JP2000234918A - Method and device for inspecting laser welding defect - Google Patents
Method and device for inspecting laser welding defectInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー溶接を施
した溶接部を画像処理して、その溶接部での欠陥の有無
を検査するレーザー溶接欠陥検査装置、及び欠陥検査方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser welding defect inspection apparatus and method for inspecting the presence or absence of a defect in a laser welded portion by performing image processing on the welded portion.
【0002】[0002]
【従来の技術】レーザー溶接は、周知のように、気体レ
ーザーや固体レーザー等のレーザー光を用いて、溶接材
料、または被溶接物を溶解し溶着することにより溶接を
行う。このようなレーザー溶接は、レーザー光の指向性
のよさを利用して精密な溶接を行うことが可能なもので
あり、真空環境を必要とする電子ビーム溶接と異なって
開放(自然)環境下で行うことができるので小規模な設
備によって精密な溶接を容易に行える。近年、レーザー
溶接を施した被溶接物を検査対象物として検査するレー
ザー溶接欠陥検査装置が知られている。このようなレー
ザー溶接欠陥検査装置では、テレビカメラを含んだ撮像
手段によって撮影した画像(検査対象物)を画像処理し
て、その欠陥検査を自動的に行うことが一般的なものと
なってきている。2. Description of the Related Art As is well known, laser welding is performed by melting and welding a welding material or an object to be welded using laser light such as a gas laser or a solid laser. Such laser welding is capable of performing precise welding by utilizing the good directivity of laser light, and is different from electron beam welding that requires a vacuum environment in an open (natural) environment. Since it can be performed, precise welding can be easily performed by small-scale equipment. 2. Description of the Related Art In recent years, a laser welding defect inspection apparatus that inspects an object to be welded subjected to laser welding as an inspection object is known. In such a laser welding defect inspection apparatus, it has become common to perform image processing on an image (object to be inspected) photographed by an imaging unit including a television camera and automatically perform the defect inspection. I have.
【0003】ここで、従来のレーザー溶接欠陥検査装置
について、図8を参照して具体的に説明する。図8は、
従来のレーザー溶接欠陥検査装置の構成を示すブロック
図である。図8に示すように、従来のレーザー溶接欠陥
検査装置では、照明器52が検査対象物50を載置した
位置決めテーブル51の下方に配設され、テレビカメラ
53が検査対象物50の上方に配設されている。検査対
象物50は、例えば厚さ0.1mm程度のアルミ箔を上
下2段に重ねて、一方のアルミ箔の表面にレーザー光を
照射しそれらのアルミ箔を互いに溶着したものである。
位置決めテーブル51は、透明なガラスあるいは透明な
合成樹脂を用いて形成したものであり、主コントローラ
59からの指示信号によって動作する駆動機構(図示せ
ず)により作動する。Here, a conventional laser welding defect inspection apparatus will be specifically described with reference to FIG. FIG.
It is a block diagram showing the composition of the conventional laser welding defect inspection device. As shown in FIG. 8, in the conventional laser welding defect inspection apparatus, an illuminator 52 is arranged below a positioning table 51 on which an inspection object 50 is placed, and a television camera 53 is arranged above the inspection object 50. Has been established. The inspection object 50 is, for example, an aluminum foil having a thickness of about 0.1 mm superimposed on the upper and lower tiers, and the surface of one of the aluminum foils is irradiated with a laser beam and the aluminum foils are welded to each other.
The positioning table 51 is formed using a transparent glass or a transparent synthetic resin, and is operated by a driving mechanism (not shown) that operates according to an instruction signal from the main controller 59.
【0004】テレビカメラ53は、レーザー溶接欠陥検
査処理部54に接続され、撮像した検査対象物50の画
像データを出力する。レーザー溶接欠陥検査処理部54
は、画像記憶部55、ラベリング処理部56、面積算出
処理部57、及び欠陥判断部58を備えている。画像記
憶部55はテレビカメラ53からの検査対象物50の画
像データを記憶する。ラベリング処理部56は画像記憶
部55に記憶されている画像データにラベリング処理を
施す。詳細には、ラベリング処理部56は検査対象物5
0の画像データの輝度を所定の2値化しきい値に基づき
濃淡いずれかに分けて、さらに淡い画像の塊部分である
領域を検出して順次番号付け(ラベリング)を行う。面
積算出処理部57はラベリング処理部56によってラベ
リングされた領域毎に面積を算出する。欠陥判断部58
はラベリングされた領域毎に、面積算出処理部57によ
って算出された面積に基づいて、その領域が欠陥部分で
あるかどうかについて判断する。欠陥判断部58は、欠
陥部分に有無に応じて良品または不良品の判定を行い、
その判定結果を主コントローラ59に出力する。主コン
トローラ59は、当該欠陥検査装置全体の制御を行うも
のであり、欠陥判断部58から判定結果を入力して作業
者に通知する。The television camera 53 is connected to the laser welding defect inspection processing section 54 and outputs image data of the image of the inspection object 50 taken. Laser welding defect inspection processing unit 54
Includes an image storage unit 55, a labeling processing unit 56, an area calculation processing unit 57, and a defect determination unit 58. The image storage unit 55 stores the image data of the inspection target 50 from the television camera 53. The labeling processing unit 56 performs a labeling process on the image data stored in the image storage unit 55. More specifically, the labeling processing unit 56
The luminance of the image data of 0 is divided into light and shade based on a predetermined binarization threshold value, and a region which is a block portion of a lighter image is detected and numbered (labeled) sequentially. The area calculation processing unit 57 calculates the area for each of the regions labeled by the labeling processing unit 56. Defect judgment unit 58
Determines for each labeled region whether or not the region is a defect based on the area calculated by the area calculation processing unit 57. The defect judging unit 58 judges a non-defective product or a defective product according to the presence or absence of a defective portion,
The result of the determination is output to the main controller 59. The main controller 59 controls the entire defect inspection apparatus, inputs a determination result from the defect determination unit 58, and notifies an operator.
【0005】上述の従来のレーザー溶接欠陥検査装置で
は、透明な材質により形成した位置決めテーブル51上
に検査対象物50を配置して、位置決めテーブル51の
上方及び下方にそれぞれテレビカメラ53及び照明器5
2を配置していた。これにより、従来のレーザー溶接欠
陥検査装置では、位置決めテーブル51の上下方向に貫
通する貫通孔が検査対象物50に生じていた場合、レー
ザー溶接欠陥検査処理部54がその貫通孔を淡い画像の
領域として検出し検査対象物50の欠陥部分と判断し
て、その検査対象物50を不良品として判定していた。In the above-described conventional laser welding defect inspection apparatus, an inspection object 50 is disposed on a positioning table 51 formed of a transparent material, and a television camera 53 and an illuminator 5 are positioned above and below the positioning table 51, respectively.
2 was arranged. Accordingly, in the conventional laser welding defect inspection apparatus, when a through hole vertically penetrating the positioning table 51 is formed in the inspection object 50, the laser welding defect inspection processing unit 54 sets the through hole to a light image area. As a defective part of the inspection object 50, and the inspection object 50 is determined to be defective.
