(57)【要約】  溶接装置（１）が、第１の端部（２ａ）を有する多軸ロボットアーム（２）と、前記第１の端部（２ａ）に取り付けられた溶接ツール（５）と、前記第１の端部（２ａ）に取り付けられ、光フィルタシステム（７）を有している画像取得装置（４）とを備え、前記画像取得装置（４）は、溶接対象物（６）を監視し、該溶接対象物（６）の画像を作業者へともたらすように構成され、制御ユニット（８）が、前記ロボットアーム（２）および前記溶接ツール（５）を制御するように構成され、作業者用の入力インタフェース（９）が、前記制御ユニット（８）に組み合わせられ、入力信号（ＳＩ）を前記制御ユニット（８）へともたらし、前記ロボットアーム（２）および溶接ツール（５）を実質的にリアルタイムで制御するように構成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端部（２ａ）を有する多軸ロボットアーム（２）と、前記第１の端部（２ａ）に取り付けられた溶接ツール（５）と、前記第１の端部（２ａ）に取り付けられ、光フィルタシステム（７）を有しており、溶接対象物（６）を監視し、該溶接対象物（６）の画像を作業者へともたらすように構成された画像取得装置（４）と、前記ロボットアーム（２）および前記溶接ツール（５）を制御するように構成された制御ユニット（８）と、前記制御ユニット（８）に組み合わせられ、入力信号（ＳＩ）を前記制御ユニット（８）へともたらし、前記ロボットアーム（２）および溶接ツール（５）を実質的にリアルタイムで制御するように構成された作業者用の入力インタフェース（９）と、を備える溶接装置（１）。
【請求項２】
前記入力インタフェース（９）は、触覚インタフェース（１０）またはジョイスティックを備える、請求項１に記載の溶接装置（１）。
【請求項３】
前進する溶接方向に関して前記溶接ツール（５）の上流において前記ロボットアーム（２）の前記第１の端部（２ａ）に配置され、被加工物（ＷＰ）の少なくとも一部分の走査を実質的にリアルタイムでもたらすように構成されたスキャナ（１８）をさらに備える、請求項１または２に記載の溶接装置（１）。
【請求項４】
前記入力インタフェース（９）は、前記走査の関数としての好ましい溶接方向を提案するように構成されている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の溶接装置（１）。
【請求項５】
前記入力インタフェース（９）は、あらかじめ定められた一式の溶接パラメータの関数として前記作業者へと力フィードバックをもたらすように構成されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の溶接装置（１）。
【請求項６】
前記光フィルタシステム（７）は、好ましくは偏光レンズ（１１、１２）の組を備える、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の溶接装置（１）。
【請求項７】
前記画像取得装置（４）は、光センサ（１３）と、該光センサ（１３）によって検出された光強度の関数として前記偏光レンズ（１１、１２）の設定を変更するためのモータ（１４）とをさらに備える、請求項６に記載の溶接装置（１）。
【請求項８】
前記ロボットアーム（２）の前記第１の端部（２ａ）に配置され、前記溶接対象物（６）に面するように配置され、該溶接対象物（６）の温度場マップをもたらすように構成された熱センサ（１６）をさらに備える、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の溶接装置（１）。
【請求項９】
前記画像取得装置（４）は、前記溶接対象物（６）の立体視をもたらすように構成された少なくとも２つのカメラを備える、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の溶接装置（１）。
【請求項１０】
前記被加工物（ＷＰ）へと向けることができる指向性マイクロホン（１７）をさらに備える、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の溶接装置（１）。
【請求項１１】
前記溶接ツール（５）は、ＧＴＡＷ溶接トーチまたはＧＭＡＷ溶接トーチまたはＳＭＡＷ溶接ハンドルまたはろう付けツールである、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の溶接装置（１）。
