JP7477350B2 - Welding observation device and welding system - Google Patents
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Description
本発明は、溶接観察装置および溶接システムに関する。 The present invention relates to a welding observation device and a welding system.
従来、溶接方法として、アーク溶接が多く利用されている。このようなアーク溶接では、溶接不良(例えば、母材の溶け残りによる融合不良、空気やガスを巻き込むことによるブローホール等)が生じると、溶接部位の破壊や強度低下の要因となるため、溶接部位の溶融状態を観察して、このような溶接不良の発生を抑制することが望ましい。 Conventionally, arc welding has been widely used as a welding method. In this type of arc welding, if a welding defect occurs (for example, poor fusion due to unmelted base metal, blowholes due to entrapment of air or gas, etc.), it can cause destruction or a decrease in strength of the welded area, so it is desirable to observe the molten state of the welded area and prevent the occurrence of such welding defects.
そこで、従来、アーク溶接における溶接部位を観察することができるようにした技術が考案されている。例えば、下記特許文献1には、溶接部の状態を明瞭に観察することを目的として、所望の波長帯且つ所望の量の光を透過させる光学フィルタを設け、当該光学フィルタを透過する光をCMOS撮像素子によって受光する構成を用いた、溶接用撮像装置が開示されている。
Therefore, technologies have been devised to enable observation of the welded area during arc welding. For example, the following
また、従来、アーク溶接の溶接不良を早期に検出する方法として、溶接中の電流・電圧波形の異常を検知する方法が知られている。しかしながら、この従来技術では、電流・電圧波形の異常が検知された場合であっても、アーク溶接の溶接不良が生じていない場合も多く、アーク溶接の溶接不良を高精度に検出することができない。このようなことから、本発明の発明者は、アーク溶接における溶接不良の発生を容易且つ高精度に検出することが可能な技術の必要性があると考えた。 In addition, a method for detecting abnormalities in the current and voltage waveforms during welding has been known as a conventional method for early detection of welding defects in arc welding. However, with this conventional technology, even if an abnormality in the current and voltage waveforms is detected, there are many cases where no welding defects have occurred in the arc welding, and it is not possible to detect welding defects in arc welding with a high degree of accuracy. For these reasons, the inventors of the present invention have recognized the need for a technology that can easily and accurately detect the occurrence of welding defects in arc welding.
一実施形態の溶接観察装置は、アーク溶接における溶融部位を観察する溶接観察装置であって、溶融部位に形成される溶融池の画像を撮像する第1の撮像手段と、第1の撮像手段によって撮像された溶融池の画像から、溶融池に発生した気泡を検出する第1検出部とを備える。 One embodiment of the welding observation device is a welding observation device for observing a molten area in arc welding, and includes a first imaging means for capturing an image of a molten pool formed in the molten area, and a first detection unit for detecting bubbles generated in the molten pool from the image of the molten pool captured by the first imaging means.
一実施形態によれば、アーク溶接における溶接不良の発生を容易且つ高精度に検出することができる。 According to one embodiment, the occurrence of welding defects in arc welding can be detected easily and with high accuracy.
以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。 One embodiment will be described below with reference to the drawings.
〔溶接システム1の構成〕
図1は、一実施形態に係る溶接システム1の構成を示す図である。図1に示すように、溶接システム1は、溶接装置10および溶接観察装置20を備える。
[Configuration of Welding System 1]
1 is a diagram showing a configuration of a
(溶接装置10の構成)
溶接装置10は、2つの母材30A,30Bをガスシールドメタルアーク溶接によって繋ぎ合わせる装置である。溶接装置10は、溶接トーチ11、溶接ワイヤ12、電源装置13、シールドガス供給装置14、およびワイヤ送給装置15を備える。
(Configuration of Welding Device 10)
The welding apparatus 10 is an apparatus for joining two
シールドガス供給装置14は、シールドガスを、溶接トーチ11に供給する装置である。シールドガスは、溶接トーチ11が備えるノズル11Aの先端から溶融部位に噴射されることにより、溶融部位を覆い、大気が溶融部位に侵入することを防ぐ。シールドガスには、アルゴンガス、CO2ガス、または、アルゴンガスとCO2ガスとの混合ガスが用いられる。
The shielding
ワイヤ送給装置15は、溶接ワイヤ12を、溶接トーチ11に自動的に送給する装置である。溶接ワイヤ12としては、ソリッドワイヤ、フラックス入りワイヤ等を用いることができる。
The
電源装置13は、溶接ワイヤ12と母材30A,30Bとの間にアークを発生させるための溶接電流を、溶接ワイヤ12に供給する装置である。電源装置13の一方の電極は、2つの母材30A,30Bのうちの一方または双方と接続される。電源装置13の他方の電極は、溶接トーチ11が備えるコンタクトチップ11B(図2参照)に接続される。
The
