JP2019188437A - 溶接制御装置、溶接制御方法、および溶接制御プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
溶接対象物の溶接に用いられる溶接ワイヤ、又は前記溶接ワイヤを溶融させるための電極の少なくとも一方を含む位置制御対象を制御するように構成された溶接制御装置であって、
少なくとも前記位置制御対象を含むように撮影した撮影画像から検出される溶接特徴量であって、前記溶接ワイヤのワイヤ位置または前記電極の電極位置の少なくとも一方を含む溶接特徴量に基づいて前記位置制御対象の実位置を決定する実位置決定部と、
前記溶接対象物を溶接する際の溶接条件に応じた前記実位置の目標である目標位置を決定する目標位置決定部と、
前記実位置を前記目標位置にするための前記位置制御対象の位置制御を実行する位置制御部と、を備える。
前記撮影画像は、前記溶接ワイヤが溶融されることにより前記溶接対象物の開先に形成される溶融池又は前記開先の少なくとも一方をさらに含み、
前記溶接特徴量は、前記開先の開先位置、または前記溶融池の溶融池位置の少なくとも一方をさらに含み、
前記実位置は、前記ワイヤ位置または前記電極位置の少なくとも一方と、前記開先位置または前記溶融池位置との相対位置である実相対位置を含み、
前記目標位置は、前記溶接対象物を溶接する際の溶接条件に応じた前記相対位置の目標である目標相対位置を含む。
前記目標位置決定部は、
前記溶接条件を取得する溶接条件取得部と、
過去に行われた溶接時の過去溶接条件と該過去溶接条件下で設定された前記実位置である過去位置との関係性に基づいて、前記溶接条件に応じた前記目標位置を決定する条件ベース目標決定部と、を有する。
上記(3)の構成によれば、溶接士が例えば溶接ワイヤなどの位置制御対象を操作した結果として得られる、位置制御対象の絶対位置、あるいは溶接ワイヤと溶融池との相対位置といった溶接特徴量のうちのいずれか2つ相対位置などとなるの実位置の実績と、その際の溶接条件との対応関係を蓄積して学習(機械学習)すると共に、この学習結果を用いて、溶接条件から直接、目標位置を求める。これによって、目標位置を適切に決定することができる。また、こうして決定された目標位置を位置制御に用いることにより、溶接士が行う場合と同等の溶接品質を実現することができる。
前記条件ベース目標決定部は、前記過去溶接条件と、該過去溶接条件下で設定された前記過去位置とを対応付けた複数のデータを機械学習することにより得られる学習モデルを用いて、前記溶接条件に応じた前記目標位置を決定する。
上記(4)の構成によれば、機械学習を通して作成される学習モデルを用いて、溶接条件から、それに応じた目標位置を適切に決定することができる。
前記目標位置決定部は、
過去に行われた溶接時の過去溶接条件の下で行われた前記溶接時における過去溶接特徴量と、前記過去溶接特徴量の相対位置である過去位置との関係性に基づいて、前記過去溶接特徴量から前記溶接条件に応じた前記目標位置を決定する位置ベース目標決定部を有する。
前記目標位置決定部は、前記過去溶接特徴量と、前記過去位置とを対応付けた複数のデータを機械学習することにより得られる学習モデルを用いて、前記溶接特徴量から前記溶接条件に応じた前記目標位置を決定する。
上記(6)の構成によれば、機械学習を通して作成される学習モデルを用いて、溶接特徴量から、それに応じた目標位置を適切に決定することができる。
前記目標位置決定部は、前記学習モデルを用いて作成された、前記溶接条件または前記溶接特徴量に対応する前記目標位置を求めるための目標値変換手段を用いて、前記溶接条件または前記溶接特徴量から前記溶接条件に応じた前記目標位置を決定する。
上記(7)の構成によれば、計算量を抑制しつつ、溶接条件に応じた目標相対位置を算出することができる。
前記目標位置と前記実位置との差異に基づいて、前記位置制御対象の位置制御の要否を判定する位置制御要否判定部を、さらに備え、
前記位置制御部は、前記位置制御要否判定部による判定結果に応じて、前記位置制御対象の位置制御を実行する。
前記位置制御要否判定部は、前記実位置と前記目標位置との差異が、過去に行われた溶接時の過去溶接特徴量と、該過去溶接特徴量に関連する前記位置制御対象の操作有無とが対応付けられた複数の操作履歴データに基づいて定められた所定の範囲を逸脱した場合に、前記位置制御対象の位置制御を必要と判定する。
