溶接ロボットシステム及び可搬式教示操作装置
【課題】
溶接時の施工条件と、この条件で得られた溶接ビードの外観検査の分析結果とを容易にデータベース化することができない。
【解決手段】
ティーチペンダント１０は溶接ロボットＲの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する撮像装置３０、画像を表示するディスプレイ１７、ティーチペンダント１０の測定点から溶接ビードの幅方向の両側縁までの距離を取得する測距センサ３７と、測距センサ３７が取得した距離を使用して溶接ビード幅を算出する溶接ビード幅演算部２５を備える。コントローラ４０のハードディスク４４は、溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶するとともに作業プログラムに従って溶接ロボットＲが施工した溶接ビードの施工条件と、溶接ビード幅を関連付けしてデータベースとして記憶する。
溶接時の施工条件と、この条件で得られた溶接ビードの外観検査の分析結果とを容易にデータベース化することができない。
【解決手段】
ティーチペンダント１０は溶接ロボットＲの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する撮像装置３０、画像を表示するディスプレイ１７、ティーチペンダント１０の測定点から溶接ビードの幅方向の両側縁までの距離を取得する測距センサ３７と、測距センサ３７が取得した距離を使用して溶接ビード幅を算出する溶接ビード幅演算部２５を備える。コントローラ４０のハードディスク４４は、溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶するとともに作業プログラムに従って溶接ロボットＲが施工した溶接ビードの施工条件と、溶接ビード幅を関連付けしてデータベースとして記憶する。
【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及び可搬式教示操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１のロボットシステムが公知である。特許文献１では、溶接条件をデータベース化しておき、このデータベースに基づいて所望の溶接結果を得るための溶接条件を算出することが行われている。より詳細には、過去の溶接結果記録データに対して相関分析等を行い、溶接前に所望する溶接結果を得るための溶接条件を導出するようにしている。
【０００３】
又、特許文献２では、特許文献１と同様に、溶接条件をデータベース化することが行われている。特許文献２が特許文献１と異なる点は、溶接施工時に収集した条件（トーチ角度、溶接電流、溶接電圧）と共に、溶接を行った際の様子、ワーク状態、溶接結果などを静止画像又は動画として視覚的にも記録してデータベース化している点である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許３６７５３０４号公報
【特許文献２】特許３０４７８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２では、溶接施工時に収集した条件（トーチ角度、溶接電流、溶接電圧）と共に、撮像した画像をデータベース化することによって、溶接を行った際の様子、ワーク状態、溶接結果などを視覚的に表示確認することができる利点を有する。
【０００６】
しかしながら、特許文献２では、溶接施工時に収集した施工条件は、数値で記録されるが、溶接結果の状態となる画像からは数値化、定量化はされておらず、特許文献１とは異なり、溶接前に所望する溶接結果を推定することには使用できない。
【０００７】
なお、特許文献１は、過去の溶接結果記録データに関してどのような手段にて取得するかの技術は提案されていない。
本発明の目的は、溶接時の施工条件と溶接結果の溶接ビードの外観検査の分析結果で構成されるデータベースを容易に構築できる溶接ロボットシステムを提供することにある。又、本発明の他の目的は、上記システムに使用可能な可搬式操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１の発明は、可搬式教示操作装置とロボット制御装置を含む溶接ロボットシステムであって、前記可搬式教示操作装置は、溶接ロボットの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する撮像手段と、前記溶接ビードの画像を表示する表示手段と、前記表示された前記溶接ビードの幅（以下、溶接ビード幅という）を算出するための幅算出パラメータを取得するパラメータ取得手段と、前記パラメータ取得手段が取得した幅算出パラメータを使用して前記溶接ビード幅を算出する溶接ビード幅算出手段を備え、前記ロボット制御装置は、溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶する作業プログラム記憶手段と、前記作業プログラムに従って前記溶接ロボットが施工した前記溶接ビードの施工条件と、前記溶接ビード幅を関連付けしてデータベースとして記憶するデータベース記憶手段とを備えることを特徴とする溶接ロボットシステムを要旨としている。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、測距対象物に対してスポット光を照射する投光手段を備え、前記パラメータ取得手段は、前記投光手段から投光されたスポット光により指定された溶接ビードのエッジまでの距離を測距する測距手段であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２において、前記可搬式教示操作装置は、教示データを入力する教示データ入力手段を備える教示操作装置本体と、前記教示操作装置本体に対して有線接続されて移動自在にされた分離体を備え、前記撮像手段及び測距手段が前記分離体に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、可搬式教示操作装置とロボット制御装置と画像処理装置を含む溶接ロボットシステムであって、前記可搬式教示操作装置は、溶接ロボットの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する撮像手段と、前記画像を表示する表示手段を備え、前記画像処理装置は、前記画像から二値化画像処理を行う画像処理手段と、二値化画像から、前記溶接ビードの幅（以下、溶接ビード幅という）を算出する溶接ビード幅算出手段を備え、前記ロボット制御装置は、溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶する作業プログラム記憶手段と、前記作業プログラムに従って前記溶接ロボットが施工した前記溶接ビードの施工条件と、前記溶接ビード幅を関連付けしてデータベースとして記憶するデータベース記憶手段とを備えることを特徴とする溶接ロボットシステムを要旨としている。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４において、前記表示手段は、前記溶接ビードの画像を表示するとともに、前記溶接ビード幅算出手段が算出した前記溶接ビード幅を示すスケールを表示するものであり、又、前記可搬式教示操作装置は、前記表示手段に表示された前記スケールが示す幅を手動で調整する調整手段を備え、前記データベース記憶手段は、前記調整手段により調整した後の幅を前記施工条件と関連付けして記憶することを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、溶接ロボットの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する撮像手段と、前記溶接ビードの画像を表示する表示手段と、前記表示された前記溶接ビードの幅（以下、溶接ビード幅という）を算出するための幅算出パラメータを取得するパラメータ取得手段と、前記パラメータ取得手段が取得した幅算出パラメータを使用して前記溶接ビード幅を算出する溶接ビード幅算出手段を備えることを特徴とする可搬式教示操作装置を要旨としている。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項６において、測距対象物に対してスポット光を照射する投光手段を備え、前記パラメータ取得手段は、前記投光手段から投光されたスポット光により指定された溶接ビードのエッジまでの距離を測距する測距手段であることを特徴とする。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項６又は請求項７において、教示データを入力する教示データ入力手段を備える教示操作装置本体と、前記教示操作装置本体に対して有線接続されて移動自在にされた分離体を備え、前記撮像手段及び測距手段が前記分離体に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１及び請求項４の発明によれば、溶接時の施工条件と溶接結果の溶接ビードの外観検査の分析結果で構成されるデータベースを容易に構築できる効果を奏する。
請求項２の発明によれば、請求項１の効果に加えて、スポット光により投光された溶接ビードのエッジ（側縁）を指定するだけで、溶接ビード幅が算出されて、該溶接ビード幅と溶接の施工条件とで構成されるデータベースを容易に構築できる効果を奏する。
【００１７】
請求項３の発明によれば、撮像手段及び測距手段が分離体に設けられていることにより、教示装置本体から分離体を自由に移動させることができ、溶接ビードを撮像及び測距する際の撮像位置及び測定点の自由度を上げることができる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、表示手段に表示されたスケールが示す幅を手動で調整して、調整後の溶接ビード幅を前記施工条件と関連付けしてデータベース記憶手段に記憶することができる。
【００１９】
請求項６の発明によれば、請求項１の溶接ロボットシステムに使用することができる可搬式教示操作装置を提供できる。
請求項７の発明によれば、請求項２の溶接ロボットシステムに使用することができる可搬式教示操作装置を提供できる。
【００２０】
請求項８の発明によれば、請求項３の溶接ロボットシステムに使用することができる可搬式教示操作装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）は第１実施形態のシステムの概略ブロック図、（ｂ）はティーチペンダントの背面図。
【図２】ティーチペンダントとコントローラをそれぞれ構成する各部のブロック図。
【図３】第１実施形態の作業プログラムと溶接ビード幅のデータ合成を行う場合の説明図。
【図４】溶接ビード幅を算出する場合の原理の説明図。
【図５】溶接区間の説明図。
【図６】（ａ）は第２実施形態のシステムの概略ブロック図、（ｂ）はティーチペンダントの背面図。
【図７】第２実施形態のシステムの概略ブロック図。
【図８】第２実施形態の作業プログラムと溶接ビード幅のデータ合成を行う場合の説明図。
【図９】（ａ），（ｂ）は他の実施形態の溶接ビード幅の算出原理の説明図。
【図１０】他の実施形態のティーチペンダント１０の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１実施形態）
以下、本発明の溶接ロボットシステム（以下、単にシステムという）を具体化した第１実施形態を図１〜図５を参照して説明する。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、システムは、可搬式教示操作装置としてのティーチペンダント１０と、溶接トーチＲａを備えた関節が６軸の溶接ロボットマニピュレータ（以下、単に溶接ロボットという）Ｒを制御するロボット制御装置（以下、コントローラという）４０を備える。
【００２４】
（１． ティーチペンダント１０）
図２に示すようにティーチペンダント１０はＣＰＵ（中央処理装置）１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ハードディスク１４、通信Ｉ／Ｆ（通信インターフェイス）１５、キーボード１６、及びディスプレイ１７の各部を備えているとともに各部はバス１９を介して接続されている。ディスプレイ１７は表示手段に相当する。
【００２５】
図１（ａ）に示すようにティーチペンダント１０の表面に、前記キーボード１６、ディスプレイ１７及び非常停止スイッチ３８が設けられているとともにティーチペンダント１０の裏面には、図１（ｂ）に示すように撮像装置３０の撮像レンズ３４ａ、補助光源としてのフラッシュライト３５及び測距センサ３７が設けられている。
【００２６】
図２に示すように、撮像手段としての撮像装置３０は、撮像光学系駆動部３３、撮像素子部３４、フラッシュライト３５及び撮像信号処理部３６を有する。
撮像光学系駆動部３３は、撮像レンズ３４ａや、絞り、ズームレンズ、フォーカスレンズなどを備えて構成されるレンズ系、及びレンズ系に対してフォーカス動作やズーム動作を行わせるための駆動系等を有する。
【００２７】
