特許 6200405 溶接システム、溶接方法およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6200405

(24)【登録日】2017年9月1日

(45)【発行日】2017年9月20日

(54)【発明の名称】溶接システム、溶接方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/095 20060101AFI20170911BHJP

   B23K 9/12 20060101ALI20170911BHJP

【ＦＩ】

   B23K9/095 510A

   B23K9/095 510E

   B23K9/12 331K

【請求項の数】8

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2014-241342(P2014-241342)

(22)【出願日】2014年11月28日

(65)【公開番号】特開2016-83701(P2016-83701A)

(43)【公開日】2016年5月19日

【審査請求日】2016年9月1日

(31)【優先権主張番号】201410589927.3

(32)【優先日】2014年10月28日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100104880

【弁理士】

【氏名又は名称】古部 次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100125346

【弁理士】

【氏名又は名称】尾形 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100166981

【弁理士】

【氏名又は名称】砂田 岳彦

(72)【発明者】

【氏名】定廣 健次

(72)【発明者】

【氏名】裴 ▲継▼▲東▼

【審査官】 篠原 将之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０３４６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１０８８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２１２５４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０７１７５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３３４３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０３３９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６９３３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ９／０９５

Ｂ２３Ｋ ９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被溶接部材の溶接線に沿った複数の位置で計測されたルートギャップの大きさを取得する取得手段と、
予め定められた溶接条件、および当該溶接条件に対応して予め定められたルートギャップの大きさの範囲を記憶する記憶手段と、
前記複数の位置のうち隣り合う２つの位置の間の区間を溶接する際の条件として、当該隣り合う２つの位置のルートギャップの大きさから求められる前記範囲に対応する前記溶接条件を選択する選択手段とを備え、
前記選択手段は、前記隣り合う２つの位置のルートギャップの両方が含まれる前記範囲が、２つ以上存在する場合、２つ以上の当該範囲のそれぞれに対応する前記溶接条件のうち、最初のパスにおける電流値が最も高い当該溶接条件を選択すること
を特徴とする溶接システム。

【請求項2】

前記選択手段は、前記隣り合う２つの位置のルートギャップの両方が含まれる前記範囲が存在せず、ルートギャップのいずれか一方が含まれる前記範囲が２つ以上存在する場合、２つ以上の当該範囲のそれぞれに対応する前記溶接条件のうち、最初のパスにおける電流値が最も低い当該溶接条件を選択すること
を特徴とする請求項１に記載の溶接システム。

【請求項3】

前記取得手段は、前記複数の位置で計測された開先角度の大きさを取得し、
前記記憶手段は、前記溶接条件に対応して予め定められた開先角度の大きさの範囲を記憶し、
前記選択手段は、前記複数の位置のうち溶接線の端で計測された開先角度の大きさが含まれる前記範囲に対応する前記溶接条件を選択すること
を特徴とする請求項１に記載の溶接システム。

【請求項4】

被溶接部材の溶接線に沿った複数の位置で計測されたルートギャップの大きさを取得する取得手段と、
予め定められた溶接条件、および当該溶接条件に対応して予め定められたルートギャップの大きさの範囲を記憶する記憶手段と、
前記複数の位置のうち隣り合う２つの位置の間の区間を溶接する際の条件として、当該隣り合う２つの位置のルートギャップの大きさから求められる前記範囲に対応する前記溶接条件を選択する選択手段とを備え、
前記選択手段は、前記隣り合う２つの位置のルートギャップの中間値が含まれる前記範囲が、２つ以上存在する場合、２つ以上の当該範囲のそれぞれに対応する前記溶接条件のうち、最初のパスにおける電流値が最も高い当該溶接条件を選択すること
を特徴とする溶接システム。

【請求項5】

溶接条件を選択する装置が実行する方法であって、
取得手段が、被溶接部材の溶接線に沿った複数の位置で計測されたルートギャップの大きさを取得し、
記憶手段が、予め定められた溶接条件、および当該溶接条件に対応して予め定められたルートギャップの大きさの範囲を記憶部に記憶し、
選択手段が、前記複数の位置のうち隣り合う２つの位置の間の区間を溶接する際の条件として、当該隣り合う２つの位置のルートギャップの大きさから求められる前記範囲に対応する前記溶接条件を選択し、
前記選択手段は、前記隣り合う２つの位置のルートギャップの両方が含まれる前記範囲が、２つ以上存在する場合、２つ以上の当該範囲のそれぞれに対応する前記溶接条件のうち、最初のパスにおける電流値が最も高い当該溶接条件を選択すること
を特徴とする方法。

【請求項6】

コンピュータに、
被溶接部材の溶接線に沿った複数の位置で計測されたルートギャップの大きさを取得する機能と、
予め定められた溶接条件、および当該溶接条件に対応して予め定められたルートギャップの大きさの範囲を記憶する機能と、
前記複数の位置のうち隣り合う２つの位置の間の区間を溶接する際の条件として、当該隣り合う２つの位置のルートギャップの大きさから求められる前記範囲に対応する前記溶接条件を選択する機能とを実現させ、
前記選択する機能は、前記隣り合う２つの位置のルートギャップの両方が含まれる前記範囲が、２つ以上存在する場合、２つ以上の当該範囲のそれぞれに対応する前記溶接条件のうち、最初のパスにおける電流値が最も高い当該溶接条件を選択すること
を特徴とするプログラム。

【請求項7】

溶接条件を選択する装置が実行する方法であって、
取得手段が、被溶接部材の溶接線に沿った複数の位置で計測されたルートギャップの大きさを取得し、
記憶手段が、予め定められた溶接条件、および当該溶接条件に対応して予め定められたルートギャップの大きさの範囲を記憶部に記憶し、
選択手段が、前記複数の位置のうち隣り合う２つの位置の間の区間を溶接する際の条件として、当該隣り合う２つの位置のルートギャップの大きさから求められる前記範囲に対応する前記溶接条件を選択し、
前記選択手段は、前記隣り合う２つの位置のルートギャップの中間値が含まれる前記範囲が、２つ以上存在する場合、２つ以上の当該範囲のそれぞれに対応する前記溶接条件のうち、最初のパスにおける電流値が最も高い当該溶接条件を選択すること
を特徴とする方法。

【請求項8】

コンピュータに、
被溶接部材の溶接線に沿った複数の位置で計測されたルートギャップの大きさを取得する機能と、
予め定められた溶接条件、および当該溶接条件に対応して予め定められたルートギャップの大きさの範囲を記憶する機能と、
前記複数の位置のうち隣り合う２つの位置の間の区間を溶接する際の条件として、当該隣り合う２つの位置のルートギャップの大きさから求められる前記範囲に対応する前記溶接条件を選択する機能とを実現させ、
前記選択する機能は、前記隣り合う２つの位置のルートギャップの中間値が含まれる前記範囲が、２つ以上存在する場合、２つ以上の当該範囲のそれぞれに対応する前記溶接条件のうち、最初のパスにおける電流値が最も高い当該溶接条件を選択すること
を特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶接システム、溶接方法およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

溶接を行う溶接ロボット等の産業用ロボットは、教示データを与えることにより、その教示データにより設定される作業を実行するように動作する。教示データは、例えば、ロボットに実行させる動作を記述したプログラムファイルと各種の条件等のデータを記述したデータファイルとの集合として構成される。そして、これらのファイルを組み合わせることにより、溶接ロボットに所望の作業を実行させる。

