JP2012083151A - 溶接ビードの検査装置、検査方法、及び、検査用プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 曲面形状を有する第1板材と曲面形状を有する第2板材とを溶接した構造体の溶接ビードの検査装置であって、溶接ビードに交差する断面における構造体の表面形状を測定した測定形状70を記述する測定形状データの入力を受ける入力手段と、前記断面における第1板材の溶接前の表面形状の基準形状を記述する第1板材基準形状データ74を記憶する記憶手段と、測定形状70の傾斜角度分布と第1板材の基準形状74の傾斜角度分布に基づいて、測定形状70の中から、第1板材の表面形状に相当する第1板材領域80を特定する第1板材領域特定手段を有する。
【選択図】図8
Description
また、上記の「傾斜角度」とは、前記測定形状上の任意の点における測定形状の傾きを意味する。例えば、測定形状がx座標とz座標により表される多数の座標点により構成されている場合には、任意の座標点における測定形状の傾きは、その座標点におけるz座標の変化率dz/dxである。また、「傾斜角度分布」とは、前記測定形状上の各点における傾斜角度の分布を意味する。
また、この溶接ビード検査装置は、測定形状の中から第1板材が露出している領域を特定するが、さらに、測定形状の中から第2板材が露出している領域を特定してもよい。これらを特定できれば、残りの領域が溶接ビードに相当する。すなわち、測定形状の中から溶接ビードを特定することができる。この場合、第2板材が露出している領域は、第1板材が露出している領域と同様にして特定してもよいし、他の方法により特定してもよい。
図2に示すように、表面形状測定装置20は、溶接ビード36が伸びる方向(y方向)に沿って一定間隔毎にxz平面内の表面形状を測定する(図2の複数の線状領域38のそれぞれで表面形状を測定する)。以下では、各xz平面において測定された溶接部品30の2次元の表面形状を2次元測定形状という。y方向に一定間隔毎に測定された多数の2次元測定形状によって、図4(a)に例示するように、溶接部品30の3次元の表面形状60(以下、3次元測定形状60という)が得られる。なお、図4(a)では、多数の2次元測定形状70のうちの1つを点線で示している。3次元測定形状60は、x、y、z座標により規定された多数の座標点によって表される。
なお、図1、2から明らかなように、第2板材34は溶接後に露出する領域が広いのに対し、第1板材32は溶接後に露出する領域が狭い。
例えば、図11(b)の例では、ステップS32で上方変形領域WU4が溶接ビード領域WB1として特定されている。溶接ビード領域WB1と下方変形領域WL2の間の非変形領域WN3の幅が基準距離未満であるので、ステップS34でYESの判定がされ、ステップS36で下方変形領域WL2と非変形領域WN3が溶接ビード領域WBに組み込まれる。すなわち、溶接ビード領域WB1が、溶接ビード領域WB2まで拡大する。次に、再度、ステップS34が実行される。このときには、溶接ビード領域WB2の外に、変形領域が存在せず、ステップS34の条件が満たされない。したがって、ステップS34でNOと判定される。このため、図11(b)の例では、下方変形領域WL2から上方変形領域WU4までの領域が、溶接ビード領域WBとして特定される。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
12:演算装置
14:記憶装置
20:表面形状測定装置
30:溶接部品
32:板材
34:板材
34b:端面
36:溶接ビード
38:線状領域
42b:線
60:3次元測定形状
62:3次元基準形状
64:第1板材3次元基準形状
66:第2板材3次元基準形状
68:フィッティング領域
70:2次元測定形状
72:2次元基準形状
74:第1板材2次元基準形状
76:第2板材2次元基準形状
78:直線
80:フィッティング領域
Claims (6)
- 曲面形状を有する第1板材と曲面形状を有する第2板材とを溶接した構造体の溶接ビードの検査装置であって、
溶接ビードに交差する断面における構造体の表面形状を測定した測定形状を記述する測定形状データの入力を受ける入力手段と、
前記断面における第1板材の溶接前の表面形状の基準形状を記述する第1板材基準形状データを記憶する記憶手段と、
測定形状の傾斜角度分布と第1板材の基準形状の傾斜角度分布に基づいて、測定形状の中から第1板材が露出している領域を特定する領域特定手段、
を有することを特徴とする溶接ビード検査装置。 - 領域特定手段が、測定形状を傾斜角度が近い領域毎に区分したときの各領域の傾斜角度と、第1板材の基準形状を傾斜角度が近い領域毎に区分したときの各領域の傾斜角度に基づいて、測定形状の中から第1板材が露出している領域を特定することを特徴とする請求項1に記載の溶接ビード検査装置。
- 測定形状の中の第1板材が露出している領域に合わせて第1板材の基準形状を配置し、測定形状の中の溶接ビードが形成されている領域と第1板材が露出している領域との境界における溶接ビードが形成されている領域の形状と第1板材の基準形状との間の角度を算出するクランク角算出手段をさらに有していることを特徴とする請求項1または2に記載の溶接ビード検査装置。
- 測定形状の中から、溶接ビードが形成されている領域を特定する溶接ビード特定手段と、
溶接ビードが形成されている領域の第1板材側の境界点と、溶接ビードが形成されている領域の第2板材側の境界点とを結ぶ直線とその直線から最も離れている溶接ビードが形成されている領域内の測定形状上の座標点との間の距離を算出する距離算出手段、
をさらに備えていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の溶接ビード検査装置。 - 曲面形状を有する第1板材と曲面形状を有する第2板材とを溶接した構造体の溶接ビードの検査方法であって、
コンピュータに、
溶接ビードに交差する断面における構造体の表面形状を測定した測定形状を記述する測定形状データを入力する入力ステップと、
前記断面における第1板材の溶接前の表面形状の基準形状を記述する第1板材基準形状データを記憶させる記憶ステップと、
測定形状の傾斜角度分布と第1板材の基準形状の傾斜角度分布に基づいて、測定形状の中から第1板材が露出している領域を特定する領域特定ステップ、
を実行させることを特徴とする検査方法。 - 曲面形状を有する第1板材と曲面形状を有する第2板材とを溶接した構造体の溶接ビードの検査に用いられるプログラムであって、
コンピュータに、
溶接ビードに交差する断面における構造体の表面形状を測定した測定形状を記述する測定形状データを入力する入力ステップと、
前記断面における第1板材の溶接前の表面形状の基準形状を記述する第1板材基準形状データを記憶させる記憶ステップと、
測定形状の傾斜角度分布と第1板材の基準形状の傾斜角度分布に基づいて、測定形状の中から第1板材が露出している領域を特定する領域特定ステップ、
を実行させることを特徴とするプログラム。
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