【請求項１２】
被加工物（ＷＰ）を保持するためのプラットフォーム（１５）をさらに備え、該プラットフォーム（１５）は、前記被加工物（ＷＰ）を前記溶接ツール（５）に対して移動させるように構成されている、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の溶接装置（１）。
【請求項１３】
前記入力インタフェース（９）は、溶接張力および／または溶接電圧および／または溶接トーチ速度および／またはフィラーロッド速度の関数として前記溶接ツール（５）を制御するように構成されている、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の溶接装置（１）。
【請求項１４】
前記入力インタフェース（９）は、前記ロボットアーム（２）に対して遠方に配置されている、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の溶接装置（１）。
【請求項１５】
前記ロボットアーム（２）は、６つの自由度を有する、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の溶接装置（１）。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の溶接装置（１）を使用して溶接作業を実行するための方法であって、溶接対象物（６）上に溶接対象の被加工物（ＷＰ）を配置するステップと、前記入力インタフェース（９）によって前記溶接ツール（５）および前記ロボットアーム（２）を制御して前記被加工物（ＷＰ）を溶接するステップと、前記画像取得装置（４）によって前記被加工物（ＷＰ）および前記溶接対象物（６）を監視するステップと、を含む方法。
【請求項１７】
ターボ機械の構成部品を溶接するために請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の溶接装置（１）を使用すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の主題は、溶接装置に関し、すなわち、例えばこれに限られるわけではないがアーク溶接作業などの溶接作業を実行するために使用される一式のツールに関する。さらに、装置は、ろう付け作業を実行するように構成されてもよい。
【背景技術】
【０００２】
現状の技術において、手作業で溶接作業を行うことが知られている。したがって、溶接作業者に、溶接マスクおよび溶接ツールが提供される。溶接ツールは、溶接トーチを含む。溶接作業の際に、溶接トーチと溶接領域との間に電気アークが発生する。
【０００３】
第１の種類のアーク溶接、すなわちＳＭＡＷ（被覆金属アーク溶接）においては、電極自体が電気アークが発生させる熱によって溶融し、溶接部の充てん材料となる。第２の種類のアーク溶接、すなわちＧＴＡＷ（ガスタングステンアーク溶接）においては、電極が中実であり、充てん材料は別途供給される。第３の種類のアーク溶接においては、ＧＭＡＷ（ガス金属アーク溶接）が、その下位種である金属不活性ガス（ＭＩＧ）溶接または金属活性ガス（ＭＡＧ）溶接と呼ばれることもあるが、消耗するワイヤ電極と被加工物の金属との間に電気アークが形成され、被加工物の金属を加熱して溶融および接合を生じさせる溶接プロセスである。
【０００４】
ろう付けは、２つ以上の金属品を、充てん金属を溶融させて接合部へと流すことによって互いに接合する金属接合プロセスであり、充てん金属は、隣接する金属よりも低い融点を有する。
【０００５】
ろう付けは、被加工物の溶融を伴わない点で溶接から相違し、類似のプロセスのためにより高い温度を使用する点ではんだ付けから相違する一方で、はんだ付けよりもはるかにぴったりと嵌まり合う部品を必要とする。充てん金属は、ぴったりと嵌まり合った部品の間のすき間に毛管作用によって流入する。
【０００６】