上記(9)の構成によれば、位置制御対象の位置制御の実行の要否を判定するための範囲を、溶接士が行った溶接ワイヤの位置の操作有無と、過去溶融池位置および過去ワイヤ位置との関係といった、位置制御対象と過去溶接特徴量との関係に基づいて決定する。これによって、上記の閾値を適切に設定することができ、少ない操作回数で溶接士と同等の溶接を自動で行うことができる。
前記実位置決定部は、
前記撮影画像を撮像する撮影部から前記撮影画像を取得する撮影画像取得部と、
所定の制御周期毎に、前記撮影画像から前記溶接特徴量を検出する溶接特徴量検出部と、
前記溶接特徴量に基づいて前記実位置を算出する算出部と、を有する。
前記実位置決定部は、
前記溶接特徴量検出部による前記制御周期毎の前記溶接特徴量の検出異常を判定する検出異常判定部を、さらに有し、
前記検出異常が生じていないと判定された前記制御周期である正常制御周期では、該正常制御周期に取得された前記撮影画像から検出される前記溶接特徴量に基づいて前記実位置を算出し、
前記検出異常が生じたと判定された前記制御周期である異常制御周期では、該異常制御周期より前の前記正常制御周期に取得された前記撮影画像から検出される前記溶接特徴量に基づいて前記実位置を算出する。
前記溶接特徴量検出部は、前記制御周期毎に取得される複数の前記撮影画像から前記溶接特徴量を検出するよう構成されており、
前記検出異常判定部は、前記制御周期毎に取得される前記複数の撮影画像から前記溶接特徴量が検出されない場合に前記検出異常が生じたと判定する。
上記(12)の構成によれば、制御周期毎に複数の撮影画像が取得されるようになっており、複数の撮影画像に基づいて、溶接特徴量の検出およびその検出異常の判定を含む位置制御の全体がなされる。これによって、位置制御対象の位置制御を適切に行いつつ、撮影画像毎に位置制御のための処理を行うことによる処理負荷の低減を図ることができる。
前記位置決定部は、
前記異常制御周期では、該異常制御周期から前記溶接特徴量に応じて定められた所定期間だけ前の期間内に前記正常制御周期が存在しない場合に、該異常制御周期における前記実位置の決定を行わない。
上記(13)の構成によれば、上記の場合には実位置の決定を行わないようにすることにより、後述するように、溶接を可能な限り継続しつつ、溶接の信頼性の向上を図ることができる。
前記検出異常判定部は、前記異常制御周期の後の最初の前記正常制御周期までの期間が、前記溶接特徴量に応じて定められた所定期間を超えた場合に通知する。
前記検出異常判定部は、前記溶接対象物の溶接を停止させるための命令を前記溶接実行装置に送信する。
上記(15)の構成によれば、溶接対象物の溶接を停止させることにより、溶接を可能な限り継続しつつ、溶接の信頼性の向上を図ることができる。
前記溶接の不具合事象を検出した場合に、前記目標位置決定部によって決定された前記目標位置を補正する目標位置補正部を、さらに備える。
前記溶接特徴量は、前記ワイヤ位置および前記溶融池の溶融池位置を含み、
前記位置制御対象は、前記溶接ワイヤである。
上記(17)の構成によれば、ワイヤ位置と溶融池位置との実相対位置がその目標相対位置になるように、溶接実行装置に対する制御を行うことができる。
前記溶接条件は、電極電流、電極電圧、溶接速度、前記溶接ワイヤの単位時間当たりの供給量、開先幅のうちの少なくとも1つの条件を含む。
上記(18)の構成によれば、上述した1つの条件を含む溶接条件に応じた実位置を決定することができる。
前記溶接条件は複数の条件を含み、
前記目標位置決定部は、前記溶接条件のうちの少なくとも2つの前記条件を1つに集約した集約条件を含む前記溶接条件に応じた前記目標位置を決定する。
上記(19)の構成によれば、電極電流、電極電圧、溶接速度、前記溶接ワイヤの単位時間当たりの供給量、開先幅などの溶接条件に含まれる条件うちの少なくとも2つの条件を1つに集約することによって、入力となる溶接条件Cに含まれる条件の数(次元)を少なくする(次元を小さくする)。これによって、例えば、上述した目標値変換手段をテーブルで作成する場合など、入力された溶接条件の組合せを入熱量等の別要素に集約することで次元を落とすことができるので、より少数のテーブルで対応することなどができる。
