JP5729235B2 - Weld bead defect detection apparatus and weld bead defect detection method - Google Patents

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Description

本発明は、溶接ビードの欠陥を検出する溶接ビード欠陥検出装置及び溶接ビード欠陥検出方法の技術に関する。   The present invention relates to a technique of a weld bead defect detection device and a weld bead defect detection method for detecting a defect of a weld bead.

光切断法によって溶接ビードの断面形状を形状点群として測定し、計測した形状点群において点群が欠落している領域を穴あき等の欠陥部位として検出する溶接ビード欠陥検出方法は公知である(例えば、特許文献1)。   A weld bead defect detection method is known in which a cross-sectional shape of a weld bead is measured as a shape point cloud by a light cutting method, and a region where the point cloud is missing in the measured shape point cloud is detected as a defect site such as a hole. (For example, patent document 1).

しかし、穴あき等の欠陥部位においては、測定時のレーザ光の多重反射によって形状点群の異常値が発生する場合がある。さらに、穴あき部位に発生した形状点群の異常値は、穴あき部位に蓋をするような形状点群となる場合がある。穴あき部位に蓋をするような形状点群は、穴あき部位として検出されないため、穴あきを見逃して判定することになる。   However, in a defective part such as a hole, an abnormal value of the shape point group may occur due to multiple reflection of laser light during measurement. Further, the abnormal value of the shape point group generated in the perforated part may be a shape point group that covers the perforated part. The shape point group that covers the perforated part is not detected as the perforated part, and therefore, the determination is performed by overlooking the perforated part.

一方、何ら欠陥のない正常部位、例えば、母材とビードとの隅部、あるいは、反射率の高い板合わせ部においても、レーザ光の多重反射による形状点群の異常値が発生する場合がある。何ら欠陥のない正常部位での異常値を欠陥部位として検出することは、良品を異常として判定することになる。   On the other hand, an abnormal value of the shape point group due to multiple reflection of laser light may occur even in a normal part without any defect, for example, a corner between the base material and the bead or a plate-matching part with high reflectivity. . Detecting an abnormal value at a normal part without any defect as a defective part determines that a non-defective product is abnormal.

そこで、溶接ビード欠陥検出装置及び溶接ビード欠陥検出方法では、穴あきの見逃しを防止し、かつ、誤検出を最小限に抑えることが必要とされている。つまり、溶接ビード欠陥検出装置及び溶接ビード欠陥検出方法では、溶接ビード欠陥の検出精度を向上することが必要とされている。   Therefore, in the weld bead defect detection device and the weld bead defect detection method, it is necessary to prevent the perforation from being missed and to minimize erroneous detection. That is, in the weld bead defect detection device and the weld bead defect detection method, it is necessary to improve the detection accuracy of the weld bead defect.

特開2008−215839号公報JP 2008-215839 A

本発明の解決しようとする問題は、溶接ビード欠陥の検出精度を向上できる溶接ビード欠陥検出装置及び溶接ビード欠陥検出方法を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a weld bead defect detection device and a weld bead defect detection method capable of improving the detection accuracy of weld bead defects.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、請求項1においては、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前記平滑モデルを用いて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、隣接する前記正常点間における前記異常点の有無と、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、併合される前記欠落領域の所定断面方向の幅の累積値と併合される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、前記欠落領域または前記非欠落領域を順次併合すること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、を具備するものである。 That is, in claim 1, a weld bead defect detecting device for detecting a defect of a weld bead, the point cloud data acquiring means for acquiring point cloud data in a predetermined cross-sectional direction for the surface shape of the weld bead, and the point cloud Based on a comparison between the data and a smooth model obtained by smoothing the point cloud data, or a comparison between the smooth model and a broken line model in which the surface shape of the weld bead is approximated to a broken line using the smooth model , Based on point cloud data classification means for classifying point cloud data into abnormal points and normal points, the presence or absence of the abnormal points between the adjacent normal points, and the distance between the adjacent normal points, The point cloud data is divided into a missing region and a non-missing region, the missing region sorting means, and the missing region located at the extreme end on one side in the predetermined cross-sectional direction toward the other side in the predetermined cross-sectional direction, Lack of In the region or the non-missing region sequentially combined by merging missing area, merging the a predetermined cross-sectional direction of the width of the non-missing region to be merged, the accumulated value of a predetermined cross-sectional direction of the width of said missing region is merged with wherein a difference between the accumulated value of a predetermined cross-sectional direction of the width of the non-missing region, and are missing region merging means to terminate sequentially merging the missing area or the non-missing region based on being, the merged missing region Perforated region determining means for determining the merged missing region as a perforated region based on the width in the predetermined cross-sectional direction.

請求項2においては、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前記平滑モデルを用いて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、隣接する前記正常点間における前記異常点の有無と、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、併合される前記欠落領域の所定断面方向の幅の累積値と併合される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、前記欠落領域または前記非欠落領域を順次併合することを終了し、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ものである。 The welding bead defect detection method for detecting defects in a weld bead according to claim 2, wherein point cloud data in a predetermined cross-sectional direction is acquired for the surface shape of the weld bead, and the point cloud data and the point cloud data are smoothed The point cloud data as an abnormal point, based on a comparison with a smoothed model, or a comparison with a broken line model in which the surface shape of the weld bead is approximated to a broken line using the smooth model. Sorting into normal points, and classifying the point cloud data into missing regions and non-missing regions based on the presence or absence of the abnormal points between the adjacent normal points and the distance between the adjacent normal points When the missing region located at the extreme end on one side in the predetermined cross-sectional direction is merged sequentially with the missing region or the non-missing region toward the other side in the predetermined cross-sectional direction to form a merged missing region. , The difference between the and the predetermined cross-sectional direction of the width of the non-missing region, the accumulated value of a predetermined cross-sectional direction of the width of the non-missing region is merged with the accumulated value of a predetermined cross-sectional direction of the width of said missing regions are merged to be engaged And ending the sequential merge of the missing region or the non-missing region , and determining the merged missing region as a perforated region based on the width of the merged missing region in a predetermined cross-sectional direction. is there.

