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(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】P2024013527
(43)【公開日】2024-02-01
(54)【発明の名称】軌道計画支援装置、軌道計画支援方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
B23K 9/127 20060101AFI20240125BHJP
B23K 9/04 20060101ALI20240125BHJP
B33Y 50/00 20150101ALI20240125BHJP
【ＦＩ】
B23K9/127 509Z
B23K9/04 Z
B23K9/04 G
B33Y50/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022115684
(22)【出願日】2022-07-20
(71)【出願人】
【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】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】近口 諭史
(72)【発明者】
【氏名】椋田 雄
(57)【要約】
【課題】欠陥や形状崩れの発生が抑えられる軌道計画を容易に作成できる軌道計画支援装置、軌道計画支援方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】溶接ビードＢを形成するパスの狙い位置を含む溶接ビードＢの軌跡情報を取得する軌跡情報取得部３１と、軌跡情報に基づいて、互いに近接する溶接ビードＢの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出部３３と、位置情報に基づいて、端部同士の距離である端部間距離Ｌｓｅを算出する端部間距離算出部３５と、端部間距離Ｌｓｅと予め設定された閾値Ｌｔｈとを比較し、端部間距離Ｌｓｅが閾値Ｌｔｈより小さいか否かを判定する端部間判定部３７と、端部間距離Ｌｓｅが閾値Ｌｔｈより小さいと判定された場合に、端部の少なくとも一方の位置を溶接ビードＢの軌跡に沿って移動させ、端部間距離Ｌｓｅが閾値Ｌｔｈ以上となるように修正する位置修正部３９と、を含む。
【選択図】図２
【解決手段】溶接ビードＢを形成するパスの狙い位置を含む溶接ビードＢの軌跡情報を取得する軌跡情報取得部３１と、軌跡情報に基づいて、互いに近接する溶接ビードＢの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出部３３と、位置情報に基づいて、端部同士の距離である端部間距離Ｌｓｅを算出する端部間距離算出部３５と、端部間距離Ｌｓｅと予め設定された閾値Ｌｔｈとを比較し、端部間距離Ｌｓｅが閾値Ｌｔｈより小さいか否かを判定する端部間判定部３７と、端部間距離Ｌｓｅが閾値Ｌｔｈより小さいと判定された場合に、端部の少なくとも一方の位置を溶接ビードＢの軌跡に沿って移動させ、端部間距離Ｌｓｅが閾値Ｌｔｈ以上となるように修正する位置修正部３９と、を含む。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軌道計画にしたがってトーチを移動させながら溶接材料を溶融して溶接ビードを形成し、前記溶接ビードが積層された造形物を造形する積層造形装置における前記軌道計画を決定する軌道計画支援装置であって、
前記溶接ビードを形成するパスの狙い位置を含む前記溶接ビードの軌跡情報を取得する軌跡情報取得部と、
前記軌跡情報に基づいて、互いに近接する前記溶接ビードの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出部と、
前記位置情報に基づいて、前記端部同士の距離である端部間距離を算出する端部間距離算出部と、
前記端部間距離と予め設定された閾値とを比較し、前記端部間距離が前記閾値より小さいか否かを判定する端部間判定部と、
前記端部間距離が前記閾値より小さいと判定された場合に、前記端部の少なくとも一方の位置を前記溶接ビードの前記軌跡に沿って移動させ、前記端部間距離が前記閾値以上となるように修正する位置修正部と、
を含む、
軌道計画支援装置。
前記溶接ビードを形成するパスの狙い位置を含む前記溶接ビードの軌跡情報を取得する軌跡情報取得部と、
前記軌跡情報に基づいて、互いに近接する前記溶接ビードの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出部と、
前記位置情報に基づいて、前記端部同士の距離である端部間距離を算出する端部間距離算出部と、
前記端部間距離と予め設定された閾値とを比較し、前記端部間距離が前記閾値より小さいか否かを判定する端部間判定部と、
前記端部間距離が前記閾値より小さいと判定された場合に、前記端部の少なくとも一方の位置を前記溶接ビードの前記軌跡に沿って移動させ、前記端部間距離が前記閾値以上となるように修正する位置修正部と、
を含む、
軌道計画支援装置。
【請求項2】
前記端部間距離算出部は、前記端部を含む前記溶接ビードの軌跡同士の交差角を併せて算出し、
前記端部間判定部は、前記端部間距離と前記閾値とを比較する際に、前記交差角が０°以上１８０°以下の範囲内において、前記交差角が大きくなるほど前記閾値を減少させる、
請求項１に記載の軌道計画支援装置。
前記端部間判定部は、前記端部間距離と前記閾値とを比較する際に、前記交差角が０°以上１８０°以下の範囲内において、前記交差角が大きくなるほど前記閾値を減少させる、
請求項１に記載の軌道計画支援装置。
【請求項3】
前記閾値は、前記交差角に応じて変動する許容変動範囲を有し、
前記交差角が０°以上１８０°以下の範囲内において、前記交差角が大きいほど前記許容変動範囲が増加する、
請求項２に記載の軌道計画支援装置。
前記交差角が０°以上１８０°以下の範囲内において、前記交差角が大きいほど前記許容変動範囲が増加する、
請求項２に記載の軌道計画支援装置。
【請求項4】
前記位置修正部は、前記溶接ビードの全体の軌跡長を一定に保持しながら前記端部の位置を修正する、
請求項１～３のいずれか一項に記載の軌道計画支援装置。
請求項１～３のいずれか一項に記載の軌道計画支援装置。
【請求項5】
