JP2009294093A - 溶接部の検査方法及び検査システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】形状測定光学センサ21によって、溶接部13と交差する線状の測定領域Rの各測定ポイントPの位置データpを取得する。線状測定領域Rの周辺部R11eに対応する位置データを直線回帰させて仮の回帰直線L01を求める。測定ポイントPの整列順に連続する所定数以上の位置データが仮回帰直線L01に対し所定量以上ずれているか否かにより、被溶接部材11の平坦面11aと溶接部13との境13eを示す境位置データpnを推定する。周辺部から境12eまでの部分に対応する位置データを直線回帰させて、平坦面11aを表す正規の回帰直線L1を求める。
【選択図】図1
Description
溶接部の外観検査として、溶接サイズ(脚長)、割れ、ピット、凹凸、オーバーラップ、アンダーカット、余盛り、仕上げ形状等の項目がある。例えば、図10に示すように、脚長を測定する計測器として溶接ゲージ1が知られている。溶接ゲージ1の本体1aを被溶接部材2Aに宛がうとともに、本体1aの角1bを溶接部3に突き当てる。次に、スライドバー1cの先端を他の被溶接部材2Bに突き当てる。そして、目盛り1dを読み取る。
特許文献1の技術では、光学センサで溶接部の形状を計測しているが、被溶接部材の平坦面と溶接部との境の位置、脚長、アンダーカット量等を決定する具体的手法が示されていない。
測定対象の形状を光学的に測定する形状測定センサによって、前記溶接部と交差する線状の測定領域の各測定ポイントの位置データを取得し、
前記位置データのうち前記線状測定領域の周辺部に対応する位置データを直線回帰させて仮の回帰直線を求め、
前記測定ポイントの整列順に連続する所定数以上の位置データが前記仮回帰直線に対し所定量以上ずれているか否かにより、前記被溶接部材の平坦面と前記溶接部との境を示す境位置データを推定し、
前記周辺部から前記境までの部分に対応する位置データを直線回帰させて、前記平坦面を表す正規の回帰直線を求め、
前記境位置データより前記溶接部の側に対応する位置データを前記溶接部の形状を示す溶接形状データとすることを第1特徴とする。
これによって、溶接部と被溶接部材の平坦面との境を解析でき、ひいては溶接部の形状を的確に判断することができる。計測者の技能や熟練度によって計測精度がばらつくことはない。
これによって、アンダーカットの有無を判定することができる。
これによって、アンダーカット量を解析することができる。
測定対象の形状を光学的に測定する形状測定センサによって、前記溶接部と交差して前記第1、第2被溶接部材に跨る線状の測定領域の各ポイントの位置データを取得し、
前記位置データのうち前記線状測定領域の前記第1被溶接部材側の周辺部に対応する位置データを直線回帰させて第1の仮の回帰直線を求め、
前記測定ポイントの整列順に連続する所定数以上の位置データが前記第1仮回帰直線に対し所定量以上ずれているか否かにより、前記第1被溶接部材の平坦面と前記溶接部との境(以下「第1境」と称す)を示す第1境位置データを推定し、
前記第1被溶接部材側の周辺部から前記第1境までの部分に対応する位置データを直線回帰させて、前記第1被溶接部材の平坦面を示す第1の正規の回帰直線を求め、
かつ、前記線状測定領域の前記第2被溶接部材側の周辺部に対応する位置データを直線回帰させて第2の仮の回帰直線を求め、
前記測定ポイントの整列順に連続する所定数以上の位置データが前記第2仮回帰直線に対し所定量以上ずれているか否かにより、前記第2被溶接部材の平坦面と前記溶接部との境(以下「第2境」と称す)を示す第2境位置データを推定し、
前記第2被溶接部材側の周辺部から前記第2境までの部分に対応する位置データを直線回帰させて、前記第2被溶接部材の平坦面を示す第2の正規の回帰直線を求め、
前記第1境と第2境との間の部分に対応する位置データを前記溶接部の形状を示すデータとすることを第2特徴とする。
