WO2023181797A1 - オフライン教示装置およびオフライン教示システム - Google Patents

オフライン教示装置およびオフライン教示システム Download PDF

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WO2023181797A1
WO2023181797A1 PCT/JP2023/007174 JP2023007174W WO2023181797A1 WO 2023181797 A1 WO2023181797 A1 WO 2023181797A1 JP 2023007174 W JP2023007174 W JP 2023007174W WO 2023181797 A1 WO2023181797 A1 WO 2023181797A1
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WO
WIPO (PCT)
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welding
workpiece
robot
inspection
control device
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/007174
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English (en)
French (fr)
Inventor
正弥 平山
克明 大熊
嘉幸 岡崎
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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Publication date
Application filed by パナソニックIpマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックIpマネジメント株式会社
Priority to JP2023535781A priority Critical patent/JP7365623B1/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/12Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/127Means for tracking lines during arc welding or cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1656Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/42Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine

Definitions

  • the present disclosure relates to an offline teaching device and an offline teaching system.
  • Patent Document 1 discloses an offline teaching device that displays the motion trajectory of a robot when a teaching program is executed on a model diagram, and displays a portion of a plurality of position detection commands and a portion of a plurality of welding commands.
  • the offline teaching device includes a display section that displays a teaching program and a model diagram, a storage section that stores instructions constituting the teaching program and model data of the model diagram, and a control section that controls the display section and the storage section.
  • the teaching program includes a position detection program made up of a plurality of position detection commands and a welding program made up of a plurality of welding commands.
  • each of the instructions, position detection program, and welding program that constitute the teaching program is created by an operator.
  • the present disclosure provides an offline teaching device and an offline teaching system that more efficiently modify teaching points of teaching programs used with different robots.
  • the present disclosure includes an acquisition unit that acquires, from an inspection robot that inspects a workpiece produced by welding, information regarding the position of the workpiece and a welding robot that performs the welding, and information regarding the position of the workpiece and the welding robot.
  • a calculation unit that calculates the position of the workpiece and the position of the welding robot, respectively, based on the welding robot;
  • a conversion unit that converts the position of the workpiece with respect to the inspection robot into a position of the workpiece with respect to the welding robot;
  • Based on the position of the workpiece with respect to the robot the position of the teaching point of the welding teaching program used for the welding is corrected, and based on the position of the workpiece with respect to the inspection robot, the inspection teaching used in the inspection of the produced workpiece is corrected.
  • An off-line teaching device is provided, which includes a modification section that modifies the position of a teaching point of a program, and an output section that outputs the modified welding teaching program.
  • the present disclosure also includes a welding robot control device that controls a welding robot that produces a first workpiece by welding, and an inspection robot control device that controls an inspection robot that inspects the produced second workpiece.
  • the inspection robot control device acquires information regarding the positions of the first workpiece, the second workpiece, and the welding robot with respect to the inspection robot, and and calculating the amount of positional deviation of the second workpiece, and correcting the position of the teaching point of the inspection teaching program used to inspect the second workpiece based on the amount of positional deviation of the second workpiece. , transmitting information on the amount of positional deviation of the first workpiece to the welding robot control device, and the welding robot control device transmitting information on the amount of positional deviation of the first workpiece transmitted from the inspection robot control device. based on the positional deviation amount of the first workpiece with respect to the welding robot, and based on the converted positional deviation amount of the first workpiece, the position of the teaching point of the welding teaching program used for the welding is determined. to provide an offline teaching system.
  • the present disclosure also includes a welding robot control device that controls a welding robot that produces a first workpiece by welding, and an inspection robot control device that controls an inspection robot that inspects the produced second workpiece.
  • the inspection robot control device acquires information regarding the positions of the first workpiece, the second workpiece, and the welding robot with respect to the inspection robot, and and calculating the amount of positional deviation of the second workpiece, and based on the amount of positional deviation of the second workpiece, correcting the position of the teaching point of the inspection teaching program used for inspecting the second workpiece, Based on the information on the amount of positional deviation of the first workpiece, it is converted into the amount of positional deviation of the first workpiece with respect to the welding robot and transmitted to the welding robot control device, and the welding robot control device performs the inspection.
  • An offline teaching system is provided that corrects the position of a teaching point of a welding teaching program used for the welding based on the amount of positional deviation of the first workpiece transmitted from a robot control device.
  • teaching points of teaching programs used by different robots can be modified more efficiently.
  • FIG. 1 Schematic diagram showing a system configuration example of a welding system according to Embodiment 1
  • an offline teaching device is used to teach a robot such as a welding robot a teaching program (for example, a position detection program, a welding program, etc.) including a work procedure, a motion trajectory, etc.
  • a teaching program for example, a position detection program, a welding program, etc.
  • the robot executes the work by reading various programs corresponding to the work instructions.
  • the motion trajectory includes the positions of teaching points that indicate the positions that the robot should pass through and reach.
  • the teaching point is recorded as a position relative to the robot (that is, a position based on the coordinate system of the robot). Therefore, if there is a misalignment in the position of the workpiece (hereinafter referred to as "work") relative to the robot and the position of the teaching point is not corrected, the robot may have problems such as not being able to reach the processing point on the workpiece. Ta.
  • the causes of the positional shift of the workpiece include, for example, the relocation of equipment, maintenance, changes in the processing conditions of the workpiece, and individual differences between the workpieces.
  • Workpiece positional deviations include, for example, cases in which the position of the entire workpiece shifts equally, cases in which the position of each component of the workpiece shifts, and cases in which the amount of deviation changes for each individual workpiece during production of multiple workpieces (i.e. There are cases where the amount of deviation changes significantly over time), and cases where the amount of deviation changes little over time, etc., and the degree of influence on work differs depending on the form of positional deviation.
  • the position of the teaching point be corrected in accordance with the form of positional deviation.
  • the number of teaching points can range from several hundred to several thousand depending on the workpiece, there is a problem in that the number of man-hours required for correction is extremely large.
  • the robot that performs the main welding on the work to be produced may be different from the robot that measures the positional deviation between the work and the robot. In such cases, it is difficult for the robot that performs the main welding to recognize and correct the positional deviation between the workpiece and the robot.
  • the object to be welded (for example, metal) will be defined as the "original work”, and the object produced (manufactured) by the actual welding will be defined as the "work”.
  • the "work” is not limited to a work produced by one main welding, but may be a composite work produced by two or more main welding.
  • main welding the process of producing a workpiece by joining the original workpiece and another original workpiece by a welding robot is defined as "main welding".
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a system configuration of a welding system 100 according to the first embodiment.
  • a welding system 100 as an example of an offline teaching system includes a host device 1 connected to an external storage ST, an input interface UI1, and a monitor MN1, each of robot control devices 2A and 2B, an inspection control device 3, and a sensor. 4, a welding robot MC1, an inspection robot MC2, and a monitor MN2.
  • the teach pendants TP1 and TP2 are not essential components and may be omitted.
  • the monitor MN2 is not an essential configuration and may be omitted.
  • the host device 1 centrally controls the start and completion of main welding performed by the welding robot MC1 via the robot control device 2A.
  • the host device 1 reads welding-related information input or set in advance by a user (for example, a welding operator or system administrator; the same applies hereinafter) from the external storage ST, and uses the welding-related information to generate welding-related information.
  • a main welding execution command including the contents is generated and transmitted to the corresponding robot control device 2A.
  • the host device 1 receives a main welding completion report indicating that the main welding by the welding robot MC1 has been completed from the robot control device 2A, and sends a notification indicating that the corresponding main welding has been completed.
  • the status is updated and recorded in the external storage ST.
  • the above-mentioned actual welding execution command is not limited to being generated by the host device 1, but may be generated, for example, by an operation panel of equipment in a factory or the like where actual welding is performed (for example, a PLC: Programmable Logic Controller), or a robot control device. It may be generated by a 2A operation panel (for example, teach pendant TP1). Note that the teach pendant TP1 is a device for operating the welding robot MC1 connected to the robot control device 2A.
  • the host device 1 centrally controls the start and completion of bead appearance inspection using the robot control device 2B, inspection control device 3, and sensor 4. For example, upon receiving the main welding completion report from the robot control device 2B, the host device 1 generates an execution command for bead appearance inspection of the workpiece produced by the welding robot MC1, and sends an execution command to each of the robot control device 2B and the inspection control device 3. Send to.
  • the host device 1 receives a visual inspection report to the effect that the bead visual inspection has been completed from the inspection control device 3, updates the status to indicate that the corresponding bead visual inspection has been completed, and transmits the external visual inspection report. Record in storage ST.
  • the welding-related information is information indicating the content of the main welding performed by the welding robot MC1, and is created in advance for each main welding process and registered in the external storage ST.
  • the welding-related information includes, for example, the number of original workpieces used for main welding, the ID of the original workpieces used for main welding, the lot information of the original workpieces, the name, and the welding location (for example, welding line information, welding line information, The information includes workpiece information including positional information, etc.), a scheduled execution date for actual welding, the number of original workpieces to be produced, and various welding conditions during actual welding.
  • the welding-related information is not limited to the data of the items mentioned above, but includes each of the created welding operation and inspection operation teaching programs (see below), the welding operation setting information used to create these teaching programs, It may further include information such as inspection operation setting information.
  • the welding conditions include, for example, the material and thickness of the original workpiece, the material and wire diameter of the welding wire 301, the type of shielding gas, the flow rate of the shielding gas, the set average value of the welding current, the set average value of the welding voltage, and the welding wire 301. These include feeding speed and amount, number of welding operations, welding time, etc. In addition to these, information indicating the type of main welding (for example, TIG welding, MAG welding, pulse welding), the moving speed and moving time of the manipulator 200A may be included.
  • the type of main welding for example, TIG welding, MAG welding, pulse welding
  • the moving speed and moving time of the manipulator 200A may be included.
  • the robot control device 2A Based on the actual welding execution command sent from the host device 1 or the robot controller 2B, the robot control device 2A causes the welding robot MC1 to start performing actual welding using the original workpiece specified by the execution command.
  • the above-mentioned welding related information is not limited to being managed by the host device 1 with reference to the external storage ST, but may be managed by the robot control device 2A, for example.
  • the robot control device 2A since the robot control device 2A can grasp the state in which the main welding has been completed, the actual execution date may be managed instead of the scheduled execution date of the welding process in the welding-related information.
  • the type of main welding does not matter, in order to make the explanation easier to understand, a process of joining a plurality of original workpieces to produce one workpiece will be described as an example.
  • the host device 1 is connected to each of the monitor MN1, input interface UI1, and external storage ST so as to be able to input and output data, and is also connected to the robot control devices 2A, 2B and the inspection control device 3. connection to enable data communication.
  • the host device 1 may be a terminal device P1 that integrally includes a monitor MN1 and an input interface UI1, and may further include an external storage ST.
  • the terminal device P1 is a PC (Personal Computer) used by the user prior to execution of the main welding.
  • the terminal device P1 is not limited to the above-mentioned PC, but may be a computer device having a communication function, such as a smartphone or a tablet terminal.
  • the monitor MN1 may be configured using a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL (Electroluminescence).
  • the monitor MN1 may display, for example, a screen output from the host device 1 showing a notification that main welding has been completed or a notification that a bead appearance inspection has been completed.
  • a speaker (not shown) may be connected to the host device 1 instead of or together with the monitor MN1, and the host device 1 can send information indicating that main welding has been completed or that bead appearance inspection has been completed.
  • the audio content may be output via a speaker.
  • the input interface UI1 is a user interface that detects a user's input operation and outputs it to the host device 1, and may be configured using, for example, a mouse, a keyboard, a touch panel, or the like.
  • the input interface UI1 receives, for example, an input operation when a user creates welding-related information, or receives an input operation when a user sends an execution command for actual welding to the robot control device 2A.
  • the external storage ST is configured using, for example, a hard disk drive or a solid state drive.
  • the external storage ST stores, for example, data of welding related information created for each actual welding, the status (production status) of the workpiece Wk produced by the actual welding, and work information of the workpiece Wk (see above).
  • the external storage ST may store a welding operation teaching program and an inspection operation teaching program created by the robot control device 2A or the robot control device 2B for each welding line. Each of the teaching programs for the welding operation and the inspection operation will be described later.
  • the robot control device 2A is connected to the host device 1 and the robot control device 2B so that data can be communicated with each other, and is also connected to the welding robot MC1 so that data can be communicated.
  • the robot control device 2A Upon receiving the actual welding execution command transmitted from the host device 1, the robot control device 2A creates a regular welding program based on the welding operation teaching program corresponding to this execution command, and controls the welding robot MC1. to perform the actual welding.
  • the robot control device 2A acquires the welding operation teaching program transmitted from the robot control device 2B, or teaching point correction information (for example, positional deviation information) included in the welding operation teaching program.
  • the robot control device 2A creates a main welding program based on the acquired welding operation teaching program, and controls the welding robot MC1 to perform main welding.
  • the robot control device 2A which is an example of a welding control device, detects the completion of the main welding, it generates a main welding completion report to the effect that the main welding has been completed, and notifies the host device 1 of the report. Thereby, the host device 1 can appropriately detect the completion of main welding by the robot control device 2A.
  • the method for detecting the completion of main welding by the robot control device 2A may be, for example, a method of determining based on a signal indicating completion of main welding from a sensor (not shown) included in the wire feeding device 300, or a method known in the art. The method for detecting the completion of main welding does not need to be limited.
  • the robot control device 2B which is an example of an offline teaching device and an inspection control device, is connected to the host device 1, the robot control device 2A, and the inspection control device 3 so that data can be communicated with each other, and the inspection robot MC2. A connection is established to enable data communication between the two.
  • the robot control device 2B measures the amount of positional deviation with respect to the workpiece Wk.
  • the robot control device 2B corrects the positions of the teaching points included in the teaching program for the inspection operation or corrects the positions of the teaching points included in the teaching program for the welding operation based on the measured positional deviation amount of the workpiece Wk. or correct the position.
  • the robot control device 2B transmits the modified welding operation teaching program to the robot control device 2A, and causes the robot control device 2A to execute the actual welding.
  • the robot control device 2B When the robot control device 2B receives the bead visual inspection execution command transmitted from the host device 1, it creates a visual inspection program based on the teaching program for the inspection operation corresponding to this execution command, and executes the visual inspection program on the inspection robot MC2 (Fig. 2) to perform the visual inspection of the weld bead.
  • the robot control device 2B controls the welding robot MC1 (see FIG. 2) to which the sensor 4 is attached based on the inspection operation teaching program corresponding to this execution command, and checks the appearance of the weld bead generated on the workpiece Wk. Perform inspection.
  • the visual inspection report indicating that the bead visual inspection has been completed is sent from the inspection control device 3 to the host device 1, but the visual inspection report is sent from the inspection control device 3 itself or from the robot control device 2B that has received instructions from the inspection control device 3. It may also be transmitted to the host device 1. Thereby, the host device 1 can appropriately detect the completion of the bead visual inspection.
  • the welding robot MC1 is connected to the robot control device 2A to enable data communication.
  • the welding robot MC1 executes the main welding instructed by the host device 1 under the control of the corresponding robot control device 2A.
  • the inspection robot MC2 executes a bead appearance inspection (exterior scan) instructed by the host device 1 by moving the sensor 4 based on the inspection operation teaching program.
  • the inspection control device 3 is connected to each of the host device 1, robot control device 2B, and sensor 4 so as to be able to communicate data.
  • the inspection control device 3 receives the bead appearance inspection execution command transmitted from the host device 1, the inspection control device 3 inspects the welding location (i.e., A bead appearance inspection (for example, an inspection to see whether a weld bead formed on a workpiece satisfies a predetermined welding standard) of a weld bead is performed together with a sensor 4 included in the inspection robot MC2.
  • a bead appearance inspection for example, an inspection to see whether a weld bead formed on a workpiece satisfies a predetermined welding standard
  • the inspection control device 3 uses input data regarding the shape of the weld bead (for example, point cloud data that can specify the three-dimensional shape of the weld bead) acquired by the sensor 4 as a result of the inspection operation to determine a predetermined value for each workpiece.
  • the bead appearance is inspected based on the comparison with the master data of the non-defective work piece.
  • the inspection control device 3 performs a bead appearance inspection, generates an appearance inspection report including the inspection judgment result of this bead appearance inspection and a notification that the bead appearance inspection has been completed, and transmits it to the host device 1, and also sends it to the host device 1. Output to. Note that when the inspection control device 3 determines that a defect is detected in the bead visual inspection of the workpiece, it generates a visual inspection report that includes visual inspection results that include information on the defective section for repair-welding the defect. , is transmitted to the host device 1 and the robot control device 2B.
  • the inspection control device 3 determines that a defect is detected by the bead visual inspection of the workpiece, uses the visual inspection result including information on the defective section to perform repair welding to perform corrections such as repairing the defective part. Create a program.
  • the inspection control device 3 associates the repair welding program with the visual inspection results and transmits them to the host device 1 or the robot control device 2B.
  • the inspection control device 3 scans the appearance of the workpiece Wk based on an execution command for scanning the appearance of the workpiece Wk transmitted via the host device 1 or the robot control device 2B.
  • the inspection control device 3 transmits input data regarding the shape of the workpiece Wk acquired by the sensor 4 as a result of the external scan (for example, point cloud data that can specify the three-dimensional shape of the workpiece Wk) to the robot control device 2B.
  • the sensor 4 is connected to the inspection control device 3 so as to be able to communicate data.
  • Sensor 4 is attached to inspection robot MC2, and executes a three-dimensional scan of workpiece Wk placed on stage STG (see FIG. 4) in response to driving of manipulator 200B under control of robot controller 2B.