【0006】以下、従来のレーザー溶接欠陥検査装置の
動作について、図8と図9を用いて説明する。図9は、
図8に示したレーザー溶接欠陥検査装置の動作を示すフ
ローチャートである。図9において、従来のレーザー溶
接欠陥検査装置では、透明な位置決めテーブル51上の
検査対象物50が照明器52により下方から光を照射さ
れた状態でテレビカメラ53により撮像され、その画像
データが画像記憶部55に記憶される。そして、ラベリ
ング処理部56が、画像記憶部55に記憶された画像デ
ータに所定の2値化しきい値を用いてラベリング処理を
施し、検査対象物50の淡い画像の領域に順次番号付け
る(ステップS51)。次に、面積算出処理部57が、
ラベリングされた各領域について、その面積を算出し欠
陥判断部58に出力する(ステップS52)。続いて、
欠陥判断部58が、算出された面積に基づいて、検査対
象物50での欠陥部分の有無について判断する(ステッ
プS53)。検査対象物50には欠陥部分が無いと判断
した場合、欠陥判断部50はその検査対象物50が良品
であると判定して(ステップS54)、その良品判定の
判定結果を主コントローラ59に出力し検査を終了す
る。一方、検査対象物50には欠陥部分が有ると判断し
た場合、欠陥判断部50はその検査対象物50が不良品
であると判定して(ステップS55)、その不良品判定
の判定結果を主コントローラ59に出力し検査を終了す
る。Hereinafter, the operation of the conventional laser welding defect inspection apparatus will be described with reference to FIGS. FIG.
9 is a flowchart showing the operation of the laser welding defect inspection device shown in FIG. 9, in the conventional laser welding defect inspection apparatus, an inspection object 50 on a transparent positioning table 51 is imaged by a television camera 53 in a state where light is irradiated from below by an illuminator 52, and the image data is imaged. It is stored in the storage unit 55. Then, the labeling processing unit 56 performs a labeling process on the image data stored in the image storage unit 55 using a predetermined binarization threshold, and sequentially numbers the light image areas of the inspection object 50 (step S51). ). Next, the area calculation processing unit 57
The area of each labeled region is calculated and output to the defect determination unit 58 (step S52). continue,
The defect determining unit 58 determines whether there is a defective portion in the inspection target 50 based on the calculated area (Step S53). If it is determined that there is no defective portion in the inspection target 50, the defect determination unit 50 determines that the inspection target 50 is non-defective (step S54), and outputs a result of the non-defective determination to the main controller 59. And end the inspection. On the other hand, when it is determined that the inspection target 50 has a defective portion, the defect determination unit 50 determines that the inspection target 50 is defective (step S55), and determines the determination result of the defective determination as the main result. This is output to the controller 59 and the inspection is completed.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のレ
ーザー溶接欠陥検査装置では、上述の貫通孔以外の欠陥
を検出することは困難なものであった。このため、従来
のレーザー溶接欠陥検査装置では、検査対象物の欠陥検
査を精度よく行うことができないという問題点があっ
た。具体的にいえば、この従来のレーザー溶接欠陥検査
装置では、検査対象物50のレーザー溶接を施した表面
での穴アキや窪みなどの不要な溶解部分の検出、及びこ
の溶解部分による溶接強度の低下を判定することはでき
なかった。その結果、この従来のレーザー溶接欠陥検査
装置では、欠陥検査の精度が低く、上述の不要な溶解部
分の有無、及び溶接強度の低下を判定するために、例え
ば作業者による検査を再度実施する必要があった。With the conventional laser welding defect inspection apparatus as described above, it has been difficult to detect defects other than the above-described through holes. For this reason, the conventional laser welding defect inspection apparatus has a problem that the defect inspection of the inspection object cannot be performed accurately. Specifically, in this conventional laser welding defect inspection apparatus, detection of unnecessary melted portions such as holes and depressions on the surface of the inspection target 50 to which laser welding has been performed, and detection of welding strength by the melted portions. No decrease could be determined. As a result, in the conventional laser welding defect inspection apparatus, the accuracy of the defect inspection is low, and it is necessary to re-perform an inspection by an operator, for example, in order to determine the presence or absence of the above-described unnecessary melting portion and a decrease in welding strength. was there.
【0008】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたものであり、検査対象物に生じた貫通
孔だけでなく、検査対象物のレーザー溶接側の表面に生
じた穴アキや窪みなどの不要な溶解部分を検出すること
ができ、さらに溶解部分による溶接強度の低下を自動的
に判定することができ、高精度に検査対象物の欠陥検査
を行えるレーザー溶接欠陥検査装置、及び欠陥検査方法
を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and not only a through hole formed in an inspection object but also a hole gap formed in a surface of the inspection object on a laser welding side. Laser welding defect inspection equipment that can detect unnecessary melting parts such as pits and depressions, and can automatically determine the decrease in welding strength due to the melting parts, and can perform defect inspection of inspection objects with high accuracy. And a defect inspection method.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明のレーザー溶接欠
陥検査装置は、検査対象物を上方から撮像して、その濃
淡画像の画像データを生成する画像入力装置、前記検査
対象物の上方に配置され、前記検査対象物を照らすため
の照明器、前記画像入力装置からの画像データを用い
て、溶接部の中心部分を検出する溶接位置検出部、前記
溶接位置検出部により検出した中心部分及びその周辺部
分についてラベリング処理を施すラベリング処理部、及
び前記ラベリング処理部によりラベリングされた領域毎
に、所定の特徴量を算出して、算出した特徴量に基づい
て、その検査対象物の良品、または不良品の判定を行う
溶接部欠陥判断部を備えている。このように構成するこ
とにより、検査対象物に生じた貫通孔だけでなく、検査
対象物のレーザー溶接側の表面に生じた穴アキや窪みな
どの不要な溶解部分を検出することができ、さらに溶解
部分による溶接強度の低下を自動的に判定することがで
き、高精度に検査対象物の欠陥検査を行える。SUMMARY OF THE INVENTION A laser welding defect inspection apparatus according to the present invention is provided with an image input apparatus for capturing an image of an inspection object from above and generating image data of a grayscale image thereof, and disposed above the inspection object. The illuminator for illuminating the inspection target, using image data from the image input device, a welding position detecting unit that detects a central portion of the welding portion, a central portion detected by the welding position detecting unit, and the like. A labeling processing unit that performs a labeling process on the peripheral portion, and a predetermined feature amount is calculated for each of the regions labeled by the labeling processing unit, and based on the calculated feature amount, a non-defective product or an unsatisfactory inspection object. It is equipped with a welded part defect judging unit for judging non-defective products. With this configuration, it is possible to detect not only a through hole generated in the inspection target, but also an unnecessary melting portion such as a hole or a dent generated on the surface on the laser welding side of the inspection target. A decrease in welding strength due to the melting portion can be automatically determined, and a defect inspection of the inspection object can be performed with high accuracy.