これによって、溶接部と第1被溶接部材の平坦面との境及び溶接部と第2被溶接部材の平坦面との境を解析でき、ひいては溶接部の形状を的確に判断することができる。計測者の技能や熟練度によって計測精度がばらつくことはない。
これによって、溶接部の第1被溶接部材側の脚長と第2被溶接部材側の脚長を解析することができる。
前記溶接部と交差する線状の測定領域の各測定ポイントの位置を光学的に測定する形状測定センサと、
前記形状測定センサからの位置データに基づいて前記溶接部の形状を解析する処理手段と、
を備え、前記処理手段が、
前記位置データのうち前記線状測定領域の周辺部に対応する位置データを直線回帰させて仮の回帰直線を求める仮回帰直線算出部と、
前記測定ポイントの整列順に連続する所定数以上の位置データが前記仮回帰直線に対し所定量以上ずれているか否かにより、前記被溶接部材の平坦面と前記溶接部との境を示す位置データ(以下「境位置データ」と称す)を推定する境推定部と、
前記周辺部から前記境までの部分に対応する位置データを直線回帰させて、前記平坦面を表す正規の回帰直線を求める正規回帰直線算出部と、
を含むことを第3特徴とする。
これによって、溶接部と被溶接部材の平坦面との境を解析でき、ひいては溶接部の形状を的確に判断することができる。計測者の技能や熟練度によって計測精度がばらつくことはない。
前記アンダーカットデータが有る場合、そのうち前記正規回帰直線に対し最も大きくずれた位置データのずれ量を、アンダーカット量として算出するアンダーカット量算出部と、を更に含むことが好ましい。
これによって、アンダーカット量を解析することができる。
前記溶接部と交差して前記第1、第2被溶接部材に跨る線状の測定領域の各ポイントの位置を光学的に測定する形状測定センサと、
前記形状測定センサからの位置データに基づいて前記溶接部の形状を解析する処理手段と、
を備え、前記処理手段が、
前記位置データのうち前記線状測定領域の前記第1被溶接部材側の周辺部に対応する位置データを直線回帰させて第1の仮の回帰直線を求める第1仮回帰直線算出部と、
前記測定ポイントの整列順に連続する所定数以上の位置データが前記第1仮回帰直線に対し所定量以上ずれているか否かにより、前記第1被溶接部材の平坦面と前記溶接部との境(以下「第1境」と称す)を示す位置データ(以下「第1境位置データ」と称す)を推定する第1境推定部と、
前記第1被溶接部材側の周辺部から前記第1境までの部分に対応する位置データを直線回帰させて、前記第1被溶接部材の平坦面を表す第1の正規の回帰直線を求める第1正規回帰直線算出部と、
前記線状測定領域の前記第2被溶接部材側の周辺部に対応する位置データを直線回帰させて第2の仮の回帰直線を求める第2仮回帰直線算出部と、
前記測定ポイントの整列順に連続する所定数以上の位置データが前記第2仮回帰直線に対し所定量以上ずれているか否かにより、前記第2被溶接部材の平坦面と前記溶接部との境(以下「第2境」と称す)を示す位置データ(以下「第2境位置データ」と称す)を推定する第2境推定部と、
前記第2被溶接部材側の周辺部から前記第2境までの部分に対応する位置データを直線回帰させて、前記第2被溶接部材の平坦面を表す第2の正規の回帰直線を求める第2正規回帰直線算出部と、
前記第1境と第2境との間の部分に対応する位置データ(以下「溶接形状データ」と称す)のうち、前記第1正規回帰直線から前記第1被溶接部材の平坦面の手前側に対応する方向へ一定量以上ずれた前記第1境の直近又は第1境自体の位置データを第1の仮の脚長点データとして設定する第1仮脚長点設定部と、
前記溶接形状データのうち、前記第2正規回帰直線から前記第2被溶接部材の平坦面の手前側に対応する方向へ一定量以上ずれた前記第2境の直近又は第2境自体の位置データを第2の仮の脚長点データとして設定する第2仮脚長点設定部と、