溶接トーチ11は、ノズル11Aを有しており、ワイヤ送給装置15から供給された溶接ワイヤ12を、ノズル11Aの先端から溶融部位へ送給する。また、溶接トーチ11は、シールドガス供給装置14から供給されたシールドガスを、ノズル11Aの先端から溶融部位に向けて噴射する。また、溶接トーチ11は、電源装置13から供給された溶接電流を、ノズル11Aの先端から溶融部位へ送給される溶接ワイヤ12に供給することにより、溶接ワイヤ12と母材30A,30Bとの間にアーク32(図2参照)を発生させる。また、溶接トーチ11は、ロボットアーム等の移動手段(図示省略)によって、2つの母材30A,30Bの接合部30C上を移動することにより、接合部30Cを直線状に溶接可能となっている。接合部30Cは、母材30Aの端面と母材30Bの端面とが突き合わされた部分である。なお、ノズル11Aの具体的な構成については図2を用いて後述する。
The
(ノズル11Aの構成)
図2は、一実施形態に係る溶接トーチ11が備えるノズル11Aの概略構成図である。図2に示すようにノズル11Aの筒内部には、コンタクトチップ11Bおよびガス供給路11Cが設けられている。
(Configuration of Nozzle 11A)
Fig. 2 is a schematic diagram of a
コンタクトチップ11Bは、金属製且つ筒状の部材である。コンタクトチップ11Bには、例えば、銅素材が用いられる。ワイヤ送給装置15から送給された溶接ワイヤ12は、コンタクトチップ11Bの筒内部を貫通して、コンタクトチップ11Bの先端から、溶融部位へ送給される。コンタクトチップ11Bは、電源装置13の他方の電極と接続されており、これにより、電源装置13から供給された溶接電流を、溶接ワイヤ12に供給することができる。
The
ガス供給路11Cは、コンタクトチップ11Bの周囲に設けられている。シールドガス供給装置14から供給されたシールドガスは、ガス供給路11Cを通って、ノズル11Aの先端から、溶融部位へ噴射される。
The
このように構成された溶接装置10では、溶接トーチ11が、2つの母材30A,30Bの接合部30C上を、当該接合部30Cに沿って、当該接合部30Cの延在する方向(図中矢印A方向,X軸正方向)に移動する。この際、電源装置13からコンタクトチップ11Bを介して溶接ワイヤ12に溶接電流が供給されることにより、溶接ワイヤ12と母材30A,30Bとの間にアーク32が発生する。そして、アーク32の発する高熱により、溶接ワイヤ12および母材30A,30Bが溶融し、溶融した溶接ワイヤ12および母材30A,30Bからなる溶融金属によって、溶接ワイヤ12の直下を中心とする溶融池34が形成される。そして、接合部30Cに沿って、溶融金属が冷却されて凝固することにより、ビード36が形成される。これにより、2つの母材30A,30Bが溶接される。
In the welding device 10 configured in this manner, the
(溶接観察装置20の構成)
図1に示すように、溶接観察装置20は、第1の撮像装置21、第1の通信ケーブル23、第2の撮像装置25、第2の通信ケーブル26、および処理装置27を備える。
(Configuration of welding observation device 20)
As shown in FIG. 1, the
第1の撮像装置21は、「第1の撮像手段」の一例である。図1に示すように、第1の撮像装置21は、溶接トーチ11の移動方向における前方(図中X軸正方向)から、溶融部位に形成される溶融池34の画像(動画)を撮像する。なお、「溶融池34の画像」とは、溶接ワイヤ12の直下を中心に概ね円形状に形成される溶融池34の全体が含まれる画像である。図1に示すように、第1の撮像装置21は、第1の光学フィルタ21Aおよび第1の撮像部21Bを有する。
The
第1の光学フィルタ21Aは、第1の撮像部21Bのレンズ面を覆うように設けられる。第1の光学フィルタ21Aは、溶融池34の画像を撮像するのに最適な、特定の波長帯域の光を透過させる。本実施形態では、発明者らによって見出された好適な第1の光学フィルタ21Aの一例として、中心透過波長が980nmであるバンドパスフィルタを用いている。この中心透過波長は、本発明の発明者らによって見出された好適なものである。これにより、第1の撮像装置21は、単に溶融池34の画像を撮像するだけで(すなわち、外部光を照射したり、複数の撮像装置を設けたり、特別な画像処理を行ったりすることなく)、溶融池34の状態を容易に判別可能な画像を撮像できる。但し、これに限らず、第1の光学フィルタ21Aは、少なくとも溶融池34の状態を容易に判別可能な画像を撮像可能にするものであれば、その他の中心透過波長を有するものであってもよい。
The first
第1の撮像部21Bは、第1の光学フィルタ21Aを透過した特定の波長帯域の光を受光することにより、溶融池34の画像を撮像する。例えば、第1の撮像部21Bは、レンズ、センサ(例えば、CCDセンサ、CMOSセンサ等)、画像処理プロセッサ等を備えて構成される。本実施形態では、第1の撮像部21Bとして、高フレームレートでの動画を撮像することが可能な高速度カメラを用いている。
The
第2の撮像装置25は、「第2の撮像手段」の一例である。図1に示すように、第2の撮像装置25は、溶接トーチ11の移動方向における後方(図中X軸負方向)から、溶融部位に形成される溶融池34の後方の流動部34Bの画像(動画)を撮像する。なお、「溶融池34の後方の流動部34Bの画像」とは、溶接トーチ11が前方に移動することによって、溶接ワイヤ12の直下を中心に概ね円形状に形成される溶融池34が後方に流れ出た部分(すなわち、未凝固のビード36)が含まれる画像である。図1に示すように、第2の撮像装置25は、第2の光学フィルタ25Aおよび第2の撮像部25Bを有する。
The
第2の光学フィルタ25Aは、第2の撮像部25Bのレンズ面を覆うように設けられる。第2の光学フィルタ25Aは、溶融池34の後方の流動部34Bの画像を撮像するのに最適な、特定の波長帯域の光を透過させる。本実施形態では、発明者らによって見出された好適な第2の光学フィルタ25Aの一例として、中心透過波長が980nmであるバンドパスフィルタを用いている。これにより、第2の撮像装置25は、単に溶融池34の後方の流動部34Bの画像を撮像するだけで(すなわち、外部光を照射したり、複数の撮像装置を設けたり、特別な画像処理を行ったりすることなく)、溶融池34の後方の流動部34Bの状態を容易に判別可能な画像を撮像できる。但し、これに限らず、第2の光学フィルタ25Aは、少なくとも溶融池34の後方の流動部34Bの状態を容易に判別可能な画像を撮像可能にするものであれば、その他の中心透過波長を有するものであってもよい。
The second
第2の撮像部25Bは、第2の光学フィルタ25Aを透過した特定の波長帯域の光を受光することにより、溶融池34の画像を撮像する。例えば、第2の撮像部25Bは、レンズ、センサ(例えば、CCDセンサ、CMOSセンサ等)、画像処理プロセッサ等を備えて構成される。本実施形態では、第2の撮像部25Bとして、高フレームレートでの動画を撮像することが可能な高速度カメラを用いている。
The
なお、本実施形態では、第1の撮像装置21による溶融部位に対する上方からの好適な撮像角度θ1として、40°~50°の範囲内とすることを定めている。また、本実施形態では、第2の撮像部25Bによる溶融部位に対する上方からの好適な撮像角度θ2として、30°~40°の範囲内とすることを定めている。撮像角度θ1,θ2は、溶接トーチ11が平面上を移動すると仮定した場合において、当該平面に対する上方からの俯角である。この撮像角度θ1,θ2も、本発明の発明者らによって見出された好適なものである。例えば、撮像角度θ1が50°を超える場合、溶接ワイヤ12の直下部分が溶接トーチ11によって遮られてしまう虞がある。また、例えば、撮像角度θ1が40°未満の場合、溶接ワイヤ12の直下部分が母材30A,30B等によって遮られてしまい、溶接ワイヤ12の直下部分を観察できなくなる虞がある。
In this embodiment, the preferred imaging angle θ1 of the
なお、第1の撮像装置21および第2の撮像装置25は、溶接トーチ11とともに移動するように構成されてもよい。この場合、第1の撮像装置21および第2の撮像装置25は、溶接トーチ11が移動した場合であっても、撮像方向が変更されることなく、溶融部位に対する撮像角度θ1,θ2を、所定角度の範囲内に維持することができる。
The
