(57)【要約】  溶接シーム点較正のための探索パラメータを決定する方法（１００）、システム（１０００）、および装置（１１００）が提供される。方法（１００）は、溶接シーム（Ｓ１）上のシーム頂点ポイント（Ａ１）について、仮想モデルにおける溶接されるべきオブジェクトのジオメトリに基づいて、互いに直交する３つの基準面（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）を決定すること（Ｓ１０１）と、３つの基準面（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）と、開始点（Ｂ０）および探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）のためのそれぞれのあらかじめ決定された基準とに基づいて、溶接シーム点較正のための探索動作の開始点（Ｂ０）と探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）とを決定すること（Ｓ１０２）とを備える。３つの基準面（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）は、自動的に抽出され得、探索命令のために必要とされる探索パラメータは、それに基づいて決定され得、それによって探索命令の自動生成が可能になり、したがって、溶接シーム点較正のための時間、人的資源、およびコストが大幅に低減され得る。
2019513557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接シーム点較正のための探索パラメータを決定する方法（１００）であって、
溶接シーム（Ｓ１）上のシーム頂点ポイント（Ａ１）について、仮想モデルにおける溶接されるべきオブジェクトのジオメトリに基づいて、互いに直交する３つの基準面（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）を決定すること（Ｓ１０１）と、
前記３つの基準面（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）と、開始点（Ｂ０）および探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）のためのそれぞれのあらかじめ決定された基準とに基づいて、溶接シーム点較正のための探索動作の前記開始点（Ｂ０）と前記探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）とを決定すること（Ｓ１０２）と
を備える方法（１００）。
【請求項２】
前記シーム頂点ポイント（Ａ１）、前記開始点（Ｂ０）、および前記探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）が、溶接シーム点較正のための探索プログラムを生成する（Ｓ１０４）ために使用される、請求項１に記載の方法（１００）。
【請求項３】
２つの探索動作の間の平滑な通過パスを生成するために、前記２つの探索動作の間の通過点（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）を決定すること（Ｓ１０３）、ここにおいて、前記通過点（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）が、前記溶接シーム点較正のための前記探索プログラムを生成するためにさらに使用される、
をさらに備える、請求項２に記載の方法（１００）。
【請求項４】
前記通過点（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）が、前記２つの探索動作の各々の開始点（Ｂ０）と探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）との間の中間点を備える、請求項３に記載の方法（１００）。
【請求項５】
前記溶接シーム上の前記シーム頂点ポイントのための前記３つの基準面を決定することに失敗する場合、前記溶接シーム上の別のシーム頂点ポイントのための別の３つの基準面を決定すること
をさらに備える、請求項２に記載の方法（１００）。
【請求項６】
前記探索動作が、探索されるべき基準面（Ｆ３）に対して鋭角で、溶接ツールを用いて実行される、請求項２に記載の方法（１００）。
【請求項７】
前記３つの基準面（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）を前記決定することが、
前記仮想モデルにおける前記溶接されるべきオブジェクトの前記ジオメトリに基づいて、溶接シーム（Ｓ１）を通過する第１の基準面（Ｆ１）と第２の基準面（Ｆ２）とを決定することと、
仮想検出部分と、前記仮想モデルにおける前記溶接されるべきオブジェクトの他の部分との間の交差を検出することによって、第３の基準面（Ｆ３）を決定することと、ここにおいて、前記仮想検出部分が、前記溶接シーム（Ｓ１）の方向に沿って、前記溶接シーム（Ｓ１）から離れるように延在する
を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項８】
前記第３の基準面（Ｆ３）を前記決定することが、
前記仮想検出部分と、前記溶接されるべきオブジェクトの前記他の部分との間の前記交差を検出することによって、１つまたは複数の潜在的基準面（Ｆ３’、Ｆ３’’、Ｆ３’’’）を取得することと、
前記１つまたは複数の潜在的基準面（Ｆ３’、Ｆ３’’、Ｆ３’’’）のうちの１つが、前記第１の基準面（Ｆ１）と前記第２の基準面（Ｆ２）の両方に直交し、溶接ロボットの有効探索範囲内に位置する場合、前記第３の基準面（Ｆ３）として、前記１つまたは複数の潜在的基準面（Ｆ３’、Ｆ３’’、Ｆ３’’’）のうちの１つを決定することと
を備える、請求項７に記載の方法（１００）。
【請求項９】
前記仮想検出部分が前記溶接シーム（Ｓ１）から離れて延在する長さが、前記有効探索範囲を定義する、請求項８に記載の方法（１００）。
【請求項１０】
探索動作のための開始点（Ｂ０）と探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）とを前記決定することが、
前記３つの基準面（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）と、前記開始点のためのあらかじめ決定された基準とに基づいて、前記開始点（Ｂ０）を決定することと、
前記開始点（Ｂ０）と、前記探索点のための別のあらかじめ決定された基準とに基づいて、前記探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）を決定することと
を備える、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項１１】
前記開始点（Ｂ０）のための前記あらかじめ決定された基準が、前記開始点（Ｂ０）から前記３つの基準面（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）のうちのそれぞれ１つまでのあらかじめ決定された距離を示す、および／または