前記第1仮脚長点データと第2仮脚長点データとを結ぶ仮脚長点連絡直線と前記第1正規回帰直線との交点を第1の正規の脚長点データとして設定する第1正規脚長点設定部と、
前記仮脚長点連絡直線と前記第2正規回帰直線との交点を第2の正規の脚長点データとして設定する第2正規脚長点設定部と、
これら第1、第2の正規脚長点データから前記溶接部の第1被溶接部材側の脚長と第2被溶接部材側の脚長を求める脚長算出部と、
を含むことを第4特徴とする。
これによって、溶接部と第1被溶接部材の平坦面との境及び溶接部と第2被溶接部材の平坦面との境を解析でき、さらには溶接部の第1被溶接部材側の脚長と第2被溶接部材側の脚長を解析することができ、ひいては溶接部の形状を的確に判断することができる。計測者の技能や熟練度によって計測精度がばらつくことはない。
これによって、前記線状測定領域が、前記溶接部と交差して前記第1、第2被溶接部材に確実に跨るようにすることができる。
これによって、レーザ照射・受光部を第1被溶接部材又は第2被溶接部材に簡易に、かつ安定的に設置することができる。
これによって、前記レーザ照射・受光部ひいては線状測定領域を溶接部の延び方向にスライドさせることができ、溶接部の形状を延び方向に沿って広範囲に解析することができる。
これによって、前記レーザ照射・受光部の移動量を計測することができ、計測したデータが溶接部の延び方向のどの位置のデータかを的確に把握することができる。
図1に示すように、本発明は、構造物10の溶接部13を検査するものである。構造物10の例えば垂直な第1被溶接部材11と水平な第2被溶接部材12は、互いに直角に交差している。第1被溶接部材11は、垂直な第1平坦面11aを有し、第2被溶接部材12は、水平な第2平坦面12aを有している。これら平坦面11a,12aどうしで作る角部がすみ肉溶接され、溶接部13になっている。
図3の実線で示すように、アンダーカット13c,13dが無い場合、溶接部13と第1平坦面11aとの境13eは、第1脚長点13aと一致し、溶接部13と第2平坦面12aとの境13fは、第2脚長点13dと一致する。
[センサ取り付け工程]
形状測定センサ本体24を取り付けた台座23を被溶接部材12に設置し、センサ本体24のレーザ出射面が45°の角度で溶接部13を向くようにする。ベース部27の底部にマグネット27aを設けることによって、金属製の被溶接部材12に台座23ひいてはセンサ本体24を安定かつ簡易に設置することができる。
次に、形状測定センサ21をオンし、センサ本体24からレーザLaを測定領域Rに照射し、該測定領域Rの各測定ポイントP,P…の位置データをコントローラ26で算出する。算出した位置データをコントローラ26から処理手段22に入力する。
なお、処理手段22は、測定領域Rの第1被溶接部材11側の部分に対応するデータ処理と、測定領域Rの第2被溶接部材12側の部分に対応するデータ処理とを順次ないしは併行して実行するが、その処理内容は実質的に同じであるので、ここでは、第1被溶接部材11側の部分に対応するデータ処理を中心に説明し、第2被溶接部材12側の部分に対応するデータ処理の説明は簡略化する。
処理手段22は、これら位置データのうち測定領域Rの第1被溶接部材11側の周辺部R11e(図2)の測定ポイントPの位置データ(例えば図4のp1,p2,…,pk)をピックアップする。これら位置データp1〜pkを第1の周辺位置データと称する。周辺部R11eは、測定領域Rの第1被溶接部材11側の端部から例えば5mmの範囲とする。この範囲R11eは、通常、被溶接部材11の平坦面11a内に位置しており、溶接部13の外側に位置している。図4に示すように、処理手段22は、第1周辺位置データp1〜pkを直線回帰させ、第1の仮の回帰直線L01を求める。直線回帰は、例えば最小二乗法を用いる。この仮回帰直線L01は、被溶接部材11の平坦面11aを表している。
この第1仮回帰直線設定工程を実行中の処理手段22は、第1の仮回帰直線算出部として機能する。
