特開 2023-164003 溶接装置、プログラム、及び溶接方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023164003

(43)【公開日】2023-11-10

(54)【発明の名称】溶接装置、プログラム、及び溶接方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/127 20060101AFI20231102BHJP

   G05B 19/404 20060101ALI20231102BHJP

   B23K 31/00 20060101ALN20231102BHJP

【ＦＩ】

B23K9/127 509E

B23K9/127 508B

G05B19/404 K

B23K31/00 D

【審査請求】有

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022075281

(22)【出願日】2022-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】591027237

【氏名又は名称】コスモエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】又賀 和昭

(72)【発明者】

【氏名】神作 恵

【テーマコード（参考）】

3C269

【Ｆターム（参考）】

3C269AB12

3C269BB08

3C269EF64

3C269JJ19

3C269MN16

(57)【要約】

【課題】管内に散在する腐食箇所を腐食の形状及び位置に応じて溶接補修する溶接装置等を提供すること。
【解決手段】溶接装置は、制御部を備える溶接装置において、前記制御部は、管内の凹部に対する溶接条件を規定した標準プログラムを読み出し、溶接対象の凹部の座標を取得し、前記標準プログラム及び前記座標に基づき実行プログラムを生成し、生成した前記実行プログラムにより前記凹部への溶接を実行する。好適には、溶接装置は、複数の標準プログラムが記憶されており、前記制御部は、選択された一の標準プログラム及び前記座標に基づき実行プログラムを生成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御部を備える溶接装置において、
前記制御部は、
管内の凹部に対する溶接条件を規定した標準プログラムを読み出し、
溶接対象の凹部の座標を取得し、
前記標準プログラム及び前記座標に基づき実行プログラムを生成し、
生成した前記実行プログラムにより前記凹部への溶接を実行する
溶接装置。

【請求項2】

複数の標準プログラムが記憶されており、
前記制御部は、選択された一の標準プログラム及び前記座標に基づき実行プログラムを生成する
請求項１に記載の溶接装置。

【請求項3】

凹部のサイズ及び形状に応じて複数の標準プログラムが記憶されており、
前記制御部は、
溶接対象となる凹部のサイズ及び形状に応じて一の標準プログラムを選択し、
選択した一の標準プログラム及び前記座標に基づき実行プログラムを生成する
請求項２に記載の溶接装置。

【請求項4】

前記制御部は、
管内をセンシングするセンサから得られるセンサデータに基づき、凹部のサイズ及び形状を特定し、
特定した凹部のサイズ及び形状に応じた標準プログラムを選択する
請求項３に記載の溶接装置。

【請求項5】

前記制御部は、
管内をセンシングするセンサから得られるセンサデータに基づき、複数の凹部の座標、サイズ及び形状を特定し、
特定した各凹部のサイズ及び形状に応じた標準プログラムを選択し、
特定した凹部の座標及び選択した前記標準プログラムに基づき、各凹部の実行プログラムを生成する
請求項３又は４に記載の溶接装置。

【請求項6】

前記標準プログラムは、凹部の中心点の座標を原点として、溶接トーチの各移動点の絶対座標を相対座標に変換したプログラムである
請求項１に記載の溶接装置。

【請求項7】

前記制御部は、
前記標準プログラムに規定された各移動点の相対座標に前記凹部のサイズに応じた拡大率又は縮小率を乗じる
請求項６に記載の溶接装置。

【請求項8】

前記制御部は、
前記標準プログラムに規定された各移動点の相対座標に、溶接対象の凹部の座標を加算することにより実行プログラムを生成する
請求項６に記載の溶接装置。

【請求項9】

前記制御部は、
予め記憶されている標準プログラムを規定するパラメータの変更を受け付け、
受け付けた変更後のパラメータを有する新たな標準プログラムを記憶する
請求項１に記載の溶接装置。

【請求項10】

前記制御部は、
生成した実行プログラムを記憶部に記憶し、
前記凹部に対する溶接が完了した後に、前記記憶部に記憶した前記実行プログラムを消去する
請求項１に記載の溶接装置。

【請求項11】

管内の凹部に対する溶接条件を規定した標準プログラムを読み出し、
溶接対象の凹部の座標を取得し、
前記標準プログラム及び前記座標に基づき、実行プログラムを生成する
処理をコンピュータに実行させるプログラム。