または、第1の撮像装置21および第2の撮像装置25は、溶接トーチ11とともに移動しないように構成されてもよい。この場合、第1の撮像装置21は、溶接トーチ11が移動した場合であっても、溶融部位に対する撮像角度θ1,θ2を、所定角度の範囲内の範囲内に維持することができる場合、撮像方向が固定された状態のままであってもよい。
Alternatively, the
一方、第1の撮像装置21は、溶接トーチ11が移動した場合に、溶融部位に対する撮像角度θ1,θ2を、所定角度の範囲内の範囲内に維持することができなくなる場合、任意の撮像方向変更手段によって撮像方向が自動的に変更されることにより、溶融部位に対する撮像角度θ1,θ2を、所定角度の範囲内の範囲内に維持することができるように構成されることが好ましい。この場合、撮像方向変更手段は、例えば、第1の撮像装置21および第2の撮像装置25の位置と溶接トーチ11の位置とに基づいて、所定の算出式や所定の変換テーブル等を用いて、撮像角度θ1,θ2を算出するようにしてもよい。
On the other hand, when the
第1の通信ケーブル23は、第1の撮像部21Bと処理装置27とを接続する。第1の撮像部21Bによって撮像された溶融池34の画像は、第1の通信ケーブル23を介して、処理装置27へ送信される。
The
第2の通信ケーブル26は、第2の撮像部25Bと処理装置27とを接続する。第2の撮像部25Bによって撮像された溶融池34の後方の流動部34Bの画像は、第2の通信ケーブル26を介して、処理装置27へ送信される。
The
第1の撮像部21Bおよび第2の撮像部25Bの少なくともいずれか一方は、無線通信により、画像を処理装置27へ送信するようにしてもよい。
At least one of the
処理装置27は、第1の撮像部21Bによって撮像された溶融池34の画像、および、第2の撮像部25Bによって撮像された流動部34Bの画像に基づいて、アーク溶接の溶接不良が生じたことを判断することができる。処理装置27としては、例えば、PC(Personal Computer)、サーバ装置等が用いられる。
The
(処理装置27の機能構成)
図3は、一実施形態に係る処理装置27の機能構成を示す図である。図3に示すように、処理装置27は、第1画像取得部301、第1検出部302、第1判断部303、第2画像取得部304、第2検出部305、および第2判断部306を備える。
(Functional configuration of the processing device 27)
Fig. 3 is a diagram showing a functional configuration of the
第1画像取得部301は、第1の撮像装置21によって溶融部位の前方から撮像された溶融池34の画像を取得する。第1の撮像装置21によって撮像される溶融池34の画像は、連続する複数のフレームを含む動画である。したがって、第1画像取得部301は、溶融池34の画像を構成する複数のフレーム画像を連続的に取得する。
The first
第1検出部302は、第1画像取得部301によって取得された溶融池34の画像から、溶融池34に発生した気泡を検出する。具体的には、第1検出部302は、溶融池34の画像に対し、公知の画像認識処理を用いて、所定の形状、所定の大きさ、所定の色、所定の輝度等を有する領域を、気泡と検出する。例えば、溶融池34の画像において、溶融池34は、全体的に白みがかった高輝度な領域として写し出されているが、気泡34Aは、溶融池34内に部分的に発生した影(黒色且つ低輝度な領域)のように写し出されている。
The
第1判断部303は、第1検出部302による気泡の検出結果に基づいて、アーク溶接の溶接不良の発生有無を判断する。例えば、第1判断部303は、第1検出部302によって検出された気泡の発生頻度が所定の閾値以上の場合、アーク溶接の溶接不良が発生したと判断する。後述するように、本発明の発明者は、溶融池34における単位時間当たりの気泡34Aの発生回数が多くなるほど、溶接部位におけるブローホール36Aの発生する可能性が高まることを見出した。このため、第1判断部303は、溶融池34における気泡34Aの発生頻度が所定の閾値以上の場合、アーク溶接の溶接不良が発生したと判断することにより、アーク溶接における溶接不良の発生を、容易且つ高精度に検出することができる。
The
なお、第1判断部303は、第1の撮像装置21のフレームレートに応じた閾値を用いて、アーク溶接の溶接不良の発生有無を判断することができる。気泡34Aは、溶融池34において、瞬時に発生および消滅する。このため、溶融池34の画像における気泡34Aの発生回数は、第1の撮像装置21のフレームレートによって異なる。具体的には、第1の撮像装置21のフレームレートがより高いほど、溶融池34の画像における気泡34Aの発生回数は、より多くなる。そこで、第1判断部303は、第1の撮像装置21のフレームレートがより高いほど、より高い閾値を用いて、アーク溶接の溶接不良の発生有無を判断することができる。
The
第2画像取得部304は、第2の撮像装置25によって溶融部位の後方から撮像された溶融池34の後方の流動部34Bの画像を取得する。第2の撮像装置25によって撮像される流動部34Bの画像は、連続する複数のフレームを含む動画である。したがって、第2画像取得部304は、流動部34Bの画像を構成する複数のフレーム画像を連続的に取得する。
The second
第2検出部305は、第2画像取得部304によって取得された溶融池34の画像から、溶融池34の後方の流動部34Bに発生した空洞34Cを検出する。具体的には、第2検出部305は、流動部34Bの画像に対し、公知の画像認識処理を用いて、所定の形状、所定の大きさ、所定の色、所定の輝度等を有する領域を、空洞34Cと検出する。例えば、流動部34Bの画像において、流動部34Bは、全体的に白みがかった高輝度な領域として写し出されているが、空洞34Cは、溶融池34内に部分的に発生した影(黒色且つ低輝度な領域)のように写し出されている。
The
第2判断部306は、第2検出部305による気泡の検出結果に基づいて、アーク溶接の溶接不良の発生有無を判断する。
The
例えば、第2判断部306は、第2検出部305によって流動部34Bに一定時間以上継続して残存する空洞34Cが検出された場合、アーク溶接の溶融部位の溶接不良としてピンホールが発生したと判断する。本発明の発明者は、流動部34Bに発生した空洞34Cが、一定時間以上継続して残存する場合、当該空洞34Cがピンホールとして凝固後のビード36内に残存することを、試験によって見出したからである。このため、第2判断部306は、流動部34Bにおいて空洞34Cが一定時間以上継続して残存する場合、ピンホールが発生したと判断することで、アーク溶接における溶接不良(ピンホール)の発生を、溶接中の比較的早期において、容易且つ高精度に検出することができる。
For example, when the
また、例えば、第2判断部306は、第2検出部305によって流動部34Bに発生直後に消滅した空洞34Cが検出された場合、アーク溶接の溶融部位の溶接不良としてブローホール36Aが発生したと判断する。本発明の発明者は、流動部34Bに発生した空洞34Cが、直ちに消滅する場合、当該空洞34Cが流動する溶融池34によって閉塞されて、ブローホール36Aとして凝固後のビード36内に残存することを、試験によって見出したからである。このため、第2判断部306は、流動部34Bにおいて空洞34Cが発生直後に消滅した場合、ブローホール36Aが発生したと判断することで、アーク溶接における溶接不良(ブローホール36A)の発生を、溶接中の比較的早期において、容易且つ高精度に検出することができる。
For example, when the
〔一実施例〕
以下、一実施形態に係る溶接システム1による一実施例を説明する。この一実施例では、実施形態で説明した溶接システム1を用いて、溶接装置10によって、図4に示す2つの試験体T1,T2に対して、下側金属板41と上側金属板42との接合部に対するシール溶接を行った。そして、2つの試験体T1,T2の各々について、溶接後の溶接部位(すなわち、ビード36)の状態と、第1の撮像装置21によって溶接中に撮像された溶融池34の画像とを確認した。
[One Example]
An example of the
(試験体T1,T2の構成)
