(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターネットを利用した溶接技術の学習システムにおいて、ユーザ側パソコンを、溶接施工実験システムの制御装置に接続したインターネット上のサーバシステムに接続し、ユーザ側パソコンから母材種類および溶接条件からなる要求データを入力することによりインターネット上のサーバシステムを介してワイヤ切換え装置及びトーチ切換え装置を備えた溶接施工実験システムがその要求内容どおりの溶接を行うとともに溶接施工実験システムにおける溶接現象をＣＣＤカメラ、マイクからなるアークモニタおよび電流、電圧、温度、湿度のセンサで観測し、観測されたセンサデータ、アークの状態及び溶融池の状況を示す動画ストリーム並びに溶接音をリアルタイムにインターネット上のサーバシステムで情報公開し、また、観測されたセンサデータ、アークの状態及び溶融池の状況を示す動画ストリーム並びに溶接音をサーバシステムに格納、管理し、ユーザはＷＷＷブラウザによって実際の溶接状況を確認できるようにしたことを特徴とするネットワーク型溶接観測システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接技術の学習システムに関し、更に詳しくはネットワークを利用した溶接観測システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶接はモノづくりに必要不可欠な技能技術であり、それが人を介して行われる重要な技術であることはいうまでもない。しかし、高齢化社会を迎える熟練技能者が減少する一方で、３Ｋと呼ばれる厳しい職場環境は若者にとって魅力に欠ける。
従来、その技術習得に関しては、座学によるものが中心であった。また、溶接の専門家向けに対する溶接現象のシミュレーション、性能推定に不可欠な数値計算等は、スーパーコンピュータに頼らざるを得なかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現行の座学による溶接技術の習得は、とかく受け身的であり、その学習効果に疑問があった。また、スーパーコンピュータを利用するには、必要な時に簡単にアクセスすることができないという問題があった。
【０００４】
本発明は、動画、写真、音等を用い、あたかも溶接のスペシャリストとマンツーマンで対話しているような、その溶接現場の状況を的確に判断できるようにネットワークを介して溶接映像を自由に取得できるところのマルチメディア技術を駆使した溶接技術者向けのネットワーク型溶接観測システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のネットワーク型溶接観測システムは、ユーザ側パソコンを、溶接施工実験システムの制御装置に接続したネットワーク上のサーバシステムに接続し、ユーザ側パソコンから溶接条件などの要求データを入力することによりネットワーク上のサーバシステムを介して溶接施工実験システムがその要求内容どおりの溶接を行うとともに溶接施工実験システムにおける溶接現象をアークモニタおよびセンサで観測し、観測されたデータをリアルタイムでネットワーク上のサーバシステムで情報公開することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本システムの全体概要を示した図である。
ユーザ側パソコン１は、インターネット等のネットワーク３を介してネットワーク上のサーバシステム２に接続されており、また、サーバシステム２は、多機能な溶接施工実験システム４の主制御装置５に接続されている。
ユーザ側パソコン１においては、溶接条件などの要求データを入力する。ユーザからの要求データを受け取ったサーバシステム２はその内容を溶接施工実験システム４の主制御装置５に送る。その結果、溶接施工実験システム４は、その要求内容どおりの溶接を行う。
【０００７】
溶接施工実験システム４における溶接現象は、ＣＣＤカメラ、マイクなどからなるアークモニタ６および電流・電圧・温度・湿度などのセンサ７で観測される。
観測されたデータはリアルタイムにネットワーク上のサーバシステム２を介して要求を出したネットワーク上のユーザや他の一般ユーザに情報公開される。また、観測されたデータはサーバシステム２のデータベースに格納され、管理される。後からこのデータを検索して表示することや、解析することも可能である。
このネットワークはインターネット、WWWなどでも実現できる。WWW
を用いる場合は、サーバに要求を出すソフトウェア、また溶接現象を観測するソフトウェアとしてはWWW用のブラウザで実現可能である。
【０００８】
図２は、ネットワーク型溶接観測システムの処理手順を説明した図である。