【0010】本発明の欠陥検査方法は、検査対象物を上
方から撮像して、その濃淡画像の画像データを生成する
生成ステップ、前記生成ステップで生成した画像データ
を用いて、溶接部の中心部分を検出する検出ステップ、
前記検出ステップで検出した中心部分及びその周辺部分
についてラベリング処理を施すラベリングステップ、及
び前記ラベリングステップでラベリングした領域毎に、
所定の特徴量を算出して、算出した特徴量に基づいて、
その検査対象物の良品、または不良品の判定を行う判定
ステップを備えている。このように構成することによ
り、検査対象物に生じた貫通孔だけでなく、検査対象物
のレーザー溶接側の表面に生じた穴アキや窪みなどの不
要な溶解部分を検出することができ、さらに溶解部分に
よる溶接強度の低下を自動的に判定することができ、高
精度に検査対象物の欠陥検査を行える。A defect inspection method according to the present invention includes a generating step of capturing an image of an inspection object from above and generating image data of a gray-scale image of the inspection object. A detecting step of detecting
A labeling step of performing a labeling process on the central portion and its peripheral portion detected in the detection step, and for each region labeled in the labeling step,
A predetermined feature amount is calculated, and based on the calculated feature amount,
A determination step is provided for determining a non-defective or defective product to be inspected. With this configuration, it is possible to detect not only a through hole generated in the inspection target, but also an unnecessary melting portion such as a hole or a dent generated on the surface on the laser welding side of the inspection target. A decrease in welding strength due to the melting portion can be automatically determined, and a defect inspection of the inspection object can be performed with high accuracy.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明のレーザー溶接欠陥
検査装置、及び欠陥検査方法を示す好ましい実施例につ
いて、図面を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment showing a laser welding defect inspection apparatus and a defect inspection method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0012】《第1の実施例》図1は、本発明の第1の
実施例であるレーザー溶接欠陥検査装置の構成を示すブ
ロック図である。図2は、図1に示した検査対象物、照
明器、及びテレビカメラの位置関係を示す説明図であ
る。図1に示すように、本実施例のレーザー溶接欠陥検
査装置は、検査対象物50を載置するための位置決めテ
ーブル1、その位置決めテーブル1の上方に設けられ、
検査対象物50を照らすためのリング状の照明器2、及
び照明器2の上方に設置され、位置決めテーブル1上の
検査対象物50を撮像して、その濃淡画像の画像データ
を生成するテレビカメラ3を備えている。さらに、本実
施例のレーザー溶接欠陥検査装置には、テレビカメラ3
により撮像した検査対象物50の画像データを入力し
て、その画像データに基づき検査対象物50の欠陥検査
を行うレーザー溶接欠陥検査処理部4、及び当該欠陥検
査装置全体の制御を行う主コントローラ9が設けられて
いる。位置決めテーブル1には、主コントローラ9から
の指示信号に基づいて作動する駆動機構(図示せず)が
設けられている。これにより、位置決めテーブル1は、
所望の位置に移動される。本実施例のレーザー溶接欠陥
検査装置では、検査対象物50はその溶接部の中心部分
(以下、”ナゲット”ともいう)Nがテレビカメラ3の
ほぼ真下に位置するよう位置決めテーブル1によって予
め所定位置に配置され欠陥検査が行われる。First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a laser welding defect inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the positional relationship among the inspection object, the illuminator, and the television camera shown in FIG. As shown in FIG. 1, the laser welding defect inspection apparatus according to the present embodiment is provided with a positioning table 1 on which an inspection object 50 is placed, and is provided above the positioning table 1.
A ring-shaped illuminator 2 for illuminating the inspection object 50, and a television camera installed above the illuminator 2 for imaging the inspection object 50 on the positioning table 1 and generating image data of a grayscale image thereof 3 is provided. Further, the laser welding defect inspection apparatus of this embodiment includes a television camera 3
Laser welding defect inspection processing unit 4 for inputting image data of inspection object 50 imaged by the above and performing defect inspection of inspection object 50 based on the image data, and main controller 9 for controlling the entire defect inspection apparatus Is provided. The positioning table 1 is provided with a drive mechanism (not shown) that operates based on an instruction signal from the main controller 9. As a result, the positioning table 1
It is moved to a desired position. In the laser welding defect inspection apparatus according to the present embodiment, the inspection object 50 is previously positioned at a predetermined position by the positioning table 1 such that the center portion (hereinafter, also referred to as “nugget”) N of the welded portion is located almost directly below the television camera 3. And a defect inspection is performed.
【0013】照明器2は、図示しない支持部材により支
持されて、位置決めテーブル1とテレビカメラ3との間
に配置されている。この照明器2は、好ましくは直径3
0mm程度のリング状のハロゲンランプを有するものであ
り、位置決めテーブル1上の検査対象物50を斜方から
照らす。詳細には、照明器2は、図2に示すように、検
査対象物50のナゲットNからの反射光(同図の矢印”
A”で図示)がテレビカメラ3に入光し、そのナゲット
Nの周辺部分の反射光(同図の矢印”B”で図示)が直
接テレビカメラ3に入光しないように、検査対象物50
に対して所定の角度θ(例えば30°程度)で光を照射
する。これにより、貫通孔、穴アキ、窪みなどを含む不
要な溶解部分(欠陥部分)が検査対象物50に生じてい
ない場合、照明器2からの光は、表面が凸凹な状態であ
るナゲットNの部分においてのみ乱反射し周りの部分に
比べて白く光って、淡い画像として撮像され検出され
る。また、上述の欠陥部分はその表面が凸凹な状態に形
成されるので、もし欠陥部分が検査対象物50に生じて
いる場合、ナゲットNと同様に白く光って淡い画像とし
て検出される(詳細は後述)。The illuminator 2 is supported by a support member (not shown) and is disposed between the positioning table 1 and the television camera 3. This illuminator 2 preferably has a diameter of 3
It has a ring-shaped halogen lamp of about 0 mm, and illuminates the inspection object 50 on the positioning table 1 from an oblique direction. Specifically, as shown in FIG. 2, the illuminator 2 reflects light reflected from the nugget N of the inspection object 50 (arrow in FIG. 2).
A ”) enters the television camera 3, and the inspection object 50 so that the reflected light (illustrated by the arrow“ B ”in the figure) of the peripheral portion of the nugget N does not directly enter the television camera 3.
At a predetermined angle θ (for example, about 30 °). Thereby, when an unnecessary dissolved portion (defect portion) including a through hole, a hole, a dent, or the like is not generated in the inspection object 50, the light from the illuminator 2 emits light from the nugget N whose surface is uneven. The light is diffusely reflected only at the portion, shines whiter than the surrounding portion, and is captured and detected as a pale image. In addition, since the above-described defective portion is formed with an uneven surface, if the defective portion occurs in the inspection object 50, it is detected as a pale image shining white like the nugget N (for details, see FIG. See below).
【0014】尚、検査対象物50は、図2に示すよう
に、例えば厚さ0.1mm程度のアルミ箔50a,50
bを上下2段に重ねて、一方のアルミ箔50aの表面側
からレーザー光を照射しそれらのアルミ箔50a,50
bを互いに溶着したものである。これらのアルミ箔50
a,50bからなる溶接品は、例えばリチウムイオン電
池の封口板における安全弁として用いられる。As shown in FIG. 2, the inspection object 50 is made of aluminum foil 50a, 50 having a thickness of about 0.1 mm, for example.
b is laid on the upper and lower tiers, and a laser beam is irradiated from the surface side of one of the aluminum foils 50a and the aluminum foils 50a, 50
b are welded to each other. These aluminum foils 50
The welded product consisting of a and 50b is used, for example, as a safety valve in a sealing plate of a lithium ion battery.
【0015】図1に戻って、画像入力装置であるテレビ
カメラ3は、撮像した検査対象物50を所定の階調をも
つ濃淡画像の画像データに変換して、レーザー溶接欠陥
検査処理部4に出力する。詳細には、テレビカメラ3
は、好ましくは縦×横、512×480画素により検査
対象物50を撮像して、各画素において例えば256階
調をもつ画像データに変換し出力する。レーザー溶接欠
陥検査処理部4は、画像記憶部5、画像記憶部5に記憶
されている画像データを用いて、検査対象物50のナゲ
ットNの位置を検出するための溶接位置検出部6、画像
記憶部5に記憶されている画像データにラベリング処理
を施すラベリング処理部7、及び検査対象物50に生じ
た欠陥を判断する溶接部欠陥判断部8を備えている。画
像記憶部5は、RAMあるいは類似のデータ記録装置に
より構成され、テレビカメラ3からの画像データを画素
単位に記憶する。Returning to FIG. 1, the television camera 3 as an image input device converts the imaged inspection object 50 into image data of a grayscale image having a predetermined gradation, and sends it to the laser welding defect inspection processing section 4. Output. In detail, TV camera 3
Preferably, the inspection object 50 is imaged with 512 × 480 pixels vertically, horizontally, and converted into image data having, for example, 256 gradations at each pixel and output. The laser welding defect inspection processing unit 4 includes an image storage unit 5, a welding position detection unit 6 for detecting the position of the nugget N of the inspection target 50 using the image data stored in the image storage unit 5, The apparatus includes a labeling processing unit 7 for performing a labeling process on the image data stored in the storage unit 5 and a weld defect determining unit 8 for determining a defect occurring in the inspection object 50. The image storage unit 5 includes a RAM or a similar data recording device, and stores image data from the television camera 3 in pixel units.