軌道計画にしたがってトーチを移動させながら溶接材料を溶融して溶接ビードを形成し、前記溶接ビードが積層された造形物を造形する積層造形装置における前記軌道計画を決定する軌道計画支援方法であって、
前記溶接ビードを形成するパスの狙い位置を含む前記溶接ビードの軌跡情報を取得する軌跡情報取得工程と、
前記軌跡情報に基づいて、互いに近接する前記溶接ビードの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出工程と、
前記位置情報に基づいて、前記端部同士の距離である端部間距離を算出する端部間距離算出工程と、
前記端部間距離と予め設定された閾値とを比較し、前記端部間距離が前記閾値より小さいか否かを判定する端部間判定工程と、
前記端部間距離が前記閾値より小さいと判定された場合に、前記端部の少なくとも一方の位置を前記溶接ビードの前記軌跡に沿って移動させ、前記端部間距離が前記閾値以上となるように修正する位置修正工程と、
を含む、
軌道計画支援方法。
前記溶接ビードを形成するパスの狙い位置を含む前記溶接ビードの軌跡情報を取得する軌跡情報取得工程と、
前記軌跡情報に基づいて、互いに近接する前記溶接ビードの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出工程と、
前記位置情報に基づいて、前記端部同士の距離である端部間距離を算出する端部間距離算出工程と、
前記端部間距離と予め設定された閾値とを比較し、前記端部間距離が前記閾値より小さいか否かを判定する端部間判定工程と、
前記端部間距離が前記閾値より小さいと判定された場合に、前記端部の少なくとも一方の位置を前記溶接ビードの前記軌跡に沿って移動させ、前記端部間距離が前記閾値以上となるように修正する位置修正工程と、
を含む、
軌道計画支援方法。
【請求項6】
軌道計画にしたがってトーチを移動させながら溶接材料を溶融して溶接ビードを形成し、前記溶接ビードが積層された造形物を造形する積層造形装置における前記軌道計画を決定するプログラムであって、
コンピュータに、
前記溶接ビードを形成するパスの狙い位置を含む前記溶接ビードの軌跡情報を取得する軌跡情報取得機能と、
前記軌跡情報に基づいて、互いに近接する前記溶接ビードの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出機能と、
前記位置情報に基づいて、前記端部同士の距離である端部間距離を算出する端部間距離算出機能と、
前記端部間距離と予め設定された閾値とを比較し、前記端部間距離が前記閾値より小さいか否かを判定する端部間判定機能と、
前記端部間距離が前記閾値より小さいと判定された場合に、前記端部の少なくとも一方の位置を前記溶接ビードの前記軌跡に沿って移動させ、前記端部間距離が前記閾値以上となるように修正する位置修正機能と、
を実現させるための、
プログラム。
コンピュータに、
前記溶接ビードを形成するパスの狙い位置を含む前記溶接ビードの軌跡情報を取得する軌跡情報取得機能と、
前記軌跡情報に基づいて、互いに近接する前記溶接ビードの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出機能と、
前記位置情報に基づいて、前記端部同士の距離である端部間距離を算出する端部間距離算出機能と、
前記端部間距離と予め設定された閾値とを比較し、前記端部間距離が前記閾値より小さいか否かを判定する端部間判定機能と、
前記端部間距離が前記閾値より小さいと判定された場合に、前記端部の少なくとも一方の位置を前記溶接ビードの前記軌跡に沿って移動させ、前記端部間距離が前記閾値以上となるように修正する位置修正機能と、
を実現させるための、
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、軌道計画支援装置、軌道計画支援方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、生産手段としての３Ｄプリンタのニーズが高まっており、特に金属材料への適用については航空機業界等で実用化に向けて研究開発が行われている。金属材料を用いた３Ｄプリンタは、レーザーやアーク等の熱源を用いて、金属粉体や金属ワイヤを溶融させ、溶融金属を積層させて造形物を造形する。
【0003】
特許文献１には、造形経路に沿ってビードを形成して層形状を造形し、この層形状を積層して三次元形状を造形する積層造形において、造形経路および修正幅に基づいて、修正経路を求めることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第６６４７４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上記のような積層造形において、造形経路に沿って形成される溶接ビードの軌跡の始端及び終端は、その位置関係によって欠陥や形状崩れの要因になりやすい。このため、軌道計画を作成する際には、溶接ビードの軌跡における始端及び終端の位置関係に注意が必要である。しかし、溶接ビードの形成パス数が多くなると、溶接ビードの軌跡の始端と終端との位置関係のチェックや修正が膨大となり、設計者の大きな負担となる。
【0006】
そこで本発明は、欠陥や形状崩れの発生が抑えられる軌道計画を容易に作成できる軌道計画支援装置、軌道計画支援方法及びプログラムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は下記構成からなる。
（１） 軌道計画にしたがってトーチを移動させながら溶接材料を溶融して溶接ビードを形成し、前記溶接ビードが積層された造形物を造形する積層造形装置における前記軌道計画を決定する軌道計画支援装置であって、
前記溶接ビードを形成するパスの狙い位置を含む前記溶接ビードの軌跡情報を取得する軌跡情報取得部と、
前記軌跡情報に基づいて、互いに近接する前記溶接ビードの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出部と、
前記位置情報に基づいて、前記端部同士の距離である端部間距離を算出する端部間距離算出部と、
前記端部間距離と予め設定された閾値とを比較し、前記端部間距離が前記閾値より小さいか否かを判定する端部間判定部と、
前記端部間距離が前記閾値より小さいと判定された場合に、前記端部の少なくとも一方の位置を前記溶接ビードの前記軌跡に沿って移動させ、前記端部間距離が前記閾値以上となるように修正する位置修正部と、