ここにおいて、前記探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）のための前記別のあらかじめ決定された基準が、前記探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）がそれぞれの基準面（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）上の前記開始点（Ｂ０）の投影点として決定されることを示す、請求項１０に記載の方法（１００）。
【請求項１２】
溶接シーム点較正のための探索パラメータを決定するシステム（１０００）であって、
１つまたは複数のプロセッサ（１００１）と、
前記プロセッサ（１００１）のうちの少なくとも１つに結合されたメモリ（１００２）と、
前記メモリ（１００２）内に記憶され、
溶接シーム（Ｓ１）上のシーム頂点ポイント（Ａ１）について、仮想モデルにおける溶接されるべきオブジェクトのジオメトリに基づいて、互いに直交する３つの基準面（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）を決定することと、
前記３つの基準面（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）と、開始点（Ｂ０）および探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）のためのそれぞれのあらかじめ決定された基準とに基づいて、溶接シーム点較正のための探索動作の前記開始点（Ｂ０）と前記探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）とを決定することと
を前記システム（１０００）に行わせるように、前記プロセッサ（１００１）のうちの少なくとも１つによって実行可能な、プログラム命令のセット（１００３）と
を備えるシステム（１０００）。
【請求項１３】
前記シーム頂点ポイント（Ａ１）、前記開始点（Ｂ０）、および前記探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）が、前記溶接シーム点較正のための探索プログラムを生成するために使用される、請求項１２に記載のシステム（１０００）。
【請求項１４】
前記システムが、
２つの探索動作の間の平滑な通過パスを生成するために、前記２つの探索動作の間の通過点（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）を決定すること、ここにおいて、前記通過点（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）が、前記溶接シーム点較正のための前記探索プログラムを生成するためにさらに使用される、
をさらに行うようにされる、請求項１３に記載のシステム（１０００）。
【請求項１５】
前記通過点（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）が、前記２つの探索動作の各々の開始点（Ｂ０）と探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）との間の中間点を備える、請求項１４に記載のシステム（１０００）。
【請求項１６】
前記システム（１０００）が、
前記溶接シーム上の前記シーム頂点ポイントのための前記３つの基準面を決定することに失敗する場合、前記溶接シーム上の別のシーム頂点ポイントのための別の３つの基準面を決定すること
をさらに行うようにされる、請求項１３に記載のシステム（１０００）。
【請求項１７】
前記探索動作が、探索されるべき基準面（Ｆ３）に対して鋭角で、溶接ツールを用いて実行される、請求項１３に記載のシステム（１０００）。
【請求項１８】
前記システムが、
前記仮想モデルにおける前記溶接されるべきオブジェクトの前記ジオメトリに基づいて、溶接シーム（Ｓ１）を通過する第１の基準面（Ｆ１）と第２の基準面（Ｆ２）とを決定することと、
仮想検出部分と、前記仮想モデルにおける前記溶接されるべきオブジェクトの他の部分との間の交差を検出することによって、第３の基準面（Ｆ３）を決定することと、ここにおいて、前記仮想検出部分が、前記溶接シーム（Ｓ１）の方向に沿って、前記溶接シーム（Ｓ１）から離れるように延在する
によって、前記３つの基準面（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）を決定することをさらに行うようにされる、請求項１２から１７のいずれか一項に記載のシステム（１０００）。
【請求項１９】
前記システム（１０００）が、
前記仮想検出部分と、前記溶接されるべきオブジェクトの前記他の部分との間の前記交差を検出することによって、１つまたは複数の潜在的基準面（Ｆ３’、Ｆ３’’、Ｆ３’’’）を取得することと、
前記１つまたは複数の潜在的基準面（Ｆ３’、Ｆ３’’、Ｆ３’’’）のうちの１つが、前記第１の基準面（Ｆ１）と前記第２の基準面（Ｆ２）の両方に直交し、溶接ロボットの有効探索範囲内に位置する場合、前記第３の基準面（Ｆ３）として、前記１つまたは複数の潜在的基準面（Ｆ３’、Ｆ３’’、Ｆ３’’’）のうちの１つを決定することと
によって、前記第３の基準面（Ｆ３）を決定することをさらに行うようにされる、請求項１８に記載のシステム（１０００）。
【請求項２０】
前記仮想検出部分が前記溶接シーム（Ｓ１）から離れて延在する長さが、前記有効探索範囲を定義する、請求項１９に記載のシステム（１０００）。
【請求項２１】
前記システムが、
前記３つの基準面（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）と、前記開始点のためのあらかじめ決定された基準とに基づいて、前記開始点（Ｂ０）を決定することと、
前記開始点（Ｂ０）と、前記探索点のための別のあらかじめ決定された基準とに基づいて、前記探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）を決定することと
によって、前記探索動作のための前記開始点（Ｂ０）と前記探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）とを決定することをさらに行うようにされる、請求項１２から２０のいずれか一項に記載のシステム（１０００）。
【請求項２２】
前記開始点（Ｂ０）のための前記あらかじめ決定された基準が、前記開始点（Ｂ０）から前記３つの基準面（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）のうちのそれぞれ１つまでのあらかじめ決定された距離を示す、および／または
ここにおいて、前記探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）のための前記別のあらかじめ決定された基準が、前記探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）がそれぞれの基準面（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）上の前記開始点（Ｂ０）の投影点として決定されることを示す、請求項２１に記載のシステム（１０００）。
【請求項２３】
溶接シーム点較正のための探索パラメータを決定する装置（１１００）であって、
