JP2877776B2 - 金属部材の両面突合せ溶接部のオフシーム量計測方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】開示技術は、金属部材の両面突合
せ溶接部等の放射線透過画像を画像撮影装置を介して計
算機に取り込み、取り込み画像の計算処理によりオフシ
ーム量（表裏両面の溶接ビード中心線間のずれ量）を算
出する金属部材の両面突合せ溶接部のオフシーム量及び
欠陥計測の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】一般に鋼板や鋼管等の金属材料溶接部の
品質の評価には放射線透過試験が行われ、Ｘ線やγ線等
の放射線透過試験により得られた写真フィルムをシャー
カステン（ドイツ語、Ｓｃｈａｕｋａｓｔｅｎ）と呼ば
れるフィルム観察器で検査員が目視を介して観察し、放
射線透過写真に現れる濃淡像から欠陥の判別を行うに、
欠陥の有無、種類、寸法、位置等を調べている。

【０００３】ところが、このような検査員による目視を
介しての検査は通常暗室内で行われるためと、明るさの
明るい該シャーカステンのフィルム観察器で濃度の高い
フィルムを観察するためにより、繰り返し作業に伴い検
査員の眼が疲れ、作業中に視力が低下する。又、欠陥の
大きさや間隔は０．１ｍｍ単位で測定する必要が有るの
に対して、検査員の目視を介しての測定では測定精度が
良くない欠点がある。

【０００４】更に、該目視を介しての判定作業は検査員
が交代しながら行われるが、濃淡像から欠陥を判別する
には検査員の経験と勘とを必要とするため、当該検査員
によって判定結果が微妙に異なり、検査に対する信頼性
が低くなるという難点があった。

【０００５】そこで、上記の欠点等を解消するため放射
線透過写真から欠陥の有無、種類、寸法、位置等を自動
的に判別する方法が特開昭６０−２５０２３６号公報発
明に見られるように提案されてはいる。

【０００６】該種方法技術は、放射線透過写真を透過し
た透過光を画像入力用テレビカメラで撮影し、該テレビ
カメラより得られる画像信号を画像処理装置に入力して
欠陥の判別を行うものである。

【０００７】又、上記の自動判別方法の更なる確実性や
安定性、信頼性等の向上、改良を目的とした要素技術と
して、特開平３−２０９５８３号公報（特公平７−１１
９７１３号）に開示される溶接欠陥像の自動抽出処理方
法や特開平３−２０９５８２号公報に開示される溶接欠
陥の種類推定方法や特開平３−２１０４１２号公報に開
示される放射線透過試験の欠陥判別方法等が既に開発さ
れてはいる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、金属部材の
両面突合せ溶接部の品質評価方法の一つとして、その表
裏両面の溶接ビード中心線間のずれ、即ち、オフシーム
量を検出して該オフシーム量を予め決められた許容値と
比較して溶接部の品質の良否を判定する方法がある。

【０００９】即ち、図７，図８に示す様に、左右の母材
１，１´ の両面突合せ溶接部の間にＸ型開先部２を形
成し、該開先部２の表裏両面側からシーム溶接を行う
に、溶接ビード３，３´ を形成する場合に、一般には
手溶接、自動溶接を問わず、該表裏両面の溶接ビード
３，３´ が当該図７に示す様に相対して表裏対称にな
るように正確に形成されるとは限らない。

【００１０】例えば、図８に示す様に、表面（上側）側
の溶接ビード３の止端線６，６´と裏面（下面）側の溶
接ビード３´ の止端線７，７´ との間には開先、或い
は、溶接ビード３，３´ に直交する方向に、各々ずれ
ａ，ｂが生ずる場合があり、この場合のオフシーム（溶
接ビード３，３´ 間のずれ）量Ｘは、下記数１で示さ
れる。

【００１１】

【数１】Ｘ＝（ａ＋ｂ）／２ 上記のような表裏両面の溶接ビード３，３´ の中心線
間のずれ、即ち、オフシーム量Ｘがある限度を超えて大
きくなると、該溶接ビード３，３´ 部に融合不良やス
ラグ巻き込みや溶込み不良等の溶接欠陥が発生し易くな
るばかりでなく、当該図８に示す態様の様に、表面（上
面）側の溶接ビード３の止端線６´ と裏面（下面）側
の溶接ビード３´ の止端線７´ が各々開先部２の肩部
稜線に近くなり、この部分に応力集中が生じ易いため継
手強度が著しく低くなるという不都合さがある。

