JP2023104096A - 溶接状態判定装置及び溶接状態判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 溶接状態の判定を行う装置の簡素化に有利な溶接状態判定装置及び溶接状態判定方法を提供する。
【解決手段】 溶接状態判定装置１は、広角レンズ１０ａを有し、第１部材９０と第２部材９１とが溶接されるときに、溶接部９２の裏側に設定される溶接線ＷＬの全体を含む溶接部９２の裏面を、広角レンズ１０ａを介して撮影する撮影装置１０と、撮影装置１０の撮影画像に基づいて溶接部９２の状態の良否を判定する制御演算部１１とを備える。撮影装置１０は、溶接線ＷＬの延伸方向に対して溶接部９２の裏面を撮影する方向が傾斜する姿勢に配置される。
【選択図】 図２

Description

本開示は、溶接状態判定装置及び溶接状態判定方法に関する。

例えば、レーザ溶接又はレーザ・アークハイブリッド溶接などによる貫通溶接において発生し得る溶接欠陥として、裏波不良がある。従来、裏波不良の発生を抑えるための指標として、溶接部の裏側に形成される裏波の状態をより精度良く把握するために、溶接部の裏側を直接的に観察する技術がある。特許文献１は、レーザが照射される溶接部の表側とは反対側すなわち裏側で発生するプラズマ光を、溶接部の裏側からセンサにより測定することで、裏波が健全に形成されているか否かを監視する方法に関する技術を開示している。

特開平１０－７６３８３号公報

特許文献１に開示されている方法では、裏波が形成される溶接部の裏面をセンサが常時観察するためには、観察装置側、又は、溶接対象を保持する保持機構側のいずれかの部位を移動させる機構が必要となる。また、レーザ溶接等による貫通溶接の施工時には、スパッタ又はヒュームが発生するため、センサには、スパッタ等への対策としての機構が必要となる。

そこで、本開示は、溶接状態の判定を行う装置の簡素化に有利な溶接状態判定装置及び溶接状態判定方法を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る溶接状態判定装置は、広角レンズを有し、二つの部材又は部位が溶接されるときに、溶接部の裏側に設定される溶接線の全体を含む溶接部の裏面を、広角レンズを介して撮影する撮影装置と、撮影装置の撮影画像に基づいて溶接部の状態の良否を判定する制御演算部と、を備え、撮影装置は、溶接線の延伸方向に対して溶接部の裏面を撮影する方向が傾斜する姿勢に配置される。

また、本開示の他の態様に係る溶接状態判定装置は、広角レンズを有し、二つの部材又は部位が溶接されるときに、広角レンズを介して溶接部の裏面を撮影する撮影装置と、撮影装置の撮影画像に基づいて溶接部の状態の良否を判定する制御演算部と、を備え、撮影装置は、溶接部の裏側に設定される溶接線の全体が画角に収まる位置に配置される。

上記の各溶接状態判定装置では、制御演算部は、撮影画像に基づいて、溶接線に沿って形成された裏波の状態の良否を判断してもよい。ここで、制御演算部は、撮影画像からスパッタ発生量を計測し、スパッタ発生量が予め規定された許容量であるかどうかに基づいて裏波の状態の良否を判断してもよい。制御演算部は、撮影画像から裏波が生じている領域としての高輝度領域のずれ量を計測し、ずれ量が予め規定された許容範囲内に含まれるかどうかに基づいて裏波の状態の良否を判断してもよい。制御演算部は、撮影画像から溶接部の裏面の輝度の変動量を算出し、変動量が予め規定された許容範囲内に含まれるかどうかに基づいて裏波の状態の良否を判断してもよい。制御演算部は、予め輝度の観測波形の取得と裏波の状態の良否判断とを併せた施工試験を実行させて蓄積したデータを人工知能に適用することで波形データを取得し、波形データを参照することで変動量を算出してもよい。二つの部材又は部位は、部分溶込み溶接で互いに接合され、制御演算部は、撮影画像に基づいて溶接部の裏面の輝度分布を算出し、輝度分布に予め規定された閾値を超えた領域があるかどうかに基づいて部分溶込み溶接の良否を判断してもよい。

更に、本開示の一態様に係る溶接状態判定方法は、二つの部材又は部位が溶接されるときに、溶接部の裏側に設定される溶接線の全体を含む溶接部の裏面を、広角レンズを介して溶接線の延伸方向に対して傾斜する方向から撮影する撮影工程と、撮影工程での撮影画像に基づいて溶接部の状態の良否を判定する工程と、を含む。

本開示によれば、溶接状態の判定を行う装置の簡素化に有利な溶接状態判定装置及び溶接状態判定方法を提供することができる。

第１実施形態に係る溶接状態判定装置の概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態において撮影装置が裏波を撮影している状態を示す斜視図である。 溶接対象及び撮影装置をＸ方向に沿って見た側面図である。 溶接対象及び撮影装置をＺ方向に沿って見た平面図である。 第１実施形態における溶接状態判定工程を示すフローチャートである。 裏波の状態が良好であるときに撮影された第１撮影画像を示す図である。 裏波の状態が不良であるときに撮影された第２撮影画像を示す図である。 第１撮影画像を二値化することで得られた第１処理画像を示す図である。 第２撮影画像を二値化することで得られた第２処理画像を示す図である。 撮影時間に対する１画像当たりのスパッタ発生量を示すグラフである。 第２実施形態における溶接状態判定工程を示すフローチャートである。 裏波の状態が良好であるときに撮影された第３撮影画像を示す図である。 楕円フィッティングが適用される第３処理画像を示す図である。 裏波の状態が不良であるときに撮影された第４撮影画像を示す図である。 楕円フィッティングが適用される第４処理画像を示す図である。 撮影時間に対する基準線と高輝度領域の中心とのずれを示すグラフである。 実際の裏波写真と裏波の状態の良否判断による結果とを比較した図である。 撮影装置が突合せ継手で生じる裏波を撮影している状態を示す斜視図である。 第３実施形態における溶接状態判定工程を示すフローチャートである。 第４実施形態における溶接状態判定工程を示すフローチャートである。

以下、いくつかの例示的な実施形態について図面を参照して説明する。ここで、各実施形態に示す寸法、材料、その他、具体的な数値等は例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。また、実質的に同一の機能及び構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、本開示に直接関係のない要素については図示を省略する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る溶接状態判定装置１の概略構成を示すブロック図である。図２は、溶接施工中に、溶接状態判定装置１に含まれる撮影装置１０が裏波９３を撮影している状態を示す斜視図である。溶接状態判定装置１は、溶接機８０が二つの部材又は部位を溶接しているときに、裏波９３を撮影して得られた画像に基づいて裏波９３の状態の良否を判定する。