溶接シーム（Ｓ１）上のシーム頂点ポイント（Ａ１）について、仮想モデルにおける溶接されるべきオブジェクトのジオメトリに基づいて、互いに直交する３つの基準面（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）を決定するように構成された、基準面決定モジュール（１１０１）と、
前記３つの基準面（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）と、開始点（Ｂ０）および探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）のためのそれぞれのあらかじめ決定された基準とに基づいて、溶接シーム点較正のための探索動作の前記開始点（Ｂ０）と前記探索点（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）とを決定するように構成された、開始点および探索点決定モジュール（１１０２）と
を備える装置（１１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本開示の実施形態は、一般にロボット溶接の分野に関し、より詳細には、溶接シーム点較正のための探索パラメータを決定する方法、システムおよび装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]今日では、ロボットは、溶接、組立て、搬送、塗料噴霧、レーザー加工など、多数の分野において広範囲に使用されている。溶接ロボットは、ロボットプログラムに従って、あらかじめ決定された方法で、溶接動作を自動的に実行することができる。しかしながら、事前プログラムされた溶接シーム点は、溶接プロセスにおいて直接使用され得ず、その理由は、現場における溶接されるべきオブジェクトとロボットとの配置が、常に、仮想モデルにおけるものとはやや異なり、したがって、溶接されるべき様々なオブジェクトのための異なるオフセットがあり得るからである。したがって、溶接プロセスより前に、事前プログラムされた溶接シーム点の較正および修正を実行することが必要とされる。
【０００３】
[0003]既存の解決策では、ユーザは、溶接適用例において、事前プログラムされた溶接シーム点を較正および修正するために、探索プログラムをオンラインでプログラムおよび実行することができる。ＳｍａｒＴａｃは、溶接シーム点を較正および修正するために、探索動作を実行するように、ロボットを制御するための、アーク溶接適用例における探索プログラムの一例である。ＳｍａｒＴａｃ探索などの探索プログラムは、通常、探索動作を実行するようにロボットに命令するための探索命令と、探索動作の間の通過点と、溶接シーム点を修正および較正するために、ＳｍａｒＴａｃが事前プログラムされた溶接シーム点に返したオフセットを追加するための算術命令とを含む。探索命令は、ロボットが探索動作を実行することを可能にするために必要とされる、いくつかのパラメータを含む。単一の探索命令のためのパラメータを埋めるために、ユーザは、溶接シーム点のための３つの面基準を手動で発見する必要があり、３つの面基準は、それぞれＸ次元、Ｙ次元、Ｚ次元における溶接シーム点のロケーションを示し得、ユーザはまた、探索動作ごとの開始点を指摘する必要もある。探索命令を決めた後、ユーザはさらに、ロボットがはるかにより平滑で衝突のない移動を有することができるように、探索プログラムに通過点を入力する必要がある。
【０００４】
[0004]ユーザが各単一のシーム点のための面基準を手動で発見することは、かなり時間がかかり、冗長であり、探索は、溶接されるべき各オブジェクトのジオメトリのみに依存するので、ユーザは、あらゆる適用例のためにＳｍａｒＴａｃ探索を実行しなければならない。加えて、探索プロセスを再使用することが不可能であるので、較正および修正プロセスの柔軟性がより低くなり、効率がより低くなる。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]この目的で、本開示は、従来技術における問題の少なくとも一部を解決するか、または少なくとも部分的に軽減するように、溶接シーム点較正のための探索パラメータを決定するための解決策を提供する。
【０００６】
[0006]本開示の第１の態様によれば、溶接シーム点較正のための探索パラメータを決定する方法が提供される。方法は、溶接シーム上のシーム頂点ポイントについて、仮想モデルにおける溶接されるべきオブジェクトのジオメトリに基づいて、互いに直交する３つの基準面を決定することを備える。方法は、３つの基準面と、開始点および探索点のためのそれぞれのあらかじめ決定された基準とに基づいて、溶接シーム点較正のための探索動作の開始点と探索点とを決定することをさらに備える。
【０００７】
[0007]本開示の第２の態様では、溶接シーム点較正のための探索パラメータを決定するシステムがさらに提供される。システムは、１つまたは複数のプロセッサと、プロセッサのうちの少なくとも１つに結合されたメモリと、メモリ内に記憶されたプログラム命令のセットとを備える。プログラム命令は、溶接シーム上のシーム頂点ポイントについて、仮想モデルにおける溶接されるべきオブジェクトのジオメトリに基づいて、互いに直交する３つの基準面を決定することと、３つの基準面と、開始点および探索点のためのそれぞれのあらかじめ決定された基準とに基づいて、溶接シーム点較正のための探索動作の開始点と探索点とを決定することとを、システムに行わせるように、プロセッサのうちの少なくとも１つによって実行可能である。
【０００８】
[0008]本開示の実施形態では、３つの面基準は、自動的に抽出され得、探索命令のために必要とされる探索パラメータは、それに基づいて決定され得、それによって探索命令の自動生成が可能になり、したがって、溶接シーム点較正のための時間、人的資源、およびコストが大幅に低減され得る。
【０００９】
[0009]本開示の上記および他の特徴は、添付の図面を参照しながら、説明において例示されるような実施形態における詳細な説明を通してより明らかになり、その全体を通して、同様の参照番号は、同じまたは同様の構成要素を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】[0010]本開示の一実施形態による、溶接シーム点較正のための探索パラメータを決定する方法のフロー図を概略的に示す図。
【図２】[0011]本開示の一実施形態による、溶接シームに含まれるシーム頂点ポイントのための３つの基準面の一例を概略的に示す図。
【図３】[0012]本開示の一実施形態による、シーム頂点ポイントのための基準面検出の一例を概略的に示す図。
【図４】[0013]本開示の一実施形態による、別のシーム頂点ポイントにおける基準面検出の別の例を概略的に示す図。
【図５】[0014]本開示の一実施形態による、開始点および探索点決定の一例を概略的に示す図。
【図６】[0015]本開示の一実施形態による、ロボットが開始点および探索点に達し、その溶接ツールが探索されるべき基準面に直交することを概略的に示す図。
【図７】[0016]本開示の一実施形態による、ロボットが開始点および探索点に達し、その溶接ツールが探索されるべき基準面に対して鋭角を有することを概略的に示す図。
【図８】[0017]本開示の一実施形態による、通過点なしのロボットの２つの探索動作を概略的に示す図。
【図９】[0018]本開示の一実施形態による、２つの探索動作の間の通過パスを概略的に示す図。
【図１０】[0019]本開示の一実施形態による、溶接シーム点較正のための探索パラメータを決定するシステムを概略的に示す図。
