JP2667841B2 - 溶接装置 - Google Patents
溶接装置Info
- Publication number
- JP2667841B2 JP2667841B2 JP62300237A JP30023787A JP2667841B2 JP 2667841 B2 JP2667841 B2 JP 2667841B2 JP 62300237 A JP62300237 A JP 62300237A JP 30023787 A JP30023787 A JP 30023787A JP 2667841 B2 JP2667841 B2 JP 2667841B2
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- Japan
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は被溶接材の溶接面に対し光学的なパターンを
照射した際に得られる画像に基づき、溶接すべき位置を
検出することに関する。 〔従来の技術〕 従来、溶接線位置検出については、米国特許第461612
1号に開示されている。 上記の文献に示されているシステムは、光切断像がガ
ウス分布していると仮定し、光切断像の走査線方向の光
量分布との相互相関を計算し、この相関の最大値をこの
走査線方向のヒツト位置として記憶する方法により検出
領域を限定していた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術は、光量とガウス分布の相互相関を計算
し、各走査線方向の最大値をとり出すものであつた。こ
の方法によれば、アーク光が強い場合、画面内に明るい
部分ができ、ガウス分布との相関値は大きくなる。一
方、光切断像の明るさが減少すると相関値は小さくな
る。従つてアーク光が強い画像に暗い光切断像が重なる
と、走査線方向の相関の最大値はアーク光の部分とな
り、この位置を光切断像の位置情報としてとりだしてし
まう、という問題があつた。 本発明の目的は、アーク光の影響を避けて確実に光切
断像の存在する領域をとらえ、検出領域をこの部分に限
定することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、スリット状の光の位置を特定する手段
を、走査線上においてなされた光の明るさを微分する微
分手段の出力から、極大点同士及び極小点同士を比較し
最も大きい極大値及び最も小さい極小値とを検出する手
段と、この検出値の走査線上における中点を演算する手
段とすることにより達成できる。 〔作用〕 走査線上においてなされた光の明るさを微分する微分
手段の出力から、極大点同士及び極小点同士を比較し最
も大きい極大値及び最も小さい極小値とを検出し位置情
報とすることにより、正確にスリット状の光の位置を検
出することが出来、ひいては溶接線の場所も正確に検出
することが出来る。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を添付図に従つて説明する。 第２図は溶接ロボツトの全体構成図を示したものであ
る。ロボツト１にとりつけられた光学装置２により観測
された画像は、画像処理装置３で処理される。ここでの
処理結果、すなわち溶接線位置情報は、ロボツト制御装
置４に転送される。ロボツト制御装置４は、処理結果を
スリツト光の照射角度をもとに三角測量の方法を利用し
てロボツト座標に変換し、溶接の目標位置としてメモリ
内に記憶し、あらかじめ教示された経路の補正を行い、
溶接トーチの倣い制御を行う。 第３図は、画像処理装置20における画像データの流れ
を示したものである。ロボツト１にとりつけられた光学
装置５は、光切断像の撮像を行う。A/D変換器６は光学
装置５より送られる明るさに比例したアナログビデオ信
号をデイジタル量に変換する。このデイジタル信号は微
分処理回路により微分演算され、結果として得られる微
分値は微分メモリに記憶される。 この微分メモリよりデータが読み出され後述するよう
な極大極小演算処理が行なわれる。この結果得られる極
大極小位置を微分アドレスメモリに記憶する。この微分
アドレスメモリに記憶された情報をもとに、溶接線を検
出する。 第４図は、微分演算処理及び極大極小演算処理の手順
を示したものである。 光切断像（第４図の（ａ））は、走査線方向に背景よ
り急激に明るさを増し、ピークに達したあと急激に明る
さが減少する。この様子は第４図の（ｂ）に示される。
このような変化をするため、その微分値は、第４図の
（ｃ）に示すように、最初正方向にピークを持ち、次に
負方向にピークを持つ。よつてこの正方向のピーク
（○）と負方向のピーク（×）をとらえれば、その間に
溶接線が存在することになる。しかし、もとの背景の明