  • the sensor 4 generates three-dimensional shape data (for example, point cloud data, mesh data, etc.) that can specify the position of the workpiece Wk placed on the stage STG in accordance with the drive of the manipulator 200B under the control of the robot control device 2B. ) is acquired and transmitted to the inspection control device 3.
  • three-dimensional shape data for example, point cloud data, mesh data, etc.
  • the monitor MN2 may be configured using a display device such as an LCD or an organic EL, for example.
  • the monitor MN2 displays, for example, a notification output from the inspection control device 3 that the bead visual inspection has been completed, or a screen showing the notification and the result of the bead visual inspection.
  • a speaker (not shown) may be connected to the inspection control device 3, and the inspection control device 3 can send a notification that the bead appearance inspection has been completed, or the notification and the bead appearance inspection. Audio indicating the content of the visual inspection results may be output via a speaker.
  • the welding line position information is information indicating the position of the welding line to be welded to the workpiece Wk in the main welding process.
  • the welding operation teaching program is created based on the position of the welding line, and is a program for causing the welding robot MC1 to perform the main welding.
  • the welding operation teaching program includes the positions, distances, and angles (postures) of teaching points for performing various operations (for example, approach, retract, avoidance, welding, etc.) for actually welding the workpiece Wk using the welding torch 400. ) and information such as welding conditions.
  • the inspection operation teaching program referred to herein is a program that is created based on the welding line and causes the welding robot MC1 to perform a bead appearance inspection of at least one weld bead created by main welding.
  • the inspection operation teaching program uses the sensor 4 to determine the positions of teaching points for performing various operations (for example, approach, retract, avoidance, scan, etc.) for performing a bead appearance inspection of the created weld bead. , distance, and angle (posture) information.
  • the teach pendant TP1 is connected to the robot control device 2A so as to be able to transmit and receive data. Teach pendant TP1 transmits position information of a welding line defined by a user operation using actual welding robot MC1 and workpiece Wk to robot control device 2A.
  • the robot controller 2A stores the welding line position information transmitted from the teach pendant TP1 in the memory 22A (see FIG. 2), and transmits it to the robot controller 2A.
  • the teach pendant TP2 is connected to the robot control device 2B so that data can be transmitted and received.
  • the teach pendant TP2 transmits the position information of the sensor 4 defined by the user's operation using the actual inspection robot MC2 and the workpiece Wk to the robot control device 2B.
  • the robot control device 2B stores the position information of the sensor 4 transmitted from the teach pendant TP2 in the memory 22 (see FIG. 2), and transmits it to the robot control device 2B.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the internal configuration of the host device 1 and robot control device 2B according to the first embodiment.
  • inspection control device 3 inspection robot MC2, sensor 4, monitors MN1, MN2, input interface UI1, etc. is omitted in FIG.
  • the welding robot MC1 executes the main welding process based on a welding operation teaching program using the welding torch 400 under the control of the robot control device 2A.
  • Welding robot MC1 performs arc welding, for example, in the main welding process.
  • the welding robot MC1 may perform welding other than arc welding (for example, laser welding, gas welding), etc.
  • a laser head may be connected to a laser oscillator via an optical fiber instead of the welding torch 400.
  • the welding robot MC1 includes at least a manipulator 200A, a wire feeding device 300, a welding wire 301, and a welding torch 400.
  • the manipulator 200A includes multi-joint arms and moves each arm based on control signals from the robot control unit 24A of the robot control device 2A. Thereby, the manipulator 200A can change the positional relationship of the welding torch 400 with respect to the workpiece Wk (for example, the angle of the welding torch 400 with respect to the welding robot MC1) by driving the arm.
  • the wire feeding device 300 controls the feeding speed of the welding wire 301 based on a control signal from the robot control device 2A.
  • the wire feeding device 300 may include a sensor (not shown) that can detect the remaining amount of the welding wire 301.
  • the robot control device 2A can detect that the main welding process is completed based on the output of this sensor.
  • Welding wire 301 is held by welding torch 400.
  • power is supplied from the power supply device 500 to the welding torch 400, an arc is generated between the tip of the welding wire 301 and the workpiece Wk, and arc welding is performed.
  • illustration and description of the configuration for supplying shielding gas to welding torch 400 will be omitted for convenience of explanation.
  • the host device 1 uses welding-related information input or set in advance by the user to generate execution commands for various processes such as actual welding or bead appearance inspection, and sends them to the robot control device 2A.
  • the host device 1 has a configuration that includes at least a communication section 10, a processor 11, and a memory 12.
  • the communication unit 10 is connected to each of the robot control device 2A, robot control device 2B, inspection control device 3, and external storage ST to enable data communication.
  • the communication unit 10 transmits execution commands for various processes such as actual welding or bead appearance inspection generated by the processor 11 to the robot control devices 2A, 2B or the inspection control device 3.
  • the communication unit 10 receives a main welding completion report sent from the robot control device 2A and an appearance inspection report sent from the robot control device 2B or the inspection control device 3, and outputs the received report to the processor 11.
  • the actual welding execution command may include, for example, control signals for controlling each of the manipulator 200A, the wire feeding device 300, and the power supply device 500 included in the welding robot MC1.
  • the processor 11 is configured using, for example, a CPU (Central Processing Unit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array), and performs various processing and control in cooperation with the memory 12. Specifically, the processor 11 functionally realizes the cell control unit 13 by referring to a program held in the memory 12 and executing the program.
  • a CPU Central Processing Unit
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the memory 12 includes, for example, a RAM (Random Access Memory) as a work memory used when executing the processing of the processor 11, and a ROM (Read Only Memory) that stores a program that defines the processing of the processor 11. Data generated or acquired by the processor 11 is temporarily stored in the RAM. A program that defines the processing of the processor 11 is written in the ROM. The memory 12 also stores welding-related information data, workpiece status, etc. read from the external storage ST.
  • a RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • the cell control unit 13 creates an execution command for performing main welding, bead appearance inspection of the workpiece Wk, appearance scan of the workpiece Wk, or repair welding based on welding-related information stored in the external storage ST. . Further, the cell control unit 13 performs main welding during main welding based on the welding-related information stored in the external storage ST and the teaching programs for the welding operation and inspection operation transmitted from the robot control device 2B. A program is created, such as an appearance inspection program for driving the welding robot MC1 during a bead appearance inspection of the work Wk, or an appearance scanning program for driving the welding robot MC1 during an appearance scan. Furthermore, the cell control unit 13 creates execution commands for these created programs.
  • the appearance inspection program or the appearance scan program may be created in advance for each workpiece Wk and stored in the external storage ST.
  • the cell control unit 13 downloads various programs from the external storage ST. Read and obtain.
  • the cell control unit 13 may generate different execution commands for each of the various main welding processes executed by the welding robot MC1.
  • the actual welding visual inspection and visual scanning execution commands generated by the cell control unit 13 are sent to the corresponding robot control devices 2A, 2B or inspection control device 3 via the communication unit 10, respectively.
  • the robot control device 2A refers to the corresponding program based on the execution command for actual welding, bead appearance inspection, or appearance scan transmitted from the host device 1.
  • Robot control device 2A controls welding robot MC1 (for example, manipulator 200A, wire feeding device 300, and power supply device 500) based on the referenced program.
  • the robot control device 2A has a configuration including at least a communication section 20A, a processor 21A, and a memory 22A.
  • the communication unit 20A is connected to the host device 1, the welding robot MC1, the robot control device 2B, and the teach pendant TP1 so as to be able to communicate data with each other.
  • the connections between the robot control section 24A and the manipulator 200A, between the robot control section 24A and the wire feeding device 300, and between the power supply control section 25A and the power supply device 500 are Data is transmitted and received between the two via the communication unit 20A.
  • the communication unit 20A receives an execution command for actual welding or bead appearance inspection transmitted from the host device 1.
  • the communication unit 20A receives welding line position information, a welding operation teaching program, and an inspection operation teaching program transmitted from the robot control device 2B.
  • the communication unit 20A transmits work information of the work produced by main welding to the host device 1.
  • the workpiece information includes not only the ID of the workpiece but also at least the ID of the original workpiece used for the main welding, the name, the welding location, and the welding conditions when performing the main welding.
  • the processor 21A is configured using, for example, a CPU or an FPGA, and performs various processing and control in cooperation with the memory 22A. Specifically, the processor 21A refers to the program held in the memory 22A and executes the program to functionally realize the main welding program creation section 23A, the robot control section 24A, and the power supply control section 25A. . Furthermore, the processor 21A uses the welding operation teaching program to control the welding robot MC1 (specifically, the manipulator 200A, wire feeding device 300, and power supply device 500).
  • the memory 22A includes, for example, a RAM as a work memory used when executing the processing of the processor 21A, and a ROM that stores a program that defines the processing of the processor 21A. Data generated or acquired by the processor 21A is temporarily stored in the RAM. A program that defines the processing of the processor 21A is written in the ROM.
  • the memory 22A associates data of execution commands for actual welding, bead appearance inspection, or appearance scanning transmitted from the host device 1, work information of the workpiece Wk produced by actual welding, and position information of the weld line.
  • the welding related information transmitted from the teach pendant TP1, the position information of the welding line transmitted from the teach pendant TP1, etc. are stored.
  • the welding-related information including the workpiece information of the workpiece Wk includes a welding operation teaching program, welding line position information used to create each of the welding operation and inspection operation teaching programs, welding operation setting information, may contain.
  • the main welding program creation section 23A generates work information (for example, workpiece ID, The actual welding is performed by the welding robot MC1 using the name, information on the component parts (original workpiece, parts, etc.), positional information on the welding line, etc.) and the welding operation teaching program associated with these workpiece information.
  • work information for example, workpiece ID
  • the actual welding is performed by the welding robot MC1 using the name, information on the component parts (original workpiece, parts, etc.), positional information on the welding line, etc.) and the welding operation teaching program associated with these workpiece information.
  • the main welding program includes welding current, welding voltage, offset amount, welding speed, welding torch 400, etc. to control the power supply device 500, manipulator 200A, wire feeder 300, welding torch 400, etc. during execution of main welding.
  • Various parameters such as the attitude angle of the image may be included.
  • this welding program may be stored in the processor 21A or in the RAM in the memory 22A.
  • the robot control unit 24A drives the welding robot MC1 (specifically, each of the manipulator 200A, wire feeding device 300, and power supply device 500) based on the main welding program generated by the main welding program creation unit 23A. Generate control signals for Robot control unit 24A transmits this generated control signal to welding robot MC1.
  • the power supply control section 25A drives the power supply device 500 based on the calculation result of the main welding program generated by the main welding program creation section 23A.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the internal configuration of the host device 1, robot control device 2B, and inspection control device 3 according to the first embodiment. To make the explanation easier to understand, illustrations of the robot control device 2A, welding robot MC1, monitors MN1, MN2, input interface UI1, etc. are omitted in FIG.
  • the inspection robot MC2 executes a bead appearance inspection process based on a teaching program for inspection operations using the sensor 4 under the control of the robot control device 2B.
  • the inspection robot MC2 performs a three-dimensional scan of the work Wk using the sensor 4, for example, in the process of visual inspection.
  • the inspection robot MC2 may perform other visual inspections than the three-dimensional scan using the sensor 4 (for example, imaging the workpiece Wk using a camera).
  • Inspection robot MC2 has a configuration that includes at least a manipulator 200B, a wire feeding device 300, a welding wire 301, and a sensor 4.
  • the manipulator 200B includes multi-joint arms and moves each arm based on control signals from the robot control unit 24B of the robot control device 2B. Thereby, the manipulator 200B can change the positional relationship between the workpiece Wk and the sensor 4 (for example, the angle of the sensor 4 with respect to the inspection robot MC2) by driving the arm.
  • the robot control device 2B refers to the corresponding program based on the bead visual inspection execution command sent from the host device 1.
  • the robot control device 2B controls the inspection robot MC2 (for example, the sensor 4 and the manipulator 200B) based on the referenced program.
  • the robot control device 2B has a configuration including at least a communication section 20B, a processor 21B, and a memory 22B.
  • FIG. 1 shows a configuration in which the three-dimensional shape data scanned by the sensor 4 is sent to the inspection control device 3, it is also possible to send it directly from the sensor 4 to the robot control device 2B as shown in FIG. It may be a configuration.
  • the sensor 4 is connected to the communication unit 20B of the robot control device 2B so as to be able to transmit and receive data, and input data regarding the shape of the workpiece Wk, the shape of the welding torch 400 of the welding robot MC1, or the alignment pattern AP. Send the input data to the robot control device 2B.
  • the communication unit 20B which is an example of an acquisition unit and an output unit, is connected to the host device 1, the robot control device 2A, the inspection control device 3, the inspection robot MC2, and the teach pendant TP2 so that data can be communicated with each other. .
  • the communication unit 20B receives a bead visual inspection execution command transmitted from the host device 1.
  • the communication unit 20B receives the welding line position information and the inspection operation teaching program transmitted from the teach pendant TP2, and receives the current position of the welding robot MC1 (for example, the position of the welding torch 400) from the robot control device 2A. ).
  • the communication unit 20B transmits the visual inspection results to the host device 1.
  • the processor 21B which is an example of a calculation unit, a conversion unit, and a modification unit, is configured using, for example, a CPU or an FPGB, and performs various processing and control in cooperation with the memory 22B. Specifically, the processor 21B references the program held in the memory 22B and executes the program, thereby realizing the functions of the inspection program creation section 23B and the robot control section 24B. The processor 21B also calculates parameters for controlling the inspection robot MC2 controlled by the robot control unit 24B based on the visual inspection program generated by the inspection program creation unit 23B using the inspection operation teaching program. I do.
  • the processor 21B determines the amount of positional deviation (distance and angle) of the workpiece Wk based on the shape of the workpiece Wk acquired by the sensor 4 and the shape of the welding torch 400 of the welding robot MC1 or the alignment pattern AP (see FIG. 5). and the amount of positional deviation (distance and angle) of welding robot MC1 are calculated.
  • the processor 21B corrects the position of each of the plurality of teaching points included in the teaching program for the inspection operation based on the calculated positional deviation amount of the workpiece Wk.
  • the processor 21B corrects the positions of the teaching points included in the welding operation teaching program based on the calculated positional deviation amount of the workpiece Wk and the positional deviation amount of the welding robot MC1.
  • the processor 21B transmits the modified welding operation teaching program to the robot control device 2A.
  • the memory 22B includes, for example, a RAM as a work memory used when executing the processing of the processor 21B, and a ROM that stores a program that defines the processing of the processor 21B. Data generated or acquired by the processor 21B is temporarily stored in the RAM. A program that defines the processing of the processor 21B is written in the ROM.
  • the memory 22B also stores data on the bead visual inspection execution command transmitted from the host device 1, a teaching program for the inspection operation transmitted from the teach pendant TP2, and the like.
  • the inspection program creation section 23B sends the current position of the welding robot MC1 to the robot control device 2A (specifically, the current position of the welding robot MC1) based on the visual inspection execution command transmitted from the host device 1 via the communication section 20B. scan position) to determine the location.
  • the inspection program creation unit 23B receives the information from the robot control device 2A and acquires the current position of the welding robot MC1.
  • the inspection program creation unit 23B collects the acquired position information of the welding robot MC1 and the work information of each of the plurality of original workpieces included in the execution command (for example, workpiece ID, name, component parts (original workpiece, parts, etc.)).
  • a visual inspection program for a bead visual inspection to be executed by the inspection robot MC2 is created using the workpiece information, welding line position information, etc.) and the inspection operation teaching program associated with these pieces of workpiece information.
  • the robot control unit 24B generates a control signal for driving the inspection robot MC2 (specifically, the sensor 4 and the manipulator 200B) based on the visual inspection program generated by the inspection program creation unit 23B.
  • the robot control unit 24B transmits the generated control signal to the inspection robot MC2.
  • the robot control unit 24B drives the manipulator 200B and the sensor 4 of the inspection robot MC2 based on the inspection operation teaching program (that is, the visual inspection program) transmitted from the teach pendant TP2.
  • the sensor 4 attached to the inspection robot MC2 scans the welding torch 400 of the welding robot MC1 or the alignment pattern AP (see FIG. 5) attached to the welding robot MC1, and scans the welding torch 400 or alignment pattern AP (see FIG. 5). You can get the shape.
  • the inspection control device 3 inspects the workpiece Wk produced by main welding by the welding robot MC1 or repairs it by repair welding one or more times based on the bead appearance inspection execution command sent from the host device 1 or the robot control device 2B.
  • the process of bead appearance inspection and appearance scanning of the workpiece Wk is controlled.
  • the bead appearance inspection is, for example, an inspection to determine whether the weld bead formed on the workpiece Wk satisfies predetermined welding standards (for example, welding quality standards required by each user), and is based on the above-mentioned inspection judgment. configured.
  • the inspection control device 3 determines the appearance of the weld bead formed on the workpiece Wk based on input data regarding the shape of the weld bead acquired by the sensor 4 (for example, point cloud data that can identify the three-dimensional shape of the weld bead). Determine (inspect) whether the shape satisfies predetermined welding standards. In addition, the inspection control device 3 transmits input data regarding the shape of the weld bead acquired by the sensor 4 or input data regarding the shape of the workpiece Wk to the robot control device 2B.
  • the test control device 3 includes at least a communication section 30, a processor 31, a memory 32, and a test result storage section 33.
