JP3322549B2 - 溶接状況の監視装置 - Google Patents
溶接状況の監視装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は溶接状況の監視装置
に関し、特に溶接中のアーク直下の溶接状況を把握し、
溶接の自動制御に資する場合等に用いて有用なものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】従来、溶接状況を鮮明に見るためには、
溶接部の全体の輝度レベルに合わせてＣＣＤカメラの絞
りを変える事が考えられた。しかし、溶接のアーク光の
強度は強く、カメラのブルーミングやモアレ現象等のハ
レーションを起こして溶接部が見えなくなってしまう。 【０００３】そこで、カメラの前方に干渉フィルタを配
置して溶接部を鮮明に見ようとする方法がある。しかし
ながらこれでも、アーク部の強度は強く溶接部全体をく
まなく鮮明に見ようとすると無理があった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】干渉フィルタで溶接部
を鮮明に見ようとする方法では、人が遠隔で操作するに
はそれなりの画像が得られるが、これを更に画像処理し
て遠隔制御するには、アークに絞りを合せればそのほか
の部分が見えなくなり、溶接部前方等の暗い部分に絞り
を合せれば、アーク部の光が強すぎてハレーションを起
こして見えなくなってしまう。 【０００５】すなわち、アーク溶接部は、アークの輝度
を基準にするか、若しくはそれ以外の部分を基準にする
かによって画像を好適に取り込むための要件が異なり、
しかも両要件は背反する要件となるため、その調和をと
るのが困難である。 【０００６】本発明は、上記従来技術に鑑み、アーク部
及びそれ以外の部分も含め溶接部の全体の鮮明な画像情
報を得ることができる溶接状況の監視方法及びその装置
を提供することを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、次の点を特徴とする。 【０００８】１） アーク部にその近傍部分を含めた所
定領域である溶接部の画像を撮影する撮像手段と、この
撮像手段の撮像素子の画素毎の電圧レベル又はこの撮像
手段の出力信号である映像信号を処理する画像処理手段
とを有する溶接状況の監視装置において、撮像手段のレ
ンズの前方に多数の画素を有する液晶フィルタを配設す
るとともに、上記電圧レベル又は映像信号を処理するこ
とにより溶接部分の画像の全体的な輝度が均一化される
ように液晶フィルタの各画素を制御する制御手段を備
え、さらに液晶フィルタはカラー液晶フィルタで形成す
るとともに溶接部を複数の領域に分割して形成される部
位に対応するマスク範囲を有する一方、 制御手段は各マ
スク範囲に対応する液晶フィルタの画素が特定のカラー
となるように液晶フィルタを制御するものであること。 【０００９】２） アーク部にその近傍部分を含めた所
定領域である溶接部の画像を撮影する撮像手段と、この
撮像手段の撮像素子の画素毎の電圧レベル又はこの撮像
手段の出力信号である映像信号を処理する画像処理手段
とを有する溶接状況の監視装置において、撮像手段のレ
ンズの前方に多数の画素を有する液晶フィルタを配設す
るとともに、上記電圧レベル又は映像信号を処理するこ
とにより溶接部分の画像の全体的な輝度が均一化される
ように液晶フィルタの各画素を制御する制御手段を備
え、 さらに液晶フィルタはカラー液晶フィルタで形成す
るとともに溶接部を複数の領域に分割して形成される部
位に対応するマスク範囲を有する一方、 制御手段は各マ
スク範囲に対応する液晶フィルタの画素が特定のカラー
となるように液晶フィルタを制御するものとして構成
し、 さらに画像処理装置の処理データに基づき溶接トー