本発明の溶接ビード欠陥検出装置及び溶接ビード欠陥検出方法によれば、溶接ビード欠陥の検出精度を向上できる。   According to the weld bead defect detection device and the weld bead defect detection method of the present invention, the detection accuracy of the weld bead defect can be improved.

溶接ビード欠陥検出装置の周囲構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the surrounding structure of a weld bead defect detection apparatus. 溶接ビード欠陥検出装置の構成を示す構成図。The block diagram which shows the structure of a weld bead defect detection apparatus. 溶接ビード欠陥検出工程の流れを示すフロー図。The flowchart which shows the flow of a weld bead defect detection process. 点群データ取得工程の流れを示すフロー図。The flowchart which shows the flow of a point cloud data acquisition process. マスタモデルを示すグラフ図。The graph which shows a master model. マスタモデル及び溶接モデルを示すグラフ図。The graph which shows a master model and a welding model. マスタモデル、溶接モデル及びZ方向差分を示すグラフ図。The graph which shows a master model, a welding model, and a Z direction difference. 点群データ分別工程の流れを示すフロー図。The flowchart which shows the flow of a point cloud data classification process. マスタモデル、溶接モデル及び平滑モデルを示すグラフ図。The graph figure which shows a master model, a welding model, and a smooth model. マスタモデル、平滑モデル及び折線モデルを示すグラフ図。The graph figure which shows a master model, a smooth model, and a broken line model. 欠落領域及び非欠落領域を示すグラフ図。The graph which shows a missing area and a non-missing area. 欠落領域併合工程の流れを示すフロー図。The flowchart which shows the flow of a missing area merge process. 累積値βを示すグラフ図。The graph which shows cumulative value (beta). 累積値βを示す別のグラフ図。Another graph showing the accumulated value β. 累積値βを示す別のグラフ図。Another graph showing the accumulated value β.

図1を用いて、溶接ビード欠陥検出装置10の周囲構成について説明する。
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。
The surrounding configuration of the weld bead defect detection device 10 will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, a broken line indicates an electric communication line, and a two-dot chain line indicates a laser beam. In the following, description will be made according to the X, Y, and Z directions shown in FIG.

溶接ビード欠陥検出装置10は、本発明に係る溶接ビード欠陥検出装置の実施形態である。溶接ビード欠陥検出装置10は、溶接部品20の表面形状を測定する表面形状測定装置15に接続されている。   The weld bead defect detection device 10 is an embodiment of a weld bead defect detection device according to the present invention. The weld bead defect detection device 10 is connected to a surface shape measurement device 15 that measures the surface shape of the welded part 20.

溶接部品20は、下板21と上板22とを部分的に重ね、重ねた部分を溶接したものである。下板21及び上板22は、緩やかに湾曲している。下板21と上板22とを部分的に重ねた部分(溶接部分)は、溶接ビード25となっている。   The welded part 20 is obtained by partially overlapping the lower plate 21 and the upper plate 22 and welding the overlapped portions. The lower plate 21 and the upper plate 22 are gently curved. A portion where the lower plate 21 and the upper plate 22 are partially overlapped (welded portion) is a weld bead 25.

表面形状測定装置15は、レーザスキャナであって、溶接部品20の表面形状について、Y方向に伸びる溶接ビード25に略直交するX方向断面の形状を測定するものである。より詳しくは、表面形状測定装置15は、光切断法によって、溶接部品20の溶接ビード25を横断する線状のレーザ光を照射し、線状のレーザ光が投影された領域(溶接部品20の二点鎖線)を撮影する。表面形状測定装置15は、溶接ビード25が伸びるY方向に沿って一定間隔毎に溶接部品20の表面形状を測定していくものとする。   The surface shape measuring device 15 is a laser scanner, and measures the shape of the cross section in the X direction substantially orthogonal to the weld bead 25 extending in the Y direction with respect to the surface shape of the welded part 20. More specifically, the surface shape measuring device 15 irradiates a linear laser beam that traverses the weld bead 25 of the welded part 20 by an optical cutting method, and projects the region (the welded part 20 of the welded part 20). Take the two-dot chain line). The surface shape measuring device 15 measures the surface shape of the welded part 20 at regular intervals along the Y direction in which the weld bead 25 extends.

溶接ビード欠陥検出装置10は、一般的なコンピュータにより構成され、記憶装置(図示略)と、演算装置(図示略)と、を具備している。溶接ビード欠陥検出装置10には、表面形状測定装置15によって測定された表面形状のデータが入力される。   The weld bead defect detection device 10 is configured by a general computer, and includes a storage device (not shown) and an arithmetic device (not shown). The surface shape data measured by the surface shape measuring device 15 is input to the weld bead defect detecting device 10.

図2を用いて、溶接ビード欠陥検出装置10の構成について説明する。
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。
The configuration of the weld bead defect detection device 10 will be described with reference to FIG.
The weld bead defect detection device 10 includes a point cloud data acquisition unit 100, a point cloud data classification unit 200, a missing region classification unit 300, a missing region merging unit 400, and a perforated region determination unit 500. Yes.