次に、位置データを、測定領域Rの周辺部R11e側の測定ポイントPのものから溶接部13の側(図4において下側)の測定ポイントPのものへ向けて測定ポイントPの整列順に辿りながら、連続して所定数(例えば3つ)以上の位置データが仮回帰直線L01に対し所定量d0以上ずれるようになるのを探す。ずれ量d0は、微量であり、例えばd0=0.1mmである。ずれの方向は、仮回帰直線L01に対し、平坦面11aの手前側に対応する方向(図4において直線L01の右側)でもよく、被溶接部材11の奥側に対応する方向(図4において直線L01の左側)でもよい。図4においては、上記整列順(下方)に辿ったとき、位置データpn,pn+1,pn+2が、はじめて3つ連続して仮回帰直線L01に対し所定量d0以上ずれており、ずれの方向は、被溶接部材11の奥側に対応する方向になっている。これら3つの位置データpn,pn+1,pn+2のうち、順番が一番若い位置データpnを被溶接部材11の平坦面11aと溶接部13との境13e(以下「第1境」と称す)を示す位置データであると推定し、この位置データpnを第1境位置データとして処理手段22の登録部22a(メモリ)に登録する。
この第1境推定工程を実行中の処理手段22は、第1の境推定部として機能する。
次に、図5に示すように、第1平坦面位置データp1〜pnを直線回帰させ、第1の正規の回帰直線L1を求める。直線回帰は、例えば最小二乗法を用いる。この正規回帰直線L1を、被溶接部材11の平坦面11aを表す関数データとして登録部22aに登録する。正規回帰直線L1は、仮回帰直線L01よりサンプリングデータが多く、平坦面11aをより正確に表している。
この第1正規回帰直線設定工程を実行中の処理手段22は、第1の正規回帰直線算出部として機能する。
この溶接形状データpn,pn+1,pn+2について、正規回帰直線L1から被溶接部材11の奥側に対応する方向(図5において左側)へずれた位置データ群の有無を判定する。図5においては、例えばpn〜prの位置データがそれに該当する。これら位置データpn〜prについてはアンダーカット13cを表すアンダーカットデータとして登録部22aに登録する。アンダーカットデータpn〜prの存在は、溶接が良好でないことを示している。上記溶接部境推定工程で見つけた3つの位置データpn,pn+1,pn+2の仮回帰直線L01に対するずれの方向が、被溶接部材11の奥側に対応する方向であれば、アンダーカット13cが有ることを示している。
この第1アンダーカット判定工程を実行中の処理手段22は、第1のアンダーカット判定部として機能する。
アンダーカットデータpn〜prが存在する場合、これらデータpn〜prのうち、正規回帰直線L1より被溶接部材11の奥側に対応する方向に最も大きくずれているデータ(以下「第1アンダーカット最深部位置データ」と称す)を探す。図5においては、例えば位置データpqが、アンダーカット最深部位置データに該当する。このアンダーカット最深部位置データpqの正規回帰直線L1に対するずれ量d13cを算出する。算出結果をアンダーカット13cの深さ、すなわちアンダーカット量として登録部22aに登録する。
この第1アンダーカット量算出工程を実行中の処理手段22は、第1のアンダーカット量算出部として機能する。
次に、上記の溶接形状データpn,pn+1,pn+2…のうち、正規回帰直線L1から被溶接部材11の手前側に対応する方向(図5において右側)へ一定量d1以上ずれ、かつ第1境13eに最も近い位置データを探す。ずれ量d1は、微量であり、例えばd1=0.1mmである。図5においては、例えば位置データpsがこれに該当する。この位置データpsを第1の仮の脚長点データとして設定する。アンダーカット13cが有る場合、仮脚長点データpsは、アンダーカットデータpn〜prより上記整列順の後側に存在する。
この第1仮脚長点設定工程を実行中の処理手段22は、第1の仮脚長点設定部として機能する。