【００１２】そこで、図９に示す様に、ＵＯＥ鋼管等の
溶接管１_p のＸ型開先部２の内部に形成された内外両面
の溶接ビード３，３´ を挟んで、該管１_p の内部にＸ
線源４を、管外部に写真フィルム５をそれぞれ配置し、
管端を含む所定の領域のＸ線透過写真を得たうえで、図
１０に示す様なＸ線透過写真画像から、表側の溶接ビー
ド３の止端線６，６´ と裏側の溶接ビード３´ の止端
線７，７´ との間に溶接ビードに直交する方向へのず
れａ，ｂがあることを認識すると共に、そのオフシーム
量Ｘを前記数１から算出し、該オフシーム量Ｘを予め設
定されたオフシーム許容量より大きいか、小さいかによ
って溶接部の品質の良否を判定している。

【００１３】しかしながら、上記のようなオフシーム量
Ｘの自動計測とこれに併せて該オフシーム量Ｘの自動計
測に基づく溶接部の品質の良否判定を自動的に行う技術
は確立されておらず、未だに検査員による目視を介して
の計測と判定が行われているため、前述のような検査員
による目視検査の欠点にもかかわらず、例えば、前述特
開昭６０−２５０２３６号公報において提案されている
ような放射線透過写真の自動判別方式は、これまで実用
化されていなかったのが実状である。

【００１４】

【発明の目的】この出願の発明の目的は上述従来技術に
基づく、オフシーム量の自動計測及び溶接部の品質の良
否判定の問題点を解決すべき技術的課題とし、計測精度
や確実性の高い、又、自動化の可能な金属部材の両面突
合せ溶接部のオフシーム量の自動計測と品質判定が行え
るようにして溶接構造物製造産業に於ける溶接技術利用
分野に益する優れたオフシーム量計測方法を提供せんと
するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述目的に沿い先述特許
請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成は、前述
課題を解決するために、金属部材の両面突合せ溶接部の
放射線透過画像を画像撮影装置と画像処理装置とを介し
て計算機に取り込み、取り込み画像の計算処理により表
裏両面の溶接ビード中心間のずれ量（以降、オフシーム
量と称する）を算出するに際し、該表裏両面の溶接ビー
ドの中のいずれか一方の溶接ビードの余盛を、放射線透
過試験前に予め前記金属部材の溶接ビード方向の端部か
ら所定の長さを研削、除去しておき、該余盛の研削部を
含む放射線透過画像から所定の画像処理、計算処理によ
って表裏両面の溶接ビードの止端線を自動抽出し、該表
裏両面の溶接ビードの止端線の位置関係からオフシーム
量を算出することを基幹とし、又、表裏両面の溶接ビー
ドの止端線のうち、前記余盛研削部に現出している両側
のビード止端線を一方の溶接ビードの止端線と認識し、
該止端線の延長部に平行して現出する止端線をもう一方
の側のビード止端線と認識するようにした技術的手段を
講じたものである。

【００１６】

【作用】上述のように表裏両面の溶接ビードの中のいず
れか一方の溶接ビードの余盛を、放射線透過試験前に、
予め前記金属部材の溶接ビード方向の端部から所定の長
さ研削、除去しておくことにより、余盛研削部を含む放
射線透過画像に於ては、該余盛研削部相当位置には非研
削側の溶接ビードの止端線のみが現れ、したがって、余
盛研削部相当位置に明確に現出している側のビード止端
線を一方の側（非研削側）の溶接ビードの止端線と認識
し、該止端線の延長部に平行して現出する止端線をもう
一方の側（余盛研削側）のビード止端線と認識すること
が出来、したがって、前述のような余盛研削部を含む放
射線透過画像から、所定の画像処理、計算処理によっ
て、前記表裏両面のそれぞれの溶接ビードの止端線を自
動抽出し、上述のように溶接ビード止端線を認識・識別
すれば、これら止端線の位置情報からオフシーム量を算
出することが出来るようにしたものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、この出願の発明の実施しよ
うとする形態を溶接管１_p に対する実施例の態様として
図面を参照して説明すれば、以下の通りである。