撮像素子部３４は、撮像光学系で得られる撮像光を検出し、光電変換を行うことで撮像信号を生成する固体撮像素子アレイを有する。前記固体撮像素子アレイとしては、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサアレイや、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサアレイがある。
【００２８】
フラッシュライト３５は、例えば、ＬＥＤ等からなり、撮像対象及びその周囲が暗い場合に、コントローラ４０の撮像装置制御部５２からの制御信号に基づいて発光する。
撮像信号処理部３６は、固体撮像素子によって得られる撮像信号に対して、公知のゲイン調整や波形整形を行うサンプルホールド／ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路や、ビデオＡ／Ｄコンバータ等を備え、デジタルデータである画像を得る。
【００２９】
測距センサ３７は、赤外線のスポット光を投光する投光手段としての投光部３７ａと、受光部３７ｂを備える。なお、赤外線の代わりにレーザ光であってもよい。測距センサ３７は、投光部３７ａからスポット光を射出して、物体からの反射光を前記受光部に設けてあるＰＤＳ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｖｉｃｅ）で受光することにより、ＰＤＳ上の入射光の位置に基づいて、測距センサ３７（すなわち、ティーチペンダント１０）から前記物体までの距離を計測するものである。測距センサ３７は、パラメータ取得手段に相当し、前記距離は溶接ビード幅を算出するためのパラメータに相当する。
【００３０】
ＲＯＭ１２は、ティーチペンダント１０からの溶接ロボットＲの操作、通信を実行するための各種プログラム、並びに、ディスプレイ１７に各種のデータを表示するための表示処理プログラム、及び通信処理プログラム、キーボード１６のキー入力を監視するキー入力監視プログラム、測距データ演算処理プログラム等の各種プログラムを記憶する。
【００３１】
前記表示処理プログラムは、コントローラ４０から送出されて取得した画像、及び、撮像装置３０での撮像時に取得された静止画を表示制御するため、並びに後述する作業プログラムが、コントローラ４０のＣＰＵ４１に読み込まれた際にその作業プログラム（教示データ）等の画面データをディスプレイ１７に表示制御するためのものである。
【００３２】
通信処理プログラムには、ティーチペンダント１０とコントローラ４０とのデータ通信等の通信処理プログラム及び接続／切断処理プログラムが含まれる。
又、ＲＯＭ１２には、ＣＰＵ１１をパソコンとして機能させるための各種プログラムが格納されている。ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１のワーキングエリアとして用いられ、計算途中のデータが一時的に格納されている。
【００３３】
ハードディスク１４には、前記各種のプログラムの実行変数が格納されている。ティーチペンダント１０はケーブル２１を介してコントローラ４０に接続されており、通信Ｉ／Ｆ１５は、そのコントローラ４０との接続に使用される通信機である。
【００３４】
ディスプレイ１７は、例えば液晶表示装置からなり、作業者が溶接ロボットＲの操作条件や動作状態を確認するための表示機、並びに、撮像装置３０が起動された際に、撮像素子部３４から得られた画像をリアルタイムに映し出す電子ビューファインダーとして使用される。
【００３５】
ＣＰＵ１１は、前記通信処理プログラム、接続／切断処理プログラムを実行する通信制御部２２、前記表示処理プログラムに従ってディスプレイ１７を表示制御する表示制御部２３、キー入力監視プログラムを実行するキー入力監視部２４、測距センサ３７が測定した測距データ（距離）を使用して溶接ビード幅を演算する溶接ビード幅演算部２５、及びデータ合成部２６を備えている。
【００３６】
溶接ビード幅演算部２５は、測距センサ３７が測定した、ティーチペンダント１０から物体までの距離に基づいて、溶接ビード幅を算出する。
ここで、溶接ビード幅の測定について説明する。
【００３７】
図４に示すように、ティーチペンダント１０を溶接ビードの上方に位置する測定点Ｐから溶接ビードＧの幅方向の一方の側縁（エッジ）Ｐ１までの距離ｂと、測定点Ｐから他方の側縁（エッジ）Ｐ２までの距離ｃを計測することにより、溶接ビード幅ａは、√（ｃ＾２−ｂ＾２）で求められる。なお、「＾」はべき乗を示す。距離ｂ，ｃは、幅算出パラメータに相当する。
【００３８】
なお、距離ｂの測定の場合、ワーク面Ｗの境界に位置する側縁Ｐ１に対して測定点Ｐはワーク面Ｗから直交する直線上に位置するようにする。
溶接ビード幅演算部２５は、上記のようにして溶接ビード幅ａを算出する。
【００３９】
前記溶接ビード幅演算部２５は、溶接ビード幅算出手段に相当する。
データ合成部２６は、コントローラ４０のハードディスク４４に格納されている作業プログラムに書き込まれた溶接の施工条件と溶接ビード幅演算部２５が算出した前記溶接ビード幅とをデータ合成し、すなわち、関連付けする。関連付けされた合成データは、コントローラ４０に送信されハードディスク４４のデータベースＤＢに記憶される。ここで、溶接の施工条件は、加工作業を行う際のトーチの位置、トーチ角度、溶接条件（溶接電圧、溶接電流）等を含み、溶接を実行する際に作業プログラムに書き込まれる。
【００４０】
キーボード１６はティーチペンダント１０の操作者（すなわち、作業者）が溶接ロボットＲの動作を示す教示データを入力するためのインターフェイスとして使用される。キーボード１６は、教示データ入力手段に相当する。
【００４１】
又、キーボード１６は、図１（ａ）に示すように撮像装置３０を起動するための、起動スイッチ１６ａが設けられている。起動スイッチ１６ａがオン操作されると、前記キー入力監視部２４は、起動要求信号を、通信Ｉ／Ｆ１５、ケーブル２１を介してコントローラ４０に送信する。なお、ティーチペンダント１０とコントローラ４０間の通信は、通信Ｉ／Ｆ１５，ケーブル２１，通信Ｉ／Ｆ４５を介して行われるため、以下では、説明の便宜上、単にティーチペンダント１０とコントローラ４０間の通信（或いは送信、又は受信）という。
【００４２】
又、前記キーボード１６は、ディスプレイ１７に映し出された画像を静止画として取得するためのシャッターとして機能するシャッターキー１６ｂ、絞り調整のための絞り調整キー１６ｃ、ズームを行うためのズーム操作キー１６ｄを備えている。
【００４３】
これらのキーの操作（すなわち、撮像操作）に基づいてキー入力監視部２４は、シャッターキー１６ｂの操作では、シャッター要求信号を、絞り調整キー１６ｃの操作では、絞り要求信号を、ズーム操作キー１６ｄの操作では、ズーム要求信号を、それぞれコントローラ４０に送信する。
【００４４】
これら各種要求信号は操作信号に相当する。又、前記撮像装置３０を撮像操作するための前記キーを備えるキーボード１６は、操作手段に相当する。
又、前記キーボード１６は、撮像装置３０で撮像して取得した画像を作業プログラムと関連付けするために手動入力するためのキー（以下、関連付け入力キー１６ｅという）を備えている。関連付け入力キー１６ｅの操作がされると、前記キー入力監視部２４は、そのキー操作に応じて、関連付け要求信号を、コントローラ４０に送信する。
【００４５】
前記関連付けするために手動入力するためのキーを備える前記キーボード１６は、関連付け入力手段に相当する。
又、キーボード１６には、測定スイッチ１６ｆが設けられている。前記キー入力監視部２４は、測定スイッチ１６ｆの操作状態（すなわち、半押し状態か全押し状態）に応じて、測距センサ３７を作動する。すなわち、測定スイッチ１６ｆが半押しされると、測距センサ３７の投光部３７ａから赤外線のスポット光が投光され、測定スイッチ１６ｆが全押しされると、測距センサ３７により、ティーチペンダント１０から物体までの距離が測定される。
【００４６】
又、前記非常停止スイッチ３８がオン操作されると、ＣＰＵ１１は、そのオン操作に基づいて、コントローラ４０に非常停止信号を送信する。コントローラ４０は、前記非常停止信号を受信すると、動作中の溶接ロボットＲを停止制御する。
【００４７】
（２．コントローラ４０）
コントローラ４０は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、ハードディスク４４、通信Ｉ／Ｆ４５、及び動作制御部４６（サーボドライバ）の各部を備えているとともに各部はバス４７を介して接続されている。
【００４８】
前記ＲＯＭ４２には、コントローラ４０とティーチペンダント１０との通信を行うための通信処理プログラム、接続／切断処理プログラム、表示処理プログラム、撮像装置制御プログラム等の各種プログラムを記憶する。ＲＡＭ４３は、ＣＰＵ４１のワーキングエリアとして用いられ、計算途中のデータが一時的に格納される。
【００４９】
前記ハードディスク４４は、不揮発性の記憶手段である。又、不揮発性の記憶手段として、ハードディスク４４に代えて、半導体メモリ等の他の書換可能な記憶装置であってもよい。ハードディスク４４は、作業プログラム記憶手段に相当する。
【００５０】
ハードディスク４４には、溶接ロボットＲの作業が教示されたデータ（教示データＳ、すなわち、作業プログラム）、データベースＤＢ、及び、撮像装置３０で取得されて、ティーチペンダント１０から送信された複数の静止画が画像データＧＤとして格納される。前記教示データＳは、複数の作業プログラムを含む。データベースＤＢは、前記複数の静止画と、前記作業プログラムとが関連付けされたデータ群である。
【００５１】
ハードディスク４４は、データベース記憶手段に相当する。
通信Ｉ／Ｆ４５は、ティーチペンダント１０との接続に使用される通信機である。
動作制御部４６は、溶接ロボットＲの各関節を駆動する図示しないモータに接続され、該モータに通電させる電流を制御する。
【００５２】
ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２に格納された前記通信処理プログラム、及び接続／切断処理プログラムを実行する通信処理部５０、表示処理プログラムを実行する表示処理部５１、及び撮像装置制御プログラムを実行する撮像装置制御部５２を備えている。
【００５３】
撮像装置制御部５２は、ティーチペンダント１０から操作信号（前記各種要求信号）を入力すると、撮像装置制御プログラムに従ってその操作信号に応じた撮像装置３０の制御信号をティーチペンダント１０に対して送信する。前記制御信号には、後述する起動信号、シャッター信号、ズーム信号等を含む。
【００５４】
（第１実施形態の作用）
上記のように構成されたシステムの作用を説明する。
作業者は、ティーチペンダント１０を使って、前記キーボード１６の起動スイッチ１６ａをオン操作する。この起動スイッチ１６ａのオン操作により、キー入力監視部２４は、起動要求信号をコントローラ４０に送信する。
【００５５】
コントローラ４０の撮像装置制御部５２は、入力した起動要求信号に基づいて、起動信号をティーチペンダント１０に送信する。ティーチペンダント１０のＣＰＵ１１は、この起動信号を撮像光学系駆動部３３に出力する。これにより、内蔵された撮像装置３０が起動されて、撮像素子部３４を介して入力される画像がディスプレイ１７に表示される。
【００５６】
作業者が、キーボード１６のシャッターキー１６ｂのシャッター操作を行うと、キー入力監視部２４がシャッター要求信号をコントローラ４０に送信する。
撮像装置制御部５２は、シャッター要求信号を入力すると、シャッター要求信号に基づいて、シャッター信号をティーチペンダント１０に送信する。ティーチペンダント１０のＣＰＵ１１は、このシャッター信号を撮像光学系駆動部３３に出力する。これにより撮像光学系駆動部３３は、被写体を静止画の画像データを得る。
【００５７】
得た静止画は、表示制御部２３によりデジタルカメラと同じようにディスプレイ１７の表示画面１８に表示される。
又、ＣＰＵ１１は、静止画をコントローラ４０に送信する。コントローラ４０では、受信した静止画をハードディスク４４に取り込んで保存（記憶）する。
【００５８】
又、被写体の撮像時に、ズーム操作キー１６ｄが操作されると、ズーム要求信号が、コントローラ４０に送信される。撮像装置制御部５２は、前記ズーム要求信号に応じて、ズーム信号をティーチペンダント１０に送信する。ティーチペンダント１０のＣＰＵ１１は、このズーム信号を撮像光学系駆動部３３に出力する。撮像光学系駆動部３３は、ズーム信号に基づいてズーム動作する。
【００５９】
上記のようにして、撮像装置３０によって被写体を撮像して静止画がハードディスク４４に保存される。
（溶接ビード幅の測距）
前記ディスプレイ１７が電子ビューファインダーとして機能している状態で、ワークに施工された溶接ビードの溶接ビード幅を測距する場合について説明する。
【００６０】
図４に示すように、ティーチペンダント１０（測距センサ３７）を測定点Ｐに位置させて溶接ビードＧに向けた状態で、図１に示す測定スイッチ１６ｆが半押されると、測距センサ３７の投光部３７ａから赤外線のスポット光が投光される。このスポット光を、溶接ビードＧの幅方向の側縁Ｐ１に当てて、測定スイッチ１６ｆが全押しされると、測距センサ３７により、ティーチペンダント１０から側縁Ｐ１までの距離ｂが測定される。
【００６１】
次に、図１に示す測定スイッチ１６ｆが半押しされて、測距センサ３７の投光部３７ａからのスポット光を、溶接ビードＧの幅方向の側縁Ｐ２に当て、この後、測定スイッチ１６ｆが全押しされると、測距センサ３７により、ティーチペンダント１０から側縁Ｐ２までの距離ｃが測定される。