【0016】溶接位置検出部6は、検査対象物50の画
像データを用いて、そのナゲットNを識別、検出できる
かどうかについて判断する。詳細には、溶接位置検出部
6は、階調の値が所定値以下の画素からなる淡い画像の
領域が検査対象物50の中心部分に存在しているかどう
かについて調べる。淡い画像の領域が存在している場
合、溶接位置検出部6はその領域をナゲットNとして検
出して、さらにそのナゲットNの位置座標を算出しラベ
リング処理部7、及び溶接部欠陥判断部8に出力する。
ナゲットNを検出できなかった場合、溶接位置検出部6
はナゲットNを検出できなかったことをラベリング処理
部7、及び溶接部欠陥判断部8に通知する。尚、ここで
いう位置座標とは、テレビカメラ3により撮像された画
像データにおける画素の平面上(二次元上)の位置をい
う。ナゲットNは上記のように溶接部の中心部分を構成
する部分であるので、ナゲットNを検出したとき溶接位
置検出部6はそのナゲットNでの平面上の輪郭を構成す
る複数の画素の各位置座標を出力する。The welding position detector 6 uses the image data of the inspection object 50 to determine whether or not the nugget N can be identified and detected. Specifically, the welding position detection unit 6 checks whether or not an area of a pale image including pixels whose gradation value is equal to or less than a predetermined value exists in the center of the inspection object 50. If a light image region exists, the welding position detecting unit 6 detects the region as a nugget N, further calculates the position coordinates of the nugget N, and sends it to the labeling processing unit 7 and the weld defect determining unit 8. Output.
If the nugget N cannot be detected, the welding position detector 6
Informs the labeling processing unit 7 and the weld defect determination unit 8 that the nugget N could not be detected. Here, the position coordinates refer to the position of a pixel on a plane (two-dimensionally) in image data captured by the television camera 3. Since the nugget N is a portion constituting the central portion of the welded portion as described above, when the nugget N is detected, the welding position detecting unit 6 determines the position of each of a plurality of pixels constituting the outline on the plane of the nugget N. Output coordinates.
【0017】ラベリング処理部7は、画素単位に検査対
象物50の画像データの階調(輝度)を所定の2値化し
きい値に基づき濃淡いずれかに分けて、さらに淡い画像
の塊部分である領域を検出して順次番号付け(ラベリン
グ)を行う。本実施例のラベリング処理部7は、溶接位
置検出部6からのナゲットNの位置座標に基づいて、そ
のナゲットN及びその周辺部分について上述のラベリン
グ処理を行う。ラベリング処理部7は、ラベリングした
領域毎に、その領域の輪郭を構成する画素の各位置座標
を溶接部欠陥判断部8に出力する。溶接部欠陥判断部8
は、溶接位置検出部6からのナゲットNの検出結果、及
びラベリング処理部7からのラベリングされた領域に基
づいて、検査対象物50に欠陥部分があるかどうかにつ
いて判断する。具体的には、ナゲットNを検出できなか
ったことを溶接位置検出部6から通知されたとき、溶接
部欠陥判断部8は検査対象物50での溶接(溶解)が不
充分であるとして、その検査対象物50を不良品と判断
する。また、溶接部欠陥判断部8は、ラベリング処理部
7からのラベリングされた各領域毎に、その位置座標に
基づき面積、幅、長さ、及び方向強度からなる特徴量を
算出して、その検査対象物50に貫通孔、穴アキ、窪み
などの不要な溶解部分の発生、及びこの溶解部分による
溶接強度の低下を判定する(詳細は後述)。The labeling processing section 7 divides the gradation (luminance) of the image data of the inspection object 50 into one of light and shade based on a predetermined binarization threshold for each pixel, and forms a lighter image block. The regions are detected and numbering (labeling) is performed sequentially. The labeling processing unit 7 of the present embodiment performs the above-described labeling processing on the nugget N and its peripheral portion based on the position coordinates of the nugget N from the welding position detection unit 6. The labeling processing unit 7 outputs, for each of the labeled regions, the position coordinates of the pixels constituting the outline of the region to the weld defect determining unit 8. Weld defect determination unit 8
Determines whether the inspection object 50 has a defective portion based on the detection result of the nugget N from the welding position detection unit 6 and the labeled region from the labeling processing unit 7. Specifically, when the welding position detecting unit 6 notifies that the nugget N has not been detected, the welding unit defect determining unit 8 determines that the welding (melting) at the inspection object 50 is insufficient, and The inspection object 50 is determined to be defective. In addition, the welded part defect judging unit 8 calculates, for each of the labeled regions from the labeling processing unit 7, a feature amount including an area, a width, a length, and a directional intensity based on the position coordinates, and performs the inspection. It is determined whether unnecessary melted portions such as through holes, holes, dents, and the like are generated in the target object 50, and a decrease in welding strength due to the melted portions (details will be described later).
【0018】ここで、図1乃至図5を参照して、本実施
例のレーザー溶接欠陥検査装置でのナゲットN及び欠陥
部分の判断方法について具体的に説明する。図3は、図
1に示したテレビカメラにより撮像された欠陥部分を生
じていない検査対象物の画像の一例を示す説明図であ
る。図4は図1に示したテレビカメラにより撮像された
欠陥部分を生じている検査対象物の画像の一例を示す説
明図であり、図5は図4に示した欠陥部分を拡大した拡
大図である。本実施例のレーザー溶接欠陥検査装置で
は、まず溶接位置検出部6がナゲットNの検出を行い、
溶接部欠陥判断部8が検出されたナゲットNについて上
記特徴量に基づき欠陥部分かどうかの判断を行う。さら
に、溶接部欠陥判断部8はナゲットNの周辺部分に欠陥
部分が生じていないかどうかについて判断する。より詳
細に述べると、欠陥部分を生じていない溶接良品の画像
の特徴は、図3の斜線部で示す円形のナゲットNだけが
照明器2からの光を反射して、白く光って淡い画像とし
てテレビカメラ3に撮像され、同図の破線C1,C2で
囲んだ周辺部分には淡い画像の領域は検出されない。こ
の周辺部分は、図2に示したように、ナゲットNを底部
とする、すり鉢状に形成された部分であり、照明器2か
らの光の反射光が直接的にテレビカメラ3に入光せずに
ナゲットNに比べて黒く濃い画像として撮像される。ま
た、ナゲットNは図3に示す円形以外にリング状に撮像
される場合がある。Here, a method for determining the nugget N and the defective portion in the laser welding defect inspection apparatus according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of an image of the inspection object having no defect portion, which is captured by the television camera shown in FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of an image of an inspection object having a defective portion captured by the television camera shown in FIG. 1, and FIG. 5 is an enlarged view of the defective portion shown in FIG. is there. In the laser welding defect inspection apparatus of the present embodiment, first, the welding position detector 6 detects the nugget N,
The welded part defect determining unit 8 determines whether the detected nugget N is a defective part based on the feature amount. Further, the weld defect determining section 8 determines whether or not a defective portion has occurred around the nugget N. More specifically, the feature of the image of a non-defective welded product having no defective portion is that only the circular nugget N shown by the hatched portion in FIG. A light image area is not detected in the peripheral portion surrounded by broken lines C1 and C2 in FIG. As shown in FIG. 2, the peripheral portion is a portion formed in a mortar shape with the nugget N at the bottom, and the reflected light of the light from the illuminator 2 directly enters the television camera 3. Instead, the image is captured as a darker and darker image than the nugget N. Further, the nugget N may be imaged in a ring shape other than the circular shape shown in FIG.