【００１８】尚、該溶接管１_p にあってはその気密性や
水密性が極めて重要であって厳密に求められていること
から、管端１_pe部に気密試験装置や水圧試験装置のプラ
グを挿入するために、図１の（ｂ）に示す様に、管内の
裏面側のビード３´ の余盛を管端１_peから所定の長さ
Ｌだけ研削削除し、余盛研削部８を形成するのが一般的
であり、したがって、このような管端１_pe部の管内の裏
面のビード３´ の余盛研削後に、該余盛研削部８を含
む管端被検査部に対して前記図９で示したように放射線
透過試験行う。

【００１９】図２は上記のような溶接管１_p の管端１_pe
部の被検査部９を含む放射線透過画像の一例を模式的に
示した平面図であるが、裏面の溶接ビード３´ の余盛
研削部８の相当位置には、表面側のビード３の止端線
６，６´ は明確に現出して、検出・認識され易いが、
裏面側のビード３´ の止端線７，７´ は余盛研削部８
の相当位置には当然現出することはなく、前記のように
裏面のビード３´ 余盛研削部８相当位置に現出した表
面側のビード３の止端線６，６´ の余盛非研削部８´
の相当位置に延長部と平行して現れる。

【００２０】図３はこの出願の発明の方法に用いる装置
の態様の例を示し、一点鎖線で囲まれた上側のＡ部を含
むものは直視方式の、二点鎖線で囲まれた下側のＡ´
部を含むものは間接方式の態様である。

【００２１】即ち、当該上側の直視方式Ａにおいては、
溶接管１_p の管端１_pe部の表裏面の溶接ビード３，３´
を含む被検査部９に対して、当該、図３に示す様に、
管内部のＸ線源４からＸ線を所定に放射し、前記被検査
部９を透過した該Ｘ線で形成される透過画像を撮影する
Ｘ線テレビカメラ１０と、該Ｘ線テレビカメラ１０の撮
影画像に所定の画像処理を行う画像処理装置１１と、処
理された画像信号を２値化するアナログデジタル変換器
１４と、該アナログデジタル変換器１４で取り込んだ２
値化画像データに所定の数学的計算処理を行い、前記表
裏両面の溶接ビード３，３´ の止端線６，６´ ，７，
７´ を自動抽出し、該表裏両面の溶接ビード３，３´
の止端線６，６´ ，７，７´ の位置情報からオフシー
ム量Ｘを算出する画像処理計算機１５と、該画像処理計
算機１５の出力装置としてのディスプレイ装置１６、或
いは、記録装置１６´ とから構成されている。

【００２２】又、図３の下側に示す間接方式Ａ´ にお
いては、溶接管１_p の管端１_pe部の内外の溶接ビード
３，３´ を含む被検査部９のＸ線透過画像を撮影した
フィルム５に対して照明源１２の蛍光灯の照明光を照射
し、該フィルム５からの透過光で形成される透過画像を
撮影するＩＴＶカメラ１３と、該ＩＴＶカメラ１３の撮
影画像に所定の画像処理を行う画像処理装置１１´
と、上記同様の処理された画像信号を２値化するアナロ
グデジタル変換器１４と、該アナログデジタル変換器１
４で取り込んだ２値化画像データに所定の数学的計算処
理を行い、前記表裏両面の溶接ビード３，３´ の止端
線６，６´ ，７，７´ を自動抽出し、該表裏両面の溶
接ビード３，３´ の止端線６，６´ ，７，７´ の位
置情報からオフシーム量Ｘを算出する画像処理計算機１
５と、該画像処理計算機１５の出力装置としてのディス
プレイ装置１６、或いは、記録装置１６´ とから構成
されている。

【００２３】次に、この出願の発明の方法発明について
溶接管１_p の管端１_pe部の表裏両面の突合せ溶接部のオ
フシーム量Ｘの計測に適用した場合の実施の態様の例
を、前記図１〜図３、及び、図４〜図６に従って以下に
説明する。尚、図４はこの出願の発明の方法発明の実施
の形態の手順を示すフローチャート図である。