【請求項12】

管内の凹部に対する溶接条件を規定した標準プログラムを読み出し、
溶接対象の凹部の座標を取得し、
前記標準プログラム及び前記座標に基づき実行プログラムを生成し、
生成した前記実行プログラムにより前記凹部への溶接を実行する
溶接方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶接装置、プログラム、及び溶接方法に関する。

【背景技術】

【0002】

溶接を支援するための技術がいくつか提案されている。たとえば、製造工場において、作業者が容易に動作教示できる溶接ロボットシステムが提案されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１５０９３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

石油または天然ガス等を送るための配管内（以下「管内」という）では、金属の酸化等により、様々な形状の腐食があらゆる位置に起こり、配管機能が損なわれる。配管を修復する際には作業者が管内に立ち入り、配管の表面を金属で覆う肉盛溶接（以下「溶接補修」という）を実行する。

【0005】

管内のような過酷な溶接環境下では、効率的かつ作業者の負担が少ない溶接補修が求められる。しかし、特許文献１に開示された技術は、製造工場のような固定化されている溶接環境に適しており、管内への導入は困難である。そのため、管内における溶接補修の効率が作業者の習熟度に依存するほか、作業者の負担が軽減されないという問題が生じていた。

【0006】

一つの側面では、管内に散在する腐食箇所の溶接補修を好適に実施することができる溶接装置等を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

一つの側面に係る溶接装置は、制御部を備える溶接装置において、前記制御部は、管内の凹部に対する溶接条件を規定した標準プログラムを読み出し、溶接対象の凹部の座標を取得し、前記標準プログラム及び前記座標に基づき実行プログラムを生成し、生成した前記実行プログラムにより前記凹部への溶接を実行する。

【発明の効果】

【0008】

一つの側面では、管内に散在する腐食箇所の溶接補修を好適に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】溶接装置の外観を示す模式図である。

【図2】溶接装置の構成例を示すブロック図である。

【図3】制御装置の構成例を示すブロック図である。

【図4】タスクプログラムの一例を示す説明図である。

【図5】タスクプログラムを標準プログラムに変換する様子を示す説明図である。

【図6】凹部のサイズ及び形状に応じた標準プログラムを示す説明図である。

【図7】実行プログラムの一例を示す説明図である。

【図8】溶接装置が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図9】実施の形態２の概要を示す説明図である。

【図10】実施の形態２に係る溶接装置が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図11】凹部の自動計測を行う様子を示す説明図である。

【図12】実施の形態３に係る凹部の溶接補修の様子を示す説明図である。

【図13】実施の形態３に係る溶接装置が実行する処理手順の一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】

【0010】

（実施の形態１）
本実施の形態では、配管の腐食により管内に散在する凹部（腐食箇所）の溶接補修を行う溶接装置について説明する。図１は、溶接装置１１の外観を示す模式図である。図２は、溶接装置１１の構成例を示すブロック図である。

【0011】

図１、図２に示すように、溶接装置１１は、溶接トーチ１２とロボットアーム１３とを有する溶接機１４と、配管１５内をセンシングするセンサ１６と、溶接機１４を配管に対して接地するための接地機構２０と、溶接トーチ１２とロボットアーム１３と設置機構とを制御する制御装置１７と、溶接機１４、センサ１６、接地機構２０、及び制御装置１７に電力を供給する発電機１８と、配管１５内を照らすための光源２１と、溶接機１４の溶接トーチ１２に供給するためのシールドガスを貯留したガスボンベ２２と、制御装置１７にコマンドを入力するためのコントローラ２３と、これらを載置した１以上の台車２４と、を備える。

【0012】

補修対象となる配管１５は、炭素鋼製であることが多い。台車２４は、一台で構成されていてもよいし、２以上で構成される場合には互いに連結部を介して連結されていてもよい。

【0013】

溶接機１４は、たとえば、一部がロボット化されたコンピュータ制御によって半自動的に動作する半自動溶接機（ＧＭＡＷ；ＣＯ₂、ＭＡＧ（Metal Active Gas））で構成される。溶接機１４は、ガスシールドアーク溶接機であり、Gas Metal Arc Weldingと呼ばれる溶接法を用いる。このGas Metal Arc Weldingと呼ばれる溶接法には、ＣＯ₂溶接またはMAG溶接が含まれる。

