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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】P2024006251
(43)【公開日】2024-01-17
(54)【発明の名称】溶接ロボットシステムおよび判定方法
(51)【国際特許分類】
B23K 9/127 20060101AFI20240110BHJP
【ＦＩ】
B23K9/127 508B
【審査請求】有
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022106965
(22)【出願日】2022-07-01
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-04-24
(71)【出願人】
【識別番号】306022513
【氏名又は名称】日鉄エンジニアリング株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100134359
【弁理士】
【氏名又は名称】勝俣 智夫
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100217249
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 耕一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100221279
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 健吾
(74)【代理人】
【識別番号】100207686
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 恭宏
(74)【代理人】
【識別番号】100224812
【弁理士】
【氏名又は名称】井口 翔太
(72)【発明者】
【氏名】榎本 望
(72)【発明者】
【氏名】片山 翼
(72)【発明者】
【氏名】三木 聡史
(72)【発明者】
【氏名】脇田 直弥
(57)【要約】
【課題】溶接ロボットに取り付けられるセンサ位置の正誤を判定できる溶接ロボットシステムおよび判定方法を提供する。
【解決手段】溶接ロボットシステムは、鋼材を所定方向に移動しながら鋼材を溶接する溶接ロボットを備える。溶接ロボットシステムは、溶接ロボットに取り付けられるセンサであって、溶接ロボットの所定方向側に取り付けられた所定方向側センサと、溶接ロボットに取り付けられるセンサであって、溶接ロボットの所定方向側とは反対側に取り付けられた反対側センサと、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する判定部とを備える。
【選択図】図２
【解決手段】溶接ロボットシステムは、鋼材を所定方向に移動しながら鋼材を溶接する溶接ロボットを備える。溶接ロボットシステムは、溶接ロボットに取り付けられるセンサであって、溶接ロボットの所定方向側に取り付けられた所定方向側センサと、溶接ロボットに取り付けられるセンサであって、溶接ロボットの所定方向側とは反対側に取り付けられた反対側センサと、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する判定部とを備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋼材を所定方向に移動しながら前記鋼材を溶接する溶接ロボットを備える溶接ロボットシステムであって、
前記溶接ロボットに取り付けられるセンサであって、前記溶接ロボットの所定方向側に取り付けられた所定方向側センサと、
前記溶接ロボットに取り付けられるセンサであって、前記溶接ロボットの前記所定方向側とは反対側に取り付けられた反対側センサと、
前記所定方向側センサおよび前記反対側センサのそれぞれが前記所定方向側および前記反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する判定部と、
を備える、溶接ロボットシステム。
前記溶接ロボットに取り付けられるセンサであって、前記溶接ロボットの所定方向側に取り付けられた所定方向側センサと、
前記溶接ロボットに取り付けられるセンサであって、前記溶接ロボットの前記所定方向側とは反対側に取り付けられた反対側センサと、
前記所定方向側センサおよび前記反対側センサのそれぞれが前記所定方向側および前記反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する判定部と、
を備える、溶接ロボットシステム。
【請求項2】
前記センサは、カメラを含み、
前記溶接ロボットシステムは、前記所定方向側センサと前記反対側センサとに、前記所定方向側センサと前記反対側センサとの間に設置された被写体を撮像させる制御を行う制御部
をさらに備え、
前記判定部は、前記所定方向側センサと前記反対側センサとが前記被写体を撮像して出力した画像を用いて、前記所定方向側センサおよび前記反対側センサが前記所定方向側および前記反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する、請求項１に記載の溶接ロボットシステム。
前記溶接ロボットシステムは、前記所定方向側センサと前記反対側センサとに、前記所定方向側センサと前記反対側センサとの間に設置された被写体を撮像させる制御を行う制御部
をさらに備え、
前記判定部は、前記所定方向側センサと前記反対側センサとが前記被写体を撮像して出力した画像を用いて、前記所定方向側センサおよび前記反対側センサが前記所定方向側および前記反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する、請求項１に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項3】
前記被写体は、前記所定方向側センサと前記反対側センサとのそれぞれの撮像範囲における所定範囲内に位置する、請求項２に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項4】
前記被写体の形状は、矩形である、請求項３に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項5】
前記被写体の形状は、長方形であり、
前記被写体の長辺と、前記所定方向側センサおよび前記反対側センサのそれぞれの撮像範囲の長辺とがなす角が不変である、
請求項４に記載の溶接ロボットシステム。
前記被写体の長辺と、前記所定方向側センサおよび前記反対側センサのそれぞれの撮像範囲の長辺とがなす角が不変である、
請求項４に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項6】
前記判定部は、前記画像に含まれる前記被写体の少なくとも２つの頂点の座標を用い、前記所定方向側センサと前記反対側センサとが、前記所定方向側および前記反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する、請求項５に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項7】
前記被写体は、前記所定方向側センサおよび前記反対側センサの座標系と前記溶接ロボットの座標系とを対応付けるためのキャリブレーションであって、前記所定方向側センサと前記反対側センサとのキャリブレーションに用いられるキャリブレーションプレートである、請求項６に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項8】
前記キャリブレーションプレートは、開先の断面形状の測定にも用いられる、請求項７に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項9】
前記キャリブレーションプレートは、ワールド座標系に対するロボットの座標系の傾きを求めるためにも用いられる、請求項８に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項10】
前記画像は、前記所定方向側センサと前記反対側センサとが前記キャリブレーションのために前記被写体を撮像して出力した画像である、請求項９に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項11】
前記画像は、前記所定方向側センサと前記反対側センサとのそれぞれが撮像する画像の歪み補正のために前記所定方向側センサと前記反対側センサとのそれぞれが前記被写体を撮像して出力した画像である、請求項９に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項12】
前記所定方向側センサと前記反対側センサとが取り付けられる位置に対応する情報をユーザに入力させる入力部と、
前記入力部により入力される前記情報に対応する位置と、前記判定部により判定される前記所定方向側センサと前記反対側センサとが取り付けられている位置と、が異なる場合に、前記ユーザに通知する通知部と、
を備える、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の溶接ロボットシステム。
前記入力部により入力される前記情報に対応する位置と、前記判定部により判定される前記所定方向側センサと前記反対側センサとが取り付けられている位置と、が異なる場合に、前記ユーザに通知する通知部と、
を備える、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項13】
鋼材を所定方向に移動しながら前記鋼材を溶接する溶接ロボットを備える溶接ロボットシステムが実行する判定方法であって、
前記溶接ロボットの所定方向側に取り付けられた所定方向側センサと、前記溶接ロボットの前記所定方向側とは反対側に取り付けられた反対側センサとのそれぞれが前記所定方向側および前記反対側のいずれに取り付けられているのかを判定するステップ
を有する、判定方法。
前記溶接ロボットの所定方向側に取り付けられた所定方向側センサと、前記溶接ロボットの前記所定方向側とは反対側に取り付けられた反対側センサとのそれぞれが前記所定方向側および前記反対側のいずれに取り付けられているのかを判定するステップ
を有する、判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、溶接ロボットシステムおよび判定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
鋼材の接合に溶接ロボットを用いた自動溶接が行われている。自動溶接の際には、溶接部分に沿って自走式の溶接ロボットを配置し、予め溶接部分に形成しておいた開先に対して連続的に溶接を行う。溶接ロボットの制御装置においては、溶接ロボットのトーチの開先に対する位置を適切にするために、画像処理による位置制御が利用されている。
【0003】
また、アーク溶接に関して、溶接部位の溶融状態を観察する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術によれば、溶接観察装置は、アーク溶接における溶融部位を観察する溶接観察装置であって、溶融部位に形成される溶融池の画像を撮像する第１の撮像手段と、第１の撮像手段によって撮像された溶融池の画像から、溶融池に発生した気泡を検出する第１検出部とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２１－１６７０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
溶接品質の向上、建築現場における人手不足を解消するために、建築現場にレール自走式の溶接ロボットが導入されている。レール自走式の溶接ロボットを使用して、溶接対象となる母材の形状測定をカメラによる画像処理で実施しようとした場合に、以下の点が懸念される。
（１）溶接ワイヤの先端と開先形状とを撮像するカメラが溶接ロボットに対して１台しかない場合、治具、付帯機器との干渉により撮像できない箇所が発生するおそれがある点。
（２）日照条件など光学的な理由より１台のカメラで撮像した場合には、画像処理精度、処理自体の実行完結できないおそれがある点。
（１）溶接ワイヤの先端と開先形状とを撮像するカメラが溶接ロボットに対して１台しかない場合、治具、付帯機器との干渉により撮像できない箇所が発生するおそれがある点。
（２）日照条件など光学的な理由より１台のカメラで撮像した場合には、画像処理精度、処理自体の実行完結できないおそれがある点。
【0006】
以上の懸念に対し、２台のカメラを溶接トーチに対し対象の位置に設置する機構とした場合について説明する。建築現場に溶接ロボットを導入した場合、作業者が溶接個所までロボットを運搬し、組み立て、据え付けをしなければならない。この過程で作業者が、ロボットに設定し、登録されている２台のカメラの取り付け台座を誤るとカメラ２台を適切に使い分けることが不可能となる。
例えば、特許文献１では溶接ロボットにおいて、トーチを挟んで進行方向の前後にカメラなどのセンサを設置し、双方から得られた画像に対して画像処理を実施し、溶接状況の監視を行っている。しかし、特許文献１には、カメラなどのセンサの設置ミスによって発生するおそれがある画像が取り違えられることを防止することについては言及されていない。
例えば、特許文献１では溶接ロボットにおいて、トーチを挟んで進行方向の前後にカメラなどのセンサを設置し、双方から得られた画像に対して画像処理を実施し、溶接状況の監視を行っている。しかし、特許文献１には、カメラなどのセンサの設置ミスによって発生するおそれがある画像が取り違えられることを防止することについては言及されていない。
【0007】
本発明の目的は、溶接ロボットに取り付けられるセンサ位置の正誤を判定できる溶接ロボットシステムおよび判定方法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】
【0008】
（１）本発明の一態様に係る溶接ロボットシステムは、鋼材を所定方向に移動しながら前記鋼材を溶接する溶接ロボットを備える溶接ロボットシステムであって、前記溶接ロボットに取り付けられるセンサであって、前記溶接ロボットの所定方向側に取り付けられた所定方向側センサと、前記溶接ロボットに取り付けられるセンサであって、前記溶接ロボットの前記所定方向側とは反対側に取り付けられた反対側センサと、前記所定方向側センサおよび前記反対側センサのそれぞれが前記所定方向側および前記反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する判定部と、を備える。
【0009】
この発明によれば、溶接ロボットシステムは、鋼材を所定方向に移動しながら鋼材を溶接する溶接ロボットを備える。溶接ロボットシステムは、溶接ロボットに取り付けられるセンサであって、溶接ロボットの所定方向側に取り付けられた所定方向側センサと、溶接ロボットの所定方向側とは反対側に取り付けられた反対側センサとを備える。溶接ロボットシステムは、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する判定部を備える。このように構成することによって、溶接ロボットシステムは、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する判定部を備えるため、センサの取り付け位置の正誤を判定できる。
【0010】
（２）本発明の一態様に係る溶接ロボットシステムは、上記（１）に係る溶接ロボットシステムであって、前記センサは、カメラを含み、前記溶接ロボットシステムは、前記所定方向側センサと前記反対側センサとに、前記所定方向側センサと前記反対側センサとの間に設置された被写体を撮像させる制御を行う制御部をさらに備え、前記判定部は、前記所定方向側センサと前記反対側センサとが前記被写体を撮像して出力した画像を用いて、前記所定方向側センサおよび前記反対側センサが前記所定方向側および前記反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する。
【0011】
溶接ロボットシステムにおいて、センサは、カメラを含む。溶接ロボットシステムは、所定方向側センサと反対側センサとに、所定方向側センサと反対側センサとの間に設置された被写体を撮像させる制御を行う制御部をさらに備える。このように構成することによって、判定部は、所定方向側センサと反対側センサとが被写体を撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラの取り付け位置の正誤を判定できる。
【0012】
（３）本発明の一態様に係る溶接ロボットシステムは、上記（２）に記載の溶接ロボットシステムであって、前記被写体は、前記所定方向側センサと前記反対側センサとのそれぞれの撮像範囲における所定範囲内に位置する。
【0013】
溶接ロボットシステムにおいて、被写体は、所定方向側センサと反対側センサとのそれぞれの撮像範囲における所定範囲内に位置する。このように構成することによって、判定部は、所定方向側センサと反対側センサとが、それぞれの撮像範囲における所定範囲内に位置する被写体を撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラの取り付け位置の正誤を判定できる。
【0014】
（４）本発明の一態様に係る溶接ロボットシステムは、上記（２）又は上記（３）に記載の溶接ロボットシステムであって、前記被写体の形状は、矩形である。
【0015】
溶接ロボットシステムにおいて、被写体の形状は、矩形とすることができる。このように構成することによって、判定部は、所定方向側センサと反対側センサとが、矩形の被写体を撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラの取り付け位置の正誤を判定できる。
【0016】
（５）本発明の一態様に係る溶接ロボットシステムは、上記（２）から上記（４）のいずれか一項に記載の溶接ロボットシステムであって、前記被写体の形状は、長方形であり、前記被写体の長辺と、前記所定方向側センサおよび前記反対側センサのそれぞれの撮像範囲の長辺とがなす角が不変である。