  • the communication unit 30 is connected to the host device 1, the robot control device 2B, and the sensor 4 so as to be able to communicate data with each other. Although the illustration is simplified in FIG. 2, data is transmitted and received between the shape detection control section 35 and the sensor 4 via the communication section 30, respectively.
  • the communication unit 30 receives a bead visual inspection execution command transmitted from the host device 1 .
  • the communication unit 30 transmits the inspection judgment results of the bead appearance inspection using the sensor 4 to the host device 1, and transmits data on the three-dimensional shape of the weld bead acquired by the sensor 4 to the robot control device 2B. .
  • the processor 31 is configured using, for example, a CPU or an FPGA, and performs various processing and control in cooperation with the memory 32. Specifically, the processor 31 refers to a program held in the memory 32 and executes the program, thereby controlling the determination threshold storage section 34, the shape detection control section 35, the data processing section 36, and the inspection result determination section 37. , and the functions of a repair welding program creation section 38 and the like.
  • the memory 32 includes, for example, a RAM as a work memory used when executing the processing of the processor 31, and a ROM that stores a program that defines the processing of the processor 31. Data generated or acquired by the processor 31 is temporarily stored in the RAM. A program that defines the processing of the processor 31 is written in the ROM.
  • the test result storage unit 33 is configured using, for example, a hard disk or a solid state drive.
  • the inspection result storage unit 33 stores, as an example of data generated or acquired by the processor 31, data indicating the result of a bead appearance inspection of a welding location in a workpiece Wk (for example, a workpiece or a repair workpiece). Data indicating the result of this bead appearance inspection is generated by, for example, the inspection result determination section 37.
  • the determination threshold storage unit 34 is configured by, for example, a cache memory provided in the processor 31, and is set in advance by a user operation, and stores respective threshold values corresponding to the welding location and the bead appearance inspection processing by the inspection result determination unit 37. (For example, each threshold value set for each type of welding defect) is stored.
  • the respective threshold values are, for example, the permissible range of the positional deviation of the weld bead, the respective threshold values for the length, height, and width of the weld bead, and the respective threshold values for holes, pits, undercuts, and spatters.
  • the determination threshold storage unit 34 stores tolerance ranges (for example, minimum tolerance values, maximum tolerance values, etc.) that satisfy the minimum welding standards (quality) required by customers etc.
  • each threshold value during bead appearance inspection after repair welding may be memorized.
  • these threshold values are used in the process of determining whether the inspection results created by the inspection result determination section 37 pass the bead appearance inspection.
  • the determination threshold value storage unit 34 may store an upper limit value of the number of bead visual inspections for each welding location.
  • the shape detection control unit 35 receives input data regarding the shape of the weld bead acquired by the sensor 4 and transmitted based on a command to perform a bead appearance inspection of a welding location of a workpiece Wk (for example, a workpiece) transmitted from the host device 1.
  • a workpiece Wk for example, a workpiece
  • point cloud data that can specify the three-dimensional shape of a weld bead
  • the shape detection control unit 35 also receives input data (for example, point cloud data that can specify the three-dimensional shape of the workpiece Wk.
  • the shape detection control unit 35 enables the sensor 4 to image the weld bead or the workpiece Wk (in other words, detects the three-dimensional shape of the welding point or the workpiece Wk) in response to the drive of the manipulator 200A by the robot control device 2A described above.
  • the weld bead or the workpiece Wk reaches a position where it can be detected, for example, a laser beam is irradiated from the sensor 4 to obtain input data regarding the shape of the weld bead or the workpiece Wk.
  • the shape detection control unit 35 passes this input data to the data processing unit 36.
  • the data processing unit 36 Upon acquiring the input data (see above) regarding the shape of the weld bead from the shape detection control unit 35, the data processing unit 36 converts it into a data format suitable for various inspection determinations performed by the inspection result determination unit 37. For data format conversion, so-called preprocessing may be performed, such as correction processing in which unnecessary point cloud data (e.g., noise) included in the input data (i.e., point cloud data) is removed, or preprocessing may be omitted. It's okay.
  • the data processing unit 36 generates image data indicating the three-dimensional shape of the weld bead by, for example, performing statistical processing on the input shape data.
  • the data processing unit 36 may perform edge emphasis correction to emphasize the peripheral portion of the weld bead in order to emphasize the position and shape of the weld bead as data for inspection and determination.
  • the data processing unit 36 counts the number of times the bead visual inspection is performed for each location of welding defects, and if the welding inspection result does not become good even if the number of bead visual inspections exceeds the number of times stored in advance in the memory 32, , it may be determined that it is difficult or impossible to repair the defective weld by automatic repair welding.
  • the inspection result determination unit 37 generates an alert screen that includes the location of the welding defect and the type of welding defect (for example, hole, pit, undercut, spatter, protrusion), and displays the generated alert screen. , is transmitted to the host device 1 via the communication unit 30.
  • the alert screen sent to the host device 1 is displayed on the monitor MN1. Note that this alert screen may be displayed on the monitor MN2.
  • the data processing unit 36 uses the bead appearance inspection threshold stored in the determination threshold storage unit 34 to generate input data regarding the shape of the weld bead acquired by the sensor 4 and a master workpiece predetermined for each workpiece. Perform bead appearance inspection based on comparison with data.
  • the data processing unit 36 creates a visual inspection report that includes a defect determination result as an inspection determination result (that is, information indicating the presence or absence of a defect requiring repair welding) and information on a defect section for each defect location, and performs the inspection.
  • the result is stored in the result storage section 33 and transmitted to the host device 1 or the robot control device 2B via the communication section 30.
  • the data processing unit 36 determines that there is no defective part requiring repair welding in the workpiece Wk to be inspected, the data processing unit 36 creates a visual inspection report including an inspection determination result indicating that the bead visual inspection has been passed. It is stored in the test result storage section 33 and transmitted to the host device 1 via the communication section 30.
  • the data processing unit 36 upon acquiring input data (see above) regarding the shape of the workpiece Wk from the shape detection control unit 35, the data processing unit 36 converts it into a data format suitable for the arithmetic processing performed by the inspection result determination unit 37.
  • the data format conversion may include a correction process in which unnecessary point cloud data (for example, noise) included in the input data (that is, point cloud data) is removed as so-called preprocessing, or a 3D It may also be a process of generating a model.
  • the data processing unit 36 may perform edge emphasis correction that emphasizes the position and shape of the workpiece Wk, and emphasizes the peripheral portion of the workpiece Wk.
  • the data processing unit 36 transmits input data regarding the transformed shape of the workpiece Wk to the robot control device 2B via the communication unit 30.
  • the inspection result determination unit 37 performs a bead appearance inspection based on a comparison between input data regarding the shape of the weld bead acquired by the sensor 4 and master data of a non-defective workpiece predetermined for each workpiece, and determines the shape reliability of the weld bead. (e.g., whether along a straight or curved weld line), bead chipping, and bead misalignment.
  • the inspection result determination unit 37 compares the data converted by the data processing unit 36 for inspection determination (for example, image data generated based on point cloud data) with the master data of the non-defective workpiece (so-called image processing). conduct.
  • the inspection result determination section 37 can inspect the shape reliability of the weld bead, bead chipping, and bead positional deviation with high precision.
  • the inspection result determination unit 37 calculates an inspection score indicating the inspection results for the shape reliability of the weld bead, bead chipping, and bead positional deviation, and creates the calculated value of this inspection score as the inspection result. Further, the test result determination unit 37 compares the created test result with the test result threshold stored in the memory 32.
  • the inspection result determination unit 37 outputs the visual inspection results including information on the comparison results (that is, whether the obtained first inspection result passes or fails the bead visual inspection) to the host device 1 and the monitor MN2. do.
  • the inspection result determination unit 37 forms neural networks using multiple types of artificial intelligence, and input data regarding the shape of the weld bead acquired by the sensor 4 or the input data is preprocessed by the data processing unit 36.
  • a bead appearance inspection to determine the presence or absence of welding defects based on AI based on later input data is performed to inspect the weld bead for holes, pits, undercuts, spatter, and protrusions.
  • Weld bead holes, pits, undercuts, spatters, and protrusions are merely listed as examples, and the types of defects inspected by the inspection result determination section 37 are not limited to these.
  • the inspection result determining unit 37 determines that a corresponding type of welding defect has been detected, it identifies the position of the weld bead where the welding defect was detected.
  • the inspection result determination unit 37 determines the presence or absence of each welding defect using a learning model (AI) obtained in advance through a learning process for each type of welding defect or for each group of types of welding defects. Thereby, the inspection result determination section 37 can highly accurately inspect the presence or absence of holes, pits, undercuts, spatters, and protrusions in the weld bead, for example.
  • AI learning model
  • the inspection result determination unit 37 calculates the inspection results for holes, pits, undercuts, spatters, and protrusions in the weld bead (in other words, the inspection score indicating the probability of occurrence), and outputs the appearance inspection result including the calculated value of the inspection score. is created and output to the host device 1 and monitor MN2.
  • the inspection result determination unit 37 determines whether repair welding by the welding robot MC1 is possible (in other words, whether repair welding by the welding robot MC1 is possible) based on the inspection results (inspection scores) included in each of the above-mentioned appearance inspection results. (Whether welding or manual repair welding is better) may be determined, and the determination result may be included in the above-mentioned visual inspection report and output.
  • the repair welding program creation unit 38 creates a repair welding program for the workpiece Wk to be executed by the welding robot MC1, using the visual inspection report of the workpiece Wk by the data processing unit 36.
  • the repair welding program includes welding current, welding voltage, offset amount, welding speed, welding torch 400, etc. for controlling the power supply 500, manipulator 200A, wire feeder 300, welding torch 400, etc. during repair welding. Various parameters such as the attitude angle of the image may be included.
  • the generated repair welding program may be stored in the processor 31 or in the RAM in the memory 32, or may be associated with the visual inspection report and sent to the host device via the communication unit 30. 1 or may be sent to the robot control device 2A.
  • the repair welding program creation unit 38 receives the visual inspection report of the workpiece Wk (for example, the workpiece or repair workpiece) by the inspection result determination unit 37 and the workpiece information (for example, information such as coordinates indicating the position of a detected point of welding defect on the workpiece or repair workpiece). ) is used to create a repair welding program for the workpiece Wk (for example, a workpiece or a repair workpiece) to be executed by the welding robot MC1.
  • the repair welding program includes welding current, welding voltage, offset amount, welding speed, welding torch 400, etc. for controlling the power supply 500, manipulator 200A, wire feeder 300, welding torch 400, etc. during repair welding. Various parameters such as the attitude angle of the image may be included.
  • the generated repair welding program may be stored in the processor 31 or in the RAM in the memory 32.
  • the sensor 4 is, for example, a three-dimensional shape sensor, which is attached to the tip of the inspection robot MC2, and has a plurality of sensors capable of specifying the shape of the welding torch 400 of the welding robot MC1, the alignment pattern AP, the workpiece Wk, or the welding location on the workpiece Wk. Obtain point cloud data. Based on the acquired point cloud data, the sensor 4 generates point cloud data that can specify the three-dimensional shape of the welding location, and transmits it to the robot control device 2B or the inspection control device 3.
  • the sensor 4 is not attached to the tip of the inspection robot MC2 and is placed separately from the inspection robot MC2, the sensor 4 is not attached to the tip of the inspection robot MC2.
  • Welding torch 400 or alignment pattern AP, workpiece Wk, or a laser light source (not shown) configured to be able to scan the vicinity of the position of the welding location, and welding torch 400 of welding robot MC1, alignment pattern AP, workpiece Wk, or welding.
  • the sensor 4 provides shape data (in other words, image data) of the welding torch 400 of the welding robot MC1, the alignment pattern AP, the workpiece Wk, or the welding location (that is, weld bead) based on the laser light imaged by the camera. is sent to the robot control device 2B or the inspection control device 3.
  • the above-described camera is configured to include at least a lens (not shown) and an image sensor (not shown).
  • the image sensor is a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semi-conductor), and converts an optical image formed on an imaging surface into an electrical signal.
  • CCD Charge Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semi-conductor
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the welding coordinate system ⁇ W1 and the inspection coordinate system ⁇ W2.
  • welding robot MC1 and inspection robot MC2 are arranged to face each other with workpiece Wk in between, and the main welding process by welding robot MC1 and the bead appearance inspection process by inspection robot MC2 are performed at the same location.
  • An example is shown in which the above is executed, but the arrangement of the welding robot MC1 and the inspection robot MC2 is not limited to this.
  • the welding robot MC1 and the inspection robot MC2 may be arranged side by side along the transport direction RT1 of the workpiece Wk, or may be arranged in another arrangement.
  • a welding coordinate system ⁇ W1 is set for the welding robot MC1.
  • the positions of the teaching points included in the welding operation teaching program are defined based on the welding coordinate system ⁇ W1.
  • Information on the welding coordinate system ⁇ W1 is stored in each memory of the robot control devices 2A and 2B.
  • An inspection coordinate system ⁇ W2 is set for the inspection robot MC2.
  • the positions of teaching points included in the testing operation teaching program are defined based on the testing coordinate system ⁇ W2.
  • Information on the inspection coordinate system ⁇ W2 is stored in each memory of the robot control devices 2A and 2B.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the alignment pattern AP.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of reading the alignment pattern AP. Note that the shape of the alignment pattern AP shown in FIG. 5 is an example, and the shape is not limited thereto.
  • the alignment pattern AP shown in FIG. 6 is attached to the front surface of the welding robot MC1 as an example, the alignment pattern AP is not limited to this, and is attached at a position that can be scanned (read) by the sensor 4 of the inspection robot MC2. It would be good if it was.
  • the alignment pattern AP is a plate for measuring the position (that is, distance, direction) of the welding robot MC1 with respect to the inspection robot MC2, and is attached to a predetermined position on the welding robot MC1.
  • two holes HO1 and HO2 having different sizes are formed. Note that the origin position of the welding coordinate system ⁇ W1 and the mounting position of the alignment pattern AP may be different.
  • the robot control device 2B detects each of the two holes HO1 and HO2 from the three-dimensional shape data of the alignment pattern AP read by the sensor 4.
  • the robot control device 2B calculates center positions CT1 and CT2 of the two detected holes HO1 and HO2, connects these two center positions CT1 and CT2, and connects one hole (hole HO1 in the example shown in FIG. 5). ), and the center position of the other hole (hole HO2 in the example shown in FIG. 5) is the end point.
  • the robot control device 2B calculates the mounting angle of the alignment pattern AP based on the direction of the generated vector VC, and calculates the distance between the inspection robot MC2 and the welding robot MC1 based on the length of the vector VC. do. Thereby, the robot control device 2B can calculate the relative position of the welding robot MC1 with respect to the inspection robot MC2.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of scanning the welding torch 400. Note that in the example shown in FIG. 7, it goes without saying that the attitude angle of the welding torch 400 during scanning is not limited to this.
  • the robot control device 2B drives the inspection robot MC2 to scan the welding torch 400 at a predetermined position with the sensor 4. Note that the robot control device 2B acquires the current position information of the welding torch 400 transmitted from the robot control device 2A, drives the inspection robot MC2, and moves the sensor 4 to a position where the welding torch 400 can be scanned. It's okay. Sensor 4 transmits three-dimensional shape data (input data) of welding torch 400 to robot control device 2B.
  • the robot control device 2B reads the shape of the welding torch 400 from the three-dimensional shape data of the welding torch 400 transmitted from the sensor 4. Based on the shape of welding torch 400, robot control device 2B calculates the relative position (distance, posture angle) of welding torch 400 as the relative position of welding robot MC1 with respect to inspection robot MC2.
  • the robot control device 2B analyzes the shape of the welding torch 400, detects the attachment part of the welding torch 400 to the welding robot MC1 from the reading range PT1, and based on the shape of the attachment part, the welding torch to the inspection robot MC2. 400 relative positions (distance and angle) are calculated.
  • the robot control device 2B analyzes the shape of the welding torch 400, detects the curved part of the welding torch 400 from the reading range PT2, calculates the angle of the welding torch 400 based on the shape of the curved part, and , the tip of the welding torch 400 is detected from the reading range PT3, and the tip position is calculated.
  • the robot control device 2B adjusts the welding torch to the inspection robot MC2 based on the calculated angle (orientation) of the welding torch 400 based on the curved portion of the welding torch 400 and the position of the welding torch 400 based on the tip of the welding torch 400. 400 relative positions (distance and angle) are calculated.
  • the robot control device 2B may calculate the relative position (distance and angle) of the welding torch 400 with respect to the inspection robot MC2 by combining any two of the attachment part, the curved part, or the tip of the welding torch 400.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of calculating the amount of positional deviation of the workpiece Wk.
  • the robot control device 2B determines the position PS1 (distance, posture angle) of the welding robot MC1 with respect to the position PS2 of the inspection robot MC2 in the inspection coordinate system ⁇ W2, and the position PS3 (of the workpiece Wk with respect to the position PS2 of the inspection robot MC2 in the inspection coordinate system ⁇ W2).
  • the position of the workpiece Wk with respect to the welding robot MC1 is calculated based on the distance, posture angle). Note that the position of the workpiece Wk is set in advance and may be an edge of the original workpiece constituting the workpiece Wk, an arbitrary point on the workpiece Wk, or the like.
  • the robot control device 2B calculates the positional shift amount of the work Wk based on the calculated position of the work Wk and the position information of the work Wk included in the work information of the work Wk.
  • the amount of positional deviation of the workpiece Wk will be specifically explained.
  • the robot control device 2B determines the positional deviation amount of the welding robot MC1 with respect to the position PS2 of the inspection robot MC2 as a reference. , and the amount of positional deviation of the workpiece Wk based on the position PS2 of the inspection robot MC2.