【0014】

溶接機１４は、制御装置１７に記憶されたプログラムに従い、配管１５内で自動的に溶接を行うことができる。溶接機１４は、溶接棒を兼ねる接線ワイヤとその外側のガスノズルとを含む溶接トーチ１２と、溶接トーチ１２を支持するロボットアーム１３と、を有する。接線ワイヤは、ガスシールドアーク溶接時の電極を構成する。

【0015】

溶接機１４は、発電機１８から電力供給を受けて各部に電力を供給する図示しない電源回路を有する。溶接機１４は、配管１５に対して電気的に接続するアース線１９を有する。溶接機１４は、配管１５の底部に対して溶接補修を行うことができる。

【0016】

接地機構２０は、溶接機１４に接続されたアース線１９の途中に介在されている。接地機構２０は、たとえば、アース線１９が周囲に巻き回されたドラムと、ドラムを回転駆動するモータと、を有する。モータは、たとえば、サーボモータで構成される。

【0017】

接地機構２０は、たとえば、制御装置１７からの制御でモータを正転または逆転させ、ドラムを正方向または逆方向に回転させることで、アース線１９の先端を配管１５の内面に当接させたり、アース線１９の先端を配管１５の内面から離間させたりすることができる。

【0018】

なお、接地機構２０の構成は、上記に限定されるものではなく、たとえば、スピンドルのような進退機構でアース線１９の先端を配管１５に押し当てるものであっても良い。

【0019】

ロボットアーム１３は、たとえば、直交３軸移動ロボット（Ｘ軸Ｙ軸Ｚ軸移動テーブル）で構成されているが、それ以外の多関節型のアーム形ロボットで構成されていてもよい。

【0020】

センサ１６は視覚センサであり、撮像素子（ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ及びレンズを有する一般的なカメラまたはビデオカメラで構成されており、配管１５内の様子を画像情報として取得できる。あるいは、センサ１６は、レーザ光を用いて凹部までの距離と、凹部及びその周囲の凹凸の高さの変位と、を測定可能なレーザ変位計（laser displacement sensor）であってもよい。

【0021】

レーザ変位計で構成されるセンサ１６は、凹部を含む配管１５の内面の凹凸を３次元的に取得することで得られる情報を画像情報として取得できる。センサ１６で取得した画像情報は、制御装置１７に送られて制御装置１７の記憶装置に蓄積される。

【0022】

センサ１６は、暗視カメラ等の別途に光源２１を必要としないカメラ等で構成されていてもよい。センサ１６は、配管１５の凹部と溶接トーチ１２との間の距離を測定可能なレーザ測定器またはその他の距離センサを有していてもよい。

【0023】

制御装置１７は、一般的なＰＣ（パーソナルコンピュータ）で構成されているが、それ以外のワンチップマイコン、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、その他のコンピュータ等で構成されていてもよい。

【0024】

制御装置１７は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）・ＲＡＭ（Random Access Memory）・ＨＤＤ（（Hard Disk Drive）・ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置と、それらを接続する内部バスと、ＣＰＵに電気的に接続されてロボットアーム１３のモータを駆動したり、溶接トーチを制御したりする各種のドライバＩＣ（Integrated Circuit）と、を有する。

【0025】

記憶装置は、溶接機１４のロボットアーム１３及び溶接トーチ１２を制御するための各種の制御プログラム（制御用ソフトウェア）を記憶している。また、記憶装置は、センサ１６で取得した画像情報を画像解析する画像解析プログラム（画像解析用ソフトウェア）を記憶している。記憶装置は、センサ１６から送られた画像情報を随時記憶することができる。

【0026】

コントローラ２３は、作業者がコマンドを入力するための複数の操作ボタン２５と、作業者によって操作ボタン２５を介して入力されたコマンドを表示したり制御装置１７からのエラーメッセージを表示したりするための表示部２６と、を有する。

【0027】

発電機１８は、一般的なディーゼルエンジン発電機で構成されている。台車２４は、金属材料によって構成された一般的な台車２４（トロッコ）で構成されている。台車２４は、モータ及びギアボックスを有し、制御装置１７の制御下で、発電機１８（溶接機１４の電源回路）から電力供給を受けたモータによって自走するものであるが、管理者の人力によって前進・後退できるものであってもよい。