チの位置、溶接電流等の諸条件を制御して自動溶接を実
現する他の制御手段を有すること。 【００１０】３） 上記１）又は２）において、 各マス
ク範囲は、アーク部を含むその近傍領域とした青色フィ
ルタ、溶融池を含むその近傍領域とした緑色フィルタ及
び前開先部を含むその近傍領域とした白色フィルタとす
ること。 【００１１】 【００１２】以上の構成により撮像手段の撮像素子の各
画素にチャージされた電圧値、又は映像信号を画像処理
手段に取り込んでこれを利用することにより、アーク部
は、撮像素子の各画素にチャージされる電圧が高くなる
ことから、又は画像処理装置に入力される映像信号の輝
度レベルが高くなることから、この部分に対応する液晶
フィルタの各画素は逆に出力を押さえられることにな
り、暗く出力される。また開先前方の暗い部分は、逆の
状態となる。 【００１３】この結果、溶接部の高輝度部分の画像は、
液晶フィルタが暗くなるため、暗くなって写り、暗いと
ころは、液晶フィルタが明るいため、明るく写る。 【００１４】かくして、高輝度で見にくいところと低輝
度で見にくいところを液晶フィルタにより調整すること
で溶接状況を鮮明に認識することが可能となる。 【００１５】さらに、画像処理により溶接の認識したい
部位毎に色成分を制御してカラー液晶フィルタに出力す
ることで、より鮮明な画像を取得することを可能とす
る。 【００１６】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。 【００１７】図１は本発明の実施の一形態を示すブロッ
ク線図である。同形態に示すように、本形態に係る監視
装置は、その全体の制御を行なう制御装置１１により、
溶接状況を画像処理装置１０より得て監視し、溶接条件
適応制御や、溶接線倣いを自動的に行うもので、撮像手
段であるＣＣＤカメラ６、カラー液晶フィルタ７、制御
部８、液晶フィルタ制御部９、画像処理装置１０、制御
装置１１及び溶接機１３により構成されている。ここ
で、ＴＶモニタ１２は、溶接状況を確認するためのモニ
タ装置であり、必要に応じ設置される。 【００１８】溶接としては、ティグ溶接やガスシールド
アーク溶接が考えられ、この溶接を高品質に実施するた
め、溶接トーチ１の上下左右位置制御、電流制御、電圧
制御、溶接速度制御、フィラーワイヤ供給速度制御、ウ
ィービング速度制御などを行う。これは、従来は作業者
が操作を行っていた。この結果高品質な溶接を提供する
ことができている。 【００１９】本形態ではこれを自動的に行うため、溶接
状況の画像をＣＣＤカメラ６によりカメラ制御部８を介
して画像入力し、画像処理装置１０により画像解析して
図２における溶接トーチ１の位置（溶接ワイヤ２の位
置）、アーク３の形状、開先５の左右位置、溶融池１４
の形状及び溶接ビード４のうち溶接方向に関する前方の
部分である前ビード１５の形状を得て、制御装置１１に
溶接情報として出力する。 【００２０】このときに、これらの情報を正確に得るた
めに、ＣＣＤカメラ６のレンズの前方に多数の画素を有
するカラー液晶フィルタ７を配し、この各画素を液晶フ
ィルタ制御部９にて制御することにより鮮明な最適画像
を得る。 【００２１】液晶フィルタ制御部９は、入力される画像
より輝度Ｂｉ（Ｘｉ，Ｙｉ）（但し、ｉ＝０〜ｎ）を得
て、基準輝度Ｂｓ±ΔＢｓに対し、その輝度の差に応じ
てカラー液晶フィルタ７の出力輝度レベルＢｏ（Ｘｊ，
Ｙｊ）（但し、ｊ＝０〜ｍ）を基準出力輝度レベルＶｓ
に対して出力調整する。 【００２２】すなわち、入力輝度が基準輝度の範囲内
（Ｂｓ−ΔＢｓ≦Ｂｉ≦Ｂｓ＋ΔＢｓ）ならばそのまま
出力し、この範囲を超えた場合、基準出力輝度レベルＶ
ｓに対して入力輝度Ｂｉと基準輝度Ｂｓとの差に対して
ある比率Ｃｓを掛けた値を差し引いた値Ｂｏ＝Ｖｓ−