【0017】
溶接ロボットシステムにおいて、被写体の形状は、長方形であり、被写体の長辺と、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれの撮像範囲の長辺とがなす角を不変とすることができる。所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが撮像するタイミングで、被写体の長辺と、撮像範囲の長辺とがなす角が不変であればよい。このように構成することによって、判定部は、所定方向側センサと反対側センサとが、長方形の被写体を撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラの取り付け位置の正誤を判定できる。
【0018】
（６）本発明の一態様に係る溶接ロボットシステムは、上記（２）から上記（５）のいずれか一項に記載の溶接ロボットシステムであって、前記判定部は、前記画像に含まれる前記被写体の少なくとも２つの頂点の座標を用い、前記所定方向側センサと前記反対側センサとが、前記所定方向側および前記反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する。
【0019】
溶接ロボットシステムにおいて、判定部は、画像に含まれる被写体の少なくとも２つの頂点の座標を用いることができる。このように構成することによって、判定部は、画像に含まれる被写体の少なくとも２つの頂点の座標を用い、所定方向側センサと反対側センサとが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラの取り付け位置の正誤を判定できる。
【0020】
（７）本発明の一態様に係る溶接ロボットシステムは、上記（２）から上記（６）のいずれか一項に記載の溶接ロボットシステムであって、前記被写体は、前記所定方向側センサおよび前記反対側センサの座標系と前記溶接ロボットの座標系とを対応付けるためのキャリブレーションであって、前記所定方向側センサと前記反対側センサとのキャリブレーションに用いられるキャリブレーションプレートである。
【0021】
溶接ロボットシステムにおいて、被写体は、所定方向側センサおよび反対側センサの座標系と溶接ロボットの座標系とを対応付けるためのキャリブレーションであって、所定方向側センサと反対側センサとのキャリブレーションに用いられるキャリブレーションプレートとすることができる。このように構成することによって、判定部は、所定方向側センサと反対側センサとがキャリブレーションプレートを撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラの取り付け位置の正誤を判定できる。
【0022】
（８）本発明の一態様に係る溶接ロボットシステムは、上記（７）に記載の溶接ロボットシステムであって、前記キャリブレーションプレートは、開先の断面形状の測定にも用いられる。
【0023】
溶接ロボットシステムにおいて、キャリブレーションプレートは、開先の断面形状の測定にも用いられる。このように構成することによって、判定部は、所定方向側センサと反対側センサとが開先の断面形状の測定にも用いられるキャリブレーションプレートを撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラの取り付け位置の正誤を判定できる。
【0024】
（９）本発明の一態様に係る溶接ロボットシステムは、上記（７）又は上記（８）に記載の溶接ロボットシステムであって、前記キャリブレーションプレートは、ワールド座標系に対するロボットの座標系の傾きを求めるためにも用いられる。
【0025】
溶接ロボットシステムにおいて、キャリブレーションプレートは、ワールド座標系に対するロボットの座標系の傾きを求めるためにも用いられる。このように構成することによって、判定部は、所定方向側センサと反対側センサとが、ワールド座標系に対するロボットの座標系の傾きを求めるためにも用いられるキャリブレーションプレートを撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラの取り付け位置の正誤を判定できる。
【0026】
（１０）本発明の一態様に係る溶接ロボットシステムは、上記（７）から上記（９）のいずれか一項に記載の溶接ロボットシステムであって、前記画像は、前記所定方向側センサと前記反対側センサとが前記キャリブレーションのために前記被写体を撮像して出力した画像である。
【0027】
溶接ロボットシステムにおいて、画像は、所定方向側センサと反対側センサとがキャリブレーションのために被写体を撮像して出力した画像とすることができる。このように構成することによって、判定部は、所定方向側センサと反対側センサとが、キャリブレーションのために被写体を撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラの取り付け位置の正誤を判定できる。
【0028】
（１１）本発明の一態様に係る溶接ロボットシステムは、上記（７）から上記（１０）のいずれか一項に記載の溶接ロボットシステムであって、前記画像は、前記所定方向側センサと前記反対側センサとのそれぞれが撮像する画像の歪補正のために前記所定方向側センサと前記反対側センサとのそれぞれが前記被写体を撮像して出力した画像である。
【0029】
溶接ロボットシステムにおいて、画像は、所定方向側センサと反対側センサとのそれぞれが撮像する画像の歪補正のために所定方向側センサと反対側センサとのそれぞれが被写体を撮像して出力した画像とすることができる。このように構成することによって、判定部は、所定方向側センサと反対側センサとのそれぞれが撮像する画像の歪補正のために被写体を撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラの取り付け位置の正誤を判定できる。
【0030】
（１２）本発明の一態様に係る溶接ロボットシステムは、上記（１）から上記（１１）のいずれか一項に記載の溶接ロボットシステムであって、前記所定方向側センサと前記反対側センサとが取り付つけられる位置に対応する情報をユーザに入力させる入力部と、前記入力部により入力される前記情報が対応する位置と、前記判定部により判定される前記所定方向側センサと前記反対側センサとが取り付けられている位置と、が異なる場合に、前記ユーザに通知する通知部と、を備える。
【0031】
溶接ロボットシステムにおいて、溶接ロボットシステムは、所定方向側センサと反対側センサとが取り付けられる位置に対応する情報をユーザに入力させる入力部を備える。位置に対応する情報の一例は、ＩＰアドレスである。溶接ロボットシステムは、入力部により入力される情報に対応する位置と、判定部により判定される前記所定方向側センサと反対側センサとが取り付けられている位置とが異なる場合に、ユーザに通知する通知部を備える。このように構成することによって、溶接ロボットシステムは、所定方向側センサと反対側センサとが取り付けられる位置に対応する情報に基づいて、溶接ロボットに、鋼材を所定方向に移動させながら鋼材を溶接させることができる。溶接ロボットシステムは、カメラの取り付け位置が誤っている場合に、ユーザに通知できる。
【0032】
（１３）本発明の一態様に係る判定方法は、鋼材を所定方向に移動しながら前記鋼材を溶接する溶接ロボットを備える判定方法であって、前記溶接ロボットの所定方向側に取り付けられた所定方向側センサと、前記溶接ロボットの前記所定方向側とは反対側に取り付けられた反対側センサとのそれぞれが前記所定方向側および前記反対側のいずれに取り付けられているのかを判定するステップとを有する。
【0033】
この発明によれば、判定方法は、鋼材を所定方向に移動しながら鋼材を溶接する溶接ロボットを備える溶接ロボットシステムが実行する。判定方法は、溶接ロボットの所定方向側に取り付けられた所定方向側センサと、溶接ロボットの所定方向側とは反対側に取り付けられた反対側センサとのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定するステップを有する。このように構成することによって、溶接ロボットシステムは、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラの取り付け位置の正誤を判定できる。
【発明の効果】
【0034】
本発明の実施形態によれば、溶接ロボットに取り付けられるセンサ位置の正誤を判定できる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明の実施形態に係る溶接ロボットシステムの一例を示す図である。
【図2】本実施形態に係る溶接ロボットシステムの一例を示す図である。
【図3】本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作の一例を示す図である。
【図4】本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作の一例を示す図である。
【図5】本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作の一例を示す図である。
【図6】本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作の一例を示す図である。
【図7】本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作の一例を示す図である。
【図8】本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図9】本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図10】本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図11】本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作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】
【0036】
次に、本実施形態の溶接ロボットシステムおよび判定方法を、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限られない。
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
また、本願でいう「ＸＸに基づいて」とは、「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「ＸＸに基づいて」とは、ＸＸを直接に用いる場合に限定されず、ＸＸに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「ＸＸ」は、任意の要素（例えば、任意の情報）である。
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
また、本願でいう「ＸＸに基づいて」とは、「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「ＸＸに基づいて」とは、ＸＸを直接に用いる場合に限定されず、ＸＸに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「ＸＸ」は、任意の要素（例えば、任意の情報）である。
【0037】
（実施形態）
（溶接ロボットシステム）
図１は、本発明の実施形態に係る溶接ロボットシステムの一例を示す図である。
本実施形態に係る溶接ロボットシステム１は、溶接ロボット１０を用いて溶接対象物２の自動溶接を行うものである。溶接対象物２の一例は、鋼材である。
溶接ロボットシステム１は、溶接ロボット１０と制御装置９とを備える。
溶接対象物２には、溶接すべき一対の辺縁に溝状の開先３が形成されている。溶接対象物２には、開先３に沿って走行レール１１が設置され、溶接ロボット１０は走行レール１１に沿って移動可能である。
溶接ロボット１０においては、溶接対象物２の表面との交差方向がＺ軸、開先３および走行レール１１の延伸方向がＹ軸、開先３を横断する方向（Ｚ軸およびＹ軸とそれぞれ直交する方向）がＸ軸とされる。
溶接ロボット１０は、走行レール１１に沿って移動するサドル１２を有し、サドル１２には矩形箱状のケース１３が支持されている。
ケース１３の内部には図示しない移動機構が設置され、ケース１３は走行レール１１に対して近接離隔する方向（Ｚ軸方向）、および開先３を横断する方向（Ｘ軸方向）へ、それぞれ移動可能である。
（溶接ロボットシステム）
図１は、本発明の実施形態に係る溶接ロボットシステムの一例を示す図である。
本実施形態に係る溶接ロボットシステム１は、溶接ロボット１０を用いて溶接対象物２の自動溶接を行うものである。溶接対象物２の一例は、鋼材である。
溶接ロボットシステム１は、溶接ロボット１０と制御装置９とを備える。
溶接対象物２には、溶接すべき一対の辺縁に溝状の開先３が形成されている。溶接対象物２には、開先３に沿って走行レール１１が設置され、溶接ロボット１０は走行レール１１に沿って移動可能である。
溶接ロボット１０においては、溶接対象物２の表面との交差方向がＺ軸、開先３および走行レール１１の延伸方向がＹ軸、開先３を横断する方向（Ｚ軸およびＹ軸とそれぞれ直交する方向）がＸ軸とされる。
溶接ロボット１０は、走行レール１１に沿って移動するサドル１２を有し、サドル１２には矩形箱状のケース１３が支持されている。
ケース１３の内部には図示しない移動機構が設置され、ケース１３は走行レール１１に対して近接離隔する方向（Ｚ軸方向）、および開先３を横断する方向（Ｘ軸方向）へ、それぞれ移動可能である。
【0038】
ケース１３の開先３に臨む側にはブラケット１４が設置され、ブラケット１４の先端にはホルダ１５が支持され、ホルダ１５には溶接トーチ１６が保持されている。溶接トーチ１６の先端には溶接ワイヤ１６１が支持されている。
ホルダ１５は、ブラケット１４に回動可能かつ回動軸Ｓまわりの任意の角度位置で固定可能であり、ホルダ１５の角度により溶接トーチ１６のねらい角Ａｔを調整可能である。
溶接ロボット１０には、制御装置９が接続されている。
ホルダ１５は、ブラケット１４に回動可能かつ回動軸Ｓまわりの任意の角度位置で固定可能であり、ホルダ１５の角度により溶接トーチ１６のねらい角Ａｔを調整可能である。
溶接ロボット１０には、制御装置９が接続されている。
【0039】
溶接ロボット１０は、照明装置２１と、カメラ２２－１と、カメラ２２－２とが取り付けられている。カメラ２２－１と、カメラ２２―２とは、溶接ロボット１０から取り外し可能である。カメラ２２－１と、カメラ２２－２とのうち、任意のカメラをカメラ２２と記載する。
照明装置２１の一例は、ラインレーザ照射装置であり、開先３の横断方向（Ｘ軸方向）に拡がるレーザ光束を開先３の測定部位３１に照射する。このように構成することで、測定部位３１を開先３の横断方向へ連続して線状に照明できるため、断面形状３２を周囲よりも明るく浮かび上がらせることができる。
カメラ２２－１とカメラ２２－２とは、溶接トーチ１６を挟んで両側に一対設置され、それぞれ照明装置２１で線状に照明された断面形状３２を含む測定部位３１を撮像し、画像データとして制御装置９に送信する。
照明装置２１の一例は、ラインレーザ照射装置であり、開先３の横断方向（Ｘ軸方向）に拡がるレーザ光束を開先３の測定部位３１に照射する。このように構成することで、測定部位３１を開先３の横断方向へ連続して線状に照明できるため、断面形状３２を周囲よりも明るく浮かび上がらせることができる。
カメラ２２－１とカメラ２２－２とは、溶接トーチ１６を挟んで両側に一対設置され、それぞれ照明装置２１で線状に照明された断面形状３２を含む測定部位３１を撮像し、画像データとして制御装置９に送信する。
【0040】
一対のカメラ２２の一例は、それぞれＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ、電荷結合素子）などの固体撮像素子を含んで構成され、支持パネル２２１および支持アーム２２２を介して、ケース１３の側面に設置された支持レール２２３に支持されている。
各カメラ２２は、支持パネル２２１に対して向きを調整可能であり、さらに支持レール２２３に沿ってＸ軸方向へ移動可能であり、各カメラ２２の位置、向きや傾きを調整することで、撮像する際の視野つまり測定部位３１を含む溶接対象物２上の撮像領域２２０を自由に調整できる。
各カメラ２２は、支持パネル２２１に対して向きを調整可能であり、さらに支持レール２２３に沿ってＸ軸方向へ移動可能であり、各カメラ２２の位置、向きや傾きを調整することで、撮像する際の視野つまり測定部位３１を含む溶接対象物２上の撮像領域２２０を自由に調整できる。
【0041】
溶接ロボットシステム１は、溶接ロボット１０に支持されたパネル２３を備える。
パネル２３の形状は、長方形などの矩形であり、パネル２３の表面には、直交配置された複数本の線２３２および線２３３による二次元のゲージ２３０が描かれている。
パネル２３は、キャリブレーションプレートであってもよい。キャリブレーションプレートは、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの座標系と溶接ロボット１０の座標系とを対応付けるためのキャリブレーションを行うために使用される。溶接ロボット１０の座標系とは、溶接ロボット１０の位置を表すための座標系である。
キャリブレーションプレートは、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれのキャリブレーションに使用される。キャリブレーションプレートは、開先３の断面形状の測定にも使用される。キャリブレーションプレートは、ワールド座標系に対するロボット座標系の傾きを求めるためにも使用される。
ゲージ２３０の形状情報、具体的にはパネル２３における直交配置された複数本の線２３２および線２３３の基端位置、数、長さ、先端位置の情報は、予め制御装置９に記憶されている。