  • the robot control device 2B executes position correction of the teaching point included in the teaching program of the inspection operation corresponding to the workpiece Wk.
  • the robot control device 2B calculates each of the vectors VC11 and VC12 based on the position PS1 of the welding robot MC1, the position PS2 of the inspection robot MC2, and the position PS1 of the workpiece Wk.
  • the vector VC11 is a vector whose starting point is the position PS2 of the inspection robot MC2 in the inspection coordinate system ⁇ W2 and whose end point is the position PS1 of the welding robot MC1 with respect to the inspection robot MC2.
  • the vector VC12 is a vector whose starting point is the position PS2 of the inspection robot MC2 in the inspection coordinate system ⁇ W2 and whose end point is the position PS3 of the workpiece Wk with respect to the inspection robot MC2.
  • the robot control device 2B calculates a vector VC13 based on the sum of the inverse vector of the vector VC11 and the vector VC12.
  • Vector VC13 is a vector whose starting point is position PS1 of welding coordinate system ⁇ W1 of welding robot MC1 and whose end point is position PS3 of workpiece Wk. Thereby, the robot control device 2B can calculate the position PS3 (that is, distance, posture angle) of the workpiece Wk with respect to the position PS1 (origin) of the welding coordinate system ⁇ W1 of the welding robot MC1 using the vector VC13.
  • the robot control device 2B calculates the positional deviation amount of the workpiece Wk with respect to the welding robot MC1 based on the calculated vector VC13, and performs a welding operation corresponding to this workpiece Wk based on the calculated positional deviation amount of the workpiece Wk.
  • the position of the teaching point included in the teaching program is corrected.
  • the robot control device 2B transmits the modified welding operation teaching program to the robot control device 2B.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a teaching program modification procedure performed by the robot control device 2B in the first embodiment. Note that the processing procedures of step St11 and step St12 may be reversed.
  • the robot control device 2B calculates the position of the welding robot MC1 with respect to the inspection coordinate system ⁇ W2 of the inspection robot MC2.
  • the robot control device 2B calculates the amount of positional deviation (distance and orientation) between the calculated position of the welding robot MC1 and the position of the welding robot MC1 transmitted from the robot control device 2A, or the position of the welding robot MC1 stored in advance. angle) is calculated (St11).
  • the positional deviation amount calculated by the robot control device 2B is a three-dimensional positional deviation amount, and includes a three-dimensional distance based on the corresponding coordinate system and a posture angle (rotation angle).
  • robot control device 2B calculates the position of welding torch 400 (specifically, as shown in FIG. 7).
  • the mounting position of the welding torch 400 shown, the position of the curved part of the welding torch 400, the torch tip position of the welding torch 400, etc.) may be calculated as the position of the welding robot MC1.
  • the robot control device 2B further calculates the origin position of the welding robot MC1 (for example, the origin position of the welding coordinate system ⁇ W1 of the welding robot MC1) based on the calculated position of the welding torch 400.
  • the position of MC1 may also be calculated.
  • the processor 21B uses the inspection coordinate system ⁇ W2 of the inspection robot MC2 as a reference based on the shape of the alignment pattern AP.
  • the position of welding robot MC1 is calculated.
  • the robot control device 2B Based on the three-dimensional shape data of the workpiece Wk transmitted from the sensor 4, the robot control device 2B calculates the position of the workpiece Wk with respect to the inspection coordinate system ⁇ W2 of the inspection robot MC2. The robot control device 2B calculates the amount of positional deviation (distance and posture angle) between the calculated position of the workpiece Wk and the position of the workpiece Wk included in the workpiece information of the workpiece Wk (St12).
  • the robot control device 2B corrects the positions of each of the plurality of teaching points included in the teaching program for the inspection operation for performing the bead appearance inspection on the workpiece Wk, based on the calculated positional deviation amount of the workpiece Wk. (St13).
  • robot control device 2B Based on the position of welding robot MC1, robot control device 2B converts the amount of positional deviation of workpiece Wk in inspection coordinate system ⁇ W2 into the amount of positional deviation of workpiece Wk in welding coordinate system ⁇ W1 (that is, as seen from welding robot MC1). Convert (St14).
  • the robot control device 2B corrects the position of the teaching point included in the welding operation teaching program based on the calculated positional deviation amount of the workpiece Wk (St15).
  • the robot control device 2B transmits the modified welding operation teaching program to the robot control device 2A (St16).
  • the robot control device 2B uses the modified inspection operation teaching program to perform a bead appearance inspection of the workpiece Wk on which the main welding process by the welding robot MC1 has been completed (St17).
  • the robot control device 2B may be omitted after the process of step St11 is executed at an arbitrary timing (regularly or irregularly). For example, the robot control device 2B may execute the process of step St11 every time a predetermined number of workpieces Wk are produced, or at the timing when the power of the welding robot MC1 and the inspection robot MC2 is turned on. You can run it every few days or weeks.
  • the robot control device 2B in the first embodiment includes a robot (welding robot MC1) that performs the main welding process on the workpiece Wk, and a robot (inspection robot MC2) that performs a bead appearance inspection of the produced workpiece Wk. Even if they are different from each other, the amount of positional deviation of the workpiece Wk can be calculated. Furthermore, the robot control device 2B calculates the relative position of the workpiece Wk with respect to the welding robot MC1 and the relative position of the workpiece Wk with respect to the inspection robot MC2 based on the calculated positional deviation amount of the workpiece Wk, thereby performing the welding operation. It is possible to modify the position of the teaching point included in the teaching program of the test operation and the position of the teaching point included in the teaching program of the inspection operation.
  • the robot control device 2B can more efficiently modify the teaching points of the teaching program used by a plurality of different robots (that is, each of the welding robot MC1 and the inspection robot MC2).
  • the welding system 100 according to the first embodiment described above is an example in which one robot control device 2B executes modification of the teaching program used in each of two robots (welding robot MC1 and inspection robot MC2). Indicated.
  • one robot control device 2B calculates the amount of positional deviation of each of the two robots (welding robot MC1 and inspection robot MC2), and controls each robot.
  • An example in which the teaching program is modified by the controlling robot control devices 2A and 2B will be described.
  • a welding system 100 according to a modification of the first embodiment will be described. Note that the configuration of welding system 100 according to the modification of Embodiment 1 is the same as that of welding system 100 according to Embodiment 1.
  • functions of the welding system 100 according to a modification of the first embodiment that are different from those of the welding system 100 of the first embodiment will be described.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example use case of the welding system 100 in a modification of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of measuring the position of the workpiece Wk21. Note that the respective arrangements of welding robot MC1 and inspection robot MC2 shown in FIGS. 10 and 11 are merely examples, and are not limited thereto. Moreover, FIGS. 10 and 11 show an example in which the main welding process by welding robot MC1 and the bead appearance inspection process by inspection robot MC2 are performed at different locations.
  • the workpiece Wk21 is actually welded by the welding robot MC1, and after the actual welding is conveyed in the conveyance direction RT1.
  • the workpiece Wk22 is a workpiece that has been fully welded and undergoes a bead appearance inspection by the inspection robot MC2.
  • the processor 21B of the robot control device 2B in the modification of the first embodiment calculates the amount of positional deviation of the workpiece Wk22 in the inspection coordinate system ⁇ W2.
  • the processor 21B corrects the positions of the teaching points included in the teaching program for the inspection operation used for the bead appearance inspection of the workpiece Wk22, based on the calculated positional deviation amount of the workpiece Wk22.
  • the inspection program creation unit 23B creates an inspection program for performing a bead appearance inspection of the workpiece Wk22 based on the modified inspection operation teaching program. Based on the created inspection program, the robot control unit 24B drives the inspection robot MC2 to read the weld bead (welding location) on the workpiece Wk22 and performs a bead appearance inspection.
  • the processor 21B of the robot control device 2B transmits the positional deviation amount of the workpiece Wk21 in the inspection coordinate system ⁇ W2 to the robot control device 2A.
  • the processor 21A of the robot control device 2A converts the amount of positional deviation of the workpiece Wk21 in the inspection coordinate system ⁇ W2 transmitted from the robot control device 2B into the amount of positional deviation of the workpiece Wk21 in the welding coordinate system ⁇ W1.
  • the processor 21A of the robot control device 2A corrects the positions of the teaching points included in the teaching program for the welding operation corresponding to the workpiece Wk21, based on the amount of positional deviation of the workpiece Wk21 in the welding coordinate system ⁇ W1.
  • the main welding program creation unit 23A creates a main welding program for performing main welding on the workpiece Wk21 based on the modified welding operation teaching program.
  • the robot control unit 24A drives the welding robot MC1 based on the created main welding program. Welding robot MC1 performs main welding on workpiece Wk21 based on the position information of the welding line corresponding to workpiece Wk21.
  • the processor 21B calculates the amount of positional deviation of the workpiece Wk21 in the welding coordinate system ⁇ W1.
  • the processor 21B may transmit the calculated positional deviation amount of the workpiece Wk21 in the welding coordinate system ⁇ W1 to the robot control device 2A.
  • the processor 21A of the robot control device 2A determines each of the teaching points included in the teaching program for the welding operation corresponding to the workpiece Wk21 based on the amount of positional deviation of the workpiece Wk21 transmitted from the robot control device 2B. Correct the position.
  • the main welding program creation unit 23A creates a main welding program for performing main welding on the workpiece Wk21 based on the modified welding operation teaching program.
  • FIG. 7 is a sequence diagram illustrating a first modification procedure example of a teaching program by two robot control devices 2A and 2B in a modification of the first embodiment.
  • the workpiece Wk21 (see FIGS. 10 and 11) that is actually welded by the welding robot MC1 will be referred to as a "welding workpiece", and the bead appearance inspection will be performed by the inspection robot MC2.
  • the workpiece Wk22 (see FIGS. 10 and 11) is referred to as an "inspection workpiece.”
  • the robot control device 2B drives the inspection robot MC2 and calculates the position of the inspection workpiece based on the three-dimensional shape data of the inspection workpiece read by the sensor 4.
  • the robot control device 2B calculates the difference (positional deviation amount) between the calculated position of the inspection work and the position of the inspection work included in the work information of the inspection work (St21).
  • the positional deviation amount calculated by the robot control device 2B is a three-dimensional positional deviation amount, and includes a three-dimensional distance based on the corresponding coordinate system and a posture angle (rotation angle).
  • the robot control device 2B drives the inspection robot MC2 and calculates the position of the welding robot MC1 based on the three-dimensional shape data of the welding torch 400 of the welding robot MC1 or the alignment pattern AP read by the sensor 4.
  • the robot control device 2B calculates the amount of positional deviation of the welding robot MC1 in the inspection coordinate system ⁇ W2 based on the calculated position of the welding robot MC1.
  • the robot control device 2B drives the inspection robot MC2 to calculate the position of the welding workpiece in the inspection coordinate system ⁇ W2 based on the three-dimensional shape of the welding workpiece read by the sensor 4.
  • the robot control device 2B calculates the difference (positional deviation amount) between the calculated position of the welding work and the position of the welding work included in the work information of the welding work (St22).
  • the robot control device 2B associates the amount of positional deviation of the welding robot MC1 with the amount of positional deviation of the welding workpiece in the inspection coordinate system ⁇ W2 and transmits it to the robot control device 2A (St23).
  • the robot control device 2A determines the amount of positional deviation of the welding workpiece in the welding coordinate system ⁇ W1 based on the amount of positional deviation of the welding robot MC1 in the inspection coordinate system ⁇ W2 and the amount of positional deviation of the welding workpiece transmitted from the robot control device 2B. Convert and calculate (St24A).
  • the robot control device 2A corrects the position of each teaching point included in the teaching program of the welding operation corresponding to the welding workpiece based on the amount of positional deviation of the welding workpiece in the welding coordinate system ⁇ W1 (St25A).
  • the robot control device 2A creates a main welding program based on the modified welding operation teaching program.
  • the robot control device 2A uses the created main welding program to drive the welding robot MC1 to perform main welding on the welding workpiece (St26A).
  • the robot control device 2B executes position correction of each teaching point included in the teaching program of the inspection operation corresponding to the inspection workpiece (St25B).
  • the robot control device 2B creates an inspection program using the modified inspection operation teaching program.
  • the robot control device 2B uses the created inspection program to drive the inspection robot MC2 to perform a bead appearance inspection on the inspection workpiece (St26B).
  • FIG. 7 is a sequence diagram illustrating a second example of a procedure for modifying a teaching program by two robot control devices 2A and 2B in a modification of the first embodiment.
  • the same reference numerals will be given to the same processes as those shown in FIG. 12, and the description will be omitted.
  • the robot control device 2B converts the positional deviation amount of the welding workpiece in the inspection coordinate system ⁇ W2 into the positional deviation amount of the welding workpiece in the welding coordinate system ⁇ W1 and calculates it (St24B).
  • the robot control device 2B transmits the calculated positional deviation amount of the welding work in the welding coordinate system ⁇ W1 to the robot control device 2A (St27).
  • the robot control device 2A corrects the positions of the teaching points included in the welding operation teaching program corresponding to the welding workpiece based on the positional deviation amount of the welding workpiece in the welding coordinate system ⁇ W1 transmitted from the robot control device 2B. (St28).
  • the welding system 100 includes a robot (welding robot MC1) that performs the main welding process on the welding workpiece (workpiece Wk21), and a bead of the produced inspection workpiece (workpiece Wk22). Even if the robots (inspection robot MC2) that perform the visual inspection are different from each other, the amount of positional deviation of each work (that is, the welding work and the inspection work) can be calculated.
  • Each of the robot control devices 2A and 2B can correct the positions of the teaching points included in the corresponding teaching program based on the calculated positional deviation amounts of the respective works (that is, the welding work and the inspection work).
  • each of the robot control devices 2A and 2B can more efficiently modify the teaching points of the teaching program used by a plurality of different robots (that is, each of the welding robot MC1 and the inspection robot MC2).
  • the robot control device 2B receives information (for example, three-dimensional
  • the communication unit 20B an example of an acquisition unit
  • acquires the data shape data, image data, etc.
  • a processor 21B (an example of a calculation unit) that calculates the position of the workpiece with respect to the inspection robot MC2, a processor 21B (an example of a conversion unit) that converts the position of the workpiece with respect to the inspection robot MC2 into a position of the workpiece Wk with respect to the welding robot MC1, and a position of the workpiece Wk with respect to the welding robot MC1.
  • the position of the teaching point of the welding operation teaching program used for welding (an example of a welding teaching program) is corrected, and based on the position of the workpiece Wk with respect to the inspection robot MC2, the position of the teaching point is corrected and used for the inspection of the produced workpiece Wk.
  • a processor 21B (an example of a correction section) that corrects the position of the teaching point of a teaching program for an inspection operation (an example of an inspection teaching program), and a communication section 20B (an example of an output section) that outputs the corrected teaching program for a welding operation. ) and.
  • the robot control device 2B has a robot (welding robot MC1) that performs the main welding process on the workpiece Wk, and a robot (inspection robot MC2) that performs a bead appearance inspection of the produced workpiece Wk. ) are different from each other, by calculating the relative position of the workpiece Wk with respect to the welding robot MC1 and the relative position of the workpiece Wk with respect to the inspection robot MC2, the position of the teaching point included in the welding operation teaching program can be determined. It is possible to perform corrections and position corrections of teaching points included in the teaching program for inspection operations. Therefore, the robot control device 2B can more efficiently modify the teaching points of the teaching program used by a plurality of different robots (that is, each of the welding robot MC1 and the inspection robot MC2).
  • the processor 21B of the robot control device 2B calculates the positional deviation amount of the welding robot MC1 and the positional deviation amount of the workpiece Wk, and calculates the positional deviation amount of the welding robot MC1 and the position of the workpiece Wk. , and modify the welding operation teaching program based on the positional deviation amount of the welding robot MC1 and the positional deviation amount of the workpiece Wk, and modify the inspection operation teaching program based on the positional deviation amount of the workpiece Wk. .
  • the robot control device 2B has a robot (welding robot MC1) that performs the main welding process on the workpiece Wk, and a robot (inspection robot MC2) that performs a bead appearance inspection of the produced workpiece Wk. ) are different from each other, it is possible to calculate the amount of positional deviation (that is, the corrected value of the teaching point) of the workpiece Wk for each robot.
  • the processor 21B of the robot control device 2B generates a vector VC11 (an example of a first vector) from the position of the welding robot MC1 after correction to the position of the inspection robot MC2, and from the position of the inspection robot MC2. Based on the sum of vectors VC12 (an example of a second vector) directed toward the corrected position of the workpiece Wk, the position of the workpiece Wk with respect to the inspection robot MC2 is converted into the position of the workpiece Wk with respect to the welding robot MC1.
  • a vector VC11 an example of a first vector
  • VC12 an example of a second vector
  • the robot control device 2B has a robot (welding robot MC1) that performs the main welding process on the workpiece Wk, and a robot (inspection robot MC2) that performs a bead appearance inspection of the produced workpiece Wk. ) are different from each other, the position of the workpiece Wk relative to each robot can be calculated.
  • the communication unit 20B of the robot control device 2B acquires first input data regarding the shape of the workpiece Wk and second input data regarding the shape of the welding robot MC1.
  • the processor 21B calculates the position of the workpiece Wk based on the first input data, and calculates the position of the welding robot MC1 based on the second input data.