【0003】

溶接ロボットに所望の作業を実行させるための各種条件を設定する方法として、例えば、特許文献１には、溶接継手の溶接線に直行する断面形状を計測し、得られた溶接継手の断面形状から溶接部のギャップの大きさ及びギャップ中心位置を求め、溶接部のギャップの大きさ及びギャップ中心位置が予め設定した範囲と判定されたとき、データテーブルに記憶した溶接条件により溶接する自動溶接方法について記載されている。

【0004】

また、例えば、特許文献２には、溶接トーチ先端に所定長さで突き出された溶接ワイヤと、被溶接部材との間にセンシング電圧を印加し、その通電状態から被溶接部材の勾配角度、開先角度、開先のルートギャップ幅、開先深さを算出し、開先深さごとに予め定められた施工条件を選択する溶接制御装置について記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４５２１８４５号公報

【特許文献2】特開２０１３−１６３１８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来、溶接ロボットに所望の作業を実行させるための各種条件を設定する技術が提案されている。しかし、設定された各種条件によっては、例えば、十分な溶け込みが確保されなかったり、被溶接部材の開先のルートギャップ（ギャップ幅）が狭い箇所で高温割れが発生したりしてしまう場合がある。
本発明は、適正な溶け込みを確保し、かつ高温割れの発生を抑制する溶接条件を使用して、溶接を行うことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

かかる目的のもと、本発明は、被溶接部材の溶接線に沿った複数の位置で計測されたルートギャップの大きさを取得する取得手段と、予め定められた溶接条件、および当該溶接条件に対応して予め定められたルートギャップの大きさの範囲を記憶する記憶手段と、前記複数の位置のうち隣り合う２つの位置の間の区間を溶接する際の条件として、当該隣り合う２つの位置のルートギャップの大きさから求められる前記範囲に対応する前記溶接条件を選択する選択手段とを備え、前記選択手段は、前記隣り合う２つの位置のルートギャップの両方が含まれる前記範囲が、２つ以上存在する場合、２つ以上の当該範囲のそれぞれに対応する前記溶接条件のうち、最初のパスにおける電流値が最も高い当該溶接条件を選択することを特徴とする溶接システムである。

【0008】

また、前記選択手段は、前記隣り合う２つの位置のルートギャップの両方が含まれる前記範囲が存在せず、ルートギャップのいずれか一方が含まれる前記範囲が２つ以上存在する場合、２つ以上の当該範囲のそれぞれに対応する前記溶接条件のうち、最初のパスにおける電流値が最も低い当該溶接条件を選択することを特徴とすることができる。

【0009】

また、前記取得手段は、前記複数の位置で計測された開先角度の大きさを取得し、前記記憶手段は、前記溶接条件に対応して予め定められた開先角度の大きさの範囲を記憶し、前記選択手段は、前記複数の位置のうち溶接線の端で計測された開先角度の大きさが含まれる前記範囲に対応する前記溶接条件を選択することを特徴とすることができる。

【0010】

また、本発明は、被溶接部材の溶接線に沿った複数の位置で計測されたルートギャップの大きさを取得する取得手段と、予め定められた溶接条件、および当該溶接条件に対応して予め定められたルートギャップの大きさの範囲を記憶する記憶手段と、前記複数の位置のうち隣り合う２つの位置の間の区間を溶接する際の条件として、当該隣り合う２つの位置のルートギャップの大きさから求められる前記範囲に対応する前記溶接条件を選択する選択手段とを備え、前記選択手段は、前記隣り合う２つの位置のルートギャップの中間値が含まれる前記範囲が、２つ以上存在する場合、２つ以上の当該範囲のそれぞれに対応する前記溶接条件のうち、最初のパスにおける電流値が最も高い当該溶接条件を選択することを特徴とする溶接システムである。
さらに、他の観点から捉えると、本発明は、溶接条件を選択する装置が実行する方法であって、取得手段が、被溶接部材の溶接線に沿った複数の位置で計測されたルートギャップの大きさを取得し、記憶手段が、予め定められた溶接条件、および当該溶接条件に対応して予め定められたルートギャップの大きさの範囲を記憶部に記憶し、選択手段が、前記複数の位置のうち隣り合う２つの位置の間の区間を溶接する際の条件として、当該隣り合う２つの位置のルートギャップの大きさから求められる前記範囲に対応する前記溶接条件を選択し、前記選択手段は、前記隣り合う２つの位置のルートギャップの両方が含まれる前記範囲が、２つ以上存在する場合、２つ以上の当該範囲のそれぞれに対応する前記溶接条件のうち、最初のパスにおける電流値が最も高い当該溶接条件を選択することを特徴とする方法である。

【0011】

さらに、他の観点から捉えると、本発明は、コンピュータに、被溶接部材の溶接線に沿った複数の位置で計測されたルートギャップの大きさを取得する機能と、予め定められた溶接条件、および当該溶接条件に対応して予め定められたルートギャップの大きさの範囲を記憶する機能と、前記複数の位置のうち隣り合う２つの位置の間の区間を溶接する際の条件として、当該隣り合う２つの位置のルートギャップの大きさから求められる前記範囲に対応する前記溶接条件を選択する機能とを実現させ、前記選択する機能は、前記隣り合う２つの位置のルートギャップの両方が含まれる前記範囲が、２つ以上存在する場合、２つ以上の当該範囲のそれぞれに対応する前記溶接条件のうち、最初のパスにおける電流値が最も高い当該溶接条件を選択することを特徴とするプログラムである。
また、他の観点から捉えると、本発明は、溶接条件を選択する装置が実行する方法であって、取得手段が、被溶接部材の溶接線に沿った複数の位置で計測されたルートギャップの大きさを取得し、記憶手段が、予め定められた溶接条件、および当該溶接条件に対応して予め定められたルートギャップの大きさの範囲を記憶部に記憶し、選択手段が、前記複数の位置のうち隣り合う２つの位置の間の区間を溶接する際の条件として、当該隣り合う２つの位置のルートギャップの大きさから求められる前記範囲に対応する前記溶接条件を選択し、前記選択手段は、前記隣り合う２つの位置のルートギャップの中間値が含まれる前記範囲が、２つ以上存在する場合、２つ以上の当該範囲のそれぞれに対応する前記溶接条件のうち、最初のパスにおける電流値が最も高い当該溶接条件を選択することを特徴とする方法である。
さらに、他の観点から捉えると、本発明は、コンピュータに、被溶接部材の溶接線に沿った複数の位置で計測されたルートギャップの大きさを取得する機能と、予め定められた溶接条件、および当該溶接条件に対応して予め定められたルートギャップの大きさの範囲を記憶する機能と、前記複数の位置のうち隣り合う２つの位置の間の区間を溶接する際の条件として、当該隣り合う２つの位置のルートギャップの大きさから求められる前記範囲に対応する前記溶接条件を選択する機能とを実現させ、前記選択する機能は、前記隣り合う２つの位置のルートギャップの中間値が含まれる前記範囲が、２つ以上存在する場合、２つ以上の当該範囲のそれぞれに対応する前記溶接条件のうち、最初のパスにおける電流値が最も高い当該溶接条件を選択することを特徴とするプログラムである。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、適正な溶け込みを確保し、かつ高温割れの発生を抑制する溶接条件を使用して、溶接を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施の形態に係る溶接ロボットシステムの概略構成の一例を示す図である。