図3を用いて、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S10の構成について説明する。
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。
The configuration of the weld bead defect detection step S10 in the weld bead defect detection method will be described with reference to FIG.
The weld bead defect detection step S10 is an embodiment of the weld bead defect detection step in the weld bead defect detection method according to the present invention. The weld bead defect detection step S10 includes a point cloud data acquisition step S100, a point cloud data sorting step S200, a missing region sorting step S300, a missing region merging step S400, and a perforated region determining step S500. Yes.

なお、溶接ビード欠陥検出工程S10の各工程S100〜S500は、それぞれ溶接ビード欠陥検出装置10の各手段100〜500により行われる工程である。より具体的には、点群データ取得工程S100は、点群データ取得手段100により行われ、点群データ分別工程S200は、点群データ分別手段200により行われ、欠落領域分別工程S300は、欠落領域分別手段300により行われ、欠落領域併合工程S400は、欠落領域併合手段400により行われ、穴あき領域判定工程S500は、穴あき判定手段500により行われる。   In addition, each process S100-S500 of welding bead defect detection process S10 is a process performed by each means 100-500 of the weld bead defect detection apparatus 10, respectively. More specifically, the point cloud data acquisition step S100 is performed by the point cloud data acquisition unit 100, the point cloud data classification step S200 is performed by the point cloud data classification unit 200, and the missing region classification step S300 is omitted. The missing region merging step S400 is performed by the missing region merging unit 400, and the perforated region determining step S500 is performed by the perforated determining unit 500.

図4〜図7を用いて、点群データ取得工程S100について説明する。
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。
The point cloud data acquisition step S100 will be described with reference to FIGS.
The point cloud data acquisition step S100 is a step of acquiring the cross-sectional shape in the X direction as the point cloud data for the surface shape of the weld bead 25 and specifying the bead section W where the weld bead 25 exists in the point cloud data.

図4を用いて、点群データ取得工程S100の流れについて説明する。
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。
The flow of the point cloud data acquisition step S100 will be described with reference to FIG.
The point cloud data acquisition step S100 includes a master shape acquisition step S110, a weld shape acquisition step S120, an alignment step S130, and a bead section specifying step S140.

図5を用いて、マスタ形状取得工程S110について説明する。
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。
Master shape acquisition process S110 is demonstrated using FIG.
In FIG. 5, the horizontal axis indicates the X direction (cross-sectional direction in which the surface shape of the welded part 20 is measured), and the vertical axis indicates the Z direction (vertical direction). In FIG. 5, the solid line indicates the master model ML.

マスタ形状取得工程S110では、溶接前における、溶接部品20の表面形状についてX方向の断面形状としてマスタモデルMLを取得する。マスタモデルMLは、下板21の表面形状である下板マスタモデルMULと、上板22の表面形状である上板マスタモデルMOLと、から構成されている。マスタモデルMLは、下板21及び上板22の製品CADデータからそれぞれ取得するものとする。   In master shape acquisition process S110, master model ML is acquired as a cross-sectional shape of the X direction about the surface shape of the welding component 20 before welding. The master model ML includes a lower plate master model MUL that is the surface shape of the lower plate 21 and an upper plate master model MOL that is the surface shape of the upper plate 22. The master model ML is acquired from the product CAD data of the lower plate 21 and the upper plate 22, respectively.

マスタ形状取得工程S110では、X方向断面において、上板22の裏面の端側が下板21の表面と接する点を基準点CUとして、座標位置を決定する。つまり、上板22と下板21との内側境界点を基準点CUとして設定する。また、X方向断面において、下板21及び上板22の表面における、表面に溶接の影響を受けない、溶接ビード25から十分離れた区間を、それぞれのフィッティング区間RU・ROとして、座標位置を決定する。   In the master shape acquisition step S <b> 110, the coordinate position is determined with the point where the end of the back surface of the upper plate 22 is in contact with the surface of the lower plate 21 as the reference point CU in the X direction cross section. That is, the inner boundary point between the upper plate 22 and the lower plate 21 is set as the reference point CU. Further, in the X-direction cross section, the coordinate positions are determined with the sections of the surfaces of the lower plate 21 and the upper plate 22 that are not affected by welding and sufficiently separated from the weld bead 25 as the respective fitting sections RU / RO. To do.

溶接形状取得工程S120について説明する。
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。
The welding shape acquisition process S120 will be described.
In the welding shape acquisition step S120, the surface shape of the weld bead 25 measured by the surface shape measuring device 15 is acquired as a welding model BL as point cloud data of the cross-sectional shape in the X direction.

図6を用いて、位置合わせ工程S130について説明する。
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。
The alignment step S130 will be described with reference to FIG.
In FIG. 6, the horizontal axis indicates the X direction (the cross-sectional direction in which the surface shape of the welded part 20 is measured), and the vertical axis indicates the Z direction (vertical direction). In FIG. 6, the solid line indicates the welding model BL, and the broken line indicates the master model ML.

位置合わせ工程S130では、溶接モデルBLに対して、マスタモデルMLを重ね合わせる。このとき、溶接モデルBLに対して、下板マスタモデルMULと、上板マスタモデルMOLと、を独立して重ね合わせる。より具体的には、溶接モデルBLに対して、フィッティング区間RUにおいて、下板マスタモデルMULを重ね合わせ、溶接モデルBLに対して、フィッティング区間ROにおいて、上板マスタモデルMOLを重ね合わせる。   In the alignment step S130, the master model ML is superimposed on the welding model BL. At this time, the lower plate master model MUL and the upper plate master model MOL are superimposed on the welding model BL independently. More specifically, the lower plate master model MUL is overlaid on the welding model BL in the fitting section RU, and the upper plate master model MOL is overlaid on the welding model BL in the fitting section RO.