（Ｂｉ−Ｂｓ）×Ｃｓとして出力する。つまり、明るく
入力されるところは、カラー液晶フィルタ７の画素を暗
くし、暗く入力されるところは明るくして見にくい箇所
をカラー液晶フィルタ７の輝度レベルを変えることで見
易くする。 【００２３】このとき、ｎ＝ｍすなわち、カラー液晶フ
ィルタ７の画素の数とＣＣＤカメラ６の撮像素子である
ＣＣＤ素子の画素の数が等しい場合は、上記でよい。し
かし、カラー液晶フィルタ７の画素の数が少ない場合は
ｎ：ｍの比率で出力する事になる。つまり、ｊ番目（ｊ
x ，ｊy ）のカラー液晶フィルタ７の画素のＣＣＤカメ
ラ６のＣＣＤ素子上の対応素子は、ｉx1＝ｊx ×（ｎ／
ｍ）〜ｉX2＝ｊx ×（ｎ／ｍ）＋（ｎ／ｍ）−１、ｉy1
＝ｊy ×（ｎ／ｍ）〜ｉy2＝ｊy ×（ｎ／ｍ）＋（ｎ／
ｍ）−１となる。従って、ここの輝度Ｂｉは、ｊ
（ｊx ，ｊy ）に対応するＣＣＤ素子のｉ1 （ｉx1，ｉ
y1）〜ｉ2 （ｉx2，ｉy2）の間の輝度の平均値をＢｉと
すると、平均値Ｂｉは次式（１）で表わされる。 【数１】 【００２４】上式（１）に基づく演算を行うことにより
カラー液晶フィルタ７の各画素毎に輝度レベルを変化
（ｊ＝１〜ｍまで変化）させて画像を出力する。 【００２５】このことにより、暗すぎる画像は明るく、
明るすぎる画像は暗く画像入力することが出来、溶接の
ようにアーク３の非常に明るい部分と開先前面の前ビー
ド１５の形状のように暗い画像があっても、くまなく全
体を適正な輝度レベルの画像として入力できる。 【００２６】また、本形態の如くカラー液晶フィルタ７
を利用するもう一つの効果として溶接対象の状況に合わ
せて部分的にカラーによるフィルタ効果を持たせること
により、溶接状況をより鮮明に捕らえることが可能とな
る。つまり、溶接状況のモニタ画像は図２のように撮像
される。人がこのモニタ画像を遠隔で見て判断し、制御
（作業）することは、前述の方法で輝度レベルの調整を
すれば、ほぼ問題のない画像が得られるはずである。 【００２７】しかし、これを画像処理して自動的に溶接
線倣いや溶接条件適応制御を行うには充分な画像とは言
えない。そこで、更に鮮明な画像とするために、図３に
示すようにアーク部のマスク範囲Ｍ１、溶融池部のマス
ク範囲Ｍ２、前開先部のマスク範囲Ｍ３のようにマスク
範囲を決定し、この部位に対応したカラー液晶フィルタ
７の出力カラー色を決定して各カラーに制御する。例え
ば、アーク部のマスク範囲Ｍ１は青色、溶融池部のマス
ク範囲Ｍ２は緑色、前開先部のマスク範囲Ｍ３は白色と
してカラー液晶フィルタ７を出力する。このことによ
り、画像を鮮明に捕らえることが出来、溶接ワイヤ２、
アーク３、溶融池１４、前開先部の前ビード１５の形状
等を画像処理装置１０にて自動判断し、さらに開先線倣
いや、アーク３の形状や溶融池１４、前ビード１５の形
状から溶接条件の自動適応制御が可能となる。 【００２８】上記形態において液晶フィルタの各画素は
ＣＣＤカメラ６の出力信号であるビデオ信号を用いるこ
とにより制御するように構成したが、これはＣＣＤ素子
の各画素の電圧レベルを用いても同様の制御をなし得る
ため、この電圧レベルに基づき制御するように構成して
も良い。 【００２９】また、自動溶接機能は必要に応じ付加すれ
ば良く、本発明は同機能を有しない監視装置としても顕
著な効果を奏することができる。 【００３０】 【発明の効果】以上実施の形態とともに具体的に説明し
たように、本発明によれば溶接部の状況を鮮明に認識で
きる。 【００３１】したがって原子力プラントなどの補修等、
作業者が近寄れない溶接状況の遠隔監視、制御（作業）
や、集中管理による一人多台使用に適用でき、さらにこ
れを画像処理して溶接線倣いや溶接条件の適応制御をす
る事ができるので、高品質で、高能率な溶接を提供でき