【００６２】
この両距離ｂ，ｃが取得されると、溶接ビード幅演算部２５は、溶接ビード幅ａを、√（ｃ＾２−ｂ＾２）で算出することにより得る。
（手動による関連付け）
測距センサ３７による前記溶接ビードの側縁までの距離の測距時期が、前記溶接ビードを形成した作業プログラムの全ステップの実行を終了した後の場合は、前記作業プログラムと手動で関連付けする。
【００６３】
この場合、一旦、前記作業プログラムのファイル名をＣＰＵ４１に読み込ませた状態にする。この状態は、後述する自動関連付けとは異なり、作業プログラムのファイル名が読み込まれた状態である。この状態で、作業者は、関連付け入力キー１６ｅを操作する。すると、ティーチペンダント１０のキー入力監視部２４は、関連付け要求信号をコントローラ４０に送信する。
【００６４】
コントローラ４０は、前記関連付け要求信号が入力されると、図３に示すように読み込まれている作業プログラムの施工条件（トーチの位置、トーチ角度、溶接条件（溶接電圧、溶接電流等）を、ティーチペンダント１０に送信する。
【００６５】
ティーチペンダント１０のデータ合成部２６（ＣＰＵ１１）は、送信された作業プログラムの施工条件と前記溶接ビード幅ａとをデータ合成し、すなわち、関連付けする。関連付けされた合成データは、コントローラ４０に送信されてハードディスク４４のデータベースＤＢ（溶接条件データベース）に記憶される。
【００６６】
なお、溶接ビードの静止画と作業プログラムの手動による関連付けは、測距センサ３７を使用する代わりに、シャッターキー１６ｂが操作されて、静止画が取得された際、前記溶接ビード幅ａが取得されたときと同様の方法により行われる。
【００６７】
すなわち、コントローラ４０に送信された際、ＣＰＵ４１は、その静止画をハードディスク４４に記憶するとともに前記静止画と関連付けた記録データをデータベースＤＢに記憶する。
【００６８】
（自動関連付け）
次に、自動関連付けについて説明する。
自動関連付けは、関連付けしたい作業プログラム（すなわち、ファイル）が、ＣＰＵ４１に読み込まれて、開いた状態、すなわち、ディスプレイ１７に作業プログラムのステップが表示された状態、又は溶接区間を選択した状態で、測距センサ３７により距離ｂ，ｃを測距して溶接ビード幅ａを算出すると、関連付けを、自動的に行う。すなわち、溶接ビード幅ａは、現在選択されている教示データ（作業プログラム）に関連付けられる。
【００６９】
又、溶接区間を選択した状態で、作業プログラムの溶接区間に対して自動的に関連付けを行う場合を具体的に説明する。
図５は、４つの溶接区間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが作業プログラムに含まれる場合を示している。この作業プログラムでは、各溶接区間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの開始位置及び終了位置に、それぞれ溶接開始命令ＡＳ、溶接終了命令ＡＥがそれぞれ教示されている。
【００７０】
そして、作業者は、作業プログラムを実行して溶接ロボットＲによる１つの溶接区間の溶接が終了する毎に、すなわち、溶接終了命令ＡＥが実行された後、作業プログラムの実行をティーチペンダント１０を操作して、一旦停止する。
【００７１】
この後、作業者は測距センサ３７により、当該溶接区間の溶接ビードのエッジまでの距離ｂ，ｃを測距し、溶接ビード幅演算部２５により溶接ビード幅ａを算出させる。この溶接ビード幅ａの算出が終了すると、ティーチペンダント１０のＣＰＵ１１は、関連付け要求信号をコントローラ４０に送信する。
【００７２】
コントローラ４０は、前記関連付け要求信号が入力されると、当該作業プログラムの当該溶接区間の施工条件（トーチの位置、トーチ角度、溶接条件（溶接電圧、溶接電流等）を、ティーチペンダント１０に送信する。
【００７３】
ティーチペンダント１０のデータ合成部２６（ＣＰＵ１１）は、送信された作業プログラムの当該溶接区間の施工条件と前記溶接ビード幅ａとをデータ合成し、すなわち、関連付けする。関連付けされた合成データは、コントローラ４０に送信されてハードディスク４４のデータベースＤＢ（溶接条件データベース）に記憶される。
【００７４】
この後、作業者はティーチペンダント１０を操作して、次の溶接区間の溶接を開始させる。
以後、同様に、各溶接区間の溶接が終了する毎に、作業プログラムの実行を停止して、撮像装置３０にその溶接区間における溶接結果の溶接ビード幅ａを取得し、各溶接区間の施工条件と。取得した溶接ビード幅ａを自動的に関連付けする。
【００７５】
なお、静止画と、作業プログラムの溶接区間との自動関連付けは、上記のように溶接区間の溶接が終了する毎に、測距センサ３７による距離ｂ，ｃ及び溶接ビード幅ａの取得の代わりに、シャッターキー１６ｂが操作されて、静止画が取得された際、前記溶接ビード幅ａが取得されたときと同様の方法により行われる。
【００７６】
上記のようにして、前記溶接ビード幅ａが、作業プログラムの施工条件と手動関連付け又は自動関連付けされてデータベースＤＢに記録された後、作業者は、ティーチペンダント１０のキーボード１６を操作することにより、作業プログラムの施工条件とその施工条件で行われた溶接ビード幅ａを、ディスプレイ１７に表示することにより、新たなワークに対して溶接を行う場合に、参考にすることが可能となる。
【００７７】
なお、本実施形態では、作業プログラムの施工条件、溶接ビード幅ａ及び溶接ビードの静止画も合わせてデータベースとして容易に構築できるとともに、新たなワークに対して溶接を行う場合に、参考にすることが可能となる。
【００７８】
本実施形態は、下記の特徴がある。
（１） 本実施形態のシステムでは、ティーチペンダント１０（可搬式教示操作装置）は、溶接ロボットＲの溶接により形成された溶接ビードＧを撮像し、画像を取得する撮像装置３０（撮像手段）と、溶接ビードＧの画像を表示するディスプレイ１７（表示手段）を備える。又、ティーチペンダント１０は、ディスプレイ１７に表示された溶接ビードの幅を算出するために、ティーチペンダント１０の測定点Ｐから溶接ビードＧの幅方向の側縁Ｐ１，Ｐ２までの距離ｂ，ｃ（幅算出パラメータ）を取得する測距センサ３７（パラメータ取得手段）と、測距センサ３７が取得した距離ｂ，ｃを使用して溶接ビード幅ａを算出する溶接ビード幅演算部２５（溶接ビード幅算出手段）を備える。
【００７９】
一方、コントローラ４０（ロボット制御装置）は、ハードディスク４４を備え、該ハードディスク４４は、溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶する作業プログラム記憶手段と、作業プログラムに従って溶接ロボットＲが施工した溶接ビードＧの施工条件と、溶接ビード幅ａを関連付けしてデータベースとして記憶するデータベース記憶手段として機能する。この結果、本実施形態のシステムによれば、溶接時の施工条件と溶接結果の溶接ビードの外観検査の分析結果で構成されるデータベースを容易に構築できる。
【００８０】
（２） 本実施形態のシステムでは、ティーチペンダント１０は、測距対象物である溶接ビードＧに対してスポット光を照射する投光部３７ａ（投光手段）を備える。又、ティーチペンダント１０は、測距センサ３７は、投光部３７ａから投光されたスポット光により指定された溶接ビードＧの側縁Ｐ１，Ｐ２（エッジ）までの距離を測距する測距手段として機能する。この結果、本実施形態のシステムによれば、上記（１）の効果に加えて、スポット光により投光された溶接ビードＧの側縁Ｐ１，Ｐ２を指定するだけで、溶接ビード幅ａが算出されて、該溶接ビード幅ａと溶接の施工条件とで構成されるデータベースを容易に構築できる効果を奏する。
【００８１】
（３） 本実施形態のティーチペンダント１０（可搬式教示操作装置）は、溶接ロボットＲの溶接により形成された溶接ビードＧを撮像し、画像を取得する撮像装置３０（撮像手段）と、溶接ビードＧの画像を表示するディスプレイ１７（表示手段）を備える。又、ティーチペンダント１０は、ディスプレイ１７に表示された溶接ビードの幅を算出するために、ティーチペンダント１０の測定点Ｐから溶接ビードＧの幅方向の側縁Ｐ１，Ｐ２までの距離ｂ，ｃ（幅算出パラメータ）を取得する測距センサ３７（パラメータ取得手段）と、測距センサ３７が取得した距離ｂ，ｃを使用して溶接ビード幅ａを算出する溶接ビード幅演算部２５（溶接ビード幅算出手段）を備える。この結果、本実施形態によれば、上記（１）の溶接ロボットシステムに使用することができるティーチペンダント１０を提供できる。
【００８２】
（４） 本実施形態のティーチペンダント１０は、測距対象物である溶接ビードＧに対してスポット光を照射する投光部３７ａ（投光手段）を備える。又、ティーチペンダント１０は、測距センサ３７は、投光部３７ａから投光されたスポット光により指定された溶接ビードＧの側縁Ｐ１，Ｐ２（エッジ）までの距離を測距する測距手段として機能する。この結果、上記（２）の溶接ロボットシステムに使用することができるティーチペンダント１０を提供できる。
【００８３】
（第２実施形態）
次に第２実施形態のシステムを図６〜図８を参照して説明する。
なお、第１実施形態のシステムと同一又は相当する構成については、同一符号を付してその説明を省略し、第１実施形態と異なる構成を中心に説明する。
【００８４】
本実施形態のシステムは、図６に示すように、ティーチペンダント１０と、溶接ロボットＲを制御するコントローラ４０と、ティーチペンダント１０とコントローラ４０間にケーブル２１（通信ケーブル）で接続された画像処理装置２０を備える。
【００８５】
第２実施形態では、第１実施形態のティーチペンダント１０の構成中、図６（ａ）、（ｂ）に示すように溶接ビード幅演算部２５、測距センサ３７、測定スイッチ１６ｆが省略されるとともに、前記画像処理装置２０が設けられているところが第１実施形態と異なっている。
【００８６】
又、ティーチペンダント１０には、図６（ａ）に示すように、調整手段としてのジョグダイヤル１６ｇが設けられている。調整手段は、ジョグダイヤル１６ｇの代わりにスライドキーとしてもよい。ジョグダイヤル１６ｇはディスプレイ１７に表示される後述のスケールＳＫの大きさを調整するためのものである。
【００８７】
画像処理装置２０は、コンピュータからなり、図７に示すように、画像処理手段としての画像処理部２７、溶接ビード幅算出手段としての溶接ビード幅演算部２８及び通信Ｉ／Ｆ１５、４５に対してケーブル２１を介して接続された図示しない通信Ｉ／Ｆを備えている。ティーチペンダント１０とコントローラ４０間の通信は、画像処理装置２０の図示しない前記通信Ｉ／Ｆによりを介して行われる。
【００８８】
そして、第２実施形態では、撮像装置３０にて撮像した静止画を画像処理装置２０で画像処理を行って、溶接ビード幅を算出するところが第１実施形態と主に異なっている。
（第２実施形態の作用）
上記のように構成されたシステムの作用を説明する。
【００８９】
なお、シャッターキー１６ｂの操作により、静止画をティーチペンダント１０が取得する場合は、第１実施形態と同じであるため、ここでは、溶接ビードの静止画を取得した時点から説明する。
【００９０】
ティーチペンダント１０の撮像信号処理部３６は取得した静止画を、画像処理装置２０に送信する。
画像処理装置２０の画像処理部２７は、前記静止画を二値化処理する。この二値化処理は、ワーク面上の溶接ビードＧと、前記ワーク面とを区画するための処理であり、画像に応じて決定された閾値に基づいて行う。この閾値の決定は公知であるため、説明を省略する。二値化処理の後、画像処理部２７は、二値化画像を膨張、収縮処理によりノイズ除去を行う。この後、溶接ビードＧとワーク面との境界部分、すなわち、溶接ビードＧのエッジ検出を行う。このエッジ検出は、画像の画素列毎に行うことにより、二値化画像に関する溶接ビードのエッジを検出する。
【００９１】
このエッジが検出された二値化画像において、幅方向に位置するエッジ間のセンサ画素数に基づいて、溶接ビード幅演算部２８は、溶接ビードＧの幅（溶接ビード幅ａ）の算出を行う。
【００９２】
溶接ビード幅の算出は、下記のようにして行う。
溶接ビード幅演算部２８は、撮像時のティーチペンダント１０から溶接ビードＧ迄の距離（高さ）、レンズ焦点距離、撮像素子部３４のセンサ幅、センサ画素数から、１画素［ｐｉｘ］に対する実寸法［ｍｍ］の度合いである画像分解能［ｍｍ／ｐｉｘ］を計算するとともに、溶接ビード部分の画像上の幅と画像分解能との乗算を行うことで、各画素列の溶接ビード幅を算出する。
【００９３】
そして、溶接ビード幅演算部２８は、当該二値化画像で画素列毎に算出した各溶接ビード幅を全合計した後、全画素列数で割った平均値を、当該二値化画像における溶接ビード幅ａとする。
【００９４】
なお、ティーチペンダント１０と溶接ビードＧ迄の距離（高さ）は、予め定められた距離（高さ）の位置でティーチペンダント１０を位置させて、その値を、予めティーチペンダント１０に計算で使用する固定値としてキーボード１６により入力するといった方法で行う。
【００９５】
この算出結果である溶接ビード幅ａ、及び算出の根拠となったニ値化画像を、溶接ビード幅演算部２８は、ティーチペンダント１０に送信する。
