JP2000283714A - 溶接線位置検出方法及び溶接線位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、溶接線４を横断する方向における
溶接母材部１２表面の位置ｘと位置ｘにおける表面変位
ｚを検出して表面変位データｚ（ｘ）を生成する表面変
位データ生成手段６２を備え、表面変位データｚ（ｘ）
から溶接母材部表面に存在する溶接線の中心位置を検出
する溶接線位置検出装置において、溶接線の中心位置を
高精度に検出することを目的とする。 【解決手段】 表面変位データｚ（ｘ）を判別する判別
機能部７０と、判別機能部７０によって判別された表面
変位データｚ（ｘ）に基づいて、溶接線４の中心位置を
判定する溶接線位置判定機能部８０とを備えることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接線を横断する
方向に走査する検査光を、溶接線を横断して溶接母材部
表面へ放射し、溶接母材部表面からの反射光を受信する
送受信工程と、走査方向における位置ｘと位置ｘにおけ
る表面高さ方向の表面変位ｚを検出して表面変位データ
ｚ（ｘ）を生成する表面変位データ生成工程とを実行し
て表面変位データｚ（ｘ）から溶接母材部表面に存在す
る溶接線の中心位置を検出する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶接線を横断する方向に走査する検査光
を、溶接線を横断して溶接母材部表面へ放射し、溶接母
材部表面からの反射光を受信する送受信工程と、走査方
向における位置ｘと位置ｘにおける表面高さ方向の表面
変位ｚを検出して表面変位データｚ（ｘ）から溶接線の
中心位置を検出する方法としては、従来、表面変位デー
タｚ（ｘ）の表面変位ｚが最大値ｚｍａｘとなる位置ｘ
ｃを溶接線中心と判定し検出する方法が取られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、溶接線の形状
が２つの山を組み合わせたような形状になっている場合
においては、表面変位ｚが最大値ｚｍａｘとなる位置ｘ
ｃは、実際の溶接線中心からずれている可能性があり、
正確に溶接線中心を検出することは困難であった。更
に、溶接線の探傷試験を行う探傷装置を備え、溶接線中
心を検出しながら自動走行する溶接線追従自動走行体に
おいては、この溶接線の探傷装置における溶接線位置か
らの許容ずれ量が決まっており、この許容ずれ量以下の
範囲内に溶接線追従自動走行体を走行させる必要があ
り、正確に溶接線中心を検出することが求められてい
た。また、例えば、溶接線位置検出装置に傾きが有り、
レーザー光の走査方向が溶接母材表面に対して傾いてい
る場合においても、正確に溶接線中心を検出することが
できなかった。よって、本発明は、このような事情に鑑
みて、溶接線の中心位置を正確に検出する技術を得るこ
とを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による、溶接線を横断する方向に走査する検
査光を前記溶接線を横断して溶接母材部表面へ放射し、
前記溶接母材部表面からの反射光を受信する送受信工程
と、前記送受信工程で得られる情報から前記走査方向に
おける位置ｘと前記位置ｘにおける表面変位ｚを検出し
て表面変位データｚ（ｘ）を生成する表面変位データ生
成工程とを実行し、前記表面変位データｚ（ｘ）から前
記溶接母材部表面に存在する溶接線の中心位置を検出す
る溶接線位置検出方法の特徴手段は、請求項１に記載さ
れているように、前記表面変位データｚ（ｘ）におい
て、前記表面変位の最大値ｚｍａｘが第１変位閾値以上
である検知可能データｚ２（ｘ）を判別する検知可能デ
ータ判別工程と、前記検知可能データｚ２（ｘ）におい
て、前記最大値ｚｍａｘが第２変位閾値以下となる第１
データαを判別する第１判別工程と、前記第１データα
以外の前記検知可能データｚ２（ｘ）において、前記最
大値ｚｍａｘよりも設定変位値小さい表面変位となる複
数の前記位置の最大値ｘｍａｘと最小値ｘｍｉｎの差の
絶対値が設定位置幅以下となる第２データβと、前記第
２データ以外の第３データγを判別する第２判別工程と
を実行し、前記検知可能データが前記第１データα及び
前記第２データβである場合に、前記表面変位の最大値
ｚｍａｘに対する位置ｘｃが溶接線の中心位置であると
判定する第１溶接線位置判定工程と、前記検知可能デー
タが前記第３データγである場合に、前記最大値ｘｍａ
ｘと前記最小値ｘｍｉｎの中心の位置ｘｃが溶接線の中
心位置であると判定する第２溶接線位置判定工程とを実
行することにある。