図4は、一実施例に用いた2つの試験体T1,T2の各々の構成を模式的に示す図である。図4(a)および図4(b)に示すように、試験体T1,T2は、いずれも、水平状態の平板状の下側金属板41(全長=200mm)と、下側金属板41の表面に対して垂直に起立した状態の上側金属板42(全長=200mm)とを有する。
(Configuration of test specimens T1 and T2)
4A and 4B are diagrams showing the configurations of two test specimens T1 and T2 used in an example. As shown in Fig. 4A and Fig. 4B, each of the test specimens T1 and T2 has a flat lower metal plate 41 (total length = 200 mm) in a horizontal state and an upper metal plate 42 (total length = 200 mm) standing vertically with respect to the surface of the
但し、試験体T1は、溶接開始位置~50mmの区間に、接合部にスケールが付着されてなく、50mm~150mmの区間に、接合部にスケールが付着されている。これにより、試験体T1は、50mm~150mmの区間において、スケールに起因するブローホール36Aが発生し易くなっている。
However, in specimen T1, no scale is attached to the joint in the section from the welding start position to 50 mm, but scale is attached to the joint in the section from 50 mm to 150 mm. As a result, in specimen T1,
また、試験体T2は、溶接開始位置~50mmの区間に、スケールが付着されており、50mm~150mmの区間に、Znリッチプライマー(ジンクコート/イチネンケミカルズ社製)が塗布されている。これにより、試験体T2は、溶接開始位置~50mmの区間において、スケールに起因するブローホール36Aが発生し易くなっており、50mm~150mmの区間において、Znリッチプライマーに起因するブローホール36Aが発生し易くなっている。
Furthermore, specimen T2 has scale attached to the section from the welding start position to 50 mm, and a Zn-rich primer (Zinc Coat, manufactured by Ichino Chemicals) is applied to the section from 50 mm to 150 mm. As a result, specimen T2 is prone to
(実施手順)
一実施例では、図4に示す2つの試験体T1,T2の各々について、溶接装置10によって、下側金属板41と上側金属板42との接合部における、溶接開始位置~150mmまでの区間に対し、シール溶接を行った。その際、第1の撮像装置21によって、溶融池34の画像(高フレームレート動画)を撮像し、第2の撮像装置25によって、流動部34Bの画像(高フレームレート動画)を撮像した。そして、溶接の終了後、発明者が、溶接後の溶接部位の状態と、溶接中に撮像された溶融池34の画像と、溶接中に撮像された流動部34Bの画像とを確認した。なお、一実施例では、再現性を確認するために、2つの試験体T1,T2の各々について、同様の試験体を用い3回実施した。
(Implementation procedure)
In one embodiment, for each of the two test pieces T1 and T2 shown in FIG. 4, seal welding was performed by the welding device 10 on the section from the welding start position to 150 mm in the joint between the
(溶接条件)
一実施例に用いた溶接条件(2つの試験体T1,T2に共通の溶接条件)は以下のとおりである。
(Welding conditions)
The welding conditions used in one example (common to the two test pieces T1 and T2) are as follows:
電源モード :DC パルス無しモード
溶接ワイヤ :YM-28S(φ1.2mm)
突出し長 :20mm
シールドガス:Ar+20%CO2(20L/min)
溶接電流 :300A
溶接電圧 :30V
溶接速度 :30cm/min
Power supply mode: DC non-pulse mode Welding wire: YM-28S (φ1.2mm)
Extension length: 20 mm
Shielding gas: Ar + 20% CO2 (20L/min)
Welding current: 300A
Welding voltage: 30V
Welding speed: 30 cm/min
(第1の撮像装置21の撮像条件)
一実施例に用いた第1の撮像装置21の撮像条件(2つの試験体T1,T2に共通の撮像条件)は以下のとおりである。
(Imaging conditions of the first imaging device 21)
The imaging conditions of the
カメラ :Q1V(ナックイメージテクノロジー社製)
フレームレート:1000fps
外部光源 :無し
フィルタ :バンドパスフィルタ(透過波長:980nm)
観察方向 :前方
撮像角度θ1 :45°
Camera: Q1V (manufactured by NAC Image Technology)
Frame rate: 1000fps
External light source: None Filter: Bandpass filter (transmission wavelength: 980 nm)
Observation direction: forward Imaging angle θ1: 45°
(第2の撮像装置25の撮像条件)
一実施例に用いた第2の撮像装置25の撮像条件(2つの試験体T1,T2に共通の撮像条件)は以下のとおりである。
(Imaging conditions of the second imaging device 25)
The imaging conditions of the
カメラ :HX-7(ナックイメージテクノロジー社製)
フレームレート:1000fps
外部光源 :無し
フィルタ :バンドパスフィルタ(透過波長:980nm)
観察方向 :後方
撮像角度θ2 :35°
Camera: HX-7 (manufactured by NAC Image Technology)
Frame rate: 1000fps
External light source: None Filter: Bandpass filter (transmission wavelength: 980 nm)
Observation direction: rear Imaging angle θ2: 35°
(実施結果)
図5は、一実施例の実施結果として、第1の試験体T1の溶接部位(ビード36)の溶接状態を示す図である。図6は、一実施例の実施結果として、第2の試験体T2の溶接部位(ビード36)の溶接状態を示す図である。
(Implementation results)
Fig. 5 is a diagram showing the welded state of the welded portion (bead 36) of the first specimen T1 as an implementation result of the embodiment. Fig. 6 is a diagram showing the welded state of the welded portion (bead 36) of the second specimen T2 as an implementation result of the embodiment.