ティーチペンダント１０の表示制御部２３は、このニ値化画像をディスプレイ１７に表示するとともに、算出された溶接ビード幅ａに基づいてスケールＳＫ（図）をディスプレイ１７に表示する。図６（ａ）には、ディスプレイ１７に表示したニ値化画像である画像中、Ｇａが溶接ビードの表示領域を示し、ＳＫが２本の平行な点線で示されている。この平行な２本の点線間が、スケールＳＫの大きさ（長さ）を示している。
【００９６】
作業者は、このスケールＳＫの大きさと、画面上の溶接ビードＧａの幅（溶接ビード幅）とを比較して、スケールＳＫの大きさが妥当であれば、作業者はキーボード１６の決定キー１６ｈをオン操作することにより、溶接ビード幅が決定される。
【００９７】
又、作業者は、このスケールＳＫの大きさと、画面上の溶接ビードＧａの幅（溶接ビード幅）とを比較して、スケールＳＫの大きさが妥当ではないと判断した場合には、ジョグダイヤル１６ｇを回して、スケールＳＫの長さを長く、或いは短くするようにして、すなわち、２本の点線で示す平行線の間隔を変更して適切な長さとする。変更した後、作業者がキーボード１６の決定キー１６ｈをオン操作することにより、溶接ビード幅が決定される（図８参照）。
【００９８】
上記のようにして、適切な溶接ビード幅が得られる。
なお、溶接ビード幅を手動で作業プログラムと関連付けする場合、或いは溶接ビード幅を自動で作業プログラムと関連付けする場合、第１実施形態と同様に行う。
【００９９】
本実施形態は、下記の特徴がある。
（１） 本実施形態のシステムは、ティーチペンダント１０（可搬式教示操作装置）とコントローラ４０（ロボット制御装置）と画像処理装置２０により構成されている。又、ティーチペンダント１０は、溶接ロボットＲの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する３０（撮像手段）と、画像を表示するディスプレイ１７（表示手段）を備える。画像処理装置２０は、前記画像から二値化画像処理を行う画像処理部２７（画像処理手段）と、二値化画像から溶接ビード幅を算出する溶接ビード幅演算部２８（溶接ビード幅算出手段）を備える。又、コントローラ４０（ロボット制御装置）は、ハードディスク４４を備え、該ハードディスク４４は、溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶する作業プログラム記憶手段と、作業プログラムに従って溶接ロボットＲが施工した溶接ビードＧの施工条件と、溶接ビード幅ａを関連付けしてデータベースとして記憶するデータベース記憶手段として機能する。この結果、本実施形態のシステムによれば、溶接時の施工条件と溶接結果の溶接ビードの外観検査の分析結果で構成されるデータベースを容易に構築できる。
【０１００】
（２） 本実施形態のシステムでは、ディスプレイ１７（表示手段）は、溶接ビードの画像を表示するとともに、溶接ビード幅演算部２８（溶接ビード幅算出手段）が算出した溶接ビード幅を示すスケールＳＫを表示する。ティーチペンダント１０は、ディスプレイ１７に表示されたスケールＳＫが示す溶接ビード幅を手動で調整するジョグダイヤル１６ｇ（調整手段）を備える。そして、ハードディスク４４（データベース記憶手段）は、ジョグダイヤル１６ｇ（調整手段）により調整した後の溶接ビード幅を施工条件と関連付けして記憶するようにした。
【０１０１】
この結果、本実施形態のシステムによれば、ディスプレイ１７に表示されたスケールＳＫが示す幅（長さ）を手動で調整して、調整後の溶接ビード幅を施工条件と関連付けしてハードディスク４４に記憶することができる。このため、溶接ビード幅を作業者が視認した結果の溶接ビード幅をデータベースに記憶することができる。
【０１０２】
なお、本発明の実施形態は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように変更しても良い。
・ 前記実施形態では、溶接ロボットＲは、関節を６軸としたが、６軸に限定するものではない。例えば、５軸、或いは、７軸以上であってもよい。また、アーク溶接ロボットに限らず、スポット溶接ロボットでもよい。この場合、溶接ビード幅に代えてナゲットと呼ばれる溶接痕の直径値等をデータベースに記憶するようにする。
【０１０３】
・ 第１実施形態では、図４に示すように、距離ｂを測定する場合、ワーク面Ｗの境界に位置する側縁Ｐ１に対して測定点Ｐをワーク面Ｗから直交する直線上に位置するようにするとともに、溶接ビード幅ａを、√（ｃ＾２−ｂ＾２）で求めるようにした。
【０１０４】
この代わりに、図９（ａ）、（ｂ）に示す下記の方法により溶接ビード幅ａを求めてもよい。
すなわち、溶接ビード幅演算部２５は、測定点Ｐから溶接ビードＧの側縁Ｐ１までの距離ｂと、測定点Ｐから溶接ビード幅方向の他方の側縁Ｐ２までの距離ｃ、測定点Ｐと側縁Ｐ１と側縁Ｐ２とで構成する角度θを算出した後、溶接ビード幅ａを√（ｂ＾２＋ｃ＾２−２ｂｃｃｏｓθ）で求めることができる。
【０１０５】
測定点Ｐと側縁Ｐ１間の距離ｂ、及び測定点Ｐと側縁Ｐ２間の距離ｃ並びに角度θは、溶接ビード幅を算出するための幅算出パラメータに相当する。この場合、溶接ビード幅演算部２５は、測距センサ３７とともにパラメータ取得手段に相当する。
【０１０６】
前記角度θについては、溶接ビード幅演算部２５は、図９（ａ）に示すディスプレイ１７（電子ピューファインダ）の幅ｒとディスプレイ１７に写された溶接ビードＧの幅ｔとの比率ｔ／ｒと、撮像素子部３４の画角を使用して、ｔ／ｒ＊画角を算出することにより求める。なお、広角側端或いは望遠側端を基点とすることにより撮像光学系駆動部３３のズーム信号に基づいて現在の画角を求めることができる。
【０１０７】
又、図９（ａ）では、溶接ビードは左右方向に延びているが、溶接ビードが図９（ａ）において上下方向に延びている場合は、溶接ビード幅ａの幅方向は、図９（ａ）において左右方向になる。この場合は、幅ｒは、ディスプレイ１７の上下幅にし、幅ｔはディスプレイ１７の左右方向とする。
【０１０８】
なお、撮像装置３０がズーム機能を有しない場合は、撮像装置３０の画角は変化しないため、固有値としての画角の値を採用すればよい。
なお、上記の方法以外に、角度θは、周知の角度センサを用いて測定してもよい。この場合、角度センサは、ティーチペンダント１０に設けられて、測定点Ｐから溶接ビードＧの側縁Ｐ１までの距離ｂを測定する状態から、測定点Ｐから溶接ビードＧの側縁Ｐ２を測定する状態のときの角度θを測定する。
【０１０９】
この場合、角度センサは、測距センサ３７とともにパラメータ取得手段に相当する。
・ 第１実施形態及び第２実施形態では、撮像装置３０及びフラッシュライト３５、又は撮像装置３０、測距センサ３７及びフラッシュライト３５は、ティーチペンダント１０の裏面側に設けた構成とした。この代わりに、図１０に示すように、ティーチペンダント１０を、教示データを入力するキーボード１６を有する教示操作装置本体としてのティーチペンダント本体１０Ａと、ティーチペンダント本体１０Ａから分離した分離体１０Ｂを備える構成としてもよい。この場合、分離体１０Ｂには、撮像装置３０（又は撮像装置３０、測距センサ３７）、フラッシュライト３５を設ける。又、分離体１０Ｂは、ティーチペンダント本体１０Ａに対して、可撓性を有する通信線２９（ケーブル）で接続する。分離体１０Ｂとティーチペンダント本体１０Ａとの接続は、例えば、ＵＳＢ接続でもよい。分離体１０Ｂを使用する場合のみ通信線２９でティーチペンダント本体１０Ａに対して接続し、使用しない場合には、外してティーチペンダント本体１０Ａのみを使用する。
【０１１０】
上記のように構成されたティーチペンダント１０では、分離体１０Ｂをティーチペンダント本体１０Ａに通信線２９で接続した状態で、溶接ビードの画像を取得したり、或いは、測距センサ３７で溶接ビード幅ａを算出するための幅算出パラメータである測定点Ｐと側縁Ｐ１間の距離ｂ、及び測定点Ｐと側縁Ｐ２間の距離ｃを測距する。
【０１１１】
測距センサ３７を分離体１０Ｂに設けると、ティーチペンダント本体１０Ａから分離体１０Ｂを自由に移動させることができ、溶接ビード迄の距離を測距する際の測定点の位置の自由度を上げることができる。
【０１１２】
又、撮像装置３０を分離体１０Ｂに設けると、ティーチペンダント本体１０Ａから分離体１０Ｂを自由に移動させることができ、溶接ビードを撮像する際の撮像位置の自由度を上げることができる。
【０１１３】
なお、各実施形態においては、フラッシュライト３５は、必ずしも必要な構成ではなく、省略してもよい。
・前記第２実施形態において、ティーチペンダント１０と溶接ビードＧ迄の距離（高さ）は、第１実施形態で説明した測距センサ３７を使用するようにしてもよい。
【０１１４】
・前記第２実施形態において、画像処理装置２０をコントローラ４０とは別体としたが、これに代えて、画像処理装置２０の各部（画像処理部２７、溶接ビード幅演算部２８）の機能をコントローラ４０に内蔵し、画像処理装置２０を省略してもよい。
【符号の説明】
【０１１５】
Ｒ…溶接ロボット、
１０…ティーチペンダント（可搬式教示操作装置）、
１０Ａ…ティーチペンダント本体、１０Ｂ…分離体、
１６…キーボード（教示データ入力手段）、
１６ｇ…ジョグダイヤル（調整手段）、
２５…溶接ビード幅演算部（溶接ビード幅算出手段）、
２６…データ合成部、
２７…画像処理部（画像処理手段）、
２８…溶接ビード幅演算部（溶接ビード幅算出手段）、
３０…撮像装置（撮像手段）、
３７…測距センサ（パラメータ取得手段、測距手段）、
４０…コントローラ（ロボット制御装置）、
４１…ＣＰＵ、
４４…ハードディスク（作業プログラム記憶手段、データベース記憶手段）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接ロボットシステム及び可搬式教示操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１のロボットシステムが公知である。特許文献１では、溶接条件をデータベース化しておき、このデータベースに基づいて所望の溶接結果を得るための溶接条件を算出することが行われている。より詳細には、過去の溶接結果記録データに対して相関分析等を行い、溶接前に所望する溶接結果を得るための溶接条件を導出するようにしている。
【０００３】
又、特許文献２では、特許文献１と同様に、溶接条件をデータベース化することが行われている。特許文献２が特許文献１と異なる点は、溶接施工時に収集した条件（トーチ角度、溶接電流、溶接電圧）と共に、溶接を行った際の様子、ワーク状態、溶接結果などを静止画像又は動画として視覚的にも記録してデータベース化している点である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許３６７５３０４号公報
【特許文献２】特許３０４７８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２では、溶接施工時に収集した条件（トーチ角度、溶接電流、溶接電圧）と共に、撮像した画像をデータベース化することによって、溶接を行った際の様子、ワーク状態、溶接結果などを視覚的に表示確認することができる利点を有する。
【０００６】
しかしながら、特許文献２では、溶接施工時に収集した施工条件は、数値で記録されるが、溶接結果の状態となる画像からは数値化、定量化はされておらず、特許文献１とは異なり、溶接前に所望する溶接結果を推定することには使用できない。
【０００７】
なお、特許文献１は、過去の溶接結果記録データに関してどのような手段にて取得するかの技術は提案されていない。