位置合わせ工程S130においては、下板マスタモデルMUL側の基準点CUと、上板マスタモデルMOL側の基準点CUとは、溶接モデルBLに対してマスタモデルMLを重ね合わせた際に、溶接モデルBLにおける溶接による歪等が影響してそれぞれ基準点CU´・CU´となり、互いの位置が一致しない。そこで、溶接モデルBLに対して重ね合わされた下板マスタモデルMULの表面と、上板マスタモデルMOLの端面とを、それぞれ延長して交わる交点を改めて基準点CUとする。   In the alignment step S130, the reference point CU on the lower plate master model MUL side and the reference point CU on the upper plate master model MOL side are welded models when the master model ML is superimposed on the welding model BL. The distortion caused by welding in BL affects the reference points CU ′ and CU ′, and their positions do not match. Therefore, an intersection where the surface of the lower plate master model MUL superimposed on the welding model BL and the end surface of the upper plate master model MOL are extended to each other is defined as a reference point CU.

図7を用いて、ビード区間特定工程S140について説明する。
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。
The bead section specifying step S140 will be described with reference to FIG.
In FIG. 7, the horizontal axis indicates the X direction (the cross-sectional direction in which the surface shape of the welded part 20 is measured), and the vertical axis indicates the Z direction (vertical direction) and the Z direction difference ΔZ. In FIG. 7, in the upper graph, the solid line indicates the welding model BL, the broken line indicates the master model ML, and in the lower graph, the alternate long and short dash line indicates the Z difference line ΔZL.

ビード区間特定工程S140は、溶接モデルBLとマスタモデルMLとの差分に基づいて、溶接モデルBLを領域Gに分割し、さらに分割された領域Gを併合して、溶接ビードが存在するビード区間Wを特定する工程である。   The bead section specifying step S140 divides the welding model BL into the area G based on the difference between the welding model BL and the master model ML, and further merges the divided areas G so that the bead section W where the weld bead exists. It is a process of specifying.

ビード区間特定工程S140では、最初に、溶接モデルBLとマスタモデルMLとのZ方向の差分であるZ方向差分ΔZを算出してZ差分ラインΔZLとする。次に、Z差分ラインΔZLをX方向について性質の異なるそれぞれの領域Gに分割する。   In the bead section specifying step S140, first, a Z direction difference ΔZ that is a difference in the Z direction between the welding model BL and the master model ML is calculated and set as a Z difference line ΔZL. Next, the Z difference line ΔZL is divided into regions G having different properties in the X direction.

より具体的には、フィッティング区間RUの溶接ビード25に近い側の境界点である始点R1からフィッティング区間ROの溶接ビード25に近い側の境界である終点R2までにおける、Z方向差分ΔZと閾値TH11とを比較する。Z方向差分ΔZの絶対値が閾値TH11以下である領域Gを0グループとする(例えば、領域G1または領域G3)。また、Z方向差分ΔZが閾値TH11より大きい領域Gを+グループとする(例えば、領域G4または領域G8)。Z方向差分ΔZが閾値−TH11より小さい領域Gを−グループとする(例えば、領域G2及び領域G6)。   More specifically, the Z-direction difference ΔZ and the threshold value TH11 from the start point R1 that is a boundary point near the weld bead 25 in the fitting section RU to the end point R2 that is a boundary near the weld bead 25 in the fitting section RO. And compare. A region G in which the absolute value of the Z-direction difference ΔZ is equal to or less than the threshold value TH11 is set to 0 group (for example, the region G1 or the region G3). Further, a region G in which the Z direction difference ΔZ is larger than the threshold value TH11 is set as a + group (for example, a region G4 or a region G8). A region G in which the Z direction difference ΔZ is smaller than the threshold value −TH11 is defined as a group (for example, a region G2 and a region G6).

次に、分割した領域Gのうちで、+グループまたは−グループの中から、面積(Z差分ラインΔZLの積分値)の絶対値が最大の領域Gを選択して最大領域G*とする。なお、+グループまたは−グループが存在しない場合には、ビード区間Wが存在しないものとする。   Next, of the divided regions G, the region G having the largest absolute value of the area (integrated value of the Z difference line ΔZL) is selected from the + group and the − group and is designated as the maximum region G *. When the + group or the − group does not exist, it is assumed that the bead section W does not exist.

次に、最大領域G*からX方向の両側に向かって、隣接する領域Gについて、領域Gの面積(Z差分ラインΔZLのX方向の積分値)の絶対値が閾値TH12以上である、領域Gにおける溶接モデルBLの境界点同士の距離hGが閾値TH13以下である、あるいは、領域Gが0グループである、場合には、その隣接する領域Gを順次併合していくものとする。   Next, for the adjacent region G from the maximum region G * toward both sides in the X direction, the region G has an absolute value of the area of the region G (the integrated value of the Z difference line ΔZL in the X direction) equal to or greater than the threshold value TH12. In the case where the distance hG between the boundary points of the welding model BL is equal to or less than the threshold value TH13, or the region G is 0 group, the adjacent regions G are sequentially merged.