パネル２３は、アーム２３１を介してブラケット１４に支持され、少なくとも下半分が開先３内に入り込むように配置され、パネル２３の表面が開先３の連続方向と交差する状態とされている。
アーム２３１は、ブラケット１４に対して回動自在に接続され、パネル２３は開先３に入り込んだ状態からカメラ２２の視野外まで退避可能である。パネル２３をカメラ２２の視野外へ退避させるために、アーム２３１およびパネル２３をブラケット１４から取り外し可能としてもよい。
このような溶接ロボットシステム１においては、溶接対象物２に対する自動溶接作業に先立って、カメラ位置の正誤を判定し、開先３に対するセンシングを行う。
パネル２３の形状は、長方形などの矩形であり、パネル２３の表面には、直交配置された複数本の線２３２および線２３３による二次元のゲージ２３０が描かれている。
パネル２３は、キャリブレーションプレートであってもよい。キャリブレーションプレートは、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの座標系と溶接ロボット１０の座標系とを対応付けるためのキャリブレーションを行うために使用される。溶接ロボット１０の座標系とは、溶接ロボット１０の位置を表すための座標系である。
キャリブレーションプレートは、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれのキャリブレーションに使用される。キャリブレーションプレートは、開先３の断面形状の測定にも使用される。キャリブレーションプレートは、ワールド座標系に対するロボット座標系の傾きを求めるためにも使用される。
ゲージ２３０の形状情報、具体的にはパネル２３における直交配置された複数本の線２３２および線２３３の基端位置、数、長さ、先端位置の情報は、予め制御装置９に記憶されている。
パネル２３は、アーム２３１を介してブラケット１４に支持され、少なくとも下半分が開先３内に入り込むように配置され、パネル２３の表面が開先３の連続方向と交差する状態とされている。
アーム２３１は、ブラケット１４に対して回動自在に接続され、パネル２３は開先３に入り込んだ状態からカメラ２２の視野外まで退避可能である。パネル２３をカメラ２２の視野外へ退避させるために、アーム２３１およびパネル２３をブラケット１４から取り外し可能としてもよい。
このような溶接ロボットシステム１においては、溶接対象物２に対する自動溶接作業に先立って、カメラ位置の正誤を判定し、開先３に対するセンシングを行う。
【0042】
図２は、本実施形態に係る溶接ロボットシステムの一例を示す図である。溶接ロボットシステム１は、図２に示すように、制御装置９と、走行レール１１と、サドル１２と、溶接トーチ１６と、照明装置２１と、カメラ２２－１と、カメラ２２－２とを備える。
制御装置９は、溶接動作制御部９１と、サドル移動制御部９２と、入力部９３と、処理部９４と、記憶部９５と、カメラ制御部９６と、判定部９７と、通知部９８とを備える。
制御装置９は、既存のコンピュータシステムに専用のドライバを組み合わせて構成され、記憶部９５に格納されたプログラムを実行することで、カメラの位置の正誤の判定、開先形状の測定、走行レール１１に沿ったサドル１２およびケース１３の走行、溶接トーチ１６の姿勢調整、溶接トーチ１６に供給する電圧および電流の調整、溶接ワイヤの送り速度の調整など、溶接ロボット１０の各部動作の制御を行う。
制御装置９は、溶接対象物２の開先３に対して、複数の測定部位３１で断面形状３２を測定することで開先３の全体的な形状を測定し、得られた開先形状に基づいて溶接ロボット１０を制御する。
制御装置９は、溶接動作制御部９１と、サドル移動制御部９２と、入力部９３と、処理部９４と、記憶部９５と、カメラ制御部９６と、判定部９７と、通知部９８とを備える。
制御装置９は、既存のコンピュータシステムに専用のドライバを組み合わせて構成され、記憶部９５に格納されたプログラムを実行することで、カメラの位置の正誤の判定、開先形状の測定、走行レール１１に沿ったサドル１２およびケース１３の走行、溶接トーチ１６の姿勢調整、溶接トーチ１６に供給する電圧および電流の調整、溶接ワイヤの送り速度の調整など、溶接ロボット１０の各部動作の制御を行う。
制御装置９は、溶接対象物２の開先３に対して、複数の測定部位３１で断面形状３２を測定することで開先３の全体的な形状を測定し、得られた開先形状に基づいて溶接ロボット１０を制御する。
【0043】
溶接動作制御部９１は、溶接トーチ１６を制御する。例えば、溶接動作制御部９１は、溶接トーチ１６の姿勢調整、溶接トーチ１６に供給する電圧および電流の調整、溶接ワイヤの送り速度の調整などを行う。
サドル移動制御部９２は、サドル１２を制御する。例えば、サドル移動制御部９２は、走行レール１１に沿ったサドル１２の走行の制御を行う。
入力部９３は、情報を入力する。一例として、入力部９３は、キーボードおよびマウスなどの操作部を有してもよい。この場合、入力部９３は、ユーザによって当該操作部に対して行われる操作に応じた情報を入力する。他の例として、入力部９３は、外部の装置から情報を入力してもよい。当該外部の装置は、例えば、可搬な記憶媒体であってもよい。
入力部９３には、ユーザによって、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが取り付けられる位置に対応する情報が入力される。カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが取り付けられる位置に対応する情報の一例は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のＩＰアドレスなどのカメラ２２－１およびカメラ２２－２がネットワーク通信を行う場合に使用する識別情報である。
以下、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが取り付けられる位置に対応する情報の一例として、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のＩＰアドレスを適用した場合について説明を続ける。
サドル移動制御部９２は、サドル１２を制御する。例えば、サドル移動制御部９２は、走行レール１１に沿ったサドル１２の走行の制御を行う。
入力部９３は、情報を入力する。一例として、入力部９３は、キーボードおよびマウスなどの操作部を有してもよい。この場合、入力部９３は、ユーザによって当該操作部に対して行われる操作に応じた情報を入力する。他の例として、入力部９３は、外部の装置から情報を入力してもよい。当該外部の装置は、例えば、可搬な記憶媒体であってもよい。
入力部９３には、ユーザによって、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが取り付けられる位置に対応する情報が入力される。カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが取り付けられる位置に対応する情報の一例は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のＩＰアドレスなどのカメラ２２－１およびカメラ２２－２がネットワーク通信を行う場合に使用する識別情報である。
以下、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが取り付けられる位置に対応する情報の一例として、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のＩＰアドレスを適用した場合について説明を続ける。
【0044】
例えば、カメラ２２－１およびカメラ２２－２は、溶接ロボット１０に対して、所定方向側と所定方向側とは反対側とに取り付けられる。所定方向の一例は左側（Ｙ軸のマイナス側）であり、反対側の一例は右側（Ｙ軸のプラス側）である。以下、一例として、所定方向側が左側であり、反対側が右側であり、左側にカメラ２２－１が取り付けられ、右側にカメラ２２－２が取り付けられる場合について説明を続ける。
表示部（図示なし）には、左側のカメラ２２－１に対応するＩＰアドレスを入力する欄と、右側のカメラ２２－２に対応するＩＰアドレスを入力する欄とが表示される。ユーザは、入力部９３に左側のカメラ２２－１に対応するＩＰアドレスと、右側のカメラ２２－２に対応するＩＰアドレスとを入力する。
表示部（図示なし）には、左側のカメラ２２－１に対応するＩＰアドレスを入力する欄と、右側のカメラ２２－２に対応するＩＰアドレスを入力する欄とが表示される。ユーザは、入力部９３に左側のカメラ２２－１に対応するＩＰアドレスと、右側のカメラ２２－２に対応するＩＰアドレスとを入力する。
【0045】
処理部９４は、入力部９３から左側のカメラ２２－１に対応するＩＰアドレスと、右側のカメラ２２－２に対応するＩＰアドレスとを取得する。処理部９４は、取得した左側のカメラ２２－１に対応するＩＰアドレスと、右側のカメラ２２－２に対応するＩＰアドレスとを記憶部９５に記憶させる。
カメラ制御部９６は、カメラ２２－１と、カメラ２２－２とを制御する。カメラ制御部９６は、カメラ２２－１と、カメラ２２－２とに接続し、カメラ２２－１と、カメラ２２－２とから、識別情報を取得する。識別情報の一例は、ＭＡＣアドレス（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｄｄｒｅｓｓ）などのカメラ２２に固有の識別番号である。以下、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの識別情報の一例として、ＭＡＣアドレスを適用した場合について説明を続ける。
カメラ制御部９６は、カメラ２２－１から取得したＭＡＣアドレスを、カメラ２２－１のＩＰアドレスと関連付けて、記憶部９５に記憶させる。カメラ制御部９６は、カメラ２２－２から取得したＭＡＣアドレスを、カメラ２２－２のＩＰアドレスと関連付けて、記憶部９５に記憶させる。
カメラ制御部９６は、カメラ２２－１と、カメラ２２－２とを制御する。カメラ制御部９６は、カメラ２２－１と、カメラ２２－２とに接続し、カメラ２２－１と、カメラ２２－２とから、識別情報を取得する。識別情報の一例は、ＭＡＣアドレス（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｄｄｒｅｓｓ）などのカメラ２２に固有の識別番号である。以下、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの識別情報の一例として、ＭＡＣアドレスを適用した場合について説明を続ける。
カメラ制御部９６は、カメラ２２－１から取得したＭＡＣアドレスを、カメラ２２－１のＩＰアドレスと関連付けて、記憶部９５に記憶させる。カメラ制御部９６は、カメラ２２－２から取得したＭＡＣアドレスを、カメラ２２－２のＩＰアドレスと関連付けて、記憶部９５に記憶させる。
【0046】
溶接ロボット１０が、溶接対象物２に設置される。照明装置２１により開先３の測定部位３１を横断方向へ線状に照明する。カメラ制御部９６は、カメラ２２－１とカメラ２２－２とを開先３に向けて撮像領域を調整する。カメラ２２－１とカメラ２２－２とは、開先３を撮像する。
処理部９４は、カメラ２２－１とカメラ２２－２とのそれぞれから、画像データを取得し、取得した画像データを処理する。処理部９４は、画像データを処理することによって得られる画像に基づいて、カメラ２２－１とカメラ２２－２からの画像データをワールド座標系に対応させる校正関数を準備する。
処理部９４は、カメラ２２のレンズの歪を補正する。カメラ制御部９６は、カメラ２２－１と、カメラ２２－２とに、被写体を撮像させる制御を行う。被写体の一例は、Ｙ軸方向において、カメラ２２－１と、カメラ２２－２との間に設置されたパネル２３である。カメラ制御部９６は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれに、パネル２３に描かれているゲージ２３０を撮像領域に配置させ、ゲージ２３０を撮像させる制御を行う。
ゲージ２３０の基準点（例えば直交配置された複数本の線２３２および線２３３の交差する基点のいずれか）に対して、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの向きを調整し、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの光軸を基準点に向けて固定しておく。
処理部９４は、カメラ２２－１とカメラ２２－２とのそれぞれから、画像データを取得し、取得した画像データを処理する。処理部９４は、画像データを処理することによって得られる画像に基づいて、カメラ２２－１とカメラ２２－２からの画像データをワールド座標系に対応させる校正関数を準備する。
処理部９４は、カメラ２２のレンズの歪を補正する。カメラ制御部９６は、カメラ２２－１と、カメラ２２－２とに、被写体を撮像させる制御を行う。被写体の一例は、Ｙ軸方向において、カメラ２２－１と、カメラ２２－２との間に設置されたパネル２３である。カメラ制御部９６は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれに、パネル２３に描かれているゲージ２３０を撮像領域に配置させ、ゲージ２３０を撮像させる制御を行う。
ゲージ２３０の基準点（例えば直交配置された複数本の線２３２および線２３３の交差する基点のいずれか）に対して、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの向きを調整し、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの光軸を基準点に向けて固定しておく。
【0047】
溶接ロボット１０により支持されたカメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの位置は通常開先３からそれた位置にあり、パネル２３の正面（開先３の連続方向であるＹ軸方向）から見ると、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれがＸ軸方向に変位Ｄｘ、Ｚ軸方向に変位Ｄｚで配置されている。さらに、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの傾きがあり、光軸まわりのカメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの傾き角Ｒとする。
カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれは、パネル２３に描かれているゲージ２３０を撮像する。処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから、画像データを取得し、取得した画像データを処理する。
処理部９４は、画像データを処理することによって得られるゲージ２３０の画像に基づいて、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれによって撮像された画像にワールド座標系を設定する。例えば、処理部９４は、撮像したゲージ２３０の画像から割り出した画像上の座標をもとにワールド座標系での座標を割り出すことによってワールド座標系を設定する。処理部９４は、画像のゆがみ、焦点距離などのカメラ２２－１およびカメラ２２－２に固有の特性（内部パラメータ）に基づいて、画像座標系からカメラ座標系に変換する。処理部９４は、外部パラメータに基づいて、カメラ座標系からワールド座標系に変換する。
撮像された画像では、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれがＸ軸方向に変位Ｄｘ、Ｚ軸方向に変位Ｄｚおよび傾き角Ｒによりそれた位置にあるため、パネル２３に描かれたゲージ２３０の形状（例えば直交配置された複数本の線２３２および線２３３の長さ、なす角度）が元の形状に対して変形して表れる。
カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれは、パネル２３に描かれているゲージ２３０を撮像する。処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから、画像データを取得し、取得した画像データを処理する。
処理部９４は、画像データを処理することによって得られるゲージ２３０の画像に基づいて、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれによって撮像された画像にワールド座標系を設定する。例えば、処理部９４は、撮像したゲージ２３０の画像から割り出した画像上の座標をもとにワールド座標系での座標を割り出すことによってワールド座標系を設定する。処理部９４は、画像のゆがみ、焦点距離などのカメラ２２－１およびカメラ２２－２に固有の特性（内部パラメータ）に基づいて、画像座標系からカメラ座標系に変換する。処理部９４は、外部パラメータに基づいて、カメラ座標系からワールド座標系に変換する。
撮像された画像では、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれがＸ軸方向に変位Ｄｘ、Ｚ軸方向に変位Ｄｚおよび傾き角Ｒによりそれた位置にあるため、パネル２３に描かれたゲージ２３０の形状（例えば直交配置された複数本の線２３２および線２３３の長さ、なす角度）が元の形状に対して変形して表れる。
【0048】
処理部９４は、記憶部９５に記憶されているゲージ２３０（例えば直交配置された複数本の線２３２および線２３３の長さ、なす角度）を参照し、画像データを処理することによって得られるゲージ２３０の画像に表れたゲージ２３０との比較演算を行うことで、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの変位Ｄｘ，変位Ｄｚおよび傾き角Ｒを計算する。
処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの変位Ｄｘ，変位Ｄｚおよび傾き角Ｒの計算結果に対して、例えばホモグラフィ変換などの演算処理などを行うことにより、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの外部パラメータとして開先３の断面形状を正面つまり開先３の連続方向から見た状態に校正する情報を取得する。