を含む、
軌道計画支援装置。
（２） 軌道計画にしたがってトーチを移動させながら溶接材料を溶融して溶接ビードを形成し、前記溶接ビードが積層された造形物を造形する積層造形装置における前記軌道計画を決定する軌道計画支援方法であって、
前記溶接ビードを形成するパスの狙い位置を含む前記溶接ビードの軌跡情報を取得する軌跡情報取得工程と、
前記軌跡情報に基づいて、互いに近接する前記溶接ビードの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出工程と、
前記位置情報に基づいて、前記端部同士の距離である端部間距離を算出する端部間距離算出工程と、
前記端部間距離と予め設定された閾値とを比較し、前記端部間距離が前記閾値より小さいか否かを判定する端部間判定工程と、
前記端部間距離が前記閾値より小さいと判定された場合に、前記端部の少なくとも一方の位置を前記溶接ビードの前記軌跡に沿って移動させ、前記端部間距離が前記閾値以上となるように修正する位置修正工程と、
を含む、
軌道計画支援方法。
（３） 軌道計画にしたがってトーチを移動させながら溶接材料を溶融して溶接ビードを形成し、前記溶接ビードが積層された造形物を造形する積層造形装置における前記軌道計画を決定するプログラムであって、
コンピュータに、
前記溶接ビードを形成するパスの狙い位置を含む前記溶接ビードの軌跡情報を取得する軌跡情報取得機能と、
前記軌跡情報に基づいて、互いに近接する前記溶接ビードの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出機能と、
前記位置情報に基づいて、前記端部同士の距離である端部間距離を算出する端部間距離算出機能と、
前記端部間距離と予め設定された閾値とを比較し、前記端部間距離が前記閾値より小さいか否かを判定する端部間判定機能と、
前記端部間距離が前記閾値より小さいと判定された場合に、前記端部の少なくとも一方の位置を前記溶接ビードの前記軌跡に沿って移動させ、前記端部間距離が前記閾値以上となるように修正する位置修正機能と、
を実現させるための、
プログラム。
（１） 軌道計画にしたがってトーチを移動させながら溶接材料を溶融して溶接ビードを形成し、前記溶接ビードが積層された造形物を造形する積層造形装置における前記軌道計画を決定する軌道計画支援装置であって、
前記溶接ビードを形成するパスの狙い位置を含む前記溶接ビードの軌跡情報を取得する軌跡情報取得部と、
前記軌跡情報に基づいて、互いに近接する前記溶接ビードの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出部と、
前記位置情報に基づいて、前記端部同士の距離である端部間距離を算出する端部間距離算出部と、
前記端部間距離と予め設定された閾値とを比較し、前記端部間距離が前記閾値より小さいか否かを判定する端部間判定部と、
前記端部間距離が前記閾値より小さいと判定された場合に、前記端部の少なくとも一方の位置を前記溶接ビードの前記軌跡に沿って移動させ、前記端部間距離が前記閾値以上となるように修正する位置修正部と、
を含む、
軌道計画支援装置。
（２） 軌道計画にしたがってトーチを移動させながら溶接材料を溶融して溶接ビードを形成し、前記溶接ビードが積層された造形物を造形する積層造形装置における前記軌道計画を決定する軌道計画支援方法であって、
前記溶接ビードを形成するパスの狙い位置を含む前記溶接ビードの軌跡情報を取得する軌跡情報取得工程と、
前記軌跡情報に基づいて、互いに近接する前記溶接ビードの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出工程と、
前記位置情報に基づいて、前記端部同士の距離である端部間距離を算出する端部間距離算出工程と、
前記端部間距離と予め設定された閾値とを比較し、前記端部間距離が前記閾値より小さいか否かを判定する端部間判定工程と、
前記端部間距離が前記閾値より小さいと判定された場合に、前記端部の少なくとも一方の位置を前記溶接ビードの前記軌跡に沿って移動させ、前記端部間距離が前記閾値以上となるように修正する位置修正工程と、
を含む、
軌道計画支援方法。
（３） 軌道計画にしたがってトーチを移動させながら溶接材料を溶融して溶接ビードを形成し、前記溶接ビードが積層された造形物を造形する積層造形装置における前記軌道計画を決定するプログラムであって、
コンピュータに、
前記溶接ビードを形成するパスの狙い位置を含む前記溶接ビードの軌跡情報を取得する軌跡情報取得機能と、
前記軌跡情報に基づいて、互いに近接する前記溶接ビードの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出機能と、
前記位置情報に基づいて、前記端部同士の距離である端部間距離を算出する端部間距離算出機能と、
前記端部間距離と予め設定された閾値とを比較し、前記端部間距離が前記閾値より小さいか否かを判定する端部間判定機能と、
前記端部間距離が前記閾値より小さいと判定された場合に、前記端部の少なくとも一方の位置を前記溶接ビードの前記軌跡に沿って移動させ、前記端部間距離が前記閾値以上となるように修正する位置修正機能と、
を実現させるための、
プログラム。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、欠陥や形状崩れの発生が抑えられる軌道計画を容易に作成できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。ここで示す積層造形システムは、マニピュレータに保持された溶加材（溶接ワイヤ）を熱源装置によって溶融させて溶接ビードを形成し、形成された溶接ビードを所望の形状に繰り返し積層して、溶接ビードが積層されてなる造形物を造形するものである。軌道計画支援装置は、このような造形物を造形する積層造形装置における軌道計画を決定する。
【0011】
＜積層造形システムの構成＞
上記の軌道計画支援装置が決定する軌道計画に基づいて動作する、積層造形システムの一構成例を説明する。
図１は、積層造形システムの全体構成を示す概略図である。
積層造形システム１００は、造形制御装置１５と、マニピュレータ１７と、溶加材供給装置１９と、マニピュレータ制御装置２１と、熱源制御装置２３とを含んで構成される。