最大領域G*からX方向の両側に向かって、隣接する領域Gを順次併合し、併合が終了した領域をビード区間Wとする。図7では、領域G4が最大領域G*であり、領域G2、領域G3、領域G5、領域G6、領域G7、領域G8が、「面積の絶対値が閾値TH12以上である」、「距離hGが閾値TH13以下である」、または「0グループである」のいずれかに該当する。一方、領域G1の面積の絶対値が閾値TH12より小さく、領域G9における溶接モデルBLの境界点同士の距離hGが閾値TH13より大きいため、ビード区間Wは領域G2〜領域G8までの領域となる。   The adjacent areas G are sequentially merged from the maximum area G * toward both sides in the X direction, and the area where the merge is completed is defined as a bead section W. In FIG. 7, the region G4 is the maximum region G *, the region G2, the region G3, the region G5, the region G6, the region G7, and the region G8 are “the absolute value of the area is greater than or equal to the threshold value TH12”, “the distance hG is It corresponds to either “threshold value TH13 or less” or “0 group”. On the other hand, since the absolute value of the area of the region G1 is smaller than the threshold TH12 and the distance hG between the boundary points of the welding model BL in the region G9 is larger than the threshold TH13, the bead section W is a region from the region G2 to the region G8.

図8〜図10を用いて、点群データ分別工程S200について説明する。
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。
The point cloud data classification step S200 will be described with reference to FIGS.
In the point cloud data classification step S200, the welding model BL as the point cloud data is compared with the smooth model SL obtained by smoothing the welding model BL, or the surface shape of the smooth model SL and the weld bead 25 is approximated by a broken line. This is a step of separating the welding model BL (point cloud data) into an abnormal point and a normal point based on the comparison with the model VL.

点群データ分別工程S200では、まず、溶接モデルBLを移動平均によって平滑化した平滑モデルSLを作成する。そして、溶接モデルBLを形成する点群データを、点Qj(j=1、・・・・J)とする。また、平滑モデルSLを形成する点群データを、平滑点Sj(j=1、・・・・J)とする。なお、j=1となる点は、始点R1である。また、j=Jとなる点は、終点R2である(図9参照)。   In the point cloud data classification step S200, first, a smooth model SL obtained by smoothing the welding model BL by moving average is created. And point cloud data which forms welding model BL is set to point Qj (j = 1, ... J). Further, the point cloud data forming the smooth model SL is defined as a smooth point Sj (j = 1,... J). Note that the point where j = 1 is the starting point R1. The point where j = J is the end point R2 (see FIG. 9).

ステップS210において、点Qj及び平滑点Sjがビード区間Wに存在するかどうかを確認する。点Qj及び平滑点Sjがビード区間Wに存在する場合は、ステップS220に移行する。それ以外の場合は、ステップS211に移行する。   In step S210, it is confirmed whether the point Qj and the smooth point Sj exist in the bead section W. When the point Qj and the smooth point Sj exist in the bead section W, the process proceeds to step S220. Otherwise, the process proceeds to step S211.

ステップS211において、平滑点SjからマスタモデルMLへの最短距離が閾値TH24より大きいかどうかを確認する。最短距離が閾値TH24より大きい場合は、点Qj及び平滑点Sjを異常点と判定する。それ以外の場合は、点Qj及び平滑点Sjを正常点と判定する。   In step S211, it is confirmed whether or not the shortest distance from the smooth point Sj to the master model ML is larger than the threshold value TH24. When the shortest distance is larger than the threshold value TH24, the point Qj and the smooth point Sj are determined as abnormal points. In other cases, the point Qj and the smooth point Sj are determined as normal points.

このようにして、ステップS211では、ビード区間Wにない点Qj及び平滑点Sjは、マスタモデルMLとの距離のみに基づいて異常点であるか正常点であるかを判断している。   In this way, in step S211, it is determined whether the point Qj and the smooth point Sj that are not in the bead section W are abnormal points or normal points based only on the distance from the master model ML.

図9を用いて、ステップS220及びステップS230について説明する。
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。
Steps S220 and S230 will be described with reference to FIG.
In FIG. 9, the horizontal axis indicates the X direction (cross-sectional direction for measuring the surface shape of the welded part 20), and the vertical axis indicates the Z direction (vertical direction). In FIG. 9, the solid line indicates the welding model BL, the broken line indicates the master model ML, and the alternate long and short dash line indicates the smooth model SL.

ステップS220において、点QjからマスタモデルMLへの最短距離h(Qj)、ならびに、平滑点SjからマスタモデルMLへの最短距離h(Sj)、を算出する。次に、最短距離h(Qj)が閾値TH21より大きい、あるいは、最短距離h(Sj)が閾値TH21より大きいかを確認する。最短距離h(Qj)が閾値TH21より大きい、あるいは、最短距離h(Sj)が閾値TH21より大きい場合には、ステップS230に移行する。それ以外の場合には、点Qj及び平滑点Sjを正常点と判定する。   In step S220, the shortest distance h (Qj) from the point Qj to the master model ML and the shortest distance h (Sj) from the smooth point Sj to the master model ML are calculated. Next, it is confirmed whether the shortest distance h (Qj) is larger than the threshold value TH21 or whether the shortest distance h (Sj) is larger than the threshold value TH21. When the shortest distance h (Qj) is larger than the threshold value TH21 or when the shortest distance h (Sj) is larger than the threshold value TH21, the process proceeds to step S230. In other cases, the point Qj and the smooth point Sj are determined as normal points.

このようにして、ステップS220では、マスタモデルMLから近い位置にある点Qj及び平滑点Sjを正常点と判定している。   In this way, in step S220, the point Qj and the smooth point Sj that are close to the master model ML are determined as normal points.

ステップS230において、点Qjと平滑点SjとのZ成分における距離であるZ成分距離dZを算出する。そして、Z成分距離dZが閾値TH22より大きいかどうかを確認する。Z成分距離dZが閾値TH22より大きい場合には、点Qj及び平滑点Sjを異常点と判定する。それ以外の場合には、ステップS240に移行する。   In step S230, a Z component distance dZ that is a distance in the Z component between the point Qj and the smooth point Sj is calculated. And it is confirmed whether Z component distance dZ is larger than threshold value TH22. When the Z component distance dZ is larger than the threshold value TH22, the point Qj and the smooth point Sj are determined as abnormal points. Otherwise, the process proceeds to step S240.