【０００５】本発明に係る溶接線位置検出方法において
は、表面変位データｚ（ｘ）を利用して、溶接線の中心
位置を検出するために、判別工程において、この表面変
位データｚ（ｘ）を判別した後に、溶接線位置判定工程
において、溶接線の中心位置を判定することによって、
溶接線の形状状態に基づいて、溶接線の中心位置を判定
し、溶接線の形状状態に対応した溶接線の中心の検出が
できる。即ち、送受信工程と表面変位データ生成工程と
を経て得られた表面変位データｚ（ｘ）を判別するため
に、検出可能データ判別工程によって、表面変位の最大
値ｚｍａｘが第１変位閾値（好ましくは０．３ｍｍ）以
上のもの、即ち溶接線の最大高さが検出可能値以上であ
るものを検知可能データｚ２（ｘ）として判別し、それ
以外の溶接線が存在しない若しくは、ほとんど溶接線高
さが無く、表面変位データｚ（ｘ）と実際の溶接線の形
状との誤差が多い可能性がある場合においては、溶接線
の中心位置を検出不可能とすることで、溶接線の中心位
置を検出した場合の検出結果の信頼性が向上する。

【０００６】更に、第１判別工程によって、表面変位の
最大値ｚｍａｘが第２変位閾値（好ましくは１ｍｍ）以
下の検出可能データｚ２（ｘ）を第１データαとして判
別し、それ以外の検出可能データｚ２（ｘ）を、第２判
別工程によって、表面変位の最大値ｚｍａｘよりも設定
変位値（好ましくは０．５ｍｍ）小さい表面変位となる
複数の位置の最大値ｘｍａｘと最小値ｘｍｉｎの差の絶
対値が設定位置幅（好ましくは１０ｍｍ）以下となる第
２データβとその他の第３データγを判別する。続い
て、この判別された検出可能データｚ２（ｘ）によって
溶接線の中心位置を判定するために、検出可能データｚ
２（ｘ）が第１データ若しくは第２データの場合は、第
１判定工程において、その表面変位の最大値ｚｍａｘと
なる位置ｘｃを溶接線の中心位置と判定し、検出可能デ
ータｚ２（ｘ）が第３データの場合は、第２判定工程に
おいて、前に求めた、表面変位ｚが設定変位値となる位
置の最大値ｘｍａｘと最小値ｘｍｉｎの中心位置ｘｃを
溶接線中心位置と判定する。このように、検出可能デー
タを判別し、溶接線の中心位置を判定することによっ
て、例えば、表面変位の最大値ｚｍａｘの位置を溶接線
の中心位置と判定した場合に、実際の中心位置と判定し
た中心位置とのずれが大きくなる溶接線形状、例えば、
２つの山を組み合わせたような形状の場合においては、
選られた検出可能データを第３データとして判別し、こ
の場合においては、第２溶接線位置判定手段で上記のよ
うに溶接線位置を判定することができ、結果、溶接線の
中心位置を高精度に検出することができる。

【０００７】このような溶接線位置検出方法において
は、請求項２に記載されているように、前記表面変位デ
ータ生成工程の後に、前記表面変位データｚ（ｘ）の前
記溶接母材表面に対する傾きを補正する表面変位データ
補正工程を行うことが好ましい。

【０００８】表面変位データ補正工程において、表面変
位データｚ（ｘ）の傾きを補正した変位補正済データｚ
１（ｘ）に補正することができ、表面変位データｚ
（ｘ）が実際の溶接線の形状に対して傾いているもので
あっても、この傾きを補正した表面変位データｚ（ｘ）
として変位補正済データｚ１（ｘ）を得ることができ、
この変位補正済データｚ１（ｘ）を利用して高精度に溶
接線の中心位置を検出することができる。