溶接対象物の溶接に用いられる溶接ワイヤ、又は前記溶接ワイヤを溶融させるための電極の少なくとも一方を含む位置制御対象を制御するように構成された溶接制御方法であって、
少なくとも前記位置制御対象を含むように撮影した撮影画像から検出される溶接特徴量であって、前記溶接ワイヤのワイヤ位置または前記電極の電極位置の少なくとも一方を含む溶接特徴量に基づいて前記位置制御対象の実位置を決定するステップと、
前記溶接対象物を溶接する際の溶接条件に応じた前記実位置の目標である目標位置を決定するステップと、
前記実位置を前記目標位置にするための前記位置制御対象の位置制御を実行するステップと、を備える。
前記撮影画像は、前記溶接ワイヤが溶融されることにより前記溶接対象物の開先に形成される溶融池又は前記開先の少なくとも一方をさらに含み、
前記溶接特徴量は、前記開先の開先位置、または前記溶融池の溶融池位置の少なくとも一方をさらに含み、
前記実位置は、前記ワイヤ位置または前記電極位置の少なくとも一方と、前記開先位置または前記溶融池位置との相対位置である実相対位置を含み、
前記目標位置は、前記溶接対象物を溶接する際の溶接条件に応じた前記相対位置の目標である目標相対位置を含む。
上記(21)の構成によれば、上記(2)と同様の効果を奏する。
前記目標位置を決定するステップは、
前記溶接条件を取得するステップと、
過去に行われた溶接時の過去溶接条件と、該過去溶接条件下で設定された前記実位置である過去位置との関係性に基づいて、前記溶接条件に応じた前記目標位置を決定するステップと、を有する。
上記(22)の構成によれば、上記(3)と同様の効果を奏する。
前記目標相対位置を決定するステップは、
過去に行われた溶接時の過去溶接条件の下で行われた前記溶接時における過去溶接特徴と、前記過去溶接特徴の相対位置である過去相対位置との関係性に基づいて、前記過去溶接特徴から前記溶接条件に応じた前記目標相対位置を決定するステップを有する。
上記(23)の構成によれば、上記(5)と同様の効果を奏する。
溶接対象物の溶接に用いられる溶接ワイヤ、又は前記溶接ワイヤを溶融させるための電極の少なくとも一方を含む位置制御対象を制御するように構成された溶接制御プログラムであって、
コンピュータに、
少なくとも前記位置制御対象を含むように撮影した撮影画像から検出される溶接特徴量であって、前記溶接ワイヤのワイヤ位置または前記電極の電極位置の少なくとも一方を含む溶接特徴量に基づいて前記位置制御対象の実位置を決定する実位置決定部と、
前記溶接対象物を溶接する際の溶接条件に応じた前記実位置の目標である目標位置を決定する目標位置決定部と、
前記実位置を前記目標位置にするための前記位置制御対象の位置制御を実行する位置制御部と、を実現させる。
上記(24)の構成によれば、上記(1)と同様の効果を奏する。
前記撮影画像は、前記溶接ワイヤが溶融されることにより前記溶接対象物の開先に形成される溶融池又は前記開先の少なくとも一方をさらに含み、
前記溶接特徴量は、前記開先の開先位置、または前記溶融池の溶融池位置の少なくとも一方をさらに含み、
前記実位置は、前記ワイヤ位置または前記電極位置の少なくとも一方と、前記開先位置または前記溶融池位置との相対位置である実相対位置を含み、
前記目標位置は、前記溶接対象物を溶接する際の溶接条件に応じた前記相対位置の目標である目標相対位置を含む。
上記(25)の構成によれば、上記(2)と同様の効果を奏する。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
溶接装置7は、鋼板などの溶接対象物を自動でアーク溶接する装置である。図1に示すように、溶接装置7は、溶接施工を制御する溶接制御装置1と、溶接制御装置1からの制御(指令)に従ってアーク溶接を実行する溶接実行装置8と、を備える。
図3Aは、本発明の一実施形態に係る溶接制御装置1の機能を示すブロック図であり、溶接条件Cを入力として目標相対位置Rtを決定する。図3Bは、本発明の一実施形態に係る溶接制御装置1の機能を示すブロック図であり、また、溶融池位置Pmおよびワイヤ位置Pwを入力として目標相対位置Rtを決定する。