上記の軌道計画支援装置が決定する軌道計画に基づいて動作する、積層造形システムの一構成例を説明する。
図１は、積層造形システムの全体構成を示す概略図である。
積層造形システム１００は、造形制御装置１５と、マニピュレータ１７と、溶加材供給装置１９と、マニピュレータ制御装置２１と、熱源制御装置２３とを含んで構成される。
【0012】
マニピュレータ制御装置２１は、マニピュレータ１７と、熱源制御装置２３とを制御する。マニピュレータ制御装置２１には不図示のコントローラが接続されて、マニピュレータ制御装置２１の任意の操作がコントローラを介して操作者から指示可能となっている。
【0013】
マニピュレータ１７は、例えば多関節ロボットであり、先端軸に設けたトーチ１１には、溶加材Ｍが連続供給可能に支持される。トーチ１１は、溶加材Ｍを先端から突出した状態に保持する。トーチ１１の位置及び姿勢は、マニピュレータ１７を構成するロボットアームの自由度の範囲で３次元的に任意に設定可能となっている。マニピュレータ１７は、６軸以上の自由度を有するものが好ましく、先端の熱源の軸方向を任意に変化させられるものが好ましい。マニピュレータ１７は、図１に示す４軸以上の多関節ロボットの他、２軸以上の直交軸に角度調整機構を備えたロボット等、種々の形態であってもよい。
【0014】
トーチ１１は、不図示のシールドノズルを有し、シールドノズルからシールドガスが供給される。シールドガスは、大気を遮断し、溶接中の溶融金属の酸化、窒化などを防いで溶接不良を抑制する。本構成で用いるアーク溶接法としては、被覆アーク溶接又は炭酸ガスアーク溶接等の消耗電極式、ＴＩＧ（Tungsten Inert Gas）溶接又はプラズマアーク溶接等の非消耗電極式のいずれであってもよく、造形対象に応じて適宜選定される。ここでは、ガスメタルアーク溶接を例に挙げて説明する。消耗電極式の場合、シールドノズルの内部にはコンタクトチップが配置され、電流が給電される溶加材Ｍがコンタクトチップに保持される。トーチ１１は、溶加材Ｍを保持しつつ、シールドガス雰囲気で溶加材Ｍの先端からアークを発生する。
【0015】
溶加材供給装置１９は、トーチ１１に向けて溶加材Ｍを供給する。溶加材供給装置１９は、溶加材Ｍが巻回されたリール１９ａと、リール１９ａから溶加材Ｍを繰り出す繰り出し機構１９ｂとを備える。溶加材Ｍは、繰り出し機構１９ｂによって必要に応じて正方向又は逆方向に送られながらトーチ１１へ送給される。繰り出し機構１９ｂは、溶加材供給装置１９側に配置されて溶加材Ｍを押し出すプッシュ式に限らず、ロボットアーム等に配置されるプル式、又はプッシュ－プル式であってもよい。
【0016】
熱源制御装置２３は、マニピュレータ１７による溶接に要する電力を供給する溶接電源である。熱源制御装置２３は、溶加材Ｍを溶融、凝固させるビード形成時に供給する溶接電流及び溶接電圧を調整する。また、熱源制御装置２３が設定する溶接電流及び溶接電圧等の溶接条件に連動して、溶加材供給装置１９の溶加材供給速度が調整される。
【0017】
溶加材Ｍを溶融させる熱源としては、上記したアークに限らない。例えば、アークとレーザーとを併用した加熱方式、プラズマを用いる加熱方式、電子ビーム又はレーザーを用いる加熱方式等、他の方式による熱源を採用してもよい。電子ビーム又はレーザーにより加熱する場合、加熱量を更に細かく制御でき、形成するビードの状態をより適正に維持して、積層構造物の更なる品質向上に寄与できる。また、溶加材Ｍの材質についても特に限定するものではなく、例えば、軟鋼、高張力鋼、アルミ、アルミ合金、ニッケル、ニッケル基合金など、造形物Ｗの特性に応じて、用いる溶加材Ｍの種類が異なっていてよい。
【0018】
造形制御装置１５は、上記した各部を統括して制御する。
【0019】
上記した構成の積層造形システム１００は、造形物Ｗの造形計画に基づいて作成された造形プログラムに従って動作する。造形プログラムは、多数の命令コードにより構成され、造形物の形状、材質、入熱量等の諸条件に応じて、適宜なアルゴリズムに基づいて作成される。この造形プログラムに従って、トーチ１１を移動させつつ、送給される溶加材Ｍを溶融及び凝固させると、溶加材Ｍの溶融凝固体である線状の溶接ビードＢがベース１３上に形成される。つまり、マニピュレータ制御装置２１は、造形制御装置１５から提供される所定のプログラムに基づいてマニピュレータ１７、熱源制御装置２３を駆動させる。マニピュレータ１７は、マニピュレータ制御装置２１からの指令により、溶加材Ｍをアークで溶融させながらトーチ１１を移動させて溶接ビードＢを形成する。このようにして溶接ビードＢを順次に形成、積層することで、目的とする形状の造形物Ｗが得られる。
【0020】
図２は、造形制御装置１５の機能ブロック図である。造形制御装置１５は、軌跡情報取得部３１と、位置情報抽出部３３と、端部間距離算出部３５と、端部間判定部３７と、位置修正部３９と、を含んで構成され、軌道計画支援装置として機能する。各部の詳細については後述するが、概略的な機能は次のとおりである。
【0021】
軌跡情報取得部３１は、溶接ビードＢを形成するパスの狙い位置を含む溶接ビードＢの軌跡の情報を取得する。
【0022】
位置情報抽出部３３は、軌跡情報取得部３１が取得した軌跡情報に基づいて、互いに近接する溶接ビードＢの軌跡における端部の位置情報を抽出する。
【0023】
端部間距離算出部３５は、位置情報抽出部３３が抽出した位置情報に基づいて、溶接ビードＢの軌跡における端部間の距離を算出する。
【0024】
端部間判定部３７は、端部間距離算出部３５が算出した端部間距離と予め設定された閾値とを比較し、端部間距離が閾値より小さいか否かを判定する。
【0025】
位置修正部３９は、端部間判定部３７によって端部間距離が閾値より小さいと判定された場合に、端部間距離が閾値以上となるように、溶接ビードＢの端部の少なくとも一方の位置を溶接ビードＢの軌跡に沿って修正する。
【0026】
上記の軌道計画支援装置として機能する造形制御装置１５は、例えば、ＰＣ（Personal Computer）などの情報処理装置を用いたハードウェアにより構成される。造形制御装置１５の各機能は、不図示の制御部が不図示の記憶装置に記憶された特定の機能を有するプログラムを読み出し、これを実行することで実現される。記憶装置としては、揮発性の記憶領域であるＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性の記憶領域であるＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等のストレージを例示できる。また、制御部としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）などのプロセッサ、又は専用回路等を例示できる。造形制御装置１５は、上記した形態のほか、ネットワーク等を介して積層造形システム１００から遠隔から接続される他のコンピュータであってもよい。