本発明の目的は、溶接時の施工条件と溶接結果の溶接ビードの外観検査の分析結果で構成されるデータベースを容易に構築できる溶接ロボットシステムを提供することにある。又、本発明の他の目的は、上記システムに使用可能な可搬式操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１の発明は、可搬式教示操作装置とロボット制御装置を含む溶接ロボットシステムであって、前記可搬式教示操作装置は、溶接ロボットの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する撮像手段と、前記溶接ビードの画像を表示する表示手段と、前記表示された前記溶接ビードの幅（以下、溶接ビード幅という）を算出するための幅算出パラメータを取得するパラメータ取得手段と、前記パラメータ取得手段が取得した幅算出パラメータを使用して前記溶接ビード幅を算出する溶接ビード幅算出手段を備え、前記ロボット制御装置は、溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶する作業プログラム記憶手段と、前記作業プログラムに従って前記溶接ロボットが施工した前記溶接ビードの施工条件と、前記溶接ビード幅を関連付けしてデータベースとして記憶するデータベース記憶手段とを備えることを特徴とする溶接ロボットシステムを要旨としている。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、測距対象物に対してスポット光を照射する投光手段を備え、前記パラメータ取得手段は、前記投光手段から投光されたスポット光により指定された溶接ビードのエッジまでの距離を測距する測距手段であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２において、前記可搬式教示操作装置は、教示データを入力する教示データ入力手段を備える教示操作装置本体と、前記教示操作装置本体に対して有線接続されて移動自在にされた分離体を備え、前記撮像手段及び測距手段が前記分離体に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、可搬式教示操作装置とロボット制御装置と画像処理装置を含む溶接ロボットシステムであって、前記可搬式教示操作装置は、溶接ロボットの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する撮像手段と、前記画像を表示する表示手段を備え、前記画像処理装置は、前記画像から二値化画像処理を行う画像処理手段と、二値化画像から、前記溶接ビードの幅（以下、溶接ビード幅という）を算出する溶接ビード幅算出手段を備え、前記ロボット制御装置は、溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶する作業プログラム記憶手段と、前記作業プログラムに従って前記溶接ロボットが施工した前記溶接ビードの施工条件と、前記溶接ビード幅を関連付けしてデータベースとして記憶するデータベース記憶手段とを備えることを特徴とする溶接ロボットシステムを要旨としている。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４において、前記表示手段は、前記溶接ビードの画像を表示するとともに、前記溶接ビード幅算出手段が算出した前記溶接ビード幅を示すスケールを表示するものであり、又、前記可搬式教示操作装置は、前記表示手段に表示された前記スケールが示す幅を手動で調整する調整手段を備え、前記データベース記憶手段は、前記調整手段により調整した後の幅を前記施工条件と関連付けして記憶することを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、溶接ロボットの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する撮像手段と、前記溶接ビードの画像を表示する表示手段と、前記表示された前記溶接ビードの幅（以下、溶接ビード幅という）を算出するための幅算出パラメータを取得するパラメータ取得手段と、前記パラメータ取得手段が取得した幅算出パラメータを使用して前記溶接ビード幅を算出する溶接ビード幅算出手段を備えることを特徴とする可搬式教示操作装置を要旨としている。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項６において、測距対象物に対してスポット光を照射する投光手段を備え、前記パラメータ取得手段は、前記投光手段から投光されたスポット光により指定された溶接ビードのエッジまでの距離を測距する測距手段であることを特徴とする。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項６又は請求項７において、教示データを入力する教示データ入力手段を備える教示操作装置本体と、前記教示操作装置本体に対して有線接続されて移動自在にされた分離体を備え、前記撮像手段及び測距手段が前記分離体に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１及び請求項４の発明によれば、溶接時の施工条件と溶接結果の溶接ビードの外観検査の分析結果で構成されるデータベースを容易に構築できる効果を奏する。
請求項２の発明によれば、請求項１の効果に加えて、スポット光により投光された溶接ビードのエッジ（側縁）を指定するだけで、溶接ビード幅が算出されて、該溶接ビード幅と溶接の施工条件とで構成されるデータベースを容易に構築できる効果を奏する。
【００１７】
請求項３の発明によれば、撮像手段及び測距手段が分離体に設けられていることにより、教示装置本体から分離体を自由に移動させることができ、溶接ビードを撮像及び測距する際の撮像位置及び測定点の自由度を上げることができる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、表示手段に表示されたスケールが示す幅を手動で調整して、調整後の溶接ビード幅を前記施工条件と関連付けしてデータベース記憶手段に記憶することができる。
【００１９】
請求項６の発明によれば、請求項１の溶接ロボットシステムに使用することができる可搬式教示操作装置を提供できる。
請求項７の発明によれば、請求項２の溶接ロボットシステムに使用することができる可搬式教示操作装置を提供できる。
【００２０】
請求項８の発明によれば、請求項３の溶接ロボットシステムに使用することができる可搬式教示操作装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）は第１実施形態のシステムの概略ブロック図、（ｂ）はティーチペンダントの背面図。
【図２】ティーチペンダントとコントローラをそれぞれ構成する各部のブロック図。
【図３】第１実施形態の作業プログラムと溶接ビード幅のデータ合成を行う場合の説明図。
【図４】溶接ビード幅を算出する場合の原理の説明図。
【図５】溶接区間の説明図。
【図６】（ａ）は第２実施形態のシステムの概略ブロック図、（ｂ）はティーチペンダントの背面図。
【図７】第２実施形態のシステムの概略ブロック図。
【図８】第２実施形態の作業プログラムと溶接ビード幅のデータ合成を行う場合の説明図。
【図９】（ａ），（ｂ）は他の実施形態の溶接ビード幅の算出原理の説明図。
【図１０】他の実施形態のティーチペンダント１０の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１実施形態）
以下、本発明の溶接ロボットシステム（以下、単にシステムという）を具体化した第１実施形態を図１〜図５を参照して説明する。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、システムは、可搬式教示操作装置としてのティーチペンダント１０と、溶接トーチＲａを備えた関節が６軸の溶接ロボットマニピュレータ（以下、単に溶接ロボットという）Ｒを制御するロボット制御装置（以下、コントローラという）４０を備える。
【００２４】
（１． ティーチペンダント１０）
図２に示すようにティーチペンダント１０はＣＰＵ（中央処理装置）１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ハードディスク１４、通信Ｉ／Ｆ（通信インターフェイス）１５、キーボード１６、及びディスプレイ１７の各部を備えているとともに各部はバス１９を介して接続されている。ディスプレイ１７は表示手段に相当する。
【００２５】
図１（ａ）に示すようにティーチペンダント１０の表面に、前記キーボード１６、ディスプレイ１７及び非常停止スイッチ３８が設けられているとともにティーチペンダント１０の裏面には、図１（ｂ）に示すように撮像装置３０の撮像レンズ３４ａ、補助光源としてのフラッシュライト３５及び測距センサ３７が設けられている。
【００２６】
図２に示すように、撮像手段としての撮像装置３０は、撮像光学系駆動部３３、撮像素子部３４、フラッシュライト３５及び撮像信号処理部３６を有する。
撮像光学系駆動部３３は、撮像レンズ３４ａや、絞り、ズームレンズ、フォーカスレンズなどを備えて構成されるレンズ系、及びレンズ系に対してフォーカス動作やズーム動作を行わせるための駆動系等を有する。
【００２７】
撮像素子部３４は、撮像光学系で得られる撮像光を検出し、光電変換を行うことで撮像信号を生成する固体撮像素子アレイを有する。前記固体撮像素子アレイとしては、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサアレイや、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサアレイがある。
【００２８】
フラッシュライト３５は、例えば、ＬＥＤ等からなり、撮像対象及びその周囲が暗い場合に、コントローラ４０の撮像装置制御部５２からの制御信号に基づいて発光する。
撮像信号処理部３６は、固体撮像素子によって得られる撮像信号に対して、公知のゲイン調整や波形整形を行うサンプルホールド／ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路や、ビデオＡ／Ｄコンバータ等を備え、デジタルデータである画像を得る。
【００２９】
測距センサ３７は、赤外線のスポット光を投光する投光手段としての投光部３７ａと、受光部３７ｂを備える。なお、赤外線の代わりにレーザ光であってもよい。測距センサ３７は、投光部３７ａからスポット光を射出して、物体からの反射光を前記受光部に設けてあるＰＤＳ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｖｉｃｅ）で受光することにより、ＰＤＳ上の入射光の位置に基づいて、測距センサ３７（すなわち、ティーチペンダント１０）から前記物体までの距離を計測するものである。測距センサ３７は、パラメータ取得手段に相当し、前記距離は溶接ビード幅を算出するためのパラメータに相当する。
【００３０】
ＲＯＭ１２は、ティーチペンダント１０からの溶接ロボットＲの操作、通信を実行するための各種プログラム、並びに、ディスプレイ１７に各種のデータを表示するための表示処理プログラム、及び通信処理プログラム、キーボード１６のキー入力を監視するキー入力監視プログラム、測距データ演算処理プログラム等の各種プログラムを記憶する。
【００３１】
前記表示処理プログラムは、コントローラ４０から送出されて取得した画像、及び、撮像装置３０での撮像時に取得された静止画を表示制御するため、並びに後述する作業プログラムが、コントローラ４０のＣＰＵ４１に読み込まれた際にその作業プログラム（教示データ）等の画面データをディスプレイ１７に表示制御するためのものである。
【００３２】
通信処理プログラムには、ティーチペンダント１０とコントローラ４０とのデータ通信等の通信処理プログラム及び接続／切断処理プログラムが含まれる。
又、ＲＯＭ１２には、ＣＰＵ１１をパソコンとして機能させるための各種プログラムが格納されている。ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１のワーキングエリアとして用いられ、計算途中のデータが一時的に格納されている。
【００３３】
ハードディスク１４には、前記各種のプログラムの実行変数が格納されている。ティーチペンダント１０はケーブル２１を介してコントローラ４０に接続されており、通信Ｉ／Ｆ１５は、そのコントローラ４０との接続に使用される通信機である。
【００３４】
ディスプレイ１７は、例えば液晶表示装置からなり、作業者が溶接ロボットＲの操作条件や動作状態を確認するための表示機、並びに、撮像装置３０が起動された際に、撮像素子部３４から得られた画像をリアルタイムに映し出す電子ビューファインダーとして使用される。
【００３５】
ＣＰＵ１１は、前記通信処理プログラム、接続／切断処理プログラムを実行する通信制御部２２、前記表示処理プログラムに従ってディスプレイ１７を表示制御する表示制御部２３、キー入力監視プログラムを実行するキー入力監視部２４、測距センサ３７が測定した測距データ（距離）を使用して溶接ビード幅を演算する溶接ビード幅演算部２５、及びデータ合成部２６を備えている。
【００３６】
溶接ビード幅演算部２５は、測距センサ３７が測定した、ティーチペンダント１０から物体までの距離に基づいて、溶接ビード幅を算出する。
ここで、溶接ビード幅の測定について説明する。
【００３７】
図４に示すように、ティーチペンダント１０を溶接ビードの上方に位置する測定点Ｐから溶接ビードＧの幅方向の一方の側縁（エッジ）Ｐ１までの距離ｂと、測定点Ｐから他方の側縁（エッジ）Ｐ２までの距離ｃを計測することにより、溶接ビード幅ａは、√（ｃ＾２−ｂ＾２）で求められる。なお、「＾」はべき乗を示す。距離ｂ，ｃは、幅算出パラメータに相当する。
【００３８】
なお、距離ｂの測定の場合、ワーク面Ｗの境界に位置する側縁Ｐ１に対して測定点Ｐはワーク面Ｗから直交する直線上に位置するようにする。
溶接ビード幅演算部２５は、上記のようにして溶接ビード幅ａを算出する。
【００３９】
前記溶接ビード幅演算部２５は、溶接ビード幅算出手段に相当する。
データ合成部２６は、コントローラ４０のハードディスク４４に格納されている作業プログラムに書き込まれた溶接の施工条件と溶接ビード幅演算部２５が算出した前記溶接ビード幅とをデータ合成し、すなわち、関連付けする。関連付けされた合成データは、コントローラ４０に送信されハードディスク４４のデータベースＤＢに記憶される。ここで、溶接の施工条件は、加工作業を行う際のトーチの位置、トーチ角度、溶接条件（溶接電圧、溶接電流）等を含み、溶接を実行する際に作業プログラムに書き込まれる。
【００４０】
キーボード１６はティーチペンダント１０の操作者（すなわち、作業者）が溶接ロボットＲの動作を示す教示データを入力するためのインターフェイスとして使用される。キーボード１６は、教示データ入力手段に相当する。
【００４１】