図7に示すように、同様にして、測定領域Rの第2被溶接部材12側のデータについても、先ず、周辺部R12e(図2)の位置データ(第2周辺位置データ)を直線回帰させて第2平坦面12aを表す第2仮回帰直線L02を求める。
このときの処理手段22は、第2仮回帰直線算出部として機能する。
次に、平坦面12aと溶接部13との境13f(図3、以下「第2境」と称す)を示す第2境位置データpvを推定してこれを登録部22aに登録する。
このときの処理手段22は、第2境推定部として機能する。
溶接形状データpn〜pvは、曲線回帰させ、曲線化するとよい。
上記第2平坦面位置データを直線回帰させ、第2の正規の回帰直線L2を求める。
このときの処理手段22は、第2正規回帰直線算出部として機能する。
次に、上記溶接形状データpn(pm)〜pvについて、正規回帰直線L2から被溶接部材12の奥側に対応する方向(図7において下側)へずれた位置データの群が有る場合、それら位置データ群をアンダーカット13dを表すアンダーカットデータとして登録部22aに登録する。
このときの処理手段22は、第2のアンダーカット判定部として機能する。
また、これらアンダーカットデータのうち、正規回帰直線L2より被溶接部材12の奥側に対応する方向に最も大きくずれている位置データpuを第2アンダーカット最深部位置データとし、このアンダーカット最深部位置データpuの正規回帰直線L2に対するずれ量d13dを算出し、その算出結果をアンダーカット13dの深さ、すなわちアンダーカット量として登録部22aに登録する。
このときの処理手段22は、第2のアンダーカット量算出部として機能する。
次に、上記溶接形状データpn(pm)〜pvのうち、正規回帰直線L2から被溶接部材12の手前側に対応する方向(図7において上側)へ一定量d1以上ずれ、かつ第2境13fに最も近い位置データptを第2の仮の脚長点データとして設定する。
このときの処理手段22は、第2仮脚長点設定部として機能する。
次に、第1仮脚長点psと第2仮脚長点ptとを結ぶ仮脚長点連絡直線L3を求める。この仮脚長点連絡直線L3と第1正規回帰直線L1との交点pwを求める。この交点pwを第1の正規の脚長点データとして登録部22aに登録する。脚長点データpwは、溶接部13の第1被溶接部材11側の脚長点13aの位置データを示している。
このときの処理手段22は、第1正規脚長点設定部として機能する。
また、仮脚長点連絡直線L3と第2正規回帰直線L2との交点pxを求め、この交点pxを第2の正規の脚長点データとして登録部22aに登録する。脚長点データpxは、溶接部13の第2被溶接部材12側の脚長点13bの位置データを示している。
このときの処理手段22は、第2正規脚長点設定部として機能する。
次に、第1、第2の正規脚長点データpw,pxの垂直方向(Z軸方向)の距離|pw−px|Zを算出する。この距離|pw−px|Zを溶接部13の第1被溶接部材11側の脚長L13aの大きさとして登録部22aに登録する。
また、第1、第2の正規脚長点データpw,pxの水平方向の距離|px−pw|Xを算出する。この距離|px−pw|Xを溶接部13の第2被溶接部材12側の脚長L13bの大きさとして登録部22aに登録する。
第1、第2脚長算出工程を実行中の処理手段22は、脚長算出部として機能する。
処理手段22は、以上のデータ処理によって得られた結果を登録部22aから読み出し、図3に示すように、ディスプレイからなる表示部22bに表示する。表示項目は、アンダーカット13c,13dの有無、アンダーカット13c,13dが有る場合はアンダーカット量d13c,d13d、脚長L13a,L13b等である。
これによって、計測者は、溶接部13の溶接状態の良否を的確に判断することができる。計測者の技能や熟練度によって計測精度がばらつくことはない。