処理部９４は、取得したカメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの外部パラメータを、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれのＩＰアドレスと関連付けて記憶部９５に記憶させる。このように構成することによって、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれで撮像された被写体の画像上に、ワールド座標系に対応したカメラ座標系を設定できる。なお、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの内部パラメータは、それぞれのＭＡＣアドレスと関連付けて記憶部９５に記憶させる。
処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの変位Ｄｘ，変位Ｄｚおよび傾き角Ｒの計算結果に対して、例えばホモグラフィ変換などの演算処理などを行うことにより、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの外部パラメータとして開先３の断面形状を正面つまり開先３の連続方向から見た状態に校正する情報を取得する。
処理部９４は、取得したカメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの外部パラメータを、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれのＩＰアドレスと関連付けて記憶部９５に記憶させる。このように構成することによって、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれで撮像された被写体の画像上に、ワールド座標系に対応したカメラ座標系を設定できる。なお、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの内部パラメータは、それぞれのＭＡＣアドレスと関連付けて記憶部９５に記憶させる。
【0049】
カメラ制御部９６は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれに、被写体を撮像させる制御を行う。被写体の一例は、Ｙ軸方向において、カメラ２２－１と、カメラ２２－２との間に設置されたパネル２３である。カメラ２２－１と、カメラ２２－２とは、被写体を撮像する。
図３は、本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作の一例を示す図である。図３において、左図はカメラ２２－１によって被写体（パネル２３）が撮像される様子を示す画像の一例であり、右図はカメラ２２－２によって被写体が撮像される様子を示す画像の一例である。
ここで、カメラ２２－１のＩＰアドレスは、１９２．１６８．＊＊＊．＊＊１であり、ＭＡＣアドレスは、ＬＬ：ＬＬ：ＬＬ：ＬＬ：ＬＬ：ＬＬである。カメラ２２－２のＩＰアドレスは、１９２．１６８．＊＊＊．＊＊２であり、ＭＡＣアドレスは、ＲＲ：ＲＲ：ＲＲ：ＲＲ：ＲＲ：ＲＲである。
判定部９７は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから、画像データを取得し、取得した画像データを処理する。判定部９７は、画像データを処理することによって得られる画像に基づいて、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが、溶接ロボット１０の左側および右側のいずれに取り付けられているのかを判定する。
図３は、本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作の一例を示す図である。図３において、左図はカメラ２２－１によって被写体（パネル２３）が撮像される様子を示す画像の一例であり、右図はカメラ２２－２によって被写体が撮像される様子を示す画像の一例である。
ここで、カメラ２２－１のＩＰアドレスは、１９２．１６８．＊＊＊．＊＊１であり、ＭＡＣアドレスは、ＬＬ：ＬＬ：ＬＬ：ＬＬ：ＬＬ：ＬＬである。カメラ２２－２のＩＰアドレスは、１９２．１６８．＊＊＊．＊＊２であり、ＭＡＣアドレスは、ＲＲ：ＲＲ：ＲＲ：ＲＲ：ＲＲ：ＲＲである。
判定部９７は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから、画像データを取得し、取得した画像データを処理する。判定部９７は、画像データを処理することによって得られる画像に基づいて、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが、溶接ロボット１０の左側および右側のいずれに取り付けられているのかを判定する。
【0050】
図４は、本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作の一例を示す図である。図４において、左図はカメラ２２－１によって撮像される被写体（パネル２３）の歪補正前の画像（以下「左側被写体画像」という）の一例であり、右図はカメラ２２－２によって撮像される被写体（パネル２３）の歪補正前の画像（以下「右側被写体画像」という）の一例である。
図４に示すように、被写体（パネル２３）の形状は、長方形である。
図４によれば、カメラ２２－１によって撮像される被写体（パネル２３）の画像の一例から、被写体はカメラ２２－１の撮像範囲における所定範囲に位置し、カメラ２２－２によって撮像される被写体（パネル２３）の画像の一例から、被写体はカメラ２２－２の撮像範囲における所定範囲に位置していることが分かる。
判定部９７は、左側被写体画像に含まれる被写体（パネル２３）の少なくとも２つの頂点の画像座標系での座標と、右側被写体画像に含まれる被写体（パネル２３）の少なくとも２つの頂点の画像座標系での座標とを取得する。例えば、判定部９７は、左側被写体画像に含まれる被写体（パネル２３）の対向する頂点の画像座標系での座標を取得し、右側被写体画像に含まれる被写体（パネル２３）の対向する頂点の画像座標系での座標を取得する。
図４に示すように、被写体（パネル２３）の形状は、長方形である。
図４によれば、カメラ２２－１によって撮像される被写体（パネル２３）の画像の一例から、被写体はカメラ２２－１の撮像範囲における所定範囲に位置し、カメラ２２－２によって撮像される被写体（パネル２３）の画像の一例から、被写体はカメラ２２－２の撮像範囲における所定範囲に位置していることが分かる。
判定部９７は、左側被写体画像に含まれる被写体（パネル２３）の少なくとも２つの頂点の画像座標系での座標と、右側被写体画像に含まれる被写体（パネル２３）の少なくとも２つの頂点の画像座標系での座標とを取得する。例えば、判定部９７は、左側被写体画像に含まれる被写体（パネル２３）の対向する頂点の画像座標系での座標を取得し、右側被写体画像に含まれる被写体（パネル２３）の対向する頂点の画像座標系での座標を取得する。
【0051】
図５は、本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作の一例を示す図である。図５において、左図は歪補正後の左側被写体画像の一例であり、右図は歪補正後の右側被写体画像の一例である。破線で示すように、被写体の長辺と、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの撮像範囲の長辺とがなす角（θＬ、θＲ）が、少なくとも撮像のタイミングで不変である。
判定部９７は、左側被写体画像と右側被写体画像との各々に含まれる被写体（パネル２３）から二次元ゲージの対向する頂点のカメラ座標系での座標を取得する。例えば、判定部９７は、画像のゆがみ、焦点距離などのカメラ２２－１およびカメラ２２－２に固有の特性（内部パラメータ）に基づいて、画像座標系からカメラ座標系に変換する。
判定部９７は、左側被写体画像において、被写体（パネル２３）から二次元ゲージのカメラ座標系での原点（ＶＬ１）の座標と、原点（ＶＬ１）に対向する頂点（ＶＬ２）の座標とを取得する。判定部９７は、右側被写体画像において、被写体（パネル２３）から二次元ゲージのカメラ座標系での原点（ＶＲ１）の座標と原点（ＶＲ１）に対向する頂点（ＶＲ２）の座標とを取得する。
判定部９７は、左側被写体画像および右側被写体画像のそれぞれから取得した二次元ゲージの対向する頂点のカメラ座標系での座標を、ワールド座標系の座標に変換する。例えば、判定部９７は、左側被写体画像において、外部パラメータに基づいて、カメラ座標系での原点（ＶＬ１）の座標をワールド座標系での座標（ＸｉＬ（０），ＹｉＬ（０））に変換し、カメラ座標系での原点に対向する頂点（ＶＬ２）の座標をワールド座標系での座標（ＸｉＬ（ｍａｘ），ＹｉＬＲ（ｍａｘ））に変換する。
判定部９７は、右側被写体画像において、外部パラメータに基づいて、カメラ座標系での原点（ＶＲ１）の座標をワールド座標系での座標（ＸｉＲ（０），ＹｉＲ（０））に変換し、カメラ座標系での原点に対向する頂点（ＶＲ２）の座標をワールド座標系での座標（ＸｉＲ（ｍａｘ），ＹｉＲ（ｍａｘ））に変換する。
判定部９７は、左側被写体画像と右側被写体画像との各々に含まれる被写体（パネル２３）から二次元ゲージの対向する頂点のカメラ座標系での座標を取得する。例えば、判定部９７は、画像のゆがみ、焦点距離などのカメラ２２－１およびカメラ２２－２に固有の特性（内部パラメータ）に基づいて、画像座標系からカメラ座標系に変換する。
判定部９７は、左側被写体画像において、被写体（パネル２３）から二次元ゲージのカメラ座標系での原点（ＶＬ１）の座標と、原点（ＶＬ１）に対向する頂点（ＶＬ２）の座標とを取得する。判定部９７は、右側被写体画像において、被写体（パネル２３）から二次元ゲージのカメラ座標系での原点（ＶＲ１）の座標と原点（ＶＲ１）に対向する頂点（ＶＲ２）の座標とを取得する。
判定部９７は、左側被写体画像および右側被写体画像のそれぞれから取得した二次元ゲージの対向する頂点のカメラ座標系での座標を、ワールド座標系の座標に変換する。例えば、判定部９７は、左側被写体画像において、外部パラメータに基づいて、カメラ座標系での原点（ＶＬ１）の座標をワールド座標系での座標（ＸｉＬ（０），ＹｉＬ（０））に変換し、カメラ座標系での原点に対向する頂点（ＶＬ２）の座標をワールド座標系での座標（ＸｉＬ（ｍａｘ），ＹｉＬＲ（ｍａｘ））に変換する。
判定部９７は、右側被写体画像において、外部パラメータに基づいて、カメラ座標系での原点（ＶＲ１）の座標をワールド座標系での座標（ＸｉＲ（０），ＹｉＲ（０））に変換し、カメラ座標系での原点に対向する頂点（ＶＲ２）の座標をワールド座標系での座標（ＸｉＲ（ｍａｘ），ＹｉＲ（ｍａｘ））に変換する。
【0052】
判定部９７は、左側被写体画像において、カメラ座標系での原点（ＶＲ１）の座標をワールド座標系での座標に変換した結果と、カメラ座標系での原点に対向する頂点（ＶＬ２）の座標をワールド座標系での座標に変換した結果とに基づいて、左側に取り付けられたカメラ２２－１および右側に取り付けられたカメラ２２－２のそれぞれが正しいか否かを判定する。
具体的には、判定部９７は、ワールド座標系での頂点（ＶＬ２）のＸ座標（ＸｉＬ（ｍａｘ））が、ワールド座標系での原点（ＶＬ１）のＸ座標（ＸｉＬ（０））よりも大きい値であり、且つワールド座標系での頂点（ＶＲ２）のＸ座標（ＸｉＲ（ｍａｘ））が、ワールド座標系での原点（ＶＲ１）のＸ座標（ＸｉＲ（０））よりも小さい値である場合には、カメラ２２－１とカメラ２２－２とが正しく設置されていると判定する。
判定部９７は、ワールド座標系での頂点（ＶＬ２）のＸ座標（ＸｉＬ（ｍａｘ））が、ワールド座標系での原点（ＶＬ１）のＸ座標（ＸｉＬ（０））以下の値であり、又はワールド座標系での頂点（ＶＲ２）のＸ座標（ＸｉＲ（ｍａｘ））が、ワールド座標系での原点（ＶＲ１）のＸ座標（ＸｉＲ（０））以上の値である場合には、カメラ２２－１とカメラ２２－２とが正しく設置されていないと判定する。
具体的には、判定部９７は、ワールド座標系での頂点（ＶＬ２）のＸ座標（ＸｉＬ（ｍａｘ））が、ワールド座標系での原点（ＶＬ１）のＸ座標（ＸｉＬ（０））よりも大きい値であり、且つワールド座標系での頂点（ＶＲ２）のＸ座標（ＸｉＲ（ｍａｘ））が、ワールド座標系での原点（ＶＲ１）のＸ座標（ＸｉＲ（０））よりも小さい値である場合には、カメラ２２－１とカメラ２２－２とが正しく設置されていると判定する。
判定部９７は、ワールド座標系での頂点（ＶＬ２）のＸ座標（ＸｉＬ（ｍａｘ））が、ワールド座標系での原点（ＶＬ１）のＸ座標（ＸｉＬ（０））以下の値であり、又はワールド座標系での頂点（ＶＲ２）のＸ座標（ＸｉＲ（ｍａｘ））が、ワールド座標系での原点（ＶＲ１）のＸ座標（ＸｉＲ（０））以上の値である場合には、カメラ２２－１とカメラ２２－２とが正しく設置されていないと判定する。
【0053】
判定部９７は、ワールド座標系での頂点（ＶＬ２）のＸ座標（ＸｉＬ（ｍａｘ））が、ワールド座標系での原点（ＶＬ１）のＸ座標（ＸｉＬ（０））以下の値であり、且つワールド座標系での頂点（ＶＲ２）のＸ座標（ＸｉＲ（ｍａｘ））が、ワールド座標系での原点（ＶＲ１）のＸ座標（ＸｉＲ（０））以上の値である場合には、カメラ２２－１とカメラ２２－２とが正しく設置されていないと判定する。図２に戻り説明を続ける。
判定部９７は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが正しく設置されていないと判定した場合に、通知部９８に通知する。
通知部９８は、判定部９７から通知された場合に、ユーザにカメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが正しい位置に設置されていないことを通知する。このように構成することによって、入力部９３に入力されるカメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれのＩＰアドレスに対応する位置と、判定部９７により判定されるカメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが取り付けられている位置とが異なることをユーザに知らせることができる。
処理部９４は、画像データを処理することによって得られるゲージ２３０の画像に基づいて、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれで撮像された画像におけるカメラ座標系を設定する。
判定部９７は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが正しく設置されていないと判定した場合に、通知部９８に通知する。
通知部９８は、判定部９７から通知された場合に、ユーザにカメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが正しい位置に設置されていないことを通知する。このように構成することによって、入力部９３に入力されるカメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれのＩＰアドレスに対応する位置と、判定部９７により判定されるカメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが取り付けられている位置とが異なることをユーザに知らせることができる。
処理部９４は、画像データを処理することによって得られるゲージ２３０の画像に基づいて、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれで撮像された画像におけるカメラ座標系を設定する。
【0054】
アーム２３１を回動させることによって、パネル２３をカメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの視野外まで退避させる。処理部９４は、カメラ座標系の原点を校正する。例えば、溶接ロボット１０の溶接トーチ１６の先端から溶接ワイヤを出した状態にする。
図１において、断面形状３２の任意位置（例えば予め設定される校正ポイントに用いた開先３の折曲点）をトーチねらい位置として選択しておき、溶接ロボット１０をＸ軸方向およびＺ軸方向に移動させ、溶接トーチ１６から延びる溶接ワイヤ１６１の先端をトーチねらい位置に接触させる。これにより、ワールド座標系の原点と、ロボット座標系の原点と、を対応付ける。
図１において、断面形状３２の任意位置（例えば予め設定される校正ポイントに用いた開先３の折曲点）をトーチねらい位置として選択しておき、溶接ロボット１０をＸ軸方向およびＺ軸方向に移動させ、溶接トーチ１６から延びる溶接ワイヤ１６１の先端をトーチねらい位置に接触させる。これにより、ワールド座標系の原点と、ロボット座標系の原点と、を対応付ける。
【0055】
カメラ制御部９６は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれに、溶接ワイヤの先端を含む溶接ワイヤを撮像させる制御を行う。カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれは、溶接ワイヤの先端を含む溶接ワイヤを撮像する。処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから画像データを取得し、取得した画像データを処理する。
溶接ロボット１０の溶接トーチ１６の先端から溶接ワイヤが出ない状態にする。カメラ制御部９６は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれに、溶接トーチ１６の先端を撮像させる制御を行う。カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれは、溶接トーチ１６の先端を撮像する。処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから画像データを取得し、取得した画像データを処理する。
