JP2013068580A - 溶接ビード欠陥検出装置及び溶接ビード欠陥検出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】溶接ビードの欠陥を検出する溶接ビード欠陥検出装置10であって、溶接モデルBLと平滑モデルSLとの比較、あるいは、平滑モデルSLと折線モデルVLとの比較、に基づいて、溶接モデルBLを、異常点と正常点とに分別する点群データ分別手段200と、異常点と、隣接する正常点間の距離と、に基づいて、溶接モデルBLを、欠落領域GGと非欠落領域GNとに分別する欠落領域分別手段300と、欠落領域GGまたは非欠落領域GNを順次併合して併合欠落領域GGGとする欠落領域併合手段400と、を具備する。
【選択図】図2
Description
なお、図1では、破線が電気通信線を示し、二点鎖線がレーザ光を示している。また、以下では、図1に示すX、Y及びZ方向に従って説明する。
溶接ビード欠陥検出装置10は、点群データ取得手段100と、点群データ分別手段200と、欠落領域分別手段300と、欠落領域併合手段400と、穴あき領域判定手段500と、を具備している。
溶接ビード欠陥検出工程S10は、本発明に係る溶接ビード欠陥検出方法における溶接ビード欠陥検出工程の実施形態である。溶接ビード欠陥検出工程S10は、点群データ取得工程S100と、点群データ分別工程S200と、欠落領域分別工程S300と、欠落領域併合工程S400と、穴あき領域判定工程S500と、を具備している。
点群データ取得工程S100は、溶接ビード25の表面形状についてX方向の断面形状を点群データとして取得し、点群データにおいて溶接ビード25が存在するビード区間Wを特定する工程である。
点群データ取得工程S100は、マスタ形状取得工程S110と、溶接形状取得工程S120と、位置合わせ工程S130と、ビード区間特定工程S140と、を具備している。
なお、図5では、横軸がX方向(溶接部品20の表面形状を測定する断面方向)を、縦軸がZ方向(鉛直方向)を示している。また、図5では、実線がマスタモデルMLを示している。
溶接形状取得工程S120では、表面形状測定装置15によって測定された溶接ビード25の表面形状についてX方向の断面形状の点群データとしての溶接モデルBLとして取得する。
なお、図6では、横軸がX方向(溶接部品20の表面形状を測定する断面方向)を、縦軸はZ方向(鉛直方向)を示している。また、図6では、実線は溶接モデルBLを、破線がマスタモデルMLを示している。
なお、図7では、横軸がX方向(溶接部品20の表面形状を測定する断面方向)を、縦軸がZ方向(鉛直方向)及びZ方向差分ΔZを示している。また、図7では、上段のグラフでは、実線が溶接モデルBLを、破線がマスタモデルMLを示し、下段のグラフでは、一点鎖線がZ差分ラインΔZLを示している。
点群データ分別工程S200は、点群データとしての溶接モデルBLと、溶接モデルBLを平滑化した平滑モデルSLとの比較、あるいは、平滑モデルSLと溶接ビード25の表面形状を折線に近似した折線モデルVLとの比較、に基づいて、溶接モデルBL(点群データ)を、異常点と正常点とに分別する工程である。
なお、図9では、横軸がX方向(溶接部品20の表面形状を測定する断面方向)を、縦軸がZ方向(鉛直方向)を示している。また、図9では、実線が溶接モデルBLを、破線がマスタモデルMLを、一点鎖線が平滑モデルSLを示している。
なお、図10では、横軸がX方向(溶接部品20の表面形状を測定する断面方向)を、縦軸がZ方向(鉛直方向)を示している。また、図9では、実線が折線モデルVLを、破線がマスタモデルMLを、一点鎖線が平滑モデルSLを示している。
なお、図11では、横軸がX方向(溶接部品20の表面形状を測定する断面方向)を、縦軸がZ方向(鉛直方向)を示している。また、図9では、実線が溶接モデルBLを、破線がマスタモデルMLを示している。