なお、他の幾つかの実施形態では、溶接条件Cにかかわらず、一定であっても良い。
このため、図7に示すように、溶接の不具合事象に基づいて目標相対位置Rtを補正するようにすることにより、上述したようなハンチングの発生を回避することができる。
溶接制御方法は、溶接対象物9の溶接に用いられる溶接ワイヤ8w、又は溶接ワイヤ8wを溶融させるための電極82の少なくとも一方を含む位置制御対象8Tの位置を制御する方法である。図8に示すように、溶接制御方法は、実相対位置決定ステップ(S1)(実位置決定ステップ)と、目標相対位置決定ステップ(S2)(目標位置決定ステップ)と、位置制御ステップ(S4)と、を備える。また、溶接制御方法は、図8に示すように、位置制御要否判定ステップ(S3)を備えていても良い。
図8を用いてステップ順に溶接制御方法を説明する。なお、図8のフローは、溶接施工時に例えば周期的などに繰返し行われる。
10 溶接制御プログラム
m 記憶装置
2 実相対位置決定部
21 撮影画像取得部
22 溶接特徴量検出部
23 検出異常判定部
24 算出部
3 目標相対位置決定部
31 溶接条件取得部
32 条件ベース目標決定部
34 位置ベース目標決定部
4 要否判定部
5 位置制御部
6 目標位置補正部
7 溶接装置
8 溶接実行装置
8T 位置制御対象
81 ワイヤ送り機構
82 電極
83 撮影部
8m 溶融池
8w 溶接ワイヤ
9 溶接対象物
91 開先(溶接対象物)
C 溶接条件
P 溶接特徴量
Pm 溶融池位置
Pw ワイヤ位置
Pb 開先位置
Pe 電極位置
Rr 実相対位置
Rt 目標相対位置
S 定数
V 撮影画像
T 制御周期
Tf 異常制御周期
Ts 正常制御周期
Claims (22)
- 溶接対象物の溶接に用いられる溶接ワイヤ、又は前記溶接ワイヤを溶融させるための電極の少なくとも一方を含む位置制御対象を制御するように構成された溶接制御装置であって、
少なくとも前記位置制御対象を含むように撮影した撮影画像から検出される溶接特徴量であって、前記溶接ワイヤのワイヤ位置または前記電極の電極位置の少なくとも一方を含む溶接特徴量に基づいて前記位置制御対象の実位置を決定する実位置決定部と、
前記溶接対象物を溶接する際の溶接条件に応じた前記実位置の目標である目標位置を決定する目標位置決定部と、
前記実位置を前記目標位置にするための前記位置制御対象の位置制御を実行する位置制御部と、を備えることを特徴とする溶接制御装置。 - 前記撮影画像は、前記溶接ワイヤが溶融されることにより前記溶接対象物の開先に形成される溶融池又は前記開先の少なくとも一方をさらに含み、
前記溶接特徴量は、前記開先の開先位置、または前記溶融池の溶融池位置の少なくとも一方をさらに含み、
前記実位置は、前記ワイヤ位置または前記電極位置の少なくとも一方と、前記開先位置または前記溶融池位置との相対位置である実相対位置を含み、
前記目標位置は、前記溶接対象物を溶接する際の溶接条件に応じた前記相対位置の目標である目標相対位置を含むことを特徴とする請求項1に記載の溶接制御装置。 - 前記目標位置決定部は、
前記溶接条件を取得する溶接条件取得部と、
過去に行われた溶接時の過去溶接条件と該過去溶接条件下で設定された前記実位置である過去位置との関係性に基づいて、前記溶接条件に応じた前記目標位置を決定する条件ベース目標決定部と、を有することを特徴とする請求項1または2に記載の溶接制御装置。 - 前記条件ベース目標決定部は、前記過去溶接条件と、該過去溶接条件下で設定された前記過去位置とを対応付けた複数のデータを機械学習することにより得られる学習モデルを用いて、前記溶接条件に応じた前記目標位置を決定することを特徴とする請求項3に記載の溶接制御装置。
- 前記目標位置決定部は、
過去に行われた溶接時の過去溶接条件の下で行われた前記溶接時における過去溶接特徴量と、前記過去溶接特徴量の相対位置である過去位置との関係性に基づいて、前記溶接特徴量から前記溶接条件に応じた前記目標位置を決定する位置ベース目標決定部を有することを特徴とする請求項2に記載の溶接制御装置。 - 前記目標位置決定部は、前記過去溶接特徴量と、前記過去位置とを対応付けた複数のデータを機械学習することにより得られる学習モデルを用いて、前記溶接特徴量から前記溶接条件に応じた前記目標位置を決定することを特徴とする請求項5に記載の溶接制御装置。