  • the robot control device 2B according to the first embodiment determines the posture angle and position of the workpiece Wk based on the first input data regarding the shape of the workpiece Wk, and the welding robot MC1 based on the second input data regarding the shape of the welding robot MC1. It is possible to calculate the posture angle and position of Therefore, the robot control device 2B can correct the positions of the teaching points included in each of the teaching programs for the welding operation and the inspection operation with higher precision.
  • the second input data of the robot control device 2B according to the first embodiment is data regarding the shape of the welding torch 400 included in the welding robot MC1.
  • Processor 21B calculates the position of welding robot MC1 based on the shape of welding torch 400.
  • the robot control device 2B according to the first embodiment can calculate the position of the workpiece Wk with respect to the welding torch 400 of the welding robot MC1 that performs the main welding on the workpiece Wk.
  • the processor 21B of the robot control device 2B according to the first embodiment calculates the attitude angle and position of the welding torch 400 at at least one location based on the shape of the welding torch 400, and uses the calculated attitude angle and position. Based on this, the position of welding robot MC1 is calculated. Thereby, the robot control device 2B according to the first embodiment can calculate the position of the workpiece Wk with respect to the welding torch 400 of the welding robot MC1 that performs the main welding on the workpiece Wk.
  • processor 21B of robot control device 2B calculates at least one attitude angle of welding torch 400 and at least one position of welding torch 400 based on the shape of welding torch 400. Then, the position of welding robot MC1 is calculated based on the calculated posture angle and position. Thereby, the robot control device 2B according to the first embodiment calculates each of the posture angle and the position of the welding torch 400 with higher accuracy, and calculates each of the posture angle and the position of the welding torch 400 with higher accuracy, and The position of the workpiece Wk can be calculated.
  • the second input data of the robot control device 2B according to the first embodiment is three-dimensional shape data of the alignment pattern AP attached to the welding robot MC1.
  • the alignment pattern AP two holes HO1 and HO2 having different sizes are formed.
  • Processor 21B calculates the position of welding robot MC1 based on the positions of two holes HO1 and HO2. Thereby, the robot control device 2B according to the first embodiment can calculate the position of the welding robot MC1 with higher accuracy based on the alignment pattern AP.
  • the processor 21B of the robot control device 2B according to the first embodiment calculates the position of the welding robot MC1 based on the center positions CT1 and CT2 of the two holes HO1 and HO2, respectively. Thereby, the robot control device 2B according to the first embodiment can calculate the angular posture and position of the welding robot MC1 with higher accuracy based on the alignment pattern AP.
  • the welding system 100 (an example of an off-line teaching system) including the robot control devices 2A and 2B according to the modification of the first embodiment has a welding robot MC1 that produces the workpiece Wk21 (an example of the first workpiece) by welding.
  • a robot control device 2A (an example of a welding robot control device) that controls a welding robot control device
  • a robot control device 2B an example of an inspection robot control device that controls an inspection robot MC2 that inspects a produced workpiece Wk22 (an example of a second workpiece).
  • the robot control device 2B acquires information regarding the positions of the workpiece Wk21, the workpiece Wk22, and the welding robot MC1 relative to the inspection robot MC2, calculates the positional deviation amount of the workpiece Wk21 and the workpiece Wk22, and calculates the positional deviation amount of the workpiece Wk22. Based on the amount, the position of the teaching point of the teaching program for the inspection operation used to inspect the workpiece Wk22 is corrected, and information on the amount of positional deviation of the workpiece Wk21 is transmitted to the robot control device 2A.
  • the robot control device 2A converts the information of the positional deviation amount of the workpiece Wk21 transmitted from the robot control device 2B into the positional deviation amount of the workpiece Wk21 with respect to the welding robot MC1, and converts the information into the positional deviation amount of the workpiece Wk21 that has been converted. Based on this, the position of the teaching point of the welding operation teaching program used for welding is corrected.
  • the welding system 100 includes a robot (welding robot MC1) that performs the main welding process on the welding workpiece (workpiece Wk21), and a bead of the produced inspection workpiece (workpiece Wk22). Even if the robots (inspection robot MC2) that perform the visual inspection are different from each other, the amount of positional deviation of each work (that is, the welding work and the inspection work) can be calculated.
  • Each of the robot control devices 2A and 2B can correct the positions of the teaching points included in the corresponding teaching program based on the calculated positional deviation amounts of the respective works (that is, the welding work and the inspection work). Therefore, each of the robot control devices 2A and 2B can more efficiently modify the teaching points of the teaching program used by a plurality of different robots (that is, each of the welding robot MC1 and the inspection robot MC2).
  • the welding system 100 including the robot control devices 2A and 2B according to the modification of the first embodiment is configured as follows: (an example of a welding robot control device) and a robot control device 2B (an example of an inspection robot control device) that controls an inspection robot MC2 that inspects the produced workpiece Wk22 (an example of a second workpiece).
  • the robot control device 2B acquires information regarding the positions of the workpiece Wk21, the workpiece Wk22, and the welding robot MC1 relative to the inspection robot MC2, calculates the positional deviation amount of the workpiece Wk21 and the workpiece Wk22, and calculates the positional deviation amount of the workpiece Wk22.
  • the position of the teaching point of the inspection operation teaching program used to inspect the workpiece Wk22 is corrected, and based on the information on the positional deviation amount of the workpiece Wk21, it is converted into the positional deviation amount of the workpiece Wk21 with respect to the welding robot MC1. and transmits it to the robot control device 2A.
  • the robot control device 2A corrects the position of the teaching point of the welding operation teaching program (welding teaching program) used for welding based on the positional deviation amount of the workpiece Wk21 transmitted from the robot control device 2B.
  • the welding system 100 includes a robot (welding robot MC1) that performs the main welding process on the welding workpiece (workpiece Wk21), and a bead of the produced inspection workpiece (workpiece Wk22). Even if the robots (inspection robot MC2) that perform the visual inspection are different from each other, the amount of positional deviation of each work (that is, the welding work and the inspection work) can be calculated.
  • Each of the robot control devices 2A and 2B can correct the positions of the teaching points included in the corresponding teaching program based on the calculated positional deviation amounts of the respective works (that is, the welding work and the inspection work). Therefore, each of the robot control devices 2A and 2B can more efficiently modify the teaching points of the teaching program used by a plurality of different robots (that is, each of the welding robot MC1 and the inspection robot MC2).
  • the present disclosure is useful as an offline teaching device and an offline teaching system that more efficiently modify teaching points of teaching programs used with different robots.

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Abstract

オフライン教示装置は、生産されるワークを検査する検査ロボットから、ワークと、溶接ロボットとの位置に関する情報とを取得する取得部と、ワークの位置と、溶接ロボットの位置とをそれぞれ算出する算出部と、検査ロボットに対するワークの位置を、溶接ロボットに対するワークの位置に変換する変換部と、溶接に用いられる溶接教示プログラムの教示点の位置を修正し、ワークの検査に用いられる検査教示プログラムの教示点の位置を修正する修正部と、修正後の溶接教示プログラムを出力する出力部と、を備える。

Description

オフライン教示装置およびオフライン教示システム
 本開示は、オフライン教示装置およびオフライン教示システムに関する。
 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、異なるロボットで使用される教示プログラムの教示点をより効率的に修正するオフライン教示装置およびオフライン教示システムを提供する。
 本開示は、溶接により生産されるワークを検査する検査ロボットから、前記ワークと、前記溶接を行う溶接ロボットとの位置に関する情報とを取得する取得部と、前記ワークと前記溶接ロボットの位置に関する情報に基づいて、前記ワークの位置と、前記溶接ロボットの位置とをそれぞれ算出する算出部と、前記検査ロボットに対する前記ワークの位置を、前記溶接ロボットに対するワークの位置に変換する変換部と、前記溶接ロボットに対するワークの位置に基づいて、前記溶接に用いられる溶接教示プログラムの教示点の位置を修正し、前記検査ロボットに対する前記ワークの位置に基づいて、前記生産されたワークの検査に用いられる検査教示プログラムの教示点の位置を修正する修正部と、修正後の前記溶接教示プログラムを出力する出力部と、を備える、オフライン教示装置を提供する。
 また、本開示は、溶接により第1のワークを生産する溶接ロボットを制御する溶接ロボット制御装置と、前記生産された第2のワークを検査する検査ロボットを制御する検査ロボット制御装置と、を備えるオフライン教示システムであって、前記検査ロボット制御装置は、前記検査ロボットに対する前記第1のワークと、前記第2のワークと、前記溶接ロボットとの位置に関する情報とを取得し、前記第1のワークおよび前記第2のワークの位置ずれ量をそれぞれ算出し、前記第2のワークの位置ずれ量に基づいて、前記第2のワークの検査に用いられる検査教示プログラムの教示点の位置を修正するとともに、前記第1のワークの位置ずれ量の情報を前記溶接ロボット制御装置に送信し、前記溶接ロボット制御装置は、前記検査ロボット制御装置から送信された前記第1のワークの位置ずれ量の情報に基づいて、前記溶接ロボットに対する前記第1のワークの位置ずれ量に変換し、変換された前記第1のワークの位置ずれ量に基づいて、前記溶接に用いられる溶接教示プログラムの教示点の位置を修正する、オフライン教示システムを提供する。
 また、本開示は、溶接により第1のワークを生産する溶接ロボットを制御する溶接ロボット制御装置と、前記生産された第2のワークを検査する検査ロボットを制御する検査ロボット制御装置と、を備えるオフライン教示システムであって、前記検査ロボット制御装置は、前記検査ロボットに対する前記第1のワークと、前記第2のワークと、前記溶接ロボットとの位置に関する情報とを取得し、前記第1のワークおよび前記第2のワークの位置ずれ量をそれぞれ算出し、前記第2のワークの位置ずれ量に基づいて、前記第2のワークの検査に用いられる検査教示プログラムの教示点の位置を修正し、前記第1のワークの位置ずれ量の情報に基づいて、前記溶接ロボットに対する前記第1のワークの位置ずれ量に変換して前記溶接ロボット制御装置に送信し、前記溶接ロボット制御装置は、前記検査ロボット制御装置から送信された前記第1のワークの位置ずれ量に基づいて、前記溶接に用いられる溶接教示プログラムの教示点の位置を修正する、オフライン教示システムを提供する。
 本開示によれば、異なるロボットで使用される教示プログラムの教示点をより効率的に修正できる。
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に係る上位装置およびロボット制御装置の内部構成例を示す図 実施の形態1に係る上位装置、ロボット制御装置、および検査制御装置の内部構成例を示す図 溶接ロボット座標系と検査ロボット座標系との関係を説明する図 アライメントパターンの一例を説明する図 アライメントパターンの読み取り例を説明する図 溶接トーチのスキャン例を説明する図 ワークの位置ずれ量の算出例を説明する図 実施の形態1におけるロボット制御装置による教示プログラムの補正手順例を説明するフローチャート 実施の形態1の変形例における溶接システムのユースケース例を説明する図 ワークの位置の計測例を説明する図 実施の形態1の変形例における2台のロボット制御装置による教示プログラムの第1補正手順例を説明するシーケンス図 実施の形態1の変形例における2台のロボット制御装置による教示プログラムの第2補正手順例を説明するシーケンス図
(本開示に至る経緯)
 特許文献1のように、従来、オフライン教示装置を用いて、溶接ロボット等のロボットに、作業の作業手順、動作軌跡等を含む教示プログラム(例えば、位置検出プログラム、溶接プログラム等)を教示するオフラインティーチング装置がある。ロボットは、作業指示に基づいて、作業指示に対応する各種プログラムを読み出すことで作業を実行する。
 動作軌跡は、ロボットが通過,到達すべき位置を示す教示点の位置を含む。一般的に、教示点は、ロボットに対する相対位置(つまり、ロボットの座標系を基準とする位置)が記録される。よって、ロボットに対する作業対象物(以降、「ワーク」と表記)の位置に位置ずれがあり、教示点の位置修正がされない場合には、ロボットは、ワークの加工点に到達できない等の課題があった。
 ここで、ワークの位置ずれの原因は、例えば、設備の移転,メンテナンス、ワークの加工条件の変化、ワークの個体差等である。ワークの位置ずれは、例えば、ワーク全体の位置が等しくずれるもの、ワークを構成する部品のそれぞれの位置がずれるもの、複数のワークのそれぞれの生産中に個体ごとにずれ量が変化するもの(つまり、経時変化が大きいもの)、ずれ量の経時変化が少ないもの等があり、位置ずれの形態ごとに作業への影響度がそれぞれ異なる。