【0028】

光源２１は、発電機１８から電力供給を受けて配管１５内を照らすことができる。光源２１は、たとえば、ＬＥＤ照明で構成されているが、ハロゲンランプ等の他の光源ランプで構成されていてもよい。センサ１６が暗視カメラで構成される場合には、光源２１を省略してもよい。

【0029】

ガスボンベ２２は、シールドガス（ＣＯ_２ガスまたはアルゴン等の不活性ガス）を内側に貯留しており、溶接機１４からの操作を受けて、シールドガスの量を調整して溶接トーチ１２のガスノズルにシールドガスを供給できる。

【0030】

図３は、制御装置１７の構成例を示すブロック図である。

【0031】

制御装置１７は、制御部１７０、メモリ１７１、記憶部１７２を備える。制御部１７０は、一又は複数のＣＰＵ等の演算装置であり、溶接装置１１に係る種々の情報処理を実行する。メモリ１７１はＲＡＭ等の一時記憶領域であり、実行プログラムＢを一時的に記憶する。記憶部１７２はＲＯＭ等の記憶装置であり、制御部１７０に処理を実行させるプログラムＰ（プログラム製品）、複数の標準プログラムＡを記憶している。標準プログラムＡ、実行プログラムＢについては後述する。

【0032】

なお、制御装置１７は可搬型記憶媒体１７ａを読み取る読取部を備え、可搬型記憶媒体１７ａからプログラムＰを読み込んでもよい。また、制御装置１７は、他のコンピュータからプログラムＰをダウンロードしてもよい。

【0033】

図４は、タスクプログラムの一例を示す説明図である。以下では本実施の形態の概要を説明する。

【0034】

なお、以下の説明では、溶接装置１１の進行方向をＸ方向、進行方向と直行する方向をＹ方向、深さ方向をＺ方向として説明する（図４参照）。また、配管表面の任意の点を原点とする。

【0035】

図４左側では、半円球状の凹部に対し、溶接トーチ１２が移動しながら溶接補修を行う様子を図示している。図４に示すように、凹部の溶接補修を行う場合、溶接トーチは凹部の中心点（補修起点という）Ｐ１からスタートして複数の移動点（補修完了点という）Ｐ２～Ｐ４を移動しながら、溶接補修を行う。最終的に、溶接トーチは凹部外の退避位置Ｐ５へと移動し、凹部の溶接補修を完了する。

【0036】

上記のように溶接を行う場合、溶接装置１１は、図４右側に概念的に例示するプログラム（以下、「タスクプログラム」と呼ぶ）を実行することにより溶接補修を行う。当該タスクプログラムは、管内の凹部に対する溶接条件を規定する。具体的には、凹部のサイズ（大きさ及び深さ）、形状、溶接トーチ１２の位置情報及び姿勢角、溶接速度、溶接電流、ならびに溶接電圧等の各種パラメータを規定する。

【0037】

図４右側の例では、１行目の「Ｐｒｏｇ」はプログラムの番号を表す。２行目の「Ｐ」は、補修起点である中心点Ｐ１の座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）、起点での溶接トーチの姿勢角（α１，β１，γ１）、及び溶接速度８０（ｃｍ／分）を表す。３行目の「ＡＳ」は溶接電流２４（Ａ）及び溶接電圧１２０（Ｖ）を表す。４～６行目の「Ｌ」は各移動点（補修完了点）Ｐ２～Ｐ４の座標、姿勢角及び溶接速度を表す。７行目の「ＡＥ」は溶接完了を表す。そして、８行目の「Ｐ」は退避位置Ｐ５の座標、姿勢角及び速度を表し、９行目の「Ｅｎｄ」は処理の終了を表す。

【0038】

溶接装置１１は、このようなタスクプログラムを実行することで溶接補修を行っていた。しかしながら、配管の腐食は位置も形状も様々で、凹部ごとに各パラメータの修正が必要であった。しかし、作業者が狭い管内で繰り返し修正を行うことは、実質的に困難であった。

【0039】

そこで本実施の形態では、凹部の形状等に応じて複数の「標準プログラム」を用意しておき、その標準プログラムから「実行プログラム」を都度生成することで、この課題を解決する。