【0019】一方、欠陥部分を生じている溶接不良品の
画像は、図4及び図5に示すように、欠陥部分Fが破線
C1,C2で囲まれた周辺部分内で淡い画像の領域とし
て検出される。この欠陥部分Fは、検査対象物50のテ
レビカメラ3側(レーザー溶接側)の表面に生じた穴ア
キや窪みを含む不要な溶解部分であり、ラベリング処理
部7によってナゲットNと同様に淡い画像としてラベリ
ングされる。また、検査対象物50での溶接が不充分、
つまり溶接強度が不充分である場合、ナゲットNが形成
されないか、またはナゲットNが形成されていてもナゲ
ットNの周りに白く光ったリング状の領域が検出されラ
ベリングされる。溶接部欠陥判断部8は、下記の(1)
〜(4)式に示す特徴量の判定条件に基づいて、ラベリ
ングされた領域がナゲットNまたは欠陥部分であるかど
うかについて判断する。 (1) V1 ≦ 面積(S) ≦ V2、 (2) V3 ≦ 幅(W) ≦ V4、 (3) V5 ≦ 長さ(L) ≦ V6、 (4) V7 ≦ 方向強度(H) ≦ V8 尚、(1)〜(4)式でのV1〜V8は、溶接部欠陥判
断部8に設定される所定のしきい値である。方向強度
(H)は、長さ(L)/幅(W)にて求められるパラメ
ータである。On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, an image of a defective welding part having a defective part is detected as a light image area in a peripheral part surrounded by broken lines C1 and C2. Is done. The defective portion F is an unnecessary dissolving portion including a hole and a pit formed on the surface of the inspection object 50 on the side of the television camera 3 (laser welding side). Labeled as In addition, welding at the inspection object 50 is insufficient,
That is, when the welding strength is insufficient, the nugget N is not formed, or even if the nugget N is formed, a ring-shaped area that shines white around the nugget N is detected and labeled. The weld defect determining unit 8 performs the following (1)
It is determined whether or not the labeled region is a nugget N or a defective portion based on the feature amount determination conditions shown in Expressions (4) to (4). (1) V1 ≤ area (S) ≤ V2, (2) V3 ≤ width (W) ≤ V4, (3) V5 ≤ length (L) ≤ V6, (4) V7 ≤ directional strength (H) ≤ V8 V1 to V8 in the equations (1) to (4) are predetermined threshold values set in the weld defect determining unit 8. The directional strength (H) is a parameter obtained by length (L) / width (W).
【0020】溶接部欠陥判断部8は、ラベリングされた
領域が上述の(1)〜(4)式を全て満足したとき、そ
の領域をナゲットNとして判断し、いずれか一つの式を
満足していなければ欠陥部分であると判断する。具体的
には、ラベリングされた領域の面積がしきい値V1より
小さいとき、溶接部欠陥判断部8は形成されたナゲット
Nが小さいとして溶接強度が不充分であると判断して、
その検査対象物50を不良品と判断する。また、面積が
しきい値V2より大きいとき、溶接部欠陥判断部8は形
成されたナゲットNが大きすぎるとして溶接強度の低下
が生じていると判断して、その検査対象物50を不良品
と判断する。また、溶接部欠陥判断部8は、幅と長さに
基づいて、その領域の二次元上の広がりの程度を判別し
て、適切なナゲットNが形成されているかどうかについ
て判断する。また、溶接部欠陥判断部8は、方向強度に
基づいて、その領域の二次元上の形状、すなわち細長い
形状か円形の形状かについて判別し、適切なナゲットN
が形成されているかどうかについて判断する。When the labeled area satisfies all of the above equations (1) to (4), the weld defect judging section 8 judges that area as a nugget N and satisfies one of the equations. If not, it is determined that the part is defective. Specifically, when the area of the labeled region is smaller than the threshold value V1, the weld defect determining unit 8 determines that the formed nugget N is small and determines that the welding strength is insufficient,
The inspection object 50 is determined to be defective. When the area is larger than the threshold value V2, the weld defect determining unit 8 determines that the formed nugget N is too large and determines that the welding strength is reduced, and regards the inspection object 50 as a defective product. to decide. Further, the weld defect determining unit 8 determines the extent of the area in two dimensions based on the width and the length, and determines whether an appropriate nugget N is formed. In addition, the weld defect determining unit 8 determines, based on the directional strength, a two-dimensional shape of the region, that is, a slender shape or a circular shape, and determines an appropriate nugget N.
It is determined whether or not is formed.
【0021】さらに、ナゲットNを2個以上検出した場
合、溶接部欠陥判断部8はナゲットNと同様な形状をも
つ貫通孔、穴アキや窪みを含む不要な溶解部分が生じて
いるとして、それらの溶解部分により溶接強度の低下が
生じていると判断して、その検査対象物50を不良品と
判断する。また、一つのナゲットNが検出され、それ以
外の淡い画像の領域、例えば欠陥部分Fがラベリングさ
れているとき、その欠陥部分Fの面積、幅、長さ、及び
方向強度のいずれかががそれぞれ上述のしきい値V1,
V3,V5,V7以上のとき、溶接部欠陥判断部8はそ
の欠陥部分Fにより溶接強度の低下が生じていると判断
して、その検査対象物50を不良品と判断する。尚、ナ
ゲットN以外にラベリングされた領域の面積、幅、長
さ、及び方向強度の全ての値が上述のしきい値V1,V
3,V5,V7よりもそれぞれ小さい別の所定値V
1’,V3’,V5’,V7’未満のとき、溶接部欠陥
判断部8がその領域による溶接強度の低下は許容できる
ものであると判断して、その検査対象物50を不良品と
判定せずに良品と判定するよう構成してもよい。Further, when two or more nuggets N are detected, the weld defect determining unit 8 determines that unnecessary melting portions including through holes, holes, and depressions having the same shape as the nuggets N are generated. It is determined that the welding strength is reduced due to the melting portion of the test object, and the inspection object 50 is determined to be defective. Further, when one nugget N is detected and the other light image region, for example, the defective portion F is labeled, any one of the area, width, length, and directional intensity of the defective portion F is respectively The above-described threshold value V1,
When V3, V5, V7 or more, the weld defect determining section 8 determines that the welding strength is reduced by the defective portion F, and determines that the inspection object 50 is defective. It should be noted that all values of the area, width, length, and direction intensity of the labeled region other than the nugget N are equal to the threshold values V1, V
3, another predetermined value V smaller than V5 and V7, respectively.
When the values are less than 1 ', V3', V5 ', and V7', the weld defect determining unit 8 determines that the decrease in welding strength due to the region is acceptable, and determines that the inspection object 50 is defective. The configuration may be such that the product is determined to be non-defective without being performed.