さらに、現状の技術において、溶接の実行において溶接作業者の助けとなるように溶接キットを提供することが知られている。キットは、溶接プロセスの主な動作パラメータ、すなわち熱入力を計算するための電圧（Ｖ）、電流（Ａ）、溶接速度（Ｓ）、およびこれらの組み合わせを検出することができる一式のセンサが含まれる。溶接マスクは、これらのパラメータを溶接作業者へと示すことによって、溶接作業者にリアルタイムで溶接を修正する可能性を提供することができるように、表示装置を備えることができる。この溶接マスクの一例が、米国特許第６２４２７１１号明細書に示されている溶接マスクである。
【０００７】
不都合なことに、上述のキットはあくまでも手作業による溶接作業の補助であり、したがって溶接の実行時に、溶接作業者が被加工物のすぐ近くに存在している必要がある。これは、溶接作業者の安全を確保するためのいくつかの予防措置を必要とする。それにもかかわらず、溶接作業者を容認できない危険にさらす事故が依然として生じる可能性がある。
【０００８】
上述の欠点を克服するために、溶接作業をロボットによって実行することも知られている。この場合、ロボットアームに溶接トーチが備えられる。このシステムは、実行すべき溶接作業に関してあらかじめプログラムされ、したがって溶接の実行時に溶接作業者の物理的な存在を必要とすることなく動作することができる。
【０００９】
そのような装置の一例が、米国特許第６３７６８０１号明細書に示されている。この文書は、アーク溶接プロセスによるガスタービン部品の改修および／または修理作業を記載している。このプロセスは、６軸ロボット、カメラ、およびロボットコントローラ／視覚プロセッサを使用して実行される。より詳細には、視覚システムが、部品を識別し、部品の個々の輪郭に基づいて溶接経路を作成し、ロボットアームを追従させる軌跡（正弦波振動を伴い、あるいは伴わない）を計算する。
【００１０】
不都合なことに、このようなシステムは、例えばタービンブレードなどの広範囲の部品の形状に効果的に適用するためには、充分な柔軟性を有していないかもしれない。これに加え、プログラムは、ひとたび開始されたならばプログラムされた経路に従わなければならず、予期せぬ状況に反応することが不可能であり、したがってきわめて厳密な寸法および形状の公差に従った被加工物についてのみ有用である。
【００１１】
さらに、中国特許出願公開第１０１７４５７６５号明細書に、マンマシン協調分担制御遠隔溶接方法が記載されている。このような方法は、以下の工程を含み、すなわち、まずは溶接対象物の前方の三脚上に配置された巨視的ズームカメラが、二次元ビデオ画像を取得し、作業者の視野が、中央監視マンマシンインタフェースにおいて調整される。その後に、ロボットが、溶接トーチを溶接シームの上部に到達するように案内する。作業者が、溶接シームをたどり、次いで被加工物が作業台に固定され、遠方端に溶接環境が形成される。ロボットが、溶接シームの最初の地点に向かって移動する。溶接の際に、トーチは、被加工物のアーク長さの距離パラメータが中央監視マンマシンインタフェースによって設定されることを保証する。作業者は、中央監視マンマシンインタフェースを介して分担制御アルゴリズムを設定する。
【００１２】
この文書における方法は、上述の欠点の克服を試みているが、その機能の一部について、あらかじめプログラムされたルーチンに依然として依存し、したがって既知のロボット溶接機の欠点を充分には解決することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０８８９９４号パンフレット
【発明の概要】
【００１４】
したがって、本発明の第１の実施形態は、溶接装置に関する。そのような溶接装置は、第１の端部を有する多軸ロボットアームを備える。溶接ツールが、第１の端部に取り付けられる。
【００１５】
画像取得装置も、第１の端部に取り付けられる。画像取得装置は、溶接対象物を監視し、溶接対象物の画像を作業者へともたらすように構成される。必須ではないが、好ましくは、画像取得装置は、光フィルタシステムを有する。
【００１６】
さらに、溶接装置は、ロボットアームと溶接ツールとを制御するように構成された制御ユニットを備える。
【００１７】
さらに、溶接装置は、作業者のための入力インタフェースを備える。入力インタフェースは、制御ユニットに組み合わせられ、入力信号を制御ユニットへともたらすように構成される。さらに、入力インタフェースは、実質的にリアルタイムでアームおよび溶接ツールを制御するように構成される。とくには、入力インタフェースは、例えば溶接電流、ワイヤ電極の伸長、溶接電圧、およびアーク移動速度などの溶接パラメータを制御するように構成される。