【0040】

図５は、タスクプログラムを標準プログラムに変換する様子を示す説明図である。図５では、タスクプログラムで規定する溶接トーチ１２の各移動点Ｐ１～Ｐ５の座標を、凹部の中心点Ｐ１の座標に応じて補正する様子を図示している。図５に示すように、本実施の形態では、各移動点Ｐ１～Ｐ５の座標値から中心点Ｐ１の座標値（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を差し引くことにより、凹部の中心点を原点として、各移動点の絶対座標を相対座標に変換（標準化）する。本実施の形態では、タスクプログラムで規定する溶接トーチ１２の移動点の座標を相対座標に変換したプログラムを、「標準プログラム」と呼ぶ。

【0041】

標準プログラムに記憶されるパラメータは、制御装置１７を通じて変更可能である。制御装置１７はパラメータの変更を受け付けた後、受け付けた変更後のパラメータを有する新たな標準プログラムを記憶する。

【0042】

図６は、凹部のサイズ及び形状に応じた標準プログラムを示す説明図である。図６左側には、平面視で見た場合の種々の凹部を概念的に図示している。図６に示すように、凹部には丸型、四角形型、菱形など、種々の形状のものがある。また、そのＸＹ平面での大きさも各々異なり、Ｚ方向の深さも各々異なる。

【0043】

そこで本実施の形態では、サイズ（大きさ及び深さ）や形状に応じて凹部を複数パターンに分類し、各パターンの標準プログラムを用意する。具体的には、サイズや形状が異なる凹部の溶接実験を行うことで、各パターンの標準プログラムを用意する。

【0044】

図７は、実行プログラムの一例を示す説明図である。図７では、標準プログラムから、実際に実行するタスクプログラム（以下、「実行プログラム」と呼ぶ）を生成する様子を図示している。

【0045】

例えば作業者は、コントローラ２３を操作し、溶接トーチ１２を凹部の中心点Ｐａ（ｘａ，ｙａ，ｚａ）に合わせる。なお、作業者は手動で溶接トーチ１２を動かしてもよい。次に作業者は、凹部のサイズ、形状等を目視で確認する。そして作業者は、コントローラ２３で選択対象の標準プログラムの番号を入力することで、利用する標準プログラムを選択する。すると溶接装置１１は自動溶接モードとなり、自動的に溶接補修を行う。

【0046】

溶接装置１１は、選択された標準プログラムと、溶接トーチ１２が現在位置している凹部の中心点Ｐａの座標とに基づき、実行プログラムを生成する。具体的には、溶接装置１１は、標準プログラムで規定される各移動点の相対座標に、溶接対象とする凹部の中心点Ｐａの座標（ｘａ，ｙａ，ｚａ）を加算することで、実行プログラムを生成する。生成された実行プログラムは、メモリ１７１に一時的に記憶される。

【0047】

図７右側に、実行プログラムの一例を図示している。図７に示すように、凹部の中心点Ｐａの座標（ｘａ，ｙａ，ｚａ）を加算することで、中心点Ｐａを起点とするタスクプログラムが新たに生成されたことがわかる。

【0048】

溶接装置１１は当該実行プログラムを実行し、凹部の溶接補修を行う。これにより、一箇所の溶接が完了する。一箇所の凹部の溶接が完了した場合、溶接装置１１は、生成した実行プログラムをメモリ１７１から消去する。

【0049】

以下同様にして、作業者は溶接補修を行う。すなわち、作業者は違う凹部の中心点に溶接トーチ１２を移動させ、凹部のサイズ、形状等を確認して標準プログラムを選択する。標準プログラムが選択された場合、溶接装置１１は、標準プログラムで規定される各移動点の相対座標に溶接対象の凹部の中心点の座標を加算し、実行プログラムを生成して実行する。生成された実行プログラムは、溶接が完了すると逐次消去される。

【0050】

以上より、タスクプログラムのパラメータを修正することなく溶接補修を行うことができ、作業の効率化及び作業者の負担軽減を図ることができる。

【0051】

図８は、溶接装置１１が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。図８に基づき、溶接装置１１の処理内容について説明する。

【0052】

制御装置１７の制御部１７０は、溶接トーチ１２を凹部の中心点に移動させる操作入力を受け付ける（ステップＳ１１）。制御部１７０は、溶接トーチ１２が移動した位置を、溶接対象の凹部の中心点の座標として取得する。

