JPH0442076Y2 - - Google Patents

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JPH0442076Y2
JPH0442076Y2 JP1986127193U JP12719386U JPH0442076Y2 JP H0442076 Y2 JPH0442076 Y2 JP H0442076Y2 JP 1986127193 U JP1986127193 U JP 1986127193U JP 12719386 U JP12719386 U JP 12719386U JP H0442076 Y2 JPH0442076 Y2 JP H0442076Y2
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comparator
image
position detection
itv camera
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【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、レーザ溶接ビードの品質検査で用い
られる、レーザ溶接ビード形状の中心位置検出装
置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a device for detecting the center position of a laser weld bead shape, which is used in quality inspection of a laser weld bead.

[従来の技術] 溶接部の内部欠陥を検出する非破壊検査方法と
して、放射線透過試験、超音波探傷試験が一般的
に用いられている。たとえば特開昭55−50998号
公報は放射線透過試験による方法を開示してい
る。また、特開昭56−53898号公報はフアイバス
コープを利用して放射線被曝のない位置から溶接
部を監視する装置を示しているが、試験自体は放
射線透過試験によつている。また、特開昭58−
157596号公報は、レーザ溶接等の溶接部監視装置
を示しており、溶接部にレーザを照射しITVカ
メラで映像する場合に入射光量を複数の可変温度
フイルタの組合せによつて絞り、ITVカメラの
映像管の焼きつきを防止するようにした装置を開
示している。しかし、何れの従来公報も、本考案
の、ITVカメラで撮影した映像から溶接ビード
の中心を求める映像処理技術に関しては教示して
いない。
[Prior Art] Radiographic testing and ultrasonic testing are commonly used as non-destructive testing methods for detecting internal defects in welded parts. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-50998 discloses a method using a radiographic examination. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-53898 discloses a device that uses a fiberscope to monitor a welded part from a position where there is no radiation exposure, but the test itself is based on a radiographic examination. Also, JP-A-58-
Publication No. 157596 discloses a welding part monitoring device for laser welding, etc. When a welded part is irradiated with a laser and imaged by an ITV camera, the amount of incident light is narrowed down by a combination of multiple variable temperature filters. Disclosed is a device designed to prevent image tube burn-in. However, none of the conventional publications teaches the image processing technique of the present invention for determining the center of the weld bead from images taken with an ITV camera.

[考案が解決しようとする問題点] しかし、レーザビームによるレーザ突合せ溶接
においては、つぎのような特異な問題がある。
[Problems to be solved by the invention] However, laser butt welding using a laser beam has the following unique problems.

レーザビームによる溶接は集中熱源による高速
度溶接を行なうことができるため、溶接部及び溶
接熱影響部の幅の狭い良好な溶接継手を得ること
ができる。しかしその反面、幅が狭いが故に、す
なわち集光されたレーザービームのスポツト径が
微小(約φ0.3mm)なために突合わせ開先に対する
レーザービームのズレの許容値が±0.2mmという
高い位置精度が要求される。これに対して実際の
溶接において上記の精度を100%満足させること
は、溶接の機械精度、被溶接物である鋼板の精度
及びレーザビームの光軸変動等の問題により困難
である。その結果融合不良という溶接境界面が十
分に溶け合わないために発生する欠陥がビームの
位置ズレによつて生じ、また特にレーザービーム
による溶接の場合ビードの断面形状がワインカツ
プのように中心がくびれるため溶接部外観から判
別できない内部欠陥となる。この欠陥を検出する
従来方法として、従来は、通常前記の放射線透過
試験と超音波探傷試験の2つの非破壊検査法が用
いられていた。しかし前者の試験法は原理的にオ
ンライン自動検査をすることが不可能であり、ま
た後者の試験法は原理的には可能であり例もある
が、設備規模が非常に大きくなり、かつ水等の接
触媒質を介して接触子を走査させねばならない
等、制約条件が大きく、オンライン自動検査装置
を構成することが困難である。
Since laser beam welding allows high-speed welding using a concentrated heat source, it is possible to obtain a good welded joint with a narrow welded area and a welded heat-affected zone. However, on the other hand, because the width is narrow, that is, the spot diameter of the focused laser beam is minute (about φ0.3 mm), the tolerance for deviation of the laser beam with respect to the butt groove is as high as ±0.2 mm. Accuracy is required. On the other hand, it is difficult to satisfy the above-mentioned accuracy 100% in actual welding due to problems such as the accuracy of the welding machine, the accuracy of the steel plate that is the object to be welded, and the fluctuation of the optical axis of the laser beam. As a result, a defect called fusion failure occurs because the welding interfaces do not fully fuse together due to beam misalignment, and especially when welding with a laser beam, the cross-sectional shape of the bead becomes constricted at the center like a wine cup. This results in an internal defect that cannot be determined from the appearance of the weld. Conventionally, two non-destructive testing methods, the above-mentioned radiographic examination and ultrasonic flaw detection test, have been conventionally used to detect this defect. However, with the former test method, it is impossible in principle to perform online automatic inspection, and with the latter test method, although it is possible in principle and there are examples, the scale of the equipment is extremely large, and water, etc. There are many restrictive conditions, such as the need to scan the contact through a couplant, making it difficult to construct an online automatic inspection device.