【図１１】[0020]本開示の一実施形態による、溶接シーム点較正のための探索パラメータを決定するための装置のブロック図を概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0021]以下で、添付の図面を参照しながら、実施形態を通して、本開示で提供されるような解決策が詳細に説明される。これらの実施形態は、当業者が本開示をより良く理解および実装することを可能にするためにのみ提示され、いかなる形でも本開示の範囲を限定するように意図されないことを諒解されたい。
【００１２】
[0022]一般に、特許請求の範囲において使用されるすべての用語は、本明細書で明示的に別段に定義されていない限り、当技術分野におけるそれらの通常の意味に従って解釈されるべきである。「１つの（ａ）／１つの（ａｎ）／その（ｔｈｅ）／前記（ｓａｉｄ）［要素、デバイス、構成要素、手段、ステップなど］」へのすべての言及は、別段に明記されていない限り、複数のそのようなデバイス、構成要素、手段、ユニット、ステップなどを除外することなしに、前記要素、デバイス、構成要素、手段、ユニット、ステップなどの少なくとも１つの例に言及するものとして、オープンに解釈されるべきである。その上、本明細書で使用されるような不定冠詞「ａ／ａｎ」は、複数のそのようなステップ、ユニット、モジュール、デバイス、およびオブジェクなどを除外するものではない。
【００１３】
[0023]上述のように、既存の解決策では、３つの面基準および開始点が手動で入力され、それは時間のかかる冗長なタスクであり、それによって、較正プロセスの柔軟性および効率がより低くなる。したがって、本開示の実施形態では、溶接シーム点較正のための探索パラメータを決定するための解決策が提供される。本開示の実施形態では、３つの面基準が仮想モデルから自動的に抽出され得、探索命令のために必要とされる探索パラメータがそれに基づいて決定され得る。したがって、それによって探索命令の自動生成が可能になり、したがって、溶接シーム点較正のための時間、人的資源、およびコストが大幅に低減され得る。以下で、本開示の特定の実施形態が、図１〜図１１を参照しながら説明される。
【００１４】
[0024]最初に図１が参照され、図１は、本開示の一実施形態による、溶接シーム点較正のための探索パラメータを決定する方法１００のフロー図を概略的に示す。
【００１５】
[0025]図１に示されているように、方法はステップ１０１から開始し、ステップ１０１で、仮想モデルにおける溶接されるべきオブジェクトのジオメトリに基づいて、溶接シーム上のシーム頂点ポイントについて、３つの基準面が決定され得、ここにおいて、３つの基準面が互いに直交する。ここで、本明細書で使用される「溶接シーム」は、少なくとも２つの部分をともに溶接するために、それに沿って溶接が実行されるシームを指す。溶接シームは、複数のシーム点から形成され、ここにおいて、シームの開始点およびシームの終了点は、まとめてシーム頂点ポイントと呼ばれることがある。したがって、ステップ１０１で言及された「シーム頂点ポイント」は、２つのシーム頂点ポイント、すなわち、開始点または終了点のいずれかを意味する。
【００１６】
[0026]作業オブジェクトに対するシーム点を発見するために、基準座標系を形成することができる３つの基準面を必要とし、したがって、本開示の実施形態では、それは、それぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸におけるシーム点のロケーションに、３つの基準面を配置することである。３つの基準面は、互いに直交し、それらの交差線は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を形成し、３つの軸の共通交差点は、基準座標系の原点を形成することができる。
【００１７】
[0027]図２は、本開示の一実施形態による、溶接シームに含まれるシーム頂点ポイントについて決定された３つの基準面の一例を概略的に示す。図２に示されているように、溶接シームＳ１は、２つのシーム頂点ポイントＡ１およびＡ２を含み、ここにおいて、シーム頂点ポイントＡ１は開始点であり、シーム頂点ポイントＡ２は終了点であり、３つの基準面Ｆ１、Ｆ２およびＦ３があり、その各々が他の２つの基準面に直交し、ここにおいて、基準面Ｆ１およびＦ２は、Ｓ１を通過する２つの面であり、基準面Ｆ３は、溶接シームＳ１に直交する面である。加えて、図２では、理想的には、シーム頂点ポイントＡ１は、３つの基準面Ｆ１、Ｆ２およびＦ３の共通交差点である。
【００１８】
[0028]任意の基準座標系が作業オブジェクトに関するシーム点を発見することを可能にする限り、その任意の基準座標系が本明細書で使用され得ることが理解されよう。しかしながら、軸のうちの１つが溶接シームを通過し、その原点をシーム頂点ポイントとする座標系として、基準座標系を決定することが、そのような場合に作業オブジェクトに対するシーム点の探索を大幅に簡略化することができるので、好ましくなる。
【００１９】
[0029]３つの基準面Ｆ１、Ｆ２およびＦ３を特定するために、最初に、仮想モデルにおける溶接されるべきオブジェクトのジオメトリに基づいて、第１の基準面と第２の基準面とを決定し得、ここにおいて、第１の基準面および第２の基準面は、溶接シームＳ１を通るもの、すなわち、図２におけるＦ１およびＦ２である。通常、船舶または任意の他のオブジェクトなど、溶接オブジェクトに対して、仮想モデルが製造前に設計されることになり、仮想モデルは３次元モデルであり得、例えば、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデル、または任意の他の種類の３次元モデルであり得る。仮想モデルは、溶接するための実際のオブジェクトの構成要素および実世界におけるロボットの構造とセットアップとを記述するために使用される。したがって、仮想モデルでは、すべての構成要素または要素が、それらのそれぞれの実際のセットアップに従ってレイアウトされることになる。仮想モデルは、溶接オブジェクトのための複数の幾何学的物体を含む。幾何学的物体の各々は、直方体、円筒、円錐体、球体、半球体、もしく任意の他の形状、またはそれらの組合せなどの形状を有する。したがって、すべての幾何学的物体は、好適な数学の方法で表され得る。したがって、仮想モデルにおける溶接されるべきオブジェクトのジオメトリに基づいて、溶接シームＳ１を通過し、互いに直交する２つの基準面を特定することができる。あらかじめ決定された直線を通過する２つの直交する面の特定は、例えば、当技術分野における任意の方法を使用して実装され得、簡略化の目的で、詳細な説明は本明細書で提供されない。
【００２０】
[0030]次いで、第３の基準面Ｆ３が、仮想検出部分と、仮想モデルにおける溶接されるべきオブジェクトの他の部分との間の交差を検出することによって決定され得、ここにおいて、仮想検出部分が、溶接シームの方向に沿って、溶接シームから離れるように延在する。
【００２１】