る。
に関し、特に溶接中のアーク直下の溶接状況を把握し、
溶接の自動制御に資する場合等に用いて有用なものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】従来、溶接状況を鮮明に見るためには、
溶接部の全体の輝度レベルに合わせてＣＣＤカメラの絞
りを変える事が考えられた。しかし、溶接のアーク光の
強度は強く、カメラのブルーミングやモアレ現象等のハ
レーションを起こして溶接部が見えなくなってしまう。 【０００３】そこで、カメラの前方に干渉フィルタを配
置して溶接部を鮮明に見ようとする方法がある。しかし
ながらこれでも、アーク部の強度は強く溶接部全体をく
まなく鮮明に見ようとすると無理があった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】干渉フィルタで溶接部
を鮮明に見ようとする方法では、人が遠隔で操作するに
はそれなりの画像が得られるが、これを更に画像処理し
て遠隔制御するには、アークに絞りを合せればそのほか
の部分が見えなくなり、溶接部前方等の暗い部分に絞り
を合せれば、アーク部の光が強すぎてハレーションを起
こして見えなくなってしまう。 【０００５】すなわち、アーク溶接部は、アークの輝度
を基準にするか、若しくはそれ以外の部分を基準にする
かによって画像を好適に取り込むための要件が異なり、
しかも両要件は背反する要件となるため、その調和をと
るのが困難である。 【０００６】本発明は、上記従来技術に鑑み、アーク部
及びそれ以外の部分も含め溶接部の全体の鮮明な画像情
報を得ることができる溶接状況の監視方法及びその装置
を提供することを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、次の点を特徴とする。 【０００８】１） アーク部にその近傍部分を含めた所
定領域である溶接部の画像を撮影する撮像手段と、この
撮像手段の撮像素子の画素毎の電圧レベル又はこの撮像
手段の出力信号である映像信号を処理する画像処理手段
とを有する溶接状況の監視装置において、撮像手段のレ
ンズの前方に多数の画素を有する液晶フィルタを配設す
るとともに、上記電圧レベル又は映像信号を処理するこ
とにより溶接部分の画像の全体的な輝度が均一化される
ように液晶フィルタの各画素を制御する制御手段を備
え、さらに液晶フィルタはカラー液晶フィルタで形成す
るとともに溶接部を複数の領域に分割して形成される部
位に対応するマスク範囲を有する一方、 制御手段は各マ
スク範囲に対応する液晶フィルタの画素が特定のカラー
となるように液晶フィルタを制御するものであること。 【０００９】２） アーク部にその近傍部分を含めた所
定領域である溶接部の画像を撮影する撮像手段と、この
撮像手段の撮像素子の画素毎の電圧レベル又はこの撮像
手段の出力信号である映像信号を処理する画像処理手段
とを有する溶接状況の監視装置において、撮像手段のレ
ンズの前方に多数の画素を有する液晶フィルタを配設す
るとともに、上記電圧レベル又は映像信号を処理するこ
とにより溶接部分の画像の全体的な輝度が均一化される
ように液晶フィルタの各画素を制御する制御手段を備
え、 さらに液晶フィルタはカラー液晶フィルタで形成す
るとともに溶接部を複数の領域に分割して形成される部
位に対応するマスク範囲を有する一方、 制御手段は各マ
スク範囲に対応する液晶フィルタの画素が特定のカラー
となるように液晶フィルタを制御するものとして構成
し、 さらに画像処理装置の処理データに基づき溶接トー
チの位置、溶接電流等の諸条件を制御して自動溶接を実
現する他の制御手段を有すること。 【００１０】３） 上記１）又は２）において、 各マス
ク範囲は、アーク部を含むその近傍領域とした青色フィ