るさが一定でなく微妙に変動しているためすべての極大
極小点を取り出すと多くの雑音が混じる。そこで適当な
閾値を定め、微分値が０よりその閾値以上変化している
点のみを対象とする。このようにして求めた正負のピー
クをプロツトしたのが第４図の（ｄ）である。 極大，極小点アドレスの情報をもとに各走査線方向の
極大アドレスと極小アドレスの中心座標と、その幅であ
る線長を求める。そして求まつた中心座標が同一直線上
にあるかどうかを判定し、条件を満たすものを連結して
第４図の（ｅ）のような線要素を抽出する。その際アー
ク光の極大極小点は、中心座標が同一直線上にある、と
いう判定条件を満たさないため除去できる。次に重ね継
手については得られた上板、上板の側面、下板の３種の
線群をもとに、上板の側面と下板の交点を溶接線として
検出する。隅肉継手については、得られた２種の線群の
交点を求め、これを溶接線として検出する。このように
して検出された様子を第４図の（ｆ）に示す。 上述の極大極小演算処理を第１図のフローチヤートに
従い説明する。 まず微分メモリより微分値を読み出し、この走査線上
で極大点がすでに見つかつているかを判断する。これが
図のF1に示す処理である。 見つかつている場合、微分値と閾値との比較を行い
（処理F2）、閾値をこえている微分値に対しては極大値
処理F3をする。負の閾値より小さいものに対しては極小
値処理F4を行う。その他の場合は、処理は行なわない。 極大点が見つかつていない場合、処理F5に進み微分値
と閾値との比較を行い、負の閾値より小さいものに対し
ては極小値処理F7を、閾値をこえている微分値に対して
は極大値処理F6を行う。この処理を１本の走査線につい
て行なつたあと、極大値と極小値の間を１に、その他を
０とする。極大値処理は第５図に示す如き処理であり、
極小値処理は第６図に示す如き処理である。 極大値処理は、第５図に示すように、微分値が記憶さ
れている値以上の場合、極大値、極大値座標の更新を行
い、更新した極大値座標を微分アドレスメモリに記憶す
る。 極小値処理は、第６図に示すように、微分値が記憶さ
れている値以下の場合、極小値、極小値座標の更新を行
い、更新した極小値座標を微分アドレスメモリに記憶す
る。以上のような処理を全画面について行う。 〔発明の効果〕 以上の説明のように、微分処理の後、極大、極小点を
とらえることにより光切断像が存在する領域を限定する
ことができ、データが圧縮できる。アーク光のように明
るさの変化が緩やかな雑音が除去されるため、正確に光
切断像の位置を正確に検出できるため、ひいては溶接線
の正確な位置を検出できる、という効果がある。
照射した際に得られる画像に基づき、溶接すべき位置を
検出することに関する。 〔従来の技術〕 従来、溶接線位置検出については、米国特許第461612
1号に開示されている。 上記の文献に示されているシステムは、光切断像がガ
ウス分布していると仮定し、光切断像の走査線方向の光
量分布との相互相関を計算し、この相関の最大値をこの
走査線方向のヒツト位置として記憶する方法により検出
領域を限定していた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術は、光量とガウス分布の相互相関を計算
し、各走査線方向の最大値をとり出すものであつた。こ
の方法によれば、アーク光が強い場合、画面内に明るい
部分ができ、ガウス分布との相関値は大きくなる。一
方、光切断像の明るさが減少すると相関値は小さくな
る。従つてアーク光が強い画像に暗い光切断像が重なる
と、走査線方向の相関の最大値はアーク光の部分とな
り、この位置を光切断像の位置情報としてとりだしてし
まう、という問題があつた。 本発明の目的は、アーク光の影響を避けて確実に光切
断像の存在する領域をとらえ、検出領域をこの部分に限
定することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、スリット状の光の位置を特定する手段
を、走査線上においてなされた光の明るさを微分する微
分手段の出力から、極大点同士及び極小点同士を比較し
最も大きい極大値及び最も小さい極小値とを検出する手
段と、この検出値の走査線上における中点を演算する手
段とすることにより達成できる。 〔作用〕 走査線上においてなされた光の明るさを微分する微分
手段の出力から、極大点同士及び極小点同士を比較し最
も大きい極大値及び最も小さい極小値とを検出し位置情
報とすることにより、正確にスリット状の光の位置を検
出することが出来、ひいては溶接線の場所も正確に検出
することが出来る。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を添付図に従つて説明する。 第２図は溶接ロボツトの全体構成図を示したものであ