【００１８】
好都合なことに、上述の実施形態は、溶接作業者が溶接作業をあたかも同じ場所に居るかのように実行できるように、溶接作業についての充分なフィードバックを溶接作業者にもたらすことによって、実質的にあらゆる種類の溶接作業を遠方で実行することを可能にする。実際、この装置は、溶接作業者の安全を顕著に改善しつつ、溶接作業者のこれまでの作業経験を充分に活用することを可能にする。
【００１９】
さらなる詳細および具体的な実施形態は、添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態による溶接装置の概略の全体図である。
【図２】図１の装置の構成要素の側面図である。
【図３】図２の構成要素の詳細な斜視図である。
【図４】図３の細部の概略図である。
【図５】図１〜図４の溶接装置の機能を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
典型的な実施形態についての以下の説明は、添付の図面を参照する。異なる図において、同じ参照番号は、同一または同様の要素を示している。以下の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。むしろ、本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲によって定められる。
【００２２】
本明細書の全体を通して、「或る実施形態」または「一実施形態」への言及は、一実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造、または特性が、本開示の主題の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書の種々の箇所における「或る実施形態において」または「一実施形態において」という表現の出現は、必ずしも同じ実施形態を指しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性を、１つ以上の実施形態において任意の適切なやり方で組み合わせることができる。
【００２３】
添付の図面を参照すると、本発明の一実施形態による溶接装置が、番号１で示されている。溶接装置１は、遠隔操作されるように設計されているが、必ずしもそのようである必要はないことに、注意すべきである。これは、本開示の以下の部分でよりよく説明される。
【００２４】
溶接装置１は、例えばロボットアーム２などの多軸システムを備える。多軸ロボットアーム２は、第１の端部２ａおよび第２の端部２ｂを有する。とくには、第２の端部が、例えば地面または支持構造に固定される一方で、第１の端部２ａは、溶接プロセスを実行するために第２の端部２ｂに対して移動可能である。
【００２５】
図２に見られるように、好ましい実施形態において、ロボットアーム２は、６つの自由度を有する。各々の自由度は、それぞれの回転軸「Ｘ」に従った回転として実現される。ロボットアーム２自体は、好ましくは、溶接環境に存在する高い温度および強い電磁場に耐えるような定格を有するべきである。
【００２６】
別の要件によれば、ロボットアーム２は、第１の端部２ａに取り付けられた溶接設備の重量および運動を支えることができなければならない。そのような溶接設備は、本開示の以下の部分で詳しく論じられる。
【００２７】
溶接ツール５が、ロボットアーム２の第１の端部２ａに取り付けられる。溶接ツール５は、ＧＴＡＷ溶接トーチであってよい。あるいは、溶接ツール５は、ＧＭＡＷ溶接トーチであってよい。あるいは、溶接ツール５は、ＳＭＡＷ溶接ハンドルであってよい。あるいは、溶接ツール５は、ろう付けハンドルであってよい。溶接ツール５のこれらの実施例はすべて、それ自体は公知であるため、詳細には説明しない。
【００２８】
さらに、溶接装置は、装置とやり取りをすること、および装置を溶接パラメータであらかじめプログラムすることを溶接作業者にとって可能にするヒューマン・マシン・インタフェース３を備える。この目的のため、および溶接作業者によるプロセスの遠隔監視を可能にするために、ヒューマン・マシン・インタフェース３は、図１に概略的に示されるように、画面２６および／または３ｄバイザ２７を備えることができる。
【００２９】