ルタ、溶融池を含むその近傍領域とした緑色フィルタ及
び前開先部を含むその近傍領域とした白色フィルタとす
ること。 【００１１】 【００１２】以上の構成により撮像手段の撮像素子の各
画素にチャージされた電圧値、又は映像信号を画像処理
手段に取り込んでこれを利用することにより、アーク部
は、撮像素子の各画素にチャージされる電圧が高くなる
ことから、又は画像処理装置に入力される映像信号の輝
度レベルが高くなることから、この部分に対応する液晶
フィルタの各画素は逆に出力を押さえられることにな
り、暗く出力される。また開先前方の暗い部分は、逆の
状態となる。 【００１３】この結果、溶接部の高輝度部分の画像は、
液晶フィルタが暗くなるため、暗くなって写り、暗いと
ころは、液晶フィルタが明るいため、明るく写る。 【００１４】かくして、高輝度で見にくいところと低輝
度で見にくいところを液晶フィルタにより調整すること
で溶接状況を鮮明に認識することが可能となる。 【００１５】さらに、画像処理により溶接の認識したい
部位毎に色成分を制御してカラー液晶フィルタに出力す
ることで、より鮮明な画像を取得することを可能とす
る。 【００１６】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。 【００１７】図１は本発明の実施の一形態を示すブロッ
ク線図である。同形態に示すように、本形態に係る監視
装置は、その全体の制御を行なう制御装置１１により、
溶接状況を画像処理装置１０より得て監視し、溶接条件
適応制御や、溶接線倣いを自動的に行うもので、撮像手
段であるＣＣＤカメラ６、カラー液晶フィルタ７、制御
部８、液晶フィルタ制御部９、画像処理装置１０、制御
装置１１及び溶接機１３により構成されている。ここ
で、ＴＶモニタ１２は、溶接状況を確認するためのモニ
タ装置であり、必要に応じ設置される。 【００１８】溶接としては、ティグ溶接やガスシールド
アーク溶接が考えられ、この溶接を高品質に実施するた
め、溶接トーチ１の上下左右位置制御、電流制御、電圧
制御、溶接速度制御、フィラーワイヤ供給速度制御、ウ
ィービング速度制御などを行う。これは、従来は作業者
が操作を行っていた。この結果高品質な溶接を提供する
ことができている。 【００１９】本形態ではこれを自動的に行うため、溶接
状況の画像をＣＣＤカメラ６によりカメラ制御部８を介
して画像入力し、画像処理装置１０により画像解析して
図２における溶接トーチ１の位置（溶接ワイヤ２の位
置）、アーク３の形状、開先５の左右位置、溶融池１４
の形状及び溶接ビード４のうち溶接方向に関する前方の
部分である前ビード１５の形状を得て、制御装置１１に
溶接情報として出力する。 【００２０】このときに、これらの情報を正確に得るた
めに、ＣＣＤカメラ６のレンズの前方に多数の画素を有
するカラー液晶フィルタ７を配し、この各画素を液晶フ
ィルタ制御部９にて制御することにより鮮明な最適画像
を得る。 【００２１】液晶フィルタ制御部９は、入力される画像
より輝度Ｂｉ（Ｘｉ，Ｙｉ）（但し、ｉ＝０〜ｎ）を得
て、基準輝度Ｂｓ±ΔＢｓに対し、その輝度の差に応じ
てカラー液晶フィルタ７の出力輝度レベルＢｏ（Ｘｊ，
Ｙｊ）（但し、ｊ＝０〜ｍ）を基準出力輝度レベルＶｓ
に対して出力調整する。 【００２２】すなわち、入力輝度が基準輝度の範囲内
（Ｂｓ−ΔＢｓ≦Ｂｉ≦Ｂｓ＋ΔＢｓ）ならばそのまま
出力し、この範囲を超えた場合、基準出力輝度レベルＶ
ｓに対して入力輝度Ｂｉと基準輝度Ｂｓとの差に対して
ある比率Ｃｓを掛けた値を差し引いた値Ｂｏ＝Ｖｓ−
（Ｂｉ−Ｂｓ）×Ｃｓとして出力する。つまり、明るく
入力されるところは、カラー液晶フィルタ７の画素を暗
くし、暗く入力されるところは明るくして見にくい箇所
をカラー液晶フィルタ７の輝度レベルを変えることで見