【0022】以下、本実施例のレーザー溶接欠陥検査装
置の動作について、図1と図6を参照して説明する。図
6は、図1に示したレーザー溶接欠陥検査装置の動作を
示すフローチャートである。図6に示すように、本実施
例のレーザー溶接欠陥検査装置では、テレビカメラ3に
より撮像された検査対象物50の濃淡画像の画像データ
が画像記憶部5に記憶される(ステップS1)。その
後、溶接位置検出部6がナゲットNが検査対象物50の
中心部分で検出できるかどうかについて調べる(ステッ
プS2)。ナゲットNを検出できた場合、溶接位置検出
部6は検出したナゲットNの位置座標を算出して(ステ
ップS3)、ラベリング処理部7、及び溶接部欠陥判断
部8に出力する。次に、ラベリング処理部7は、溶接位
置検出部6からのナゲットNの位置座標に基づいて、そ
のナゲットN及びその周辺部分についてラベリング処理
を行い(ステップS4)、ラベリングした領域の位置座
標を溶接部欠陥判断部8に出力する。Hereinafter, the operation of the laser welding defect inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the laser welding defect inspection device shown in FIG. As shown in FIG. 6, in the laser welding defect inspection apparatus according to the present embodiment, image data of a grayscale image of the inspection object 50 captured by the television camera 3 is stored in the image storage unit 5 (step S1). Thereafter, the welding position detector 6 checks whether the nugget N can be detected at the center of the inspection target 50 (step S2). If the nugget N can be detected, the welding position detection unit 6 calculates the position coordinates of the detected nugget N (Step S3) and outputs it to the labeling processing unit 7 and the weld defect determination unit 8. Next, based on the position coordinates of the nugget N from the welding position detection unit 6, the labeling processing unit 7 performs a labeling process on the nugget N and its surroundings (step S4), and welds the position coordinates of the labeled region. It is output to the part defect judging unit 8.
【0023】続いて、溶接部欠陥判断部8は、ラベリン
グ処理部7からのラベリングされた各領域毎に、その位
置座標から上述の特徴量を算出し(ステップS5)、算
出した特徴量に基づき欠陥部分の有無を判定する(ステ
ップS6)。すなわち、溶接部欠陥判断部8は、ナゲッ
トNが適切な形状に形成されているかどうかについて判
別し、さらに欠陥部分が生じていないかどうかについて
調べる。そして、ナゲットNが適切な形状に形成され、
欠陥部分が生じていない場合、溶接部欠陥判断部8はそ
の検査対象物50を良品であると判定し主コントローラ
9に通知する(ステップS7)。一方、上記ステップS
2において、ナゲットNを検出できなかった場合、溶接
位置検出部6はナゲットNを検出できなかったことをラ
ベリング処理部7、及び溶接部欠陥判断部8に通知す
る。その後、溶接部欠陥判断部8は、その検査対象物5
0が不良品であると判定し主コントローラ9に通知する
(ステップS8)。さらに、上記ステップS6におい
て、ナゲットNが適切な形状に形成されていない場合、
または欠陥部分が生じている場合も、溶接部欠陥判断部
8は、その検査対象物50が不良品であると判定し主コ
ントローラ9に通知する。Subsequently, the welded part defect judging unit 8 calculates the above-mentioned feature amount from the position coordinates for each of the labeled regions from the labeling processing unit 7 (step S5), and based on the calculated feature amount. It is determined whether there is a defective portion (step S6). That is, the weld defect determining unit 8 determines whether the nugget N is formed in an appropriate shape and further checks whether a defective portion has occurred. Then, the nugget N is formed in an appropriate shape,
If there is no defective part, the weld defect determining unit 8 determines that the inspection object 50 is non-defective and notifies the main controller 9 (step S7). On the other hand, step S
In Step 2, if the nugget N cannot be detected, the welding position detecting unit 6 notifies the labeling processing unit 7 and the weld defect determining unit 8 that the nugget N has not been detected. Thereafter, the weld defect determining unit 8 determines the inspection object 5
0 is determined to be defective, and is notified to the main controller 9 (step S8). Further, when the nugget N is not formed in an appropriate shape in step S6,
Alternatively, also in the case where a defective portion occurs, the weld defect determining unit 8 determines that the inspection object 50 is defective and notifies the main controller 9.
【0024】以上のように、本実施例のレーザー溶接欠
陥検査装置、及び欠陥検査方法では、溶接位置検出部6
が検査対象物50の画像データを用いて、溶接部の中心
部分(ナゲット)Nの位置を検出し、ラベリング処理部
7が検出したナゲットN及びその周辺部分についてラベ
リング処理を行う。さらに、溶接部欠陥判断部8がラベ
リングされた各領域毎に、その位置座標から所定の特徴
量を算出し、算出した特徴量に基づきナゲットNが適切
な形状に形成されているかどうかについて判別し、かつ
欠陥部分が生じていないかどうかについて調べている。
これにより、本実施例のレーザー溶接欠陥検査装置、及
び欠陥検査方法では、検査対象物に生じた貫通孔だけで
なく、検査対象物50のレーザー溶接側の表面に生じた
穴アキや窪みなどの不要な溶解部分を検出することがで
きる。さらに、本実施例のレーザー溶接欠陥検査装置、
及び欠陥検査方法では、上記溶解部分による溶接強度の
低下を自動的に判定することができ、高精度に検査対象
物の欠陥検査を行うことが可能となる。As described above, in the laser welding defect inspection apparatus and the defect inspection method according to the present embodiment, the welding position detector 6
Detects the position of the center part (nugget) N of the welded part using the image data of the inspection object 50, and performs the labeling processing on the nugget N detected by the labeling processing unit 7 and the peripheral part. Further, for each of the labeled regions, the weld defect determining unit 8 calculates a predetermined characteristic amount from the position coordinates, and determines whether or not the nugget N is formed in an appropriate shape based on the calculated characteristic amount. And whether or not a defective portion has occurred.
Thereby, in the laser welding defect inspection apparatus and the defect inspection method of the present embodiment, not only the through hole generated in the inspection target, but also the hole gap or dent generated in the surface of the inspection target 50 on the laser welding side. Unwanted dissolved parts can be detected. Furthermore, the laser welding defect inspection device of the present embodiment,
Further, in the defect inspection method, it is possible to automatically determine a decrease in welding strength due to the above-mentioned melted portion, and it is possible to perform a defect inspection of the inspection object with high accuracy.
【0025】尚、上述のテレビカメラ3以外にCCD
(Charge Coupled Device)を用いたラインセンサカメ
ラやエリアカメラを検査対象物50を撮像する画像入力
装置として用いる構成でもよい。また、256階調の画
像データを用いる構成について説明したが、発明者が試
作したレーザー溶接欠陥検査装置では、20〜30階調
程度の画像データで欠陥部分をラベリングし検出するこ
とができた。In addition to the above-mentioned television camera 3, a CCD
A configuration may be used in which a line sensor camera or area camera using (Charge Coupled Device) is used as an image input device for imaging the inspection target 50. Although the configuration using the image data of 256 gradations has been described, the laser welding defect inspection apparatus prototyped by the inventor was able to label and detect a defective portion with image data of about 20 to 30 gradations.