【００２４】まず、放射線透過試験に先立って、溶接管
１_p の裏面のビード３´ の余盛を管端１_peから所定の
長さＬだけ研削、削除しておく（図１参照）。

【００２５】そして、順に次の各ステップを行う。

【００２６】１）溶接部放射線透過画像を計算機１５へ
取り込む（図４のステップ１０１）。

【００２７】而して、図３に実施の形態を例示したよう
なＡ側表示の装置を用いて、表裏面の溶接ビード３，３
´ を含む溶接管１_p の管端１_peの該被検査部９に対す
るＸ線等の放射線による透過試験を行い、得られた被検
査部９の透過画像を直接、Ｘ線テレビカメラ１０、画像
処理装置１１、及び、アナログデジタル変換器１４を介
してデジタル画像として画像処理計算機１５に取り込
む。

【００２８】或いは、Ａ側表示のような被検査部９に対
して放射線透過試験を行って、フィルム５上に透過画像
を撮影し、該フィルム５を間接的な画像媒体としてＩＴ
Ｖテレビカメラ１３、画像処理装置１１´ 、及び、ア
ナログデジタル変換器１４を介してデジタル画像として
画像処理計算機１５に取り込む。（尚、該画像処理計算
機１５に取り込まれたデジタル画像を以下原画像と呼
ぶ。） ２）該原画像を読み出し、次述の明るさ（輝度）の正規
化、雑音の除去を行う（ステップ１０２）。

【００２９】この場合、明るさの正規化とは、取り込み
画像の各画素がもつ明るさの程度を示す値（以下、輝度
値と呼ぶ）の最大値、最小値を計算機で扱う画像の輝度
範囲で（例えば、階調が２６５段階の場合、最大値を２
６５に、最小値を０として）線形変換するものである。

【００３０】又、雑音除去については、周公知である
「中間値フィルター」を用いる方法によるが、該方法
は、画像の各画素について、その周りに「窓」の小領域
を設け、前記画素の輝度値を該窓内の輝度の中間値で置
き換える方法である。

【００３１】該方法により雑音除去に伴う画像のボケを
防ぎ、周辺の重要な情報を損うことなく、雑音等の細か
な輝度の揺らぎや孤立したインパルス性の雑音を画像か
ら除去することが可能となるものであって、このような
手法は特開平３−２０９５８３号（特公平７−１１９７
１３号）公報にも開示してあるものである。 ３）画像の２値化処理を行う（ステップ１０３）。

【００３２】上記の補正画像を溶接線方向に適当な幅で
分割し、図５に示す様に、溶接線に直交する方向の輝度
分布を求め、分割幅毎に最小２乗規準に基づいて自動的
に２値化閾値１７を求めて２値化する。 ４）溶接線の中心線を求める（ステップ１０４）。

【００３３】２値化画像の各列の中心点の座標を求め、
最小２乗法により図５に示す溶接線領域１８の中心線１
９を求める。 ５）表外面側のビード３の止端線６，６´ を求める
（ステップ１０５）。

【００３４】上記の溶接線中心線１９より溶接線に直交
する方向に開先幅の１／２以上ずれ、離れた画像範囲を
母材１，１´ とする（図５参照）。次に、溶接線中心
線１９の両面側の領域で溶接線に直交する方向の画素の
列に対して、まず、母材１，１´ の輝度平均値を計算
し、次いで、画素列を該母材１，１´ から溶接線中心
線１９に向かうように走査し、母材１，１´ 部の輝度
平均値とその画素の輝度値の差が予め設定した閾値以上
になった画素の位置を表側溶接ビード３の止端線６，６
´ とする。 ６）溶接線に直交する方向の輝度変化強調画像を抽出す
る（ステップ１０６）。

【００３５】前記２）の（ステップ１０２）で雑音除去
された画像に対して、溶接線方向に細長い２次微分フィ
ルターを用いて溶接線に直交する方向の輝度変化を強調
した画像を得る。

【００３６】該２次微分フィルターの例を表１に示す。

【００３７】

【表１】上記表１において、下部の横欄は注目画素であ
り、該注目画素の周りの画素の輝度値と該画素に該当す
る位置のフィルター値を掛け合わせた後に足し込み、こ
の値を注目画素の輝度値と置き換えた画像を強調画像と
呼ぶ。 ７）裏面側の溶接ビード３´ の止端線７，７´ の候補
点を求める（ステップ１０７）。