なお、図12では、図の上側に欠落領域併合工程S400を示し、図の下側に穴あき領域判定工程S500を示している。
欠落領域併合工程S400では、始点R1から終点R2までにおいて、欠落領域GGm(m=1、・・・M)を併合していくものとする。さらに、以下では、併合するに伴い累積値α、累積値β、併合するにあたってのそれぞれの最大値である累積最大値αmax、累積最大値βmaxを計算していくものとする。
ステップS510では、併合欠落領域GGGにおける累積最大値αmaxすなわち併合欠落領域GGGのX方向の幅が閾値TH51より大きいかどうかを確認する。累積最大値αmaxが閾値TH51より大きい場合には、ステップS520へ移行する。それ以外の場合には、ステップS530へ移行する。
溶接ビード欠陥検出方法S10によれば、溶接ビード欠陥の検出精度を向上することができる。すなわち、溶接ビード欠陥検出方法S10によれば、穴あき見逃しを防止し、かつ、誤検出を最小限に抑えることができる。
15 表面形状測定装置
20 溶接部品
21 下板
22 上板
25 溶接ビード
100 点群データ取得手段
200 点群データ分別手段
300 欠落領域分別手段
400 欠落領域併合手段
500 穴あき判定手段
S10 溶接ビード検出方法
S100 点群データ取得工程
S200 点群データ分別工程
S300 欠落領域分別工程
S400 欠落領域併合工程
S500 穴あき判定工程
BL 溶接モデル
ML マスタモデル
SL 平滑モデル
VL 折線モデル
GG 欠落領域
GN 非欠落領域
DG 幅(欠落領域)
DN 幅(非欠落領域)
GGG 併合欠落領域
Claims (2)
- 溶接ビードの欠陥を検出する溶接ビード欠陥検出装置であって、
溶接ビードの表面形状について所定断面方向の点群データを取得する点群データ取得手段と、
前記点群データと前記点群データを平滑化した平滑モデルとの比較、あるいは、前記平滑モデルと前記溶接ビードの表面形状を折線に近似した折線モデルとの比較、に基づいて、該点群データを、異常点と正常点とに分別する点群データ分別手段と、
前記異常点と、隣接する前記正常点間の距離と、に基づいて、前記点群データを、欠落領域と非欠落領域とに分別する欠落領域分別手段と、
所定断面方向の一側の最端に位置する前記欠落領域に対して、所定断面方向の他側に向かって、前記欠落領域または前記非欠落領域を順次併合して併合欠落領域とするにあたって、併合される前記非欠落領域の所定断面方向の幅と、併合した前記欠落領域の所定断面方向の幅の累積値と併合した前記非欠落領域の所定断面方向の幅の累積値との差と、に基づいて、その併合を終了する欠落領域併合手段と、
前記併合欠落領域の所定断面方向の幅に基づいて、前記併合欠落領域を穴あき領域として判定する穴あき領域判定手段と、
を具備する、
溶接ビード欠陥検出装置。 - 溶接ビードの欠陥を検出する溶接ビード欠陥検出方法であって、
溶接ビードの表面形状について所定断面方向の点群データを取得し、
前記点群データと前記点群データを平滑化した平滑モデルとの比較、あるいは、前記平滑モデルと前記溶接ビードの表面形状を折線に近似した折線モデルとの比較、に基づいて、該点群データを、異常点と正常点とに分別し、
前記異常点と、隣接する前記正常点間の距離と、に基づいて、前記点群データを、欠落領域と非欠落領域とに分別し、
所定断面方向の一側の最端に位置する前記欠落領域に対して、所定断面方向の他側に向かって、前記欠落領域または前記非欠落領域を順次併合して併合欠落領域とするにあたって、併合される前記非欠落領域の所定断面方向の幅と、併合した前記欠落領域の所定断面方向の幅の累積値と併合した前記非欠落領域の所定断面方向の幅の累積値との差と、に基づいて、その併合を終了し、
前記併合欠落領域の所定断面方向の幅に基づいて、前記併合欠落領域を穴あき領域として判定する、
溶接ビード欠陥検出方法。
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