- 前記目標位置決定部は、前記学習モデルを用いて作成された、前記溶接特徴量に対する前記目標位置を求めるための関数またはテーブルを用いて、前記溶接特徴量から前記溶接条件に応じた前記目標位置を決定することを特徴とする請求項4または6に記載の溶接制御装置。
- 前記目標位置と前記実位置との差異に基づいて、前記位置制御対象の位置制御の要否を判定する位置制御要否判定部を、さらに備え、
前記位置制御部は、前記位置制御要否判定部による判定結果に応じて、前記位置制御対象の位置制御を実行することを特徴とする請求項2〜7のいずれか1項に記載の溶接制御装置。 - 前記位置制御要否判定部は、前記実位置と前記目標位置との差異が、過去に行われた溶接時の過去溶接特徴量と、該過去溶接特徴量に関連する前記位置制御対象の操作有無とが対応付けられた複数の操作履歴データに基づいて定められた所定の範囲を逸脱した場合に、前記位置制御対象の位置制御を必要と判定することを特徴とする請求項8に記載の溶接制御装置。
- 前記実位置決定部は、
前記撮影画像を撮像する撮影部から前記撮影画像を取得する撮影画像取得部と、
所定の制御周期毎に、前記撮影画像から前記溶接特徴量を検出する溶接特徴量検出部と、
前記溶接特徴量に基づいて前記実位置を算出する算出部と、を有することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の溶接制御装置。 - 前記実位置決定部は、
前記溶接特徴量検出部による前記制御周期毎の前記溶接特徴量の検出異常を判定する検出異常判定部を、さらに有し、
前記検出異常が生じていないと判定された前記制御周期である正常制御周期では、該正常制御周期に取得された前記撮影画像から検出される前記溶接特徴量に基づいて前記実位置を算出し、
前記検出異常が生じたと判定された前記制御周期である異常制御周期では、該異常制御周期より前の前記正常制御周期に取得された前記撮影画像から検出される前記溶接特徴量に基づいて前記実位置を算出することを特徴とする請求項10に記載の溶接制御装置。 - 前記溶接特徴量検出部は、前記制御周期毎に取得される複数の前記撮影画像から前記溶接特徴量を検出するよう構成されており、
前記検出異常判定部は、前記制御周期毎に取得される前記複数の撮影画像から前記溶接特徴量が検出されない場合に前記検出異常が生じたと判定することを特徴とする請求項11に記載の溶接制御装置。 - 前記実位置決定部は、
前記異常制御周期では、該異常制御周期から前記溶接特徴量に応じて定められた所定期間だけ前の期間内に前記正常制御周期が存在しない場合に、該異常制御周期における前記実位置の決定を行わないことを特徴とする請求項12に記載の溶接制御装置。 - 前記検出異常判定部は、前記異常制御周期の後の最初の前記正常制御周期までの期間が、前記溶接特徴量に応じて定められた所定期間を超えた場合に通知することを特徴とする請求項11〜13のいずれか1項に記載の溶接制御装置。
- 前記検出異常判定部は、前記溶接対象物の溶接を停止させるための命令を前記溶接実行装置に送信することを特徴とする請求項14に記載の溶接制御装置。
- 前記溶接の不具合事象を検出した場合に、前記目標位置決定部によって決定された前記目標位置を補正する目標位置補正部を、さらに備えることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載の溶接制御装置。
- 前記溶接特徴量は、前記ワイヤ位置および前記溶融池の溶融池位置を含み、
前記位置制御対象は、前記溶接ワイヤであることを特徴とする請求項2〜16のいずれか1項に記載の溶接制御装置。 - 前記溶接条件は、電極電流、電極電圧、溶接速度、前記溶接ワイヤの単位時間当たりの供給量、開先幅のうちの少なくとも1つの条件を含むことを特徴とする請求項1〜17のいずれか1項に記載の溶接制御装置。
- 前記溶接条件は複数の条件を含み、