このようにして、ステップS230では、溶接モデルBLと平滑モデルSLとを比較して差が大きい点Qj及び平滑点Sjを異常点と判定している。   Thus, in step S230, the welding model BL and the smooth model SL are compared, and the point Qj and the smooth point Sj having a large difference are determined as abnormal points.

図10を用いて、ステップS240及びステップS241について説明する。
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。
Step S240 and step S241 will be described with reference to FIG.
In FIG. 10, the horizontal axis indicates the X direction (cross-sectional direction for measuring the surface shape of the welded part 20), and the vertical axis indicates the Z direction (vertical direction). In FIG. 9, the solid line indicates the broken line model VL, the broken line indicates the master model ML, and the alternate long and short dash line indicates the smooth model SL.

ステップS240では、まず、ビード区間Wの各端点W1・W2と、平滑点Sjとを直線で結んだ折線モデルVLを作成する。次に、ビード区間Wの平滑点Sk(k=j1、・・・、j2)から折線モデルVLへの最短距離hj(Sk)を別途算出する。   In step S240, first, a broken line model VL is created in which the end points W1 and W2 of the bead section W and the smooth point Sj are connected by a straight line. Next, the shortest distance hj (Sk) from the smooth point Sk (k = j1,..., J2) in the bead section W to the broken line model VL is calculated separately.

ステップS241では、ビード区間Wの平滑点Sk(k=j1、・・・、j2)のうち、閾値TH23より大きい最短距離hj(Sk)が過半数(50%以上)存在するかどうか確認する。閾値TH23より大きい最短距離hj(Sk)が過半数存在する場合は、点Qj及び平滑点Sjを異常点と判定する。それ以外の場合には、点Qj及び平滑点Sjを正常点と判定する。   In step S241, it is confirmed whether or not the majority (50% or more) of the shortest distance hj (Sk) greater than the threshold value TH23 among the smooth points Sk (k = j1,..., J2) in the bead section W exists. When the shortest distance hj (Sk) greater than the threshold value TH23 exists, the point Qj and the smooth point Sj are determined as abnormal points. In other cases, the point Qj and the smooth point Sj are determined as normal points.

このようにして、ステップS240では、平滑点Sjが溶接モデルBLに近いかどうかを判定している。   In this way, in step S240, it is determined whether the smooth point Sj is close to the welding model BL.

図11を用いて、欠落領域分別工程S300について説明する。
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。
The missing region sorting step S300 will be described with reference to FIG.
In FIG. 11, the horizontal axis indicates the X direction (cross-sectional direction for measuring the surface shape of the welded part 20), and the vertical axis indicates the Z direction (vertical direction). In FIG. 9, the solid line indicates the welding model BL, and the broken line indicates the master model ML.

欠落領域分別工程S300は、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GGm(m=1、・・・)と非欠落領域GNm(m=1、・・・)とに分別する工程である。   In the missing region sorting step S300, based on the abnormal point and the distance between adjacent normal points, the welding model BL is divided into a missing region GGm (m = 1,...) And a non-missing region GNm (m = 1). ,...).

欠落領域分別工程S300では、始点R1から終点R2までにおいて、隣接する2つの正常点が、隣接する2つの正常点の2点間距離が閾値TH31より大きい、あるいは、隣接する2つの正常点の間に異常点が存在する、場合には、その隣接する2つの正常点を両端とする区間を欠落領域GGm(m=1、・・・)とする。また、欠落領域GGに挟まれる区間を非欠落領域GNm(m=1、・・・)とする。   In the missing area separation step S300, between the start point R1 and the end point R2, two adjacent normal points have a distance between two adjacent normal points that is greater than the threshold TH31 or between two adjacent normal points. If there is an abnormal point, a section having two normal points adjacent to each other is defined as a missing region GGm (m = 1,...). Further, a section sandwiched between the missing areas GG is defined as a non-missing area GNm (m = 1,...).

図12〜図15を用いて、欠落領域併合工程S400及び穴あき領域判定工程S500について説明する。
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。
The missing region merging step S400 and the perforated region determining step S500 will be described with reference to FIGS.
In FIG. 12, the missing region merging step S400 is shown on the upper side of the drawing, and the perforated region determining step S500 is shown on the lower side of the drawing.

欠落領域併合工程S400(ステップS410〜ステップS480)は、始点R1から終点R2までにおいて、X方向のマイナス側の最端に位置する欠落領域GG1に対して、X方向のプラス側に向かって、欠落領域GGm(m=1、・・・)または非欠落領域GNm(m=1、・・・)を順次併合して併合欠落領域GGGとするにあたって、併合される非欠落領域GNmのX方向の幅DNm(m=1、・・・)と、併合した欠落領域GGmのX方向の幅DGm(m=1、・・・)の累積値と併合した非欠落領域GNmのX方向の幅DNm(m=1、・・・)との累積値との差である累積値βと、に基づいて、その併合を終了する工程である。   The missing region merging step S400 (steps S410 to S480) is missing from the start point R1 to the end point R2 toward the plus side in the X direction with respect to the missing region GG1 located at the extreme end on the minus side in the X direction. When the region GGm (m = 1,...) Or the non-missing region GNm (m = 1,...) Is sequentially merged into the merged missing region GGG, the width in the X direction of the merged non-missing region GNm DNm (m = 1,...) And the cumulative value of the merged missing region GGm in the X direction width DGm (m = 1,...) And the non-missing region GNm merged in the X direction width DNm (m = 1,...) And a cumulative value β that is a difference from the cumulative value.