第１の基準面および第２の基準面が特定される場合に、第３の基準Ｆ３が、第１の基準面および第２の基準面に基づいてさらに特定され得る。本開示の一実施形態では、仮想検出オブジェクトが、第３の基準面を検出するために使用され得る。この仮想検出オブジェクトは、仮想モデル内に実際に含まれるオブジェクトではないが、第３の基準面の検出を容易にする目的で作成される仮想オブジェクトである。したがって、第３の基準面は、仮想オブジェクトと仮想モデルの他の部分との間の任意の交差を検出することによって決定され得る。詳細には、仮想検出部分と、溶接されるべきオブジェクトの他の部分との間の交差を検出することによって、シーム点の１つまたは複数の潜在的基準面を特定することができる。潜在的基準面が、第１の基準面と第２の基準面の両方に直交し、溶接ロボットの有効探索範囲内に位置する場合、潜在的基準面が第３の基準面として決定され得る。本明細書の有効探索範囲は、溶接ロボットが達することができる範囲を意味し、この範囲内で検出されるものは、潜在的基準面と見なされることになる。有効探索範囲は、潜在的基準面がシーム頂点ポイントから離れる距離の制限の形式であり得る。または代替的に、有効探索範囲は、仮想検出部分の延在の長さによって表され得る。これは、仮想検出部分の延在の長さが有効探索範囲を示すために使用され得ることを意味し、仮想検出部分の延在の長さを超えるいかなる面も考慮されなくなる。
【００２２】
[0031]仮想検出部分は、溶接シームの方向に沿って、溶接シームから離れるように延在することができる。仮想検出部分は、例えば、シーム頂点ポイントにおいて、第１の基準面と第２の基準面の両方に直交する面から延在し得、任意の好適な形状であり得る。
【００２３】
[0032]図３に示されているように、仮想検出部分は、円形断面を有する円筒形状の部分であり、溶接シームの方向に沿って、溶接シームＳ１から離れるように延在し、シーム点Ａ１において中心点を有する。しかしながら、上述のように、仮想検出の形状は、円形断面をもつ円筒のみに限定されず、第３の基準面の検出において使用され得る任意の可能な形状であり得ることに留意されたい。例えば、別の形状の断面（例えば、三角形、長方形、楕円形、多角形など）をもつ円筒、テーパ、円錐台、または任意の他の形状であり得る。
【００２４】
[0033]加えて、シーム点Ａ１は、仮想検出部分の中心点であり得るが、それに限定されず、第３の基準面の検出の精度に影響を及ぼさない限り、シーム点Ａ１が仮想検出部分上の点であるが中心点ではないか、または、シーム点Ａ１がまったく仮想検出部分上ではなく、中心点がシーム点Ａ１からあらかじめ決定された距離に位置することも可能である。
【００２５】
[0034]図２に示されているような場合では、直交座標系では、円筒中心の向きおよびロケーションは、次のように表され得る。
【００２６】
【数１】
2019513557.tif 000003
【００２７】
ただし、
【００２８】
【数２】
2019513557.tif 000004
【００２９】
は、シーム開始点からシーム終了点までのベクトルを示し、
【００３０】
【数３】
2019513557.tif 000005
【００３１】
は、その作業オブジェクトに対する現在のシーム点のロケーションであり、負演算子「−」は、円筒が溶接シームから離れるように延在することを示す。
【００３２】
[0035]溶接されるべきオブジェクトのジオメトリに基づいて、仮想検出部分と交差する、溶接されるべきオブジェクトの他の部分から、１つまたは複数の潜在的面Ｆ３’、Ｆ３’’、Ｆ３’’’を最初に取得することができる。２つの表面の交差の検出は、当技術分野における任意の知られている手法を使用することによって実施され得、したがって、簡略化の目的で、本明細書で説明されない。
【００３３】
[0036]図３に示されているような仮想検出部分が配置される場合、第３の基準面は、仮想検出部分と交差し、同時に第１の基準面Ｆ１と第２の基準面Ｆ２の両方に直交する基準面であるものとし、その単位法線ベクトルは、次のように表され得る。
【００３４】
【数４】
2019513557.tif 000006
【００３５】
ただし、
【００３６】
【数５】
2019513557.tif 000007
【００３７】
および
【００３８】
【数６】
2019513557.tif 000008
【００３９】
は、それぞれ基準面Ｆ１およびＦ２の単位法線ベクトルである。
【００４０】
[0037]したがって、潜在的基準面のうちの１つが、第１の基準面Ｆ１および第２の基準面Ｆ２に直交する場合、第３の基準面として選択され得る。第１の基準面Ｆ１と第２の基準面Ｆ２の両方に直交する、２つ以上の基準面がある場合、シーム点Ａ１に最も近い基準面を第３の基準面として選択することが好ましくなり得る。
【００４１】
[0038]現在のシーム頂点ポイントＡ１のためのいかなる基準面を取得することにも失敗する場合、いずれかの入手可能な基準面があるか否かを調べるために、溶接シームＳ１の他のシーム頂点ポイントＡ２を用いてさらにチェックし得る。換言すれば、頂点ポイントＡ１から別の頂点ポイントＡ２に、仮想検出部分の配置を変更し得る。
【００４２】
[0039]図４に示されているように、仮想検出部分の配置が変更され、別の頂点ポイントＡ２がその中心点として取られる。次いで、同様の動作が実行され、潜在的基準面Ｆ３’およびＦ３’’を取得することができ、面Ｆ１とＦ２の両方に直交する基準面Ｆ３’およびＦ３’’のうちの１つが、第３の基準面として選択され得る。
【００４３】
[0040]したがって、３つの基準面は、開始点Ａ１または終了点Ａ２において発見され得、２つの点のうちの１つにおいて面基準を発見することに失敗する場合、他のものを試行し得る。したがって、３つの基準面を発見するために、少なくとも、シーム開始点およびシーム終了点のうちの一方において、Ｓｍａｒｔａｃ探索を実行することが必要とされる。
【００４４】
[0041]再び図１を参照すると、ステップ１０２で、溶接シーム点較正のための探索動作の開始点および探索点が、３つの基準面と、開始点および探索点のためのそれぞれのあらかじめ決定された基準とに基づいて決定される。
【００４５】
[0042]探索命令は、通常、開始点、探索点、速度、ツール溶接ガン、作業オブジェクトなど、いくつかの探索パラメータを必要とする。開始点は、探索動作が開始する点を示し、探索点は、探索動作を通して探索されるべきオブジェクト点であり、速度は、ロボットが移動する速度を示し、ツール溶接ガンは、探索動作において使用されるべきガンのロケーションを示し、作業オブジェクトは、使用される基準座標が関係付けられる作業オブジェクトを示す。
【００４６】
[0043]ＳｍａｒＴａｃにおける例示的な探索命令は、次の通りであり得る。
【００４７】
Ｓｅａｒｃｈ＿１Ｄ  Ｒｅｓｕｌｔ、ＳｔａｒｔＰｏｉｎｔ、ＳｅａｒｃｈＰｏｉｎｔ、Ｓｐｅｅｄ、ＴｏｏｌＷｅｌｄＧｕｎ、ＷｏｒｋＯｂｊｅｃｔ
ただし、「Ｒｅｓｕｌｔ」は、返された探索結果を示し、パラメータ「ＳｔａｒｔＰｏｉｎｔ」、「ＳｅａｒｃｈＰｏｉｎｔ」、「Ｓｐｅｅｄ」、「ＴｏｏｌＷｅｌｄＧｕｎ」、「ＷｏｒｋＯｂｊｅｃｔ」は、上述された探索パラメータをそれぞれ示す。
【００４８】
[0044]探索命令については、埋められるべきパラメータは、ＳｔａｒｔＰｏｉｎｔ、ＳｅａｒｃｈＰｏｉｎｔ、Ｓｐｅｅｄ、ＴｏｏｌＷｅｌｄＧｕｎ、およびＷｏｒｋＯｂｊｅｃｔである。ロボットステーションでは、溶接されるべきオブジェクトのための仮想モデルと、Ｓｐｅｅｄ、ＴｏｏｌＷｅｌｄＧｕｎ、およびＷｏｒｋＯｂｊｅｃｔなどの関係のある溶接パラメータとが記憶されている。最後の３つのパラメータについては、ユーザは、ロボットステーションから直接それらを取得することができる。残りの２つのパラメータについては、上記で取得された基準面から計算され得る。
【００４９】