【0027】
【0028】
軌跡情報取得部３１が、溶接ビードＢを形成するパスの狙い位置を含む溶接ビードＢの軌跡情報を取得する（ステップＳ１）。軌跡情報の取得方法は、特に限定されないが、一手段として、作りたい造形物に対して割り当てた溶接ビードの代表位置（例えば、溶接ビードの底辺の中心）を狙い位置の情報として取得する。なお、軌跡情報は、部分的に生成した軌跡の点群情報を、並列に複製された点群情報から取得してもよい。
【0029】
造形物に対する溶接ビードの割り当て方としては、例えば、図４Ａに示すように、読み込んだ造形物の３次元形状データ（ＣＡＤデータ等）の形状を、溶接ビードの積層方向Ｈと直交する面６１でスライスして複数のビード層ＢＬに分割し、図４Ｂに示すように、分割した各ビード層ＢＬを、溶接ビードのビード形状に対応するように、面６３によって複数の矩形ビードモデルＢＭ０に分割する。そして、図４Ｃに示すように、分割された複数の矩形ビードモデルＢＭ０を、単純な幾何図形である台形に当てはめ、台形ビードモデルＢＭに変更する。
【0030】
位置情報抽出部３３が、軌跡情報に基づいて、軌道計画された各パスの溶接ビードＢの軌跡に基づいて、互いに近接する溶接ビードＢの軌跡における端部の位置情報を抽出する（ステップＳ２）。具体的には、互いに近接する溶接ビードＢの軌跡における始端Ｂｓ及び終端Ｂｅを割り出し、これらの始端Ｂｓ及び終端Ｂｅの座標からなる位置情報を抽出する。
【0031】
端部間距離算出部３５が、位置情報に基づいて、溶接ビードＢの始端及び終端の距離である端部間距離Ｌｓｅ及び溶接ビードＢ同士のなす角である交差角θを算出する（ステップＳ３）。具体的には、位置情報抽出部３３が抽出した溶接ビードＢの始端Ｂｓ及び終端Ｂｅの位置情報に基づいて、近傍範囲内に入る始端Ｂｓ及び終端Ｂｅを割り出す。この近傍範囲内に入る始端Ｂｓ及び終端Ｂｅは、最近傍探索などの各種の手法によって求められる。例えば、始端Ｂｓ及び終端Ｂｅの全組合せの距離を計算して閾値との大小比較によって近傍にあるか否か判定してもよいし、溶接ビードＢの軌跡の点が含まれる空間を所定サイズのメッシュで細かく分割し、同一メッシュ内に存在する点同士を近傍範囲内の始端Ｂｓ及び終端Ｂｅとして判定してもよい。
【0032】
そして、近傍範囲内に入る始端Ｂｓ及び終端Ｂｅを割り出したら、これらの始端Ｂｓ及び終端Ｂｅの端部間距離Ｌｓｅを算出し、さらに、それぞれの溶接ビードＢ同士の軌跡方向の交差角θを算出する。なお、始端Ｂｓ及び終端Ｂｅの端部間距離Ｌｓｅは、最短直線距離とする。また、交差角θは、始端Ｂｓを含む溶接ビードＢ及び終点Ｂｅを含む溶接ビードＢの軌跡のベクトル同士がなす角とする。
【0033】
【0034】
図５Ａに示す例では、始端Ｂｓを有する溶接ビードＢと、終端Ｂｅを有する溶接ビードＢとが同一直線上に配置され、これらの溶接ビードＢは、略１８０°の交差角θを有している。そして、始端Ｂｓを有する一方の溶接ビードＢの延長線上に、他方の溶接ビードＢの終端Ｂｅが配置されている。図５Ｂ及び図５Ｃに示す例では、始端Ｂｓを有する溶接ビードＢと、終端Ｂｅを有する溶接ビードＢとの交差角θが同一角度とされているが、図５Ｂに示す例では、一方の溶接ビードＢの延長線上から外れた位置に、他方の溶接ビードＢの終端Ｂｅが配置され、図５Ｃに示す例では、一方の溶接ビードＢの延長線上に、他方の溶接ビードＢの終端Ｂｅが配置されている。
【0035】
このように、それぞれ近傍範囲内に始端Ｂａ及び終端Ｂｅが配置された２つの溶接ビードＢに対して、端部間距離算出部３５は、始端Ｂｓ及び終端Ｂｅの端部間距離Ｌｓｅ及び溶接ビードＢ同士の軌跡方向の交差角θを算出する。
【0036】
端部間判定部３７が、始端Ｂｓ及び終端Ｂｅの端部間距離Ｌｓｅと、予め設定された閾値Ｌｔｈとを比較し、端部間距離Ｌｓｅが閾値Ｌｔｈより小さいか否かを判定する（ステップＳ４）。
【0037】
【0038】
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、始端Ｂｓ及び終端Ｂｅが近傍範囲内に配置された溶接ビードＢを形成する際に、端部間距離Ｌｓｅが同一であっても、交差角θが大きい場合（図６Ａ参照）と比べ、交差角θが小さい（図６Ｂ参照）ほど、隣接する溶接ビードＢの重なり（図６Ａ及び図６Ｂ中符号ｄで示す寸法）が過剰に確保されやすい。したがって、溶接ビードＢ同士の過剰な重なりを抑えるためには、溶接ビードＢの始端Ｂｓ及び終端Ｂｅの端部間距離Ｌｓｅは、溶接ビードＢの交差角θが小さいほど広めに確保するのが好ましい。
【0039】
このため、始端Ｂｓ及び終端Ｂｅの端部間距離Ｌｓｅと比較する閾値Ｌｔｈは、交差角θに依存する値とするのが好ましい。例えば、図７に示すように、閾値Ｌｔｈは、交差角θが０°～１８０°（０～πｒａｄ）の範囲では、交差角θが増加するにしたがって減少する値とする。なお、閾値Ｌｔｈは、交差角θが１８０°～３６０°（π～２πｒａｄ）の範囲では、交差角θが増加するにしたがって増加する値とする。
【0040】
端部間判定部３７によって端部間距離Ｌｓｅが閾値Ｌｔｈより小さいと判定された場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、位置修正部３９は、端部間距離Ｌｓｅが閾値Ｌｔｈ以上となるように、始端Ｂｓ及び終端Ｂｅの少なくとも一方の位置を修正する（ステップＳ５）。
【0041】
図８Ａは、溶接ビードＢの軌跡における端部間距離Ｌｓｅの修正前の状態を示す模式図である。図８Ｂは、溶接ビードＢの軌跡における端部間距離Ｌｓｅの修正後の状態を示す模式図である。
図８Ａに示すように、一方の溶接ビードＢの延長線上に、他方の溶接ビードＢの始端Ｂｓ（または終端Ｂｅ）が配置されている場合、位置修正部３９は、例えば、図８Ｂに示すように、一方の溶接ビードＢの終端Ｂｅ（または始端Ｂｓ）の位置を、他方の溶接ビードＢの始端Ｂｓ（または終端Ｂｅ）から離間する方向へ、一方の溶接ビードＢの軌跡に沿って移動させる。これにより、一方の溶接ビードＢの終端Ｂｅ（または始端Ｂｓ）と、他方の溶接ビードＢの始端Ｂｓ（または終端Ｂｅ）との端部間距離Ｌｓｅを閾値Ｌｔｈ以上となるように修正する。この場合、一方の溶接ビードＢの長さの修正によって端部間距離Ｌｓｅを容易に修正できる。