図5および図6は、RT(Radiographic Testing)検査によって放射線を用いて撮像された、試験体T1,T2の溶接実施後の溶接部位(ビード36)の画像を示すものである。図5および図6において、丸図形で囲まれた部分は、RT検査によってブローホール36Aの発生が確認された部分である。 Figures 5 and 6 show images of the welded portion (bead 36) of test pieces T1 and T2 after welding, taken using radiation by RT (Radiographic Testing) inspection. In Figures 5 and 6, the area surrounded by a circle is the area where the occurrence of a blowhole 36A was confirmed by RT inspection.
図5に示すように、第1の試験体T1の溶接部位(ビード36)において、溶接開始位置~50mmの区間では、接合部にスケールが付着されていないため、溶接開始直後に1mm程度のブローホール36Aが僅かに発生していることが確認された。一方、50mm~150mmの区間では、接合部にスケールが付着されているため、溶接方向に沿って連続的に複数のブローホール36Aが発生していることが確認された。
As shown in Figure 5, in the welded portion (bead 36) of the first test piece T1, in the section from the welding start position to 50 mm, no scale was attached to the joint, and it was confirmed that a
図6に示すように、第2の試験体T2の溶接部位(ビード36)において、溶接開始位置~50mmの区間では、接合部にスケールが付着されているため、溶接開始直後に溶接方向に沿って、連続的に複数の1mm程度のブローホール36Aが発生していることが確認された。一方、50mm~150mmの区間では、接合部にZnリッチプライマーが塗布されているため、溶接方向に沿って連続的に複数のブローホール36Aが発生していることが確認された。
As shown in Figure 6, in the welded portion (bead 36) of the second test piece T2, in the section from the welding start position to 50 mm, scale was attached to the joint, and it was confirmed that
(溶融池34の画像の一例)
図7~図10は、一実施例において第1の撮像装置21によって撮像された溶融池34の画像の一例を示す図である。すなわち、図7~図10に示す画像は、溶接部位の前方且つ上方から45°の撮像角度θ1で撮像された溶融池34の画像である。特に、図7~図10は、試験体T1,T2のブローホール36Aが確認された領域(図5および図6参照)に対応する溶融池34の画像である。
(An example of an image of the molten pool 34)
7 to 10 are diagrams showing examples of images of the
図7~図10に示すように、試験体T1,T2の溶接部位(下側金属板41と上側金属板42との接合部)には、溶接ワイヤ12の直下を中心として、溶接ワイヤ12の先端から放出されたアーク32によって、概ね円形状の溶融池34が形成されている。溶接トーチ11は、前方(X軸正方向)に進行しているため、図7~図10に示すように、溶融池34は、後方(X軸負方向)に流出した形状を有している。この溶融池34の後方に流出した部分は、未凝固のビード36を形成し、その後、冷却されることによって凝固したビード36に状態変化する部分である。一実施例では、バンドパスフィルタの透過波長は、溶融池34の画像の撮像に好適な980nmである。このため、図7~図10に示すように、第1の撮像装置21によって撮像された画像には、溶融池34の形状および状態が、明確に映し出されている。
As shown in Figures 7 to 10, a generally circular
図7に示す画像は、アーク32によって押し下げられた溶融池34の表面において発生した気泡34Aが、視認可能に写し出されている。発明者は、一実施例において、図7に示すような気泡34Aが写し出されている画像が、Znリッチプライマーが塗布されている区間の溶接時に、第1の撮像装置21によって頻繁に撮像されることを確認した。
The image shown in FIG. 7 visually depicts bubbles 34A that have been generated on the surface of the
図8に示す画像は、アーク32によって押し下げられた溶融池34の側部において発生した気泡34Aが、視認可能に写し出されている。図9に示す画像は、アーク32によって押し下げられた溶融池34の壁面部において発生した気泡34Aが、視認可能に写し出されている。発明者は、一実施例において、図8および図9に示すような気泡34Aが写し出されている画像が、スケールが付着されている区間の溶接時に、第1の撮像装置21によって頻繁に撮像されることを確認した。
The image shown in FIG. 8 visually depicts bubbles 34A that have formed on the side of the
図10に示す画像は、アーク32によって押し下げられた溶融池34の後方において気泡34Aが、視認可能に写し出されている。発明者は、一実施例において、図10に示すような気泡34Aが写し出されている画像が、スケールが付着されている区間の溶接時に、第1の撮像装置21によって頻繁に撮像されることを確認した。
The image shown in FIG. 10 shows a visible bubble 34A behind the
図11は、一実施例の実施結果として、溶融池34における気泡34Aの発生頻度を示す図である。図11は、Znリッチプライマーが塗布された区間を有する第2の試験体T2に対する溶接を行ったときの、単位時間(1000ms)当たりの溶融池34における気泡34Aの発生回数と、溶融部位におけるブローホール36Aの発生位置との関係を表す。
Figure 11 shows the frequency of bubbles 34A in the
図11に示すように、溶接開始後~10000msの間は、溶融池34における単位時間当たりの気泡34Aの発生回数が、比較的少ない。そして、10000ms以降、溶融池34における単位時間当たりの気泡34Aの発生回数が、急激に増加する。さらに、10000ms以降、溶融池34における単位時間当たりの気泡34Aの発生回数が増加したことにより、直径5mm以上のブローホール36Aが多数発生する。
As shown in FIG. 11, from the start of welding until 10,000 ms, the number of bubbles 34A generated per unit time in the