さらに、溶接装置１は、少なくともロボットアーム２および溶接トーチ５を制御するように構成された制御ユニット８を備える。さらに、制御ユニット８は、ヒューマン・マシン・インタフェース３を介して溶接作業者とやり取りをするように構成される。実際、制御ユニット８のロジックの一部を、ヒューマン・マシン・インタフェース３に物理的に実装することができる。より詳細には、制御ユニット８は、好ましくは、本開示の以下の部分においてさらに明らかにされるやり方で、溶接装置１に取り付けられたすべての装置を制御することができる。
【００３０】
さらに、溶接装置１は、溶接対象の被加工物「ＷＰ」を保持するためのプラットフォーム１５を備えることができる。このプラットフォームは、被加工物「ＷＰ」を不動に保持することができ、あるいは必要に応じて移動させることができる。この場合、プラットフォーム１５は、被加工物「Ｗ」を溶接トーチ５に対して移動させるように構成される。さらに、この実施形態において、ロボットアーム２は、任意の数の自由度を有することができる。ロボットアーム２の自由度の正確な数は、プラットフォーム１５の移動度に相関し、個々の実施例に依存する。
【００３１】
さらに、例えば図２および図３に示されるように、画像取得装置４が、ロボットアーム２の第１の端部２ａに取り付けられる。画像取得装置４は、例えばカメラであってよい。画像取得装置４は、溶接対象物６を監視するように構成される。さらに、画像取得装置４は、溶接対象物６の画像を作業者に提供することができる。
【００３２】
画像取得装置４は、光センサ１３をさらに備え、光センサ１３は、既知の種類の光センサであってよく、これ以上詳しくは説明しない。
【００３３】
より詳細には、画像取得装置４は、光フィルタシステム７を有する。この光フィルタシステム７は、能動型であってよい。光フィルタシステム７は、溶接環境から光センサ１３へと到来する光をフィルタ処理するために、光センサ１３の前方に配置される。
【００３４】
図４に詳しく示されるように、光フィルタシステム７は、第１の偏光レンズ１１および第２の偏光レンズ１２を備える。能動型光フィルタシステム７は、光センサ１３によって検出される光強度の関数として偏光レンズ１１，１２の設定を変化させることができるように、レンズ１１，１２に組み合わせられたモータ１４を備えることができる。実際、モータ１４は、検出された光強度の関数として、レンズ１１，１２の共通の光軸上で、一方のレンズ１１，１２を他方のレンズに対して回転させることができる。光センサ１３は、両方のレンズを通過した光を受光するように、レンズ１１，１２に光学的に整列させられ、光フィルタシステム７の背後に配置され、あるいは画像取得装置４に対して外部に配置される。
【００３５】
詳細には、画像取得装置４に進入する光は、第１の偏光レンズ１１を通って進入し、第１の偏光レンズ１１によって好ましい偏光が与えられる。次いで、この光が、第２のレンズ１２を横切る。レンズ１１，１２の偏光軸が整列している場合、光は、レンズ１１，１２を通過することができる。レンズ１１，１２の偏光軸が垂直である場合、光の通過は阻止される。したがって、光フィルタシステム７は、機械的な絞りよりはるかに簡単なやり方で、通過する光の量を調節するように設定することが可能である。これは、好都合なことに、溶接ツール５が動作しており、したがってかなりの量の光を放出しているとき、および溶接ツール５が動作していないときの両方において、画像取得装置４を使用することを可能にする。
【００３６】
別の実施形態において、画像取得装置４は、高ダイナミックレンジカメラであってよい。高ダイナミックレンジカメラは、光の種々の波長の強度を能動的に精製することができ、範囲に容易に適合させて使用することができる周知の種類のカメラである。
【００３７】
図面には示されていない別の実施形態において、画像取得装置４は、溶接対象物６の立体視をもたらすように構成された２つのカメラを備えることができる。好都合なことに、このような実施形態によれば、とくには奥行きの知覚において作業者をさらに助けるために、溶接対象物６の三次元画像を再現することが可能である。さらに、このような三次元画像に基づいて拡張現実感システムを実現することも可能である。
【００３８】