図８Ａに示すように、一方の溶接ビードＢの延長線上に、他方の溶接ビードＢの始端Ｂｓ（または終端Ｂｅ）が配置されている場合、位置修正部３９は、例えば、図８Ｂに示すように、一方の溶接ビードＢの終端Ｂｅ（または始端Ｂｓ）の位置を、他方の溶接ビードＢの始端Ｂｓ（または終端Ｂｅ）から離間する方向へ、一方の溶接ビードＢの軌跡に沿って移動させる。これにより、一方の溶接ビードＢの終端Ｂｅ（または始端Ｂｓ）と、他方の溶接ビードＢの始端Ｂｓ（または終端Ｂｅ）との端部間距離Ｌｓｅを閾値Ｌｔｈ以上となるように修正する。この場合、一方の溶接ビードＢの長さの修正によって端部間距離Ｌｓｅを容易に修正できる。
【0042】
図９Ａは、溶接ビードＢの軌跡における端部間距離Ｌｓｅの修正前の状態を示す模式図である。図９Ｂは、溶接ビードＢの軌跡における端部間距離Ｌｓｅの修正後の状態を示す模式図である。
図９Ａに示すように、一方の溶接ビードＢの終端Ｂｅ（または始端Ｂｓ）と、他方の溶接ビードＢの始端Ｂｓ（または終端Ｂｅ）とが並んで配置されている場合、位置修正部３９は、例えば、図９Ｂに示すように、一方の溶接ビードＢを延ばすとともに他方の溶接ビードＢを縮めることにより、一方の溶接ビードＢの終端Ｂｅ（または始端Ｂｓ）及び他方の溶接ビードＢの始端Ｂｓ（または終端Ｂｅ）を移動させる。これにより、一方の溶接ビードＢの終端Ｂｅ（または始端Ｂｓ）と、他方の溶接ビードＢの始端Ｂｓ（または終端Ｂｅ）との端部間距離Ｌｓｅを閾値Ｌｔｈ以上となるように修正する。この場合、溶接ビードＢの軌跡の合計長さを保持しながら端部間距離Ｌｓｅを修正でき、溶接ビードＢの溶着体積の減少による未溶着の発生を抑えることができる。
図９Ａに示すように、一方の溶接ビードＢの終端Ｂｅ（または始端Ｂｓ）と、他方の溶接ビードＢの始端Ｂｓ（または終端Ｂｅ）とが並んで配置されている場合、位置修正部３９は、例えば、図９Ｂに示すように、一方の溶接ビードＢを延ばすとともに他方の溶接ビードＢを縮めることにより、一方の溶接ビードＢの終端Ｂｅ（または始端Ｂｓ）及び他方の溶接ビードＢの始端Ｂｓ（または終端Ｂｅ）を移動させる。これにより、一方の溶接ビードＢの終端Ｂｅ（または始端Ｂｓ）と、他方の溶接ビードＢの始端Ｂｓ（または終端Ｂｅ）との端部間距離Ｌｓｅを閾値Ｌｔｈ以上となるように修正する。この場合、溶接ビードＢの軌跡の合計長さを保持しながら端部間距離Ｌｓｅを修正でき、溶接ビードＢの溶着体積の減少による未溶着の発生を抑えることができる。
【0043】
全ての始端Ｂｓ及び終端Ｂｅの組（全組数：Ｎ）に対して、端部間判定部３７による端部間距離Ｌｓｅと閾値Ｌｔｈとの比較（ステップＳ４）及び必要に応じた端部間距離Ｌｓｅの修正（ステップＳ５）を順次実行する（ステップＳ６）。
【0044】
これにより、過剰に近接する溶接ビードＢの始端Ｂｓや終点Ｂｅなどの端部位置を自動で修正でき、軌道計画を作成する設計者の負担を軽減できる。また、溶接ビードＢの始端Ｂｓや終端Ｂｅなどの端部が過剰に近接することによるトーチ１１の干渉等の装置エラーを回避でき、造形物Ｗを円滑に造形できる。
【0045】
なお、位置修正部３９による端部間距離Ｌｓｅの修正（ステップＳ５）において、修正量の算出に用いる閾値Ｌｔｈとしては、一意の値だけでなく、許容変動範囲（±δＬ）を設けてもよい。つまり、位置修正部３９によって、始端Ｂｓ及び終端Ｂｅの端部間距離Ｌｓｅを、許容変動範囲（±δＬ）を考慮した閾値Lｔｈ±δL以上となるように修正させるようにしてもよい。なお、端部間距離Ｌｓｅは、狭くなるほど溶接ビードＢの重なりが過剰に大きくなるおそれがあるので、許容変動範囲としては、端部間距離Ｌｓｅが増加する増加側の許容変動範囲（＋δＬ）が好ましい。
【0046】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、それぞれ許容変動範囲の設定について説明する模式図である。図１１は、交差角θを考慮した許容変動範囲δＬを示すグラフである。
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、溶接ビードＢの軌跡を延長させた際の軌跡の交差側において、溶接ビードＢの軌跡の延長線によって囲われる角部の領域（図１０Ａ及び図１０Ｂにおける溶接ビードＢと二点鎖線とで囲われた三角形状の領域）の面積が大きくなりすぎると、溶接ビードＢ同士の接続箇所での未溶着が生じやすくなる。この溶接ビードＢの軌跡を延長した際の交差側の角部の領域は、端部間距離Ｌｓｅの変動によって面積が増減するが、この面積の増減は、溶接ビードＢの交差角θが小さい時ほど大きくなる。例えば、閾値Lｔｈに増加側の許容変動範囲（＋δＬ）を設けた場合、この許容変動範囲（＋δＬ）が同一であっても、図１０Ａに示すように、交差角θが大きいと、許容変動範囲（＋δＬ）による角部の領域の変動（増加量）は小さいが、図１０Ｂに示すように、交差角θが小さいと、許容変動範囲（＋δＬ）による角部の領域の変動（増加量）が大きくなり、例えば、溶接ビードＢ同士の接続箇所での未溶着が生じやすくなる。同様に、閾値Lｔｈに減少側の許容変動範囲（－δＬ）を設けた場合、許容変動範囲（－δＬ）が同一であっても、交差角θが大きいと、許容変動範囲（－δＬ）による角部の領域の変動（減少量）は小さくなるのに対して、交差角θが小さいと、許容変動範囲（－δＬ）による角部の領域の変動（減少量）が大きくなり、例えば、溶接ビードＢ同士の重なり量が大きくなってしまう。