このことから、発明者は、一実施例によって、溶接部位の不純物が発するガスによって溶融池34に気泡34Aが生じ、溶融池34における単位時間当たりの気泡34Aの発生回数が多くなるほど、溶接部位におけるブローホール36Aの発生する可能性が高まることを確認した。
Based on this, the inventor confirmed that, in one embodiment, gas emitted by impurities in the welded area generates bubbles 34A in the
それゆえ、一実施形態に係る溶接観察装置20は、溶融池34の画像から気泡34Aを検出し、気泡34Aの発生頻度が所定の閾値以上の場合、溶接部位の溶接不良が発生したと判断することにより、アーク溶接における溶接不良の発生を、容易且つ高精度に検出することができる。
Therefore, the
(溶接不良を有するビード36の一例)
図12は、一実施例において試験体T2の溶融部位に形成された溶接不良を有するビード36の一例を示す図である。図12(a)は、ビード36の外観を表す。図12(b)は、RT検査によって放射線を用いて撮像された、ビード36の画像を表す。図12に示すビード36は、アーク溶接の溶接不良として、ブローホール36Aおよびピンホール36Bを有する。
(An example of a
Fig. 12 is a diagram showing an example of a
図12(a)に示すように、ビード36に形成されたピンホール36Bは、ビード36の外観から視認可能であるため、溶接後の発見は容易である。一方、図12(a)および図12(b)に示すように、ビード36に形成されたブローホール36Aは、ビード36の外観からでは視認不可能であるため、溶接後の発見は容易ではない。
As shown in FIG. 12(a), pinhole 36B formed in
また、従来技術では、ブローホール36Aおよびピンホール36Bの発生を、アーク溶接中に発見することはできなかった。このため、従来技術では、ブローホール36Aおよびピンホール36Bの発生に対する対応を、溶接後に行う必要があった。
In addition, in the conventional technology, it was not possible to detect the occurrence of
(流動部34Bの画像の一例)
図13は、一実施例において第2の撮像装置25によって撮像された溶融池34の後方の流動部34Bの画像の一例を示す図である。図13に示す画像においては、流動部34Bに空洞34Cが発生している。
(An example of an image of the flow portion 34B)
Fig. 13 is a diagram showing an example of an image of the flow portion 34B at the rear of the
本発明の発明者は、流動部34Bに発生した空洞34Cが、一定時間以上継続して残存する場合、当該空洞34Cがピンホールとして凝固後のビード36内に残存することを、試験によって見出した。そこで、本実施形態の溶接観察装置20は、図13に示すように、第2の撮像装置25によって流動部34Bを観察し、流動部34Bにおいて空洞34C(図13参照)が一定時間以上継続して残存する場合、ピンホールが発生したと判断する。これにより、本実施形態の溶接観察装置20は、アーク溶接における溶接不良(ピンホール)の発生を、溶接中の比較的早期において、容易且つ高精度に検出することができる。
The inventors of the present invention have found through testing that if a cavity 34C that occurs in the flow portion 34B continues to remain for a certain period of time or more, the cavity 34C remains in the
また、本発明の発明者は、流動部34Bに発生した空洞34Cが、直ちに消滅する場合、当該空洞34Cが流動する溶融池34によって閉塞されて、ブローホール36Aとして凝固後のビード36内に残存することを、試験によって見出した。そこで、本実施形態の溶接観察装置20は、図13に示すように、第2の撮像装置25によって流動部34Bを観察し、流動部34Bにおいて空洞34C(図13参照)が発生直後に消滅した場合、ブローホール36Aが発生したと判断することで、アーク溶接における溶接不良(ブローホール36A)の発生を、溶接中の比較的早期において、容易且つ高精度に検出することができる。
The inventors of the present invention also found through testing that if a cavity 34C that occurs in the flowing portion 34B disappears immediately, the cavity 34C is blocked by the flowing
以上説明したように、一実施形態に係る溶接観察装置20は、アーク溶接における溶融部位を観察する溶接観察装置20であって、溶融部位に形成される溶融池34の画像を撮像する第1の撮像装置21と、第1の撮像装置21によって撮像された溶融池34の画像から、溶融池34に発生した気泡34Aを検出する第1検出部302とを備える。
As described above, the
これにより、一実施形態に係る溶接観察装置20は、第1の撮像装置21によって撮像された画像から、アーク溶接の溶接不良の直接的な要因となる気泡34Aを、溶接中に検出することができる。したがって、一実施形態に係る溶接観察装置20によれば、アーク溶接における溶接不良の発生を容易且つ高精度に検出することができる。
As a result, the
また、一実施形態に係る溶接観察装置20は、第1検出部302による気泡34Aの検出結果に基づいて、溶融部位の溶接不良の発生有無を判断する第1判断部303をさらに備える。
In addition, the
これにより、一実施形態に係る溶接観察装置20は、アーク溶接の溶接不良の発生を溶接中に判断することができる。したがって、一実施形態に係る溶接観察装置20によれば、アーク溶接の溶接不良の発生に対する対応(例えば、溶接中止、溶接不良発生通知等)を比較的早期に行うことができる。
Therefore, the
また、一実施形態に係る溶接観察装置20において、第1判断部303は、第1検出部302によって検出された気泡34Aの発生頻度が所定の閾値以上の場合、溶接不良が発生したと判断する。
In addition, in the
これにより、一実施形態に係る溶接観察装置20は、溶融池34の画像から、ブローホール36Aの発生に繋がる直接的な事象を高精度に捉えることができる。したがって、一実施形態に係る溶接観察装置20は、アーク溶接におけるブローホール36Aを容易且つ高精度に検出することができる。
As a result, the
また、一実施形態に係る溶接観察装置20において、第1判断部303は、第1の撮像装置21のフレームレートに応じた閾値を用いて、溶接不良の発生有無を判断する。
