(57)【要約】      （修正有）【課題】オプション機能に係る単なる溶接回数、溶接時間ではなく、溶接施工量に応じてオプション機能の使用料を決定することができるオプション機能使用料演算方法、オプション機能使用料演算装置及びコンピュータプログラムを提供する。【解決手段】本発明のオプション機能使用料演算方法は、ユーザによって選択されたオプション機能に係る制御プログラムにて溶接システムが動作し、溶接が行われた場合、該オプション機能の使用料を演算する。使用料演算方法は、制御プログラムに基づく溶接システムの動作を示す情報を取得し、取得した情報に基づいて、溶接線の形成に寄与した溶接施工量を算出し、算出された溶接施工量に基づいて、制御プログラムに係る前記オプション機能の使用料を演算する。【選択図】図７
2020017029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザによって選択されたオプション機能に係る制御プログラムにて溶接システムが動作し、溶接が行われた場合、該オプション機能の使用料を演算するオプション機能使用料演算方法であって、
前記制御プログラムに基づく前記溶接システムの動作を示す情報を取得し、
取得した情報に基づいて、溶接線の形成に寄与した溶接施工量を算出し、
算出された溶接施工量に基づいて、前記制御プログラムに係る前記オプション機能の使用料を演算する
オプション機能使用料演算方法。
【請求項２】
前記溶接システムの動作を示す情報は、溶接トーチの移動に係る情報を含み、
前記溶接施工量は、
選択された前記オプション機能に係る前記制御プログラムにて前記溶接システムが動作した場合に形成される溶接線の長さを含む
請求項１に記載のオプション機能使用料演算方法。
【請求項３】
前記溶接システムの動作を示す情報は、溶接ワイヤの送給量又は溶接電流、及び溶接時間に係る情報を含み、
前記溶接施工量は、
選択された前記オプション機能に係る前記制御プログラムにて前記溶接システムが動作した場合の溶接ワイヤの消費量を含む
請求項１又は請求項２に記載のオプション機能使用料演算方法。
【請求項４】
前記溶接施工量は溶接が行われたワーク又は溶接区間の数を含む
請求項１〜請求項３までのいずれか一項に記載のオプション機能使用料演算方法。
【請求項５】
前記オプション機能を使用するために予め課金された使用料残高を記憶装置に記憶し、
該記憶装置が記憶する前記使用料残高がユーザによって選択された前記オプション機能を使用して行われる単位溶接工程における使用料未満であるか否かを判定し、
前記使用料残高が前記単位溶接工程における使用料未満であると判定された場合、前記オプション機能に係る前記制御プログラムの実行開始を制限する
請求項１〜請求項４までのいずれか一項に記載のオプション機能使用料演算方法。
【請求項６】
ユーザによって選択されたオプション機能に係る制御プログラムにて溶接システムが動作し、溶接が行われた場合、該オプション機能の使用料を演算するオプション機能使用料演算装置であって、
前記制御プログラムに基づく前記溶接システムの動作を示す情報を取得する動作情報取得部と、
該動作情報取得部にて取得した情報に基づいて、溶接線の形成に寄与した溶接施工量を算出し、算出された溶接施工量に基づいて、前記制御プログラムに係る前記オプション機能の使用料を演算する演算部と
を備えるオプション機能使用料演算装置。
【請求項７】
ユーザによって選択されたオプション機能に係る制御プログラムにて溶接システムが動作し、溶接が行われた場合、コンピュータに、該オプション機能の使用料を演算させるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータが、
前記制御プログラムに基づく前記溶接システムの動作を示す情報を取得し、
取得した情報に基づいて、溶接線の形成に寄与した溶接施工量を算出し、
算出された溶接施工量に基づいて、前記制御プログラムに係る前記オプション機能の使用料を演算する
処理を実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オプション機能使用料演算方法、オプション機能使用料演算装置及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボットにおいてはソフトウェア機能の一部をオプション機能として制限する手法が一般的に採られている。ユーザはオプション機能を使用したい場合、メーカのサービス担当者に連絡し、使用料を支払い、オプション機能の制限を解除することでオプション機能を使用していた。
ただし、従来のオプション機能は買い切りの形態であり、メーカはユーザのオプション機能の使用頻度に関わらず、一律のオプション使用料を請求していた。このため、多品種少量生産を行うユーザ等、オプション機能の使用頻度が少ないユーザは、高頻度でオプション機能を使用するユーザに比べて不公平感を覚える傾向があった。