溶接ロボット１０の溶接トーチ１６の先端から溶接ワイヤが出ない状態にする。カメラ制御部９６は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれに、溶接トーチ１６の先端を撮像させる制御を行う。カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれは、溶接トーチ１６の先端を撮像する。処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから画像データを取得し、取得した画像データを処理する。
【0056】
処理部９４は、画像データを処理することによって得られるワイヤ先端を含むワイヤの画像と溶接トーチ１６の先端の画像とに基づいて、ワイヤ先端を含むワイヤの画像を取得する。処理部９４は、取得したワイヤ先端を含むワイヤの画像に基づいて、ロボット座標系での溶接ワイヤ先端（トーチねらい位置）の座標を取得する。
処理部９４は、取得したロボット座標系でのワイヤ先端の座標を、ワールド座標系の原点に設定する。溶接ワイヤ先端（トーチねらい位置）は、ロボット座標系での現在位置として検出されているので、ワールド座標系での原点位置をロボット座標系に変換できる。
処理部９４は、取得したロボット座標系でのワイヤ先端の座標を、ワールド座標系の原点に設定する。溶接ワイヤ先端（トーチねらい位置）は、ロボット座標系での現在位置として検出されているので、ワールド座標系での原点位置をロボット座標系に変換できる。
【0057】
サドル移動制御部９２は、開先３の測定部位３１の近傍に溶接ロボット１０を移動させる。処理部９４は、照明装置２１に測定部位３１を横断方向へ線状に照明させる。処理部９４は、開先３の測定部位３１からセンシングポイントを決定する。カメラ制御部９６は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれに、開先３の測定部位３１に含まれるセンシングポイントを撮像させる制御を行う。
カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれは、開先３の測定部位３１に含まれるセンシングポイントを撮像する。処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから画像データを取得し、取得した画像データを処理する。
処理部９４は、予め準備された準備データを用いて、画像データを処理することによって得られる開先３の測定部位３１に含まれるセンシングポイントの画像から、センシングポイントを挟む溶接対象物２の特徴に基づいて、左側のカメラ２２－１でエリアの算出が可能か、右側のカメラ２２－２でエリアの算出が可能か、左側のカメラ２２－１および右側のカメラ２２－２の両方でエリアの算出が可能かを判定する。なお、後述のステップS３―１の処理は、左側のカメラ２２－１および右側のカメラ２２－２の両方でエリアの算出が可能と処理部９４により判定されたエリアで実行される。
カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれは、開先３の測定部位３１に含まれるセンシングポイントを撮像する。処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから画像データを取得し、取得した画像データを処理する。
処理部９４は、予め準備された準備データを用いて、画像データを処理することによって得られる開先３の測定部位３１に含まれるセンシングポイントの画像から、センシングポイントを挟む溶接対象物２の特徴に基づいて、左側のカメラ２２－１でエリアの算出が可能か、右側のカメラ２２－２でエリアの算出が可能か、左側のカメラ２２－１および右側のカメラ２２－２の両方でエリアの算出が可能かを判定する。なお、後述のステップS３―１の処理は、左側のカメラ２２－１および右側のカメラ２２－２の両方でエリアの算出が可能と処理部９４により判定されたエリアで実行される。
【0058】
図６は、本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作の一例を示す図である。図６には、溶接対象物２おいて、建方治具中間点に、センシングポイント（１）からセンシングポイント（５）が示されている。
処理部９４は、建方治具の位置情報を取得し、取得した建方治具の位置情報に基づき、センシングポイント（１）からセンシングポイント（５）のそれぞれにおいて、左側のカメラ２２－１でエリアの算出が可能か、右側のカメラ２２－２でエリアの算出が可能か、左側のカメラ２２－１および右側のカメラ２２－２の両方でエリアの算出が可能かを判定する。ここで、処理部９４は、センシング手段によって建方治具の位置情報を取得しても良いし、ユーザに入力させることによって建方治具の位置情報を取得しても良い。
処理部９４は、センシングポイント（１）は、右側のカメラ２２－２で撮像できるため、右側のカメラ２２－２でエリアの算出が可能であると判定する。処理部９４は、センシングポイント（２）からセンシングポイント（４）は、左側のカメラ２２－１および右側のカメラ２２－２の両方で撮像できるため、左側のカメラ２２－１および右側のカメラ２２－２の両方でエリアの算出が可能であると判定する。処理部９４は、センシングポイント（５）は、左側のカメラ２２－１で撮像できるため、左側のカメラ２２－１でエリアの算出が可能であると判定する。
図７は、本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作の一例を示す図である。図７において、左図は、左側のカメラ２２－１で、センシングポイント（５）を撮像した画像の一例である。センシングポイント（５）は、左側のカメラ２２－１で撮像できるため、左側のカメラ２２－１でエリアの算出が可能であることが分かる。
右上図は、右側のカメラ２２－２で、センシングポイント（１）を撮像した画像の一例である。センシングポイント（１）は、右側のカメラ２２－２で撮像できるため、右側のカメラ２２－２でエリアの算出が可能であることが分かる。右下図は、右上図において、左右を反転させた画像である。図２に戻り説明を続ける。
処理部９４は、建方治具の位置情報を取得し、取得した建方治具の位置情報に基づき、センシングポイント（１）からセンシングポイント（５）のそれぞれにおいて、左側のカメラ２２－１でエリアの算出が可能か、右側のカメラ２２－２でエリアの算出が可能か、左側のカメラ２２－１および右側のカメラ２２－２の両方でエリアの算出が可能かを判定する。ここで、処理部９４は、センシング手段によって建方治具の位置情報を取得しても良いし、ユーザに入力させることによって建方治具の位置情報を取得しても良い。
処理部９４は、センシングポイント（１）は、右側のカメラ２２－２で撮像できるため、右側のカメラ２２－２でエリアの算出が可能であると判定する。処理部９４は、センシングポイント（２）からセンシングポイント（４）は、左側のカメラ２２－１および右側のカメラ２２－２の両方で撮像できるため、左側のカメラ２２－１および右側のカメラ２２－２の両方でエリアの算出が可能であると判定する。処理部９４は、センシングポイント（５）は、左側のカメラ２２－１で撮像できるため、左側のカメラ２２－１でエリアの算出が可能であると判定する。
図７は、本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作の一例を示す図である。図７において、左図は、左側のカメラ２２－１で、センシングポイント（５）を撮像した画像の一例である。センシングポイント（５）は、左側のカメラ２２－１で撮像できるため、左側のカメラ２２－１でエリアの算出が可能であることが分かる。
右上図は、右側のカメラ２２－２で、センシングポイント（１）を撮像した画像の一例である。センシングポイント（１）は、右側のカメラ２２－２で撮像できるため、右側のカメラ２２－２でエリアの算出が可能であることが分かる。右下図は、右上図において、左右を反転させた画像である。図２に戻り説明を続ける。
【0059】
カメラ制御部９６は、エリアの算出が可能であると判定した左側のカメラ２２－１および右側のカメラ２２－２のいずれか一方又は両方に、センシングポイントを撮像させる制御を行う。処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから、画像データを取得し、取得した画像データを処理する。処理部９４は、取得した画像データを処理することによって得られる開先３の断面形状を検出する。
例えば、処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから取得した画像データを処理することによって得られる開先３の測定部位３１の画像のうちの一方に反転処理を行う。処理部９４は、反転処理を行った開先３の測定部位３１の画像と、反転処理を行わなかった開先３の測定部位３１の画像とに基づいて、開先３の長さ、角度、板厚などを算出することによってエッジ検出処理を行う。
処理部９４は、開先３の断面形状のエッジ検出結果に基づいて、開先３の形状とロボット座標系における基準点とを導出する。処理部９４は、導出した開先３の形状を特定する情報と基準点の値とにエラーがない場合に、開先３の形状を特定する情報と基準点の値とを確定する。処理部９４は、確定した開先３の形状とロボット座標系における基準点とを記憶部９５に記憶させる。
開先３の測定部位３１に含まれるセンシングポイントを変更しつつ、開先３の全長あるいは一部区間にわたって、複数回繰り返される。このように構成することによって開先３の連続方向に沿った断面形状３２を得ること（センシング）ができる。
溶接動作制御部９１、サドル移動制御部９２、処理部９４、カメラ制御部９６および判定部９７は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのハードウェアプロセッサが記憶部９５に格納されたコンピュータプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。
また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのハードウェア（回路部；ｃｉｒｃｕｉｔｒｙを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現されてもよい。
例えば、処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから取得した画像データを処理することによって得られる開先３の測定部位３１の画像のうちの一方に反転処理を行う。処理部９４は、反転処理を行った開先３の測定部位３１の画像と、反転処理を行わなかった開先３の測定部位３１の画像とに基づいて、開先３の長さ、角度、板厚などを算出することによってエッジ検出処理を行う。
処理部９４は、開先３の断面形状のエッジ検出結果に基づいて、開先３の形状とロボット座標系における基準点とを導出する。処理部９４は、導出した開先３の形状を特定する情報と基準点の値とにエラーがない場合に、開先３の形状を特定する情報と基準点の値とを確定する。処理部９４は、確定した開先３の形状とロボット座標系における基準点とを記憶部９５に記憶させる。
開先３の測定部位３１に含まれるセンシングポイントを変更しつつ、開先３の全長あるいは一部区間にわたって、複数回繰り返される。このように構成することによって開先３の連続方向に沿った断面形状３２を得ること（センシング）ができる。
溶接動作制御部９１、サドル移動制御部９２、処理部９４、カメラ制御部９６および判定部９７は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのハードウェアプロセッサが記憶部９５に格納されたコンピュータプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。
また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのハードウェア（回路部；ｃｉｒｃｕｉｔｒｙを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現されてもよい。
【0060】
（溶接ロボットシステムの動作）
図８から図１１は、本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作の一例を示すフローチャートである。ここでは、パネル２３の一例としてキャリブレーションプレートを使用した場合について説明する。
（ステップＳ１－１）
制御装置９において、入力部９３には、ユーザによって、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが取り付けられる位置に対応するＩＰアドレスが入力される。処理部９４は、入力部９３から左側のカメラ２２－１に対応するＩＰアドレスと、右側のカメラ２２－２に対応するＩＰアドレスとを取得する。処理部９４は、取得した左側のカメラ２２－１に対応するＩＰアドレスと、右側のカメラ２２－２に対応するＩＰアドレスとを記憶部９５に記憶させる。
（ステップＳ２－１）
制御装置９において、カメラ制御部９６は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれを制御する。カメラ制御部９６は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれに接続し、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから、ＭＡＣアドレスを取得する。
カメラ制御部９６は、カメラ２２－１から取得したＭＡＣアドレスを、カメラ２２－１のＩＰアドレスと関連付けて、記憶部９５に記憶させる。カメラ制御部９６は、カメラ２２－２から取得したＭＡＣアドレスを、カメラ２２－２のＩＰアドレスと関連付けて、記憶部９５に記憶させる。
図８から図１１は、本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作の一例を示すフローチャートである。ここでは、パネル２３の一例としてキャリブレーションプレートを使用した場合について説明する。
（ステップＳ１－１）
制御装置９において、入力部９３には、ユーザによって、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが取り付けられる位置に対応するＩＰアドレスが入力される。処理部９４は、入力部９３から左側のカメラ２２－１に対応するＩＰアドレスと、右側のカメラ２２－２に対応するＩＰアドレスとを取得する。処理部９４は、取得した左側のカメラ２２－１に対応するＩＰアドレスと、右側のカメラ２２－２に対応するＩＰアドレスとを記憶部９５に記憶させる。
（ステップＳ２－１）
制御装置９において、カメラ制御部９６は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれを制御する。カメラ制御部９６は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれに接続し、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから、ＭＡＣアドレスを取得する。
カメラ制御部９６は、カメラ２２－１から取得したＭＡＣアドレスを、カメラ２２－１のＩＰアドレスと関連付けて、記憶部９５に記憶させる。カメラ制御部９６は、カメラ２２－２から取得したＭＡＣアドレスを、カメラ２２－２のＩＰアドレスと関連付けて、記憶部９５に記憶させる。
【0061】
（ステップＳ３－１）
制御装置９において、カメラ制御部９６は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれに、キャリブレーションプレート（パネル２３）に描かれているゲージ２３０を撮像領域に配置させ、ゲージ２３０を撮像させる制御を行う。
ゲージ２３０の基準点に対して、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの向きを調整し、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの光軸を基準点に向けて固定しておく。
カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれは、キャリブレーションプレート（パネル２３）に描かれているゲージ２３０を撮像する。
（ステップＳ４－１）
制御装置９において、処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから、画像データを取得し、取得した画像データを処理する。処理部９４は、画像データを処理することによって、画像のゆがみ、焦点距離などのカメラ２２－１およびカメラ２２－２に固有の特性（内部パラメータ）を算出する。
処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから、画像データを取得し、取得した画像データを処理する。処理部９４は、画像データを処理することによって得られるゲージ２３０の画像に、画像のゆがみ、焦点距離などのカメラ２２－１およびカメラ２２－２に固有の特性（内部パラメータ）に基づいて、歪補正を行う。
処理部９４は、画像データを処理することによって得られるゲージ２３０の画像に基づいて、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれで撮像された画像にワールド座標系を設定する。
処理部９４は、記憶部９５に記憶されているゲージ２３０を参照し、画像データを処理することによって得られるゲージ２３０の画像に表れたゲージ２３０との比較演算を行うことで、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれにおいて、変位Ｄｘ，変位Ｄｚおよび傾き角Ｒを計算する。