[0045]開始点については、３つの基準面と、開始点のためのあらかじめ決定された基準とに基づいて決定され得る。例えば、基準面およびシーム自体との衝突を回避するために、開始点は、図３に示されているように、基準面から固定の距離だけ離れて位置するように選択され得る。換言すれば、開始点のためのあらかじめ決定された基準は、開始点から３つの基準面のうちのそれぞれ１つまでのあらかじめ決定された距離を示すことができる。
【００５０】
[0046]別のパラメータ、探索点については、同じく開始点と、探索点のための別のあらかじめ決定された基準とに基づいて決定され得る、ＳｍａｒＴａｃセンサーによって探索されるべきフィーチャの予想されるロケーションとして定義される。例えば、探索点は、その基準面上の開始点の投影点であり得る。言い換えれば、探索点のための別のあらかじめ決定された基準は、探索点がそれぞれの基準面上の開始点の投影点として決定されることを示す。そのような場合、基準面における探索点は、次のように取得され得る。
【００５１】
【数７】
2019513557.tif 000009
【００５２】
ただし、ｄは、開始点と、基準面上の開始点の投影との間の距離を示す。
【００５３】
[0047]シーム点において複数の探索を実行する必要がある場合、探索されるべきすべての基準面が、探索の開始点を選択するときに考慮に入れられるべきである。
【００５４】
[0048]図５は、本開示の一実施形態による、開始点および探索点検出の一例を示す。図５に示されているように、開始点Ｂ０は、３つの基準面からあらかじめ決定された距離に位置する点として決定される。それぞれの基準面における探索点は、それぞれの基準面上の開始点の投影として決定される。しかしながら、投影点が探索点として説明されるが、本開示はそれに限定されず、オフセットがそれに基づいて決定され得るように、開始点とのあらかじめ決定された空間的関係を有する限り、任意の他の点であることが可能であることに留意されたい。
【００５５】
[0049]開始点から探索点を探索するようにロボットに命令することによって、この基準面に関してオフセットを取得することができる。いかなるオフセットもない場合、ロボットは、探索点において目標点に接触するものであることが理解されよう。しかしながら、通常、ロボットは、あらかじめ決定された点において探索点に接触しないようになり、その理由は、ロボットおよび溶接されるべきオブジェクトの配置が、仮想モデルにおけるものと厳密に同じではあり得ないからである。したがって、実際に接触する点と探索点との間の差異が、オフセットを決定するために使用され得る。
【００５６】
[0050]本開示の実施形態では、ロボットは、開始点および探索点に達することになり、その溶接ツールがオブジェクト基準面に直交する。換言すれば、溶接ツールの単位法線ベクトルは、開始点の回転行列におけるＺ要素（第３の行における要素）、または、開始点の行列の第３の列における要素であるべきである。図６は、本開示の一実施形態による、ロボットが開始点から探索点まで達し、その溶接ツールが探索されるべき基準面に直交することを示す。図６に示されているように、ロボットは開始点に達し、その溶接ツールは基準面Ｆ３に直交しており、溶接ツールの向きを基準面Ｆ３に直交するように保ちながら、探索点を探索する。
【００５７】
[0051]しかしながら、その溶接ツールが基準面Ｆ３に直交する状態で、これらの点に達するために、急な移動パスとロボット関節における大幅な変化とを引き起こし得る。これらのことを回避するために、基準面Ｆ３に直交するように溶接ツールを保つのではなく、探索されるべき基準面に向かって、鋭角（６０度、４５度、３０度、または任意の他の好適な鋭角など）で溶接ツールを回転させることが提案される。図７は、本開示の一実施形態による、ロボットが開始点および探索点に達し、その溶接ツールが探索されるべき基準面に対してある角度を有することを概略的に示す。図７に示されているように、ロボットが開始点に達するとき、その溶接ツールは、基準面Ｆ３に直交していないが、基準面Ｆ３に関して鋭角を有し、探索動作の実行中に、溶接ツールは、基準面Ｆ３に関してその角度を有するように保たれ、同じ角度で探索点に達する。
【００５８】
[0052]概して、シーム点のグローバル位置Ｐpoint（Ｐｘ、Ｐｙ、Ｐｚ）と、ユーザによって定義された固定安全距離ｄ（ｄｘ、ｄｙ、ｄｚ）、すなわち、シーム点からの開始点の距離が与えられると、開始点は、次のように表され得る。
【００５９】
【数８】
2019513557.tif 000010
【００６０】
ただし、
【００６１】
【数９】
2019513557.tif 000011
【００６２】
および
【００６３】
【数１０】
2019513557.tif 000012
【００６４】
は、式２と同様である、それぞれ基準面Ｆ１からＦ３の単位法線ベクトルである。
【００６５】
[0053]再び図１を参照すると、ステップＳ１０３で、場合によっては、２つの探索動作の間の平滑な通過パスを生成するために、２つの探索動作の間の通過点を決定する。
【００６６】
[0054]探索動作が終了された後、ロボットは、別の探索動作のために準備されるものとする。可能な限りロボット関節における大幅な変化を回避するために、２つの探索動作の間の通過パスを提供することが可能である。探索パスは、ロボットが２つの探索動作の間で平滑に移動することができるように、２つの探索命令の間に挿入された移動命令によって実装され得る。探索命令は、命令内に含まれた探索パラメータによって定義されるような探索動作を実行するようにロボットに命令するためのプログラム命令であり、移動命令は、命令内に含まれた移動パラメータによって定義されるような動作を実行するようにロボットに命令するためのプログラム命令である。移動命令は、ロボットが通過パスに沿って移動することができるように、それらのパラメータとして通過点を含むことができる。
【００６７】
[0055]図８は、本開示の一実施形態による、通過点なしのロボットの２つの探索動作を概略的に示す。図８に示されているように、第１の探索動作は、開始点Ｂ０から探索点Ｂ１まで探索することであり、第２の探索動作は、開始点Ｂ０から別の探索点Ｂ３まで探索することである。通過点がない場合、ロボットは、それが来た経路を戻り、次いで、次の探索動作のために準備するように、溶接ツールと対応する基準面Ｆ３との間の角度を調整することになる。換言すれば、ロボットは、開始点Ｂ０において角度を調整し、次いで、次の探索動作を継続することになる。しかしながら、ロボットが開始点Ｂ０において調整を行う場合、ロボット関節における大幅な変化、または衝突が発生されることを引き起こすことがあり、それは望ましくない。
【００６８】
[0056]図９は、本開示の一実施形態による、２つの探索動作の間の通過パスを概略的に示す。図９に示されているように、通過パスは、矢印を伴う破線によって示され、Ｂ０から開始し、通過点Ｖ１、Ｖ２、およびＶ３を通過し、最終的にＢ０に戻る、３つの通過点を含む。これらの通過点では、通過点Ｖ１は、開始点Ｂ０と探索点Ｂ１との間の中間点であり、通過点Ｖ３は、開始点Ｂ０と探索点Ｂ３との間の中間点であり、通過点Ｖ２は、通過点Ｖ１とＶ３との間の中間点である。通過点Ｖ１は、開始点Ｂ０と探索点Ｂ１との間の任意の中間点、例えば、その間の中点であり得る。通過点Ｖ１のように、通過点Ｖ２およびＶ３もまた、中点などの任意の中間点であり得る。加えて、図９に示された通過パスは一例でしかなく、通過パスはそれに限定されず、例えば、通過パスは、より多くの通過点を含むか、または異なる形状の通過パスを有することができることが理解されよう。