そこで、オプション機能の使用実態に応じて課金をするためのシステムが考えられた。例えば、オプションの時間や使用回数を記録し、その分を課金する手法がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−８１４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、使用回数でオプション使用料を決定すると、タック溶接など、溶接開始と終了を繰り返すユーザに対して過剰に使用料が課金される恐れがあった。使用時間で使用料を設定した場合は、ウィービングを行ったり、クレータ処理に時間をかけたり等、同じ長さのパスにも関わらず使用料に差異が出てしまうなど、ユーザにとって使用料の目途を立てにくいという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、オプション機能に係る単なる溶接回数、溶接時間ではなく、溶接施工量に応じてオプション機能の使用料を決定することができるオプション機能使用料演算方法、オプション機能使用料演算装置及びコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本態様に係るオプション機能使用料演算方法は、ユーザによって選択されたオプション機能に係る制御プログラムにて溶接システムが動作し、溶接が行われた場合、該オプション機能の使用料を演算するオプション機能使用料演算方法であって、前記制御プログラムに基づく前記溶接システムの動作を示す情報を取得し、取得した情報に基づいて、溶接線の形成に寄与した溶接施工量を算出し、算出された溶接施工量に基づいて、前記制御プログラムに係る前記オプション機能の使用料を演算する。
【０００７】
本態様にあっては、オプション機能に係る制御プログラムにて溶接システムが動作した場合、当該オプション機能を用いた溶接が行われる。オプション機能が使用された場合、溶接システムの動作を示す情報を取得し、取得した情報に基づいて、溶接施工量を算出する。溶接施工量は、実質的に溶接線の形成に寄与した溶接の量である。溶接施工量は単なる溶接回数、例えば溶接の開始から終了までを１回とする溶接回数では無い。このため、タック溶接が行われても溶接施工量が過度に増大することは無い。また、溶接施工量は、単に溶接が行われた時間でも無い。このため、ウィービングを行ったり、クレータ処理に時間をかけたりする場合であっても、溶接施工量が過度に増大することも無い。
そして、上記算出した溶接施工量に基づいて、オプション機能の使用量を演算する。
従って、実質的な溶接施工量に応じたオプション機能の使用量を演算することができる。
【０００８】
本態様に係るオプション機能使用料演算方法は、前記溶接システムの動作を示す情報は、溶接トーチの移動に係る情報を含み、前記溶接施工量は、選択された前記オプション機能に係る前記制御プログラムにて前記溶接システムが動作した場合に形成される溶接線の長さを含む。
【０００９】
本態様にあっては、オプション機能が使用された場合、溶接トーチの移動に係る情報を用いて、溶接線の長さを算出し、算出された溶接線の長さに基づいてオプション機能の使用料を演算する。溶接線の長さは、上記した単なる使用回数、単なる溶接時間ではなく、実質的な溶接の量である。かかる溶接線の長さに基づいてオプション機能の使用料を演算することにより、実質的な溶接施工量に応じたオプション機能の使用量を演算することができる。
【００１０】
本態様に係るオプション機能使用料演算方法は、前記溶接システムの動作を示す情報は、溶接ワイヤの送給量又は溶接電流、及び溶接時間に係る情報を含み、前記溶接施工量は、選択された前記オプション機能に係る前記制御プログラムにて前記溶接システムが動作した場合の溶接ワイヤの消費量を含む。
【００１１】
本態様にあっては、オプション機能が使用された場合、溶接ワイヤの送給量又は溶接電流と、溶接時間とに基づいて、溶接ワイヤの消費量を算出する。そして、算出された溶接ワイヤの消費量に基づいてオプション機能の使用料を演算する。溶接ワイヤの使用量は、上記した単なる使用回数、単なる溶接時間ではなく、実質的な溶接の量である。かかる溶接ワイヤの消費量に基づいてオプション機能の使用料を演算することにより、実質的な溶接施工量に応じたオプション機能の使用量を演算することができる。
【００１２】
本態様に係るオプション機能使用料演算方法は、前記溶接施工量は溶接が行われたワーク又は溶接区間の数を含む。
【００１３】
本態様にあっては、オプション機能が使用された場合、溶接が行われたワーク又は溶接区間の数を算出し、算出されたワーク又は溶接区間の数に基づいてオプション機能の使用料を演算する。ワーク数又は溶接区間数は実質的な溶接の量である。かかるワーク数又は溶接区間数に基づいてオプション機能の使用料を演算することにより、実質的な溶接施工量に応じたオプション機能の使用量を演算することができる。
【００１４】
本態様に係るオプション機能使用料演算方法は、前記オプション機能を使用するために予め課金された使用料残高を記憶装置に記憶し、該記憶装置が記憶する前記使用料残高がユーザによって選択された前記オプション機能を使用して行われる単位溶接工程における使用料未満であるか否かを判定し、前記使用料残高が前記単位溶接工程における使用料未満であると判定された場合、前記オプション機能に係る前記制御プログラムの実行開始を制限する。
【００１５】