【００３８】上述６）（ステップ１０６）で得た強調画
像から、表面側のビード３の止端線６，６´ の溶接線
中心線１９との間で画素の輝度値が最大の点を裏面側の
ビード３´ の止端線７，７´ の候補点とし、溶接線中
心線１９を挟む両側で、溶接線に直交する方向のライン
に沿って各々１点ずつ求める。 ８）裏面側の溶接ビード３´ の止端線７，７´ を抽出
する（ステップ１０８）。

【００３９】溶接線中心線１９の両側で各々抽出された
止端線の候補点間を補間して、これらの溶接線方向の列
を溶接線中心線１９の両側で各々求めて、裏面側のビー
ド３´ の止端線７，７´ とする。

【００４０】上記補間の具体的な処理手順を以下に説明
するが、この処理は溶接線中心線１９の両側で同じよう
に適用される。

【００４１】（ａ）該溶接線中心線１９から表裏両面の
ビード３，３´ の止端線６，６´，７，７ ´ の候補
点の各々までの距離のヒストグラムをとる。

【００４２】（ｂ）該ヒストグラムの中からある距離
（例えば、５画素分の距離、又は、１ｍｍ等）の範囲の
画素分布数の合計が最大となる部分を裏面側のビート３
´ の止端線７， ７´ の「確からしい範囲」と見做
す。

【００４３】（ｃ）該「確からしい範囲」内に存在する
候補点の多い画像中の端の部分から裏面側のビート３´
の止端線７，７´ に相当する画素を以下の手順によっ
て選択する。

【００４４】走査している候補点に溶接線方向で隣接
している次の候補点の溶接線に直交する方向のずれ量を
調べる。

【００４５】例えば、４画素以上ずれている場合は、
途切れたものと見做して走査を続行し、次に３画素以内
のずれに収まるまでの間を途切れた区間とする。

【００４６】途切れた区間が短い場合は、途切れた両
側の点を直線で補間し、その直線上の画素を選択する
が、途切れた区間が長い（例えば３０画素以上の）場合
は、隣接する点とのずれが２画素の範囲内で強調度が最
大の点を順に裏面側の止端線７，７´ 上の画素として
選択していく。

【００４７】尚、上記の処理手順は裏面側のビード３´
余盛研削部８（図１参照）の存否により該裏面側のビ
ード３´ が有る無しにかかわらず、表面側ビード３の
止端線６，６´ 、裏面側のビード３´ の止端線７，７
´ について行い得るものである。 ９) 裏面側の止端線７，７´ が画像上に撮影されてい
るか否か判定する（ステップ１０９）。

【００４８】前記８）（ステップ１０８）の段階での途
切れの状態（途切れた線の個数，短い途切れ線の個数及
び「確からしい範囲」から外れた画素数が、ある判定基
準値よりも大か小かの判定によって、裏面側のビート３
´ の止端線７，７´ の像が画像として写し込まれてお
り、正しく抽出されているかどうかを判定する。

【００４９】正しく抽出されていないと判断された場合
は、裏面側のビート３´ の止端線７，７´ と表面側の
ビート３´ の止端線６，６´ とが重なっているものと
する。 １０）画像中での余盛研削部８と非研削部８´ との境
界部８_b （図２）の存在の有無を調べる（ステップ１１
０）。

【００５０】溶接線中心線１９に沿って、あるサイズ
（例えば４〜５ｍｍ）の方形の領域の明るさの平均値を
溶接線方向に一定の距離だけ離れた場所で求め、その明
るさの差がある値以上である時には、その間に余盛研削
部８と非研削部８´ との境界部８_b が存在するものと
する。 １１）該研削境界部８_b が存在する場合、研削されてい
ない溶接線の中心線１９を抽出する（ステップ１１
１）。

【００５１】画像中に研削境界部８_b が存在する場合、
裏面側の余盛が研削されている側（研削境界部８_b を挟
んで輝度値の小さい側）の溶接線内で溶接線に直交する
方向での余盛の輝度変化を求め、輝度値が最大となる画
素位置を求める。最高輝度点の画素位置を直線近似し、
これを研削していない余盛の中心線１９とする。 １２）止端線７，７´ の位置関係を決定する（ステッ
プ１１２）。