穴あき領域判定工程S500(ステップS510〜ステップS530)は、併合欠落領域GGGのX方向の幅(後述する累積最大値αmax)に基づいて、併合欠落領域GGGを穴あき領域として判定する工程である。   The perforated region determination step S500 (steps S510 to S530) is a step of determining the merged missing region GGG as a perforated region based on the width in the X direction of the merged missing region GGG (accumulated maximum value αmax described later). .

図12の上側を用いて、欠落領域併合工程S400の流れについて説明する。
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。
The flow of the missing region merging step S400 will be described using the upper side of FIG.
In the missing region merging step S400, the missing region GGm (m = 1,... M) is merged from the start point R1 to the end point R2. Further, in the following, it is assumed that the cumulative value α, the cumulative value β, the cumulative maximum value αmax and the cumulative maximum value βmax, which are the respective maximum values when merging, are calculated as they are merged.

ステップS410において、残存している欠落領域GGmのうちで、X方向のマイナス側の最端にある欠落領域GGmを開始の欠落領域GGm0とする。開始の欠落領域GG0からX方向のプラス側に向かって、順次、欠落領域GGm、非欠落領域GNmを併合していくものとする。   In step S410, among the remaining missing areas GGm, the missing area GGm at the extreme end on the minus side in the X direction is set as the starting missing area GGm0. It is assumed that the missing region GGm and the non-missing region GNm are sequentially merged from the starting missing region GG0 toward the plus side in the X direction.

ステップS420において、累積値αは、併合開始時に0に初期化される。累積値βは、併合開始時に0に初期化される。累積最大値αmaxは、併合開始時に0に初期化される。累積最大値βmaxは、併合開始時に0に初期化される。   In step S420, the cumulative value α is initialized to 0 at the start of merging. The cumulative value β is initialized to 0 at the start of merging. The cumulative maximum value αmax is initialized to 0 at the start of merging. The cumulative maximum value βmax is initialized to 0 at the start of merging.

ステップS430において、欠落領域GGmを併合する場合には、累積値αが幅DGmだけ増加され、累積値βが幅DGmだけ増加される。   In step S430, when the missing area GGm is merged, the cumulative value α is increased by the width DGm, and the cumulative value β is increased by the width DGm.

ステップS440では、現在の累積値βが、累積最大値βmaxより大きいかどうかを確認する。現在の累積値βが、累積最大値βmaxより大きい場合にはステップS450に移行する。それ以外の場合には、ステップS460に移行する。   In step S440, it is confirmed whether or not the current accumulated value β is larger than the accumulated maximum value βmax. If the current accumulated value β is larger than the accumulated maximum value βmax, the process proceeds to step S450. In cases other than that described here, process flow proceeds to Step S460.

ステップS450では、累積最大値αmaxを現在の累積値αとする。累積最大値βmaxを現在の累積値βとする。また、現在の欠落領域GGmを累積最大値βmaxが存在するβ最大欠落領域GGmmaxとする。   In step S450, the cumulative maximum value αmax is set as the current cumulative value α. The cumulative maximum value βmax is set as the current cumulative value β. Further, the current missing area GGm is set as the β maximum missing area GGmmax in which the cumulative maximum value βmax exists.

ステップS460では、併合する欠落領域GGmが終点R2に最も近い欠落領域GGM(m=M)であるかどうかを確認する。併合する欠落領域GGmが欠落領域GGMである場合は(例えば、図13に示すように、欠落領域GG4が最後の欠落領域GGMに該当する場合)、欠落領域GGm0〜β最大欠落領域GGmmaxまでを併合し併合欠落領域GGGとする。それ以外の場合には、ステップS470に移行する。   In step S460, it is confirmed whether the missing area GGm to be merged is the missing area GGM (m = M) closest to the end point R2. When the missing area GGm to be merged is the missing area GGM (for example, when the missing area GG4 corresponds to the last missing area GGM as shown in FIG. 13), the missing areas GGm0 to β maximum missing area GGmmax are merged. The merged missing area GGG. In cases other than that described here, process flow proceeds to Step S470.

ステップS470では、併合するにつれて閾値TH41より大きい幅DNmの非欠落領域GNmに到達したか、あるいは、非欠落領域GNmを併合すると累積値βが0より小さくなるか、を確認する。併合するにつれて閾値TH41より大きい幅DNmの非欠落領域GNmに到達した(例えば、図14に示すように、非欠落領域GN2の幅DN2が閾値TH41より大きい場合)、あるいは、非欠落領域GNmを併合すると累積値βが0より小さくなる場合(例えば、図15に示すように、非欠落領域GN3を併合すると累積値βが0より小さくなる場合)には、欠落領域GGm0〜β最大欠落領域GGmmaxまでを併合し併合欠落領域GGGとする。それ以外の場合には、ステップS480に移行する。   In step S470, it is confirmed whether the non-missing region GNm having a width DNm larger than the threshold TH41 is reached as the merge is performed, or whether the accumulated value β is smaller than 0 when the non-missing region GNm is merged. As merged, the non-missing region GNm having a width DNm larger than the threshold TH41 is reached (for example, as shown in FIG. 14, when the width DN2 of the non-missing region GN2 is larger than the threshold TH41), or the non-missing region GNm is merged Then, when the cumulative value β is smaller than 0 (for example, as shown in FIG. 15, when the cumulative value β is smaller than 0 when the non-missing region GN3 is merged), the missing region GGm0 to the β maximum missing region GGmmax. Are merged into a merged missing area GGG. Otherwise, the process proceeds to step S480.