 したがって、教示点の位置修正は、位置ずれの形態に合わせて行われることが望ましい。しかし、教示点の数は、ワークによって数百~数千個になることがあるため、修正に要する工数が極めて大きいという課題があった。
 また、生産されるワークに対して本溶接を行うロボットと、ワークとロボットとの間の位置ずれを計測するためのロボットとが異なる場合がある。このような場合、本溶接を行うロボットは、ワークとロボットとの間の位置ずれを認識し、修正することが困難だった。
 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システムを具体的に開示した各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。
 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。「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。また、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」と定義する。
(溶接システムの構成)
 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。オフライン教示システムの一例としての溶接システム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2A,2Bのそれぞれと、検査制御装置3と、センサ4と溶接ロボットMC1と、検査ロボットMC2と、モニタMN2とを含む構成である。なお、ティーチペンダントTP1,TP2は必須の構成でなく、省略されてもよい。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2A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2Aに送信する。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2A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2Aの操作盤(例えば、ティーチペンダントTP1)により生成されてもよい。なお、ティーチペンダントTP1は、ロボット制御装置2A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2B、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2B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2B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、元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、本溶接が実行される実行予定日と、元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、作成済みの溶接動作および検査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、検査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200A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2Aは、上位装置1あるいはロボット制御装置2Bから送信さ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2Aにおいて管理されてもよい。この場合、ロボット制御装置2A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2A,2Bおよび検査制御装置3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2Aへの本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、ロボット制御装置2Aあるいはロボット制御装置2Bによって作成された溶接動作の教示プログラムと、検査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。溶接動作および検査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2Aは、上位装置1およびロボット制御装置2B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2Aは、上位装置1から送信された本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、本溶接プログラムを作成し、溶接ロボットMC1を制御して本溶接を実行させる。
 また、ロボット制御装置2Aは、ロボット制御装置2Bから送信された溶接動作の教示プログラム、あるいは溶接動作の教示プログラムに含まれる教示点の修正情報(例えば、位置ずれ情報)を取得する。ロボット制御装置2Aは、取得された溶接動作の教示プログラムに基づいて、本溶接プログラムを作成し、溶接ロボットMC1を制御して本溶接を実行させる。
 溶接制御装置の一例としてのロボット制御装置2A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2A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2A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。
 オフライン教示装置および検査制御装置の一例としてのロボット制御装置2Bは、上位装置1、ロボット制御装置2A、および検査制御装置3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、検査ロボットMC2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2Bは、上位装置1から送信された本溶接の実行指令を受信すると、ワークWkとの間の位置ずれ量を計測する。ロボット制御装置2Bは、計測されたワークWkの位置ずれ量に基づいて、検査動作の教示プログラムに含まれる教示点のそれぞれの位置を修正したり、溶接動作の教示プログラムに含まれる教示点のそれぞれの位置を修正したりする。ロボット制御装置2Bは、修正後の溶接動作の教示プログラムをロボット制御装置2Aに送信して、本溶接を実行させる。
 ロボット制御装置2B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、この実行指令に対応する検査動作の教示プログラムに基づいて、外観検査プログラムを作成し、検査ロボットMC2(図2参照)を制御して溶接ビードの外観検査を実行させる。
 ロボット制御装置2Bは、この実行指令に対応する検査動作の教示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(図2参照)を制御して、ワークWkに生成された溶接ビードの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に送信されるが、ロボット制御装置2B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2Bから上位装置1に送信されてもよい。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2A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2A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、検査ロボットMC2は、検査動作の教示プログラムに基づいてセンサ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(外観スキャン)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2B、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の検査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(つまり、溶接ビード)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、検査ロボットMC2が備えるセンサ4とともに実行する。検査制御装置3は、検査動作の結果、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。
 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2B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2Bに送信する。
 また、検査制御装置3は、上位装置1あるいはロボット制御装置2Bを介して送信されたワークWkをスキャンする外観スキャンの実行指令に基づいて、ワークWkの外観をスキャンする。検査制御装置3は、外観スキャンの結果、センサ4により取得されたワーク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)をロボット制御装置2B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、検査ロボットMC2に取り付けられ、ロボット制御装置2Bの制御に基づくマニピュレータ200Bの駆動に応じて、ステージSTG(図4参照)上に載置されたワークWk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2Bの制御に基づくマニピュレータ200Bの駆動に応じて、ステージSTGに置かれたワークWkの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、メッシュデータ等)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、ビード外観検査が完了した旨の通知、あるいはその通知およびビード外観検査結果の内容を示す音声を、スピーカを介して出力してもよい。
 ここで、溶接線の位置情報は、本溶接工程においてワークWkに溶接される溶接線の位置を示す情報である。
 また、溶接動作の教示プログラムは、溶接線の位置に基づいて作成され、溶接ロボットMC1に本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を本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)を実行するための教示点の位置、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、ここでいう検査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に本溶接により作成された少なくとも1つの溶接ビードのビード外観検査を実行させるためのプログラムである。検査動作の教示プログラムは、センサ4を用いて、作成された溶接ビードのビード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)を実行するための教示点の位置、距離、角度(姿勢)の情報を含んで作成される。
 ティーチペンダントTP1は、ロボット制御装置2Aとの間でデータ送受信可能に接続される。ティーチペンダントTP1は、実際の溶接ロボットMC1とワークWkとを用いたユーザ操作によって定義された溶接線の位置情報をロボット制御装置2Aに送信する。ロボット制御装置2Aは、ティーチペンダントTP1から送信された溶接線の位置情報をメモリ22A(図2参照)に記憶するとともに、ロボット制御装置2Aに送信する。
 ティーチペンダントTP2は、ロボット制御装置2Bとの間でデータ送受信可能に接続される。ティーチペンダントTP2は、実際の検査ロボットMC2とワークWkとを用いたユーザ操作によって定義されたセンサ4の位置情報をロボット制御装置2Bに送信する。ロボット制御装置2Bは、ティーチペンダントTP2から送信されたセンサ4の位置情報をメモリ22(図2参照)に記憶するとともに、ロボット制御装置2Bに送信する。
 図2は、実施の形態1に係る上位装置1およびロボット制御装置2B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ではロボット制御装置2B、検査制御装置3、検査ロボットMC2、センサ4、モニタMN1,MN2および入力インターフェースUI1等の図示を省略する。
 溶接ロボットMC1は、ロボット制御装置2A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本溶接工程を実行する。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200A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200Aは、多関節のアームを備え、ロボット制御装置2Aのロボット制御部24A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200Aは、ワークWkに対する溶接トーチ400との位置関係(例えば、溶接ロボットMC1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2A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2A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2Aに送信する。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2A、ロボット制御装置2B、検査制御装置3、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2A,2Bあるいは検査制御装置3に送信する。通信部10は、ロボット制御装置2Aから送られる本溶接完了報告、ロボット制御装置2Bあるいは検査制御装置3から送られる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200A、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等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作成する。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、ロボット制御装置2Bから送信された溶接動作および検査動作の教示プログラムのそれぞれとに基づいて、本溶接時の本溶接プログラム、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、外観検査プログラムあるいは外観スキャン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2A,2B、あるいは検査制御装置3のそれぞれに送られる。
 ロボット制御装置2Aは、上位装置1から送信された本溶接、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2A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、マニピュレータ200A、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2Aは、通信部20Aと、プロセッサ21Aと、メモリ22Aとを少なくとも含む構成である。
 通信部20Aは、上位装置1、溶接ロボットMC1、ロボット制御装置2BおよびティーチペンダントTP1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24Aとマニピュレータ200Aとの間、ロボット制御部24Aとワイヤ送給装置300との間、ならびに、電源制御部25Aと電源装置500との間で、それぞれ通信部20Aを介してデータの送受信が行われる。通信部20Aは、上位装置1から送信された本溶接、あるいはビード外観検査の実行指令を受信する。通信部20Aは、ロボット制御装置2B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、検査動作の教示プログラムとを受信する。通信部20A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に送信する。
 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。
 プロセッサ21Aは、例えばCPUまたはFPGAを用いて構成され、メモリ22A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21Aは、メモリ22A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23A、ロボット制御部24Aおよび電源制御部25Aを機能的に実現する。また、プロセッサ21Aは、溶接動作の教示プログラムを用いて、本溶接プログラム作成部23A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24A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200A、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22Aは、例えばプロセッサ21A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21A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21A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21A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22Aは、上位装置1から送信された本溶接、ビード外観検査、あるいは外観スキャンの実行指令のデータ、本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、ティーチペンダントTP1から送信された溶接線の位置情報等をそれぞれ記憶する。なお、ワークWkのワーク情報を含む溶接関連情報は、溶接動作の教示プログラムと、溶接動作および検査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、を含んでいてよい。
 本溶接プログラム作成部23Aは、通信部20Aを介して上位装置1から送信さ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(例えばワークのID、名前、構成部品(元ワーク,部品等)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により実行される本溶接の本溶接プログラムを作成する。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200A、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の姿勢角度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21A内に記憶されてもよいし、メモリ22A内のRAMに記憶されてもよい。
 ロボット制御部24Aは、本溶接プログラム作成部23A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200A、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24A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。
 電源制御部25Aは、本溶接プログラム作成部23A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。
 図3は、実施の形態1に係る上位装置1、ロボット制御装置2B、および検査制御装置3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3ではロボット制御装置2A、溶接ロボットMC1、モニタMN1,MN2、および入力インターフェースUI1等の図示を省略する。
 検査ロボットMC2は、ロボット制御装置2Bの制御の下で、センサ4を用いた検査動作の教示プログラムに基づくビード外観検査工程を実行する。検査ロボットMC2は、外観検査の工程において、例えばセンサ4を用いたワークWkの3次元スキャンを行う。しかし、検査ロボットMC2は、センサ4を用いた3次元スキャン以外の他の外観検査(例えば、カメラを用いたワークWkの撮像)等を行ってもよい。検査ロボットMC2は、マニピュレータ200Bと、ワイヤ送給装置300と、溶接ワイヤ301と、センサ4とを少なくとも含む構成である。
 マニピュレータ200Bは、多関節のアームを備え、ロボット制御装置2Bのロボット制御部24B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200Bは、ワークWkとセンサ4との位置関係(例えば、検査ロボットMC2に対するセンサ4の角度)をアームの駆動によって変更できる。
 ロボット制御装置2B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、対応するプログラムを参照する。ロボット制御装置2Bは、参照されたプログラムに基づいて、検査ロボットMC2(例えば、センサ4、マニピュレータ200B)を制御する。ロボット制御装置2Bは、通信部20Bと、プロセッサ21Bと、メモリ22Bとを少なくとも含む構成である。
 なお、図1において、センサ4によりスキャンされた3次元形状データは、検査制御装置3に送信される構成を示すが、図3に示すようにセンサ4からロボット制御装置2Bに直接的に送信可能な構成であってもよい。このような場合、センサ4は、ロボット制御装置2Bの通信部20Bとの間でデータ送受信可能に接続され、ワークWkの形状に関する入力データ、溶接ロボットMC1の溶接トーチ400あるいはアライメントパターンAPの形状に関する入力データをロボット制御装置2Bに送信する。
 取得部および出力部の一例としての通信部20Bは、上位装置1、ロボット制御装置2A、検査制御装置3、検査ロボットMC2、およびティーチペンダントTP2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20B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20Bは、ティーチペンダントTP2から送信された溶接線の位置情報と、検査動作の教示プログラムとを受信したり、ロボット制御装置2Aから現在の溶接ロボットMC1の位置(例えば、溶接トーチ400の位置)を受信したりする。通信部20Bは、外観検査結果を上位装置1に送信する。
 算出部、変換部、および修正部の一例としてのプロセッサ21Bは、例えばCPUまたはFPGBを用いて構成され、メモリ22B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21Bは、メモリ22B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、検査プログラム作成部23B、ロボット制御部24Bの機能を実現する。また、プロセッサ21Bは、検査動作の教示プログラムを用いて検査プログラム作成部23Bにより生成された外観検査プログラムに基づいて、ロボット制御部24Bにより制御される検査ロボットMC2を制御するためのパラメータの演算等を行う。
 プロセッサ21Bは、センサ4により取得されたワークWkの形状と、溶接ロボットMC1の溶接トーチ400あるいはアライメントパターンAP(図5参照)の形状とに基づいて、ワークWkの位置ずれ量(距離および角度)と、溶接ロボットMC1の位置ずれ量(距離および角度)とをそれぞれ算出する。プロセッサ21Bは、算出されたワークWkの位置ずれ量に基づいて、検査動作の教示プログラムに含まれる複数の教示点のそれぞれの位置を修正する。
 また、プロセッサ21Bは、算出されたワークWkの位置ずれ量と、溶接ロボットMC1の位置ずれ量とに基づいて、溶接動作の教示プログラムに含まれる教示点のそれぞれの位置を修正する。プロセッサ21Bは、修正後の溶接動作の教示プログラムをロボット制御装置2Aに送信する。