【０００９】本願の溶接線位置検出方法を使用する溶接
線位置検出装置としては、以下の構成を採用することと
なる。即ち、請求項３に記載されているように、溶接線
を横断する方向に走査する検査光を前記溶接線を横断し
て溶接母材部表面へ放射し、前記溶接母材部表面からの
反射光を受信するレーザー変位センサと、前記レーザー
変位センサにより情報から前記走査方向における位置ｘ
と前記位置ｘにおける表面変位ｚを検出して表面変位デ
ータｚ（ｘ）を生成する表面変位データ生成手段とを備
え、前記表面変位データｚ（ｘ）から前記溶接母材部表
面に存在する溶接線の中心位置を検出する溶接線位置検
出装置を構成するに、前記表面変位データｚ（ｘ）を判
別する判別機能部と、前記判別機能部によって判別され
た表面変位データｚ（ｘ）に基づいて、前記溶接線の中
心位置を判定する溶接線位置判定機能部とを備える。こ
の構成により、レーザー変位センサ及び表面変位データ
生成手段から、溶接母材の表面に存在する溶接線の形状
データとして表面変位データｚ（ｘ）を得ることが可能
となり、この表面変位データｚ（ｘ）を、判別機能部に
よって更に判別し、この判別された表面変位データｚ
（ｘ）に基づいて、溶接線位置判定機能部によって、溶
接線の中心位置を正確に判定し、検出することができ
る。

【００１０】また、表面変位データｚ（ｘ）を生成する
にあたり、以下のように構成することができる。即ち、
請求項４に記載されているように、溶接線を横断する方
向における溶接母材部表面の位置ｘと前記位置ｘにおけ
る表面変位ｚを検出して表面変位データｚ（ｘ）を生成
する表面変位データ生成手段を備え、前記表面変位デー
タｚ（ｘ）から前記溶接母材部表面に存在する溶接線の
中心位置を検出する溶接線位置検出装置であって、前記
表面変位データｚ（ｘ）を判別する判別機能部と、前記
判別機能部によって判別された表面変位データｚ（ｘ）
に基づいて、前記溶接線の中心位置を判定する溶接線位
置判定機能部とを備える。この構成においても、表面変
位データｚ（ｘ）を、判別機能部によって更に判別し、
この判別された表面変位データｚ（ｘ）に基づいて、溶
接線位置判定機能部によって、溶接線の中心位置を正確
に判定し、検出することができる。

【００１１】更に、請求項５に記載されているように、
判別機能部が、前記表面変位データｚ（ｘ）において、
前記表面変位の最大値ｚｍａｘが第１変位閾値以上であ
る検知可能データｚ２（ｘ）を判別する検知可能データ
判別手段と、前記検知可能データｚ２（ｘ）において、
前記最大値ｚｍａｘが第２変位閾値以下となる第１デー
タαを判別する第１判別手段と、前記第１データα以外
の前記検知可能データｚ２（ｘ）において、前記最大値
ｚｍａｘよりも設定変位値小さい表面変位となる複数の
前記位置の最大値ｘｍａｘと最小値ｘｍｉｎの差の絶対
値が設定位置幅以下となる第２データβと、前記第２デ
ータβ以外の第３データγを判別する第２判別手段とを
有して構成され、前記溶接線位置判定機能部が、前記検
知可能データが前記第１データα及び前記第２データβ
である場合に、前記表面変位の最大値ｚｍａｘに対する
位置ｘｃが溶接線の中心位置であると判定する第１溶接
線位置判定手段と、前記検知可能データが前記第３デー
タγである場合に、前記最大値ｘｍａｘと前記最小値ｘ
ｍｉｎの中心の位置ｘｃが溶接線の中心位置であると判
定する第２溶接線位置判定手段とを有して構成されてい
ることが好ましい。判別機能部に設けられた検知可能デ
ータ判別手段によって、表面変位データｚ（ｘ）の表面
変位の最大値ｚｍａｘが第１変位閾値（好ましくは０．
３ｍｍ）以上の検知可能データｚ２（ｘ）を判別し、こ
の検知可能データｚ２（ｘ）を第１判別手段と第２判別
手段によって、第１データα、第２データβ及び第３デ
ータγに判別し、この判別結果に基づいて、溶接線位置
判定機能部に設けられた第１溶接線位置判定手段及び第
２溶接線位置判定手段によって溶接線の中心位置を判定
することができ、溶接線の形状が２つの山を組み合わせ
たような形状を有す場合においても、高精度に溶接線の
中心位置を検出することができる。