このような問題を解決するために、未だ公知で
はないが、本出願人によつて昭和61年8月6日
に、発明の名称「レーザ突合せ溶接の品質検査装
置」として次の発明が出願された(特開昭63−
40692号公報)。
In order to solve such problems, the following invention was filed by the present applicant on August 6, 1986, under the title "Quality Inspection Device for Laser Butt Welding", although it is not yet publicly known. (Unexamined Japanese Patent Publication No. 1983-
Publication No. 40692).

すなわち、第8図に示すようにレーザ突合せ溶
接による溶接ビード部1に斜め上方からスリツト
状の光2を溶接線方向と該スリツト状の光2の長
手方向を直角にして照射する手段3とその反射光
を溶接ビードの垂直上方からITVカメラ4によ
つて撮影する手段とからなる視覚センサと、該視
覚センサによつて得られた画像から求めたレーザ
ービームの光軸中心位置と溶接位置とのズレを求
め溶接の良否を判定する画像処理装置5とを備え
てなるレーザ突合せ溶接の品質検査装置である。
That is, as shown in FIG. 8, a means 3 for irradiating a slit-shaped light 2 from diagonally above onto a weld bead 1 by laser butt welding with the welding line direction and the longitudinal direction of the slit-shaped light 2 perpendicular to each other; A visual sensor consisting of a means for photographing reflected light from vertically above the welding bead using an ITV camera 4, and a position of the optical axis center of the laser beam and a welding position determined from the image obtained by the visual sensor. This is a quality inspection device for laser butt welding, which includes an image processing device 5 that determines the deviation and determines the quality of welding.

上記装置においては、レーザ突合せ溶接による
溶接ビード部1(立体形状)に斜め上方からスリ
ツト光2(スリツト状の光)を溶接線方向とスリ
ツト光の長手方向を直角にして照射し、その反射
光をビードの垂直上方からITVカメラ4によつ
て撮影する(光切断法)ことにより、ビード1の
断面形状を表す平画像が得られる。以上の部分を
視覚センサと呼びスリツト光2は半導体レーザ
6、コリメートレンズ7、シリンドリカルレンズ
8によつて作られ、カメラ4は小型CCDカメラ
であり、これらは密閉されたケースに納められ、
レーザ溶接機の加工ヘツド(溶接トーチ)に取付
けられている。この視覚センサから得られた画像
を、画像入力装置及び計算機で構成される専用画
像処理装置5によつて高速処理することにより、
溶接をしながら溶接ビードの中心位置すなわちレ
ーザービームの光軸中心を求めることができる。
一方突合せ溶接の被溶接物9,10の位置決め
上、大抵の場合どちらか一方のワークは溶接全長
より長く、もう一方が溶接全長と等しく前者のワ
ークを位置決め基準ピンに押し当て、後者のワー
クをそのワークに押し当てて位置決めすることに
なる。よつて溶接全長の両端またはどちらか一方
の端部にワークのエツジが存在する。それを前述
の視覚センサ及び専用画像処理装置により、溶接
の開始前または終了後に撮影、処理することによ
りそのワークのエツジ位置、すなわち溶接線(突
合せ開先)の位置を求めることができる。これと
前述の同様にして求めたレーザービームの光軸中
心とを比較して溶接線に対するレーザービームの
ズレを求め、溶接の良否(融合不良の有無)を判
定することができる。
In the above device, a weld bead 1 (three-dimensional shape) formed by laser butt welding is irradiated with slit light 2 (slit-shaped light) diagonally from above with the welding line direction and the longitudinal direction of the slit light at right angles, and the reflected light is A flat image representing the cross-sectional shape of the bead 1 can be obtained by photographing it from vertically above the bead 1 with the ITV camera 4 (light cutting method). The above part is called a visual sensor, and the slit light 2 is produced by a semiconductor laser 6, a collimating lens 7, and a cylindrical lens 8. The camera 4 is a small CCD camera, and these are housed in a sealed case.
It is attached to the processing head (welding torch) of a laser welder. By processing the image obtained from this visual sensor at high speed by a dedicated image processing device 5 consisting of an image input device and a computer,
The center position of the weld bead, that is, the center of the optical axis of the laser beam, can be determined while welding.
On the other hand, when positioning the workpieces 9 and 10 for butt welding, in most cases, one of the workpieces is longer than the total welding length, the other workpiece is equal to the total welding length, and the former workpiece is pressed against the positioning reference pin, and the latter workpiece is It will be pressed against the workpiece to position it. Therefore, edges of the workpiece exist at both ends or at either end of the entire weld length. The edge position of the workpiece, that is, the position of the welding line (butt groove) can be determined by photographing and processing the image using the aforementioned visual sensor and dedicated image processing device before or after welding has finished. By comparing this with the optical axis center of the laser beam determined in the same manner as described above, the deviation of the laser beam with respect to the welding line can be determined, and the quality of the welding (presence or absence of poor fusion) can be determined.