【図2】溶接ロボットシステムの機能構成例を示す図である。

【図3】データバンク選択装置のハードウェア構成例を示す図である。

【図4】センシング点の一例を示す図である。

【図5】センシング内容の一例を説明するための図である。

【図6】データバンクファイルの一例を示す図である。

【図7】データバンク選択テーブルの一例を示す図である。

【図8】データバンクファイルの選択手順の一例を示すフローチャートである。

【図9】データバンクファイルの選択手順の一例を示すフローチャートである。

【図10】（ａ）、（ｂ）は、データバンクファイルを選択する手順の具体例を説明するための図である。

【図11】制御装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図12】データバンク選択装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図13】データバンクファイルの選択手順の他の例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜システム構成＞
まず、本実施の形態に係る溶接ロボットシステム１について説明する。図１は、本実施の形態に係る溶接ロボットシステム１の概略構成の一例を示す図である。
図１に示すように、溶接ロボットシステム１は、電極により被溶接部材（ワーク）に対して溶接を行う溶接ロボット（マニピュレータ）１０と、溶接ロボット１０を制御する制御装置（コントローラ）２０と、溶接作業に用いられるデータバンクファイルの選択を行うデータバンク選択装置３０とを備える。

【0015】

ここで、データバンクファイルとは、溶接に関する各種の作業条件（溶接作業に関連するパラメータ）を登録したテーブルである。本実施の形態において、データバンクファイルには、例えば、溶接作業中の電極とワークとの間の溶接電流やアーク電圧などの溶接条件が定められている。そして、データバンクファイルが、溶接ロボット１０の作業位置や姿勢、作業手順等を記述したプログラムファイルに参照されることにより、溶接ロボット１０が制御されて、溶接作業が行われる。付言すると、本実施の形態において、溶接ロボット１０を動作させるための教示データは、プログラムファイルやデータバンクファイル等の集合として構成される。

【0016】

溶接ロボット１０は、複数の関節を有する腕（アーム）を備え、教示データに基づく各種の作業を行う。溶接ロボットシステム１の場合、腕の先端には、ワークの溶接作業を行うための溶接トーチ１１が設けられる。溶接トーチ１１は、開先（ワークの母材間に設けられた溝）に対して溶接ワイヤを供給するものであるが、溶接前にセンシングを行う機構としても機能する。即ち、溶接トーチ１１は、実際の溶接を行う前に、溶接対象のワークにおいて定められた位置でセンシングを行う。このセンシングにより、ワークの勾配角度や開先角度、ルートギャップ等が算出される。

【0017】

制御装置２０は、教示データを記憶する記憶装置（メモリ）と、教示データを読み込んで溶接ロボット１０の動作を制御する処理装置（ＣＰＵ（Central Processing Unit））とを備える。ここで、制御装置２０は、ワークの定められた位置でセンシングするように溶接ロボット１０を制御し、溶接ロボット１０からセンシング結果を受信する。そして、制御装置２０は、受信したセンシング結果をデータバンク選択装置３０に送信する。また、制御装置２０は、データバンク選択装置３０にて選択されたデータバンクファイルを受信すると、受信したデータバンクファイルをもとに、溶接ロボット１０の動作を制御する。

【0018】

データバンク選択装置３０は、溶接ロボット１０によりセンシングされたセンシング結果を制御装置２０から受信すると、予め用意されたデータバンクファイルの中から、受信したセンシング結果に対応するデータバンクファイルを選択する。ここで、データバンク選択装置３０には、データバンクファイルを選択する処理を行うためのソフトウェアがインストールされており、このソフトウェアを起動することにより、データバンクの選択処理が行われる。

【0019】

このように、溶接ロボットシステム１では、溶接ロボット１０が溶接前にワークに対してセンシングを行い、このセンシング結果をもとに、データバンク選択装置３０がデータバンクファイルを選択する。そして、選択されたデータバンクファイルをもとに制御装置２０が溶接ロボット１０を制御することにより、溶接作業が行われる。

【0020】

＜機能構成＞
次に、溶接ロボットシステム１の機能構成について説明する。図２は、溶接ロボットシステム１の機能構成例を示す図である。図２に示すように、制御装置２０は、入力受付部２１と、センサ制御部２２と、溶接制御部２３とを備える。また、データバンク選択装置３０は、受信部３１と、格納部３２と、ファイル選択部３３とを備える。

【0021】

まず、制御装置２０の機能構成について説明する。
入力受付部２１は、ユーザからの操作入力を受け付ける。ここで、入力受付部２１は、例えば、教示データであるプログラムファイルを実行する操作入力を受け付ける。このプログラムファイルには、溶接ロボット１０がワークにおいてセンシングを行う箇所（以下、センシング点と称する）や、データバンクファイルの選択に用いられるテーブル（以下、データバンク選択テーブルと称する）を指定するテーブル番号などの情報が設定されている。そして、ユーザは、プログラムファイルの内容を書き換えることにより、センシング点の位置や数を変更したり、使用するデータバンク選択テーブルを変更したりすることが可能である。センシング点、データバンク選択テーブルの詳細については後述する。

【0022】

センサ制御部２２は、溶接ロボット１０に対して、センシング点にてセンシングを実行するように指示を行い、溶接ロボット１０によるセンシングの動作を制御する。また、センサ制御部２２は、溶接ロボット１０にてセンシングされた結果を受信し、受信したセンシング結果をデータバンク選択装置３０に送信する。この際、センサ制御部２２は、センシング結果と一緒に、プログラムファイルにより設定されたデータバンク選択テーブルのテーブル番号もデータバンク選択装置３０に送信する。

【0023】

溶接制御部２３は、センシング結果をもとにデータバンク選択装置３０にて選択されたデータバンクファイルに従って、溶接ロボット１０の動作を制御する。

【0024】

次に、データバンク選択装置３０の機能構成について説明する。
取得手段の一例としての受信部３１は、制御装置２０から、溶接ロボット１０によるセンシング結果や、データバンク選択テーブルのテーブル番号等を受信する。

【0025】

記憶手段の一例としての格納部３２は、予め定められたデータバンクファイルを格納する。また、格納部３２は、予め定められたデータバンク選択テーブルも格納する。

【0026】

選択手段の一例としてのファイル選択部３３は、受信部３１にて受信したセンシング結果をもとに、格納部３２に格納されているデータバンクファイルから、センシング結果に対応するデータバンクファイルを選択する。ここで、まず、ファイル選択部３３は、格納部３２に格納されているデータバンク選択テーブルのうち、受信部３１にて受信したテーブル番号が付与されたデータバンク選択テーブルを選択する。そして、ファイル選択部３３は、選択したデータバンク選択テーブルを参照して、センシング結果に対応するデータバンクファイルを選択する。