る。ロボツト１にとりつけられた光学装置２により観測
された画像は、画像処理装置３で処理される。ここでの
処理結果、すなわち溶接線位置情報は、ロボツト制御装
置４に転送される。ロボツト制御装置４は、処理結果を
スリツト光の照射角度をもとに三角測量の方法を利用し
てロボツト座標に変換し、溶接の目標位置としてメモリ
内に記憶し、あらかじめ教示された経路の補正を行い、
溶接トーチの倣い制御を行う。 第３図は、画像処理装置20における画像データの流れ
を示したものである。ロボツト１にとりつけられた光学
装置５は、光切断像の撮像を行う。A/D変換器６は光学
装置５より送られる明るさに比例したアナログビデオ信
号をデイジタル量に変換する。このデイジタル信号は微
分処理回路により微分演算され、結果として得られる微
分値は微分メモリに記憶される。 この微分メモリよりデータが読み出され後述するよう
な極大極小演算処理が行なわれる。この結果得られる極
大極小位置を微分アドレスメモリに記憶する。この微分
アドレスメモリに記憶された情報をもとに、溶接線を検
出する。 第４図は、微分演算処理及び極大極小演算処理の手順
を示したものである。 光切断像（第４図の（ａ））は、走査線方向に背景よ
り急激に明るさを増し、ピークに達したあと急激に明る
さが減少する。この様子は第４図の（ｂ）に示される。
このような変化をするため、その微分値は、第４図の
（ｃ）に示すように、最初正方向にピークを持ち、次に
負方向にピークを持つ。よつてこの正方向のピーク
（○）と負方向のピーク（×）をとらえれば、その間に
溶接線が存在することになる。しかし、もとの背景の明
るさが一定でなく微妙に変動しているためすべての極大
極小点を取り出すと多くの雑音が混じる。そこで適当な
閾値を定め、微分値が０よりその閾値以上変化している
点のみを対象とする。このようにして求めた正負のピー
クをプロツトしたのが第４図の（ｄ）である。 極大，極小点アドレスの情報をもとに各走査線方向の
極大アドレスと極小アドレスの中心座標と、その幅であ
る線長を求める。そして求まつた中心座標が同一直線上
にあるかどうかを判定し、条件を満たすものを連結して
第４図の（ｅ）のような線要素を抽出する。その際アー
ク光の極大極小点は、中心座標が同一直線上にある、と
いう判定条件を満たさないため除去できる。次に重ね継
手については得られた上板、上板の側面、下板の３種の
線群をもとに、上板の側面と下板の交点を溶接線として
検出する。隅肉継手については、得られた２種の線群の
交点を求め、これを溶接線として検出する。このように
して検出された様子を第４図の（ｆ）に示す。 上述の極大極小演算処理を第１図のフローチヤートに
従い説明する。 まず微分メモリより微分値を読み出し、この走査線上
で極大点がすでに見つかつているかを判断する。これが
図のF1に示す処理である。 見つかつている場合、微分値と閾値との比較を行い
（処理F2）、閾値をこえている微分値に対しては極大値
処理F3をする。負の閾値より小さいものに対しては極小
値処理F4を行う。その他の場合は、処理は行なわない。 極大点が見つかつていない場合、処理F5に進み微分値
と閾値との比較を行い、負の閾値より小さいものに対し
ては極小値処理F7を、閾値をこえている微分値に対して
は極大値処理F6を行う。この処理を１本の走査線につい
て行なつたあと、極大値と極小値の間を１に、その他を
０とする。極大値処理は第５図に示す如き処理であり、
極小値処理は第６図に示す如き処理である。 極大値処理は、第５図に示すように、微分値が記憶さ
れている値以上の場合、極大値、極大値座標の更新を行
い、更新した極大値座標を微分アドレスメモリに記憶す
る。 極小値処理は、第６図に示すように、微分値が記憶さ
れている値以下の場合、極小値、極小値座標の更新を行
い、更新した極小値座標を微分アドレスメモリに記憶す
る。以上のような処理を全画面について行う。 〔発明の効果〕 以上の説明のように、微分処理の後、極大、極小点を
とらえることにより光切断像が存在する領域を限定する
ことができ、データが圧縮できる。アーク光のように明
るさの変化が緩やかな雑音が除去されるため、正確に光
切断像の位置を正確に検出できるため、ひいては溶接線
の正確な位置を検出できる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例における処理のフローチヤート
図、第２図は溶接ロボツトの全体構成図、第３図は本発
明の一実施例を示す図、第４図の（ａ）〜（ｆ）は極大
極小検出処理を用いた溶接線の検出方法を示す図であ
る。第５図は第１図の極大値処理を詳細に示す図、第６
図は第１図の極小値処理を詳細に示す図である。 １……ロボツト、３……画像処理装置、５……光学装
置。
図、第２図は溶接ロボツトの全体構成図、第３図は本発