本態様にあっては、記憶装置はオプション機能を使用するために予め付与された使用料残高を記憶している。オプション機能が使用されると、当該オプション機能の使用料だけ、使用料残高が減少する。使用料残高がゼロになると、オプション機能を使用することができなくなる。オプション機能の使用中に使用料残高がゼロになると、オプション機能を使用した溶接が途中で中断されることになり、ワークが無駄になる。
そこで、記憶装置が記憶する使用料残高が、オプション機能を使用するために必要な使用料未満であるか否かを判定し、使用料残高が単位溶接工程における使用料未満であると判定された場合、オプション機能に係る制御プログラムの実行開始を制限する。
このようにオプション機能の使用を制限することによって、オプション機能を使用した溶接が中断されることを防ぐことができる。
【００１６】
本態様に係るオプション機能使用料演算装置は、ユーザによって選択されたオプション機能に係る制御プログラムにて溶接システムが動作し、溶接が行われた場合、該オプション機能の使用料を演算するオプション機能使用料演算装置であって、前記制御プログラムに基づく前記溶接システムの動作を示す情報を取得する動作情報取得部と、該動作情報取得部にて取得した情報に基づいて、溶接線の形成に寄与した溶接施工量を算出し、算出された溶接施工量に基づいて、前記制御プログラムに係る前記オプション機能の使用料を演算する演算部とを備える。
【００１７】
本態様にあっては、オプション機能使用料演算装置は上記オプション機能使用料演算方法を実施することができ、実質的な溶接施工量に応じたオプション機能の使用量を演算することができる。
【００１８】
本態様に係るコンピュータプログラムは、ユーザによって選択されたオプション機能に係る制御プログラムにて溶接システムが動作し、溶接が行われた場合、コンピュータに、該オプション機能の使用料を演算させるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータが、前記制御プログラムに基づく前記溶接システムの動作を示す情報を取得し、取得した情報に基づいて、溶接線の形成に寄与した溶接施工量を算出し、算出された溶接施工量に基づいて、前記制御プログラムに係る前記オプション機能の使用料を演算する処理を実行させる。
【００１９】
本態様にあっては、コンピュータを上記オプション機能使用料演算装置として機能させることができ、実質的な溶接施工量に応じたオプション機能の使用量を演算することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にあっては、オプション機能に係る単なる溶接回数、溶接時間ではなく、溶接施工量に応じてオプション機能の使用料を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態に係る溶接システムを示す模式図である。
【図２】実施形態に係るオプション機能使用料演算装置を示すブロック図である。
【図３】オプション機能使用料マスタＤＢのレコードレイアウトを示す概念図である。
【図４】利用状況記録ＤＢのレコードレイアウトを示す概念図である。
【図５】ロボット制御装置の制御ブロック図である。
【図６】溶接システム全体及びオプション機能使用料演算装置の制御ブロック図である。
【図７】オプション機能使用料の演算処理手順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】
【００２２】
以下、本発明をその実施形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は、実施形態に係る溶接システムを示す模式図である。本実施形態に係る溶接システムは、消耗電極式のガスシールドアーク溶接機であり、溶接ロボット１、溶接電源２、ロボット制御装置３及び入出力端末４を備える。また、溶接システムには、ユーザによって選択されたオプション機能に係る制御プログラムにて溶接システムが動作し、溶接が行われた場合、当該オプション機能の使用料を演算するオプション機能使用料演算装置５が接続されている。なお、オプション機能使用料演算装置５はロボット制御装置３又は溶接電源２に設けても良いし、他の装置に設けても良い。また、オプション機能使用料演算装置５の機能を複数の装置及びサーバで分散処理するように構成しても良い。もちろん、オプション機能使用料演算装置５をクラウド上で実現しても良い。
【００２３】
溶接ロボット１は、ワークＡのアーク溶接を自動で行うものである。溶接ロボット１は、床面の適宜箇所に固定される基部上に設置されたマニピュレータを備える。マニピュレータは、複数のアーム（リンク）を、軸部（ジョイント）を介して回動可能に連結してなり、マニピュレータの先端部には溶接トーチ１１が保持されている。また、マニピュレータの適宜箇所にワイヤ送給装置１２が設けられている。各アームの連結部分にはロボットモータ１ａが設けられている。ロボットモータ１ａの回転駆動力によって軸部を中心に各アームが回動し、マニピュレータが動作する。ロボットモータ１ａの回転はロボット制御装置３によって制御されている。ロボット制御装置３は、各アームを回動させることによって、ワークＡに対して溶接トーチ１１を上下前後左右に移動させることができる。また、各アームの連結部分には、アームの回動位置を示す信号をロボット制御装置３へ出力するエンコーダが設けられており、ロボット制御装置３は、エンコーダから出力された信号に基づいて、溶接トーチ１１の位置を認識する。
