JP7184211B2 - 溶接異常診断装置 - Google Patents
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Description
図1に、第一の実施の形態にかかる溶接システム10の構成例を示す。溶接ヘッド12は、装置に装備されているガイドレール、あるいは、ガイドローラ等に沿って、被溶接材9の幅方向に溶接していく。被溶接材9は、具体的には、先行材9aと後行材9bとを含む。溶接ヘッド12は先行材9aと後行材9bとを溶接する。
撮影画像毎診断機能ブロック23Aについて、図6のフロー図を用いて説明する。まず、溶接部裏面撮影カメラ画像19が取得される。取得した溶接部裏面撮影カメラ画像19中に存在する溶接光Lw1以外の光源を除去し、溶接光Lw1に該当する部分と、それ以外の部分で二値化する(ステップS101)。
次に、溶接完了後診断機能ブロック23Bについて説明する。溶接完了後診断機能ブロック23Bの処理フローを図10に示す。溶接完了とともに、溶接状況情報データベース28から、完了した溶接の時々刻々の溶接光特徴量を取得する(ステップS300)。このとき、収集した時々刻々の溶接光特徴量の内、任意の画像枚数間の溶接光特徴量を取り出してもよいし、任意の画像枚数区間における移動平均や移動中央値により取り出してもよい。
次に、溶接傾向診断機能ブロック23Cについて説明する。図11は、溶接傾向診断機能ブロック23Cの処理フローである。溶接傾向診断機能ブロック23Cでは、まず、溶接状況情報データベース28から、任意の溶接本数M分の溶接光特徴量の統計量を取得する(ステップS400)。任意の溶接本数Mは、比較的多数とすることが望ましい。
次に、第二の実施の形態について説明する。なお、第一の実施の形態と重複する箇所は説明を省略する。第一の実施の形態では、種々の溶接異常判定上下限値を予め設定した数値として取得し、溶接異常判定に用いている。これに対し、第二の実施の形態では、種々の溶接異常判定上下限値を計算により求める。
第二の実施の形態における撮影画像毎診断機能ブロック23Aを、図13Aと図13Bとの組み合わせで示す。便宜上、図13Aと図13Bとをまとめて図13と称することがある。
第二の実施の形態における溶接完了後診断機能ブロック23Bでは、品質管理手法のひとつである管理図を適用する。管理図では、一般に、上方管理限界および下方管理限界を3σ(σ:標準偏差)として、それらを超えた場合に異常と判定する。
第二の実施の形態における溶接傾向診断機能ブロック23Cでは、第二の実施の形態における溶接完了後診断機能ブロック23Bと同様に、管理図における上方管理限界および下方管理限界を溶接異常判定上下限値に用いる。
第三の実施の形態では、撮影画像毎診断機能ブロック23Aが、溶接工程の開始から終了までの間に時々刻々撮影した画像毎に計算した溶接状況を診断するための溶接光特徴量から溶接の制御出力の情報を補正する。
Claims (9)
- 被溶接材の裏面を撮影するカメラシステムと、
前記被溶接材の溶接時において前記カメラシステムにより撮影された発光撮影画像を収集する溶接部撮影カメラ画像収集部と、
溶接条件設定値を収集する溶接制御情報収集部と、
前記被溶接材の溶接状況を診断するための溶接光特徴量を前記発光撮影画像に基づいて計算し、前記溶接光特徴量と前記溶接条件設定値とに基づいて溶接の良不良を判定する溶接状況診断部と、
を備え、
前記溶接状況診断部は、溶接傾向診断手段を含み、
前記溶接傾向診断手段は、複数の前記溶接光特徴量から統計量を計算し、前記統計量が持つ傾向と溶接異常判定上下限値とに基づいて溶接の良不良を判定する溶接異常診断装置。 - 前記溶接状況診断部は、撮影画像毎診断手段を含み、
前記撮影画像毎診断手段は、一本分の溶接工程のなかで前記溶接部撮影カメラ画像収集部から得られる時々刻々の前記発光撮影画像から時々刻々の前記溶接光特徴量を計算し、前記溶接光特徴量と前記溶接条件設定値に紐づけられた溶接異常判定上下限値とに基づいて溶接の良不良を判定する請求項1に記載の溶接異常診断装置。 - 前記撮影画像毎診断手段は、一本分の溶接工程のなかで前記溶接部撮影カメラ画像収集部から得られる時々刻々の前記発光撮影画像から時々刻々の前記溶接光特徴量を計算し、予め定めた期間内における前記溶接光特徴量の勾配を比較することで、溶接の良不良を判定する請求項2に記載の溶接異常診断装置。
- 前記撮影画像毎診断手段は、一本分の前記溶接部撮影カメラ画像収集部から得られる時々刻々の前記発光撮影画像により得られる時々刻々の前記溶接光特徴量に基づき前記溶接条件設定値を補正する請求項2に記載の溶接異常診断装置。
- 前記溶接状況診断部は、溶接完了後診断手段を含み、
前記溶接完了後診断手段は、複数の前記溶接光特徴量から統計量を計算し、前記統計量と溶接異常判定上下限値とに基づいて溶接の良不良を判定する請求項1に記載の溶接異常診断装置。 - 前記溶接完了後診断手段は、前記統計量に基づいて統計的手法を用いて前記溶接異常判定上下限値を決定する請求項5に記載の溶接異常診断装置。
- 前記溶接完了後診断手段は、前記統計量に基づいて機械学習を用いて前記溶接異常判定上下限値を決定する請求項5に記載の溶接異常診断装置。
- 前記溶接傾向診断手段は、前記統計量に基づいて統計的手法を用いて前記溶接異常判定上下限値を決定する請求項1に記載の溶接異常診断装置。
- 前記溶接傾向診断手段は、前記統計量に基づいて機械学習を用いて前記溶接異常判定上下限値を決定する請求項1に記載の溶接異常診断装置。
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