【００１２】上記の溶接線位置検出装置において、下記
のように構成することが好ましい。即ち、請求項６に記
載されているように、前記表面変位データｚ（ｘ）の位
置ｘにおける両端側部位の表面変位に基づいて、前記表
面変位データｚ（ｘ）を、前記位置ｘにおける両端側部
位の表面変位の値が等しくなるように補正する表面変位
データ補正手段を備える。このように構成することによ
って、例えば、溶接線位置検出装置が実際の部材表面に
対して傾いている場合においても、表面変位データｚ
（ｘ）の位置ｘにおける両端側部位の表面変位が等しく
なるように表面変位データｚ（ｘ）を補正することがで
き、この変位補正済データｚ１（ｘ）を利用して、溶接
線の中心位置を高精度に検出することができる。また、
以下のように構成することも好ましい。即ち、請求項７
に記載されているように、前記検査光を放射される溶接
母材部表面上の被測定部を前記走査方向に沿って挟む２
つの補正点の表面変位を検出する２つのポイントセンサ
を備え、前記検出された２つの補正点の表面変位に基づ
いて、前記表面変位データｚ（ｘ）を、前記２つの補正
点の表面変位が等しくなるように補正する表面変位デー
タ補正手段を備える。この構成によると、レーザー変位
センサとは別に、２つのポイントセンサを備え、そのポ
イントセンサによって、検査光を放射される溶接母材部
表面上の被測定部を走査方向に沿って挟む２つの表面変
位をそれぞれ検出し、その検出されたそれぞれの表面変
位が同じ値となるように、表面変位データｚ（ｘ）を補
正することができ、このことによって、溶接線の中心位
置を高精度に検出することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態とし
て、本発明の溶接線位置検出装置１を溶接線自動追従走
行体２の先頭部位に備えた例について、以下説明する。
この溶接線自動追従走行体２は、図１に示すように、走
行、操舵可能な走行車輪３を備えた自走式のものであ
り、本発明の溶接線位置検出装置１によって検出される
溶接線４の中心位置に従って、公知の構成により、これ
に沿って走行可能に構成されている。この溶接線自動追
従走行体２の所定部位に一対の探傷装置５を備え、溶接
線４に沿った両側位置に存在することがある溶接線近傍
部位にある傷（図外）を探索することができる構成とな
っている。

【００１４】以下、本願の溶接線位置検出装置１の構成
について説明する。この溶接線位置検出装置１は、基本
的には、図１、図２に示すように、溶接線自動追従走行
体２の移動方向に交叉する方向において幅４０ｍｍを３
０ｍｓで走査する検査光としてレーザー光６を、溶接線
４を横断して溶接母材部１２表面へ放射し、溶接母材部
１２表面に存在する溶接線４及び溶接線４の無い溶接母
材部１２からの反射光を受信するレーザー変位センサ６
１を溶接線自動追従走行体２の先端部に備えている。更
に、溶接線位置検出装置１は走査方向における位置ｘと
位置ｘにおける表面高さ方向の表面変位ｚとを、ノイズ
等を除去してある程度スムージング処理された表面変位
データｚ（ｘ）として生成する表面変位データ生成手段
６２と、その表面変位データｚ（ｘ）の位置ｘにおける
両端側部位（具体的には両端点）の表面変位が等しくな
るように補正して変位補正済データｚ１（ｘ）とする表
面変位データ補正手段６３とを有するデータ処理部６０
を備え、上記の変位補正済データｚ１（ｘ）を判別する
判別機能部７０と、この判別された変位補正済データｚ
１（ｘ）に基づいて、溶接線の中心位置ｘｃを判定する
溶接線位置判定機能部８０とを備えている。この溶接線
位置検出装置によって検出された溶接線中心位置ｘｃに
基づいて、走行車輪制御部９０によって走行車輪３を制
御して、溶接線自動追従走行体２が溶接線４に追従して
走行させ、探傷装置５が常に溶接線４の上空に存在する
ように構成されている。