【００２４】
溶接トーチ１１は、溶接対象のワークＡへ溶接ワイヤＷを案内すると共に、アークの発生に必要な溶接電流を供給する、銅合金等の導電性材料からなる円筒形状のコンタクトチップを有する。溶接電流は溶接電源２から供給される。溶接ワイヤＷは、図示しないワイヤ供給源からワイヤ送給装置１２によって溶接トーチ１１に供給される。溶接ワイヤＷは、例えばソリッドワイヤであり、消耗電極として機能する。
コンタクトチップは、その内部を挿通する溶接ワイヤＷに接触し、溶接電流を溶接ワイヤＷに供給する。また、溶接トーチ１１は、コンタクトチップを囲繞する中空円筒形状をなし、先端の開口からワークＡへシールドガスを噴射するノズルを有する。シールドガスは、アークによって溶融したワークＡ及び溶接ワイヤＷの酸化を防止するためのものである。シールドガスは、例えば炭酸ガス、炭酸ガス及びアルゴンガスの混合ガス、アルゴン等の不活性ガス等である。シールドガスは、図示しないガスボンベからガス配管を通じて、溶接トーチ１１のノズルに供給される。溶接電源２は、溶接電源ガス供給経路にある電磁弁の開閉又は開度を制御することによって、シールドガスの供給を制御している。
【００２５】
溶接電源２は、電源部２１、ワイヤ送給制御部２２、及び溶接監視部２３を備える。電源部２１は、給電ケーブルを介して、溶接トーチ１１のコンタクトチップ及びワークＡに接続され、溶接電流を供給する。ワイヤ送給制御部２２は、ワイヤ送給装置１２による溶接ワイヤＷの送給速度を制御する。溶接監視部２３は、溶接工程中にアークを流れる溶接電流を検出する電流検出部、溶接トーチ１１及びワークＡに印加される電圧を検出する電圧検出部を含む。電源部２１は、溶接監視部２３にて検出された溶接電流及び溶接電圧に基づいてＰＷＭ制御された電流を出力する電源回路、信号処理回路等を含む。また、溶接監視部２３は、溶接工程中に検出された溶接電流及び溶接電圧、溶接ワイヤＷの送給速度等の情報を含む溶接モニタデータをロボット制御装置３へ出力する。溶接モニタデータは例えば時系列データである。
【００２６】
入出力端末４は、ロボット制御装置３との間で各種信号を有線又は無線で入出力する装置である。入出力端末４は、例えばティーチペンダントであり、表示ディスプレイ、タッチパネル、入力ボタン、ジョグダイヤル等を有する。
【００２７】
ロボット制御装置３は、溶接ロボット１の動作を制御すると共に、溶接電源２の動作を制御する。ロボット制御装置３は、ワークＡの材質、寸法及び開先の種類等に対する各種溶接条件と、当該溶接条件に適用可能な溶接機能とを記憶している。溶接条件は、溶接モード、溶接法、溶接電流、溶接電圧、シールドガスの供給量、溶接速度、アークスタート及びアークエンド条件等の情報を含む。溶接モードは、例えば溶接ワイヤＷの素材、ワイヤ径、シールドガスの種類等によって定まる。溶接法は、交流パルス溶接、直流パルス等の溶接法の種別である。溶接機能は、ウィービング、大電流による埋もれアーク溶接等の溶接方法を意味する。溶接機能、溶接モード又は溶接法、及びこれらの組合せには、無条件で使用可能な標準機能なものと、使用料の支払いを条件に使用可能となるオプション機能とがある。ロボット制御装置３は、標準機能及びオプション機能を実施するための制御プログラムを記憶している。ロボット制御装置３は、当該制御プログラムを実行することによって、オプション機能を用いた溶接を制御することができる。
またロボット制御装置３は、溶接電源２及び溶接ロボット１の動作を制御し、特定のワークＡを溶接するための作業プログラムを記憶する。作業プログラムは、上記溶接モード、溶接機能、溶接ロボット１を構成するマニピュレータの各軸角度の変化を示す情報等を含む。ロボット制御装置３は作業プログラムに基づいて、溶接電源２に対して電流命令値等を出力することによって、溶接電源２による溶接電流の供給及び溶接ワイヤＷの送給を制御する。また、ロボット制御装置３は、ロボットモータ１ａの回転速度、回転方向、回転時間などを含むモータ制御命令を溶接ロボット１へ通知することにより、溶接ロボット１のマニピュレータを駆動制御する。
更にロボット制御装置３は、溶接電源２から出力された溶接モニタデータを受信し、溶接の状況を把握している。
更にまたロボット制御装置３は、オプション機能使用料演算装置５との間で有線又は無線により各種情報を送受信することができる。そして、ロボット制御装置３は、オプション機能を使用した場合、オプション機能の使用料を算出するために必要な、溶接システムの動作を示す情報をオプション機能使用料演算装置５へ送信する。
なお、図１には一組みの溶接電源２及び溶接トーチ１１のみが図示されているが、生産ラインに複数の溶接電源２及び溶接ロボット１が設置されている場合、一つのオプション機能使用料演算装置５が、複数の溶接電源２及び溶接ロボット１毎にオプション機能使用料をそれぞれ演算するように構成しても良いし、複数の溶接電源２それぞれに、オプション機能使用料演算装置５を各別に設け、各溶接で源及び溶接ロボット１毎にオプション機能使用料を演算するように構成しても良い。
【００２８】
図２は、実施形態に係るオプション機能使用料演算装置５を示すブロック図である。オプション機能使用料演算装置５は、当該オプション機能使用料演算装置５の各構成部の動作を制御する制御部５１を備える。制御部５１には、通信部５２、記憶装置５３が接続されている。