【００５２】前記４）〜９）（ステップ１０４〜１０
９）の手順によって抽出した４本の止端線６，６´ ，
７，７´ （重なっていると判断された場合も各々１本
と数える）と、前記１１）（ステップ１１１）で求めた
研削していない溶接線の余盛の中心線１９との位置関係
を調べる。

【００５３】即ち、該４本の止端線６，６´ ，７，７
´ から任意の２本を選び、この２本の止端線の溶接線
に直交する方向の位置の中点位置を該前記１１）（ステ
ップ１１１）で求めた中心線１９の位置に最も近い組み
合わせを研削部８側に存在する余盛研削されていない表
面の溶接ビード３の止端線の組と見做し、残りの２本の
止端線７，７´ を余盛が研削された側の裏面のビード
３´ の止端線７，７´の組とする。１３）オフシーム
量Ｘを計測する（ステップ１１３）。

【００５４】溶接線方向のある垂直断面でのオフシーム
量Ｘは次の定義により算定する。

【００５５】即ち、前記１２）（ステップ１１２）の処
理により、４本の止端線６，６´，７，７´ を溶接部
の表面，裏面の２つのグループに分ける。この表面側の
止端線６，６´ と裏面側の止端線７，７´ の位置パタ
ーンは図６に示すケース〜の５つのパターンがあ
り、その各々の場合について止端線６，６´ ，７，７
´ 間の距離によってオフシーム量を当該図６の右欄に
記載の通り定義する。

【００５６】溶接線方向のある垂直断面でのオフシーム
量Ｘは、上述のようにして求まるが、溶接品質の良否に
判定を用いるオフシーム量Ｘ´ は止端線６，６´ ，
７，７´ の抽出誤差の影響を軽減するため、それらを
統計処理した値を用いることが出来る。

【００５７】例えば、溶接品質良否の判定対象となる溶
接線方向の範囲内で、デジタル画像の溶接線方向の各断
面で得られるオフシーム量Ｘの平均値と最大値、最小値
を求め、その中から通常の統計処理手法の最大側から１
０％と最少側から２０％を除いた残り７０％のオフシー
ム量Ｘの中央値の平均を溶接品質判定のためのオフシー
ム量Ｘ´ として定義する。 １４）該オフシーム量Ｘ´ により溶接品質の良否を判
定する（ステップ１１４）。

【００５８】予め、板厚、溶接法、材質、用途等に応じ
て基準オフシーム量Ｘ₀ を与えておき、この値と上記１
３）（ステップ１１３）で得られたオフシーム量Ｘ´
を比較することによって溶接品質の良否を判定する。

【００５９】以上の実施例は、ＵＯＥ鋼管等の溶接管１
_p にこの出願の発明を適用した態様について説明したも
のであるが、この出願の発明の実施例の態様はこれに限
るものではなく、溶接品質が問題となる金属部材の両面
突合せ溶接部のオフシーム量Ｘの測定に広く適用が可能
であり、この出願の発明の要旨を逸脱しない範囲内で他
の実施態様をも含むことは言うまでもない。

【００６０】例えば、ＵＯＥ溶接鋼管１_p の両面突合せ
溶接部のＸ線透過写真フィルムを対象として、前述図３
のＡ´ に示す様な装置を用い、先述のような手順によ
ってオフシーム量Ｘの計測を行い、同じフィルムを対象
として検査員が該オフシーム量Ｘの測定、計算を行った
結果と比較した。

【００６１】対象としたフィルムは、板厚が７．９２〜
２５ｍｍのＵＯＥ溶接鋼管１_p の管端１_peの溶接部のＸ
線透過写真フィルム２６枚である。このフィルムから検
査員がオフシーム量を測定、計算した部分の周辺を画像
に取り込み、この出願の発明の方法によりオフシーム量
Ｘを計測した結果を比較して次の表２に示す。

【００６２】

【表２】当該表２に示す様に、検査員の計測結果とこの
出願の発明による計測結果との差は、対象フィルム２６
枚のうち２１枚が１．０ｍｍ未満、２６枚のうち２４枚
が１．０ｍｍ以下となり、この出願の発明の方法による
計測結果は検査員による計測結果と良く一致する結果と
して得られ、両面突合せ溶接部のオフシーム量Ｘの計測
の自動化と溶接品質判定の自動化が可能であることが分
った。