【００１５】更に、判別機能部７０及び溶接線位置判定
機能部８０の構成について、図２及び図４に基づいて詳
しく説明する。判別機能部７０は、変位補正済データｚ
１（ｘ）において、表面変位の最大値ｚｍａｘが０．３
ｍｍ（第１変位閾値）以上である検知可能データｚ２
（ｘ）を判別する検知可能データ判別手段７１と、この
検知可能データｚ２（ｘ）において、表面変位の最大値
ｚｍａｘが１ｍｍ（第２変位閾値）以下となる第１デー
タα（図４（イ））を判別する第１判別手段７２と、第
１データα以外の検知可能データｚ２（ｘ）において、
表面変位の最大値ｚｍａｘよりも０．５ｍｍ（設定変位
値）小さい表面変位となる複数の位置の最大値ｘｍａｘ
と最小値ｘｍｉｎの差の絶対値が１０ｍｍ（設定位置
幅）以下となる第２データβ（図４（ロ））と、前記第
２データβ以外の第３データγ（図４（ハ））を判別す
る第２判別手段とを有しており、変位補正済データｚ１
（ｘ）の検知可能とされる検知可能データｚ２（ｘ）を
判別し、その検知可能データｚ２（ｘ）を第１データ
α、第２データβ及び第３データγに判別することがで
きる。

【００１６】更に、溶接線位置判定機能部８０におい
て、この判別された検知可能データｚ２（ｘ）が第１デ
ータα、及び第２データβである場合に、図４の
（イ）、（ロ）に示すように、表面変位の最大値ｚｍａ
ｘに対する位置が溶接線の中心位置ｘｃであると判定す
る第１溶接線位置判定手段８１と、検知可能データｚ２
（ｘ）が第３データγである場合に、図４の（ハ）に示
すように、表面変位がｚｍａｘ−０．５ｍｍとなる位置
の最大値ｘｍａｘと前記最小値ｘｍｉｎの中点の位置が
溶接線の中心位置ｘｃであると判定する第２溶接線位置
判定手段８２とを有しており、このような構成によっ
て、溶接線の中心位置ｘｃを検出することができるので
ある。

【００１７】図３に示す本発明に係る溶接線位置検出装
置データ処理手順のフローチャートに基づいて、この溶
接線位置検出装置の動作を更に詳細に説明する。以下工
程順に説明していく。送受信工程（ＳＴ１）において
は、レーザー変位センサ６１により、幅４０ｍｍを３０
ｍｚで走査するレーザー光６を溶接母材部１２表面へ放
射し、溶接母材部１２表面に存在する溶接線４からの反
射光を受信する。表面変位データ生成工程（ＳＴ２）に
おいて、表面変位データ生成手段６２により、上記の送
受信工程（ＳＴ１）から得られた１走査当たり５０点程
度の位置ｘと表面変位ｚとを、ノイズ等を除去してある
程度スムージング処理された表面変位データｚ（ｘ）と
して生成する。表面変位データ補正工程（ＳＴ３）にお
いて、表面変位データ補正手段６３により、この表面変
位データｚ（ｘ）の両端の点、即ち両端側部位の表面変
位を補正基準点とし、この２点を結ぶ直線を補正基準線
とし、この補正基準線の傾きが０となるように、表面変
位データｚ（ｘ）の傾きを補正して変位補正済データｚ
１（ｘ）とする。

【００１８】次に、検知可能データ判別工程（ＳＴ４）
において、検知可能データ判別手段７１により、上記変
位補正済データｚ１（ｘ）が、この工程以降において利
用でき、溶接線の中心位置を検出することができるデー
タであるかを判別するべく、変位補正済データｚ１
（ｘ）の表面変位の最大値ｚｍａｘが０．３ｍｍ以上で
ある検知可能データｚ２（ｘ）を判別する。このことに
よって、表面変位の最大値ｚｍａｘが０．３ｍｍ以下の
変位補正済データｚ１（ｘ）については、検知不可能と
し、再び送受信工程（ＳＴ１）を繰り返す。