【００２９】
記憶装置５３は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。記憶装置５３は、溶接システムの動作を示す各種情報を受信し、当該情報から溶接施工量を算出し、算出された溶接施工量に基づいてオプション機能の使用料を演算するためのコンピュータプログラム５３ａを記憶している。また、記憶装置５３は、オプション機能使用料マスタＤＢ５３ｂ及び利用状況記録ＤＢ５３ｃのレコードを記憶している。各ＤＢの詳細は後述する。
【００３０】
制御部５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、又はマルチコアＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インタフェース等を有するコンピュータであり、インタフェースには、通信部５２、記憶装置５３が接続されている。制御部５１は、記憶装置５３が記憶するコンピュータプログラム５３ａを実行することにより、コンピュータをオプション機能使用料演算装置５として機能する。当該コンピュータプログラム５３ａを実行する制御部５１は溶接施工量に応じたオプション機能の使用料を算出することができる。
【００３１】
通信部５２は、ロボット制御装置３に接続されている。通信部５２には、ロボット制御装置３から出力された溶接システムの動作を示す各種情報を受信する。例えば、通信部５２は、情報の出力元を示すユーザＩＤ、装置ＩＤ、オプション機能を使用して溶接が行われたときの使用日時、使用されたオプション機能を示すオプションＩＤ、オプション機能の課金プラン情報、溶接システムの動作内容を示す溶接施工バッファ情報等を受信する。溶接システムの動作を示す各種情報の詳細は後述する。
【００３２】
図３は、オプション機能使用料マスタＤＢ５３ｂのレコードレイアウトを示す概念図である。オプション機能使用料マスタＤＢ５３ｂは、例えば、オプションＩＤ、オプション機能の名称、溶接モード、溶接法、溶接機能、課金プラン情報、溶接施工量単位のオプション機能の使用料を対応付けて記憶している。
課金プランは、溶接施工量及びオプション機能使用料の算出方法に相当する。溶接施工量の算出方法としては、例えば、溶接線の長さを溶接施工量として算出する方法、溶接ワイヤＷの消費量を溶接施工量として算出する方法、処理したワークＡ又は溶接区間の数を溶接施工量として算出する方法等がある。なお、オプション機能と課金プランとを一対一で対応付けても良いし、一つのオプション機能に対して複数の課金プランの中からユーザ所望の課金プランを選択できるように構成しても良い。溶接施工量単位のオプション機能の使用料は、例えば上記算出法に対応して、溶接線の単位長さ当たりの使用料、溶接ワイヤＷの消費量単位の使用料、ワーク単位の使用料、溶接区間単位の使用料等がある。
【００３３】
図４は、利用状況記録ＤＢ５３ｃのレコードレイアウトを示す概念図である。利用状況記録ＤＢ５３ｃは、例えば、ユーザ毎に、オプション機能の使用状況を記録したものである。例えば、利用状況記録ＤＢ５３ｃは、ユーザＩＤ、装置ＩＤ、使用日時、オプションＩＤ、課金プラン情報、溶接施工バッファ情報、溶接施工量、オプション機能使用料及び使用料残高を対応付けて記憶している。ユーザＩＤは溶接システムのユーザを識別する情報である。装置ＩＤは、ロボット制御装置３に固有の番号、ＩＰアドレス等である。使用日時はオプション機能を用いて溶接が行われた日時である。オプションＩＤは、溶接時に使用されたオプション機能を示す識別子である。課金プラン情報は、当該オプション機能の使用料を演算する方法を示した情報である。溶接施行バッファ情報は、オプション機能を使用して行われた溶接中に検出された溶接電流、溶接電圧、溶接ワイヤＷの送給状況、溶接トーチ１１の軌跡等の情報である。オプション機能使用料は当該溶接が行われたときの溶接オプションの使用料である。使用料残高は、予めオプション機能の使用料を支払うことによって、ユーザに割り当てられた使用料である。
【００３４】
図５は、ロボット制御装置３の制御ブロック図である。ロボット制御装置３は、機能部として、作業プログラム記憶部３ａ、解析部３ｂ、実行部３ｃ、サーボ制御部３ｄ、溶接制御部３ｅ、溶接施工バッファ３ｆ、オプション判断部３ｇ及び出力部３ｈを有する。各機能部はＣＰＵの演算処理によってソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。また、各機能部の一部をソフトウェア的に実現し、他部をハードウェア的に実現しても良い。
【００３５】
入出力端末４はユーザによって操作され、マニピュレータの各軸角度を教示するための情報、溶接条件、溶接機能を教示するための情報が入出力端末４に入力される。また、ユーザは入出力端末４を操作することによって、標準的な機能以外にも、オプション機能と、当該オプション機能を使用するための課金プランとを選択することができ、入出力端末４には、選択されたオプション機能及び課金プラン情報が入力される。入出力端末４は、入力された溶接条件、溶接機能、オプション機能及び課金プラン情報等の各種情報をロボット制御装置３に与える。なお、入出力端末４が選択肢としてユーザに提示するオプション機能及び課金プランの内容は、ロボット制御装置３を介してオプション機能使用料演算装置５から取得する。