図8は、形状測定センサ本体24の被溶接部材11,12への設置手段の変形例を示したものである。このセンサ本体24は、レーザLaの照射・受光面24aが45°の斜面になるとともに、このレーザ照射・受光面24aに連なる側面24bと底面24cのうち、側面24cは垂直になり、底面24cは水平になっている。側面24bは、第1被溶接部材11の平坦面11aと平行に対向している。底面24cは、第2被溶接部材12の平坦面12aと平行に対向している。
例えば、第1被溶接部材11と第2被溶接部材12は、直角に交差している場合に限られず、斜めに交差していてもよい。第1被溶接部材11が水平で第2被溶接部材12が垂直になっていてもよい。
形状測定センサ21のレーザLaの照射角度は、45°に限られず、適宜調節できる。
第1実施形態において、台座23を第2被溶接部材12に代えて第1被溶接部材11に設置することにしてもよい。
本発明は、すみ肉溶接に限られず、突合せ溶接の検査にも適用可能である。
11a 第1平坦面
12 第2被溶接部材
12a 第2平坦面
13 溶接部
13a 脚長点
13b 脚長点
13c 第1アンダーカット
13d 第2アンダーカット
13e 境(第1平坦面と溶接部との境)
13f 境(第2平坦面と溶接部との境)
20 溶接部検査システム
21 形状測定センサ
22 パーソナルコンピュータ(処理手段)
22a 登録部
22b ディスプレイ(表示部)
23 センサ台座(設置手段)
24 センサ本体(レーザ照射・受光部)
24a レーザ照射・受光面
24b 側面(第1被溶接部材の平坦面との対向面)
24c 底面(第2被溶接部材の平坦面との対向面)
25 ケーブル
26 コントローラ
27 ベース部
27a マグネット
28 取り付け部
29 ケーブル
30 設置手段
31 第1回転支持部
32 第2回転支持部
33 フレーム
34 転動体
35 フレーム
36 転動体
37 ロータリーエンコーダ(回転量計測手段)
d0 所定ずれ量
d1 一定ずれ量
d13c 第1アンダーカット量
d13d 第2アンダーカット量
La レーザ
L01 第1仮回帰直線
L02 第2仮回帰直線
L1 第1正規回帰直線
L2 第2正規回帰直線
L3 仮脚長点連絡直線
L13a 第1脚長
L13b 第2脚長
P 測定ポイント
p 位置データ
pn(pm) 第1境位置データ
pn(pm)〜pv 溶接形状データ
ps(pm) 第1仮脚長点データ
pq 第1アンダーカット最深部位置データ
pn〜pr 第1アンダーカットデータ
pt 第2仮脚長点データ
pu 第2アンダーカット最深部位置データ
pv 第2境位置データ
pw 第1脚長点データ
px 第2脚長点データ
R 線状測定範囲
R11e 線状測定範囲の第1被溶接部材側の周辺部
R12e 線状測定範囲の第2被溶接部材側の周辺部
Claims (12)
- 被溶接部材の溶接部を検査する方法であって、
測定対象の形状を光学的に測定する形状測定センサによって、前記溶接部と交差する線状の測定領域の各測定ポイントの位置データを取得し、
前記位置データのうち前記線状測定領域の周辺部に対応する位置データを直線回帰させて仮の回帰直線を求め、
前記測定ポイントの整列順に連続する所定数以上の位置データが前記仮回帰直線に対し所定量以上ずれているか否かにより、前記被溶接部材の平坦面と前記溶接部との境を示す境位置データを推定し、
前記周辺部から前記境までの部分に対応する位置データを直線回帰させて、前記平坦面を表す正規の回帰直線を求め、
前記境位置データより前記溶接部の側に対応する位置データを前記溶接部の形状を示す溶接形状データとすることを特徴とする溶接部検査方法。 - 前記溶接形状データ中、前記正規回帰直線から前記被溶接部材の奥側に対応する方向へずれた位置データの群がある場合、これら位置データをアンダーカットを表すアンダーカットデータとすることを特徴とする請求項1に記載の溶接部検査方法。
- 前記アンダーカットデータのうち前記正規回帰直線に対し最も大きくずれた位置データのずれ量を、アンダーカット量とすることを特徴とする請求項2に記載の溶接部検査方法。