易くする。 【００２３】このとき、ｎ＝ｍすなわち、カラー液晶フ
ィルタ７の画素の数とＣＣＤカメラ６の撮像素子である
ＣＣＤ素子の画素の数が等しい場合は、上記でよい。し
かし、カラー液晶フィルタ７の画素の数が少ない場合は
ｎ：ｍの比率で出力する事になる。つまり、ｊ番目（ｊ
x ，ｊy ）のカラー液晶フィルタ７の画素のＣＣＤカメ
ラ６のＣＣＤ素子上の対応素子は、ｉx1＝ｊx ×（ｎ／
ｍ）〜ｉX2＝ｊx ×（ｎ／ｍ）＋（ｎ／ｍ）−１、ｉy1
＝ｊy ×（ｎ／ｍ）〜ｉy2＝ｊy ×（ｎ／ｍ）＋（ｎ／
ｍ）−１となる。従って、ここの輝度Ｂｉは、ｊ
（ｊx ，ｊy ）に対応するＣＣＤ素子のｉ1 （ｉx1，ｉ
y1）〜ｉ2 （ｉx2，ｉy2）の間の輝度の平均値をＢｉと
すると、平均値Ｂｉは次式（１）で表わされる。 【数１】 【００２４】上式（１）に基づく演算を行うことにより
カラー液晶フィルタ７の各画素毎に輝度レベルを変化
（ｊ＝１〜ｍまで変化）させて画像を出力する。 【００２５】このことにより、暗すぎる画像は明るく、
明るすぎる画像は暗く画像入力することが出来、溶接の
ようにアーク３の非常に明るい部分と開先前面の前ビー
ド１５の形状のように暗い画像があっても、くまなく全
体を適正な輝度レベルの画像として入力できる。 【００２６】また、本形態の如くカラー液晶フィルタ７
を利用するもう一つの効果として溶接対象の状況に合わ
せて部分的にカラーによるフィルタ効果を持たせること
により、溶接状況をより鮮明に捕らえることが可能とな
る。つまり、溶接状況のモニタ画像は図２のように撮像
される。人がこのモニタ画像を遠隔で見て判断し、制御
（作業）することは、前述の方法で輝度レベルの調整を
すれば、ほぼ問題のない画像が得られるはずである。 【００２７】しかし、これを画像処理して自動的に溶接
線倣いや溶接条件適応制御を行うには充分な画像とは言
えない。そこで、更に鮮明な画像とするために、図３に
示すようにアーク部のマスク範囲Ｍ１、溶融池部のマス
ク範囲Ｍ２、前開先部のマスク範囲Ｍ３のようにマスク
範囲を決定し、この部位に対応したカラー液晶フィルタ
７の出力カラー色を決定して各カラーに制御する。例え
ば、アーク部のマスク範囲Ｍ１は青色、溶融池部のマス
ク範囲Ｍ２は緑色、前開先部のマスク範囲Ｍ３は白色と
してカラー液晶フィルタ７を出力する。このことによ
り、画像を鮮明に捕らえることが出来、溶接ワイヤ２、
アーク３、溶融池１４、前開先部の前ビード１５の形状
等を画像処理装置１０にて自動判断し、さらに開先線倣
いや、アーク３の形状や溶融池１４、前ビード１５の形
状から溶接条件の自動適応制御が可能となる。 【００２８】上記形態において液晶フィルタの各画素は
ＣＣＤカメラ６の出力信号であるビデオ信号を用いるこ
とにより制御するように構成したが、これはＣＣＤ素子
の各画素の電圧レベルを用いても同様の制御をなし得る
ため、この電圧レベルに基づき制御するように構成して
も良い。 【００２９】また、自動溶接機能は必要に応じ付加すれ
ば良く、本発明は同機能を有しない監視装置としても顕
著な効果を奏することができる。 【００３０】 【発明の効果】以上実施の形態とともに具体的に説明し
たように、本発明によれば溶接部の状況を鮮明に認識で
きる。 【００３１】したがって原子力プラントなどの補修等、
作業者が近寄れない溶接状況の遠隔監視、制御（作業）
や、集中管理による一人多台使用に適用でき、さらにこ
れを画像処理して溶接線倣いや溶接条件の適応制御をす
る事ができるので、高品質で、高能率な溶接を提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示すブロック線図。
【図２】上記一形態における溶接部を概念的に示す説明