又、キーボード１６は、図１（ａ）に示すように撮像装置３０を起動するための、起動スイッチ１６ａが設けられている。起動スイッチ１６ａがオン操作されると、前記キー入力監視部２４は、起動要求信号を、通信Ｉ／Ｆ１５、ケーブル２１を介してコントローラ４０に送信する。なお、ティーチペンダント１０とコントローラ４０間の通信は、通信Ｉ／Ｆ１５，ケーブル２１，通信Ｉ／Ｆ４５を介して行われるため、以下では、説明の便宜上、単にティーチペンダント１０とコントローラ４０間の通信（或いは送信、又は受信）という。
【００４２】
又、前記キーボード１６は、ディスプレイ１７に映し出された画像を静止画として取得するためのシャッターとして機能するシャッターキー１６ｂ、絞り調整のための絞り調整キー１６ｃ、ズームを行うためのズーム操作キー１６ｄを備えている。
【００４３】
これらのキーの操作（すなわち、撮像操作）に基づいてキー入力監視部２４は、シャッターキー１６ｂの操作では、シャッター要求信号を、絞り調整キー１６ｃの操作では、絞り要求信号を、ズーム操作キー１６ｄの操作では、ズーム要求信号を、それぞれコントローラ４０に送信する。
【００４４】
これら各種要求信号は操作信号に相当する。又、前記撮像装置３０を撮像操作するための前記キーを備えるキーボード１６は、操作手段に相当する。
又、前記キーボード１６は、撮像装置３０で撮像して取得した画像を作業プログラムと関連付けするために手動入力するためのキー（以下、関連付け入力キー１６ｅという）を備えている。関連付け入力キー１６ｅの操作がされると、前記キー入力監視部２４は、そのキー操作に応じて、関連付け要求信号を、コントローラ４０に送信する。
【００４５】
前記関連付けするために手動入力するためのキーを備える前記キーボード１６は、関連付け入力手段に相当する。
又、キーボード１６には、測定スイッチ１６ｆが設けられている。前記キー入力監視部２４は、測定スイッチ１６ｆの操作状態（すなわち、半押し状態か全押し状態）に応じて、測距センサ３７を作動する。すなわち、測定スイッチ１６ｆが半押しされると、測距センサ３７の投光部３７ａから赤外線のスポット光が投光され、測定スイッチ１６ｆが全押しされると、測距センサ３７により、ティーチペンダント１０から物体までの距離が測定される。
【００４６】
又、前記非常停止スイッチ３８がオン操作されると、ＣＰＵ１１は、そのオン操作に基づいて、コントローラ４０に非常停止信号を送信する。コントローラ４０は、前記非常停止信号を受信すると、動作中の溶接ロボットＲを停止制御する。
【００４７】
（２．コントローラ４０）
コントローラ４０は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、ハードディスク４４、通信Ｉ／Ｆ４５、及び動作制御部４６（サーボドライバ）の各部を備えているとともに各部はバス４７を介して接続されている。
【００４８】
前記ＲＯＭ４２には、コントローラ４０とティーチペンダント１０との通信を行うための通信処理プログラム、接続／切断処理プログラム、表示処理プログラム、撮像装置制御プログラム等の各種プログラムを記憶する。ＲＡＭ４３は、ＣＰＵ４１のワーキングエリアとして用いられ、計算途中のデータが一時的に格納される。
【００４９】
前記ハードディスク４４は、不揮発性の記憶手段である。又、不揮発性の記憶手段として、ハードディスク４４に代えて、半導体メモリ等の他の書換可能な記憶装置であってもよい。ハードディスク４４は、作業プログラム記憶手段に相当する。
【００５０】
ハードディスク４４には、溶接ロボットＲの作業が教示されたデータ（教示データＳ、すなわち、作業プログラム）、データベースＤＢ、及び、撮像装置３０で取得されて、ティーチペンダント１０から送信された複数の静止画が画像データＧＤとして格納される。前記教示データＳは、複数の作業プログラムを含む。データベースＤＢは、前記複数の静止画と、前記作業プログラムとが関連付けされたデータ群である。
【００５１】
ハードディスク４４は、データベース記憶手段に相当する。
通信Ｉ／Ｆ４５は、ティーチペンダント１０との接続に使用される通信機である。
動作制御部４６は、溶接ロボットＲの各関節を駆動する図示しないモータに接続され、該モータに通電させる電流を制御する。
【００５２】
ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２に格納された前記通信処理プログラム、及び接続／切断処理プログラムを実行する通信処理部５０、表示処理プログラムを実行する表示処理部５１、及び撮像装置制御プログラムを実行する撮像装置制御部５２を備えている。
【００５３】
撮像装置制御部５２は、ティーチペンダント１０から操作信号（前記各種要求信号）を入力すると、撮像装置制御プログラムに従ってその操作信号に応じた撮像装置３０の制御信号をティーチペンダント１０に対して送信する。前記制御信号には、後述する起動信号、シャッター信号、ズーム信号等を含む。
【００５４】
（第１実施形態の作用）
上記のように構成されたシステムの作用を説明する。
作業者は、ティーチペンダント１０を使って、前記キーボード１６の起動スイッチ１６ａをオン操作する。この起動スイッチ１６ａのオン操作により、キー入力監視部２４は、起動要求信号をコントローラ４０に送信する。
【００５５】
コントローラ４０の撮像装置制御部５２は、入力した起動要求信号に基づいて、起動信号をティーチペンダント１０に送信する。ティーチペンダント１０のＣＰＵ１１は、この起動信号を撮像光学系駆動部３３に出力する。これにより、内蔵された撮像装置３０が起動されて、撮像素子部３４を介して入力される画像がディスプレイ１７に表示される。
【００５６】
作業者が、キーボード１６のシャッターキー１６ｂのシャッター操作を行うと、キー入力監視部２４がシャッター要求信号をコントローラ４０に送信する。
撮像装置制御部５２は、シャッター要求信号を入力すると、シャッター要求信号に基づいて、シャッター信号をティーチペンダント１０に送信する。ティーチペンダント１０のＣＰＵ１１は、このシャッター信号を撮像光学系駆動部３３に出力する。これにより撮像光学系駆動部３３は、被写体を静止画の画像データを得る。
【００５７】
得た静止画は、表示制御部２３によりデジタルカメラと同じようにディスプレイ１７の表示画面１８に表示される。
又、ＣＰＵ１１は、静止画をコントローラ４０に送信する。コントローラ４０では、受信した静止画をハードディスク４４に取り込んで保存（記憶）する。
【００５８】
又、被写体の撮像時に、ズーム操作キー１６ｄが操作されると、ズーム要求信号が、コントローラ４０に送信される。撮像装置制御部５２は、前記ズーム要求信号に応じて、ズーム信号をティーチペンダント１０に送信する。ティーチペンダント１０のＣＰＵ１１は、このズーム信号を撮像光学系駆動部３３に出力する。撮像光学系駆動部３３は、ズーム信号に基づいてズーム動作する。
【００５９】
上記のようにして、撮像装置３０によって被写体を撮像して静止画がハードディスク４４に保存される。
（溶接ビード幅の測距）
前記ディスプレイ１７が電子ビューファインダーとして機能している状態で、ワークに施工された溶接ビードの溶接ビード幅を測距する場合について説明する。
【００６０】
図４に示すように、ティーチペンダント１０（測距センサ３７）を測定点Ｐに位置させて溶接ビードＧに向けた状態で、図１に示す測定スイッチ１６ｆが半押されると、測距センサ３７の投光部３７ａから赤外線のスポット光が投光される。このスポット光を、溶接ビードＧの幅方向の側縁Ｐ１に当てて、測定スイッチ１６ｆが全押しされると、測距センサ３７により、ティーチペンダント１０から側縁Ｐ１までの距離ｂが測定される。
【００６１】
次に、図１に示す測定スイッチ１６ｆが半押しされて、測距センサ３７の投光部３７ａからのスポット光を、溶接ビードＧの幅方向の側縁Ｐ２に当て、この後、測定スイッチ１６ｆが全押しされると、測距センサ３７により、ティーチペンダント１０から側縁Ｐ２までの距離ｃが測定される。
【００６２】
この両距離ｂ，ｃが取得されると、溶接ビード幅演算部２５は、溶接ビード幅ａを、√（ｃ＾２−ｂ＾２）で算出することにより得る。
（手動による関連付け）
測距センサ３７による前記溶接ビードの側縁までの距離の測距時期が、前記溶接ビードを形成した作業プログラムの全ステップの実行を終了した後の場合は、前記作業プログラムと手動で関連付けする。
【００６３】
この場合、一旦、前記作業プログラムのファイル名をＣＰＵ４１に読み込ませた状態にする。この状態は、後述する自動関連付けとは異なり、作業プログラムのファイル名が読み込まれた状態である。この状態で、作業者は、関連付け入力キー１６ｅを操作する。すると、ティーチペンダント１０のキー入力監視部２４は、関連付け要求信号をコントローラ４０に送信する。
【００６４】
コントローラ４０は、前記関連付け要求信号が入力されると、図３に示すように読み込まれている作業プログラムの施工条件（トーチの位置、トーチ角度、溶接条件（溶接電圧、溶接電流等）を、ティーチペンダント１０に送信する。
【００６５】
ティーチペンダント１０のデータ合成部２６（ＣＰＵ１１）は、送信された作業プログラムの施工条件と前記溶接ビード幅ａとをデータ合成し、すなわち、関連付けする。関連付けされた合成データは、コントローラ４０に送信されてハードディスク４４のデータベースＤＢ（溶接条件データベース）に記憶される。
【００６６】
なお、溶接ビードの静止画と作業プログラムの手動による関連付けは、測距センサ３７を使用する代わりに、シャッターキー１６ｂが操作されて、静止画が取得された際、前記溶接ビード幅ａが取得されたときと同様の方法により行われる。
【００６７】
すなわち、コントローラ４０に送信された際、ＣＰＵ４１は、その静止画をハードディスク４４に記憶するとともに前記静止画と関連付けた記録データをデータベースＤＢに記憶する。
【００６８】
（自動関連付け）
次に、自動関連付けについて説明する。
自動関連付けは、関連付けしたい作業プログラム（すなわち、ファイル）が、ＣＰＵ４１に読み込まれて、開いた状態、すなわち、ディスプレイ１７に作業プログラムのステップが表示された状態、又は溶接区間を選択した状態で、測距センサ３７により距離ｂ，ｃを測距して溶接ビード幅ａを算出すると、関連付けを、自動的に行う。すなわち、溶接ビード幅ａは、現在選択されている教示データ（作業プログラム）に関連付けられる。
【００６９】
又、溶接区間を選択した状態で、作業プログラムの溶接区間に対して自動的に関連付けを行う場合を具体的に説明する。
図５は、４つの溶接区間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが作業プログラムに含まれる場合を示している。この作業プログラムでは、各溶接区間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの開始位置及び終了位置に、それぞれ溶接開始命令ＡＳ、溶接終了命令ＡＥがそれぞれ教示されている。
【００７０】
そして、作業者は、作業プログラムを実行して溶接ロボットＲによる１つの溶接区間の溶接が終了する毎に、すなわち、溶接終了命令ＡＥが実行された後、作業プログラムの実行をティーチペンダント１０を操作して、一旦停止する。
【００７１】
この後、作業者は測距センサ３７により、当該溶接区間の溶接ビードのエッジまでの距離ｂ，ｃを測距し、溶接ビード幅演算部２５により溶接ビード幅ａを算出させる。この溶接ビード幅ａの算出が終了すると、ティーチペンダント１０のＣＰＵ１１は、関連付け要求信号をコントローラ４０に送信する。
【００７２】
コントローラ４０は、前記関連付け要求信号が入力されると、当該作業プログラムの当該溶接区間の施工条件（トーチの位置、トーチ角度、溶接条件（溶接電圧、溶接電流等）を、ティーチペンダント１０に送信する。
【００７３】
ティーチペンダント１０のデータ合成部２６（ＣＰＵ１１）は、送信された作業プログラムの当該溶接区間の施工条件と前記溶接ビード幅ａとをデータ合成し、すなわち、関連付けする。関連付けされた合成データは、コントローラ４０に送信されてハードディスク４４のデータベースＤＢ（溶接条件データベース）に記憶される。
【００７４】
この後、作業者はティーチペンダント１０を操作して、次の溶接区間の溶接を開始させる。
以後、同様に、各溶接区間の溶接が終了する毎に、作業プログラムの実行を停止して、撮像装置３０にその溶接区間における溶接結果の溶接ビード幅ａを取得し、各溶接区間の施工条件と。取得した溶接ビード幅ａを自動的に関連付けする。
【００７５】
なお、静止画と、作業プログラムの溶接区間との自動関連付けは、上記のように溶接区間の溶接が終了する毎に、測距センサ３７による距離ｂ，ｃ及び溶接ビード幅ａの取得の代わりに、シャッターキー１６ｂが操作されて、静止画が取得された際、前記溶接ビード幅ａが取得されたときと同様の方法により行われる。
【００７６】
上記のようにして、前記溶接ビード幅ａが、作業プログラムの施工条件と手動関連付け又は自動関連付けされてデータベースＤＢに記録された後、作業者は、ティーチペンダント１０のキーボード１６を操作することにより、作業プログラムの施工条件とその施工条件で行われた溶接ビード幅ａを、ディスプレイ１７に表示することにより、新たなワークに対して溶接を行う場合に、参考にすることが可能となる。
【００７７】
なお、本実施形態では、作業プログラムの施工条件、溶接ビード幅ａ及び溶接ビードの静止画も合わせてデータベースとして容易に構築できるとともに、新たなワークに対して溶接を行う場合に、参考にすることが可能となる。
【００７８】
本実施形態は、下記の特徴がある。