前記目標位置決定部は、前記溶接条件のうちの少なくとも2つの前記条件を1つに集約した集約条件を含む前記溶接条件に応じた前記目標位置を決定する請求項1〜18のいずれか1項に記載の溶接制御装置。 - 溶接対象物の溶接に用いられる溶接ワイヤ、又は前記溶接ワイヤを溶融させるための電極の少なくとも一方を含む位置制御対象を制御するように構成された溶接制御方法であって、
少なくとも前記位置制御対象を含むように撮影した撮影画像から検出される溶接特徴量であって、前記溶接ワイヤのワイヤ位置または前記電極の電極位置の少なくとも一方を含む溶接特徴量に基づいて前記位置制御対象の実位置を決定するステップと、
前記溶接対象物を溶接する際の溶接条件に応じた前記実値の目標である目標位置を決定するステップと、
前記実位置を前記目標位置にするための前記位置制御対象の位置制御を実行するステップと、を備えることを特徴とする溶接制御方法。 - 前記撮影画像は、前記溶接ワイヤが溶融されることにより前記溶接対象物の開先に形成される溶融池又は前記開先の少なくとも一方をさらに含み、
前記溶接特徴量は、前記開先の開先位置、または前記溶融池の溶融池位置の少なくとも一方をさらに含み、
前記実位置は、前記ワイヤ位置または前記電極位置の少なくとも一方と、前記開先位置または前記溶融池位置との相対位置である実相対位置を含み、
前記目標位置は、前記溶接対象物を溶接する際の溶接条件に応じた前記相対位置の目標である目標相対位置を含むことを特徴とする請求項20に記載の溶接制御方法。 - 溶接対象物の溶接に用いられる溶接ワイヤ、又は前記溶接ワイヤを溶融させるための電極の少なくとも一方を含む位置制御対象を制御するように構成された溶接制御プログラムであって、
コンピュータに、
少なくとも前記位置制御対象を含むように撮影した撮影画像から検出される溶接特徴量であって、前記溶接ワイヤのワイヤ位置または前記電極の電極位置の少なくとも一方を含む溶接特徴量に基づいて前記位置制御対象の実位置を決定する実位置決定部と、
前記溶接対象物を溶接する際の溶接条件に応じた前記実位置の目標である目標位置を決定する目標位置決定部と、
前記実位置を前記目標位置にするための前記位置制御対象の位置制御を実行する位置制御部と、を実現させるため溶接制御プログラム。
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JP2004017088A (ja) * | 2002-06-17 | 2004-01-22 | Hitachi Ltd | 多層盛溶接方法及び多層盛自動溶接装置 |
JP2017030014A (ja) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | ファナック株式会社 | 機械学習装置、アーク溶接制御装置、アーク溶接ロボットシステムおよび溶接システム |
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SE521787C2 (sv) * | 2002-04-05 | 2003-12-09 | Volvo Aero Corp | Anordning och förfarande för kontroll av ett svetsområde, inrättning och förfarande för styrning av en svetsoperation, datorprogram och datorprogramprodukt |
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Patent Citations (2)
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JP2004017088A (ja) * | 2002-06-17 | 2004-01-22 | Hitachi Ltd | 多層盛溶接方法及び多層盛自動溶接装置 |
JP2017030014A (ja) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | ファナック株式会社 | 機械学習装置、アーク溶接制御装置、アーク溶接ロボットシステムおよび溶接システム |
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