ステップS480では、非欠落領域GNmを併合する場合には、累積値αが幅DGmだけ増加され、累積値βが幅DNmだけ減少される。そして、ステップS430に移行する。   In step S480, when merging the non-missing region GNm, the cumulative value α is increased by the width DGm, and the cumulative value β is decreased by the width DNm. Then, the process proceeds to step S430.

図12の下側を用いて、穴あき領域判定工程S500の流れについて説明する。
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。
The flow of the perforated region determination step S500 will be described using the lower side of FIG.
In step S510, it is confirmed whether or not the cumulative maximum value αmax in the merged missing region GGG, that is, the width in the X direction of the merged missing region GGG is greater than the threshold value TH51. When the cumulative maximum value αmax is larger than the threshold value TH51, the process proceeds to step S520. Otherwise, the process proceeds to step S530.

ステップS520では、併合欠落領域GGGを穴あき領域として判定する。   In step S520, the merged lack region GGG is determined as a perforated region.

ステップS530では、併合欠落領域GGGを穴あき領域として判定しない。   In step S530, the merged lack region GGG is not determined as a perforated region.

なお、穴あき領域判定工程S500が終了した後でも、終点R2(m=M)に至るまでは、β最大欠落領域GGmmaxから欠落領域併合工程S400を再開していくものとする。   Even after the perforated region determination step S500 is completed, the missing region merging step S400 is resumed from the β maximum missing region GGmmax until the end point R2 (m = M) is reached.

溶接ビード欠陥検出方法S10の効果について説明する。
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。
The effect of the weld bead defect detection method S10 will be described.
According to the weld bead defect detection method S10, the detection accuracy of the weld bead defect can be improved. That is, according to the weld bead defect detection method S10, it is possible to prevent a hole from being missed and to minimize the erroneous detection.

10 溶接ビード検出装置
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Weld bead detection apparatus 15 Surface shape measuring apparatus 20 Welded part 21 Lower board 22 Upper board 25 Weld bead 100 Point cloud data acquisition means 200 Point cloud data classification means 300 Missing area classification means 400 Missing area merging means 500 Perforated judgment means S10 Weld bead detection method S100 Point cloud data acquisition process S200 Point cloud data classification process S300 Missing area classification process S400 Missing area merging process S500 Perforated judgment process BL Welding model ML Master model SL Smooth model VL Polygonal line model GG Missing area GN Non-missing area DG width (missing area)
DN width (non-missing area)
GGG merged missing area

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前記平滑モデルを用いて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、
隣接する前記正常点間における前記異常点の有無と、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、併合される前記欠落領域の所定断面方向の幅の累積値と併合される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、前記欠落領域または前記非欠落領域を順次併合すること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。
A weld bead defect detection device for detecting defects in a weld bead,
Point cloud data acquisition means for acquiring point cloud data in a predetermined cross-sectional direction for the surface shape of the weld bead;
Based on a comparison between the point cloud data and a smooth model obtained by smoothing the point cloud data, or a comparison between the smooth model and a broken line model in which the surface shape of the weld bead is approximated to a broken line using the smooth model. Point cloud data classification means for classifying the point cloud data into abnormal points and normal points;
Based on the presence or absence of the abnormal point between the adjacent normal points and the distance between the adjacent normal points, the point cloud data is classified into a missing region and a non-missing region,
When the missing region or the non-missing region is sequentially merged toward the other side in the predetermined cross-sectional direction with respect to the missing region located at the extreme end on one side in the predetermined cross-sectional direction, the merged region is merged. and a predetermined cross-sectional direction of the width of the non-missing region is, the difference between the accumulated value of a predetermined cross-sectional direction of the width of the non-missing region is merged with the accumulated value of a predetermined cross-sectional direction of the width of said missing regions are merged , Based on the missing area merging means for ending the sequential merging of the missing area or the non-missing area ;
A perforated region determination means for determining the merged missing region as a perforated region based on a width in a predetermined cross-sectional direction of the merged missing region;
Comprising
Weld bead defect detection device.
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前記平滑モデルを用いて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、
隣接する前記正常点間における前記異常点の有無と、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、併合される前記欠落領域の所定断面方向の幅の累積値と併合される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、前記欠落領域または前記非欠落領域を順次併合することを終了し、
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。
A weld bead defect detection method for detecting defects in a weld bead,
Obtain point cloud data in the predetermined cross-section direction for the surface shape of the weld bead,
Based on a comparison between the point cloud data and a smooth model obtained by smoothing the point cloud data, or a comparison between the smooth model and a broken line model in which the surface shape of the weld bead is approximated to a broken line using the smooth model. And classifying the point cloud data into abnormal points and normal points,
Based on the presence or absence of the abnormal point between the adjacent normal points and the distance between the adjacent normal points, the point cloud data is classified into a missing region and a non-missing region,
When the missing region or the non-missing region is sequentially merged toward the other side in the predetermined cross-sectional direction with respect to the missing region located at the extreme end on one side in the predetermined cross-sectional direction, the merged region is merged. and a predetermined cross-sectional direction of the width of the non-missing region is, the difference between the accumulated value of a predetermined cross-sectional direction of the width of the non-missing region is merged with the accumulated value of a predetermined cross-sectional direction of the width of said missing regions are merged Based on the above , finish merging sequentially the missing area or the non-missing area ,
Based on the width in the predetermined cross-sectional direction of the merged missing region, determine the merged missing region as a perforated region,
Weld bead defect detection method.
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