溶接状態判定装置１が良否判定の対象とする裏波９３を生じさせる溶接は、例えば、レーザ溶接方式又はレーザ・アークハイブリッド溶接方式を採用した貫通溶接である。本実施形態では、溶接状態判定装置１は、一例として、レーザ溶接方式を採用した溶接機８０によって施工された溶接部９２に係る裏波９３の状態の良否を判定する。溶接機８０は、レーザトーチ８１等を備える。レーザトーチ８１は、不図示のレーザ発振器から発振されたレーザを内部に導入し、集光光学系を介して溶接位置にレーザ光Ｌｓを照射する。溶接機８０は、レーザ光Ｌｓの照射位置を溶接位置に沿って移動させることで、突合せ溶接を実施する。

また、本実施形態における溶接対象は、各々が金属板である第１部材９０及び第２部材９１である。溶接機８０は、一例として、第１部材９０の主平面に対して第２部材９１の端面を互いに垂直となる状態で貫通溶接し、Ｔ継手を作製する。このとき、第１部材９０と第２部材９１との接合部には、レーザ光Ｌｓが照射されて溶接部９２が形成される。同時に、第２部材９１を介してレーザ光Ｌｓの照射側とは反対側となる溶接部９２の裏側には、裏波９３が生じる。

以下、溶接機８０が第１部材９０と第２部材９１とを溶接してＴ継手を作製する想定に合わせて、図２に示すように、ＸＹＺ座標による各方向を設定する。第２部材９１の端面が溶接される第１部材９０の主平面と平行となる平面として、ＸＹ平面を規定する。Ｙ方向は、第２部材９１の延伸方向に沿う。つまり、本実施形態における溶接方向は、Ｙ方向に沿う。Ｘ方向は、Ｙ方向に対して垂直である。また、Ｚ方向は、ＸＹ平面に対して垂直となる方向である。つまり、第１部材９０の主平面に対する第２部材９１の接合方向は、Ｚ方向に沿う。

また、溶接施工時に裏波９３が生じる位置の基準として、図２に示すように、溶接線ＷＬを設定する。第１部材９０の主平面と第２部材９１の端面とが対向する接合部には、溶接方向であるＹ方向に各々沿って延伸する、第１部材９０と第２部材９１との二つの仮想交線が生じる。溶接線ＷＬは、レーザ光Ｌｓが照射される側の一方の仮想交線とは第２部材９１を介して反対側すなわち裏側に生じる他方の仮想交線である。つまり、裏波９３は、溶接部９２の形成に合わせて、おおよそ溶接線ＷＬ上に生じる。

溶接状態判定装置１は、撮影装置１０と、制御演算部１１と、記憶部１２と、入力部１３と、出力部１４とを備える。

撮影装置１０は、少なくとも、溶接対象のうち溶接線ＷＬ全体を含む一部位を撮影する。撮影装置１０は、例えばＣＭＯＳカメラである。また、撮影装置１０による撮影には、広角レンズ１０ａが使用される。以下、撮影装置１０が撮影した画像を単に「撮影画像」という。

図３Ａ及び図３Ｂは、溶接対象に対する撮影装置１０の設置位置と、撮影装置１０の撮影範囲Ｐとを例示する図である。図３Ａは、溶接線ＷＬ上に裏波９３が生じる側を視認するように、溶接対象及び撮影装置１０をＸ方向に沿って見た側面図である。図３Ｂは、第２部材９１を視認するように、溶接対象及び撮影装置１０をＺ方向に沿って見た平面図である。図３Ａ及び図３Ｂでは、撮影範囲Ｐが、二つの一点鎖線で挟まれる領域として表されている。また、図３Ａ及び図３Ｂに示す例では、第１部材９０と第２部材９１との各々のＹ方向の長さＬの全体に溶接線ＷＬが設定され、溶接線ＷＬの全体に亘って裏波９３が生じている状態が示されている。

撮影装置１０は、溶接対象上に設定される溶接線ＷＬの延伸方向に対して、溶接線ＷＬ上に生じた裏波９３を撮影する方向が傾斜する姿勢に配置される。ここで、溶接線ＷＬの延伸方向であるＹ方向について見ると、撮影装置１０は、溶接線ＷＬが設定されている範囲外に配置される。例えば、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、溶接線ＷＬが第１部材９０及び第２部材９１のＹ方向の寸法と同等の長さＬに設定されている場合、撮影装置１０の少なくとも一部も、長さＬで規定されている溶接対象のＹ方向での寸法範囲内には位置しない。また、撮影装置１０は、裏波９３が生じる部位全体すなわち溶接線ＷＬ全体が一時に画角に収まる位置に配置される。そして、撮影装置１０は、上記二つの配置条件の少なくともいずれかに基づいて配置されることに加えて、広角レンズ１０ａを使用することで、撮影範囲Ｐに溶接線ＷＬ全体を含ませることができる。つまり、撮影装置１０の溶接対象に対する位置や姿勢は、溶接施工時に変化しない。

制御演算部１１は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）であり、本実施形態に係る溶接状態判定方法としての溶接状態判定工程に係るプログラムを実行する。制御演算部１１は、撮影装置１０、記憶部１２、入力部１３及び出力部１４に、電気的に接続されている。また、溶接状態判定工程が実行されることで得られた判定結果を溶接施工中の溶接機８０にリアルタイムで反映させる場合には、制御演算部１１は、溶接機８０と電気的に接続されていてもよい。

記憶部１２は、例えば、半導体メモリー又はＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等の磁気記憶装置であり、プログラム又はデータベース等を格納（保存）する。制御演算部１１は、記憶部１２に保存されているプログラム又はデータを適宜読み出すことができる。また、制御演算部１１は、記憶部１２に対して新たなデータを適宜書き込むことができる。例えば、記憶部１２は、撮影画像を保存する。

また、記憶部１２は、プログラム格納部１５を有する。プログラム格納部１５は、少なくとも、溶接状態判定工程の一連の制御に係る制御プログラムを格納する。また、以下で説明する第３実施形態に係る溶接状態判定工程を採用する場合、プログラム格納部１５には、人工知能（ＡＩ）に関する機械学習プログラムが格納されてもよい。この場合、記憶部１２は、機械学習プログラムを実行するに際して参照されるデータベースを格納するデータベース格納部１６を有してもよい。