【0026】《第2の実施例》図7は、本発明の第2の
実施例であるレーザー溶接欠陥検査装置の動作を示すフ
ローチャートである。この実施例では、レーザー溶接欠
陥検査装置の構成において、検査対象物の濃淡画像上で
のナゲットの中心位置を検出して、そのナゲット及び周
辺部分について欠陥部分の有無を判定するよう構成し
た。それ以外の各部は、第1の実施例のものと同様であ
るのでそれらの重複した説明は省略する。本実施例のレ
ーザー溶接欠陥検査装置では、まずラベリング処理部7
(図1)が画像記憶部5(図1)に記憶されている検査
対象物50(図1)の画像データにラベリング処理を行
う。溶接部欠陥判断部8(図1)は、ラベリング処理部
7によりラベリングされた各領域毎に、上述の特徴量を
算出して算出した特徴量に基づきナゲットNをラベリン
グされた領域の中から選択、特定する。溶接部欠陥判断
部8は、特定したナゲットNの位置座標を溶接位置検出
部6(図1)に出力して、溶接位置検出部6は濃淡画像
上でのナゲットNの中心(重心)位置の座標を算出し検
出する。溶接位置検出部6は、検出した中心位置の座標
をラベリング処理部7、及び溶接部欠陥判断部8に出力
する。ラベリング処理部7、及び溶接部欠陥判断部8
は、第1の実施例のものと同様に、ナゲットN及びその
周辺部分について、それぞれラベリング処理、及び欠陥
部分の有無判定処理を行う。以上のように、本実施例の
レーザー溶接欠陥検査装置では、ナゲットNの中心位置
を検出して、検出したナゲットN及びナゲットNの周辺
部分に欠陥部分が生じているかどうかについて判断して
いる。これにより、本実施例のレーザー溶接欠陥検査装
置では、平面上の画像データでのナゲットNの中心位置
を検出しているので、その検出した位置に基づき位置決
めテーブル1を移動することができ、検査対象物50を
位置決めテーブル1によって予め所定位置に配置するこ
となく検査対象物50の検査を行うことが可能となる。<< Second Embodiment >> FIG. 7 is a flowchart showing the operation of a laser welding defect inspection apparatus according to a second embodiment of the present invention. In this embodiment, in the configuration of the laser welding defect inspection apparatus, the center position of the nugget on the grayscale image of the inspection object is detected, and the presence or absence of a defect in the nugget and the peripheral portion is determined. The other parts are the same as those of the first embodiment, and the duplicated description thereof will be omitted. In the laser welding defect inspection apparatus of the present embodiment, first, the labeling processing unit 7
(FIG. 1) performs a labeling process on the image data of the inspection object 50 (FIG. 1) stored in the image storage unit 5 (FIG. 1). The weld defect determination unit 8 (FIG. 1) selects a nugget N from the labeled regions based on the feature amount calculated by calculating the above-described feature amount for each of the regions labeled by the labeling processing unit 7. ,Identify. The welding portion defect determining unit 8 outputs the specified position coordinates of the nugget N to the welding position detecting unit 6 (FIG. 1), and the welding position detecting unit 6 determines the position of the center (center of gravity) of the nugget N on the grayscale image. Calculate and detect coordinates. The welding position detection unit 6 outputs the coordinates of the detected center position to the labeling processing unit 7 and the welding defect determination unit 8. Labeling processing unit 7 and weld defect determination unit 8
Performs a labeling process and a process of determining the presence / absence of a defective portion on the nugget N and its peripheral portion, respectively, as in the first embodiment. As described above, the laser welding defect inspection apparatus according to the present embodiment detects the center position of the nugget N and determines whether or not the detected nugget N and the peripheral portion of the nugget N have a defective portion. Thereby, in the laser welding defect inspection apparatus of the present embodiment, since the center position of the nugget N in the image data on the plane is detected, the positioning table 1 can be moved based on the detected position, and the inspection can be performed. The inspection of the inspection object 50 can be performed without previously arranging the object 50 at a predetermined position by the positioning table 1.
【0027】以下、本実施例のレーザー溶接欠陥検査装
置の動作について、図1と図7を用いて具体的に説明す
る。尚、以下の説明では、第1の実施例のものと異なる
動作について主に説明する。図7は、本発明の第2の実
施例であるレーザー溶接欠陥検査装置の動作を示すフロ
ーチャートである。図7において、本実施例のレーザー
溶接欠陥検査装置では、ステップS1に示したように、
検査対象物50の濃淡画像の画像データが画像記憶部5
に記憶される。続いて、ラベリング処理部7が画像記憶
部5に記憶されている全ての画像データ、つまり濃淡画
像全体についてラベリング処理を施す(ステップS
9)、ラベリングした領域の位置座標を溶接部欠陥判断
部8に出力する。続いて、溶接部欠陥判断部8は、ラベ
リング処理部7からのラベリングされた各領域毎に、そ
の位置座標から上述の特徴量を算出する(ステップS1
0)。次に、溶接部欠陥判断部8は、ラベリング処理部
7によりラベリングされた各領域毎に、上述の特徴量を
算出して算出した特徴量に基づきナゲットNをラベリン
グされた領域の中から特定して、ナゲットNを検出でき
るかどうかに判断する(ステップS2’)。ナゲットN
を特定できた場合、溶接部欠陥判断部8は特定したナゲ
ットNの位置座標を溶接位置検出部6に出力する。そし
て、溶接位置検出部6は濃淡画像上でのナゲットNの中
心位置の座標を算出し(ステップS3’)、ラベリング
処理部7、及び溶接部欠陥判断部8に出力する。その
後、本実施例のレーザー溶接欠陥検査装置は、第1の実
施例と同様な動作を行い、良品または不良品の判定を行
う。Hereinafter, the operation of the laser welding defect inspection apparatus according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS. In the following description, operations different from those of the first embodiment will be mainly described. FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the laser welding defect inspection apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 7, in the laser welding defect inspection apparatus of the present embodiment, as shown in Step S1,
The image data of the grayscale image of the inspection object 50 is stored in the image storage unit 5.
Is stored. Subsequently, the labeling processing unit 7 performs a labeling process on all the image data stored in the image storage unit 5, that is, the entire grayscale image (Step S).
9) The position coordinates of the labeled area are output to the weld defect determining section 8. Subsequently, for each of the labeled regions from the labeling processing unit 7, the weld defect determining unit 8 calculates the above-described feature amount from the position coordinates (step S1).
0). Next, for each of the regions labeled by the labeling processing unit 7, the weld part defect determination unit 8 calculates the above-described feature amount and specifies the nugget N from the labeled regions based on the calculated feature amount. Then, it is determined whether or not the nugget N can be detected (step S2 ′). Nugget N
Is determined, the welded portion defect determining unit 8 outputs the position coordinates of the specified nugget N to the welded position detecting unit 6. Then, the welding position detecting unit 6 calculates the coordinates of the center position of the nugget N on the grayscale image (Step S3 '), and outputs the coordinates to the labeling processing unit 7 and the weld defect determining unit 8. Thereafter, the laser welding defect inspection apparatus according to the present embodiment performs the same operation as that of the first embodiment to determine a non-defective product or a defective product.
【0028】以上のように、本実施例のレーザー溶接欠
陥検査装置、及び欠陥検査方法では、ラベリング処理部
7がまず画像記憶部5に記憶されている検査対象物50
の画像データにラベリング処理を行い、溶接部欠陥判断
部8がラベリングされた各領域毎に特徴量を算出する。
さらに、溶接部欠陥判断部8が算出した特徴量に基づい
て、ナゲットNをラベリングされた領域の中から特定し
て、溶接位置検出部6がナゲットNの中心位置を算出し
ている。これにより、本実施例のレーザー溶接欠陥検査
装置、及び欠陥検査方法では、算出した中心位置に基づ
き位置決めテーブル1を移動することができ、検査対象
物50を位置決めテーブル1によって予め所定位置に配
置することなく検査対象物50の検査を行うことが可能
となる。As described above, in the laser welding defect inspection apparatus and the defect inspection method according to the present embodiment, the labeling processing unit 7 first checks the inspection object 50 stored in the image storage unit 5.
A labeling process is performed on the image data, and the weld defect determining unit 8 calculates a feature amount for each of the labeled regions.
Further, the nugget N is specified from among the labeled regions based on the feature amount calculated by the weld defect determining unit 8, and the welding position detecting unit 6 calculates the center position of the nugget N. Thus, in the laser welding defect inspection apparatus and the defect inspection method according to the present embodiment, the positioning table 1 can be moved based on the calculated center position, and the inspection object 50 is previously arranged at a predetermined position by the positioning table 1. Inspection of the inspection object 50 can be performed without the need.