【0027】

＜ハードウェア構成＞
次に、データバンク選択装置３０のハードウェア構成について説明する。図３は、データバンク選択装置３０のハードウェア構成例を示す図である。
図３に示すように、データバンク選択装置３０は、例えば汎用のＰＣ（Personal Computer）等により実現され、演算手段であるＣＰＵ１０１と、記憶手段であるメインメモリ１０２及び磁気ディスク装置（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）１０３とを備える。ここで、ＣＰＵ１０１は、ＯＳ（Operating System）やアプリケーションソフトウェア等の各種プログラムを実行し、データバンク選択装置３０の各機能を実現する。また、メインメモリ１０２は、各種プログラムやその実行に用いるデータ等を記憶する記憶領域であり、ＨＤＤ１０３は、各種プログラムに対する入力データや各種プログラムからの出力データ等を記憶する記憶領域である。

【0028】

また、データバンク選択装置３０は、外部との通信を行うための通信Ｉ／Ｆ１０４と、ビデオメモリやディスプレイ等からなる表示機構１０５と、キーボードやマウス等の入力デバイス１０６と、記憶媒体に対してデータの読み書きを行うためのドライバ１０７とを備える。ただし、図３はハードウェアの構成例に過ぎず、データバンク選択装置３０は図示の構成に限定されない。

【0029】

なお、本発明の実施の形態を実現するプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することも可能である。
また、図１に示す制御装置２０についても、上述したデータバンク選択装置３０のハードウェア構成と同様のものを用いても良い。

【0030】

＜センシング点＞
次に、溶接ロボット１０がセンシングを行うセンシング点について説明する。図４は、センシング点の一例を示す図である。本実施の形態では、図４に示すように、平板４２の上面に立板４１が接触し、両部材の継ぎ目の開先に対して溶接が行われるものとする。そして、矢印で示す溶接進行方向（溶接線方向）に溶接トーチ１１が動作し、溶接が進行する。ただし、平板４２及び立板４１は、溶接ロボットシステム１が溶接を行うワークの一例であり、ワークはこのような構成に限られるものではない。

【0031】

ここで、上述したように、センシング点の位置はプログラムファイルにより設定されており、図４に示す例では、平板４２の溶接線に沿ったＰ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の５点が設定されている。そして、溶接トーチ１１は、溶接作業前に、Ｐ０から順番に５点に対してセンシングを行う。センシングにより得られたセンシング結果は、溶接ロボット１０から制御装置２０を介してデータバンク選択装置３０に送信される。データバンク選択装置３０は、受信したセンシング結果をもとに、データバンクファイルの選択を行う。詳細は後述するが、データバンクファイルの選択は、隣り合う２つのセンシング点の間の区間（以下、センシング区間と称する）ごとに行われる。即ち、図４に示す例では、区間１〜区間４の各センシング区間において、データバンクファイルの選択が行われる。

【0032】

＜センシング内容＞
次に、溶接ロボット１０が行うセンシングの内容について説明する。図５は、センシング内容の一例を説明するための図である。溶接トーチ１１（図１参照）を用いたセンシングでは、溶接トーチ１１の先端に溶接ワイヤが一定の長さで突き出され、溶接ワイヤとワークとの間に溶接電源（不図示）からセンシング電圧が印加される。そして、溶接トーチ１１は、例えば図５に示すように、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５の順番で立板４１および平板４２の５箇所をセンシングする。本実施の形態に係るセンシングは、従来の手法と同様に行われるものである。

【0033】

具体的には、溶接トーチ１１は、立板４１における点Ａ１、点Ａ２の順番でセンシングを行うと、点Ｂに移動する。次に、溶接トーチ１１は、点Ｂから、立板４１の勾配角度αの方向に進行し、平板４２における点Ａ３をセンシングする。そして、溶接トーチ１１は、点Ｂから点Ａ３に向く方向とは逆方向に進行し、立板４１における点Ａ４をセンシングする。次に、溶接トーチ１１は、点Ｂに戻った後に点Ｃまで移動し、再度勾配角度αの方向に進行して立板４１における点Ａ５をセンシングする。ここで、点Ｂと点Ｃとの間の距離は、ユーザが事前に入力する立板４１の板厚ｔにより、決められるものとする。

【0034】

溶接ロボット１０は、センシングを行うと、溶接トーチ１１先端の溶接ワイヤと、立板４１の点Ａ１、点Ａ２、点Ａ４、点Ａ５、および、平板４２の点Ａ３の位置との接触による通電状態を示す通電検出信号を、センシング結果として制御装置２０に出力する。これにより、制御装置２０により、点Ａ１〜Ａ５の位置座標が検出されることになる。

【0035】

ここで、溶接ロボットシステム１では、図５に示すように、立板４１と平板４２との対向方向、即ち、開先の幅方向をＸ軸とし、開先の深さ方向をＺ軸とした座標系が設定される。そして、制御装置２０のセンサ制御部２２は、溶接ロボット１０から、点Ａ１〜点Ａ５における通電検出信号を取得し、取得した通電検出信号に基づいて点Ａ１〜点Ａ５のＸ軸方向およびＺ軸方向における位置座標を検出する。センサ制御部２２は、検出した各点における位置座標をもとに、ワークの勾配角度、開先角度、ルートギャップを算出する。

【0036】

勾配角度とは、図５に示すように、Ｘ軸に対する立板４１の傾きの角度αを示している。センサ制御部２２は、溶接ロボット１０から取得した立板４１における点Ａ１の位置座標と点Ａ２の位置座標との距離比等を求めることで、勾配角度αを算出する。
また、開先角度とは、図５に示すように、平板４２の開先面と平行なＺ軸に対する、立板４１の開先面の角度βを示している。センサ制御部２２は、溶接ロボット１０から取得した立板４１の開先面における点Ａ４の位置座標と点Ａ５の位置座標との距離比等を求めることで、開先角度βを算出する。

【0037】

さらに、ルートギャップとは、図５に示すように、立板４１の開先面と平板４２の開先面とのＸ軸方向における距離ｒを示している。ここで、センサ制御部２２は、まず平板４２の開先面の点Ａ３の位置座標から、平板４２の開先面に沿う線分である第１開先線分を算出する。この第１開先線分は、平板４２の開先面と一致する線分であり、Ｚ軸と平行な線分である。次に、センサ制御部２２は、立板４１の開先面の点Ａ４、Ａ５の位置座標から、立板４１の開先面に沿う線分である第２開先線分を算出する。この第２開先線分は、立板４１の開先面と一致する線分である。そして、立板４１の点Ａ１、Ａ２の位置座標を通る線分を、立板４１の板厚ｔだけ平行移動させて、図５に示す第１開先線分との交点をＤ１、第２開先線分との交点をＤ２とすると、センサ制御部２２は、点Ｄ１および点Ｄ２の位置座標を算出する。そして、センサ制御部２２は、点Ｄ１と点Ｄ２との間のＸ軸方向の距離を、開先のルートギャップｒとして算出する。

【0038】

このようにして、各センシング点（例えば、図４のＰ０〜Ｐ４）において、ワークの勾配角度、開先角度、ルートギャップが算出される。そして、算出されたデータはセンシング結果としてデータバンク選択装置３０に送信され、センシング区間ごとにデータバンクファイルの選択が行われる。

【0039】

＜データバンクファイルの構成＞
次に、データバンクファイルの構成について説明する。図６は、データバンクファイルの一例を示す図である。上述したように、データバンクファイルには溶接条件が定められており、図６に示すデータバンクファイルには、溶接電流（電流の単位：Ａ）、アーク電圧（電圧の単位：Ｖ）、溶接速度（ｍｍ／ｍｉｎ）、ウィービング幅（ｍｍ）が登録されている。ここで、溶接速度は、溶接トーチ１１が動作する際の速度を示す。ウィービング幅は、溶接トーチ１１を溶接進行方向に対してほぼ直角に交互に動作させるウィービングの際の幅を示す。