明の一実施例を示す図、第４図の（ａ）〜（ｆ）は極大
極小検出処理を用いた溶接線の検出方法を示す図であ
る。第５図は第１図の極大値処理を詳細に示す図、第６
図は第１図の極小値処理を詳細に示す図である。 １……ロボツト、３……画像処理装置、５……光学装
置。
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(56)参考文献 特開 昭62−267607（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−101379（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−186803（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−130808（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−37377（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−118604（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．被溶接物に対してスリット状の光を照射する光源
と、前記被溶接物で反射した前記光を検出する撮像素子
と、前記反射光を横切る走査線に沿って前記撮像素子で
検出された光の明るさを微分する微分手段と、この微分
した値に基づいて前記スリット状の光の位置を特定する
手段とを備えた溶接装置において、 前記スリット状の光の位置を特定する手段は、前記走査
線上においてなされた微分手段の出力から、極大値同士
及び極小値同士を比較し最も大きい極大値及び最も小さ
い極小値とを検出する手段と、この検出値の前記走査線
上における中点を演算する手段とを備えた溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62300237A JP2667841B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62300237A JP2667841B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01142404A JPH01142404A (ja) | 1989-06-05 |
| JP2667841B2 true JP2667841B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=17882361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62300237A Expired - Lifetime JP2667841B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2667841B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0560671U (ja) * | 1992-01-09 | 1993-08-10 | 本田技研工業株式会社 | スタット溶接装置 |
| JP5160495B2 (ja) * | 2009-05-14 | 2013-03-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶接ワーク形状測定装置及びそのプログラム |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61130808A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-18 | Hitachi Ltd | 光切断線検出装置 |
| JPH0656363B2 (ja) * | 1985-11-08 | 1994-07-27 | 日産自動車株式会社 | 表面欠陥検査装置のデ−タ出力方法 |
| JPS62267607A (ja) * | 1986-05-16 | 1987-11-20 | Kobe Steel Ltd | 光切断線位置検出方法及び装置 |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP62300237A patent/JP2667841B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01142404A (ja) | 1989-06-05 |
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