処理部９４は、得られたカメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの変位Ｄｘ，変位Ｄｚおよび傾き角Ｒに対して、例えばホモグラフィ変換などの演算処理により、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの外部パラメータとして開先３の断面形状を正面つまり開先の連続方向から見た状態に校正する情報を取得する。ホモグラフィ変換は、「（同じものを写した）二枚の画像の間の変換」を表す。つまり、ホモグラフィ変換は、歪んだ画像から内部パラメータを使って歪んでいない画像を作成する。内部パラメータを算出することもホモグラフィ変換を用いていると表現してもよい。ホモグラフィ変換の内容は、行列計算であり、ワールド座標系に仮想画面を想定すれば、後述するステップＳ６－１で、ホモグラフィ変換が行われてもよい。
制御装置９において、カメラ制御部９６は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれに、キャリブレーションプレート（パネル２３）に描かれているゲージ２３０を撮像領域に配置させ、ゲージ２３０を撮像させる制御を行う。
ゲージ２３０の基準点に対して、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの向きを調整し、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの光軸を基準点に向けて固定しておく。
カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれは、キャリブレーションプレート（パネル２３）に描かれているゲージ２３０を撮像する。
（ステップＳ４－１）
制御装置９において、処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから、画像データを取得し、取得した画像データを処理する。処理部９４は、画像データを処理することによって、画像のゆがみ、焦点距離などのカメラ２２－１およびカメラ２２－２に固有の特性（内部パラメータ）を算出する。
処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから、画像データを取得し、取得した画像データを処理する。処理部９４は、画像データを処理することによって得られるゲージ２３０の画像に、画像のゆがみ、焦点距離などのカメラ２２－１およびカメラ２２－２に固有の特性（内部パラメータ）に基づいて、歪補正を行う。
処理部９４は、画像データを処理することによって得られるゲージ２３０の画像に基づいて、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれで撮像された画像にワールド座標系を設定する。
処理部９４は、記憶部９５に記憶されているゲージ２３０を参照し、画像データを処理することによって得られるゲージ２３０の画像に表れたゲージ２３０との比較演算を行うことで、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれにおいて、変位Ｄｘ，変位Ｄｚおよび傾き角Ｒを計算する。
処理部９４は、得られたカメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの変位Ｄｘ，変位Ｄｚおよび傾き角Ｒに対して、例えばホモグラフィ変換などの演算処理により、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの外部パラメータとして開先３の断面形状を正面つまり開先の連続方向から見た状態に校正する情報を取得する。ホモグラフィ変換は、「（同じものを写した）二枚の画像の間の変換」を表す。つまり、ホモグラフィ変換は、歪んだ画像から内部パラメータを使って歪んでいない画像を作成する。内部パラメータを算出することもホモグラフィ変換を用いていると表現してもよい。ホモグラフィ変換の内容は、行列計算であり、ワールド座標系に仮想画面を想定すれば、後述するステップＳ６－１で、ホモグラフィ変換が行われてもよい。
【0062】
（ステップＳ５－１）
制御装置９において、処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの内部パラメータを、カメラ２２－１のＭＡＣアドレスおよびカメラ２２－２のＭＡＣアドレスと関連付けて、記憶部９５に記憶させる。
（ステップＳ６－１）
制御装置９において、カメラ制御部９６は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれに、キャリブレーションプレート（パネル２３）を撮像させる制御を行う。カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれは、キャリブレーションプレート（パネル２３）を撮像する。
（ステップＳ７－１）
制御装置９において、判定部９７は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから、画像データを取得し、取得した画像データを処理する。判定部９７は、画像データを処理することによって得られる画像に基づいて、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが、溶接ロボット１０の左側および右側のいずれに取り付けられているのかを判定する。
判定部９７は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが正しく取り付けられていないと判定した場合に、通知部９８に通知する。通知部９８は、判定部９７から通知された場合に、ユーザにカメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが正しく取り付けられてないことを通知する。ここでは、判定部９７が、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが正しく取り付けられていると判定した場合について説明を続ける。
制御装置９において、処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの内部パラメータを、カメラ２２－１のＭＡＣアドレスおよびカメラ２２－２のＭＡＣアドレスと関連付けて、記憶部９５に記憶させる。
（ステップＳ６－１）
制御装置９において、カメラ制御部９６は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれに、キャリブレーションプレート（パネル２３）を撮像させる制御を行う。カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれは、キャリブレーションプレート（パネル２３）を撮像する。
（ステップＳ７－１）
制御装置９において、判定部９７は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから、画像データを取得し、取得した画像データを処理する。判定部９７は、画像データを処理することによって得られる画像に基づいて、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが、溶接ロボット１０の左側および右側のいずれに取り付けられているのかを判定する。
判定部９７は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが正しく取り付けられていないと判定した場合に、通知部９８に通知する。通知部９８は、判定部９７から通知された場合に、ユーザにカメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが正しく取り付けられてないことを通知する。ここでは、判定部９７が、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが正しく取り付けられていると判定した場合について説明を続ける。
【0063】
（ステップＳ８－１）
制御装置９において、処理部９４は、画像データを処理することによって得られるゲージ２３０の画像に基づいて、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれで撮像された画像におけるワールド座標系を設定する。図９を参照して、引き続き説明を続ける。
（ステップＳ１－２）
アーム２３１を回動させることによって、キャリブレーションプレート（パネル２３）をカメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの視野外まで退避させる。
制御装置９において、処理部９４は、カメラ座標系の原点を校正する。例えば、溶接ロボット１０の溶接トーチ１６の先端から溶接ワイヤを出した状態にする。断面形状３２の任意位置（例えば予め設定される校正ポイントに用いた開先３の折曲点）をトーチねらい位置として選択しておき、溶接ロボット１０をＸ軸方向およびＺ軸方向に移動させ、溶接トーチ１６から延びる溶接ワイヤ１６１の先端をトーチねらい位置に接触させる。
カメラ制御部９６は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれに、溶接ワイヤの先端を含む溶接ワイヤを撮像させる制御を行う。カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれは、溶接ワイヤの先端を含む溶接ワイヤを撮像する。処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから、画像データを取得し、取得した画像データを処理する。
制御装置９において、処理部９４は、画像データを処理することによって得られるゲージ２３０の画像に基づいて、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれで撮像された画像におけるワールド座標系を設定する。図９を参照して、引き続き説明を続ける。
（ステップＳ１－２）
アーム２３１を回動させることによって、キャリブレーションプレート（パネル２３）をカメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの視野外まで退避させる。
制御装置９において、処理部９４は、カメラ座標系の原点を校正する。例えば、溶接ロボット１０の溶接トーチ１６の先端から溶接ワイヤを出した状態にする。断面形状３２の任意位置（例えば予め設定される校正ポイントに用いた開先３の折曲点）をトーチねらい位置として選択しておき、溶接ロボット１０をＸ軸方向およびＺ軸方向に移動させ、溶接トーチ１６から延びる溶接ワイヤ１６１の先端をトーチねらい位置に接触させる。
カメラ制御部９６は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれに、溶接ワイヤの先端を含む溶接ワイヤを撮像させる制御を行う。カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれは、溶接ワイヤの先端を含む溶接ワイヤを撮像する。処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから、画像データを取得し、取得した画像データを処理する。
【0064】
（ステップＳ２－２）
溶接ロボット１０の溶接トーチ１６の先端から溶接ワイヤが出ない状態にする。
制御装置９において、カメラ制御部９６は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれに、溶接トーチ１６の先端を撮像させる制御を行う。カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれは、溶接トーチ１６の先端を撮像する。処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから、画像データを取得し、取得した画像データを処理する。
（ステップＳ３－２）
制御装置９において、処理部９４は、画像データを処理することによって得られるワイヤ先端を含むワイヤの画像と溶接トーチ１６の先端の画像とに基づいて、ワイヤ先端を含むワイヤの画像を取得する。処理部９４は、取得したワイヤ先端を含むワイヤの画像に基づいて、ロボット座標系での溶接ワイヤ先端（トーチねらい位置）の座標を取得する。
（ステップＳ４－２）
制御装置９において、処理部９４は、取得したロボット座標系でのワイヤ先端の座標を、ワールド座標系の原点に設定する。図１０を参照して、引き続き説明を続ける。
溶接ロボット１０の溶接トーチ１６の先端から溶接ワイヤが出ない状態にする。
制御装置９において、カメラ制御部９６は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれに、溶接トーチ１６の先端を撮像させる制御を行う。カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれは、溶接トーチ１６の先端を撮像する。処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから、画像データを取得し、取得した画像データを処理する。
（ステップＳ３－２）
制御装置９において、処理部９４は、画像データを処理することによって得られるワイヤ先端を含むワイヤの画像と溶接トーチ１６の先端の画像とに基づいて、ワイヤ先端を含むワイヤの画像を取得する。処理部９４は、取得したワイヤ先端を含むワイヤの画像に基づいて、ロボット座標系での溶接ワイヤ先端（トーチねらい位置）の座標を取得する。
（ステップＳ４－２）
制御装置９において、処理部９４は、取得したロボット座標系でのワイヤ先端の座標を、ワールド座標系の原点に設定する。図１０を参照して、引き続き説明を続ける。
【0065】
（ステップＳ１－３）
サドル移動制御部９２は、開先３の測定部位３１に溶接ロボット１０を移動させる。
制御装置９において、処理部９４は、照明装置２１に測定部位３１を横断方向へ線状に照明させる。処理部９４は、センシングポイントを決定する。
（ステップＳ２－３）
制御装置９において、処理部９４は、決定したセンシングポイントを挟む溶接対象の特徴に基づいて、左側のカメラ２２－１でエリアの算出が可能か、右側のカメラ２２－２でエリアの算出が可能か、左側のカメラ２２－１および右側のカメラ２２－２の両方でエリアの算出が可能かを判定する。
（ステップＳ３－３）
制御装置９において、カメラ制御部９６は、エリアの算出が可能であると判定した左側のカメラ２２－１および右側のカメラ２２－２のいずれか一方又は両方に、センシングポイントを撮像させる制御を行う。
カメラ制御部９６は、記憶部９５に記憶されたＩＰアドレスにアクセスすることによって、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれに、開先３の測定部位３１を撮像させる制御を行う。カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれは、開先３の測定部位３１を撮像する。
サドル移動制御部９２は、開先３の測定部位３１に溶接ロボット１０を移動させる。
制御装置９において、処理部９４は、照明装置２１に測定部位３１を横断方向へ線状に照明させる。処理部９４は、センシングポイントを決定する。
（ステップＳ２－３）
制御装置９において、処理部９４は、決定したセンシングポイントを挟む溶接対象の特徴に基づいて、左側のカメラ２２－１でエリアの算出が可能か、右側のカメラ２２－２でエリアの算出が可能か、左側のカメラ２２－１および右側のカメラ２２－２の両方でエリアの算出が可能かを判定する。
（ステップＳ３－３）
制御装置９において、カメラ制御部９６は、エリアの算出が可能であると判定した左側のカメラ２２－１および右側のカメラ２２－２のいずれか一方又は両方に、センシングポイントを撮像させる制御を行う。
カメラ制御部９６は、記憶部９５に記憶されたＩＰアドレスにアクセスすることによって、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれに、開先３の測定部位３１を撮像させる制御を行う。カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれは、開先３の測定部位３１を撮像する。
【0066】
（ステップＳ４－３）
制御装置９において、処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから、画像データを取得し、取得した画像データを処理する。処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから取得した画像データを処理することによって得られる開先３の測定部位３１の画像のうちの一方に反転処理を行う。
（ステップＳ５－３）
制御装置９において、処理部９４は、反転処理を行った開先３の測定部位３１の画像と、反転処理を行わなかった開先３の測定部位３１の画像とに基づいて、開先３の長さ、角度、板厚などを算出することによってエッジ検出処理を行う。図１１を参照して、引き続き説明を続ける。
制御装置９において、処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから、画像データを取得し、取得した画像データを処理する。処理部９４は、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれから取得した画像データを処理することによって得られる開先３の測定部位３１の画像のうちの一方に反転処理を行う。
（ステップＳ５－３）
制御装置９において、処理部９４は、反転処理を行った開先３の測定部位３１の画像と、反転処理を行わなかった開先３の測定部位３１の画像とに基づいて、開先３の長さ、角度、板厚などを算出することによってエッジ検出処理を行う。図１１を参照して、引き続き説明を続ける。
【0067】
（ステップＳ１－４）
制御装置９において、処理部９４は、右側のセンシングポイントのみが使用エリア内（エリアの算出が可能）であるか否かを判定する。
（ステップＳ２－４）
制御装置９において、処理部９４は、右側のセンシングポイントのみが使用エリア内（エリアの算出が可能）であると判定した場合に、右側のセンシングポイントを使用して開先３の形状とロボット座標系における基準点とを導出し、導出した開先３の形状を特定する情報と基準点の値とを出力する。