【0040】

そして、データバンクファイルには、少なくとも１つ以上のパスが定められており、パスごとに溶接条件が定められている。パスとは、各種の溶接継手に沿って行う一回の溶接操作である。図６に示すデータバンクファイルには、パス１〜パス６の計６つのパスが定められており、このデータバンクファイルが選択された場合には溶接継手に対して６回の溶接操作が行われることとなる。例えば、最初のパスである１パス目（パス１）については、溶接電流が２８０Ａ、アーク電圧が３５Ｖ、溶接速度が３００ｍｍ／ｍｉｎ、ウィービング幅が３ｍｍ、トーチ角度が２０度の条件で溶接が行われる。

【0041】

＜データバンク選択テーブルの構成＞
次に、データバンク選択テーブルについて説明する。データバンク選択テーブルは、ワークにおける開先の形状や板厚などに応じて予め作成される。そして、上述したように、プログラムファイルにおいて、呼び出されるデータバンク選択テーブルのテーブル番号が設定されている。付言すると、ユーザは、プログラムファイルが呼び出すデータバンク選択テーブルのテーブル番号を、ワークの開先形状や板厚等に合わせて書き換えることにより、ワークに応じたデータバンク選択テーブルが選択されることとなる。

【0042】

図７は、データバンク選択テーブルの一例を示す図である。図７に示すデータバンク選択テーブルには、データバンクファイルとして、ＤＢＫ１０１、ＤＢＫ１０２等のファイルが登録されている。また、データバンク選択テーブルには、データバンクファイルと開先角度範囲、担当ギャップ範囲とが対応付けて定められている。
ここで、データバンク選択テーブルの作成にあたり、予め実験が行われ、開先角度範囲、担当ギャップ範囲に対応する溶接条件が算出される。付言すると、ワークの開先角度、ルートギャップに対して、溶融金属の溶け込みが十分確保され、かつ高温割れを抑制できる（高温割れが発生しづらい）溶接条件が実験により求められる。このような実験が開先形状や板厚を変えて行われ、様々なデータバンク選択テーブルが作成される。

【0043】

例えば、開先角度範囲がＲ１（４３．０〜４４．５度）で、担当ギャップ範囲が０．０〜０．５ｍｍの場合には、溶け込みが十分で高温割れを抑制できる溶接条件として、ＤＢＫ１０１、ＤＢＫ１０２、ＤＢＫ１０３の溶接条件が実験により求められたこととなる。ここで、ＤＢＫ１０１は「メイン」、ＤＢＫ１０２は「スタート」、ＤＢＫ１０３は「エンド」とされているが、溶接作業は、１つの溶接線に対してこの３つのデータバンクファイルを切り替えて行われる。溶接のアークが安定するまでの間「スタート」のＤＢＫ１０２が用いられ、その後「メイン」のＤＢＫ１０１が用いられて、溶接区間の終了付近で「エンド」のＤＢＫ１０３が用いられる。図４に示す区間１〜区間４で溶接が行われる場合には、例えば、「スタート」のデータバンクファイルは区間１でのみ用いられ、「エンド」のデータバンクファイルは区間４でのみ用いられる。

【0044】

そして、例えば、溶接ロボット１０によるセンシングが行われ、センシング結果に対応する開先角度範囲がＲ２（４４．６〜４５．５度）、担当ギャップ範囲が０．０〜１．０ｍｍとして求められると、データバンクファイルとしてＤＢＫ１１４、ＤＢＫ１１５、ＤＢＫ１１６が選択される。

【0045】

＜データバンクファイルの選択手順＞
次に、データバンクファイルの選択手順について説明する。図８及び図９は、データバンクファイルの選択手順の一例を示すフローチャートである。図８及び図９に示す手順では、初期状態として、プログラムファイルをもとにセンシング点、データバンク選択テーブルのテーブル番号が指定され、溶接ロボット１０のセンシングが行われたものとする。さらに、データバンク選択装置３０は、制御装置２０から、テーブル番号およびセンシング結果を受信しているものとする。即ち、データバンク選択装置３０の受信部３１は、各センシング点で計測された勾配角度や、開先角度、ルートギャップを受信している。

【0046】

まず、データバンク選択装置３０のファイル選択部３３は、制御装置２０から受信したセンシング結果として、最初のセンシング点における開先角度を取得する（ステップ１０１）。そして、ファイル選択部３３は、制御装置２０から受信したテーブル番号が付与されたデータバンク選択テーブルを参照し、取得した開先角度を含む開先角度範囲が存在するか否かを判定する（ステップ１０２）。取得した開先角度を含む開先角度範囲が存在しない場合（ステップ１０２でＮｏ）、データバンクファイルは選択されず、本処理フローは終了する。また、２点目以降のセンシング点における開先角度は、データバンクファイルの選択には使用されない。

【0047】

一方、取得した開先角度を含む開先角度範囲が存在する場合（ステップ１０２でＹｅｓ）、ファイル選択部３３は、各センシング点で最初のセンシング区間（例えば、図４に示す例では区間１）を選択する（ステップ１０３）。そして、ファイル選択部３３は、選択したセンシング区間の両端のセンシング点におけるルートギャップを取得する（ステップ１０４）。次に、ファイル選択部３３は、データバンク選択テーブル（ステップ１０２で参照したデータバンク選択テーブル）を参照し、取得した２つのルートギャップのうち少なくともいずれか一方を含む担当ギャップ範囲が存在するか否かを判定する（ステップ１０５）。

【0048】

２つのルートギャップのうち少なくともいずれか一方を含む担当ギャップ範囲が存在しない場合（ステップ１０５でＮｏ）、データバンクファイルは選択されず、本処理フローは終了する。一方、２つのルートギャップのうち少なくともいずれか一方を含む担当ギャップ範囲が存在する場合（ステップ１０５でＹｅｓ）、ファイル選択部３３は、２つのルートギャップを共に含む担当ギャップ範囲が存在するか否かを判定する（ステップ１０６）。

【0049】

２つのルートギャップを共に含む担当ギャップ範囲が存在する場合（ステップ１０６でＹｅｓ）、ファイル選択部３３は、該当する担当ギャップ範囲が２つ以上存在するか否かを判定する（ステップ１０７）。該当する担当ギャップ範囲が１つの場合（ステップ１０７でＮｏ）、ファイル選択部３３は、その担当ギャップ範囲を選択する（ステップ１０８）。そして、ファイル選択部３３は、選択した担当ギャップ範囲と、ステップ１０２で肯定の判断（Ｙｅｓ）がされた場合の開先角度範囲とをもとに、データバンクファイルを選択する（ステップ１０９）。例えば、図７に示すデータバンク選択テーブルにおいて、担当ギャップ範囲が０．０〜０．５ｍｍ、開先角度範囲がＲ１の場合、ＤＢＫ１０１、ＤＢＫ１０２、ＤＢＫ１０３のデータバンクファイルが選択されることとなる。