（１） 本実施形態のシステムでは、ティーチペンダント１０（可搬式教示操作装置）は、溶接ロボットＲの溶接により形成された溶接ビードＧを撮像し、画像を取得する撮像装置３０（撮像手段）と、溶接ビードＧの画像を表示するディスプレイ１７（表示手段）を備える。又、ティーチペンダント１０は、ディスプレイ１７に表示された溶接ビードの幅を算出するために、ティーチペンダント１０の測定点Ｐから溶接ビードＧの幅方向の側縁Ｐ１，Ｐ２までの距離ｂ，ｃ（幅算出パラメータ）を取得する測距センサ３７（パラメータ取得手段）と、測距センサ３７が取得した距離ｂ，ｃを使用して溶接ビード幅ａを算出する溶接ビード幅演算部２５（溶接ビード幅算出手段）を備える。
【００７９】
一方、コントローラ４０（ロボット制御装置）は、ハードディスク４４を備え、該ハードディスク４４は、溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶する作業プログラム記憶手段と、作業プログラムに従って溶接ロボットＲが施工した溶接ビードＧの施工条件と、溶接ビード幅ａを関連付けしてデータベースとして記憶するデータベース記憶手段として機能する。この結果、本実施形態のシステムによれば、溶接時の施工条件と溶接結果の溶接ビードの外観検査の分析結果で構成されるデータベースを容易に構築できる。
【００８０】
（２） 本実施形態のシステムでは、ティーチペンダント１０は、測距対象物である溶接ビードＧに対してスポット光を照射する投光部３７ａ（投光手段）を備える。又、ティーチペンダント１０は、測距センサ３７は、投光部３７ａから投光されたスポット光により指定された溶接ビードＧの側縁Ｐ１，Ｐ２（エッジ）までの距離を測距する測距手段として機能する。この結果、本実施形態のシステムによれば、上記（１）の効果に加えて、スポット光により投光された溶接ビードＧの側縁Ｐ１，Ｐ２を指定するだけで、溶接ビード幅ａが算出されて、該溶接ビード幅ａと溶接の施工条件とで構成されるデータベースを容易に構築できる効果を奏する。
【００８１】
（３） 本実施形態のティーチペンダント１０（可搬式教示操作装置）は、溶接ロボットＲの溶接により形成された溶接ビードＧを撮像し、画像を取得する撮像装置３０（撮像手段）と、溶接ビードＧの画像を表示するディスプレイ１７（表示手段）を備える。又、ティーチペンダント１０は、ディスプレイ１７に表示された溶接ビードの幅を算出するために、ティーチペンダント１０の測定点Ｐから溶接ビードＧの幅方向の側縁Ｐ１，Ｐ２までの距離ｂ，ｃ（幅算出パラメータ）を取得する測距センサ３７（パラメータ取得手段）と、測距センサ３７が取得した距離ｂ，ｃを使用して溶接ビード幅ａを算出する溶接ビード幅演算部２５（溶接ビード幅算出手段）を備える。この結果、本実施形態によれば、上記（１）の溶接ロボットシステムに使用することができるティーチペンダント１０を提供できる。
【００８２】
（４） 本実施形態のティーチペンダント１０は、測距対象物である溶接ビードＧに対してスポット光を照射する投光部３７ａ（投光手段）を備える。又、ティーチペンダント１０は、測距センサ３７は、投光部３７ａから投光されたスポット光により指定された溶接ビードＧの側縁Ｐ１，Ｐ２（エッジ）までの距離を測距する測距手段として機能する。この結果、上記（２）の溶接ロボットシステムに使用することができるティーチペンダント１０を提供できる。
【００８３】
（第２実施形態）
次に第２実施形態のシステムを図６〜図８を参照して説明する。
なお、第１実施形態のシステムと同一又は相当する構成については、同一符号を付してその説明を省略し、第１実施形態と異なる構成を中心に説明する。
【００８４】
本実施形態のシステムは、図６に示すように、ティーチペンダント１０と、溶接ロボットＲを制御するコントローラ４０と、ティーチペンダント１０とコントローラ４０間にケーブル２１（通信ケーブル）で接続された画像処理装置２０を備える。
【００８５】
第２実施形態では、第１実施形態のティーチペンダント１０の構成中、図６（ａ）、（ｂ）に示すように溶接ビード幅演算部２５、測距センサ３７、測定スイッチ１６ｆが省略されるとともに、前記画像処理装置２０が設けられているところが第１実施形態と異なっている。
【００８６】
又、ティーチペンダント１０には、図６（ａ）に示すように、調整手段としてのジョグダイヤル１６ｇが設けられている。調整手段は、ジョグダイヤル１６ｇの代わりにスライドキーとしてもよい。ジョグダイヤル１６ｇはディスプレイ１７に表示される後述のスケールＳＫの大きさを調整するためのものである。
【００８７】
画像処理装置２０は、コンピュータからなり、図７に示すように、画像処理手段としての画像処理部２７、溶接ビード幅算出手段としての溶接ビード幅演算部２８及び通信Ｉ／Ｆ１５、４５に対してケーブル２１を介して接続された図示しない通信Ｉ／Ｆを備えている。ティーチペンダント１０とコントローラ４０間の通信は、画像処理装置２０の図示しない前記通信Ｉ／Ｆによりを介して行われる。
【００８８】
そして、第２実施形態では、撮像装置３０にて撮像した静止画を画像処理装置２０で画像処理を行って、溶接ビード幅を算出するところが第１実施形態と主に異なっている。
（第２実施形態の作用）
上記のように構成されたシステムの作用を説明する。
【００８９】
なお、シャッターキー１６ｂの操作により、静止画をティーチペンダント１０が取得する場合は、第１実施形態と同じであるため、ここでは、溶接ビードの静止画を取得した時点から説明する。
【００９０】
ティーチペンダント１０の撮像信号処理部３６は取得した静止画を、画像処理装置２０に送信する。
画像処理装置２０の画像処理部２７は、前記静止画を二値化処理する。この二値化処理は、ワーク面上の溶接ビードＧと、前記ワーク面とを区画するための処理であり、画像に応じて決定された閾値に基づいて行う。この閾値の決定は公知であるため、説明を省略する。二値化処理の後、画像処理部２７は、二値化画像を膨張、収縮処理によりノイズ除去を行う。この後、溶接ビードＧとワーク面との境界部分、すなわち、溶接ビードＧのエッジ検出を行う。このエッジ検出は、画像の画素列毎に行うことにより、二値化画像に関する溶接ビードのエッジを検出する。
【００９１】
このエッジが検出された二値化画像において、幅方向に位置するエッジ間のセンサ画素数に基づいて、溶接ビード幅演算部２８は、溶接ビードＧの幅（溶接ビード幅ａ）の算出を行う。
【００９２】
溶接ビード幅の算出は、下記のようにして行う。
溶接ビード幅演算部２８は、撮像時のティーチペンダント１０から溶接ビードＧ迄の距離（高さ）、レンズ焦点距離、撮像素子部３４のセンサ幅、センサ画素数から、１画素［ｐｉｘ］に対する実寸法［ｍｍ］の度合いである画像分解能［ｍｍ／ｐｉｘ］を計算するとともに、溶接ビード部分の画像上の幅と画像分解能との乗算を行うことで、各画素列の溶接ビード幅を算出する。
【００９３】
そして、溶接ビード幅演算部２８は、当該二値化画像で画素列毎に算出した各溶接ビード幅を全合計した後、全画素列数で割った平均値を、当該二値化画像における溶接ビード幅ａとする。
【００９４】
なお、ティーチペンダント１０と溶接ビードＧ迄の距離（高さ）は、予め定められた距離（高さ）の位置でティーチペンダント１０を位置させて、その値を、予めティーチペンダント１０に計算で使用する固定値としてキーボード１６により入力するといった方法で行う。
【００９５】
この算出結果である溶接ビード幅ａ、及び算出の根拠となったニ値化画像を、溶接ビード幅演算部２８は、ティーチペンダント１０に送信する。
ティーチペンダント１０の表示制御部２３は、このニ値化画像をディスプレイ１７に表示するとともに、算出された溶接ビード幅ａに基づいてスケールＳＫ（図）をディスプレイ１７に表示する。図６（ａ）には、ディスプレイ１７に表示したニ値化画像である画像中、Ｇａが溶接ビードの表示領域を示し、ＳＫが２本の平行な点線で示されている。この平行な２本の点線間が、スケールＳＫの大きさ（長さ）を示している。
【００９６】
作業者は、このスケールＳＫの大きさと、画面上の溶接ビードＧａの幅（溶接ビード幅）とを比較して、スケールＳＫの大きさが妥当であれば、作業者はキーボード１６の決定キー１６ｈをオン操作することにより、溶接ビード幅が決定される。
【００９７】
又、作業者は、このスケールＳＫの大きさと、画面上の溶接ビードＧａの幅（溶接ビード幅）とを比較して、スケールＳＫの大きさが妥当ではないと判断した場合には、ジョグダイヤル１６ｇを回して、スケールＳＫの長さを長く、或いは短くするようにして、すなわち、２本の点線で示す平行線の間隔を変更して適切な長さとする。変更した後、作業者がキーボード１６の決定キー１６ｈをオン操作することにより、溶接ビード幅が決定される（図８参照）。
【００９８】
上記のようにして、適切な溶接ビード幅が得られる。
なお、溶接ビード幅を手動で作業プログラムと関連付けする場合、或いは溶接ビード幅を自動で作業プログラムと関連付けする場合、第１実施形態と同様に行う。
【００９９】
本実施形態は、下記の特徴がある。
（１） 本実施形態のシステムは、ティーチペンダント１０（可搬式教示操作装置）とコントローラ４０（ロボット制御装置）と画像処理装置２０により構成されている。又、ティーチペンダント１０は、溶接ロボットＲの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する３０（撮像手段）と、画像を表示するディスプレイ１７（表示手段）を備える。画像処理装置２０は、前記画像から二値化画像処理を行う画像処理部２７（画像処理手段）と、二値化画像から溶接ビード幅を算出する溶接ビード幅演算部２８（溶接ビード幅算出手段）を備える。又、コントローラ４０（ロボット制御装置）は、ハードディスク４４を備え、該ハードディスク４４は、溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶する作業プログラム記憶手段と、作業プログラムに従って溶接ロボットＲが施工した溶接ビードＧの施工条件と、溶接ビード幅ａを関連付けしてデータベースとして記憶するデータベース記憶手段として機能する。この結果、本実施形態のシステムによれば、溶接時の施工条件と溶接結果の溶接ビードの外観検査の分析結果で構成されるデータベースを容易に構築できる。
【０１００】
（２） 本実施形態のシステムでは、ディスプレイ１７（表示手段）は、溶接ビードの画像を表示するとともに、溶接ビード幅演算部２８（溶接ビード幅算出手段）が算出した溶接ビード幅を示すスケールＳＫを表示する。ティーチペンダント１０は、ディスプレイ１７に表示されたスケールＳＫが示す溶接ビード幅を手動で調整するジョグダイヤル１６ｇ（調整手段）を備える。そして、ハードディスク４４（データベース記憶手段）は、ジョグダイヤル１６ｇ（調整手段）により調整した後の溶接ビード幅を施工条件と関連付けして記憶するようにした。
【０１０１】
この結果、本実施形態のシステムによれば、ディスプレイ１７に表示されたスケールＳＫが示す幅（長さ）を手動で調整して、調整後の溶接ビード幅を施工条件と関連付けしてハードディスク４４に記憶することができる。このため、溶接ビード幅を作業者が視認した結果の溶接ビード幅をデータベースに記憶することができる。
【０１０２】
なお、本発明の実施形態は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように変更しても良い。
・ 前記実施形態では、溶接ロボットＲは、関節を６軸としたが、６軸に限定するものではない。例えば、５軸、或いは、７軸以上であってもよい。また、アーク溶接ロボットに限らず、スポット溶接ロボットでもよい。この場合、溶接ビード幅に代えてナゲットと呼ばれる溶接痕の直径値等をデータベースに記憶するようにする。
【０１０３】
・ 第１実施形態では、図４に示すように、距離ｂを測定する場合、ワーク面Ｗの境界に位置する側縁Ｐ１に対して測定点Ｐをワーク面Ｗから直交する直線上に位置するようにするとともに、溶接ビード幅ａを、√（ｃ＾２−ｂ＾２）で求めるようにした。
【０１０４】
この代わりに、図９（ａ）、（ｂ）に示す下記の方法により溶接ビード幅ａを求めてもよい。
すなわち、溶接ビード幅演算部２５は、測定点Ｐから溶接ビードＧの側縁Ｐ１までの距離ｂと、測定点Ｐから溶接ビード幅方向の他方の側縁Ｐ２までの距離ｃ、測定点Ｐと側縁Ｐ１と側縁Ｐ２とで構成する角度θを算出した後、溶接ビード幅ａを√（ｂ＾２＋ｃ＾２−２ｂｃｃｏｓθ）で求めることができる。
【０１０５】
測定点Ｐと側縁Ｐ１間の距離ｂ、及び測定点Ｐと側縁Ｐ２間の距離ｃ並びに角度θは、溶接ビード幅を算出するための幅算出パラメータに相当する。この場合、溶接ビード幅演算部２５は、測距センサ３７とともにパラメータ取得手段に相当する。
【０１０６】
前記角度θについては、溶接ビード幅演算部２５は、図９（ａ）に示すディスプレイ１７（電子ピューファインダ）の幅ｒとディスプレイ１７に写された溶接ビードＧの幅ｔとの比率ｔ／ｒと、撮像素子部３４の画角を使用して、ｔ／ｒ＊画角を算出することにより求める。なお、広角側端或いは望遠側端を基点とすることにより撮像光学系駆動部３３のズーム信号に基づいて現在の画角を求めることができる。
【０１０７】
又、図９（ａ）では、溶接ビードは左右方向に延びているが、溶接ビードが図９（ａ）において上下方向に延びている場合は、溶接ビード幅ａの幅方向は、図９（ａ）において左右方向になる。この場合は、幅ｒは、ディスプレイ１７の上下幅にし、幅ｔはディスプレイ１７の左右方向とする。