 メモリ22Bは、例えばプロセッサ21B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21B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21B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21B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22B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のデータ、ティーチペンダントTP2から送信された検査動作の教示プログラム等をそれぞれ記憶する。
 検査プログラム作成部23Bは、通信部20Bを介して上位装置1から送信された外観検査の実行指令に基づいて、ロボット制御装置2Aに溶接ロボットMC1の現在位置(具体的には、溶接ロボットMC1の位置を特定するためのスキャン位置)を要求する。検査プログラム作成部23Bは、ロボット制御装置2Aから送信され、溶接ロボットMC1の現在位置を取得する。検査プログラム作成部23Bは、取得された溶接ロボットMC1の位置情報と、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(例えばワークのID、名前、構成部品(元ワーク,部品等)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検査動作の教示プログラムとを用いて、検査ロボットMC2により実行されるビード外観検査の外観検査プログラムを作成する。
 ロボット制御部24Bは、検査プログラム作成部23Bにより生成された外観検査プログラムに基づいて、検査ロボットMC2(具体的には、センサ4、マニピュレータ200B)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24Bは、この生成された制御信号を検査ロボットMC2に送信する。
 また、ロボット制御部24Bは、ティーチペンダントTP2から送信された検査動作の教示プログラム(つまり、外観検査プログラム)に基づいて、検査ロボットMC2のマニピュレータ200Bおよびセンサ4のそれぞれを駆動させる。これにより、検査ロボットMC2に取り付けられたセンサ4は、溶接ロボットMC1の溶接トーチ400、あるいは溶接ロボットMC1に取り付けられたアライメントパターンAP(図5参照)をスキャンし、溶接トーチ400あるいはアライメントパターンAPの形状を取得できる。
 検査制御装置3は、上位装置1あるいはロボット制御装置2B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による本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ワークWkのビード外観検査および外観スキャンのそれぞれの処理を制御する。ビード外観検査は、例えば、ワークWk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。また、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、あるいはワークWkの形状に関する入力データをロボット制御装置2B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2B、およびセンサ4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により取得された溶接ビードの3次元形状のデータをロボット制御装置2B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等の機能を実現する。
 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。
 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による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、例えば溶接ビードの位置ずれの許容範囲、溶接ビードの長さ、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、最大許容値など)を記憶してよい。なお、これらの閾値は、検査結果判定部37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)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、送信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(例えばワーク)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2Aによるマニピュレータ200Aの駆動に応じてセンサ4が溶接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から照射させて溶接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、検査結果判定部37で実行される各種検査判定に適したデータ形式に変換する。データ形式の変換は、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)が除去される修正処理が実行されてもよいし、前処理が省略されてもよい。データ処理部36は、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、溶接ビードの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、検査判定用のデータとして、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修正を行ってもよい。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。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2B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、検査結果判定部37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)が除去される修正処理が含まれてもよいし、ワークWk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修正を行ってもよい。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、ロボット制御装置2Bに送信する。
 検査結果判定部37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、溶接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。検査結果判定部37は、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、検査結果判定部37は、溶接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。検査結果判定部37は、溶接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検査結果として作成する。さらに、検査結果判定部37は、作成された検査結果とメモリ32に記憶された検査結果用の閾値とを比較する。検査結果判定部37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)を含む外観検査結果を上位装置1およびモニタMN2に出力する。
 また、検査結果判定部37は、複数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により取得された溶接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、溶接ビードの穴あき、ピット、アンダーカット、スパッタ、突起の有無を検査する。溶接ビードの穴あき、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、検査結果判定部37により検査される不良種別はこれらに限定されない。検査結果判定部37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溶接ビードの位置を特定する。検査結果判定部37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、検査結果判定部37は、例えば溶接ビードの穴あき、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。検査結果判定部37は、溶接ビードの穴あき、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含む外観検査結果を作成して、上位装置1およびモニタMN2に出力する。
 なお、検査結果判定部37は、上述した各外観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200A、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の姿勢角度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2A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200A、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の姿勢角度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、検査ロボットMC2の先端に取り付けられ、溶接ロボットMC1の溶接トーチ400あるいはアライメントパターンAP、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ロボット制御装置2Bあるいは検査制御装置3に送信する。
 なお、センサ4は、検査ロボットMC2の先端に取り付けられておらず、検査ロボットMC2とは別個に配置されている場合には、ロボット制御装置2Bあるいは検査制御装置3から送信された溶接ロボットMC1の溶接トーチ400あるいはアライメントパターンAP、ワークWk、あるいは溶接箇所の位置の付近を走査可能に構成されたレーザ光源(図示略)と、溶接ロボットMC1の溶接トーチ400あるいはアライメントパターンAP、ワークWk、あるいは溶接箇所の位置の周辺を含む撮像領域を撮像可能に配置され、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ロボットMC1の溶接トーチ400あるいはアライメントパターンAP、ワークWk、あるいは溶接箇所(つまり、溶接ビード)の形状データ(言い換えると、画像データ)をロボット制御装置2Bあるいは検査制御装置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。
 図4を参照して、溶接ロボットMC1の座標系(溶接座標系ΣW1)と、検査ロボットMC2の検査座標系ΣW2とについて説明する。図4は、溶接座標系ΣW1と検査座標系ΣW2とを説明する図である。
 なお、図4に示す例において、溶接ロボットMC1と検査ロボットMC2とがワークWkを挟んで向かい合うように配置され、同一の場所で溶接ロボットMC1による本溶接工程と、検査ロボットMC2によるビード外観検査工程とが実行される例を示すが、溶接ロボットMC1と検査ロボットMC2と配置はこれに限定されない。例えば、図10,図11に示すように溶接ロボットMC1と検査ロボットMC2とは、ワークWkの搬送方向RT1に沿って並んで配置されてもよいし、これ以外であってもよい。
 溶接ロボットMC1は、溶接座標系ΣW1が設定される。溶接動作の教示プログラムに含まれる教示点の位置は、溶接座標系ΣW1に基づいて定義される。溶接座標系ΣW1の情報は、ロボット制御装置2A,2Bのそれぞれのメモリに記憶される。
 検査ロボットMC2は、検査座標系ΣW2が設定される。検査動作の教示プログラムに含まれる教示点の位置は、検査座標系ΣW2に基づいて定義される。検査座標系ΣW2の情報は、ロボット制御装置2A,2Bのそれぞれのメモリに記憶される。
 図5および図6のそれぞれを参照して、アライメントパターンAPを用いた溶接ロボットMC1の位置算出例について説明する。図5は、アライメントパターンAPの一例を説明する図である。図6は、アライメントパターンAPの読み取り例を説明する図である。なお、図5に示すアライメントパターンAPの形状は、一例であってこれに限定されない。また、図6に示すアライメントパターンAPは、一例として溶接ロボットMC1の前面に取り付けられている例を示すが、これに限定されず、検査ロボットMC2のセンサ4によりスキャン(読み取り)可能な位置に取り付けられていればよい。
 アライメントパターンAPは、検査ロボットMC2に対する溶接ロボットMC1の位置(つまり、距離、向き)を計測するためのプレートであって、溶接ロボットMC1上の所定位置に取り付けられる。アライメントパターンAPは、異なる大きさを有する2つの孔HO1,HO2のそれぞれが形成される。なお、溶接座標系ΣW1の原点位置と、アライメントパターンAPの取付位置とは異なっていてよい。
 ロボット制御装置2Bは、センサ4により読み取られたアライメントパターンAPの3次元形状データから2つの孔HO1,HO2のそれぞれを検出する。ロボット制御装置2Bは、検出された2つの孔HO1,HO2のそれぞれの中心位置CT1,CT2を算出し、これら2つの中心位置CT1,CT2を結び、一方の孔(図5に示す例では孔HO1)の中心位置を始点、他方の孔(図5に示す例では孔HO2)の中心位置を終点とするベクトルVCを生成する。ロボット制御装置2Bは、生成されたベクトルVCの向きに基づいて、アライメントパターンAPの取付角度を算出し、ベクトルVCの長さに基づいて、検査ロボットMC2と溶接ロボットMC1との間の距離を算出する。これにより、ロボット制御装置2Bは、検査ロボットMC2に対する溶接ロボットMC1の相対位置を算出することができる。
 図7を参照して、溶接トーチ400を用いた溶接ロボットMC1の位置算出例について説明する。図7は、溶接トーチ400のスキャン例を説明する図である。なお、図7に示す例において、スキャン時の溶接トーチ400の姿勢角度はこれに限定されなくてよいことは言うまでもない。
 ロボット制御装置2Bは、検査ロボットMC2を駆動させて、所定位置の溶接トーチ400をセンサ4でスキャンする。なお、ロボット制御装置2Bは、ロボット制御装置2Aから送信された現在の溶接トーチ400の位置情報を取得し、検査ロボットMC2を駆動させて、溶接トーチ400をスキャン可能な位置にセンサ4を移動させてもよい。センサ4は、溶接トーチ400の3次元形状データ(入力データ)をロボット制御装置2Bに送信する。
 ロボット制御装置2Bは、センサ4から送信された溶接トーチ400の3次元形状データから溶接トーチ400の形状を読み取る。ロボット制御装置2Bは、溶接トーチ400の形状に基づいて、検査ロボットMC2に対する溶接ロボットMC1の相対位置として、溶接トーチ400の相対位置(距離,姿勢角度)を算出する。
 例えば、ロボット制御装置2Bは、溶接トーチ400の形状を解析し、読取範囲PT1から溶接ロボットMC1への溶接トーチ400の取付部の検出し、取付部の形状に基づいて、検査ロボットMC2に対する溶接トーチ400の相対位置(距離および角度)を算出する。
 また、例えば、ロボット制御装置2Bは、溶接トーチ400の形状を解析し、読取範囲PT2から溶接トーチ400の湾曲部を検出し、湾曲部の形状に基づいて、溶接トーチ400の角度を算出するとともに、読取範囲PT3から溶接トーチ400の先端を検出し、先端位置を算出する。ロボット制御装置2Bは、算出された溶接トーチ400の湾曲部に基づく溶接トーチ400の角度(向き)と、溶接トーチ400の先端に基づく溶接トーチ400の位置とに基づいて、検査ロボットMC2に対する溶接トーチ400の相対位置(距離および角度)を算出する。
 なお、溶接トーチ400の相対位置(距離,姿勢角度)の算出方法は、上述した例に限定されない。ロボット制御装置2Bは、溶接トーチ400の取付部、湾曲部、あるいは先端のうち任意の2箇所を組み合わせて検査ロボットMC2に対する溶接トーチ400の相対位置(距離および角度)を算出してよい。
 図8を参照して、溶接座標系ΣW1におけるワークWkの位置ずれ量の算出例について説明する。図8は、ワークWkの位置ずれ量の算出例を説明する図である。
 ロボット制御装置2Bは、検査座標系ΣW2における検査ロボットMC2の位置PS2に対する溶接ロボットMC1の位置PS1(距離,姿勢角度)と、検査座標系ΣW2における検査ロボットMC2の位置PS2に対するワークWkの位置PS3(距離,姿勢角度)とに基づいて、溶接ロボットMC1に対するワークWkの位置を算出する。なお、ワークWkの位置は、事前に設定され、ワークWkを構成する元ワークのエッジ,ワークWk上の任意の点等であってよい。
 ロボット制御装置2Bは、算出されたワークWkの位置と、ワークWkのワーク情報に含まれるワークWkの位置情報とに基づいて、ワークWkの位置ずれ量を算出する。以下、ワークWkの位置ずれ量の算出例を具体的に説明する。
 ロボット制御装置2Bは、溶接ロボットMC1の位置PS1と、検査ロボットMC2の位置PS2と、ワークWkの位置PS1とに基づいて、検査ロボットMC2の位置PS2を基準とする溶接ロボットMC1の位置ずれ量と、検査ロボットMC2の位置PS2を基準とするワークWkの位置ずれ量とをそれぞれ算出する。
 ロボット制御装置2Bは、ワークWkの位置ずれ量に基づいて、ワークWkに対応する検査動作の教示プログラムに含まれる教示点の位置修正を実行する。
 また、ロボット制御装置2Bは、溶接ロボットMC1の位置PS1と、検査ロボットMC2の位置PS2と、ワークWkの位置PS1とに基づいて、ベクトルVC11,VC12のそれぞれを算出する。
 ここで、ベクトルVC11は、検査座標系ΣW2における検査ロボットMC2の位置PS2を始点、検査ロボットMC2に対する溶接ロボットMC1の位置PS1を終点とするベクトルである。ベクトルVC12は、検査座標系ΣW2における検査ロボットMC2の位置PS2を始点、検査ロボットMC2に対するワークWkの位置PS3を終点とするベクトルである。
 ロボット制御装置2Bは、ベクトルVC11の逆ベクトルと、ベクトルVC12との和に基づいて、ベクトルVC13を算出する。ベクトルVC13は、溶接ロボットMC1の溶接座標系ΣW1の位置PS1を始点、ワークWkの位置PS3を終点とするベクトルである。これにより、ロボット制御装置2Bは、ベクトルVC13により溶接ロボットMC1の溶接座標系ΣW1の位置PS1(原点)に対するワークWkの位置PS3(つまり、距離、姿勢角度)を算出できる。
 ロボット制御装置2Bは、算出されたベクトルVC13に基づいて、溶接ロボットMC1に対するワークWkの位置ずれ量を算出し、算出されたワークWkの位置ずれ量に基づいて、このワークWkに対応する溶接動作の教示プログラムに含まれる教示点の位置修正を実行する。ロボット制御装置2Bは、修正された溶接動作の教示プログラムをロボット制御装置2Bに送信する。
 次に、図9を参照して、実施の形態1におけるロボット制御装置2Bの動作手順について説明する。図9は、実施の形態1におけるロボット制御装置2Bによる教示プログラムの修正手順例を説明するフローチャートである。なお、ステップSt11とステップSt12との処理手順は逆であってもよい。
 ロボット制御装置2Bは、センサ4から送信された溶接ロボットMC1の3次元形状データに基づいて、検査ロボットMC2の検査座標系ΣW2を基準とする溶接ロボットMC1の位置を算出する。ロボット制御装置2Bは、算出された溶接ロボットMC1の位置と、ロボット制御装置2Aから送信された溶接ロボットMC1の位置、あるいは事前に記憶された溶接ロボットMC1の位置との位置ずれ量(距離および姿勢角度)を算出する(St11)。なお、ロボット制御装置2Bにより算出される位置ずれ量は、3次元的な位置ずれ量であり、対応する座標系を基準とする3次元的な距離と、姿勢角度(回転角度)とを含む。
 なお、ロボット制御装置2Bは、溶接ロボットMC1の溶接トーチ400の3次元形状データに基づいて、溶接ロボットMC1の位置ずれ量を算出する場合、溶接トーチ400の位置(具体的には、図7に示す溶接トーチ400の取付位置、溶接トーチ400の湾曲部の位置、溶接トーチ400のトーチ先端位置等)を溶接ロボットMC1の位置として算出してもよい。また、ロボット制御装置2Bは、算出された溶接トーチ400の位置に基づいて、溶接ロボットMC1の原点位置(例えば、溶接ロボットMC1の溶接座標系ΣW1の原点位置)をさらに算出することで、溶接ロボットMC1の位置を算出してもよい。
 また、プロセッサ21Bは、センサ4により取得された溶接ロボットMC1に取り付けられたアライメントパターンAPの形状が取得された場合、アライメントパターンAPの形状に基づいて、検査ロボットMC2の検査座標系ΣW2を基準とする溶接ロボットMC1の位置を算出する。
 ロボット制御装置2Bは、センサ4から送信されたワークWkの3次元形状データに基づいて、検査ロボットMC2の検査座標系ΣW2を基準とするワークWkの位置を算出する。ロボット制御装置2Bは、算出されたワークWkの位置と、ワークWkのワーク情報に含まれるワークWkの位置との位置ずれ量(距離および姿勢角度)を算出する(St12)。
 ロボット制御装置2Bは、算出されたワークWkの位置ずれ量に基づいて、このワークWkにビード外観検査を実行するための検査動作の教示プログラムに含まれる複数の教示点のそれぞれの位置を修正する(St13)。
 ロボット制御装置2Bは、溶接ロボットMC1の位置に基づいて、検査座標系ΣW2におけるワークWkの位置ずれ量を、溶接座標系ΣW1における(つまり、溶接ロボットMC1から見た)ワークWkの位置ずれ量に変換する(St14)。
 ロボット制御装置2Bは、算出されたワークWkの位置ずれ量に基づいて、溶接動作の教示プログラムに含まれる教示点の位置を修正する(St15)。
 ロボット制御装置2Bは、修正後の溶接動作の教示プログラムをロボット制御装置2Aに送信する(St16)。ロボット制御装置2Bは、修正後の検査動作の教示プログラムを用いて、溶接ロボットMC1による本溶接工程が完了したワークWkのビード外観検査を実行する(St17)。
 なお、ロボット制御装置2Bは、ステップSt11の処理を任意のタイミング(定期、あるいは不定期)で実行された後、省略されてもよい。例えば、ロボット制御装置2Bは、ステップSt11の処理を、ワークWkを所定数生産するごとにステップSt11の処理を実行してもよいし、溶接ロボットMC1および検査ロボットMC2の電源がONになったタイミングで実行してもよいし、数日,数週間ごとに実行してもよい。
 以上により、実施の形態1におけるロボット制御装置2Bは、ワークWkへの本溶接工程を実行するロボット(溶接ロボットMC1)と、生産されたワークWkのビード外観検査を実行するロボット(検査ロボットMC2)とがそれぞれ異なる場合であっても、ワークWkの位置ずれ量を算出できる。また、ロボット制御装置2Bは、算出されたワークWkの位置ずれ量に基づいて、溶接ロボットMC1に対するワークWkの相対位置と、検査ロボットMC2に対するワークWkの相対位置とを算出することで、溶接動作の教示プログラムに含まれる教示点の位置修正と、検査動作の教示プログラムに含まれる教示点の位置修正を実行できる。
 これにより、ロボット制御装置2Bは、異なる複数のロボット(つまり、溶接ロボットMC1および検査ロボットMC2のそれぞれ)で使用される教示プログラムの教示点をより効率的に修正できる。
(実施の形態1の変形例)
 上述した実施の形態1に係る溶接システム100は、1台のロボット制御装置2Bにより、2台のロボット(溶接ロボットMC1および検査ロボットMC2)のそれぞれで使用される教示プログラムの修正を実行する例を示した。実施の形態1の変形例に係る溶接システム100は、1台のロボット制御装置2Bにより、2台のロボット(溶接ロボットMC1および検査ロボットMC2)のそれぞれの位置ずれ量を算出し、それぞれのロボットを制御するロボット制御装置2A,2Bで教示プログラムの修正を実行する例について説明する。
 まず、実施の形態1の変形例に係る溶接システム100について説明する。なお、実施の形態1の変形例に係る溶接システム100の構成は、実施の形態1に係る溶接システム100と同様である。以下、実施の形態1の変形例に係る溶接システム100のうち実施の形態1の溶接システム100と異なる機能について説明する。
 図10は、実施の形態1の変形例における溶接システム100のユースケース例を説明する図である。図11は、ワークWk21の位置の計測例を説明する図である。なお、図10および図11のそれぞれに示す溶接ロボットMC1および検査ロボットMC2のそれぞれの配置は、一例であってこれに限定されない。また、図10および図11は、異なる場所で溶接ロボットMC1による本溶接工程と、検査ロボットMC2によるビード外観検査工程とが実行される例を示す。