まず、ユーザは母材、溶接条件をユーザ側パソコン１から要求受付ソフトウェアに入力する。ソフトウェアはネットワーク３を介して、要求をサーバシステム２に送付する。サーバシステム２は要求を受け取り、その条件が溶接施工実験システム４で実行可能か判断する。もし、この時、実行不可能であったら、サーバソフトウェアはユーザに実行不可能であることを通知し、終了する。また，実行可能であれば、要求条件での溶接指令を溶接施工実験システム４に出す。その指令により、溶接施工実験システム４は溶接を実行する。
【０００９】
その溶接現象は、ＣＣＤカメラ、マイクなどからなるアークモニタ６および電流・電圧・温度・湿度などのセンサ７で観測され，観測結果はリアルタイムにユーザに送られる。ユーザはアークモニタ６およびセンサ７の出力を表示するソフトウェアでその現象を観測できる。
このように、本発明により、観測はユーザが遠隔地にいても問題ない。また、直接要求を出していない不特定多数のユーザにもこの溶接現象のデータは公開できる。したがって、複数人のユーザが溶接現象を観測して、その結果について検討を行うことも可能である。また、データをネットワークに送るばかりではなく、リアルタイムにデータベースに格納し、管理することも可能である。
【００１０】
更に実行時における詳細な事項について以下に記裁する。
溶接条件として出現するパラメータ例を表１に示す。一般に溶接現象は多くの要因が複雑に影響しあっており、良い溶接施工を実現するには経験に基づく熟練技能が必要と言われる。このパラメータの変更を自動化することにより、固定条件下における溶接現象の要因分析が可能となる。更に、多層溶接の際には，層毎に溶接法を変える組み合わせ溶接も実行可能である。
【表１】
0004288342.tif 000002
【００１１】
加工を観測するために、溶接施工実験システム４にはＣＣＤカメラ、マイクなどからなるアークモニタ６および電流・電圧・温度・湿度などのセンサ７などの各種センサを装備した。更に、オンライン計測だけでなく、ビードの溶け込みや母材
の熱影響部の組織を見るために溶接後の母材から試験片を切り出し、断面をマクロにあるいはミクロに観測する。ユーザは溶接条件データを変更することによって、溶接条件の影響を目と耳で確認することが可能である。
【００１２】
更に、アーク溶接観測システムをインターネットWWWで実現するには次のような構成方法がある。すなわち、ユーザ要求である溶接条件はWWWブラウザ上で動くクライアントで受付ける。ユーザの用いる計算機はWWWブラウザが動く計算機であれば何でも構わない。クライアントは溶接条件をサーバに送る。このときXML（Extensible Markup  Language）などで記述してあれば、SOAP(Simple Object Access Protocol)サーバで受け取ることができる。SOAPサーバはその要求を受信し、溶接施工実験システム４にその条件を送る。この溶接条件を受け取るサーバと、溶接機械を制御する計算機は同一で構わない。その結果、溶接施工実験システム４は実際に溶接を行う。溶接現象はオンライン計測されると同時に動画ストリームと音でWWWに公開される。ユーザはWWWブラウザによって、実際の溶接におけるアークの状態、溶融池の状況、溶接音などの確認ができる。また、一度実行した結果を、事例としてXMLで記述し、データベースに蓄積する。本システムの構成により、WWWにつながるどんな遠隔地のユーザでも溶接現象が観測可能となった。
【００１３】
また、サーバシステム２、溶接施工実験システム４および主制御装置５の構成例は図１のようになる。
図１において、主制御装置５としてシーケンサなどがある。ネットワーク３につながるサーバシステム２ではWWWにおいてはWWWサーバあるいはSOAPサーバなどのプログラムを実行している。
サーバプログラムは要求データを受け取り、それを溶接施工実験システム４の主制御装置５に渡す。この部分はソフトウェアで実装する。本実施の形態ではこのサーバ２に、シーケンサへの命令を出す手段と、WWWサーバのプログラムを稼働する機能を有するパーソナルコンピュータを用いている。
【００１４】
【発明の効果】
（１）これまで溶接加工の知識は、数値、文字、画像、動画などの、情報提供者側からの固定的な情報であったが、本発明により、ユーザがインタラクティブに情報を作ることができる自在な情報を得ることが可能になった。
（２）以前に比べて、ネットワーク上の溶接加工情報のレパートリーは大きく広がり、そして、現場のユーザの直接的参考になることと共に、多くの技術者、研究者と情報を共有し、連携研究することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による本システムの全体概要を示した図である。
【図２】本発明の実施の形態による本システムの処理手順を説明した図である。
【符号の説明】
１  ユーザ側パソコン
２  サーバシステム
３  ネットワーク
４  溶接施工実験システム
５  主制御装置
６  アークモニタ
７  センサ
【図１】
0004288342.tif 000003
【図２】
0004288342.tif 000004