【００６９】
[0057]探索点Ｂ１のための第１の探索動作が終了され、開始点Ｂ０に戻った後、ロボットは、図９に示されているように、通過パスに沿ってその溶接ツールを移動させることになる。最初に、ロボットは、溶接点の向きをそのままに保つことによって開始点Ｂ０からＶ１まで移動し、次いで、ロボットは、通過点Ｖ１からＶ２まで移動し、通過点Ｖ２からＶ３まで移動するとき、溶接点の向きを変更し、最終的に、ロボットは、通過点Ｖ３から開始点Ｂ０まで戻る。ロボットが通過パスに沿って動作を終了すると、ロボットは、角度調整を終了し、次の探索動作のための準備ができていることになる。換言すれば、角度調整は、開始点Ｂ０において直接実行されないが、通過パスに沿って移動中に実行される。通過パスに沿ってそのように移動することによって、発生される衝突が少ないことを確実にすることと、角度調整が開始点Ｂ０において実行されるときに発生することになる、ロボット関節における大幅な変化を回避することとが可能である。
【００７０】
[0058]この後、図１におけるステップＳ１０４で、決定された探索パラメータが、探索動作のための探索プログラムを生成するためにさらに使用され得る。探索命令の生成は、当技術分野で知られており、したがって、簡略化の目的で、本明細書では詳述されない。
【００７１】
[0059]溶接されるべきオブジェクトのためのすべての所望の溶接シームについて、上述されたように動作を繰り返すことによって、溶接シーム点較正のための探索動作のための探索パラメータを取得し得、次いで、これらの探索パラメータ、および場合によっては通過点が、探索プログラムを生成するために使用され得る。すべての関連するパラメータが決定された後、すべての命令を生成することが可能であり、また、溶接シームのための関連するパラメータが決定された後、命令を生成することも可能であることが理解されよう。
【００７２】
[0060]本開示の一実施形態では、所望のシーム点のための開始点、探索点、通過点が決定された後、探索命令、通過点、およびアーク溶接命令が整合的なパラメータを有し得るように、すべてのこれらのパラメータが同様の様式で命名され得る。したがって、関連する探索命令、すべての所望のシームのための通過パスによって後続される、点宣言を含むプログラムを生成することが可能である。したがって、オンライン構成、およびアーク溶接命令とのさらなる統合のための、コントローラを配備するための準備ができている。
【００７３】
[0061]上述された本開示の実施形態では、３つの基準面は、自動的に抽出され得、探索命令のために必要とされる探索パラメータは、それに基づいて決定され得、それによって探索命令の自動生成が可能になり、したがって、溶接シーム点較正のための時間、人的資源、およびコストが大幅に低減され得る。
【００７４】
[0062]図１０は、本開示の一実施形態による、溶接シーム点較正のための探索パラメータを決定するシステム１０００をさらに概略的に示す。図１０に示されているように、システム１０００は、１つまたは複数のプロセッサ１００１と、プロセッサ１００１のうちの少なくとも１つに結合されたメモリ１００２と、メモリ内に記憶され、溶接シーム上のシーム頂点ポイントについて、仮想モデルにおける溶接されるべきオブジェクトのジオメトリに基づいて、互いに直交する３つの基準面を決定することと、３つの基準面と、開始点および探索点のためのそれぞれのあらかじめ決定された基準とに基づいて、溶接シーム点較正のための探索動作の開始点と探索点とを決定することとを、システム１０００に行わせるように、プロセッサ１００１のうちの少なくとも１つによって実行可能な、プログラム命令のセット１００３とを備える。
【００７５】
[0063]本開示の実施形態では、シーム点、開始点、および探索点は、溶接シーム点較正のための探索プログラムを生成するために使用される。
【００７６】
[0064]本開示の実施形態では、システム１０００は、２つの探索動作の間の平滑な通過パスを生成するために、２つの探索動作の間の通過点を決定すること、ここにおいて、通過点が、探索動作のための探索命令を生成するためにさらに使用される、をさらに行うようにされ得る。例えば、通過点は、２つの探索動作の各々の開始点と探索点との間の中間点を備える。
【００７７】
[0065]本開示の実施形態では、システム１０００は、溶接シーム上のシーム頂点ポイントのための３つの基準面を決定することに失敗する場合、溶接シーム上の別のシーム頂点ポイントのための別の３つの基準面を決定するようにさらに構成され得る。
【００７８】
[0066]本開示の実施形態では、探索動作は、探索されるべき基準面に対して鋭角で、溶接ツールを用いて実行され得る。
【００７９】
[0067]本開示の実施形態では、システム１０００は、仮想モデルにおける溶接されるべきオブジェクトのジオメトリに基づいて、溶接シームを通過する第１の基準面と第２の基準面とを決定することと、仮想検出部分と、仮想モデルにおける溶接されるべきオブジェクトの他の部分との間の交差を検出することによって、第３の基準面を決定することと、ここにおいて、仮想検出部分が、溶接シームの方向に沿って、溶接シームから離れるように延在する、によって、３つの基準面を決定することをさらに行うようにされ得る。詳細には、システム１０００は、仮想検出部分と、溶接されるべきオブジェクトの他の部分との間の交差を検出することによって、１つまたは複数の潜在的基準面を取得することと、１つまたは複数の潜在的基準面のうちの１つが、第１の基準面と第２の基準面の両方に直交し、溶接ロボットの有効探索範囲内に位置する場合、第３の基準面として、１つまたは複数の潜在的基準面のうちの１つを決定することとによって、第３の基準面を決定することをさらに行うようにされる。
【００８０】
[0068]本開示の実施形態では、仮想検出部分が溶接シームから離れて延在する長さが、有効探索範囲を定義する。
【００８１】
[0069]本開示の実施形態では、システム１０００は、３つの基準面と、開始点のためのあらかじめ決定された基準とに基づいて、開始点を決定することと、開始点と、探索点のための別のあらかじめ決定された基準とに基づいて、探索点を決定することとによって、探索動作のための開始点と探索点とを決定することをさらに行うようにされる。本開示の一例では、開始点のためのあらかじめ決定された基準は、開始点から３つの基準面のうちのそれぞれ１つまでのあらかじめ決定された距離を示すことができる。本開示の別の例では、探索点のための別のあらかじめ決定された基準は、探索点がそれぞれの基準面上の開始点の投影点として決定されることを示すことができる。
【００８２】
[0070]上記で説明された方法およびシステムに加えて、図１１を参照しながら説明される、溶接シーム点較正のための探索パラメータを決定するための装置も提示されている。
【００８３】
[0071]図１１に示されているように、溶接シーム点較正のための探索パラメータを決定するための装置１１００が示されている。装置は、基準面決定モジュール１１０１と、開始点および探索点決定モジュール１１０２とを備え得る。基準面決定モジュール１１０１は、溶接シーム上のシーム頂点ポイントについて、仮想モデルにおける溶接されるべきオブジェクトのジオメトリに基づいて、互いに直交する３つの基準面を決定するように構成される。開始点および探索点決定モジュール１１０２は、３つの基準面と、開始点および探索点のためのそれぞれのあらかじめ決定された基準とに基づいて、溶接シーム点較正のための探索動作の開始点と探索点とを決定するように構成される。