【0029】[0029]
【発明の効果】本発明のレーザー溶接欠陥検査装置、及
び欠陥検査方法では、溶接位置検出部が検査対象物の画
像データを用いて、溶接部の中心部分(ナゲット)Nの
位置を検出し、ラベリング処理部が検出したナゲットN
及びその周辺部分についてラベリング処理を行う。さら
に、溶接部欠陥判断部がラベリングされた各領域毎に、
その位置座標から所定の特徴量を算出し、算出した特徴
量に基づきナゲットNが適切な形状に形成されているか
どうかについて判別し、かつ欠陥部分が生じていないか
どうかについて調べている。これにより、本発明のレー
ザー溶接欠陥検査装置、及び欠陥検査方法では、検査対
象物に生じた貫通孔だけでなく、検査対象物のレーザー
溶接側の表面に生じた穴アキや窪みなどの不要な溶解部
分を検出することができる。さらに、本発明のレーザー
溶接欠陥検査装置、及び欠陥検査方法では、上記溶解部
分による溶接強度の低下を自動的に判定することがで
き、高精度に検査対象物の欠陥検査を行うことが可能と
なる。According to the laser welding defect inspection apparatus and the defect inspection method of the present invention, the welding position detecting section detects the position of the central portion (nugget) N of the welding section using the image data of the inspection object. Nugget N detected by labeling processing unit
And a labeling process for the peripheral portion. Furthermore, for each region where the weld defect determination unit is labeled,
A predetermined feature amount is calculated from the position coordinates, it is determined whether or not the nugget N is formed in an appropriate shape based on the calculated feature amount, and it is checked whether or not a defective portion has occurred. Thereby, in the laser welding defect inspection apparatus and the defect inspection method of the present invention, not only the through-hole generated in the inspection object, but also unnecessary holes such as holes and dents generated in the surface of the inspection object on the laser welding side. The lysed part can be detected. Furthermore, with the laser welding defect inspection apparatus and the defect inspection method of the present invention, it is possible to automatically determine a decrease in welding strength due to the above-mentioned melted portion, and to perform a defect inspection of the inspection object with high accuracy. Become.
【図1】本発明の第1の実施例であるレーザー溶接欠陥
検査装置の構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a laser welding defect inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1に示した検査対象物、照明器、及びテレビ
カメラの位置関係を示す説明図FIG. 2 is an explanatory diagram showing a positional relationship among an inspection object, an illuminator, and a television camera shown in FIG.
【図3】図1に示したテレビカメラにより撮像された欠
陥部分を生じていない検査対象物の画像の一例を示す説
明図FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of an image of an inspection object having no defect portion imaged by the television camera shown in FIG. 1;
【図4】図1に示したテレビカメラにより撮像された欠
陥部分を生じている検査対象物の画像の一例を示す説明
図FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of an image of an inspection object having a defective portion captured by the television camera shown in FIG. 1;
【図5】図4に示した欠陥部分を拡大した拡大図FIG. 5 is an enlarged view in which the defective portion shown in FIG. 4 is enlarged;
【図6】図1に示したレーザー溶接欠陥検査装置の動作
を示すフローチャートFIG. 6 is a flowchart showing the operation of the laser welding defect inspection device shown in FIG. 1;
【図7】本発明の第2の実施例であるレーザー溶接欠陥
検査装置の動作を示すフローチャートFIG. 7 is a flowchart showing the operation of the laser welding defect inspection apparatus according to the second embodiment of the present invention.
【図8】従来のレーザー溶接欠陥検査装置の構成を示す
ブロック図FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional laser welding defect inspection apparatus.
【図9】図8に示したレーザー溶接欠陥検査装置の動作
を示すフローチャート9 is a flowchart showing the operation of the laser welding defect inspection device shown in FIG.
1 位置決めテーブル 2 照明器 3 テレビカメラ 4 レーザー溶接欠陥検査処理部 5 画像記憶部 6 溶接位置検出部 7 ラベリング処理部 8 溶接部欠陥判断部 9 主コントローラ Reference Signs List 1 positioning table 2 illuminator 3 television camera 4 laser welding defect inspection processing unit 5 image storage unit 6 welding position detection unit 7 labeling processing unit 8 welding defect detection unit 9 main controller
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 規之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA03 AA15 AA17 AA49 AA51 BB05 CC00 CC15 FF42 GG17 HH12 HH14 HH16 JJ03 JJ09 JJ19 PP12 QQ00 QQ03 QQ04 QQ21 QQ24 QQ25 QQ28 RR05 TT02 2G051 AA73 AA90 AB13 BB01 CA04 CB01 DA07 EA12 EA14 EA16 ED04 ED11 GC04 GD02 GD03 5B057 AA01 BA02 CA08 CA12 CA16 CC03 DA03 DB02 DB09 DC04 DC14 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Noriyuki Suzuki, Inventor 1006, Kazuma, Kadoma, Osaka Prefecture F-term (reference) 2F065 AA03 AA15 AA17 AA49 AA51 BB05 CC00 CC15 FF42 GG17 HH12 HH14 HH16 JJ03 JJ09 JJ19 PP12 QQ00 QQ03 QQ04 QQ21 QQ24 QQ25 QQ28 RR05 TT02 2G051 AA73 AA90 AB13 BB01 CA04 CB01 DA07 EA12 EA14 EA16 ED04 ED11 GC04 GD02 GD03 5B057 AA01 BA02 CA08 CA12 CA16 DC03 DA03 DB09 DB09
Claims (4)
淡画像の画像データを生成する画像入力装置、 前記検査対象物の上方に配置され、前記検査対象物を照
らすための照明器、 前記画像入力装置からの画像データを用いて、溶接部の
中心部分を検出する溶接位置検出部、 前記溶接位置検出部により検出した中心部分及びその周
辺部分についてラベリング処理を施すラベリング処理
部、及び前記ラベリング処理部によりラベリングされた
領域毎に、所定の特徴量を算出して、算出した特徴量に
基づいて、その検査対象物の良品、または不良品の判定
を行う溶接部欠陥判断部、 を備えたことを特徴とするレーザー溶接欠陥検査装置。An image input device that captures an image of an inspection target from above and generates image data of a grayscale image thereof; an illuminator arranged above the inspection target to illuminate the inspection target; A welding position detecting unit that detects a central portion of a welding portion using image data from an image input device; a labeling processing unit that performs a labeling process on the central portion detected by the welding position detecting unit and a peripheral portion thereof; and the labeling. A predetermined feature amount is calculated for each region labeled by the processing unit, and based on the calculated feature amount, a welded part defect determination unit that determines a non-defective product or a defective product of the inspection object. A laser welding defect inspection apparatus, characterized in that:
からの反射光が前記画像入力装置に直接的に入光しない
ように、前記検査対象物を照らすことを特徴とする請求
項1に記載のレーザー溶接欠陥検査装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the illuminator illuminates the inspection object such that light reflected from a peripheral portion of the central portion does not directly enter the image input device. The described laser welding defect inspection device.
での前記中心部分の中心位置を検出することを特徴とす
る請求項1に記載のレーザー溶接欠陥検査装置。3. The laser welding defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the welding position detection unit detects a center position of the center portion on the grayscale image.
淡画像の画像データを生成する生成ステップ、 前記生成ステップで生成した画像データを用いて、溶接
部の中心部分を検出する検出ステップ、 前記検出ステップで検出した中心部分及びその周辺部分
についてラベリング処理を施すラベリングステップ、及
び前記ラベリングステップでラベリングした領域毎に、
所定の特徴量を算出して、算出した特徴量に基づいて、
その検査対象物の良品、または不良品の判定を行う判定
ステップ、 を備えたことを特徴とする欠陥検査方法。4. A generating step of capturing an image of an inspection object from above and generating image data of a grayscale image thereof; a detecting step of detecting a central portion of a welded portion using the image data generated in the generating step; A labeling step of performing a labeling process on the central portion and its peripheral portion detected in the detection step, and for each region labeled in the labeling step,
A predetermined feature amount is calculated, and based on the calculated feature amount,
A determining step of determining a non-defective or defective product to be inspected.
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- 1999-02-16 JP JP3725499A patent/JP2000234918A/en active Pending
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