ロボット制御装置３は、入出力端末４を介して入力された各種情報を作業プログラムとして、作業プログラム記憶部３ａに記憶させる。
なお、１回の溶接工程サイクルにおいて複数の溶接が行われる場合、ユーザは入出力端末４にて複数のオプション機能を選択することができる。入出力端末４は、１回の溶接工程サイクルにおいて使用される複数のオプション機能及び課金プランが入力された場合、各オプション機能の使用料を演算し、溶接工程サイクル毎のオプション機能の使用料を表示するように構成しても良い。
【００３６】
解析部３ｂは、作業プログラム記憶部３ａから作業プログラムを読み出して解析を行い、解析にて得られた命令を実行部３ｃのスタックメモリにプッシュする。解析部３ｂは、例えば、溶接条件、溶接機能等を示す溶接命令、マニピュレータの移動量を示す移動命令を実行部３ｃのスタックメモリにプッシュする。
【００３７】
実行部３ｃは、スタックメモリに積まれた命令を順に実行する。スタックメモリから読み出された命令が溶接命令である場合、実行部３ｃは、溶接条件及び溶接機能等を溶接制御部３ｅに与える。また、スタックメモリから読み出された命令が移動命令である場合、実行部３ｃは、サーボ制御部３ｄに対してマニピュレータの移動量を与える。更に、実行部３ｃは、溶接を行った日時情報、溶接条件、溶接機能、使用したオプション機能、及び溶接軌跡情報を溶接施工バッファ３ｆに保存する。溶接軌跡情報は、溶接区間のＴＣＰ（Tool center point）軌跡、溶接線に沿った移動距離等である。
【００３８】
溶接制御部３ｅは、実行部３ｃから通知された溶接条件及び溶接機能に応じて、電流命令値を溶接電源２に通知する。溶接電源２は溶接制御部３ｅから通知された電流命令値に従って、溶接電流を溶接トーチ１１に供給する。また、溶接電源２は電流命令値に応じて、ワイヤ送給装置１２から溶接ワイヤＷを送給させる。
【００３９】
サーボ制御部３ｄは、実行部３ｃから通知された移動量に応じて、ロボットモータ１ａの回転速度、回転方向、回転時間などを演算し、モータ制御命令を溶接ロボット１に通知する。溶接ロボット１のサーボアンプは、サーボ制御部３ｄから通知されたモータ制御命令に従って、ロボットモータ１ａを回転させ、マニピュレータを移動させる。
【００４０】
溶接監視部２３は、溶接が行われているときの溶接電流値、溶接電圧値、溶接ワイヤＷの送給速度等を任意のサンプリング間隔で取得し、取得した溶接電流値、溶接電圧値、溶接ワイヤＷの送給速度等を溶接施工バッファ３ｆに保存する。また、溶接監視部２３は、予め設定されている溶接異常を監視しており、異常が発生した場合、異常が発生したことを示す情報を溶接施工バッファ３ｆに保存する。以下、実行部３ｃ及び溶接監視部２３から与えられ、溶接施工バッファ３ｆに保存された溶接条件、溶接機能、溶接軌跡情報、溶接電流値、溶接電圧値、及び送給速度等の情報を溶接施工バッファ情報と呼ぶ。
【００４１】
オプション判断部３ｇは、溶接施工バッファ３ｆに保存された溶接施工バッファ情報等を読み出し、読み出された溶接施工バッファ情報等に基づいて、オプション機能を使用して行われた溶接施工であるか否かを判断する。そしてオプション判断部３ｇは、オプション機能を使用して溶接が行われたときの溶接施工バッファ情報等を出力部３ｈに通知する。
なお、オプション判断部３ｇは、溶接の異常が発生した場合、溶接施工バッファ情報を出力しないように構成すると良い。オプション判断部３ｇは、溶接施工バッファ３ｆに、溶接の異常を示す情報が保存されているか否かを確認することによって、異常の発生の有無を認識することができる。
また、オプション判断部３ｇは、溶接条件の調整時等、生産を開始していない場合、オプション機能の試用期間中にある場合、溶接施工バッファ情報を出力しないように構成しても良い。
【００４２】
出力部３ｈは、情報の出力元を示すユーザＩＤと、装置ＩＤと、オプション機能の使用日時、使用されたオプション機能を示すオプションＩＤ、入出力端末４を介して入力された課金プラン情報、溶接施工バッファ情報をオプション機能使用料演算装置５へ出力する。ユーザＩＤ及び装置ＩＤは溶接施工バッファ情報及び課金プラン情報等に付与される。なお、出力部３ｈは、溶接施工バッファ情報等をリアルタイムで出力しても良いし、溶接区間毎、作業プログラム再生毎、その他任意のタイミングで出力しても良い。
【００４３】
図６は、溶接システム全体及びオプション機能使用料演算装置５の制御ブロック図である。ここではオプション機能使用料演算装置５に、複数のロボット制御装置３がインターネット、イントラネット、又はその他のネットワークを介して有線又は無線で接続されているものとする。オプション機能使用料演算装置５は、機能部としての演算部５ａ及び動作情報取得部５ｂと、利用状況記録ＤＢ５３ｃとを備える。
【００４４】
動作情報取得部５ｂは、ロボット制御装置３から出力されたユーザＩＤと、装置ＩＤと、オプション機能の使用日時、使用されたオプション機能を示すオプションＩＤ、入出力端末４を介して入力された課金プラン情報、溶接施工バッファ情報を取得し、取得した溶接施工バッファ情報及び課金プラン情報等を利用状況記録ＤＢ５３ｃに記録する。動作情報取得部５ｂは、例えばコンピュータプログラム５３ａを実行する制御部５１及び通信部５２にて実現される。