【００８４】
[0072]本開示の実施形態では、シーム点、開始点、および探索点は、溶接シーム点較正のための探索プログラムを生成するために使用され得る。
【００８５】
[0073]本開示の別の実施形態では、装置は、通過点決定モジュール１１０３をさらに備え得、通過点決定モジュール１１０３は、２つの探索動作の間の平滑な通過パスを生成するために、２つの探索動作の間の通過点を決定すること、ここにおいて、通過点が、溶接シーム点較正のための探索プログラムを生成するためにさらに使用される、を行うように構成される。通過点は、２つの探索動作の各々の開始点と探索点との間の中間点を備え得る。
【００８６】
[0074]本開示のさらなる実施形態では、基準面決定モジュール１１０１は、溶接シーム上のシーム頂点ポイントのための３つの基準面を決定することに失敗する場合、溶接シーム上の別のシーム頂点ポイントのための別の３つの基準面を決定するようにさらに構成され得る。
【００８７】
[0075]本開示のさらなる実施形態では、探索動作は、探索されるべき基準面に対して鋭角で、溶接ツールを用いて実行され得る。
【００８８】
[0076]本開示のさらなる実施形態では、基準面決定モジュール１１０１は、仮想モデルにおける溶接されるべきオブジェクトのジオメトリに基づいて、溶接シームを通過する第１の基準面と第２の基準面とを決定することと、仮想検出部分と、仮想モデルにおける溶接されるべきオブジェクトの他の部分との間の交差を検出することによって、第３の基準面を決定することと、ここにおいて、仮想検出部分が、溶接シームの方向に沿って、溶接シームから離れるように延在する、によって、３つの基準面を決定することを行うようにさらに構成される。
【００８９】
[0077]詳細には、仮想検出部分と、溶接されるべきオブジェクトの他の部分との間の交差を検出することによって、１つまたは複数の潜在的基準面を取得することと、１つまたは複数の潜在的基準面のうちの１つが、第１の基準面と第２の基準面の両方に直交し、溶接ロボットの有効探索範囲内に位置する場合、第３の基準面として、１つまたは複数の潜在的基準面のうちの１つを決定することとによって、第３の基準面が決定される。仮想検出部分が溶接シームから離れて延在する長さが、有効探索範囲を定義する。
【００９０】
[0078]本開示のさらなる実施形態では、開始点および探索点決定モジュール１１０２は、３つの基準面と、開始点のためのあらかじめ決定された基準とに基づいて、開始点を決定することと、開始点と、探索点のための別のあらかじめ決定された基準とに基づいて、探索点を決定することとによって、探索動作のための開始点と探索点とを決定することを行うようにさらに構成される。本開示の一例では、開始点のためのあらかじめ決定された基準は、開始点から３つの基準面のうちのそれぞれ１つまでのあらかじめ決定された距離を示すことができる。本開示の別の例では、探索点のための別のあらかじめ決定された基準は、探索点がそれぞれの基準面上の開始点の投影点として決定されることを示すことができる。
【００９１】
[0079]本開示の特定の実施形態が、添付の図面を参照しながら説明されているが、本開示の特定の実施形態は、例示のためにのみ提示され、本開示はそれに限定されないことを理解されたい。例えば、実施形態は、主にアーク溶接を参照しながら説明されているが、本開示はそれに限定されず、同様の問題をもついかなる他の溶接適用例においても適用することが可能であり、ＳｍａｒＴａｃ探索プログラムが上記で説明され、探索プログラムもまた、溶接シーム点較正および修正のための探索動作を実行するために使用される限り、いかなる種類の探索プログラムでもあり得る。
【００９２】
[0080]本明細書で提供されるような解決策は、ハードウェア実施形態、ソフトウェア実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、または、ソフトウェア態様とハードウェア態様とを組み合わせる一実施形態の形式をとり得ることもまた、当業者には諒解されよう。換言すれば、基準面決定、開始点および探索点決定、通過点決定、ならびに命令生成は、電子要素もしくはデバイス、記憶デバイス内に記憶されたソフトウェア、または電子デバイスとソフトウェアとの組合せによって、例えば、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、シンプルチップマシン、および好適なプログラムなどによって実装され得る。
【００９３】
[0081]上記で、本開示の実施形態が、添付の図面を参照しながら、実施形態を通して詳細に説明された。本明細書は、多数の特定の実装詳細を含むが、これらの詳細は、いかなる発明の、または請求され得るものの範囲の限定としても解釈されるべきではなく、むしろ、特定の発明の特定の実施形態に固有であり得る特徴の説明として解釈されるべきであることを諒解されたい。別個の実施形態との関連で、本明細書で説明されるいくつかの特徴はまた、単一の実施形態において組み合わせて実装され得る。逆に、単一の実施形態との関連で説明される様々な特徴はまた、別々に複数の実施形態において、または任意の好適な部分組合せにおいても実装され得る。その上、特徴は、いくつかの組合せにおいて動作するものとして上記で説明され、そのようなものとして最初に請求されることもあり得るが、請求された組合せからの１つまたは複数の特徴は、場合によっては、その組合せから削除され得、請求された組合せは、部分組合せまたは部分組合せの変形形態に向けられ得る。
【００９４】
[0082]本開示の上記の例示的な実施形態の様々な変更、適応は、添付の図面とともに読まれるとき、上記の説明に鑑みて、当業者には明らかになり得る。いずれかおよびすべての変更は、依然として、本開示の非限定的および例示的な実施形態の範囲内に入る。さらに、本明細書に記載された本開示の他の実施形態は、前述の説明および関連する図面において提示された教示の利益を有する、本開示のこれらの実施形態が関係する当業者が想起するであろう。
【００９５】
[0083]したがって、本開示の実施形態は、開示された特定の実施形態に限定されるべきではないことと、変更および他の実施形態が、添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図されることとを理解されたい。特定の用語が本明細書で使用されるが、これらの用語は、一般的および説明的な意味のみで使用され、限定のために使用されない。
【図１】
2019513557.tif 000013
【図２】
2019513557.tif 000014
【図３】
2019513557.tif 000015
【図４】
2019513557.tif 000016
【図５】
2019513557.tif 000017
【図６】
2019513557.tif 000018
【図７】
2019513557.tif 000019
【図８】
2019513557.tif 000020
【図９】
2019513557.tif 000021
【図１０】
2019513557.tif 000022
【図１１】
2019513557.tif 000023
【国際調査報告】
2019513557.tif 000024
2019513557.tif 000025