入力部１３は、例えば、キーボード又はタッチパネル等の操作入力装置、情報を外部から受信する受信装置、又は、メモリーカード等の可搬性のメモリー装置から情報を読み込む入力ポートである。操作者は、操作入力装置としての入力部１３から直接的に各種情報を入力することができる。又は、制御演算部１１は、各種情報を、受信装置としての入力部１３からＬＡＮ又はインターネット等の通信ネットワークを介して外部のサーバー等から受信させることができる。更には、制御演算部１１は、各種情報を、入力ポートとしての入力部１３を介してメモリー装置から転送させることができる。入力部１３によって入力され得る情報は、例えば、スパッタ発生量が許容量であるかどうかを判断する工程（Ｓ１０３；図４参照）にて参照されるスパッタ発生量の許容量である。なお、スパッタ発生量等の詳細については、溶接条件判定工程に関する説明と併せて後述する。

出力部１４は、モニター等の表示部、情報を外部に送信する送信装置、又は、メモリー装置に情報を書き込む出力ポートなどである。制御演算部１１は、溶接状態判定工程によって得られた判定結果を、表示部としての出力部１４に表示させることで、操作者等に直接的に認識させることができる。又は、制御演算部１１は、判定結果を、送信装置としての出力部１４から通信ネットワークを介して外部のサーバー等に送信させることができる。更には、制御演算部１１は、判定結果を、出力ポートとしての出力部１４からメモリー装置に転送させることができる。

次に、溶接状態判定装置１の作用、及び、本実施形態に係る溶接状態判定方法について説明する。

一般に、レーザ溶接等による貫通溶接において裏波不良が発生すると、接合部にて板厚全体が溶融されていないことになるため、所望の継手強度が得られないこともあり得る。そこで、溶接状態判定装置１は、裏波不良の発生を抑えるための指標として、溶接施工中の裏波９３の状態の良否を、以下で詳説する溶接状態判定を実施することで把握する。

図４は、第１実施形態に係る溶接状態判定方法としての溶接状態判定工程を示すフローチャートである。溶接状態判定工程は、図４に示すフローチャートに沿った一連の工程を含む、溶接状態判定装置１の制御プログラムとして、制御演算部１１によって実行される。

制御演算部１１は、溶接機８０による溶接施工の開始に併せて、溶接状態判定工程の実行を開始する。まず、制御演算部１１は、裏波撮影工程Ｓ１００を実行する。裏波撮影工程Ｓ１００では、制御演算部１１は、撮影装置１０に溶接対象を撮影させる。ここで、撮影装置１０の撮影範囲Ｐには、少なくとも溶接線ＷＬ全体が含まれる。したがって、溶接施工の進捗状況に合わせて撮影装置１０の位置又は姿勢等を変化させずとも、撮影画像には撮影時点で生じている裏波９３が写ることになる。そして、制御演算部１１は、撮影画像を記憶部１２に保存する。

次に、制御演算部１１は、画像処理工程Ｓ１０１を実行する。画像処理工程Ｓ１０１では、制御演算部１１は、まず、記憶部１２から撮影画像を取得する。

図５Ａ及び図５Ｂは、画像処理工程Ｓ１０１で処理される撮影画像の例を示す図である。図５Ａは、裏波９３の状態が良好であるときに撮影された第１撮影画像ＩＭ１を示す図である。図５Ｂは、裏波９３の状態が不良であるときに撮影された第２撮影画像ＩＭ２を示す図である。撮影画像は、図５Ａ及び図５Ｂに示すようにグレースケール画像であってもよいし、カラー画像であってもよい。図５Ａ及び図５Ｂに示す撮影画像には、第１部材９０及び第２部材９１の各々の一部が含まれ、かつ、撮影時点で溶接されている溶接部９２の裏側に位置する部位、すなわち、裏波９３が生じている部位が高輝度で表されている。

そして、制御演算部１１は、取得した撮影画像から、例えば、特定の色成分の画像を予め設定した輝度値の閾値で二値化することで、高輝度領域を抽出する。以下、撮影画像に基づいて二値化された画像を単に「処理画像」という。

図６Ａ及び図６Ｂは、処理画像の例を示す図である。図６Ａは、図５Ａに示す第１撮影画像ＩＭ１を二値化することで得られた第１処理画像ＩＭ３を示す図である。図６Ｂは、図５Ｂに示す第２撮影画像ＩＭ２を二値化することで得られた第２処理画像ＩＭ４を示す図である。まず、図６Ａに示す第１処理画像ＩＭ３を参照すると、裏波９３が生じている領域が第１高輝度領域９４として抽出され、併せて、第１高輝度領域９４とは異なる第２高輝度領域９５が抽出される。一方、図６Ｂに示す第２処理画像ＩＭ４を参照すると、裏波９３が生じている領域が第１高輝度領域９４として抽出されるが、第２高輝度領域９５は抽出されない。

次に、制御演算部１１は、スパッタ発生量計測工程Ｓ１０２を実行する。スパッタ発生量計測工程Ｓ１０２では、制御演算部１１は、画像処理工程Ｓ１０１にて処理画像から抽出された第２高輝度領域９５の抽出量を、溶接施工時のスパッタの発生量に相当すると認定して、そのスパッタ発生量[個]を計測する。

次に、制御演算部１１は、スパッタ発生量計測工程Ｓ１０２で特定されたスパッタ発生量が許容量であるかどうかを判断する（Ｓ１０３）。スパッタ発生量の許容量は、例えば、溶接対象の板厚又は溶接条件ごとに、裏波９３の状態が良好となる場合との関係性を踏まえて予め定められる。ここで、制御演算部１１は、スパッタ発生量が許容量であると判断した場合（ＹＥＳ）、裏波９３の状態が「良好」であると判断する（Ｓ１０４）。一方、制御演算部１１は、スパッタ発生量が許容量ではないと判断した場合（ＮＯ）、裏波９３の状態が「不良」であると判断する（Ｓ１０５）。