- 互いに交差する第1、第2の被溶接部材どうしのすみ肉溶接部を検査する方法であって、
測定対象の形状を光学的に測定する形状測定センサによって、前記溶接部と交差して前記第1、第2被溶接部材に跨る線状の測定領域の各ポイントの位置データを取得し、
前記位置データのうち前記線状測定領域の前記第1被溶接部材側の周辺部に対応する位置データを直線回帰させて第1の仮の回帰直線を求め、
前記測定ポイントの整列順に連続する所定数以上の位置データが前記第1仮回帰直線に対し所定量以上ずれているか否かにより、前記第1被溶接部材の平坦面と前記溶接部との境(以下「第1境」と称す)を示す第1境位置データを推定し、
前記第1被溶接部材側の周辺部から前記第1境までの部分に対応する位置データを直線回帰させて、前記第1被溶接部材の平坦面を示す第1の正規の回帰直線を求め、
かつ、前記線状測定領域の前記第2被溶接部材側の周辺部に対応する位置データを直線回帰させて第2の仮の回帰直線を求め、
前記測定ポイントの整列順に連続する所定数以上の位置データが前記第2仮回帰直線に対し所定量以上ずれているか否かにより、前記第2被溶接部材の平坦面と前記溶接部との境(以下「第2境」と称す)を示す第2境位置データを推定し、
前記第2被溶接部材側の周辺部から前記第2境までの部分に対応する位置データを直線回帰させて、前記第2被溶接部材の平坦面を示す第2の正規の回帰直線を求め、
前記第1境と第2境との間の部分に対応する位置データを前記溶接部の形状を示すデータとすることを特徴とする溶接部検査方法。 - 前記溶接形状データのうち、前記第1正規回帰直線から前記第1被溶接部材の平坦面の手前側に対応する方向へ一定量以上ずれた前記第1境の直近又は第1境自体の位置データを第1の仮の脚長点データとし、前記第2正規回帰直線から前記第2被溶接部材の平坦面の手前側に対応する方向へ一定量以上ずれた前記第2境の直近又は第2境自体の位置データを第2の仮の脚長点データとし、前記第1仮脚長点データと第2仮脚長点データとを結ぶ仮脚長点連絡直線と前記第1正規回帰直線との交点を第1の正規の脚長点データとし、前記仮脚長点連絡直線と前記第2正規回帰直線との交点を第2の正規の脚長点データとし、これら第1、第2の正規脚長点データから前記溶接部の第1被溶接部材側の脚長と第2被溶接部材側の脚長を求めることを特徴とする請求項4に記載の溶接部検査方法。
- 被溶接部材の溶接部を検査するシステムであって、
前記溶接部と交差する線状の測定領域の各測定ポイントの位置を光学的に測定する形状測定センサと、
前記形状測定センサからの位置データに基づいて前記溶接部の形状を解析する処理手段と、
を備え、前記処理手段が、
前記位置データのうち前記線状測定領域の周辺部に対応する位置データを直線回帰させて仮の回帰直線を求める仮回帰直線算出部と、
前記測定ポイントの整列順に連続する所定数以上の位置データが前記仮回帰直線に対し所定量以上ずれているか否かにより、前記被溶接部材の平坦面と前記溶接部との境を示す位置データ(以下「境位置データ」と称す)を推定する境推定部と、
前記周辺部から前記境までの部分に対応する位置データを直線回帰させて、前記平坦面を表す正規の回帰直線を求める正規回帰直線算出部と、
を含むことを特徴とする溶接部検査システム。 - 前記処理手段が、前記境位置データより前記溶接部の側に対応する位置データ中、前記正規回帰直線から前記被溶接部材の奥側に対応する方向へずれた位置データの群(以下「アンダーカットデータ」と称す)の有無を判断するアンダーカット判定部と、
前記アンダーカットデータが有る場合、そのうち前記正規回帰直線に対し最も大きくずれた位置データのずれ量を、アンダーカット量として算出するアンダーカット量算出部と、を更に含むことを特徴とする請求項6に記載の溶接部検査システム。 - 互いに交差する第1、第2の被溶接部材どうしのすみ肉溶接部を検査するシステムであって、