さらに、溶接装置１は、ロボットアーム２の第１の端部２ａに配置された熱センサ１６を備えることができる。熱センサ１６は、溶接対象物６に面するように配置され、溶接対象物６の温度場マップをもたらすように構成される。作業者は、例えば、溶接プールの形成を検出し、さらには温度場によって溶接速度をリアルタイムで制御するために、このような情報を使用することができる。好ましくは、熱センサ１６は、すでに当業者に知られているため詳しくは説明しない熱カメラである。
【００３９】
さらに、溶接装置１は、被加工物「ＷＰ」へと向けることができる指向性マイクロホン１７を備えることができる。このような指向性マイクロホン１７は、やはりロボットアームの第１の端部２ａに配置することが可能であり、作業者に溶接作業の音声フィードバックをもたらすことができる。例えば、指向性マイクロホン１７は、溶接および生じ得る機械的衝撃から発生したノイズを溶接作業者に伝えることを可能にする。
【００４０】
好ましい実施形態によれば、溶接装置１は、ロボットアーム２の第１の端部２ａに配置されたスキャナ１８を備える。スキャナ１８は、前進する溶接方向に関して溶接ツール５の上流に位置するように配置される。スキャナ１８は、上述の被加工物「ＷＰ」の少なくとも一部分の走査を実質的にリアルタイムでもたらすように構成される。スキャナ１８は、当業者の知識に従い、レーザスキャナ、光学スキャナ、またはこの目的に適した任意の他の種類のスキャナのいずれかであってよい。レーザスキャナは、それ自体は公知であるため、本開示において詳細には説明しない。
【００４１】
好ましくは、スキャナ１８は、被加工物「ＷＰ」の輪郭を得ることを可能にする。実際、スキャナ１８は、ロボットアーム２とともに移動するため、スキャナ１８を、被加工物「ＷＰ」の輪郭を連続的に取得するように構成される。制御ユニット８を、被加工物「ＷＰ」の輪郭の形状のリアルタイム画像をヒューマン・マシン・インタフェース３の画面２６上に提示するように構成することができる。
【００４２】
被加工物「ＷＰ」のリアルタイム走査の関数として、好ましい溶接経路を、制御ユニット８によって計算することができ、いずれの場合も作業者が手動で調整することができる溶接方向を瞬間的に提供することができる。
【００４３】
さらに、溶接装置１は、作業者のための入力インタフェース９を備える。好ましくは、入力インタフェース９は、ロボットアーム２に対して遠方に配置される。
【００４４】
本発明の好ましい実施形態によれば、入力インタフェース９は、触覚インタフェース１０を備える。図面には示されていない本発明のさらなる実施形態によれば、入力インタフェース９は、ジョイスティックを備える。
【００４５】
好都合なことに、スキャナ１８が存在する場合に、入力インタフェース９は、取得された被加工物「ＷＰ」の輪郭の関数として好ましい溶接方向を提案するように構成される。具体的には、触覚インタフェース１０は、好ましい溶接方向に沿って進むように作業者を導くために、作業者に力フィードバックをもたらすことができる。実際に、所定の溶接パラメータの組の関数としての作業者への力フィードバック。
【００４６】
しかしながら、作業者は、依然として、自身の経験に従って異なる方向に進むこともできる。
【００４７】
随意により、入力インタフェース９は、特定のあらかじめ設定されたパラメータの関数として溶接ツール５を制御するように構成される。これらのパラメータは、例えば、溶接張力および／または溶接電圧および／または溶接トーチ速度および／またはフィラーロッド速度であってよい。
【００４８】
ここで図５を参照し、上述した制御ユニット８について可能な実施例を、詳細に説明する。制御ユニット８を、いくつかの機能モジュールを含むものとして説明する。これらのモジュールは、説明を容易かつ完全にするために参照されるが、構造的な限定と解釈されるべきではない。実際、これらのモジュールのすべてまたは一部は、ハードウェアおよび／またはソフトウェアにて実現することができる。これらのモジュールは、同じ物理的な装置の一部であってよく、あるいは有線または無線のいずれかの接続を使用して互いに通信する異なる装置に位置してもよい。これらのモジュールは、個別に、またはネットワークの一部として、互いに相互作用することができる。実際に、これらのモジュールの一部は、遠方の設備の一部であってよく、インターネットまたは他のＷＡＮを介して他のモジュールと相互作用することができる。
【００４９】