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、溶接ビードＢの軌跡を延長させた際の軌跡の交差側において、溶接ビードＢの軌跡の延長線によって囲われる角部の領域（図１０Ａ及び図１０Ｂにおける溶接ビードＢと二点鎖線とで囲われた三角形状の領域）の面積が大きくなりすぎると、溶接ビードＢ同士の接続箇所での未溶着が生じやすくなる。この溶接ビードＢの軌跡を延長した際の交差側の角部の領域は、端部間距離Ｌｓｅの変動によって面積が増減するが、この面積の増減は、溶接ビードＢの交差角θが小さい時ほど大きくなる。例えば、閾値Lｔｈに増加側の許容変動範囲（＋δＬ）を設けた場合、この許容変動範囲（＋δＬ）が同一であっても、図１０Ａに示すように、交差角θが大きいと、許容変動範囲（＋δＬ）による角部の領域の変動（増加量）は小さいが、図１０Ｂに示すように、交差角θが小さいと、許容変動範囲（＋δＬ）による角部の領域の変動（増加量）が大きくなり、例えば、溶接ビードＢ同士の接続箇所での未溶着が生じやすくなる。同様に、閾値Lｔｈに減少側の許容変動範囲（－δＬ）を設けた場合、許容変動範囲（－δＬ）が同一であっても、交差角θが大きいと、許容変動範囲（－δＬ）による角部の領域の変動（減少量）は小さくなるのに対して、交差角θが小さいと、許容変動範囲（－δＬ）による角部の領域の変動（減少量）が大きくなり、例えば、溶接ビードＢ同士の重なり量が大きくなってしまう。
【0047】
したがって、閾値Ｌｔｈに許容変動範囲（±δＬ）を設ける場合、この許容変動範囲（±δＬ）に制限を設けることが好ましい。具体的には、図１１に示すように、許容変動範囲（±δＬ）は、交差角θが０°～１８０°（０～πｒａｄ）の範囲では、交差角θが増加するにしたがって単調に増加する値とする。なお、許容変動範囲（±δＬ）は、交差角θが１８０°～３６０°（π～２πｒａｄ）の範囲では、交差角θが増加するにしたがって単調に減少する値とする。このように、閾値Ｌｔｈに設ける許容変動範囲（±δＬ）を、交差角θの大きさに応じて増減させることで、始端Ｂｓ及び終端Ｂｅの位置調整を交差角θに応じて自動で適正に修正できる。
【0048】
このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【0049】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） 軌道計画にしたがってトーチを移動させながら溶接材料を溶融して溶接ビードを形成し、前記溶接ビードが積層された造形物を造形する積層造形装置における前記軌道計画を決定する軌道計画支援装置であって、
前記溶接ビードを形成するパスの狙い位置を含む前記溶接ビードの軌跡情報を取得する軌跡情報取得部と、
前記軌跡情報に基づいて、互いに近接する前記溶接ビードの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出部と、
前記位置情報に基づいて、前記端部同士の距離である端部間距離を算出する端部間距離算出部と、
前記端部間距離と予め設定された閾値とを比較し、前記端部間距離が前記閾値より小さいか否かを判定する端部間判定部と、
前記端部間距離が前記閾値より小さいと判定された場合に、前記端部の少なくとも一方の位置を前記溶接ビードの前記軌跡に沿って移動させ、前記端部間距離が前記閾値以上となるように修正する位置修正部と、
を含む、軌道計画支援装置。
この構成の軌道計画支援装置によれば、過剰に近接しすぎた溶接ビードの始端や終点などの端部位置を自動で修正でき、軌道計画を作成する設計者の負担を軽減できる。また、溶接ビードの始端や終端などの端部が過剰に近接することによるトーチの干渉等の装置エラーを回避でき、造形物を円滑に造形できる。
（１） 軌道計画にしたがってトーチを移動させながら溶接材料を溶融して溶接ビードを形成し、前記溶接ビードが積層された造形物を造形する積層造形装置における前記軌道計画を決定する軌道計画支援装置であって、
前記溶接ビードを形成するパスの狙い位置を含む前記溶接ビードの軌跡情報を取得する軌跡情報取得部と、
前記軌跡情報に基づいて、互いに近接する前記溶接ビードの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出部と、
前記位置情報に基づいて、前記端部同士の距離である端部間距離を算出する端部間距離算出部と、
前記端部間距離と予め設定された閾値とを比較し、前記端部間距離が前記閾値より小さいか否かを判定する端部間判定部と、
前記端部間距離が前記閾値より小さいと判定された場合に、前記端部の少なくとも一方の位置を前記溶接ビードの前記軌跡に沿って移動させ、前記端部間距離が前記閾値以上となるように修正する位置修正部と、
を含む、軌道計画支援装置。
この構成の軌道計画支援装置によれば、過剰に近接しすぎた溶接ビードの始端や終点などの端部位置を自動で修正でき、軌道計画を作成する設計者の負担を軽減できる。また、溶接ビードの始端や終端などの端部が過剰に近接することによるトーチの干渉等の装置エラーを回避でき、造形物を円滑に造形できる。
【0050】
（２） 前記端部間距離算出部は、前記端部を含む前記溶接ビードの軌跡同士の交差角を併せて算出し、
前記端部間判定部は、前記端部間距離と前記閾値とを比較する際に、前記交差角が０°以上１８０°以下の範囲内において、前記交差角が大きくなるほど前記閾値を減少させる、（１）に記載の軌道計画支援装置。
この構成の軌道計画支援装置によれば、端部間判定部は、端部間距離と閾値とを比較する際に、溶接ビードの軌跡同士の交差角が大きいほど閾値を小さくし、溶接ビードの軌跡同士の交差角が小さいほど閾値を大きくする。これにより、溶接ビード同士の近接しすぎによって生じる溶接ビードの凹凸を抑制できる。
前記端部間判定部は、前記端部間距離と前記閾値とを比較する際に、前記交差角が０°以上１８０°以下の範囲内において、前記交差角が大きくなるほど前記閾値を減少させる、（１）に記載の軌道計画支援装置。
この構成の軌道計画支援装置によれば、端部間判定部は、端部間距離と閾値とを比較する際に、溶接ビードの軌跡同士の交差角が大きいほど閾値を小さくし、溶接ビードの軌跡同士の交差角が小さいほど閾値を大きくする。これにより、溶接ビード同士の近接しすぎによって生じる溶接ビードの凹凸を抑制できる。
【0051】
（３） 前記閾値は、前記交差角に応じて変動する許容変動範囲を有し、
前記交差角が０°以上１８０°以下の範囲内において、前記交差角が大きいほど前記許容変動範囲が増加する、（２）に記載の軌道計画支援装置。
この構成の軌道計画支援装置によれば、閾値の許容変動範囲を、交差角の大きさに応じて増減させることで、端部の位置調整を交差角に応じて自動で適正に修正できる。
前記交差角が０°以上１８０°以下の範囲内において、前記交差角が大きいほど前記許容変動範囲が増加する、（２）に記載の軌道計画支援装置。
この構成の軌道計画支援装置によれば、閾値の許容変動範囲を、交差角の大きさに応じて増減させることで、端部の位置調整を交差角に応じて自動で適正に修正できる。
【0052】