【0050】

一方、ステップ１０７で肯定の判断（Ｙｅｓ）がされた場合、即ち、２つのルートギャップを共に含む担当ギャップ範囲が２つ以上存在する場合、ファイル選択部３３は、それらの担当ギャップ範囲に対応するデータバンクファイルのうち、１パス目の溶接電流の値が最も高いデータバンクファイルを選択する（ステップ１１０）。例えば、図７に示すデータバンク選択テーブルにおいて、開先角度範囲がＲ１、２つのルートギャップを共に含む担当ギャップ範囲が「０．０〜０．５ｍｍ」、「０．０〜１．０ｍｍ」の場合、各担当ギャップ範囲に対応するメインのデータバンクファイルは「ＤＢＫ１０１」、「ＤＢＫ１１１」である。そのため、ＤＢＫ１０１およびＤＢＫ１１１の１パス目の溶接電流の値が比較され、溶接電流の値が高い方のデータバンクファイルが選択される。

【0051】

また、ステップ１０６で否定の判断（Ｎｏ）がされた場合、即ち、２つのルートギャップを共に含む担当ギャップ範囲が存在しない場合、いずれか一方のルートギャップを含む担当ギャップ範囲が１つ以上存在することとなる。ここで、ファイル選択部３３は、いずれか一方のルートギャップを含む担当ギャップ範囲が２つ以上存在するか否かを判定する（ステップ１１１）。いずれか一方のルートギャップを含む担当ギャップ範囲が１つの場合（ステップ１１１でＮｏ）、ファイル選択部３３は、その担当ギャップ範囲を選択する（ステップ１１２）。そして、ステップ１０９と同様に、ファイル選択部３３は、選択した担当ギャップ範囲と、ステップ１０２で肯定の判断（Ｙｅｓ）がされた場合の開先角度範囲とをもとに、データバンクファイルを選択する（ステップ１１３）。

【0052】

一方、ステップ１１１で肯定の判断（Ｙｅｓ）がされた場合、即ち、いずれか一方のルートギャップを含む担当ギャップ範囲が２つ以上存在する場合、ファイル選択部３３は、それらの担当ギャップ範囲に対応するデータバンクファイルのうち、１パス目の溶接電流の値が最も低いデータバンクファイルを選択する（ステップ１１４）。例えば、図７に示すデータバンク選択テーブルにおいて、開先角度範囲がＲ１、いずれか一方のルートギャップを含む担当ギャップ範囲が「０．０〜０．５ｍｍ」、「０．０〜１．０ｍｍ」、「０．５〜２．０ｍｍ」、「１．０〜２．５ｍｍ」の場合、ＤＢＫ１０１、ＤＢＫ１１１、ＤＢＫ１２１、ＤＢＫ１３１の１パス目の溶接電流の値が比較される。そして、溶接電流の値が最も低いデータバンクファイルが選択される。

【0053】

ステップ１０９、１１０、１１３、１１４でデータバンクファイルを選択した後、ファイル選択部３３は、まだデータバンクファイルを選択していないセンシング区間が存在するか否かを判定する（ステップ１１５）。ステップ１１５で否定の判断（Ｎｏ）がされた場合、制御装置２０から受信したセンシング結果に関する全てのセンシング区間についてデータバンクファイルが選択されたことになり、本処理フローは終了する。一方、ステップ１１５で肯定の判断（Ｙｅｓ）がされた場合、ファイル選択部３３は、次のセンシング区間を選択し、ステップ１０４に移行する。

【0054】

また、図８及び図９に示す手順において、ファイル選択部３３は、最初のセンシング区間から以降のセンシング区間を順番に選択して、各センシング区間のデータバンクファイルを選択することとしたが、このような構成に限られるものではない。例えば、ファイル選択部３３は、センシング区間の順番（センシング点がセンシングされる順番）を考慮せずに、まだデータバンクファイルを選択していないセンシング区間のうち１つを選択して、各センシング区間のデータバンクファイルを選択することとしても良い。

【0055】

このようにして、データバンク選択装置３０のファイル選択部３３は、複数のセンシング点のうち隣り合う２つのセンシング点の間のセンシング区間について、区間ごとにデータバンクファイルを選択する。ここで、ファイル選択部３３は、センシング区間の両端のルートギャップの大きさをもとに担当ギャップ範囲を求めて、求めた担当ギャップ範囲に対応するデータバンクファイルを選択することにより、センシング区間の溶接条件を決定する。

【0056】

また、ファイル選択部３３は、センシング区間の両端のルートギャップの両方を含む担当ギャップ範囲が存在すれば、その担当ギャップ範囲を選択する。この場合、担当ギャップ範囲内に両端のルートギャップの両方が入ることになるため、その担当ギャップ範囲のデータバンクファイルを選択することにより、センシング区間全体に、溶け込みが十分で、かつ高温割れを抑制できる溶接条件が使用されることとなる。

【0057】

さらに、ファイル選択部３３は、センシング区間の両端のルートギャップの両方を含む担当ギャップ範囲が２つ以上存在すれば、１パス目の電流値が最も高いデータバンクファイルを選択する。両端のルートギャップの両方を含む担当ギャップ範囲のデータバンクファイルは、上述したように、センシング区間全体に溶け込みが十分で高温割れを抑制できる溶接条件といえる。そのため、このようなデータバンクファイルが２つ以上存在する場合には、溶接電流を大きくしてさらに溶け込みを確保することを考慮して、１パス目の電流値が最も高いデータバンクファイルが選択される。

【0058】

そして、ファイル選択部３３は、センシング区間の両端のルートギャップのいずれか一方を含む担当ギャップ範囲が２つ以上存在すれば、１パス目の電流値が最も低いデータバンクファイルを選択する。両端のルートギャップのいずれか一方を含む担当ギャップ範囲のデータバンクファイルは、センシング区間全体に溶け込みが十分で高温割れを抑制できる溶接条件とはいえない可能性がある。そのため、この場合には、溶接電流を小さくして高温割れの発生を抑制することを考慮して、１パス目の電流値が最も低いデータバンクファイルが選択される。

【0059】

＜データバンクファイルの選択手順の具体例＞
次に、データバンクファイルを選択する手順について、具体例を示して説明する。図１０（ａ）、（ｂ）は、データバンクファイルを選択する手順の具体例を説明するための図である。ここで、図１０（ａ）、（ｂ）に示す例では、プログラムファイルにて指定されたテーブル番号によりデータバンク選択テーブルが特定されているものとする。また、図８に示すステップ１０２で、最初のセンシング点における開先角度を含む開先角度範囲が存在し、肯定の判断（Ｙｅｓ）がされたものとする。

【0060】

まず、図１０（ａ）に示す例では、データバンクファイルを選択するために用いる情報として、データバンク選択テーブルの情報が示されている。ここで、条件名Ａ〜Ｅの５つの条件として、５つの担当ギャップ範囲（０〜０．５ｍｍ、０〜１．０ｍｍ、０．５〜２．０ｍｍ、１．０〜２．５ｍｍ、２．０〜５．０ｍｍ）が示されている。また、各担当ギャップ範囲のデータバンクファイルが定める溶接条件として、溶接電流、アーク電圧、溶接速度、ウィービング幅の値が示されている。条件Ａ〜Ｅに示す溶接条件はそれぞれ、各担当ギャップ範囲において、溶け込みが十分で、かつ高温割れを抑制できる溶接条件として実験で求められたものである。