前記溶接部と交差して前記第1、第2被溶接部材に跨る線状の測定領域の各ポイントの位置を光学的に測定する形状測定センサと、
前記形状測定センサからの位置データに基づいて前記溶接部の形状を解析する処理手段と、
を備え、前記処理手段が、
前記位置データのうち前記線状測定領域の前記第1被溶接部材側の周辺部に対応する位置データを直線回帰させて第1の仮の回帰直線を求める第1仮回帰直線算出部と、
前記測定ポイントの整列順に連続する所定数以上の位置データが前記第1仮回帰直線に対し所定量以上ずれているか否かにより、前記第1被溶接部材の平坦面と前記溶接部との境(以下「第1境」と称す)を示す位置データ(以下「第1境位置データ」と称す)を推定する第1境推定部と、
前記第1被溶接部材側の周辺部から前記第1境までの部分に対応する位置データを直線回帰させて、前記第1被溶接部材の平坦面を表す第1の正規の回帰直線を求める第1正規回帰直線算出部と、
前記線状測定領域の前記第2被溶接部材側の周辺部に対応する位置データを直線回帰させて第2の仮の回帰直線を求める第2仮回帰直線算出部と、
前記測定ポイントの整列順に連続する所定数以上の位置データが前記第2仮回帰直線に対し所定量以上ずれているか否かにより、前記第2被溶接部材の平坦面と前記溶接部との境(以下「第2境」と称す)を示す位置データ(以下「第2境位置データ」と称す)を推定する第2境推定部と、
前記第2被溶接部材側の周辺部から前記第2境までの部分に対応する位置データを直線回帰させて、前記第2被溶接部材の平坦面を表す第2の正規の回帰直線を求める第2正規回帰直線算出部と、
前記第1境と第2境との間の部分に対応する位置データ(以下「溶接形状データ」と称す)のうち、前記第1正規回帰直線から前記第1被溶接部材の平坦面の手前側に対応する方向へ一定量以上ずれた前記第1境の直近又は第1境自体の位置データを第1の仮の脚長点データとして設定する第1仮脚長点設定部と、
前記溶接形状データのうち、前記第2正規回帰直線から前記第2被溶接部材の平坦面の手前側に対応する方向へ一定量以上ずれた前記第2境の直近又は第2境自体の位置データを第2の仮の脚長点データとして設定する第2仮脚長点設定部と、
前記第1仮脚長点データと第2仮脚長点データとを結ぶ仮脚長点連絡直線と前記第1正規回帰直線との交点を第1の正規の脚長点データとして設定する第1正規脚長点設定部と、
前記仮脚長点連絡直線と前記第2正規回帰直線との交点を第2の正規の脚長点データとして設定する第2正規脚長点設定部と、
これら第1、第2の正規脚長点データから前記溶接部の第1被溶接部材側の脚長と第2被溶接部材側の脚長を求める脚長算出部と、
を含むことを特徴とする溶接部検査システム。 - 前記形状測定センサのレーザ照射・受光部を前記第1、第2被溶接部材の何れかに設置する設置手段を備え、この設置手段に、前記レーザ照射・受光部が、前記第1、第2被溶接部材の何れの平坦面に対しても斜めになるように取り付けられていることを特徴とする請求項8に記載の溶接部検査システム。
- 前記設置手段が、前記第1、第2被溶接部材の何れかに磁気吸着されるマグネットを含むことを特徴とする請求項9に記載の溶接部検査システム。
- 前記設置手段が、前記レーザ照射・受光部の第1被溶接部材と対向する面に設けられた第1回転支持部と、前記レーザ照射・受光部の第2被溶接部材と対向する面に設けられた第2回転支持部とを有し、前記第1回転支持部が、軸線を前記溶接部の延び方向と直交させて前記第1被溶接部材の平坦面に沿って転動可能な複数の第1転動体を含み、前記第2回転支持部が、軸線を前記溶接部の延び方向と直交させて前記第2被溶接部材の平坦面に沿って転動可能な複数の第2転動体を含むことを特徴とする請求項9に記載の溶接部検査システム。
- 前記第1、第2転動体のうちの1つの転動体に回転量計測手段を設けたことを特徴とする請求項11に記載の溶接部検査システム。
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