特に、裏波９３の状態が「不良」であると判断された場合（Ｓ１０５）、引き続き、制御演算部１１は、スパッタ発生量計測工程Ｓ１０２で計測されたスパッタ発生量が許容量よりも多いかどうかを判断してもよい（Ｓ１０６）。ここで、制御演算部１１は、スパッタ発生量が許容量よりも多いと判断した場合（ＹＥＳ）、撮影時での溶込み量について、溶込み過多であると判断してもよい（Ｓ１０７）。特に、溶接部９２が溶込み過多となる場合には、溶け落ちが生じていると判断することもできる。一方、制御演算部１１は、スパッタ発生量が許容量よりも多くない、すなわち、許容量よりも少ないと判断した場合（ＮＯ）、撮影時での溶込み量について、溶込み不足であると判断してもよい（Ｓ１０８）。特に、溶接部９２が溶込み不足となる場合には、溶接出力が低下していると判断することもできる。

Ｓ１０４、Ｓ１０７及びＳ１０８の各判断の後、次に、制御演算部１１は、引き続き別の撮影画像に基づく裏波９３の状態の良否判断が必要かどうかを判断する（Ｓ１０９）。別の撮影画像とは、一連の溶接施工中の裏波撮影工程Ｓ１００において、ここまでの裏波９３の状態の良否判断の基とされた撮影画像の撮影時からある時間が経過した後の撮影で得られた撮影画像をいう。ここで、制御演算部１１は、別の撮影画像に基づく裏波９３の状態の良否判断が必要であると判断した場合（ＹＥＳ）、画像処理工程Ｓ１０１に戻る。一方、制御演算部１１は、別の撮影画像に基づく裏波９３の状態の良否判断が必要ではないと判断した場合（ＮＯ）、溶接状態判定工程の実行を終了する。別の撮影画像に基づく裏波９３の状態の良否判断が必要ではない場合とは、例えば、溶接線ＷＬの全域に渡る溶接施工が終了した場合である。

次に、溶接状態判定装置１及び溶接状態判定方法の効果について説明する。

本実施形態に係る溶接状態判定装置１及び溶接状態判定方法は、二つの部材又は部位が溶接されるときに適用され得る。本実施形態における上記例示では、第１部材９０と第２部材９１との二つの部材が溶接対象とされている。

このとき、溶接状態判定装置１は、広角レンズ１０ａを有し、溶接部９２の裏側に設定される溶接線ＷＬの全体を含む溶接部９２の裏面を、広角レンズ１０ａを介して撮影する撮影装置１０を備える。また、溶接状態判定装置１は、撮影装置１０の撮影画像に基づいて溶接部９２の状態の良否を判定する制御演算部１１を備える。撮影装置１０は、溶接線ＷＬの延伸方向に対して溶接部９２の裏面を撮影する方向が傾斜する姿勢に配置される。

また、溶接状態判定装置１は、広角レンズ１０ａを有し、広角レンズ１０ａを介して溶接部９２の裏面を撮影する撮影装置１０と、撮影装置１０の撮影画像に基づいて溶接部９２の状態の良否を判定する制御演算部１１とを備える。撮影装置１０は、溶接部９２の裏側に設定される溶接線ＷＬの全体が画角に収まる位置に配置される。

更に、溶接状態判定方法は、溶接部９２の裏側に設定される溶接線ＷＬの全体を含む溶接部９２の裏面を、広角レンズ１０ａを介して溶接線ＷＬの延伸方向に対して傾斜する方向から撮影する撮影工程を含む。また、溶接状態判定方法は、撮影工程での撮影画像に基づいて溶接部９２の状態の良否を判定する工程を含む。

ここで、撮影装置１０の撮影画像は、本実施形態における上記例示では、第１撮影画像ＩＭ１又は第２撮影画像ＩＭ２に相当する。撮影工程は、本実施形態における上記例示では、図４のフローチャートに示す裏波撮影工程Ｓ１００に相当する。また、溶接部９２の状態の良否を判定する工程は、本実施形態における上記例示では、図４のフローチャートに示すＳ１０３～Ｓ１０５に相当する。

まず、溶接部９２の状態の良否を判定するに際して、溶接部９２の裏面を撮影することで得られた撮影画像が参照される。そのため、例えば、二つの部材又は部位がレーザ溶接等による貫通溶接で接合されるときには、溶接施工時に生じた裏波９３を直接撮影した撮影画像が参照されることになる。したがって、本実施形態によれば、裏波９３を間接的に観察する場合に比べて、裏波９３の状態をより精度良く把握することができる。

ここで、参照される撮影画像は、溶接線ＷＬの延伸方向に対して溶接部９２の裏面を撮影する方向が傾斜する姿勢に配置された撮影装置１０が、広角レンズ１０ａを介して撮影したものである。そのため、図３Ａ及び図３Ｂの例示のように、撮影装置１０は、裏波９３が生じる溶接部９２の裏側からより離間させられるので、レーザ溶接等による貫通溶接の施工時に発生するスパッタ又はヒュームの影響を受けづらい。したがって、本実施形態によれば、撮影装置１０におけるスパッタ又はヒュームへの対策の簡素化に有利となる。また、撮影装置１０は、図３Ａ及び図３Ｂの例示のように、撮影範囲Ｐに裏波９３が生じ得る領域をすべて含めるように配置されることもできるので、常時、裏波９３全体を含む撮影画像を取得することができる。したがって、本実施形態によれば、溶接施工の進行に伴って撮影装置１０又は溶接対象の部材のいずれも移動させる必要がないので、溶接状態判定装置１又は溶接対象の保持機構等の構成を簡素化することができる。

また、撮影装置１０は、溶接部９２の裏側に設定される溶接線ＷＬの全体が画角に収まる位置に配置されるように規定されてもよい。この規定によっても、裏波９３が生じ得る領域がすべて撮影範囲Ｐに含まれることになるため、溶接状態判定装置１又は溶接機８０の構成が簡素化される。また、撮影装置１０は、広角レンズ１０ａを介して撮影することで、溶接線ＷＬの延伸方向に対して溶接部９２の裏面を撮影する方向が傾斜する姿勢に配置され得る。したがって、この規定によっても、撮影装置１０を溶接部９２の裏側からより離間させることができるので、撮影装置１０におけるスパッタ又はヒュームへの対策の簡素化に有利となる。

このように、本実施形態によれば、溶接状態の判定を行う装置の簡素化に有利な溶接状態判定装置１及び溶接状態判定方法を提供することができる。

また、溶接状態判定装置１等では、制御演算部１１は、撮影画像に基づいて、溶接線ＷＬに沿って形成された裏波９３の状態の良否を判断してもよい。

裏波９３の状態の良否は、レーザ溶接等による貫通溶接の良否に直接的に関係する。したがって、この溶接状態判定装置１等によれば、裏波９３の状態の良否を判断し、その結果として溶接状態の良否を判定するので、例えば、溶接状態の良否判定の簡易化、又は、溶接状態の良否判定の精度を向上させる点で有利となり得る。