【0061】

また、データバンクファイルを選択する際に用いられる溶接条件は、図９に示すステップ１１０、ステップ１１４のように、担当ギャップ範囲に対応するメインのデータバンクファイルの１パス目の溶接電流である。そのため、図１０（ａ）に示す各溶接条件としては、担当ギャップ範囲に対応するメインのデータバンクファイルにおける１パス目の値が示されている。

【0062】

次に、図１０（ｂ）に示す例では、３つのケースについて、各センシング区間で選択されるデータバンクファイルの情報について示されている。各ケースでは、図４に示すように５点（Ｐ０〜Ｐ４）のセンシング点と、４つのセンシング区間（区間１〜区間４）とが設定されている。

【0063】

ここで、「センシング距離」は、点Ｐ０から各センシング点までの距離を示す。例えば、ケース１では、点Ｐ１のセンシング距離は２０ｍｍであり、点Ｐ０から点Ｐ１までの距離、即ち、区間１の距離が２０ｍｍであることを示す。また、点Ｐ３のセンシング距離は８０ｍｍであり、点Ｐ０から点Ｐ３までの距離、即ち、区間１、区間２、区間３の合計の距離が８０ｍｍであることを示す。また、「ルートギャップ」は、各センシング点におけるルートギャップを示す。例えば、ケース１では、点Ｐ０、点Ｐ１、点Ｐ２、点Ｐ３、点Ｐ４のルートギャップはそれぞれ、０ｍｍ、１ｍｍ、２．５ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍである。

【0064】

そして、例えば、ケース１において、ファイル選択部３３は、最初のセンシング区間の両端のセンシング点におけるルートギャップ（０ｍｍ、１ｍｍ）を取得する（図８に示すステップ１０４）。図１０（ａ）に示す担当ギャップ範囲において、これらのルートギャップを含む担当ギャップ範囲は、条件Ａ〜Ｄの４つ存在している（ステップ１０５でＹｅｓ）。さらに、２つのルートギャップの両方を含む担当ギャップ範囲として、条件Ｂ「０〜１ｍｍ」の１つが存在する（ステップ１０６でＹｅｓ、１０７でＮｏ）。そのため、ファイル選択部３３は、０〜１ｍｍの担当ギャップ範囲を選択する（ステップ１０８）。図１０（ｂ）に示す「選択する条件」は、選択された担当ギャップ範囲（０〜１ｍｍ）に対応するデータバンクファイルの溶接電流が、「２９０Ａ」であることを示している。このようにして、区間１におけるデータバンクファイルが選択される。

【0065】

同様に、区間２について、両端のルートギャップは、１ｍｍ、２．５ｍｍであり、２つのルートギャップの両方を含む担当ギャップ範囲として、条件Ｄ「１．０〜２．５ｍｍ」の１つのみが存在する。そのため、選択する条件は、２５０Ａとなる。また、区間３について、両端のルートギャップは、２．５ｍｍ、４ｍｍであり、２つのルートギャップの両方を含む担当ギャップ範囲として、条件Ｅ「２．０〜５．０ｍｍ」の１つのみが存在する。そのため、選択する条件は、２３０Ａとなる。区間４についても、区間３と同様に、選択する条件は２３０Ａとなる。

【0066】

また、例えば、ケース２において、区間２の両端のルートギャップは、０．８ｍｍ、２．５ｍｍである。ここで、これらのルートギャップを含むものは、条件Ｂ〜Ｅの４つ存在している（ステップ１０５でＹｅｓ）。しかし、２つのルートギャップの両方を含む担当ギャップ範囲は存在せず（ステップ１０６でＮｏ）、いずれか一方を含む担当ギャップ範囲が２つ以上存在することとなる（ステップ１１１でＹｅｓ）。そのため、条件Ｂ〜Ｅのうち、１パス目の溶接電流の値が最も小さい「２３０Ａ」が選択されることとなり、条件Ｄのデータバンクファイルが選択される（ステップ１１４）。

【0067】

さらに、例えば、ケース３において、区間１の両端のルートギャップは、０ｍｍ、０．４ｍｍである。ここで、２つのルートギャップの両方を含む担当ギャップ範囲は、条件Ａ、Ｂの２つ存在している（ステップ１０６でＹｅｓ，ステップ１０７でＹｅｓ）。そのため、条件Ａ、Ｂにおいて、１パス目の溶接電流の値が高い方の「３３０Ａ」が選択されることとなり、条件Ａのデータバンクファイルが選択される（ステップ１１０）。

【0068】

＜制御装置の処理手順＞
次に、制御装置２０の処理手順について説明する。図１１は、制御装置２０の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【0069】

まず、入力受付部２１は、教示データであるプログラムファイルを実行する操作入力を受け付ける（ステップ２０１）。プログラムファイルには、センシング点、およびデータバンク選択テーブルのテーブル番号の情報が設定されている。次に、センサ制御部２２は、プログラムファイルをもとに、溶接ロボット１０に対してセンシング点にてセンシングを実行するように指示を行う（ステップ２０２）。そして、センサ制御部２２は、溶接ロボット１０にてセンシングされた結果を受信する（ステップ２０３）。

【0070】

次に、センサ制御部２２は、受信したセンシング結果をデータバンク選択装置３０に送信する（ステップ２０４）。ここで、センサ制御部２２は、溶接ロボット１０から受信したセンシングのデータをもとに、各センシング点における勾配角度、開先角度、ルートギャップを算出する。そして、センサ制御部２２は、算出した値をセンシング結果としてデータバンク選択装置３０に送信する。また、センサ制御部２２は、センシング結果と一緒に、プログラムファイルにて設定されたデータバンク選択テーブルのテーブル番号も送信する。

【0071】

次に、センサ制御部２２は、センシング完了通知をデータバンク選択装置３０に送信する（ステップ２０５）。完了通知が行われると、溶接制御部２３は、データバンクファイルの受信待ちとなり、溶接ロボット１０を入力待ちの状態となるように制御する（ステップ２０６）。次に、溶接制御部２３は、データバンク選択装置３０からデータバンクファイルおよび入力待ち解除命令を受信すると、溶接ロボット１０の待ち合わせを解除する。また、溶接制御部２３は、受信したデータバンクファイルの溶接条件にて動作するように溶接ロボット１０を制御し、溶接を開始する（ステップ２０７）。

【0072】

このようにして、制御装置２０は、溶接ロボット１０に対してセンシングの実行指示を行い、センシングされた結果をデータバンク選択装置３０に送信する。そして、制御装置２０は、データバンク選択装置３０にて選択されたデータバンクファイルに従って溶接ロボット１０を制御し、溶接を行う。

【0073】

＜データバンク選択装置の処理手順＞
次に、データバンク選択装置３０の処理手順について説明する。図１２は、データバンク選択装置３０の処理手順の一例を示すフローチャートである。図１２に示す処理は、データバンクファイルを選択する処理を行うためのソフトウェアがデータバンク選択装置３０にて起動されている間、繰り返し行われるものとする。

【0074】

受信部３１は、制御装置２０から完了通知が行われるまで待機している。そして、図１１に示すステップ２０５により完了通知が行われると、受信部３１は完了通知を検出する（ステップ３０１）。受信部３１は、完了通知を検出することによりセンシング結果を受信可能な状態となり、図１１のステップ２０４で送信されたセンシング結果（勾配角度、開先角度、ルートギャップ）を受信する（ステップ３０２）。