【００１９】この検知可能データ判別工程（ＳＴ４）に
よって判別された検知可能データｚ２（ｘ）を利用し
て、溶接線の中心位置ｘｃを求めるのである。即ち、第
１判別工程（ＳＴ５）において、第１判別手段７２によ
り、検知可能データｚ２（ｘ）の表面変位の最大値ｚｍ
ａｘが１ｍｍ以下となる第１データα（図４（イ））を
判別し、第１データαである場合においては、後に説明
する第１溶接線位置工程（ＳＴ８）へと進む。又、第２
判別工程（ＳＴ６）において、第２判別手段７３によ
り、第１データα以外の検知可能データｚ２（ｘ）の表
面変位の最大値ｚｍａｘよりも０．５ｍｍ小さい表面変
位となる複数の位置の最大値ｘｍａｘと最小値ｘｍｉｎ
の差の絶対値が１０ｍｍ以下となる第２データβ（図４
（ロ））と、前記第２データβ以外の第３データγ（図
４（ハ））を判別し、第２データβである場合において
は、後に説明する第１溶接線位置判定工程（ＳＴ７）へ
と進み、第３データγである場合においては、後に説明
する第２溶接線位置判定工程（ＳＴ８）へと進む。

【００２０】このようにして検知可能データｚ２（ｘ）
は、上記の各判別工程によって、第１データα、第２デ
ータβ、若しくは第３データγに判別され、この判別結
果に基づいて、以下に示す工程を経て溶接線の中心位置
を判定する。即ち、検知可能データｚ２（ｘ）が第１デ
ータα若しくは第２データβであった場合に、第１溶接
線位置判定工程（ＳＴ７）において、第１溶接線位置判
定手段８１により、表面変位の最大値ｚｍａｘに対する
位置が溶接線の中心位置ｘｃであると判定する。この場
合においては、溶接線の形状状態がほとんど１つの頂点
を持つ山形状となっている場合が多く、このように判定
しても、実際の溶接線の中心位置とのずれはほとんど無
い。又、検知可能データｚ２（ｘ）が第３データγであ
った場合に、第２溶接線位置判定工程（ＳＴ８）におい
て、第２溶接線位置判定手段８２により、表面変位がｚ
ｍａｘ−０．５ｍｍとなる位置の最大値ｘｍａｘと前記
最小値ｘｍｉｎの中点の位置が溶接線の中心位置ｘｃで
あると判定する。この場合においては、実際の溶接線の
形状状態が、２つ以上の頂点を持つ山形状となっている
場合が多く、溶接線の中心位置を山の頂点として判定す
ると、実際の位置とのずれが大きくなるので、上記のよ
うに、判定することによって、そのずれ量を抑え、正確
に溶接線の中心位置を判定することができる。

【００２１】以上のように、溶接線の中心位置ｘｃを判
定することにより、この位置ｘｃは実際の溶接線の中心
位置とほぼ一致しており、例えば、この判定結果に基づ
いて、溶接線を追従し、溶接線の探傷試験を行う溶接線
自動追従走行体の制御を行っても、その探傷試験装置の
許容検査範囲である５ｍｍ以内のずれ量を超えること無
く、溶接線自動追従走行体を溶接線に追従させることが
できる。