更に、溶接状態判定装置１等では、制御演算部１１は、撮影画像からスパッタ発生量を計測し、スパッタ発生量が予め規定された許容量であるかどうかに基づいて裏波９３の状態の良否を判断してもよい。

レーザ溶接等による貫通溶接で発生するスパッタの発生量は、溶込み量、すなわち、溶接部９２の状態に関係する。そのため、この溶接状態判定装置１によれば、裏波９３の状態の良否を、スパッタ発生量から簡易的に判断することができる。また、上記例示したとおり、この場合、スパッタ発生量が許容量よりも多いか少ないかを判断することで（Ｓ１０６）、溶込み過多となっているか又は溶込み不足となっているかを簡易的に判断することができる。

ここで、上記の溶接状態判定が実施されている溶接施工中に、ある撮影タイミングで得られた撮影画像に関して裏波９３の状態が不良であると判断された場合、制御演算部１１は、その判断結果を溶接機８０にリアルタイムで反映させることができる。例えば、制御演算部１１は、一連の溶接施工中に、裏波９３の状態の良否判断を時間の経過とともに繰り返し実行しているものとする。このとき、制御演算部１１は、裏波９３の状態が不良であるとの判断をしたとき（Ｓ１０５）、溶接機８０に対して溶接施工を停止するように指示してもよい。また、制御演算部１１は、溶込み量に関して、溶込み過多である又は溶込み不足であると判断したとき（Ｓ１０７又はＳ１０８）、溶接機８０に対して溶込み量の状況に応じて溶接条件等を変更させるようなフィードバック制御を実行してもよい。

一方、本実施形態では、制御演算部１１は、裏波９３の状態の良否に係る判断結果を溶接機８０にリアルタイムで反映させるのではなく、溶接施工が終了した後に、溶接部９２全体に関する状態の良否を最終結果として出力部１４から出力させてもよい。

図７は、裏波撮影工程Ｓ１００において裏波９３が撮影された時間ｔに対する、１画像当たりのスパッタ発生量[個]を示すグラフである。図７中、スパッタ発生量の許容量で規定される許容範囲ＡＲが二点鎖線で囲まれる領域として示されている。図７に示すように、溶接施工中に順次撮影された撮影画像に基づいて計測されたスパッタ発生量がすべて許容範囲ＡＲに含まれる場合、溶接部９２全体に亘って裏波９３の状態が良好であると考えられる。そして、操作者等は、図７に示すような最終結果を出力部１４から認識することで、溶接部９２全体に関する状態が良好であり、また、今回の溶接施工によって作製されたＴ継手の品質も良好であると判断することができる。

これに対して、図７に示す最終結果とは異なり、スパッタ発生量が許容範囲ＡＲから外れた場合、溶接部９２中で裏波９３の状態が不良となる部位が発生したと考えられる。この場合、操作者等は、裏波９３の状態が不良となっている部位が存在するという最終結果を出力部１４から認識することで、今回の溶接施工によって作製されたＴ継手の品質を不良と判断することができる。また、上記のＳ１０６における判断によれば、スパッタ発生量が許容量よりも多いか少ないかによって、今回の溶接施工によって作製されたＴ継手の溶接部９２に溶込み過多又は溶込み不足が生じているという最終結果を出力部１４から認識することができる。

なお、上記説明では、溶接部９２の範囲、すなわち、溶接部９２の裏側に位置する溶接線ＷＬの範囲が、第１部材９０及び第２部材９１のＹ方向の長さＬの全体に設定されている場合を例示した。この場合、図３Ａ及び図３Ｂに示すとおり、撮影装置１０の一部又は全体は、Ｘ方向又はＺ方向では第１部材９０及び第２部材９１のいずれとも対向しない。これに対して、溶接線ＷＬの範囲は、第１部材９０又は第２部材９１のＹ方向の長さＬの一部に設定されていてもよい。この場合、撮影装置１０の一部又は全体が、Ｘ方向又はＺ方向で第１部材９０又は第２部材９１と対向するように配置されることもあり得る。

（第２実施形態）
第１実施形態では、制御演算部１１が、撮影画像に基づいて特定されたスパッタ発生量が許容量かどうかを判断することで、裏波９３の状態の良否を判断した。これに対して、第２実施形態では、制御演算部１１は、撮影画像に基づいて特定された高輝度領域のずれが許容範囲内かどうかを判断することで、裏波９３の状態の良否を判断する。

図８は、第２実施形態に係る溶接状態判定方法としての溶接状態判定工程を示すフローチャートである。溶接状態判定工程は、図８に示すフローチャートに沿った一連の工程を含む、溶接状態判定装置１の制御プログラムとして、制御演算部１１によって実行される。なお、本実施形態に係る溶接状態判定装置１の基本構成、及び、溶接対象は、第１実施形態におけるものと同一であるため、以下、各構成要素及び溶接対象には同一の符号を付し、詳細説明を省略する。

制御演算部１１は、溶接機８０による溶接施工の開始に併せて、溶接状態判定工程の実行を開始する。まず、制御演算部１１は、裏波撮影工程Ｓ２００を実行する。裏波撮影工程Ｓ２００は、第１実施形態における図４中の裏波撮影工程Ｓ１００と同一である。

次に、制御演算部１１は、画像処理工程Ｓ２０１を実行する。画像処理工程Ｓ２０１では、制御演算部１１は、まず、第１実施形態と同様に、記憶部１２から撮影画像を取得し、撮影画像を二値化することで得られた処理画像から、裏波９３が生じている領域としての第１高輝度領域９４を抽出する。そして、制御演算部１１は、抽出された第１高輝度領域９４に楕円フィッティングを施し、得られた楕円９６の中心９７を特定する（図９Ａ～図１０Ｂ参照）。ここでの楕円フィッティングには、最小二乗法が採用されてもよい。