（４） 前記位置修正部は、前記溶接ビードの全体の軌跡長を一定に保持しながら前記端部の位置を修正する、（１）～（３）のいずれか一つに記載の軌道計画支援装置。
この構成の軌道計画支援装置によれば、溶接ビードの全体の軌跡長を一定に保持しながら端部の位置を修正することで、溶接ビードの溶着体積の不足を発生させずに、始端や終点などの端部同士の間隔を適正に調整できる。
この構成の軌道計画支援装置によれば、溶接ビードの全体の軌跡長を一定に保持しながら端部の位置を修正することで、溶接ビードの溶着体積の不足を発生させずに、始端や終点などの端部同士の間隔を適正に調整できる。
【0053】
（５） 軌道計画にしたがってトーチを移動させながら溶接材料を溶融して溶接ビードを形成し、前記溶接ビードが積層された造形物を造形する積層造形装置における前記軌道計画を決定する軌道計画支援方法であって、
前記溶接ビードを形成するパスの狙い位置を含む前記溶接ビードの軌跡情報を取得する軌跡情報取得工程と、
前記軌跡情報に基づいて、互いに近接する前記溶接ビードの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出工程と、
前記位置情報に基づいて、前記端部同士の距離である端部間距離を算出する端部間距離算出工程と、
前記端部間距離と予め設定された閾値とを比較し、前記端部間距離が前記閾値より小さいか否かを判定する端部間判定工程と、
前記端部間距離が前記閾値より小さいと判定された場合に、前記端部の少なくとも一方の位置を前記溶接ビードの前記軌跡に沿って移動させ、前記端部間距離が前記閾値以上となるように修正する位置修正工程と、
を含む、軌道計画支援方法。
この構成の軌道計画支援方法によれば、過剰に近接しすぎた溶接ビードの始端や終点などの端部位置を自動で修正でき、軌道計画を作成する設計者の負担を軽減できる。また、溶接ビードの始端や終端などの端部が過剰に近接することによるトーチの干渉等の装置エラーを回避でき、造形物を円滑に造形できる。
前記溶接ビードを形成するパスの狙い位置を含む前記溶接ビードの軌跡情報を取得する軌跡情報取得工程と、
前記軌跡情報に基づいて、互いに近接する前記溶接ビードの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出工程と、
前記位置情報に基づいて、前記端部同士の距離である端部間距離を算出する端部間距離算出工程と、
前記端部間距離と予め設定された閾値とを比較し、前記端部間距離が前記閾値より小さいか否かを判定する端部間判定工程と、
前記端部間距離が前記閾値より小さいと判定された場合に、前記端部の少なくとも一方の位置を前記溶接ビードの前記軌跡に沿って移動させ、前記端部間距離が前記閾値以上となるように修正する位置修正工程と、
を含む、軌道計画支援方法。
この構成の軌道計画支援方法によれば、過剰に近接しすぎた溶接ビードの始端や終点などの端部位置を自動で修正でき、軌道計画を作成する設計者の負担を軽減できる。また、溶接ビードの始端や終端などの端部が過剰に近接することによるトーチの干渉等の装置エラーを回避でき、造形物を円滑に造形できる。
【0054】
（６） 軌道計画にしたがってトーチを移動させながら溶接材料を溶融して溶接ビードを形成し、前記溶接ビードが積層された造形物を造形する積層造形装置における前記軌道計画を決定するプログラムであって、
コンピュータに、
前記溶接ビードを形成するパスの狙い位置を含む前記溶接ビードの軌跡情報を取得する軌跡情報取得機能と、
前記軌跡情報に基づいて、互いに近接する前記溶接ビードの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出機能と、
前記位置情報に基づいて、前記端部同士の距離である端部間距離を算出する端部間距離算出機能と、
前記端部間距離と予め設定された閾値とを比較し、前記端部間距離が前記閾値より小さいか否かを判定する端部間判定機能と、
前記端部間距離が前記閾値より小さいと判定された場合に、前記端部の少なくとも一方の位置を前記溶接ビードの前記軌跡に沿って移動させ、前記端部間距離が前記閾値以上となるように修正する位置修正機能と、
を実現させるための、プログラム。
この構成のプログラムによれば、過剰に近接しすぎた溶接ビードの始端や終点などの端部位置を自動で修正でき、軌道計画を作成する設計者の負担を軽減できる。また、溶接ビードの始端や終端などの端部が過剰に近接することによるトーチの干渉等の装置エラーを回避でき、造形物を円滑に造形できる。
コンピュータに、
前記溶接ビードを形成するパスの狙い位置を含む前記溶接ビードの軌跡情報を取得する軌跡情報取得機能と、
前記軌跡情報に基づいて、互いに近接する前記溶接ビードの軌跡における端部の位置情報を抽出する位置情報抽出機能と、
前記位置情報に基づいて、前記端部同士の距離である端部間距離を算出する端部間距離算出機能と、
前記端部間距離と予め設定された閾値とを比較し、前記端部間距離が前記閾値より小さいか否かを判定する端部間判定機能と、
前記端部間距離が前記閾値より小さいと判定された場合に、前記端部の少なくとも一方の位置を前記溶接ビードの前記軌跡に沿って移動させ、前記端部間距離が前記閾値以上となるように修正する位置修正機能と、
を実現させるための、プログラム。
この構成のプログラムによれば、過剰に近接しすぎた溶接ビードの始端や終点などの端部位置を自動で修正でき、軌道計画を作成する設計者の負担を軽減できる。また、溶接ビードの始端や終端などの端部が過剰に近接することによるトーチの干渉等の装置エラーを回避でき、造形物を円滑に造形できる。
【符号の説明】
【0055】
１１ トーチ
１５ 造形制御装置（軌道計画支援装置）
３１ 軌跡情報取得部
３３ 位置情報抽出部
３５ 端部間距離算出部
３７ 端部間判定部
３９ 位置修正部
Ｂ 溶接ビード
Ｂｓ 始端（端部）
Ｂｅ 終端（端部）
Ｌｓｅ 端部間距離
Ｌｔｈ 閾値
Ｗ 造形物
θ 交差角
δＬ 許容変動範囲
１５ 造形制御装置（軌道計画支援装置）
３１ 軌跡情報取得部
３３ 位置情報抽出部
３５ 端部間距離算出部
３７ 端部間判定部
３９ 位置修正部
Ｂ 溶接ビード
Ｂｓ 始端（端部）
Ｂｅ 終端（端部）
Ｌｓｅ 端部間距離
Ｌｔｈ 閾値
Ｗ 造形物
θ 交差角
δＬ 許容変動範囲
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11】