【００６３】

【発明の効果】従来、検査員の眼が疲れ易く、測定精度
が良好でなく、又、検査員間の測定・判定のバラツキも
あって検査の信頼性に問題があった検査員の目視を介し
ての測定による金属部材の表裏両面の突合せ溶接部のオ
フシーム量の計測と、該オフシーム量による溶接品質の
判定を、この出願の発明によれば精度良く、且つ、容易
に自動化することが出来、上述のような検査員の目視を
介しての測定による問題点が解消される。

【図面の簡単な説明】

【図１】両面突合せ溶接管の管端部内面ビード余盛の研
削状況を示す態様図であり、（ａ）はその部分斜視図で
あり、（ｂ）はその側断面図である。

【図２】管端部内面ビード余盛の研削部を含むＸ線透過
写真フィルム画像の一例を示す模式平面図である。

【図３】この出願の発明に使用する装置の実施の態様構
成を示す模式図である。

【図４】この出願の発明の方法の実施の形態の一例の手
順を示すフローチャートである。

【図５】溶接線に直交する方向の画像輝度分布を示す模
式グラフ図である。

【図６】表面側の溶接ビード止端線と裏面側の溶接ビー
ド止端線の位置関係のパターンと各パターンでのオフシ
ーム量の定義を示す図である。

【図７】両面突合せ溶接部の断面図の一例である。

【図８】両面突合せの溶接部のオフシーム量の定義の例
を示す別の断面図である。

【図９】溶接管端部のＸ線透過写真撮影状況を示す斜視
図である。

【図１０】両面突合せ溶接部のＸ線透過写真フィルム画
像の一例を示す模式平面図である。

【符号の説明】

１，１´ 金属部材 １_p 溶接鋼管 １_pe 管端 ２ 開先部 ３ 表（外、上）面側ビード ３´ 裏（内、下）面側ビード ４ 放射線（Ｘ線）源 ５ 放射線（Ｘ線）写真フィルム ６，６´ 表（外、上）面側ビード止端線 ７，７´ 裏（内、下）面側ビード止端線 ８ 余盛研削部 ８´ 余盛非研削部 ８_b 研削境界部 ９ 被検査部 １０ 放射線（Ｘ線）テレビカメラ １１，１１´ 画像処理装置 １２ 照明光源（蛍光灯） １３ ＩＴＶカメラ １７ ２値化閾値 １８ 溶接線領域 １９ 溶接線中心線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉本 幸治 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工 業株式会社 明石工場内 (72)発明者 井内 貞夫 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工 業株式会社 明石工場内 (72)発明者 守井 隆史 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 楠 光裕 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社千葉製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭60−135705（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−6357（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−99401（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23K 31/00 G01N 23/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属部材の両面突合せ溶接部の放射線透過
   画像を画像撮影装置と画像処理装置とを介して計算機に
   取り込み、取り込み画像の計算処理により表裏両面の溶
   接ビート中心間のずれ量（以降、オフシーム量と称す
   る）を算出するに際し、上 記表裏両面の溶接ビードの中のいずれか一方の溶接ビ
   ードの余盛を、放射線透過試験前に予め前記金属部材の
   溶接ビード方向をその端部から所定の長さを研削、除去
   しておき、余盛研削部を含む放射線透過画像から、所定
   の画像処理、計算処理によって、前記表裏両面のそれぞ
   れの溶接ビードの止端線を自動抽出し、該止端線の位置
   情報からオフシーム量を算出するようにすることを特徴
   とする金属部材の両面突合せ溶接部のオフシーム量計測
   方法。
2. 【請求項２】前記表裏両面の溶接ビードの止端線のう
   ち、前記余盛研削部に現出している側のビード止端線を
   一方の溶接ビードの止端線と認識し、該止端線の延長部
   に平行して現出する止端線をもう一方の側のビードの止
   端線と認識してオフシーム量を算出するようにすること
   を特徴とする請求項１記載の金属部材の両面突合せ溶接
   部のオフシーム量計測方法。