【0053】

制御部１７０は、予め用意されている複数の標準プログラムからいずれかを選択する選択入力を受け付ける（ステップＳ１２）。標準プログラムは、管内の凹部に対する溶接条件を規定するプログラムであり、凹部の中心点の座標を原点として、溶接トーチ１２の各移動点の座標を相対化したプログラムである。標準プログラムは、凹部のサイズ（大きさ、深さ）及び形状に応じて用意されている。

【0054】

制御部１７０は、選択された一の標準プログラムと、溶接対象の凹部の中心点の座標とに基づき、実行プログラムを生成する（ステップＳ１３）。具体的には、制御部１７０は、標準プログラムで規定する各移動点の座標に凹部の中心点の座標を加算することで実行プログラムを生成する。制御部１７０は、生成した実行プログラムをメモリ１７１に記憶する（ステップＳ１４）。制御部１７０は、生成した実行プログラムに基づき、凹部の溶接補修を実行する（ステップＳ１５）。

【0055】

制御部１７０は、ステップＳ１３で生成した実行プログラムをメモリ１７１から消去する（ステップＳ１６）。制御部１７０は一連の処理を終了する。

【0056】

以上より、本実施の形態１によれば、管内に散在する腐食箇所の溶接補修を好適に実施することができる。

【0057】

（実施の形態２）
本実施の形態では、凹部のサイズに応じて溶接トーチ１２の移動量を拡大又は縮小する形態について説明する。なお、実施の形態１と重複する内容については同一の符号を付して説明を省略する。

【0058】

図９は、実施の形態２の概要を示す説明図である。図９では図７と同様に、実行プログラムが生成される様子を図示している。図９に基づき、本実施の形態の概要を説明する。

【0059】

本実施の形態において溶接装置１１は、標準プログラムの選択を受け付けた後、溶接トーチ１２の移動量の拡大率又は縮小率（以下、拡大率及び縮小率をまとめて「倍率」と呼ぶ）を指定する指定入力を作業者から受け付ける。標準プログラムで規定する溶接条件とは凹部の形状などが同じであっても、サイズが異なる場合がある。本実施の形態ではこれに対応するため、倍率の指定を受け付ける。具体的には、溶接装置１１は、図中のＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向に分けて、各方向の倍率Ｓ_ｘ、Ｓ_ｙ、Ｓ_ｚの入力を受け付ける。

【0060】

溶接装置１１は、凹部の座標と、選択された標準プログラムと、指定された倍率とに基づき、実行プログラムを生成する。具体的には図９に示すように、溶接装置１１は、標準タスクで規定されている各移動点の相対座標に、指定された倍率Ｓ_ｘ、Ｓ_ｙ、Ｓ_ｚを乗算する。そのうえで溶接装置１１は、溶接対象とする凹部の中心点の座標を加算する。これにより、標準プログラムとは凹部のサイズが異なる場合であっても、好適に対応することができる。

【0061】

図１０は、実施の形態２に係る溶接装置１１が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。標準プログラムを選択した後（ステップＳ１２）、制御装置１７の制御部１７０は以下の処理を実行する。

【0062】

制御部１７０は、溶接トーチ１２の移動量の拡大率又は縮小率を指定する指定入力を受け付ける（ステップＳ２０１）。具体的には、制御部１７０は、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向ごとに、拡大率又は縮小率の入力を受け付ける。制御部１７０は、指定された拡大率又は縮小率と、溶接対象とする凹部の中心点の座標と、ステップＳ１２で選択された標準プログラムとに基づき、実行プログラムを生成する（ステップＳ２０２）。具体的には上述の如く、制御部１７０は、標準プログラムで規定する各移動点の相対座標に、ステップＳ２０１で指定された倍率を乗算し、更に凹部の中心点の座標を加算する。制御部１７０は処理をステップＳ１４に移行する。

【0063】

以上より、本実施の形態２によれば、標準プログラムで規定するサイズとは凹部のサイズが異なる場合であっても、これに好適に対応することができる。

【0064】

（実施の形態３）
本実施の形態では、凹部の溶接補修を全自動化する形態について説明する。実施の形態１及び２と重複する内容については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0065】

図１１は、凹部の自動計測を行う様子を示す説明図である。図１１では、センサ１６が凹部をセンシングし、凹部の中心点の座標、サイズ（大きさ、深さ）及び形状を計測する様子を図示している。