In addition, in the
これにより、一実施形態に係る溶接観察装置20は、多様な第1の撮像装置21を利用可能であり、第1の撮像装置21のフレームレートに応じて好適な閾値を用いて、アーク溶接の溶接不良の発生有無を高精度に判断することができる。
As a result, the
また、一実施形態に係る溶接観察装置20において、第1の撮像装置21は、特定の波長帯域の光を透過する第1の光学フィルタ21Aと、第1の光学フィルタ21Aを透過した特定の波長帯域の光を受光することにより、溶融池34の画像を撮像する第1の撮像部21Bとを有する。
In addition, in one embodiment of the
これにより、一実施形態に係る溶接観察装置20は、第1の撮像部21Bに対して第1の光学フィルタ21Aを設けるだけといった比較的簡単な構成により、溶融池34の状態を容易に判別可能な画像を撮像することができる。
As a result, the
また、一実施形態に係る溶接観察装置20において、第1の光学フィルタ21Aは、透過波長が980nmであるバンドパスフィルタである。
In addition, in one embodiment of the
これにより、一実施形態に係る溶接観察装置20は、溶融池34の状態をさらに容易に判別可能な画像を撮像することができる。
As a result, the
また、一実施形態に係る溶接観察装置20において、第1の撮像装置21は、溶接トーチ11の移動方向における前方に配置され、且つ、溶融部位に対する上方からの撮像角度θ1を有する。
In addition, in one embodiment of the
これにより、一実施形態に係る溶接観察装置20は、溶融池34の状態を良好に判別可能な撮像方向からの画像を撮像することができる。
As a result, the
また、一実施形態に係る溶接観察装置20において、撮像角度θ1は、40°~50°の範囲内である。
In addition, in one embodiment of the
これにより、一実施形態に係る溶接観察装置20は、溶融池34の状態を良好に判別可能な撮像方向からの画像を撮像することができる。
As a result, the
また、一実施形態に係る溶接観察装置20は、溶融池34の後方の流動部34Bの画像を撮像する第2の撮像装置25と、第2の撮像装置25によって撮像された流動部34Bの画像から、流動部34Bに発生した空洞34Cを検出する第2検出部305とをさらに備える。
The
これにより、一実施形態に係る溶接観察装置20は、第2の撮像装置25によって撮像された画像から、アーク溶接の溶接不良の直接的な要因となる空洞34Cを、溶接中に検出することができる。したがって、一実施形態に係る溶接観察装置20によれば、アーク溶接における溶接不良の発生を容易且つ高精度に検出することができる。
As a result, the
また、一実施形態に係る溶接観察装置20は、第2検出部305による空洞34Cの検出結果に基づいて、溶融部位の溶接不良の発生有無を判断する第2判断部306をさらに備える。
In addition, the
これにより、一実施形態に係る溶接観察装置20は、アーク溶接の溶接不良の発生を溶接中に判断することができる。したがって、一実施形態に係る溶接観察装置20によれば、アーク溶接の溶接不良の発生に対する対応(例えば、溶接中止等)を比較的早期に行うことができる。
Therefore, the
また、一実施形態に係る溶接観察装置20において、第2判断部306は、第2検出部305によって流動部34Bに一定時間以上継続して残存する空洞34Cが検出された場合、溶融部位の溶接不良としてピンホールが発生したと判断する。
In addition, in the
これにより、一実施形態に係る溶接観察装置20は、ピンホールの発生を溶接中に判断することができる。したがって、一実施形態に係る溶接観察装置20によれば、ピンホールの発生に対する対応(例えば、溶接中止、溶接不良発生通知等)を比較的早期に行うことができる。
Therefore, the
また、一実施形態に係る溶接観察装置20において、第2判断部306は、第2検出部305によって流動部34Bに発生直後に消滅した空洞34Cが検出された場合、溶融部位の溶接不良としてブローホールが発生したと判断する。
In addition, in the
これにより、一実施形態に係る溶接観察装置20は、ブローホールの発生を溶接中に判断することができる。したがって、一実施形態に係る溶接観察装置20によれば、ブローホールの発生に対する対応(例えば、溶接中止、溶接不良発生通知等)を比較的早期に行うことができる。
Therefore, the
また、一実施形態に係る溶接観察装置20において、第2の撮像装置25は、特定の波長帯域の光を透過する第2の光学フィルタ25Aと、第2の光学フィルタ25Aを透過した特定の波長帯域の光を受光することにより、流動部34Bの画像を撮像する第2の撮像部25Bとを有する。
In addition, in the
これにより、一実施形態に係る溶接観察装置20は、第2の撮像部25Bに対して第2の光学フィルタ25Aを設けるだけといった比較的簡単な構成により、流動部34Bの状態を容易に判別可能な画像を撮像することができる。
As a result, the
また、一実施形態に係る溶接観察装置20において、第2の光学フィルタ25Aは、透過波長が980nmであるバンドパスフィルタである。
In addition, in one embodiment of the
これにより、一実施形態に係る溶接観察装置20は、流動部34Bの状態をさらに容易に判別可能な画像を撮像することができる。
As a result, the
また、一実施形態に係る溶接観察装置20において、第2の撮像装置25は、溶接トーチ11の移動方向における後方に配置され、且つ、溶融部位に対する上方からの撮像角度θ2を有する。
In addition, in one embodiment of the
これにより、一実施形態に係る溶接観察装置20は、流動部34Bの状態を良好に判別可能な撮像方向からの画像を撮像することができる。
As a result, the
また、一実施形態に係る溶接観察装置20において、撮像角度θ2は、30°~40°の範囲内である。
In addition, in one embodiment of the
これにより、一実施形態に係る溶接観察装置20は、流動部34Bの状態を良好に判別可能な撮像方向からの画像を撮像することができる。
As a result, the
また、一実施形態に係る溶接システム1は、母材をアーク溶接する溶接装置10と、アーク溶接における溶融部位を観察する溶接観察装置20とを備える。
The
これにより、一実施形態に係る溶接システム1は、溶接観察装置20において、第1の撮像装置21によって撮像された画像から、アーク溶接の溶接不良の直接的な要因となる気泡34Aを、溶接装置10による溶接中に検出することができる。したがって、一実施形態に係る溶接システム1によれば、アーク溶接における溶接不良の発生を容易且つ高精度に検出することができる。
As a result, the
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims.