【００２２】〔別実施の形態〕 （イ）上記の実施の形態において、レーザ変位センサ及
び表面変位データ生成手段から得られた表面変位データ
ｚ（ｘ）の補正を行う為に、表面変位データ補正手段及
び表面変位データ補正工程（ＳＴ３）において、表面変
位データｚ（ｘ）の位置ｘにおける両端側部位の表面変
位が等しくなるよに補正する構成を説明したが、この構
成とは別に、レーザ変位センサのレーザー光の走査方向
に沿った両端側部位に２つのポイントセンサを備え、検
出された２つの表面変位が等しくなるように補正するこ
ともできる。 （ロ）上記の実施の形態においては、溶接母材１２表面
の高さ方向の表面変位ｚを測定するべくレーザー変位セ
ンサ６１を使用したが、溶接母材１２表面の高さ方向の
表面変位の測定について、それを限定するものではな
い。 （ハ） 上記の実施の形態において、溶接線の半別を行
う為の、第１変位閾値及び第２変位閾値をそれぞれ０．
３ｍｍ、１ｍｍとしたが、溶接線の幅が３０ｍｍ程度の
場合においては、第１変位閾値を０．０５ｍｍ〜０．５
ｍｍの範囲内に設定し、第２変位閾値を０．５ｍｍ〜
２．０ｍｍの範囲内に設定することが好ましい。更に、
この場合においては、設定変位値を０．２ｍｍ〜１．０
ｍｍの範囲内に設定し、設定位置幅を１０ｍｍ〜２０ｍ
ｍの範囲内に設定することで、溶接線の中心位置を正確
に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶接線位置検出装置を備えた溶接線自
動追従走行体の平面図

【図２】本発明の溶接線位置検出装置の詳細構成の概念
図

【図３】本発明のデータ処理手順を示すフローチャート

【図４】本発明のデータの処理結果を示す説明図

【符号の説明】

１ 溶接線位置検出装置 ２ 溶接線自動追従走行体 ３ 走行車輪 ４ 溶接線 ５ 探傷装置 ６ レーザー光 ６０ データ処理部 ６１ レーザ変位センサ ６２ 表面変位データ生成手段 ６３ 表面変位データ補正手段 ７０ 判別機能部 ７１ 検知可能データ判別手段 ７２ 第１判別手段 ７３ 第２判別手段 ８０ 溶接線位置判定機能部 ８１ 第１溶接線位置判定手段 ８２ 第２溶接線位置判定手段 ９０ 走行車輪制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早川 秀樹 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 森崎 弘康 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA06 AA15 AA17 BB05 CC15 DD19 EE00 EE05 FF09 FF11 GG04 MM06 MM11 PP01 PP22 QQ21 QQ25 QQ29 QQ30 QQ32 QQ34 2F069 AA13 AA16 AA62 BB19 CC06 EE00 EE22 GG04 GG07 GG12 HH09 MM00 MM31 NN00 NN09