【0066】

センサ１６は、上述の如く視覚センサであり、物体の位置、大きさ等を計測可能なセンサである。本実施の形態において溶接装置１１は、センサ１６によるセンサデータから凹部を自動的に認識し、認識した凹部の中心点の座標、サイズ（大きさ、深さ）及び形状を特定する。そして溶接装置１１は、特定した座標等に基づき、凹部の溶接補修を自動的に行う。

【0067】

図１２は、実施の形態３に係る凹部の溶接補修の様子を示す説明図である。例えば溶接装置１１は、作業者の操作に依らず、溶接トーチ１２を凹部の中心点へと自動的に移動させる。そして溶接装置１１は、作業者の選択に依らず、上記で特定した凹部の形状から標準プログラムを選択する。また、溶接装置１１は、特定した凹部のサイズから、倍率を自動的に指定する。

【0068】

溶接装置１１は、これらのパラメータに基づいて実行プログラムを生成する。すなわち、溶接装置１１は、上記で特定した凹部の中心点の座標と、選択した標準プログラムと、指定した倍率とに基づき、実行プログラムを生成する。溶接装置１１は、生成した実行プログラムを実行することで、凹部の溶接補修を行う。溶接装置１１は以降も同様に処理を繰り返し、他の凹部についても自動的に溶接補修を行う。

【0069】

図１３は、実施の形態３に係る溶接装置１１が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。

【0070】

制御装置１７の制御部１７０は、センサ１６から管内をセンシングしたセンサデータを取得する（ステップＳ３０１）。センサデータは、例えば視覚センサに係るデータであり、凹部の位置、大きさ等が特定可能なデータである。制御部１７０は、センサデータに基づいて凹部を認識する（ステップＳ３０２）。そして制御部１７０は、認識した凹部の中心点の座標、サイズ（大きさ、深さ）及び形状を特定する（ステップＳ３０３）。

【0071】

制御部１７０は、ステップＳ３０３で特定した凹部の中心点の座標に溶接トーチ１２を移動させる（ステップＳ３０４）。また、制御部１７０は、ステップＳ３０３で特定した凹部の形状に基づき、標準プログラムを選択する（ステップＳ３０５）。また、制御部１７０は、ステップＳ３０３で特定した凹部のサイズに基づき、溶接トーチ１２の移動量の倍率を指定する（ステップＳ３０６）。

【0072】

制御部１７０は、ステップＳ３０３で特定した凹部の中心点の座標、ステップＳ３０５で選択した標準プログラム、及びステップＳ３０６で指定した倍率に基づき、実行プログラムを生成する（ステップＳ３０７）。制御部１７０は、処理をステップＳ１４に移行する。

【0073】

溶接装置１１は上記の処理を繰り返し、凹部の溶接補修を行う。例えば溶接装置１１は、センサ１６でセンシング（撮影）可能な一視野分ずつ移動を繰り返し、移動する都度、その場所のセンサデータを取得して実行プログラムを生成し、凹部の溶接補修を行う。

【0074】

以上より、本実施の形態３によれば、一連の処理を自動化し、より好適に溶接補修を行うことができる。

【0075】

今回開示された実施の形態はすべての点において例示であり、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は上記のように開示された意味ではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて定められ、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内において、すべての変更が含まれる。

【0076】

各実施の形態に記載した事項は相互に組み合わせることができる。また、特許請求の範囲に記載した独立請求項及び従属請求項は、引用形式に関わらず全てのあらゆる組み合わせにおいて、相互に組み合わせることができる。さらに、特許請求の範囲には他の２以上のクレームを引用するクレームを記載する形式（マルチクレーム形式）を用いているが、これに限るものではない。マルチクレームを少なくとも一つ引用するマルチクレーム（マルチマルチクレーム）を記載する形式を用いて記載してもよい。

【符号の説明】

【0077】

１１ 溶接装置
１２ 溶接トーチ
１３ ロボットアーム
１４ 溶接機
１５ 配管
１６ センサ
１７ 制御装置
１７ａ 可搬型記憶媒体
１７０ 制御部
Ｐ プログラム（プログラム製品）
Ａ 標準プログラム
Ｂ 実行プログラム
２０ 接地機構
２１ 光源
２２ ガスボンベ
２３ コントローラ
２４ 台車
２５ 操作ボタン
２６ 表示部

【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】