図。 【図３】上記溶接部におけるマスク範囲を概念的に示す
説明図。 【符号の説明】 １ 溶接トーチ ２ 溶接ワイヤ ３ アーク ４ 溶接ビード ５ 開先 ６ ＣＣＤカメラ ７ カラー液晶フィルタ ８ カメラ制御部 ９ 液晶フィルタ制御部 １０ 画像処理装置 １１ 制御装置 １２ ＴＶモニタ １３ 溶接機 １４ 溶融池 １５ 前ビード Ｍ１ アーク部のマスク範囲 Ｍ２ 溶融池部のマスク範囲 Ｍ３ 前ビードのマスク範囲
図。 【図３】上記溶接部におけるマスク範囲を概念的に示す
説明図。 【符号の説明】 １ 溶接トーチ ２ 溶接ワイヤ ３ アーク ４ 溶接ビード ５ 開先 ６ ＣＣＤカメラ ７ カラー液晶フィルタ ８ カメラ制御部 ９ 液晶フィルタ制御部 １０ 画像処理装置 １１ 制御装置 １２ ＴＶモニタ １３ 溶接機 １４ 溶融池 １５ 前ビード Ｍ１ アーク部のマスク範囲 Ｍ２ 溶融池部のマスク範囲 Ｍ３ 前ビードのマスク範囲
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 アーク部にその近傍部分を含めた所定領
域である溶接部の画像を撮影する撮像手段と、この撮像
手段の撮像素子の画素毎の電圧レベル又はこの撮像手段
の出力信号である映像信号を処理する画像処理手段とを
有する溶接状況の監視装置において、 撮像手段のレンズの前方に多数の画素を有する液晶フィ
ルタを配設するとともに、上記電圧レベル又は映像信号
を処理することにより溶接部分の画像の全体的な輝度が
均一化されるように液晶フィルタの各画素を制御する制
御手段を備え、さらに液晶フィルタはカラー液晶フィルタで形成すると
ともに溶接部を複数の領域に分割して形成される部位に
対応するマスク範囲を有する一方、 制御手段は各マスク範囲に対応する液晶フィルタの画素
が特定のカラーとなるように液晶フィルタを制御するも
のであることを 特徴とする溶接状況の監視装置。 【請求項２】 アーク部にその近傍部分を含めた所定領
域である溶接部の画像を撮影する撮像手段と、この撮像
手段の撮像素子の画素毎の電圧レベル又はこの撮像手段
の出力信号である映像信号を処理する画像処理手段とを
有する溶接状況の監視装置において、 撮像手段のレンズの前方に多数の画素を有する液晶フィ
ルタを配設するとともに、上記電圧レベル又は映像信号
を処理することにより溶接部分の画像の全体的な輝度が
均一化されるように液晶フィルタの各画素を制御する制
御手段を備え、 さらに液晶フィルタはカラー液晶フィルタで形成すると
ともに溶接部を複数の領域に分割して形成される部位に
対応するマスク範囲を有する一方、 制御手段は各マスク範囲に対応する液晶フィルタの画素
が特定のカラーとなるように液晶フィルタを制御するも
のとして構成し、 さらに 画像処理装置の処理データに基づき溶接トーチの
位置、溶接電流等の諸条件を制御して自動溶接を実現す
る他の制御手段を有することを特徴とする溶接状況の監
視装置。 【請求項３】 ［請求項１］又は〔請求項２〕におい
て、 各マスク範囲は、アーク部を含むその近傍領域とした青
色フィルタ、溶融池を含むその近傍領域とした緑色フィ
ルタ及び前開先部を含むその近傍領域とした白 色フィル
タとすることを 特徴とする溶接状況の監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00129196A JP3322549B2 (ja) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | 溶接状況の監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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