【0075】

次に、ファイル選択部３３は、受信部３１にて受信したセンシング結果をもとに、データバンクファイルを選択する（ステップ３０３）。ここで、ファイル選択部３３は、図８および図９に示す手順により、センシング結果に対応するデータバンクファイルを格納部３２から選択する。そして、ファイル選択部３３は、選択したデータバンクファイルを制御装置２０に送信する（ステップ３０４）。また、ファイル選択部３３は、制御装置２０に対して入力待ち解除命令を行う（ステップ３０５）。入力待ち解除命令が行われることで、制御装置２０の溶接制御部２３により、図１１に示すステップ２０７の処理が行われる。

【0076】

このようにして、データバンク選択装置３０は、制御装置２０から受信したセンシング結果をもとに、センシング結果に対応するデータバンクファイルを選択する。そして、データバンク選択装置３０が選択したデータバンクファイルを制御装置２０に送信することにより、溶接ロボット１０にて溶接作業が行われる。

【0077】

以上説明したように、本実施の形態に係る溶接ロボットシステム１では、予め実験が行われ、ワークの開先角度、ルートギャップに応じて、溶け込みが十分確保され高温割れの発生を抑制する溶接条件が求められる。そして、溶接前にワークに対するセンシングが行われ、センシング結果として得られた開先角度、センシング区間の両端のルートギャップをもとに、データバンクファイルが選択される。そのため、各センシング区間において、適正な溶け込みを確保し、かつ高温割れの発生を抑制する溶接条件を使用して、溶接が行われることとなる。

【0078】

＜データバンクファイルの選択手順の他の例＞
次に、データバンクファイルの選択手順の他の例について説明する。図１３は、データバンクファイルの選択手順の他の例を示すフローチャートである。図１３に示す手順では、図８及び図９に示す手順と同様に、初期状態として、プログラムファイルをもとにセンシング点、データバンク選択テーブルのテーブル番号が指定され、溶接ロボット１０のセンシングが行われたものとする。さらに、データバンク選択装置３０は、制御装置２０から、テーブル番号およびセンシング結果を受信しているものとする。

【0079】

まず、ステップ４０１〜４０４の処理は、図８に示すステップ１０１〜１０４の処理と同様であるため、ここでは説明を省略する。そして、ステップ４０４の後、ファイル選択部３３は、センシング区間の両端のセンシング点におけるルートギャップの中間となる値（以下、中間ルートギャップと称する）を計算する（ステップ４０５）。例えば、図１０（ｂ）に示すケース１の区間１のように、両端のルートギャップが０ｍｍ、１ｍｍである場合、中間ルートギャップは０．５ｍｍと計算される。

【0080】

次に、ファイル選択部３３は、制御装置２０から受信したテーブル番号が付与されたデータバンク選択テーブル（ステップ４０２で参照するデータバンク選択テーブル）を参照し、計算した中間ルートギャップを含む担当ギャップ範囲が存在するか否かを判定する（ステップ４０６）。中間ルートギャップを含む担当ギャップ範囲が存在しない場合（ステップ４０６でＮｏ）、データバンクファイルは選択されず、本処理フローは終了する。一方、中間ルートギャップを含む担当ギャップ範囲が存在する場合（ステップ４０６でＹｅｓ）、ファイル選択部３３は、中間ルートギャップを含む担当ギャップ範囲が２つ以上存在するか否かを判定する（ステップ４０７）。

【0081】

該当する担当ギャップ範囲が１つの場合（ステップ４０７でＮｏ）、ファイル選択部３３は、その担当ギャップ範囲を選択する（ステップ４０８）。そして、ファイル選択部３３は、選択した担当ギャップ範囲と、ステップ４０２で肯定の判断（Ｙｅｓ）がされた場合の開先角度範囲とをもとに、データバンクファイルを選択する（ステップ４０９）。この場合、担当ギャップ範囲内に中間ルートギャップが入ることにとなるため、その担当ギャップ範囲のデータバンクファイルを選択すれば、そのセンシング区間において溶け込みが十分で高温割れを抑制できる溶接条件が使用されることとなる。

【0082】

一方、ステップ４０７で肯定の判断（Ｙｅｓ）がされた場合、即ち、中間ルートギャップを含む担当ギャップ範囲が２つ以上存在する場合、ファイル選択部３３は、それらの担当ギャップ範囲に対応するデータバンクファイルのうち、１パス目の溶接電流の値が最も高いデータバンクファイルを選択する（ステップ４１０）。１パス目の溶接電流の値が最も高いデータバンクファイルが選択されることにより、さらに溶け込みが確保されることとなる。

【0083】

ステップ４０９、４１０でデータバンクファイルを選択した後、ファイル選択部３３は、まだデータバンクファイルを選択していないセンシング区間が存在するか否かを判定する（ステップ４１１）。ステップ４１１で否定の判断（Ｎｏ）がされた場合、制御装置２０から受信したセンシング結果に関する全てのセンシング区間についてデータバンクファイルが選択されたことになり、本処理フローは終了する。
一方、ステップ４１１で肯定の判断（Ｙｅｓ）がされた場合、ファイル選択部３３は、次のセンシング区間を選択し、ステップ４０４に移行する。

【0084】

このようにして、ファイル選択部３３は、センシング区間の両端のルートギャップから中間ルートギャップを計算する。そして、ファイル選択部３３は、中間ルートギャップをもとに、各センシング区間のデータバンクファイルを選択する。そのため、各センシング区間において、適正な溶け込みを確保し、かつ高温割れの発生を抑制する溶接条件を使用して、溶接が行われることとなる。

【0085】

また、データバンクファイルの選択手順として、図８及び図９、図１３に示す２つの手順を示したが、どちらの手順を用いるかは、例えば、データバンク選択テーブルをもとに決められるものとする。データバンク選択テーブルは、上述したように、開先の形状や板厚などに応じて予め設定されるが、この場合、データバンクファイルの選択手順を指定する情報が設定されている。このような構成にすることで、ワークの開先の形状や板厚に応じて、データバンクの選択手順が決定されることとなる。

【0086】

また、本実施の形態において、データバンクファイルを選択する処理を行うためのソフトウェアはデータバンク選択装置３０にインストールされ、データバンク選択装置３０がデータバンクファイルの選択を行うこととしたが、このような構成に限られるものではない。例えば、このソフトウェアが、制御装置２０にインストールされ、制御装置２０がデータバンク選択装置３０の機能を含み、データバンクファイルの選択を行うこととしても良い。
さらに、本実施の形態において、制御装置２０と溶接ロボット１０とが別々に設けられていることとしたが、溶接ロボット１０が制御装置２０の機能を有することとしても良い。

【0087】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態には限定されない。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々に変更したり代替態様を採用したりすることが可能なことは、当業者に明らかである。

【符号の説明】

【0088】

１…溶接ロボットシステム、１０…溶接ロボット、１１…溶接トーチ、２０…制御装置、２１…入力受付部、２２…センサ制御部、２３…溶接制御部、３０…データバンク選択装置、３１…受信部、３２…格納部、３３…ファイル選択部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】