図９Ａ及び図９Ｂは、裏波９３の状態が良好であるときに撮影された撮影画像に基づいて得られる楕円９６及び楕円９６の中心９７の例を示す図である。図９Ａは、楕円９６及び中心９７と、基準線ＲＬとを付加した第３撮影画像ＩＭ５を示す図である。図９Ｂは、第１高輝度領域９４に適用された楕円９６と楕円９６の中心９７とを得るために用いられる第３処理画像ＩＭ６を示す図である。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、裏波９３の状態が不良であるときに撮影された撮影画像に基づいて得られる楕円９６及び楕円９６の中心９７の例を示す図である。図１０Ａは、楕円９６及び中心９７と、基準線ＲＬとを付加した第４撮影画像ＩＭ７を示す図である。図１０Ｂは、第１高輝度領域９４に適用された楕円９６と楕円９６の中心９７とを得るために用いられる第４処理画像ＩＭ８を示す図である。

次に、制御演算部１１は、高輝度領域ずれ計測工程Ｓ２０２を実行する。高輝度領域ずれ計測工程Ｓ２０２では、制御演算部１１は、まず、画像処理工程Ｓ２０１にて処理画像から抽出された楕円９６の中心９７を、溶接施工時に裏波９３が生じている領域としての高輝度領域の中心に相当すると認定する。また、制御演算部１１は、高輝度領域のずれを計測するための基準となる基準線ＲＬを決定する。本実施形態では、基準線ＲＬとして、第１実施形態において説明した溶接線ＷＬが採用される。そして、制御演算部１１は、基準線ＲＬからの高輝度領域の中心のずれを計測する。

次に、制御演算部１１は、高輝度領域ずれ計測工程Ｓ２０２で特定された高輝度領域のずれが許容範囲内であるかどうかを判断する（Ｓ２０３）。高輝度領域ずれの許容範囲は、例えば、溶接対象の板厚又は溶接条件ごとに、裏波９３の状態が良好となる場合との関係性を踏まえて予め定められる。ここで、制御演算部１１は、高輝度領域ずれが許容範囲内であると判断した場合（ＹＥＳ）、裏波９３の状態が「良好」であると判断する（Ｓ２０４）。図９Ａの第３撮影画像ＩＭ５を参照するとわかるとおり、裏波９３の状態が良好である場合、楕円９６の中心９７は、基準線ＲＬに近い位置にある。一方、制御演算部１１は、高輝度領域ずれが許容範囲内にないと判断した場合（ＮＯ）、裏波９３の状態が「不良」であると判断する（Ｓ２０５）。図１０Ａの第４撮影画像ＩＭ７を参照するとわかるとおり、裏波９３の状態が不良である場合、楕円９６の中心９７は、裏波９３の状態が良好である場合に比べて、基準線ＲＬから遠い位置にある。

Ｓ２０４及びＳ２０５の各判断の後、次に、制御演算部１１は、第１実施形態における図４中のＳ１０９と同様に、引き続き別の撮影画像に基づく裏波９３の状態の良否判断が必要かどうかを判断する（Ｓ２０６）。ここで、制御演算部１１は、別の撮影画像に基づく裏波９３の状態の良否判断が必要であると判断した場合（ＹＥＳ）、画像処理工程Ｓ２０１に戻る。一方、制御演算部１１は、別の撮影画像に基づく裏波９３の状態の良否判断が必要ではないと判断した場合（ＮＯ）、溶接状態判定工程の実行を終了する。

このように、制御演算部１１は、撮影画像から裏波９３が生じている領域としての高輝度領域のずれ量を計測し、ずれ量が予め規定された許容範囲内に含まれるかどうかに基づいて裏波９３の状態の良否を判断してもよい。

この溶接状態判定装置１等によれば、裏波９３の状態の良否を、高輝度領域のずれ量から簡易的に判断することができる。また、この場合、高輝度領域のずれ量が許容範囲内にないということは、溶接狙い位置が適正から外れている、すなわち狙い位置ずれが生じていることになるため、狙い位置ずれの発生を簡易的に検出することができる。

なお、第１実施形態と同様に、制御演算部１１は、溶接施工が終了した後に、溶接部９２全体に関する状態の良否を最終結果として出力部１４から出力させてもよい。

図１１は、裏波撮影工程Ｓ２００において裏波９３が撮影された時間ｔに対する、基準線ＲＬと高輝度領域の中心とのずれを示すグラフである。図１１中、高輝度領域ずれの許容範囲ＡＲが二点鎖線で囲まれる領域として示されている。図１１に示すように、溶接施工中に順次撮影された撮影画像に基づいて計測された高輝度領域のずれが、すべて許容範囲ＡＲに含まれ、また、基準線ＲＬを基準として対称に分布している場合、溶接部９２全体に亘って裏波９３の状態が良好であると考えられる。これに対して、高輝度領域ずれが許容範囲ＡＲから外れたり、高輝度領域ずれの分布が基準線ＲＬのプラス側又はマイナス側のいずれかに偏ったりする場合、溶接部９２には狙いずれが生じており、裏波９３の状態が不良となる部位が発生したと考えられる。

また、本実施形態に関する上記説明では、撮影画像に基づいて特定された高輝度領域のずれから裏波９３の状態の良否が判断されるものとした。これに対して、輝度で表される領域に代えて、例えば、ＲＧＢのそれぞれの色の強度で表現される領域を特定し、そのＲＧＢ領域のずれから裏波９３の状態の良否が判断されるものとしてもよい。

図１２は、実際に貫通溶接により第１部材９０と第２部材９１とが接合されたときに生じた裏波９３を撮影した写真と、第１実施形態及び第２実施形態における裏波９３の状態の良否判断による結果とを比較した一例としての図である。裏波９３は、第１部材９０と第２部材９１との境に沿って直線状に生じている。また、図１２では、裏波９３の実際の状態に基づいて視認により裏波の状態が良好と判断された部分に「裏波良好」と、一方、裏波の状態が不良と判断された部分に「裏波不良」と、それぞれ明示されている。

ここで、第１区間ＩＶ１は、溶接機８０によってレーザ光Ｌｓが照射される区間の裏側、つまり、溶接線ＷＬ上の裏波９３が生じる区間に相当する。これに対して、第２区間ＩＶ２は、第１実施形態において、スパッタ発生量に基づいて裏波９３の状態が良好であると判断された区間に相当する。一方、第３区間ＩＶ３は、第２実施形態において、高輝度領域ずれ又はＲＧＢ領域ずれに基づいて裏波９３の状態が良好であると判断された区間に相当する。