【００４５】
利用状況記録ＤＢ５３ｃは、ユーザＩＤ及び装置ＩＤが示すユーザ及びロボット制御装置３毎に、使用日時、オプションＩＤ、課金プラン情報、溶接施工バッファ情報、オプション機能使用料、使用料残高等を記憶する。
【００４６】
演算部５ａは、利用状況記録ＤＢ５３ｃに記録された溶接施工バッファ情報、課金プラン情報に基づいて、オプション機能を使用して行われた溶接施工量を算出し、算出された溶接施工量に基づいて、オプション機能使用料を演算する。そして、演算部５ａは、使用料残高から演算されたオプション機能使用料を減算し、減算後の使用料残高、オプション機能使用料等を利用状況記録ＤＢ５３ｃに記録する。演算部５ａは、制御部５１がコンピュータプログラム５３ａを実行することによって実現される機能部である。オプション機能使用料を演算する際、演算部５ａは、溶接法や、課金プランに応じて、オプション使用料の計算方法を変更する。
例えば、課金プランが溶接パス毎に課金するプランである場合、演算部５ａは溶接施工バッファ情報に基づいて、溶接線の長さを算出する。溶接線の長さは、ウィービング時は溶接トーチ１１の軌跡の長さではなく、溶接線に沿った直線的距離である。溶接区間を重ねながら行うタック溶接等では、溶接線の長さは、溶接線に沿った直線的距離であって、溶接が重なった区間を除いた長さである。
また、課金プランが溶接ワイヤＷの消費量で課金するプランである場合、演算部５ａは溶接電流と、溶接時間とに基づいて、溶接ワイヤＷの消費量を溶接施工量として算出する。例えば、溶接電流の時間積分によって溶接ワイヤＷの消費量を演算することができる。また、演算部５ａは、溶接ワイヤＷの送給速度と、溶接時間とに基づいて、溶接ワイヤＷの消費量を溶接施工量として算出する。例えば、溶接ワイヤＷの送給速度の時間積分によって溶接ワイヤＷの消費量を演算することができる。
更に、課金プランがワークＡ毎に課金するプランである場合、演算部５ａは溶接施工バッファ情報に基づいて、オプション機能を用いて溶接施工が行われたワークＡの数を、溶接施工量として算出する。
演算部５ａは、上記のように課金プラン毎に異なる方法で溶接施工量を算出し、算出された溶接施工量に基づいて、オプション機能を用いた溶接のオプション使用料を演算する。具体的には、演算部５ａは、オプション機能使用料マスタＤＢ５３ｂから、選択されたオプション機能に係るオプションＩＤ、課金プランに基づいて、溶接施工量に対する使用料を示した情報を読み出す。そして、演算部５ａは、溶接施工量に対する使用料を示した情報と、算出された溶接施工量とを乗算することによって、オプション機能の使用料を演算する。
【００４７】
図７は、オプション機能使用料の演算処理手順を示すフローチャートである。制御部５１は、ロボット制御装置３から出力された溶接施工バッファ情報等が入力される都度、以下の処理を実行する。
演算部５ａ及び動作情報取得部５ｂは、オプション機能を使用して溶接が行われたときの使用日時、溶接施工バッファ情報、課金プラン情報、使用されたオプション機能を示すオプションＩＤ、情報の出力元を示すユーザＩＤ、装置ＩＤ等を取得する（ステップＳ１１）。
【００４８】
次いで、演算部５ａは、課金プラン情報及び溶接施工バッファ情報に基づいて、溶接施工量を算出する（ステップＳ１２）。例えば、演算部５ａは、課金プランに応じて、溶接線の長さ、溶接ワイヤＷの使用料、ワーク数、又は溶接区間数等を、溶接施工量として算出する。
【００４９】
そして、演算部５ａは、オプションＩＤ及び課金プランに対応する、単位溶接施工量の使用料と、ステップＳ１３で算出された溶接施工量と、単位溶接施工量の使用料とに基づいて、使用料を演算する（ステップＳ１３）。
【００５０】
次いで、演算部５ａは、利用状況記録ＤＢ５３ｃからユーザＩＤ及び装置ＩＤに対応する使用料残高を読み出し、読み出された使用料残高からステップＳ１３で算出された使用料を減算し、減算後の使用料残高と共に、溶接日時、オプションＩＤ、課金プラン、溶接施工バッファ情報、溶接施工量、オプション機能の使用料等の情報を利用状況記録ＤＢ５３ｃに記録する（ステップＳ１４）。
なお、オプション機能使用料演算装置５は、使用料残高をユーザＩＤ毎に管理しても良いし、ユーザＩＤ及び装置ＩＤの組み毎に管理しても良い。ユーザが複数の溶接ロボット１を使用している場合、ユーザＩＤ毎に使用料残高を管理することによって、ユーザが使用する複数の溶接ロボット１間で使用料残高を融通することができる。ユーザＩＤ及び装置ＩＤの組み毎に使用料残高を管理することによって、溶接ロボット１単位で各別に使用料残高を計算することができる。
【００５１】