例えば、第1の光学フィルタ21Aおよび第2の光学フィルタ25Aは、透過波長が980nmであるバンドパスフィルタに限らない。すなわち、第1の光学フィルタ21Aおよび第2の光学フィルタ25Aは、溶融池34の状態および流動部34Bの状態を容易に判別可能な画像を撮像可能にするものであれば、如何なる光学フィルタであってもよい。
For example, the first
また、例えば、上記実施形態では、第1の撮像部21Bとは別に第1の光学フィルタ21Aを設けているが、これに限らず、第1の撮像部21Bに第1の光学フィルタ21Aが一体的に設けられていてもよい。また、第1の光学フィルタ21Aを設ける代わりに、第1の撮像部21Bが、特定の波長帯域の光を選択的に受光できる構成(例えば、特定の波長帯域の光を選択的に受光できる撮像素子)を有してもよい。
For example, in the above embodiment, the first
また、例えば、上記実施形態では、第2の撮像部25Bとは別に第2の光学フィルタ25Aを設けているが、これに限らず、第2の撮像部25Bに第2の光学フィルタ25Aが一体的に設けられていてもよい。また、第2の光学フィルタ25Aを設ける代わりに、第2の撮像部25Bが、特定の波長帯域の光を選択的に受光できる構成(例えば、特定の波長帯域の光を選択的に受光できる撮像素子)を有してもよい。
For example, in the above embodiment, the second
また、例えば、上記実施形態では、溶接観察装置20は、第1の撮像装置21と第2の撮像装置25との双方を備えているが、これに限らない。すなわち、溶接観察装置20は、第1の撮像装置21と第2の撮像装置25とのいずれか一方を備えてもよい。
For example, in the above embodiment, the
1 溶接システム
10 溶接装置
11 溶接トーチ
11A ノズル
11B コンタクトチップ
11C ガス供給路
12 溶接ワイヤ
13 電源装置
14 シールドガス供給装置
15 ワイヤ送給装置
20 溶接観察装置
21 第1の撮像装置
21A 第1の光学フィルタ
21B 第1の撮像部
25 第2の撮像装置
25A 第2の光学フィルタ
25B 第2の撮像部
27 処理装置
32 アーク
34 溶融池34
34A 気泡
34B 流動部
34C 空洞
36 ビード
36A ブローホール
36B ピンホール
41 下側金属板
42 上側金属板
301 第1画像取得部
302 第1検出部
303 第1判断部
304 第2画像取得部
305 第2検出部
306 第2判断部
T1,T2 試験体
REFERENCE SIGNS
34A: Bubble 34B: Flowing portion 34C: Cavity 36:
Claims (14)
前記溶融部位に形成される溶融池の画像を撮像する第1の撮像手段と、
前記第1の撮像手段によって撮像された前記溶融池の画像から、前記溶融池に発生した気泡を検出する第1検出部と、
前記第1検出部によって検出された前記気泡の発生頻度に基づいて、溶接不良の発生有無を判断する第1判断部と
を備えることを特徴とする溶接観察装置。 A welding observation device for observing a molten portion in arc welding, comprising:
a first imaging means for capturing an image of a molten pool formed in the molten portion;
a first detection unit that detects bubbles generated in the molten pool from an image of the molten pool captured by the first imaging means ;
a first determination unit that determines whether or not a welding defect has occurred based on the frequency of occurrence of the bubbles detected by the first detection unit;
A welding observation device comprising:
前記第1検出部によって検出された前記気泡の発生頻度が所定の閾値以上の場合、前記溶接不良が発生したと判断する
ことを特徴とする請求項1に記載の溶接観察装置。 The first determination unit is
The welding observation device according to claim 1 , wherein, when the frequency of occurrence of the bubbles detected by the first detection unit is equal to or greater than a predetermined threshold value, it is determined that the welding defect has occurred.
前記第1の撮像手段のフレームレートに応じた前記所定の閾値を用いて、前記溶接不良の発生有無を判断する
ことを特徴とする請求項2に記載の溶接観察装置。 The first determination unit is
The welding observation device according to claim 2 , wherein the presence or absence of the occurrence of the welding defect is determined using the predetermined threshold value corresponding to a frame rate of the first imaging means.
特定の波長帯域の光を透過する第1の光学フィルタと、
前記第1の光学フィルタを透過した前記特定の波長帯域の光を受光することにより、前記溶融池の画像を撮像する第1の撮像部と
を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の溶接観察装置。 The first imaging means includes:
a first optical filter that transmits light in a specific wavelength band;
and a first imaging unit that captures an image of the molten pool by receiving light of the specific wavelength band that has passed through the first optical filter.
溶接トーチの移動方向における前方に配置され、且つ、前記溶融部位に対する上方からの撮像角度θ1を有する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の溶接観察装置。 The first imaging means includes:
The welding observation device according to any one of claims 1 to 4 , characterized in that it is disposed forward in a moving direction of a welding torch, and has an imaging angle θ1 from above the molten site.
ことを特徴とする請求項5に記載の溶接観察装置。 The welding observation apparatus according to claim 5 , wherein the imaging angle θ1 is within a range of 40° to 50°.
前記第2の撮像手段によって撮像された前記流動部の画像から、前記流動部に発生した空洞を検出する第2検出部と
をさらに備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の溶接観察装置。 A second imaging means for capturing an image of a flow portion behind the molten pool;
and a second detection unit that detects cavities generated in the flow portion from an image of the flow portion captured by the second imaging means.
ことを特徴とする請求項7に記載の溶接観察装置。 The welding observation device according to claim 7 , further comprising a second determination unit that determines whether or not a welding defect has occurred in the molten portion, based on a detection result of the cavity by the second detection unit.
前記第2検出部によって前記流動部に一定時間以上継続して残存する前記空洞が検出された場合、前記溶融部位の溶接不良としてピンホールが発生したと判断する
ことを特徴とする請求項8に記載の溶接観察装置。 The second determination unit is
The welding observation device according to claim 8, characterized in that, when the second detection unit detects the cavity remaining in the flow portion continuously for a certain period of time or more, it is determined that a pinhole has occurred as a welding defect in the molten portion .
前記第2検出部によって前記流動部に発生直後に消滅した前記空洞が検出された場合、前記溶融部位の溶接不良としてブローホールが発生したと判断する
ことを特徴とする請求項8または9に記載の溶接観察装置。 The second determination unit is
10. The welding observation device according to claim 8 , wherein when the second detection unit detects the cavity that disappeared immediately after its occurrence in the flow portion, it is determined that a blowhole has occurred as a welding defect in the molten portion.
特定の波長帯域の光を透過する第2の光学フィルタと、
前記第2の光学フィルタを透過した前記特定の波長帯域の光を受光することにより、前記流動部の画像を撮像する第2の撮像部と
を有することを特徴とする請求項7から10のいずれか一項に記載の溶接観察装置。 The second imaging means includes:
a second optical filter that transmits light of a specific wavelength band;
and a second imaging unit that captures an image of the flowing portion by receiving light of the specific wavelength band that has transmitted through the second optical filter.
溶接トーチの移動方向における後方に配置され、且つ、前記溶融部位に対する上方からの撮像角度θ2を有する
ことを特徴とする請求項7から11のいずれか一項に記載の溶接観察装置。 The second imaging means includes:
The welding observation device according to any one of claims 7 to 11 , characterized in that it is disposed rearward in a moving direction of a welding torch, and has an imaging angle θ2 from above the molten site.
ことを特徴とする請求項12に記載の溶接観察装置。 The welding observation apparatus according to claim 12 , wherein the imaging angle θ2 is within a range of 30° to 40°.
前記アーク溶接における溶融部位を観察する、請求項1から13のいずれか一項に記載の溶接観察装置と
を備えることを特徴とする溶接システム。 A welding device for arc welding a base material;
A welding system comprising: the welding observation device according to claim 1 , which observes a molten site in the arc welding.
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