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接線を横断する方向に走査する検査光
   を前記溶接線を横断して溶接母材部表面へ放射し、前記
   溶接母材部表面からの反射光を受信する送受信工程と、
   前記送受信工程で得られる情報から前記走査方向におけ
   る位置ｘと前記位置ｘにおける表面変位ｚを検出して表
   面変位データｚ（ｘ）を生成する表面変位データ生成工
   程とを実行し、前記表面変位データｚ（ｘ）から前記溶
   接母材部表面に存在する溶接線の中心位置を検出する溶
   接線位置検出方法であって、 前記表面変位データｚ（ｘ）において、前記表面変位の
   最大値ｚｍａｘが第１変位閾値以上である検知可能デー
   タｚ２（ｘ）を判別する検知可能データ判別工程と、前
   記検知可能データｚ２（ｘ）において、前記最大値ｚｍ
   ａｘが第２変位閾値以下となる第１データαを判別する
   第１判別工程と、前記第１データα以外の前記検知可能
   データｚ２（ｘ）において、前記最大値ｚｍａｘよりも
   設定変位値小さい表面変位となる複数の前記位置の最大
   値ｘｍａｘと最小値ｘｍｉｎの差の絶対値が設定位置幅
   以下となる第２データβと、前記第２データ以外の第３
   データγを判別する第２判別工程とを実行し、 前記検知可能データが前記第１データα及び前記第２デ
   ータβである場合に、前記表面変位の最大値ｚｍａｘに
   対する位置ｘｃが溶接線の中心位置であると判定する第
   １溶接線位置判定工程と、 前記検知可能データが前記第３データγである場合に、
   前記最大値ｘｍａｘと前記最小値ｘｍｉｎの中心の位置
   ｘｃが溶接線の中心位置であると判定する第２溶接線位
   置判定工程とを実行する溶接線位置検出方法。
2. 【請求項２】 前記表面変位データ生成工程の後に、前
   記表面変位データｚ（ｘ）の前記溶接母材表面に対する
   傾きを補正する表面変位データ補正工程を行う請求項１
   に記載の溶接線位置検出方法。
3. 【請求項３】 溶接線を横断する方向に走査する検査光
   を前記溶接線を横断して溶接母材部表面へ放射し、前記
   溶接母材部表面からの反射光を受信するレーザー変位セ
   ンサと、前記レーザー変位センサにより情報から前記走
   査方向における位置ｘと前記位置ｘにおける表面変位ｚ
   を検出して表面変位データｚ（ｘ）を生成する表面変位
   データ生成手段とを備え、前記表面変位データｚ（ｘ）
   から前記溶接母材部表面に存在する溶接線の中心位置を
   検出する溶接線位置検出装置であって、 前記表面変位データｚ（ｘ）を判別する判別機能部と、
   前記判別機能部によって判別された表面変位データｚ
   （ｘ）に基づいて、前記溶接線の中心位置を判定する溶
   接線位置判定機能部とを備えた溶接線位置検出装置。
4. 【請求項４】 溶接線を横断する方向における溶接母材
   部表面の位置ｘと前記位置ｘにおける表面変位ｚを検出
   して表面変位データｚ（ｘ）を生成する表面変位データ
   生成手段を備え、前記表面変位データｚ（ｘ）から前記
   溶接母材部表面に存在する溶接線の中心位置を検出する
   溶接線位置検出装置であって、 前記表面変位データｚ（ｘ）を判別する判別機能部と、
   前記判別機能部によって判別された表面変位データｚ
   （ｘ）に基づいて、前記溶接線の中心位置を判定する溶
   接線位置判定機能部とを備えた溶接線位置検出装置。
5. 【請求項５】 判別機能部が、前記表面変位データｚ
   （ｘ）において、前記表面変位の最大値ｚｍａｘが第１
   変位閾値以上である検知可能データｚ２（ｘ）を判別す
   る検知可能データ判別手段と、前記検知可能データｚ２
   （ｘ）において、前記最大値ｚｍａｘが第２変位閾値以
   下となる第１データαを判別する第１判別手段と、前記
   第１データα以外の前記検知可能データｚ２（ｘ）にお
   いて、前記最大値ｚｍａｘよりも設定変位値小さい表面
   変位となる複数の前記位置の最大値ｘｍａｘと最小値ｘ
   ｍｉｎの差の絶対値が設定位置幅以下となる第２データ
   βと、前記第２データβ以外の第３データγを判別する
   第２判別手段とを有して構成され、 前記溶接線位置判定機能部が、前記検知可能データが前
   記第１データα及び前記第２データβである場合に、前
   記表面変位の最大値ｚｍａｘに対する位置ｘｃが溶接線
   の中心位置であると判定する第１溶接線位置判定手段
   と、前記検知可能データが前記第３データγである場合
   に、前記最大値ｘｍａｘと前記最小値ｘｍｉｎの中心の
   位置ｘｃが溶接線の中心位置であると判定する第２溶接
   線位置判定手段とを有して構成されている請求項３又は
   ４に記載の溶接線位置検出装置。
6. 【請求項６】 前記表面変位データｚ（ｘ）の位置ｘに
   おける両端側部位の表面変位に基づいて、前記表面変位
   データｚ（ｘ）を、前記位置ｘにおける両端側部位の表
   面変位の値が等しくなるように補正する表面変位データ
   補正手段を備えた請求項３から５の何れか１項に記載の
   溶接線位置検出装置。
7. 【請求項７】 前記検査光を放射される溶接母材部表面
   上の被測定部を前記走査方向に沿って挟む２つの補正点
   の表面変位を検出する２つのポイントセンサを備え、 前記検出された２つの補正点の表面変位に基づいて、前
   記表面変位データｚ（ｘ）を、前記２つの補正点の表面
   変位が等しくなるように補正する表面変位データ補正手
   段を備えた請求項３から５の何れか１項に記載の溶接線
   位置検出装置。