次いで、演算部５ａは、使用料残高が、ユーザが次に使用するオプション機能の使用料未満であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。使用料残高が使用料以上であると判定した場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、演算部５ａは処理を終える。使用料残高が使用料未満であると判定した場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、演算部５ａは、オプション機能の使用を制限し（ステップＳ１６）、処理を終える。例えば、演算部５ａは、通信部５２にて、オプション機能の使用制限を指示する命令をロボット制御装置３へ送信する。ロボット制御装置３は、当該命令を受信した場合、オプション機能を用いた溶接制御を実行しないようにする。また、通信部５２は、入出力端末４、その他の出力装置を通じて、使用料残高が不足していること、残高不足のためオプション機能を用いた溶接制御が停止されたことをユーザに通知する。
【００５２】
本実施形態に係るオプション機能使用料演算方法によれば、オプション機能に係る単なる溶接回数、溶接時間ではなく、溶接施工量に応じてオプション機能の使用料を決定することができる。
オプション機能を使用して溶接を行った場合、ユーザは溶接施工量分のみ使用料を払えば良い。このため、あまりオプション機能を使用しないユーザにとってもオプション機能を使用し易くなる。また、最適な課金プランを設定することにより、オプション機能の使用料金の目途が立て易くなる。オプション機能を手軽に使用することができるため、メーカにとっては、多くのユーザに使ってもらえるという利点がある。
【００５３】
また、実質的な溶接の量である溶接線の長さに基づいて溶接施工量を算出し、オプション機能の使用料を演算することにより、実質的な溶接施工量に応じたオプション機能の使用量を演算することができる。
【００５４】
更に、実質的な溶接の量である溶接ワイヤＷの消費量に基づいて溶接施工量を算出し、オプション機能の使用料を演算することにより、実質的な溶接施工量に応じたオプション機能の使用量を演算することができる。
【００５５】
更にまた、実質的な溶接の量であるワーク数又は溶接区間数に基づいて溶接施工量を算出し、オプション機能の使用料を演算することにより、実質的な溶接施工量に応じたオプション機能の使用量を演算することができる。
【００５６】
更にまた、溶接オプション機能に応じた課金プラン、ユーザが選択した課金プランに従って、溶接施工量の算出方法を変更することができ、より適切にオプション機能の使用料を演算することができる。
【００５７】
更にまた、支払い方法が前払いの場合、始動された作業プログラムの途中で、残高が不足する場合、始動させずに、溶接する前に異常表示で停止させることができる。
【００５８】
なお、溶接不良時は、オプション機能の使用料を減額するように構成しても良い。
【００５９】
また、課金プランを設定する際、現状の作業プログラムを用いた溶接を行ったときのオプション機能の使用料を算出し、算出された使用料を入出力端末４に表示するように構成しても良い。
【００６０】
更に、使用料金の目途を付けるために、タック溶接のタック回数や、溶接パスの長さを自動で計算してモニタ表示する機能を備えても良い。
【００６１】
更にまた、溶着量（ワイヤ溶融量）に基づいて溶接施工量を算出し、オプション機能の使用料を算出しても良い。
【００６２】
更にまた、課金の対象として、溶接モード（ガス種別、ワイヤ材質、ワイヤ径等）毎にオプション機能の使用料を設定でも良いし、溶接モード、工法等の各種溶接条件をまとめてオプション機能の使用料を設定しても良い。
【００６３】
更にまた、オプション機能の使用料の決済方法は特に限定されるものではなく、前払いであっても良いし、後払いでも良い。
【００６４】
支払い方法が前払いの場合、複数の溶接ロボット１で前払いされた使用料残高を分け合って使用しても良い。
【００６５】
なお、本実施形態では利用状況記録ＤＢ５３ｃがオプション機能使用料演算装置５の記憶装置５３に設けられる例を説明したが、利用状況記録ＤＢ５３ｃは、オプション機能使用料演算装置５外のクラウド上にあっても良いし、ロボット制御装置３に設けられていても良い。
また、言うまでも無く、利用状況記録ＤＢ５３ｃと共にオプション機能使用料演算装置５をクラウド上に構成しても良い。更に、本実施形態ではロボット制御装置３側の機能部として説明した溶接施工バッファ３ｆ、オプション判断部３ｇ、及び出力部３ｈの全部又は一部も、オプション機能使用料演算装置５側、即ちクラウド上に構成し、機能させても良い。
【００６６】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６７】
１  溶接ロボット
１ａ  ロボットモータ
２  溶接電源
３  ロボット制御装置
３ａ  作業プログラム記憶部
３ｂ  解析部
３ｃ  実行部
３ｄ  サーボ制御部
３ｅ  溶接制御部
３ｆ  溶接施工バッファ
３ｇ  オプション判断部
３ｈ  出力部
４  入出力端末
５  オプション機能使用料演算装置
５ａ  演算部
５ｂ  動作情報取得部
１１  溶接トーチ
１２  ワイヤ送給装置
２１  電源部
２２  ワイヤ送給制御部
２３  溶接監視部
５１  制御部
５２  通信部
５３  記憶装置
５３ａ  コンピュータプログラム
５３ｂ  オプション機能使用料マスタＤＢ
５３ｃ  利用状況記録ＤＢ
Ｗ  溶接ワイヤ
Ａ  ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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