（ステップＳ３－４）
制御装置９において、処理部９４は、右側のセンシングポイントのみが使用エリア内（エリアの算出が可能）でないと判定した場合に、エッジ検出処理の結果に基づいて、左側のセンシングポイントのみが使用エリア内（エリアの算出が可能）であるか否かを判定する。
制御装置９において、処理部９４は、右側のセンシングポイントのみが使用エリア内（エリアの算出が可能）であるか否かを判定する。
（ステップＳ２－４）
制御装置９において、処理部９４は、右側のセンシングポイントのみが使用エリア内（エリアの算出が可能）であると判定した場合に、右側のセンシングポイントを使用して開先３の形状とロボット座標系における基準点とを導出し、導出した開先３の形状を特定する情報と基準点の値とを出力する。
（ステップＳ３－４）
制御装置９において、処理部９４は、右側のセンシングポイントのみが使用エリア内（エリアの算出が可能）でないと判定した場合に、エッジ検出処理の結果に基づいて、左側のセンシングポイントのみが使用エリア内（エリアの算出が可能）であるか否かを判定する。
【0068】
（ステップＳ４－４）
制御装置９において、処理部９４は、左側のセンシングポイントのみが使用エリア内（エリアの算出が可能）であると判定した場合に、左側のセンシングポイントを使用して開先３の形状とロボット座標系における基準点とを導出し、導出した開先３の形状を特定する情報と基準点の値とを出力する。
（ステップＳ５－４）
制御装置９において、処理部９４は、右側のセンシングポイントのみが使用エリア内（エリアの算出が可能）でないと判定した場合に、設定パラメータの平均処理を行うか否かを判定する。
（ステップＳ６－４）
制御装置９において、処理部９４は、設定パラメータの平均処理を行うと判定した場合に、右側のセンシングポイントを使用して開先３の形状とロボット座標系における基準点とを導出するとともに、左側のセンシングポイントを使用して開先３の形状とロボット座標系における基準点を導出する。
処理部９４は、右側のセンシングポイントを使用して導出した開先３の形状と、左側のセンシングポイントを使用して導出した開先３の形状とを平均化する。処理部９４は、右側のセンシングポイントを使用して導出したロボット座標系における基準点と、左側のセンシングポイントを使用して導出したロボット座標系における基準点とを平均化する。
処理部９４は、右側のセンシングポイントを使用して導出した開先３の形状と左側のセンシングポイントを使用して導出した開先３の形状とを平均化した結果と、右側のセンシングポイントを使用して導出したロボット座標系における基準点と左側のセンシングポイントを使用して導出したロボット座標系における基準点とを平均化した結果とを出力する。
制御装置９において、処理部９４は、左側のセンシングポイントのみが使用エリア内（エリアの算出が可能）であると判定した場合に、左側のセンシングポイントを使用して開先３の形状とロボット座標系における基準点とを導出し、導出した開先３の形状を特定する情報と基準点の値とを出力する。
（ステップＳ５－４）
制御装置９において、処理部９４は、右側のセンシングポイントのみが使用エリア内（エリアの算出が可能）でないと判定した場合に、設定パラメータの平均処理を行うか否かを判定する。
（ステップＳ６－４）
制御装置９において、処理部９４は、設定パラメータの平均処理を行うと判定した場合に、右側のセンシングポイントを使用して開先３の形状とロボット座標系における基準点とを導出するとともに、左側のセンシングポイントを使用して開先３の形状とロボット座標系における基準点を導出する。
処理部９４は、右側のセンシングポイントを使用して導出した開先３の形状と、左側のセンシングポイントを使用して導出した開先３の形状とを平均化する。処理部９４は、右側のセンシングポイントを使用して導出したロボット座標系における基準点と、左側のセンシングポイントを使用して導出したロボット座標系における基準点とを平均化する。
処理部９４は、右側のセンシングポイントを使用して導出した開先３の形状と左側のセンシングポイントを使用して導出した開先３の形状とを平均化した結果と、右側のセンシングポイントを使用して導出したロボット座標系における基準点と左側のセンシングポイントを使用して導出したロボット座標系における基準点とを平均化した結果とを出力する。
【0069】
（ステップＳ７－４）
制御装置９において、処理部９４は、設定パラメータの平均処理を行わないと判定した場合に、設定パラメータを都度確認するように設定する。
（ステップＳ８－４）
制御装置９において、処理部９４は、ステップＳ２－４とＳ４－４とＳ６－４とのいずれかで出力した値にエラーがあるか否かを判定する。
（ステップＳ９－４）
制御装置９において、処理部９４は、ステップＳ２－４とＳ４－４とＳ６－４とのいずれかで出力した値にエラーがあると判定した場合又はステップＳ７－４で設定パラメータを都度確認するとした場合に、表示部（図示なし）に処理画面を表示させる。
処理画面において、ユーザは、右側のセンシングポイントを使用して導出した開先３の形状とロボット座標系における基準点と、左側のセンシングポイントを使用して導出した開先３の形状とロボット座標系における基準点とのいずれかを選択できる。処理画面において、ユーザは、データを修正できる。
（ステップＳ１０－４）
制御装置９において、処理部９４は、ステップＳ８－４でエラー値がないと判定した場合に、開先３の形状とロボット座標系における基準点とを確定する。処理部９４は、確定した開先３の形状とロボット座標系における基準点とを記憶部９５に記憶させる。
図８のステップＳ３－１では、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれは、キャリブレーションプレート（パネル２３）に描かれているゲージ２３０を撮像する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、予めキャリブレーションプレート（パネル２３）をオフラインで撮像した画像を取得するようにしてもよい。
図８において、ステップＳ３－１からＳ５－１は、内部パラメータを算出し、保存した後に、省略されてもよい。
制御装置９において、処理部９４は、設定パラメータの平均処理を行わないと判定した場合に、設定パラメータを都度確認するように設定する。
（ステップＳ８－４）
制御装置９において、処理部９４は、ステップＳ２－４とＳ４－４とＳ６－４とのいずれかで出力した値にエラーがあるか否かを判定する。
（ステップＳ９－４）
制御装置９において、処理部９４は、ステップＳ２－４とＳ４－４とＳ６－４とのいずれかで出力した値にエラーがあると判定した場合又はステップＳ７－４で設定パラメータを都度確認するとした場合に、表示部（図示なし）に処理画面を表示させる。
処理画面において、ユーザは、右側のセンシングポイントを使用して導出した開先３の形状とロボット座標系における基準点と、左側のセンシングポイントを使用して導出した開先３の形状とロボット座標系における基準点とのいずれかを選択できる。処理画面において、ユーザは、データを修正できる。
（ステップＳ１０－４）
制御装置９において、処理部９４は、ステップＳ８－４でエラー値がないと判定した場合に、開先３の形状とロボット座標系における基準点とを確定する。処理部９４は、確定した開先３の形状とロボット座標系における基準点とを記憶部９５に記憶させる。
図８のステップＳ３－１では、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれは、キャリブレーションプレート（パネル２３）に描かれているゲージ２３０を撮像する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、予めキャリブレーションプレート（パネル２３）をオフラインで撮像した画像を取得するようにしてもよい。
図８において、ステップＳ３－１からＳ５－１は、内部パラメータを算出し、保存した後に、省略されてもよい。
【0070】
前述した実施形態では、溶接ロボット１０に、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれが取り付けられる場合について説明したが、この例に限られない。例えば、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれとともに、又はカメラ２２－１およびカメラ２２－２の代わりに輝度情報を取得できるセンサが取り付けられてもよい。
前述した実施形態において、図９のステップＳ１－２からＳ４－２と、図１０のステップＳ１－３からＳ５－３とは、順次実行してもよいし、並行して実行してもよいし、個別に実行してもよい。
前述した実施形態においては、パネル２３の表面には、直交配置された複数本の線２３２および線２３３による二次元のゲージ２３０が描かれている場合について説明したが、この例に限られない。
例えば、パネル２３の表面に、直交配置された２本の矢印が描かれていてもよいし、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれで撮像した画像においてカメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの方位や傾きが検出可能な図形が描かれていてもよいし、形が異なる複数の点の配列パターンなどが描かれていてもよい。ゲージ２３０は、パネル２３に印刷などで描かれたものに限らず、発光するものなどでもよい。
前述した実施形態において、図９のステップＳ１－２からＳ４－２と、図１０のステップＳ１－３からＳ５－３とは、順次実行してもよいし、並行して実行してもよいし、個別に実行してもよい。
前述した実施形態においては、パネル２３の表面には、直交配置された複数本の線２３２および線２３３による二次元のゲージ２３０が描かれている場合について説明したが、この例に限られない。
例えば、パネル２３の表面に、直交配置された２本の矢印が描かれていてもよいし、カメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれで撮像した画像においてカメラ２２－１およびカメラ２２－２のそれぞれの方位や傾きが検出可能な図形が描かれていてもよいし、形が異なる複数の点の配列パターンなどが描かれていてもよい。ゲージ２３０は、パネル２３に印刷などで描かれたものに限らず、発光するものなどでもよい。
【0071】
前述した実施形態では、判定部９７は、左側被写体画像において、被写体（パネル２３）から二次元ゲージのカメラ座標系での原点（ＶＬ１）の座標と原点（ＶＬ１）に対向する頂点（ＶＬ２）の座標とを取得し、右側被写体画像において、被写体（パネル２３）から二次元ゲージのカメラ座標系での原点（ＶＲ１）の座標と原点（ＶＲ１）に対向する頂点（ＶＲ２）の座標とを取得する場合について説明したが、この例に限られない。
例えば、判定部９７は、左側被写体画像において、被写体（パネル２３）から二次元ゲージのカメラ座標系での原点（ＶＬ１）以外の座標と原点（ＶＬ１）以外に対向する頂点の座標とを取得し、右側被写体画像において、被写体（パネル２３）から二次元ゲージのカメラ座標系での原点（ＶＲ１）以外の座標と原点（ＶＲ１）以外に対向する頂点（ＶＲ２）の座標とを取得してもよい。
前述した実施形態では、ゲージ２３０が表示されたパネル２３は、可動式のアーム２３１により退避可能なものである場合について説明したが、この例に限られない。例えば、パネル２３を溶接ロボット１０に対して着脱自在とされたものであってもよい。
前述した実施形態では、照明装置２１としてラインレーザ照明装置を使用した場合について説明したが、この例限られない。
例えば、照明装置２１は、レーザ光に限らず他の光源でもよく、開先３をその横断方向へ線状に連続して、または線状に並ぶ多点で照明できればよく、断面形状３２となる画像を一括して取り込むことができればよい。
例えば、判定部９７は、左側被写体画像において、被写体（パネル２３）から二次元ゲージのカメラ座標系での原点（ＶＬ１）以外の座標と原点（ＶＬ１）以外に対向する頂点の座標とを取得し、右側被写体画像において、被写体（パネル２３）から二次元ゲージのカメラ座標系での原点（ＶＲ１）以外の座標と原点（ＶＲ１）以外に対向する頂点（ＶＲ２）の座標とを取得してもよい。
前述した実施形態では、ゲージ２３０が表示されたパネル２３は、可動式のアーム２３１により退避可能なものである場合について説明したが、この例に限られない。例えば、パネル２３を溶接ロボット１０に対して着脱自在とされたものであってもよい。
前述した実施形態では、照明装置２１としてラインレーザ照明装置を使用した場合について説明したが、この例限られない。
例えば、照明装置２１は、レーザ光に限らず他の光源でもよく、開先３をその横断方向へ線状に連続して、または線状に並ぶ多点で照明できればよく、断面形状３２となる画像を一括して取り込むことができればよい。
【0072】
本実施形態に係る溶接ロボットシステム１によれば、鋼材を所定方向に移動しながら鋼材を溶接する溶接ロボット１０を備える。溶接ロボットシステム１は、溶接ロボット１０に取り付けられるセンサであって、溶接ロボット１０の所定方向側に取り付けられた所定方向側センサと、溶接ロボット１０に取り付けられるセンサであって、溶接ロボットの所定方向側とは反対側に取り付けられた反対側センサと、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する判定部９７とを備える。
このように構成することによって、溶接ロボットシステム１は、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する判定部９７を備えるため、センサの取り付け位置の正誤を判定できる。
このように構成することによって、溶接ロボットシステム１は、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する判定部９７を備えるため、センサの取り付け位置の正誤を判定できる。
【0073】
溶接ロボットシステム１であって、センサは、カメラ２２を含み、溶接ロボットシステム１は、所定方向側センサと反対側センサとに、所定方向側センサと反対側センサとの間に設置された被写体を撮像させる制御を行うカメラ制御部９６としての制御部をさらに備える。判定部９７は、所定方向側センサと反対側センサとが被写体を撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する。
このように構成することによって、判定部９７は、所定方向側センサと反対側センサとが被写体を撮像して出力した画像とを用いて、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラ２２の取り付け位置の正誤を判定できる。
このように構成することによって、判定部９７は、所定方向側センサと反対側センサとが被写体を撮像して出力した画像とを用いて、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラ２２の取り付け位置の正誤を判定できる。
【0074】
溶接ロボットシステム１であって、被写体は、所定方向側センサと反対側センサとのそれぞれの撮像範囲における所定範囲内に位置する。
このように構成することによって、判定部９７は、所定方向側センサと反対側センサとが、それぞれの撮像範囲における所定範囲内に位置する被写体を撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラ２２の取り付け位置の正誤を判定できる。
このように構成することによって、判定部９７は、所定方向側センサと反対側センサとが、それぞれの撮像範囲における所定範囲内に位置する被写体を撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラ２２の取り付け位置の正誤を判定できる。
【0075】
溶接ロボットシステム１であって、被写体の形状は、矩形である。このように構成することによって、判定部９７は、所定方向側センサと反対側センサとが、矩形の被写体を撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラ２２の取り付け位置の正誤を判定できる。
溶接ロボットシステム１であって、被写体の形状は、長方形であり、被写体の長辺と、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれの撮像範囲の長辺とがなす角が不変である。
このように構成することによって、判定部９７は、所定方向側センサと反対側センサとが、長方形の被写体を撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラ２２の取り付け位置の正誤を判定できる。
溶接ロボットシステム１であって、被写体の形状は、長方形であり、被写体の長辺と、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれの撮像範囲の長辺とがなす角が不変である。
このように構成することによって、判定部９７は、所定方向側センサと反対側センサとが、長方形の被写体を撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラ２２の取り付け位置の正誤を判定できる。
【0076】
溶接ロボットシステム１であって、判定部９７は、画像に含まれる被写体の少なくとも２つの頂点の座標を用い、所定方向側センサと反対側センサとが、所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する。
このように構成することによって、判定部９７は、画像に含まれる被写体の少なくとも２つの頂点の座標を用い、所定方向側センサと反対側センサとが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラ２２の取り付け位置の正誤を判定できる。
このように構成することによって、判定部９７は、画像に含まれる被写体の少なくとも２つの頂点の座標を用い、所定方向側センサと反対側センサとが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラ２２の取り付け位置の正誤を判定できる。