【０１０８】
なお、撮像装置３０がズーム機能を有しない場合は、撮像装置３０の画角は変化しないため、固有値としての画角の値を採用すればよい。
なお、上記の方法以外に、角度θは、周知の角度センサを用いて測定してもよい。この場合、角度センサは、ティーチペンダント１０に設けられて、測定点Ｐから溶接ビードＧの側縁Ｐ１までの距離ｂを測定する状態から、測定点Ｐから溶接ビードＧの側縁Ｐ２を測定する状態のときの角度θを測定する。
【０１０９】
この場合、角度センサは、測距センサ３７とともにパラメータ取得手段に相当する。
・ 第１実施形態及び第２実施形態では、撮像装置３０及びフラッシュライト３５、又は撮像装置３０、測距センサ３７及びフラッシュライト３５は、ティーチペンダント１０の裏面側に設けた構成とした。この代わりに、図１０に示すように、ティーチペンダント１０を、教示データを入力するキーボード１６を有する教示操作装置本体としてのティーチペンダント本体１０Ａと、ティーチペンダント本体１０Ａから分離した分離体１０Ｂを備える構成としてもよい。この場合、分離体１０Ｂには、撮像装置３０（又は撮像装置３０、測距センサ３７）、フラッシュライト３５を設ける。又、分離体１０Ｂは、ティーチペンダント本体１０Ａに対して、可撓性を有する通信線２９（ケーブル）で接続する。分離体１０Ｂとティーチペンダント本体１０Ａとの接続は、例えば、ＵＳＢ接続でもよい。分離体１０Ｂを使用する場合のみ通信線２９でティーチペンダント本体１０Ａに対して接続し、使用しない場合には、外してティーチペンダント本体１０Ａのみを使用する。
【０１１０】
上記のように構成されたティーチペンダント１０では、分離体１０Ｂをティーチペンダント本体１０Ａに通信線２９で接続した状態で、溶接ビードの画像を取得したり、或いは、測距センサ３７で溶接ビード幅ａを算出するための幅算出パラメータである測定点Ｐと側縁Ｐ１間の距離ｂ、及び測定点Ｐと側縁Ｐ２間の距離ｃを測距する。
【０１１１】
測距センサ３７を分離体１０Ｂに設けると、ティーチペンダント本体１０Ａから分離体１０Ｂを自由に移動させることができ、溶接ビード迄の距離を測距する際の測定点の位置の自由度を上げることができる。
【０１１２】
又、撮像装置３０を分離体１０Ｂに設けると、ティーチペンダント本体１０Ａから分離体１０Ｂを自由に移動させることができ、溶接ビードを撮像する際の撮像位置の自由度を上げることができる。
【０１１３】
なお、各実施形態においては、フラッシュライト３５は、必ずしも必要な構成ではなく、省略してもよい。
・前記第２実施形態において、ティーチペンダント１０と溶接ビードＧ迄の距離（高さ）は、第１実施形態で説明した測距センサ３７を使用するようにしてもよい。
【０１１４】
・前記第２実施形態において、画像処理装置２０をコントローラ４０とは別体としたが、これに代えて、画像処理装置２０の各部（画像処理部２７、溶接ビード幅演算部２８）の機能をコントローラ４０に内蔵し、画像処理装置２０を省略してもよい。
【符号の説明】
【０１１５】
Ｒ…溶接ロボット、
１０…ティーチペンダント（可搬式教示操作装置）、
１０Ａ…ティーチペンダント本体、１０Ｂ…分離体、
１６…キーボード（教示データ入力手段）、
１６ｇ…ジョグダイヤル（調整手段）、
２５…溶接ビード幅演算部（溶接ビード幅算出手段）、
２６…データ合成部、
２７…画像処理部（画像処理手段）、
２８…溶接ビード幅演算部（溶接ビード幅算出手段）、
３０…撮像装置（撮像手段）、
３７…測距センサ（パラメータ取得手段、測距手段）、
４０…コントローラ（ロボット制御装置）、
４１…ＣＰＵ、
４４…ハードディスク（作業プログラム記憶手段、データベース記憶手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可搬式教示操作装置とロボット制御装置を含む溶接ロボットシステムであって、
前記可搬式教示操作装置は、溶接ロボットの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する撮像手段と、前記溶接ビードの画像を表示する表示手段と、前記表示された前記溶接ビードの幅（以下、溶接ビード幅という）を算出するための幅算出パラメータを取得するパラメータ取得手段と、前記パラメータ取得手段が取得した幅算出パラメータを使用して前記溶接ビード幅を算出する溶接ビード幅算出手段を備え、
前記ロボット制御装置は、溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶する作業プログラム記憶手段と、前記作業プログラムに従って前記溶接ロボットが施工した前記溶接ビードの施工条件と、前記溶接ビード幅を関連付けしてデータベースとして記憶するデータベース記憶手段とを備えることを特徴とする溶接ロボットシステム。
【請求項２】
測距対象物に対してスポット光を照射する投光手段を備え、
前記パラメータ取得手段は、前記投光手段から投光されたスポット光により指定された溶接ビードのエッジまでの距離を測距する測距手段であることを特徴とする請求項１に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項３】
前記可搬式教示操作装置は、
教示データを入力する教示データ入力手段を備える教示操作装置本体と、前記教示操作装置本体に対して有線接続されて移動自在にされた分離体を備え、前記撮像手段及び測距手段が前記分離体に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項４】
可搬式教示操作装置とロボット制御装置と画像処理装置を含む溶接ロボットシステムであって、
前記可搬式教示操作装置は、溶接ロボットの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する撮像手段と、前記画像を表示する表示手段を備え、
前記画像処理装置は、前記画像から二値化画像処理を行う画像処理手段と、二値化画像から、前記溶接ビードの幅（以下、溶接ビード幅という）を算出する溶接ビード幅算出手段を備え、
前記ロボット制御装置は、
溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶する作業プログラム記憶手段と、
前記作業プログラムに従って前記溶接ロボットが施工した前記溶接ビードの施工条件と前記溶接ビード幅を関連付けしてデータベースとして記憶するデータベース記憶手段とを備えることを特徴とする溶接ロボットシステム。
【請求項５】
前記表示手段は、前記溶接ビードの画像を表示するとともに、前記溶接ビード幅算出手段が算出した前記溶接ビード幅を示すスケールを表示するものであり、
又、前記可搬式教示操作装置は、前記表示手段に表示された前記スケールが示す溶接ビード幅を手動で調整する調整手段を備え、
前記データベース記憶手段は、前記調整手段により調整した後の溶接ビード幅を前記施工条件と関連付けして記憶することを特徴とする請求項４に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項６】
溶接ロボットの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する撮像手段と、前記溶接ビードの画像を表示する表示手段と、前記表示された前記溶接ビードの幅（以下、溶接ビード幅という）を算出するための幅算出パラメータを取得するパラメータ取得手段と、前記パラメータ取得手段が取得した幅算出パラメータを使用して前記溶接ビード幅を算出する溶接ビード幅算出手段を備えることを特徴とする可搬式教示操作装置。
【請求項７】
測距対象物に対してスポット光を照射する投光手段を備え、
前記パラメータ取得手段は、前記投光手段から投光されたスポット光により指定された溶接ビードのエッジまでの距離を測距する測距手段であることを特徴とする請求項６に記載の可搬式教示操作装置。
【請求項８】
教示データを入力する教示データ入力手段を備える教示操作装置本体と、前記教示操作装置本体に対して有線接続されて移動自在にされた分離体を備え、前記撮像手段及び測距手段が前記分離体に設けられていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の可搬式教示操作装置。
【請求項１】
可搬式教示操作装置とロボット制御装置を含む溶接ロボットシステムであって、
前記可搬式教示操作装置は、溶接ロボットの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する撮像手段と、前記溶接ビードの画像を表示する表示手段と、前記表示された前記溶接ビードの幅（以下、溶接ビード幅という）を算出するための幅算出パラメータを取得するパラメータ取得手段と、前記パラメータ取得手段が取得した幅算出パラメータを使用して前記溶接ビード幅を算出する溶接ビード幅算出手段を備え、
前記ロボット制御装置は、溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶する作業プログラム記憶手段と、前記作業プログラムに従って前記溶接ロボットが施工した前記溶接ビードの施工条件と、前記溶接ビード幅を関連付けしてデータベースとして記憶するデータベース記憶手段とを備えることを特徴とする溶接ロボットシステム。
【請求項２】
測距対象物に対してスポット光を照射する投光手段を備え、
前記パラメータ取得手段は、前記投光手段から投光されたスポット光により指定された溶接ビードのエッジまでの距離を測距する測距手段であることを特徴とする請求項１に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項３】
前記可搬式教示操作装置は、
教示データを入力する教示データ入力手段を備える教示操作装置本体と、前記教示操作装置本体に対して有線接続されて移動自在にされた分離体を備え、前記撮像手段及び測距手段が前記分離体に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項４】
可搬式教示操作装置とロボット制御装置と画像処理装置を含む溶接ロボットシステムであって、
前記可搬式教示操作装置は、溶接ロボットの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する撮像手段と、前記画像を表示する表示手段を備え、
前記画像処理装置は、前記画像から二値化画像処理を行う画像処理手段と、二値化画像から、前記溶接ビードの幅（以下、溶接ビード幅という）を算出する溶接ビード幅算出手段を備え、
前記ロボット制御装置は、
溶接の施工条件を含む作業プログラムを記憶する作業プログラム記憶手段と、
前記作業プログラムに従って前記溶接ロボットが施工した前記溶接ビードの施工条件と前記溶接ビード幅を関連付けしてデータベースとして記憶するデータベース記憶手段とを備えることを特徴とする溶接ロボットシステム。
【請求項５】
前記表示手段は、前記溶接ビードの画像を表示するとともに、前記溶接ビード幅算出手段が算出した前記溶接ビード幅を示すスケールを表示するものであり、
又、前記可搬式教示操作装置は、前記表示手段に表示された前記スケールが示す溶接ビード幅を手動で調整する調整手段を備え、
前記データベース記憶手段は、前記調整手段により調整した後の溶接ビード幅を前記施工条件と関連付けして記憶することを特徴とする請求項４に記載の溶接ロボットシステム。
【請求項６】
溶接ロボットの溶接により形成された溶接ビードを撮像し、画像を取得する撮像手段と、前記溶接ビードの画像を表示する表示手段と、前記表示された前記溶接ビードの幅（以下、溶接ビード幅という）を算出するための幅算出パラメータを取得するパラメータ取得手段と、前記パラメータ取得手段が取得した幅算出パラメータを使用して前記溶接ビード幅を算出する溶接ビード幅算出手段を備えることを特徴とする可搬式教示操作装置。
【請求項７】
測距対象物に対してスポット光を照射する投光手段を備え、
前記パラメータ取得手段は、前記投光手段から投光されたスポット光により指定された溶接ビードのエッジまでの距離を測距する測距手段であることを特徴とする請求項６に記載の可搬式教示操作装置。
【請求項８】
教示データを入力する教示データ入力手段を備える教示操作装置本体と、前記教示操作装置本体に対して有線接続されて移動自在にされた分離体を備え、前記撮像手段及び測距手段が前記分離体に設けられていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の可搬式教示操作装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２２３８５９（Ｐ２０１２−２２３８５９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９４０８１（Ｐ２０１１−９４０８１）
【出願日】平成２３年４月２０日（２０１１．４．２０）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２０日（２０１１．４．２０）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
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