図１２に示すとおり、実施例として、第２区間ＩＶ２及び第３区間ＩＶ３の双方とも、実際に裏波の状態が良好な部分に含まれることが確認されている。

更に、第１実施形態及び第２実施形態では、溶接適用対象が、第１部材９０の主平面に対して第２部材９１の端面を互いに垂直となる状態で貫通溶接されるＴ継手である場合を例示した。しかし、溶接適用対象は、Ｔ継手のような溶接継手に限られるものではなく、例えば、二つの金属板の端面同士が互いに平行に突き合わせた状態で貫通溶接される突合せ継手であってもよい。

図１３は、溶接適用対象が突合せ継手である場合に、溶接施工中に撮影装置１０が裏波１０３を撮影している状態を示す斜視図である。この場合、溶接対象は、各々が金属板である第３部材１００及び第４部材１０１である。溶接機８０は、第３部材１００の端面と第４部材１０１の端面とをＸ方向で突き合わせた状態で貫通溶接し、突合せ継手を作製する。このとき、第３部材１００と第４部材１０１との接合部には、レーザ光Ｌｓが照射されて溶接部１０２が形成される。同時に、レーザ光Ｌｓの照射側とは反対側となる溶接部１０２の裏側には、溶接線ＷＬに沿って裏波１０３が生じる。溶接適用対象が突合せ継手である場合であっても、撮影装置１０は、第１実施形態において説明した配置条件に従って配置される。

なお、溶接適用対象は、Ｔ継手又は突合せ継手以外の溶接継手であってもよい。また、溶接対象に関しても、接合部に設定される溶接線ＷＬの具体的形状は、直線状ではなく、曲線状であってもよい。

（第３実施形態）
第１実施形態及び第２実施形態では、制御演算部１１が、撮影画像に二値化等の画像処理を施した上で、最終的にスパッタ発生量が許容量かどうかなどを判断することで、裏波９３の状態の良否を判断した。これに対して、第３実施形態では、制御演算部１１は、撮影画像から直接的に輝度を求め、当該輝度の変動量から裏波９３の状態の良否を判断する。

図１４は、第３実施形態に係る溶接状態判定方法としての溶接状態判定工程を示すフローチャートである。溶接状態判定工程は、図１４に示すフローチャートに沿った一連の工程を含む、溶接状態判定装置１の制御プログラムとして、制御演算部１１によって実行される。なお、本実施形態に係る溶接状態判定装置１の基本構成、及び、溶接対象は、第１実施形態におけるものと同一であるため、以下、各構成要素及び溶接対象には同一の符号を付し、詳細説明を省略する。

制御演算部１１は、溶接機８０による溶接施工の開始に併せて、溶接状態判定工程の実行を開始する。まず、制御演算部１１は、裏面輝度観測工程Ｓ３００を実行する。裏面輝度観測工程Ｓ３００では、制御演算部１１は、撮影装置１０に溶接対象を撮影させる。このとき、撮影装置１０の撮影範囲Ｐには、少なくとも溶接線ＷＬ全体が含まれる溶接部９２の裏面が収まる点などは、第１実施形態と同様である。そして、制御演算部１１は、撮影画像から、予め決めた所定の時間いわゆる平均化時間における予め決めた間隔で、裏波９３が生じる裏面の輝度（明るさ）を観測する。

次に、制御演算部１１は、輝度変動量算出工程Ｓ３０１を実行する。輝度変動量算出工程Ｓ３０１では、制御演算部１１は、裏面輝度観測工程Ｓ３００で観測された裏面輝度の観測値の平均値、標準偏差、又は、（標準偏差／平均値）で表される乱れ強度を指標として、裏面輝度の変動量を算出する。

次に、制御演算部１１は、輝度変動量算出工程Ｓ３０１で特定された裏面輝度の変動量が許容範囲内であるかどうかを判断する（Ｓ３０２）。裏面輝度の変動量の許容範囲は、例えば、溶接対象の板厚又は溶接条件ごとに、裏波９３の状態が良好となる場合との関係性を踏まえて予め定められる。ここで、制御演算部１１は、裏面輝度の変動量が許容範囲内であると判断した場合（ＹＥＳ）、裏波９３の状態が「良好」であると判断する（Ｓ３０３）。一方、制御演算部１１は、裏面輝度の変動量が許容範囲内にないと判断した場合（ＮＯ）、裏波９３の状態が「不良」であると判断する（Ｓ３０４）。そして、Ｓ３０３又はＳ２０４の各判断の後、制御演算部１１は、溶接状態判定工程の実行を終了する。

このように、制御演算部１１は、撮影画像から溶接部９２の裏面の輝度の変動量を算出し、変動量が予め規定された許容範囲内に含まれるかどうかに基づいて裏波９３の状態の良否を判断してもよい。

この溶接状態判定装置１等によれば、裏波９３の状態の良否を、溶接部９２の裏面の輝度の変動量から簡易的に判断することができる。

なお、本実施形態に関する上記説明では、裏波９３の状態の良否を判断するに際して参照される輝度の変動量は、撮影画像から平均化時間における予め決めた間隔で観測された裏面の輝度に基づく。これに対して、輝度の変動量は、平均化時間における予め決めた間隔で観測された裏面の輝度に代えて、平均化時間と同程度の時間的長さである輝度の時刻歴観測データ（波形データ）を参照して取得されるものであってもよい。

又は、制御演算部１１は、予め輝度の観測波形の取得と裏波の状態の良否判断とを併せた施工試験を実行させて蓄積したデータを人工知能に適用することで波形データを取得し、波形データを参照することで変動量を算出してもよい。

この溶接状態判定装置１等によれば、裏波９３の状態の良否を、溶接部９２の裏面の輝度の変動量から簡易的に判断するに際して、例えば、溶接状態判定に係る処理の高速化又は高精度化に有利となり得る。

（第４実施形態）
上記の各実施形態では、貫通溶接における溶接状態の良否を判定するために、裏波９３の状態の良否が判断された。これに対して、第４実施形態では、溶接部９２の裏側に裏波が表出しない部分溶込み溶接における溶接状態の良否を、溶接部９２の裏面の輝度分布に基づく判断から判定する。

図１５は、第４実施形態に係る溶接状態判定方法としての溶接状態判定工程を示すフローチャートである。溶接状態判定工程は、図１５に示すフローチャートに沿った一連の工程を含む、溶接状態判定装置１の制御プログラムとして、制御演算部１１によって実行される。なお、本実施形態に係る溶接状態判定装置１の基本構成、及び、溶接対象は、第１実施形態におけるものと同一であるため、以下、各構成要素及び溶接対象には同一の符号を付し、詳細説明を省略する。