 実施の形態1の変形例において、ワークWk21は、溶接ロボットMC1に本溶接され、本溶接後に搬送方向RT1に搬送される。ワークWk22は、本溶接済みのワークであって、検査ロボットMC2によるビード外観検査を受ける。
 実施の形態1の変形例におけるロボット制御装置2Bのプロセッサ21Bは、検査座標系ΣW2におけるワークWk22の位置ずれ量を算出する。プロセッサ21Bは、算出されたワークWk22の位置ずれ量に基づいて、ワークWk22のビード外観検査に用いられる検査動作の教示プログラムに含まれる教示点のそれぞれの位置を修正する。
 検査プログラム作成部23Bは、修正後の検査動作の教示プログラムに基づいて、ワークWk22のビード外観検査を実行するための検査プログラムを作成する。ロボット制御部24Bは、作成された検査プログラムに基づいて、検査ロボットMC2を駆動させて、ワークWk22上の溶接ビード(溶接箇所)を読み取り、ビード外観検査を実行する。
 ロボット制御装置2Bのプロセッサ21Bは、検査座標系ΣW2におけるワークWk21の位置ずれ量をロボット制御装置2Aに送信する。
 ロボット制御装置2Aのプロセッサ21Aは、ロボット制御装置2Bから送信された検査座標系ΣW2におけるワークWk21の位置ずれ量を、溶接座標系ΣW1におけるワークWk21の位置ずれ量に変換する。ロボット制御装置2Aのプロセッサ21Aは、溶接座標系ΣW1におけるワークWk21の位置ずれ量に基づいて、ワークWk21に対応する溶接動作の教示プログラムに含まれる教示点のそれぞれの位置を修正する。
 本溶接プログラム作成部23Aは、修正後の溶接動作の教示プログラムに基づいて、ワークWk21への本溶接を実行するための本溶接プログラムを作成する。ロボット制御部24Aは、作成された本溶接プログラムに基づいて、溶接ロボットMC1を駆動させる。溶接ロボットMC1は、ワークWk21に対応する溶接線の位置情報に基づいて、ワークWk21に本溶接を実行する。
 なお、プロセッサ21Bは、溶接座標系ΣW1におけるワークWk21の位置ずれ量を算出する。プロセッサ21Bは、算出された溶接座標系ΣW1におけるワークWk21の位置ずれ量をロボット制御装置2Aに送信してもよい。
 このような場合、ロボット制御装置2Aのプロセッサ21Aは、ロボット制御装置2Bから送信されたワークWk21の位置ずれ量に基づいて、ワークWk21に対応する溶接動作の教示プログラムに含まれる教示点のそれぞれの位置を修正する。本溶接プログラム作成部23Aは、修正後の溶接動作の教示プログラムに基づいて、ワークWk21への本溶接を実行するための本溶接プログラムを作成する。
 次に、図12を参照して、実施の形態1の変形例における教示プログラムの修正手順について説明する。実施の形態1の変形例における2台のロボット制御装置2A,2Bによる教示プログラムの第1修正手順例を説明するシーケンス図である。なお、以降の説明では説明を分かりやすくするために、溶接ロボットMC1により本溶接されるワークWk21(図10,図11参照)を「溶接ワーク」と称し、検査ロボットMC2によりビード外観検査が実行されるワークWk22(図10,図11参照)を「検査ワーク」と称する。
 ロボット制御装置2Bは、検査ロボットMC2を駆動させて、センサ4により読み取られた検査ワークの3次元形状データに基づいて、検査ワークの位置を算出する。ロボット制御装置2Bは、算出された検査ワークの位置と、検査ワークのワーク情報に含まれる検査ワークの位置との差分(位置ずれ量)を算出する(St21)。なお、ロボット制御装置2Bにより算出される位置ずれ量は、3次元的な位置ずれ量であり、対応する座標系を基準とする3次元的な距離と、姿勢角度(回転角度)とを含む。
 ロボット制御装置2Bは、検査ロボットMC2を駆動させて、センサ4により読み取られた溶接ロボットMC1の溶接トーチ400あるいはアライメントパターンAPの3次元形状データに基づいて、溶接ロボットMC1の位置を算出する。ロボット制御装置2Bは、算出された溶接ロボットMC1の位置に基づいて、検査座標系ΣW2における溶接ロボットMC1の位置ずれ量を算出する。
 また、ロボット制御装置2Bは、検査ロボットMC2を駆動させて、センサ4により読み取られた溶接ワークの3次元形状に基づいて、検査座標系ΣW2における溶接ワークの位置を算出する。ロボット制御装置2Bは、算出された溶接ワークの位置と、溶接ワークのワーク情報に含まれる溶接ワークの位置との差分(位置ずれ量)を算出する(St22)。
 ロボット制御装置2Bは、検査座標系ΣW2における溶接ロボットMC1の位置ずれ量と、溶接ワークの位置ずれ量とを対応付けて、ロボット制御装置2Aに送信する(St23)。
 ロボット制御装置2Aは、ロボット制御装置2Bから送信された検査座標系ΣW2における溶接ロボットMC1の位置ずれ量と、溶接ワークの位置ずれ量とに基づいて、溶接座標系ΣW1における溶接ワークの位置ずれ量に変換し、算出する(St24A)。
 ロボット制御装置2Aは、溶接座標系ΣW1における溶接ワークの位置ずれ量に基づいて、溶接ワークに対応する溶接動作の教示プログラムに含まれる教示点のそれぞれの位置を修正する(St25A)。ロボット制御装置2Aは、修正された溶接動作の教示プログラムに基づく本溶接プログラムを作成する。ロボット制御装置2Aは、作成された本溶接プログラムを用いて、溶接ロボットMC1を駆動させて、溶接ワークへの本溶接を実行する(St26A)。
 ロボット制御装置2Bは、算出された検査ワークの位置ずれ量に基づいて、検査ワークに対応する検査動作の教示プログラムに含まれる教示点のそれぞれの位置修正を実行する(St25B)。ロボット制御装置2Bは、修正後の検査動作の教示プログラムを用いて、検査プログラムを作成する。ロボット制御装置2Bは、作成された検査プログラムを用いて、検査ロボットMC2を駆動させて、検査ワークへのビード外観検査を実行する(St26B)。
 次に、図13を参照して、実施の形態1の変形例における教示プログラムの他の修正手順について説明する。実施の形態1の変形例における2台のロボット制御装置2A,2Bによる教示プログラムの第2修正手順例を説明するシーケンス図である。なお、以降の説明では、説明を分かり易くするために図12に示す処理と同様の処理については、同様の符号を付与して説明を省略する。
 ロボット制御装置2Bは、検査座標系ΣW2における溶接ワークの位置ずれ量を、溶接座標系ΣW1における溶接ワークの位置ずれ量に変換し、算出する(St24B)。ロボット制御装置2Bは、算出された溶接座標系ΣW1における溶接ワークの位置ずれ量をロボット制御装置2Aに送信する(St27)。
 ロボット制御装置2Aは、ロボット制御装置2Bから送信された溶接座標系ΣW1における溶接ワークの位置ずれ量に基づいて、溶接ワークに対応する溶接動作の教示プログラムに含まれる教示点のそれぞれの位置を修正する(St28)。
 以上により、実施の形態1の変形例に係る溶接システム100は、溶接ワーク(ワークWk21)への本溶接工程を実行するロボット(溶接ロボットMC1)と、生産された検査ワーク(ワークWk22)のビード外観検査を実行するロボット(検査ロボットMC2)とがそれぞれ異なる場合であっても、それぞれのワーク(つまり、溶接ワークおよび検査ワーク)の位置ずれ量を算出できる。ロボット制御装置2A,2Bのそれぞれは、算出されたそれぞれのワーク(つまり、溶接ワークおよび検査ワーク)の位置ずれ量に基づいて、対応する教示プログラムに含まれる教示点のそれぞれの位置を修正できる。
 これにより、ロボット制御装置2A,2Bのそれぞれは、異なる複数のロボット(つまり、溶接ロボットMC1および検査ロボットMC2のそれぞれ)で使用される教示プログラムの教示点をより効率的に修正できる。
 以上により、実施の形態1に係るロボット制御装置2Bは、溶接により生産されるワークWkを検査する検査ロボットMC2から、ワークWkと、溶接を行う溶接ロボットMC1との位置に関する情報(例えば、3次元形状データ、画像データ等)とを取得する通信部20B(取得部の一例)と、ワークWkと溶接ロボットMC1の位置に関する情報に基づいて、ワークWkの位置と、溶接ロボットMC1の位置とをそれぞれ算出するプロセッサ21B(算出部の一例)と、検査ロボットMC2に対するワークの位置を、溶接ロボットMC1に対するワークWkの位置に変換するプロセッサ21B(変換部の一例)と、溶接ロボットMC1に対するワークWkの位置に基づいて、溶接に用いられる溶接動作の教示プログラム(溶接教示プログラムの一例)の教示点の位置を修正し、検査ロボットMC2に対するワークWkの位置に基づいて、生産されたワークWkの検査に用いられる検査動作の教示プログラム(検査教示プログラムの一例)の教示点の位置を修正するプロセッサ21B(修正部の一例)と、修正後の溶接動作の教示プログラムを出力する通信部20B(出力部の一例)と、を備える。
 これにより、実施の形態1に係るロボット制御装置2Bは、ワークWkへの本溶接工程を実行するロボット(溶接ロボットMC1)と、生産されたワークWkのビード外観検査を実行するロボット(検査ロボットMC2)とがそれぞれ異なる場合であっても、溶接ロボットMC1に対するワークWkの相対位置と、検査ロボットMC2に対するワークWkの相対位置とを算出することで、溶接動作の教示プログラムに含まれる教示点の位置修正と、検査動作の教示プログラムに含まれる教示点の位置修正を実行できる。よって、ロボット制御装置2Bは、異なる複数のロボット(つまり、溶接ロボットMC1および検査ロボットMC2のそれぞれ)で使用される教示プログラムの教示点をより効率的に修正できる。
 また、実施の形態1に係るロボット制御装置2Bのプロセッサ21Bは、溶接ロボットMC1の位置ずれ量と、ワークWkの位置ずれ量とを算出して、溶接ロボットMC1の位置と、ワークWkの位置とを修正し、溶接ロボットMC1の位置ずれ量と、ワークWkの位置ずれ量とに基づく溶接動作の教示プログラムの修正と、ワークWkの位置ずれ量に基づく検査動作の教示プログラムの修正とを実行する。これにより、実施の形態1に係るロボット制御装置2Bは、ワークWkへの本溶接工程を実行するロボット(溶接ロボットMC1)と、生産されたワークWkのビード外観検査を実行するロボット(検査ロボットMC2)とがそれぞれ異なる場合であっても、それぞれのロボットに対するワークWkの位置ずれ量(つまり、教示点の修正値)を算出できる。
 また、実施の形態1に係るロボット制御装置2Bのプロセッサ21Bは、修正後の溶接ロボットMC1の位置から検査ロボットMC2の位置に向かうベクトルVC11(第1ベクトルの一例)と、検査ロボットMC2の位置から修正後のワークWkの位置に向かうベクトルVC12(第2ベクトルの一例)の和に基づいて、検査ロボットMC2に対するワークWkの位置を、溶接ロボットMC1に対するワークWkの位置に変換する。これにより、実施の形態1に係るロボット制御装置2Bは、ワークWkへの本溶接工程を実行するロボット(溶接ロボットMC1)と、生産されたワークWkのビード外観検査を実行するロボット(検査ロボットMC2)とがそれぞれ異なる場合であっても、それぞれのロボットに対するワークWkの位置を算出できる。
 また、実施の形態1に係るロボット制御装置2Bの通信部20Bは、ワークWkの形状に関する第1入力データと、溶接ロボットMC1の形状に関する第2入力データとを取得する。プロセッサ21Bは、第1入力データに基づいて、ワークWkの位置を算出し、第2入力データに基づいて、溶接ロボットMC1の位置を算出する。これにより、実施の形態1に係るロボット制御装置2Bは、ワークWkの形状に関する第1入力データに基づくワークWkの姿勢角度および位置と、溶接ロボットMC1の形状に関する第2入力データに基づく溶接ロボットMC1の姿勢角度および位置とを算出できる。したがって、ロボット制御装置2Bは、溶接動作および検査動作の教示プログラムのそれぞれに含まれる教示点のそれぞれの位置をより高精度に修正できる。
 また、実施の形態1に係るロボット制御装置2Bの第2入力データは、溶接ロボットMC1が備える溶接トーチ400の形状に関するデータである。プロセッサ21Bは、溶接トーチ400の形状に基づいて、溶接ロボットMC1の位置を算出する。これにより、実施の形態1に係るロボット制御装置2Bは、ワークWkへの本溶接を実行する溶接ロボットMC1の溶接トーチ400に対するワークWkの位置を算出できる。
 また、実施の形態1に係るロボット制御装置2Bのプロセッサ21Bは、溶接トーチ400の形状に基づいて、少なくとも1箇所の溶接トーチ400の姿勢角度および位置を算出し、算出された姿勢角度および位置に基づいて、溶接ロボットMC1の位置を算出する。これにより、実施の形態1に係るロボット制御装置2Bは、ワークWkへの本溶接を実行する溶接ロボットMC1の溶接トーチ400に対するワークWkの位置を算出できる。
 また、実施の形態1に係るロボット制御装置2Bのプロセッサ21Bは、溶接トーチ400の形状に基づいて、少なくとも1箇所の溶接トーチ400の姿勢角度と、少なくとも1箇所の溶接トーチ400の位置とを算出し、算出された姿勢角度および位置に基づいて、溶接ロボットMC1の位置を算出する。これにより、実施の形態1に係るロボット制御装置2Bは、溶接トーチ400の姿勢角度および位置のそれぞれをより高精度に算出し、ワークWkへの本溶接を実行する溶接ロボットMC1の溶接トーチ400に対するワークWkの位置を算出できる。
 また、実施の形態1に係るロボット制御装置2Bの第2入力データは、溶接ロボットMC1に取り付けられたアライメントパターンAPの3次元形状データである。アライメントパターンAPは、異なる大きさを有する2つの孔HO1,HO2が形成される。プロセッサ21Bは、2つの孔HO1,HO2の位置に基づいて、溶接ロボットMC1の位置を算出する。これにより、実施の形態1に係るロボット制御装置2Bは、アライメントパターンAPに基づいて、溶接ロボットMC1の位置をより高精度に算出できる。
 また、実施の形態1に係るロボット制御装置2Bのプロセッサ21Bは、2つの孔HO1,HO2のそれぞれの中心位置CT1,CT2に基づいて、溶接ロボットMC1の位置を算出する。これにより、実施の形態1に係るロボット制御装置2Bは、アライメントパターンAPに基づいて、溶接ロボットMC1の角度姿勢および位置をより高精度に算出できる。
 以上により、実施の形態1の変形例に係るロボット制御装置2A,2Bを含む溶接システム100(オフライン教示システムの一例)は、溶接によりワークWk21(第1のワークの一例)を生産する溶接ロボットMC1を制御するロボット制御装置2A(溶接ロボット制御装置の一例)と、生産されたワークWk22(第2のワークの一例)を検査する検査ロボットMC2を制御するロボット制御装置2B(検査ロボット制御装置の一例)と、を備える。ロボット制御装置2Bは、検査ロボットMC2に対するワークWk21と、ワークWk22と、溶接ロボットMC1との位置に関する情報とを取得し、ワークWk21およびワークWk22の位置ずれ量をそれぞれ算出し、ワークWk22の位置ずれ量に基づいて、ワークWk22の検査に用いられる検査動作の教示プログラムの教示点の位置を修正するとともに、ワークWk21の位置ずれ量の情報をロボット制御装置2Aに送信する。ロボット制御装置2Aは、ロボット制御装置2Bから送信されたワークWk21の位置ずれ量の情報に基づいて、溶接ロボットMC1に対するワークWk21の位置ずれ量に変換し、変換されたワークWk21の位置ずれ量に基づいて、溶接に用いられる溶接動作の教示プログラムの教示点の位置を修正する。
 これにより、実施の形態1の変形例に係る溶接システム100は、溶接ワーク(ワークWk21)への本溶接工程を実行するロボット(溶接ロボットMC1)と、生産された検査ワーク(ワークWk22)のビード外観検査を実行するロボット(検査ロボットMC2)とがそれぞれ異なる場合であっても、それぞれのワーク(つまり、溶接ワークおよび検査ワーク)の位置ずれ量を算出できる。ロボット制御装置2A,2Bのそれぞれは、算出されたそれぞれのワーク(つまり、溶接ワークおよび検査ワーク)の位置ずれ量に基づいて、対応する教示プログラムに含まれる教示点のそれぞれの位置を修正できる。よって、ロボット制御装置2A,2Bのそれぞれは、異なる複数のロボット(つまり、溶接ロボットMC1および検査ロボットMC2のそれぞれ)で使用される教示プログラムの教示点をより効率的に修正できる。
 以上により、実施の形態1の変形例に係るロボット制御装置2A,2Bを含む溶接システム100は、溶接によりワークWk21(第1のワークの一例)を生産する溶接ロボットMC1を制御するロボット制御装置2A(溶接ロボット制御装置の一例)と、生産されたワークWk22(第2のワークの一例)を検査する検査ロボットMC2を制御するロボット制御装置2B(検査ロボット制御装置の一例)と、を備える。ロボット制御装置2Bは、検査ロボットMC2に対するワークWk21と、ワークWk22と、溶接ロボットMC1との位置に関する情報とを取得し、ワークWk21およびワークWk22の位置ずれ量をそれぞれ算出し、ワークWk22の位置ずれ量に基づいて、ワークWk22の検査に用いられる検査動作の教示プログラムの教示点の位置を修正し、ワークWk21の位置ずれ量の情報に基づいて、溶接ロボットMC1に対するワークWk21の位置ずれ量に変換してロボット制御装置2Aに送信する。ロボット制御装置2Aは、ロボット制御装置2Bから送信されたワークWk21の位置ずれ量に基づいて、溶接に用いられる溶接動作の教示プログラム(溶接教示プログラム)の教示点の位置を修正する。
 これにより、実施の形態1の変形例に係る溶接システム100は、溶接ワーク(ワークWk21)への本溶接工程を実行するロボット(溶接ロボットMC1)と、生産された検査ワーク(ワークWk22)のビード外観検査を実行するロボット(検査ロボットMC2)とがそれぞれ異なる場合であっても、それぞれのワーク(つまり、溶接ワークおよび検査ワーク)の位置ずれ量を算出できる。ロボット制御装置2A,2Bのそれぞれは、算出されたそれぞれのワーク(つまり、溶接ワークおよび検査ワーク)の位置ずれ量に基づいて、対応する教示プログラムに含まれる教示点のそれぞれの位置を修正できる。よって、ロボット制御装置2A,2Bのそれぞれは、異なる複数のロボット(つまり、溶接ロボットMC1および検査ロボットMC2のそれぞれ)で使用される教示プログラムの教示点をより効率的に修正できる。
 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、2022年3月23日出願の日本特許出願(特願2022-047240)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、異なるロボットで使用される教示プログラムの教示点をより効率的に修正するオフライン教示装置およびオフライン教示システムとして有用である。
1 上位装置
2A,2B ロボット制御装置
3 検査制御装置
4 センサ
10,20A,20B,30 通信部
11,21A,21B,31 プロセッサ
12,22A,22B,32 メモリ
23A 本溶接プログラム作成部
23B 検査プログラム作成部
24A,24B ロボット制御部
25A 電源制御部
100 溶接システム
200A,200B 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
AP アライメントパターン
MC1 溶接ロボット
MC2 検査ロボット
MN1,MN2 モニタ
Wk,Wk21,Wk22 ワーク

Claims (11)

  1.  溶接により生産されるワークを検査する検査ロボットから、前記ワークと、前記溶接を行う溶接ロボットとの位置に関する情報とを取得する取得部と、
     前記ワークと前記溶接ロボットの位置に関する情報に基づいて、前記ワークの位置と、前記溶接ロボットの位置とをそれぞれ算出する算出部と、
     前記検査ロボットに対する前記ワークの位置を、前記溶接ロボットに対するワークの位置に変換する変換部と、
     前記溶接ロボットに対するワークの位置に基づいて、前記溶接に用いられる溶接教示プログラムの教示点の位置を修正し、前記検査ロボットに対する前記ワークの位置に基づいて、前記生産されたワークの検査に用いられる検査教示プログラムの教示点の位置を修正する修正部と、
     修正後の前記溶接教示プログラムを出力する出力部と、を備える、
     オフライン教示装置。
  2.  前記算出部は、
     前記溶接ロボットの位置ずれ量と、前記ワークの位置ずれ量とを算出して、前記溶接ロボットの位置と、前記ワークの位置とを修正し、
     前記変換部は、
     前記溶接ロボットの位置ずれ量と、前記ワークの位置ずれ量とに基づく前記溶接教示プログラムの修正と、前記ワークの位置ずれ量に基づく前記検査教示プログラムの修正とを実行する、
     請求項1に記載のオフライン教示装置。
  3.  前記変換部は、修正後の前記溶接ロボットの位置から前記検査ロボットの位置に向かう第1ベクトルと、前記検査ロボットの位置から修正後の前記ワークの位置に向かう第2ベクトルの和に基づいて、前記検査ロボットに対する前記ワークの位置を、前記溶接ロボットに対する前記ワークの位置に変換する、
     請求項2に記載のオフライン教示装置。
  4.  前記取得部は、前記ワークの形状に関する第1入力データと、前記溶接ロボットの形状に関する第2入力データとを取得し、
     前記算出部は、前記第1入力データに基づいて、前記ワークの位置を算出し、前記第2入力データに基づいて、前記溶接ロボットの位置を算出する、
     請求項1に記載のオフライン教示装置。
  5.  前記第2入力データは、前記溶接ロボットが備える溶接トーチの形状に関するデータであって、
     前記算出部は、前記溶接トーチの形状に基づいて、前記溶接ロボットの位置を算出する、
     請求項4に記載のオフライン教示装置。
  6.  前記算出部は、前記溶接トーチの形状に基づいて、少なくとも1箇所の前記溶接トーチの姿勢角度および位置を算出し、算出された前記姿勢角度および前記位置に基づいて、前記溶接ロボットの位置を算出する、
     請求項5に記載のオフライン教示装置。
  7.  前記算出部は、前記溶接トーチの形状に基づいて、少なくとも1箇所の前記溶接トーチの姿勢角度と、少なくとも1箇所の前記溶接トーチの位置とを算出し、算出された前記姿勢角度および前記位置に基づいて、前記溶接ロボットの位置を算出する、
     請求項5に記載のオフライン教示装置。
  8.  前記第2入力データは、前記溶接ロボットに取り付けられたパターンの3次元形状データであって、
     前記パターンは、異なる大きさを有する2つの孔が形成され、
     前記算出部は、前記2つの孔の位置に基づいて、前記溶接ロボットの位置を算出する、
     請求項4に記載のオフライン教示装置。
  9.  前記算出部は、前記2つの孔のそれぞれの中心位置に基づいて、前記溶接ロボットの位置を算出する、
     請求項8に記載のオフライン教示装置。
  10.  溶接により第1のワークを生産する溶接ロボットを制御する溶接ロボット制御装置と、
     前記生産された第2のワークを検査する検査ロボットを制御する検査ロボット制御装置と、を備えるオフライン教示システムであって、
     前記検査ロボット制御装置は、
     前記検査ロボットに対する前記第1のワークと、前記第2のワークと、前記溶接ロボットとの位置に関する情報とを取得し、
     前記第1のワークおよび前記第2のワークの位置ずれ量をそれぞれ算出し、
     前記第2のワークの位置ずれ量に基づいて、前記第2のワークの検査に用いられる検査教示プログラムの教示点の位置を修正するとともに、前記第1のワークの位置ずれ量の情報を前記溶接ロボット制御装置に送信し、
     前記溶接ロボット制御装置は、
     前記検査ロボット制御装置から送信された前記第1のワークの位置ずれ量の情報に基づいて、前記溶接ロボットに対する前記第1のワークの位置ずれ量に変換し、
     変換された前記第1のワークの位置ずれ量に基づいて、前記溶接に用いられる溶接教示プログラムの教示点の位置を修正する、
     オフライン教示システム。
  11.  溶接により第1のワークを生産する溶接ロボットを制御する溶接ロボット制御装置と、
     前記生産された第2のワークを検査する検査ロボットを制御する検査ロボット制御装置と、を備えるオフライン教示システムであって、
     前記検査ロボット制御装置は、
     前記検査ロボットに対する前記第1のワークと、前記第2のワークと、前記溶接ロボットとの位置に関する情報とを取得し、
     前記第1のワークおよび前記第2のワークの位置ずれ量をそれぞれ算出し、
     前記第2のワークの位置ずれ量に基づいて、前記第2のワークの検査に用いられる検査教示プログラムの教示点の位置を修正し、
     前記第1のワークの位置ずれ量の情報に基づいて、前記溶接ロボットに対する前記第1のワークの位置ずれ量に変換して前記溶接ロボット制御装置に送信し、
     前記溶接ロボット制御装置は、
     前記検査ロボット制御装置から送信された前記第1のワークの位置ずれ量に基づいて、前記溶接に用いられる溶接教示プログラムの教示点の位置を修正する、
     オフライン教示システム。
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