【0077】
溶接ロボットシステム１であって、被写体は、所定方向側センサおよび反対側センサの座標系と溶接ロボットの座標系とを対応付けるためのキャリブレーションであって、所定方向側センサと反対側センサとのキャリブレーションに用いられるキャリブレーションプレートである。
このように構成することによって、判定部９７は、所定方向側センサと反対側センサとがキャリブレーションプレートを撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラ２２の取り付け位置の正誤を判定できる。
このように構成することによって、判定部９７は、所定方向側センサと反対側センサとがキャリブレーションプレートを撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラ２２の取り付け位置の正誤を判定できる。
【0078】
溶接ロボットシステムであって、キャリブレーションプレートは、開先の断面形状の測定にも用いられる。
このように構成することによって、判定部９７は、所定方向側センサと反対側センサとが開先の断面形状の測定にも用いられるキャリブレーションプレートを撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラ２２の取り付け位置の正誤を判定できる。
このように構成することによって、判定部９７は、所定方向側センサと反対側センサとが開先の断面形状の測定にも用いられるキャリブレーションプレートを撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラ２２の取り付け位置の正誤を判定できる。
【0079】
溶接ロボットシステムであって、キャリブレーションプレートは、ワールド座標系に対するロボットの座標系の傾きを求めるためにも用いられる。
このように構成することによって、判定部９７は、所定方向側センサと反対側センサとがワールド座標系に対するロボットの座標系の傾きを求めるためにも用いられるキャリブレーションプレートを撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラ２２の取り付け位置の正誤を判定できる。
このように構成することによって、判定部９７は、所定方向側センサと反対側センサとがワールド座標系に対するロボットの座標系の傾きを求めるためにも用いられるキャリブレーションプレートを撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラ２２の取り付け位置の正誤を判定できる。
【0080】
溶接ロボットシステムであって、画像は、所定方向側センサと反対側センサとがキャリブレーションのために被写体を撮像して出力した画像である。このように構成することによって、判定部９７は、所定方向側センサと反対側センサとがキャリブレーションのために被写体を撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラの取り付け位置の正誤を判定できる。
【0081】
溶接ロボットシステム１であって、画像は、所定方向側センサと反対側センサとのそれぞれが撮像する画像の歪補正のために所定方向側センサと反対側センサとのそれぞれが被写体を撮像して出力した画像である。
このように構成することによって、判定部９７は、所定方向側センサと反対側センサとのそれぞれが撮像する画像の歪補正のために所定方向側センサと反対側センサとのそれぞれが被写体を撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラの取り付け位置の正誤を判定できる。
このように構成することによって、判定部９７は、所定方向側センサと反対側センサとのそれぞれが撮像する画像の歪補正のために所定方向側センサと反対側センサとのそれぞれが被写体を撮像して出力した画像を用いて、所定方向側センサおよび反対側センサのそれぞれが所定方向側および反対側のいずれに取り付けられているのかを判定できるため、カメラの取り付け位置の正誤を判定できる。
【0082】
溶接ロボットシステム１であって、所定方向側センサと反対側センサとが取り付けられる位置に対応する情報をユーザに入力させる入力部９３と、入力部９３により入力される情報が対応する位置と、判定部９７により判定される所定方向側センサと反対側センサとが取り付けられている位置とが異なる場合に、ユーザに通知する通知部９８とを備える。
このように構成することによって、溶接ロボットシステム１は、所定方向側センサと反対側センサとが取り付けられる位置に対応する情報に基づいて、溶接ロボット１０に、鋼材を所定方向に移動させながら鋼材を溶接させることができる。溶接ロボットシステム１は、カメラ２２の取り付け位置が誤っている場合に、ユーザに通知できる。
このように構成することによって、溶接ロボットシステム１は、所定方向側センサと反対側センサとが取り付けられる位置に対応する情報に基づいて、溶接ロボット１０に、鋼材を所定方向に移動させながら鋼材を溶接させることができる。溶接ロボットシステム１は、カメラ２２の取り付け位置が誤っている場合に、ユーザに通知できる。
【0083】
以上、実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組合せを行うことができる。これら実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
なお、上述した制御装置９は、コンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、各機能ブロックの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録する。この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、ＣＰＵが実行することで実現してもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や周辺機器などのハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭなどの可搬媒体のことをいう。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」は、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記憶装置を含む。
なお、上述した制御装置９は、コンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、各機能ブロックの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録する。この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、ＣＰＵが実行することで実現してもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や周辺機器などのハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭなどの可搬媒体のことをいう。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」は、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記憶装置を含む。
【0084】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、短時間の間、動的にプログラムを保持するものを含んでいてもよい。短時間の間、動的にプログラムを保持するものは、例えば、インターネットなどのネットワークや電話回線などの通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線である。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」には、サーバーやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。また、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。また、上記プログラムは、プログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。プログラマブルロジックデバイスは、例えば、ＦＰＧＡである。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」には、サーバーやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。また、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。また、上記プログラムは、プログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。プログラマブルロジックデバイスは、例えば、ＦＰＧＡである。
【0085】
なお、上述の制御装置９は内部にコンピュータを有している。そして、上述した制御装置９の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。
ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリなどをいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリなどをいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【符号の説明】
【0086】
１ 溶接ロボットシステム
１０ 溶接ロボット
１１ 走行レール
１２ サドル
１３ケース
１４ ブラケット
１５ ホルダ
１６ 溶接トーチ
１６１ 溶接ワイヤ
２ 溶接対象物
２１ 照明装置
２２、２２－１、２２－２ カメラ
２２０ 撮像領域
２２１ 支持パネル
２２２ 支持アーム
２２３ 支持レール
２３ パネル
２３０ ゲージ
２３１ アーム
２３２、２３３ 線
３ 開先
３１ 測定部位
３２ 断面形状
９ 制御装置
９１ 溶接動作制御部
９２ サドル移動制御部
９３ 入力部
９４ 処理部
９５ 記憶部
９６ カメラ制御部
９７ 判定部
９８ 通知部
１０ 溶接ロボット
１１ 走行レール
１２ サドル
１３ケース
１４ ブラケット
１５ ホルダ
１６ 溶接トーチ
１６１ 溶接ワイヤ
２ 溶接対象物
２１ 照明装置
２２、２２－１、２２－２ カメラ
２２０ 撮像領域
２２１ 支持パネル
２２２ 支持アーム
２２３ 支持レール
２３ パネル
２３０ ゲージ
２３１ アーム
２３２、２３３ 線
３ 開先
３１ 測定部位
３２ 断面形状
９ 制御装置
９１ 溶接動作制御部
９２ サドル移動制御部
９３ 入力部
９４ 処理部
９５ 記憶部
９６ カメラ制御部
９７ 判定部
９８ 通知部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【手続補正書】
【提出日】2023-02-02
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋼材を所定方向に移動しながら前記鋼材を溶接する溶接ロボットを備える溶接ロボットシステムであって、
前記溶接ロボットに取り付けられるセンサであって、前記溶接ロボットの所定方向側に取り付けられた所定方向側センサと、
前記溶接ロボットに取り付けられるセンサであって、前記溶接ロボットの前記所定方向側とは反対側に取り付けられた反対側センサと、
前記所定方向側センサおよび前記反対側センサのそれぞれが前記所定方向側および前記反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する判定部と、
を備え、
前記センサは、輝度情報を取得できるセンサ又はカメラである、溶接ロボットシステム。
前記溶接ロボットに取り付けられるセンサであって、前記溶接ロボットの所定方向側に取り付けられた所定方向側センサと、
前記溶接ロボットに取り付けられるセンサであって、前記溶接ロボットの前記所定方向側とは反対側に取り付けられた反対側センサと、
前記所定方向側センサおよび前記反対側センサのそれぞれが前記所定方向側および前記反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する判定部と、
を備え、
前記センサは、輝度情報を取得できるセンサ又はカメラである、溶接ロボットシステム。
【請求項2】
前記所定方向側センサと前記反対側センサとに、前記所定方向側センサと前記反対側センサとの間に設置された被写体を撮像させる制御を行う制御部
をさらに備え、
前記センサは、カメラを含み、
前記判定部は、前記所定方向側センサと前記反対側センサとが前記被写体を撮像して出力した画像を用いて、前記所定方向側センサおよび前記反対側センサが前記所定方向側および前記反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する、請求項１に記載の溶接ロボットシステム。
をさらに備え、
前記センサは、カメラを含み、
前記判定部は、前記所定方向側センサと前記反対側センサとが前記被写体を撮像して出力した画像を用いて、前記所定方向側センサおよび前記反対側センサが前記所定方向側および前記反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する、請求項１に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項3】
前記被写体は、前記所定方向側センサと前記反対側センサとのそれぞれの撮像範囲における所定範囲内に位置する、請求項２に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項4】
前記被写体の形状は、矩形である、請求項２に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項5】
前記被写体の長辺と、前記所定方向側センサおよび前記反対側センサのそれぞれの撮像範囲の長辺とがなす角が不変である、
請求項４に記載の溶接ロボットシステム。
請求項４に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項6】
前記判定部は、前記画像に含まれる前記被写体の少なくとも２つの頂点の座標を用い、前記所定方向側センサと前記反対側センサとが、前記所定方向側および前記反対側のいずれに取り付けられているのかを判定する、請求項２に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項7】
前記被写体は、前記所定方向側センサおよび前記反対側センサの座標系と前記溶接ロボットの座標系とを対応付けるためのキャリブレーションであって、前記所定方向側センサと前記反対側センサとのキャリブレーションに用いられるキャリブレーションプレートである、請求項２に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項8】
前記キャリブレーションプレートは、開先の断面形状の測定にも用いられる、請求項７に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項9】
前記キャリブレーションプレートは、ワールド座標系に対する前記溶接ロボットの座標系の傾きを求めるためにも用いられる、請求項７に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項10】
前記画像は、前記所定方向側センサと前記反対側センサとが前記キャリブレーションのために前記被写体を撮像して出力した画像である、請求項７に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項11】
前記画像は、前記所定方向側センサと前記反対側センサとのそれぞれが撮像する画像の歪み補正のために前記所定方向側センサと前記反対側センサとのそれぞれが前記被写体を撮像して出力した画像である、請求項２に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項12】
前記所定方向側センサと前記反対側センサとが取り付けられる位置に対応する位置情報をユーザに入力させる入力部と、
前記入力部により入力される前記位置情報に対応する位置と、前記判定部により判定される前記所定方向側センサと前記反対側センサとが取り付けられている位置と、が異なる場合に、前記ユーザに通知する通知部と、
を備える、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の溶接ロボットシステム。
前記入力部により入力される前記位置情報に対応する位置と、前記判定部により判定される前記所定方向側センサと前記反対側センサとが取り付けられている位置と、が異なる場合に、前記ユーザに通知する通知部と、
を備える、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項13】
鋼材を所定方向に移動しながら前記鋼材を溶接する溶接ロボットを備える溶接ロボットシステムが実行する判定方法であって、
前記溶接ロボットの所定方向側に取り付けられた所定方向側センサと、前記溶接ロボットの前記所定方向側とは反対側に取り付けられた反対側センサとのそれぞれが前記所定方向側および前記反対側のいずれに取り付けられているのかを判定するステップ
を有し、
前記所定方向側センサ及び前記反対側センサは、輝度情報を取得できるセンサ又はカメラである、判定方法。
前記溶接ロボットの所定方向側に取り付けられた所定方向側センサと、前記溶接ロボットの前記所定方向側とは反対側に取り付けられた反対側センサとのそれぞれが前記所定方向側および前記反対側のいずれに取り付けられているのかを判定するステップ
を有し、
前記所定方向側センサ及び前記反対側センサは、輝度情報を取得できるセンサ又はカメラである、判定方法。