制御ユニット８は、ロボットアーム２のための制御モジュール１９を含む。この制御モジュール１９は、ロボットアーム２に設置されたローカルユニット１９ａと、ローカルユニット１９ａに対して遠方に配置されてよいリモートユニット１９ｂとを備える。
【００５０】
制御ユニット８は、スキャナ１８の位置に関する情報を制御モジュール１９へともたらすことを担当するスキャナハンドリングモジュール２０を含む。
【００５１】
入力インタフェース９は、制御ユニット８に組み合わせられ、入力信号「ＳＩ」を制御ユニット８へともたらすように構成される。入力信号「ＳＩ」により、入力インタフェース９は、実質的にリアルタイムでロボットアーム２を制御することができる。実際、制御ユニット８は、ロボットアーム２の制御モジュール１９と相互作用するインタフェースハンドリングモジュール２１を含む。
【００５２】
溶接作業者ハンドリングモジュール２２が、ロボットアームの制御モジュール１９と相互作用して、溶接ツール５の機能に関連する情報および／または入力、ならびにロボットアーム２の位置に関する情報および／または入力を交換するように構成される。したがって、作業者は、入力信号「ＳＩ」によって、実質的にリアルタイムで溶接ツール５を制御することができる。また、コマンドハンドリングモジュール２５が存在し、コマンドハンドリングモジュール２５により、溶接作業者は、個々の実施例に応じて、溶接作業者ハンドリングモジュール２２における溶接パラメータを直接変更することができ、さらには／あるいは溶接装置１の特定の機能を制御することができる。
【００５３】
溶接作業者ハンドリングモジュール２２は、カメラハンドリングモジュール２３と相互作用し、カメラハンドリングモジュール２３自体は、画像取得装置４とやり取りをする。このモジュールは、例えば画面２６上に向け直すことができる画像取得装置４からのビデオ信号「ＳＶ」を処理する。さらに、カメラハンドリングモジュール２３は、上述のように、光フィルタシステム７の設定を担当する。
【００５４】
随意により、制御ユニット８は、熱ハンドリングモジュール２４をさらに備えることができる。このような熱ハンドリングモジュール２４は、熱センサ１６からデータを取得し、この情報を溶接作業者ハンドリングモジュール２２へともたらす。随意により、熱ハンドリングモジュール２４は、画面２６上で溶接作業者へと温度情報の表示を示すこともできる。
【００５５】
溶接装置１を使用して溶接を実行するための方法は、溶接対象物６上に溶接対象の被加工物「ＷＰ」を配置する第１のステップを含む。次いで、溶接ツール５およびロボットアーム２が、溶接プロセスを実行するために入力インタフェース９によって制御される。被加工物「ＷＰ」および溶接対象物６は、少なくとも画像取得装置４を介して作業者によって連続的に監視される。
【符号の説明】
【００５６】
１  溶接装置
２  多軸ロボットアーム
２ａ  第１の端部
２ｂ  第２の端部
３  ヒューマン・マシン・インタフェース
４  画像取得装置
５  溶接ツール、溶接トーチ
６  溶接対象物
７  能動型光フィルタシステム
８  制御ユニット
９  入力インタフェース
１０  触覚インタフェース
１１  第１の偏光レンズ
１２  第２の偏光レンズ
１３  光センサ
１４  モータ
１５  プラットフォーム
１６  熱センサ
１７  指向性マイクロホン
１８  スキャナ
１９  制御モジュール
１９ａ  ローカルユニット
１９ｂ  リモートユニット
２０  スキャナハンドリングモジュール
２１  インタフェースハンドリングモジュール
２２  溶接作業者ハンドリングモジュール
２３  カメラハンドリングモジュール
２４  熱ハンドリングモジュール
２５  コマンドハンドリングモジュール
２６  画面
２７  ３ｄバイザ
ＳＩ  入力信号
ＳＶ  ビデオ
ＷＰ  被加工物
Ｘ  回転軸
【図１】
2019505391.tif 000003
【図２】
2019505391.tif 000004
【図３】
2019505391.tif 000005
【図４】
2019505391.tif 000006
【図５】
2019505391.tif 000007
【国際調査報告】
2019505391.tif 000008
2019505391.tif 000009
2019505391.tif 000010