制御演算部１１は、溶接機８０による溶接施工の開始に併せて、溶接状態判定工程の実行を開始する。まず、制御演算部１１は、裏面輝度観測工程Ｓ４００を実行する。裏面輝度観測工程Ｓ４００では、制御演算部１１が撮影装置１０に溶接対象を撮影させる点は、第３実施形態と同様である。そして、制御演算部１１は、撮影画像から、裏波９３が生じる裏面の輝度を観測する。

次に、制御演算部１１は、輝度分布算出工程Ｓ４０１を実行する。輝度分布算出工程Ｓ４０１では、制御演算部１１は、裏面輝度観測工程Ｓ４００で観測された裏面輝度の分布を算出する。

次に、制御演算部１１は、輝度分布算出工程Ｓ４０１で特定された裏面輝度の分布に閾値を超えた領域があるかどうかを判断する（Ｓ４０２）。裏面輝度の分布は、例えば、幅、長さ又は面積により規定される。また、裏面輝度の分布の閾値は、例えば、溶接対象の材質、継手の種類又は溶込み深さ等の施工条件ごとに、部分溶込み溶接が良好となる場合との関係性を踏まえて予め定められる。ここで、制御演算部１１は、裏面輝度の分布に閾値を超えた領域がないと判断した場合（ＮＯ）、部分溶込み溶接が「良好」であると判断する（Ｓ４０３）。一方、制御演算部１１は、裏面輝度の分布に閾値を超えた領域があると判断した場合（ＹＥＳ）、部分溶込み溶接が「不良」であると判断する（Ｓ４０４）。そして、Ｓ４０３又はＳ４０４の各判断の後、制御演算部１１は、溶接状態判定工程の実行を終了する。

このように、二つの部材又は部位は、部分溶込み溶接で互いに接合されてもよい。制御演算部１１は、撮影画像に基づいて溶接部９２の裏面の輝度分布を算出し、輝度分布に予め規定された閾値を超えた領域があるかどうかに基づいて部分溶込み溶接の良否を判断してもよい。

この溶接状態判定装置１等によれば、上記の各実施形態において例示した貫通溶接に限らず、二つの部材又は部位が部分溶込み溶接で互いに接合される場合でも、部分溶込み溶接の良否を判断するものとして適用されることができる。

なお、本実施形態に関する上記説明では、撮影画像に基づいて特定された裏面輝度の分布から部分溶込み溶接の良否が判断されるものとした。これに対して、輝度で表される分布に代えて、例えば、ＲＧＢのそれぞれの色の強度で表現される分布を特定し、そのＲＧＢ領域の分布から部分溶込み溶接の良否が判断されるものとしてもよい。

また、上記の各実施形態では、溶接機８０がレーザ溶接方式又はレーザ・アークハイブリッド溶接方式を採用する場合を例示した。これに対して、溶接機８０は、レーザ光を用いる上記の溶接方式を採用し得るのみならず、例えば、レーザ光を用いないアーク溶接に分類される各種の溶接方式を採用するものであってもよい。

いくつかの実施形態を説明したが、上記開示内容に基づいて実施形態の修正又は変形をすることが可能である。上記の実施形態のすべての構成要素、及び請求の範囲に記載されたすべての特徴は、それらが互いに矛盾しない限り、個々に抜き出して組み合わせてもよい。

１ 溶接状態判定装置
１０ 撮影装置
１０ａ 広角レンズ
１１ 制御演算部
９０ 第１部材
９１ 第２部材
９２ 溶接部
９３ 裏波
ＷＬ 溶接線

Claims (9)

1. 広角レンズを有し、二つの部材又は部位が溶接されるときに、溶接部の裏側に設定される溶接線の全体を含む前記溶接部の裏面を、前記広角レンズを介して撮影する撮影装置と、
   前記撮影装置の撮影画像に基づいて前記溶接部の状態の良否を判定する制御演算部と、
   を備え、
   前記撮影装置は、前記溶接線の延伸方向に対して前記溶接部の裏面を撮影する方向が傾斜する姿勢に配置される、溶接状態判定装置。
2. 広角レンズを有し、二つの部材又は部位が溶接されるときに、前記広角レンズを介して溶接部の裏面を撮影する撮影装置と、
   前記撮影装置の撮影画像に基づいて前記溶接部の状態の良否を判定する制御演算部と、
   を備え、
   前記撮影装置は、前記溶接部の裏側に設定される溶接線の全体が画角に収まる位置に配置される、溶接状態判定装置。
3. 前記制御演算部は、前記撮影画像に基づいて、前記溶接線に沿って形成された裏波の状態の良否を判断する、請求項１又は２に記載の溶接状態判定装置。
4. 前記制御演算部は、前記撮影画像からスパッタ発生量を計測し、前記スパッタ発生量が予め規定された許容量であるかどうかに基づいて前記裏波の状態の良否を判断する、請求項３に記載の溶接状態判定装置。
5. 前記制御演算部は、前記撮影画像から前記裏波が生じている領域としての高輝度領域のずれ量を計測し、前記ずれ量が予め規定された許容範囲内に含まれるかどうかに基づいて前記裏波の状態の良否を判断する、請求項３に記載の溶接状態判定装置。
6. 前記制御演算部は、前記撮影画像から前記溶接部の前記裏面の輝度の変動量を算出し、前記変動量が予め規定された許容範囲内に含まれるかどうかに基づいて前記裏波の状態の良否を判断する、請求項３に記載の溶接状態判定装置。
7. 前記制御演算部は、予め前記輝度の観測波形の取得と前記裏波の状態の良否判断とを併せた施工試験を実行させて蓄積したデータを人工知能に適用することで波形データを取得し、当該波形データを参照することで前記変動量を算出する、請求項６に記載の溶接状態判定装置。
8. 二つの前記部材又は前記部位は、部分溶込み溶接で互いに接合され、
   前記制御演算部は、前記撮影画像に基づいて前記溶接部の前記裏面の輝度分布を算出し、前記輝度分布に予め規定された閾値を超えた領域があるかどうかに基づいて前記部分溶込み溶接の良否を判断する、請求項１又は２に記載の溶接状態判定装置。
9. 二つの部材又は部位が溶接されるときに、溶接部の裏側に設定される溶接線の全体を含む前記溶接部の裏面を、広角レンズを介して前記溶接線の延伸方向に対して傾斜する方向から撮影する撮影工程と、
   前記撮影工程での撮影画像に基づいて前記溶接部の状態の良否を判定する工程と、
   を含む、溶接状態判定方法。

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