本考案は、上記の、未だ公知でない、先出願の
レーザ突合せ溶接の品質検査装置における、
ITVカメラで求められた出力映像信号から溶接
ビードの中心を求める映像処理演算部分をさらに
改良する考案に関する。
The present invention provides the above-mentioned quality inspection apparatus for laser butt welding, which is not yet known and which was previously filed.
This invention relates to an idea for further improving the video processing calculation part that determines the center of the weld bead from the output video signal determined by the ITV camera.

先出願の装置で用いられていた映像処理演算部
分は、具体的には第11図に示すようになつてい
た。すなわち、ITVカメラ11の出力映像信号
(第9図)をコンパレータ12で信号の明るいと
ころを検出し、その出力を前エツジ検出13と後
エツジ検出14でそれぞれのエツジを検出し、そ
れを中心検出回路15で中心位置(第10図)を
求め、その信号により外部へ位置出力として出力
するデータ出力回路16で構成される。各段階の
出力E1〜E5を第12図に示す。
Specifically, the video processing calculation section used in the device of the earlier application was as shown in FIG. That is, the comparator 12 detects bright areas of the output video signal (FIG. 9) from the ITV camera 11, the front edge detection 13 and the rear edge detection 14 detect each edge, and the center detection is performed. The center position (FIG. 10) is determined by a circuit 15, and the data output circuit 16 outputs the signal to the outside as a position output. The outputs E1 to E5 of each stage are shown in FIG.

しかし、この構成には次の改良されるべき問題
があつた。
However, this configuration has the following problems that should be improved.

第12図のITVカメラ出力17がワーク表面
の形状、状態等により、一定でなく、溶接ビード
付近で不安定である為、コンパレーターのレベル
設定がむずかしい。
The ITV camera output 17 in Fig. 12 is not constant depending on the shape and condition of the work surface, and is unstable near the weld bead, making it difficult to set the level of the comparator.

第13図Aの設定で、第13図Bのような
ITVカメラ出力が低い場合、コンパレーター出
力がなくなり、位置が検出できない。
With the settings in Figure 13A, the settings shown in Figure 13B
When the ITV camera output is low, there is no comparator output and the position cannot be detected.

又、第13図Cの場合のように波形が対称でな
い場合、コンパートレベルの設定により中心が変
化する為、できるだけ一番明るい所が中心になる
様コンパレートレベルを上げておきたい。
Furthermore, when the waveform is not symmetrical as in the case of FIG. 13C, the center changes depending on the setting of the compart level, so it is desirable to raise the comparator level so that the brightest part becomes the center as much as possible.

以上のように一定のコンパレートレベルでは、
中心位置の検出がむずかしい。
As mentioned above, at a certain comparator level,
It is difficult to detect the center position.

本考案は、光切断法により溶接ビードの立体形
状を平面に変換した像をITVカメラで撮影し、
得られた画像から溶接ビード画像の中心を求める
装置において、溶接ビード映像が種々に変化して
中心がわかりにくい像になつても、中心を判別し
て出力できる装置を提供することを目的とする。
This invention uses an ITV camera to capture an image of the three-dimensional shape of the weld bead converted into a flat one using the optical cutting method.
An object of the present invention is to provide a device for determining the center of a weld bead image from the obtained image, which can determine and output the center even if the weld bead image changes in various ways and the center becomes difficult to discern. .

[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するための本考案に係るレーザ
溶接ビード形状の検査装置は、第1図に示すよう
に、光切断法により溶接ビードの立体形状を平画
に変換した像を撮影、出力するITVカメラ21
と; ITVカメラに互に並列に接続され、互いに異
なる設定レベルを有し、各々でITVカメラの出
力映像信号からそれぞれの設定レベル以上の映像
を検出する、複数のコンパレーター24,25,
26,27(数は2以上で任意、以下同じ)と; 各コンパレーターにそれぞれ直列に接続され、
コンパレーターで検出された各映像の前エツジ検
出、後エツジ検出、前エツジと後エツジとの中心
位置を検出して溶接ビードの中心を求めて出力す
る、複数の位置検出回路28,29,30,31
と; 複数の位置検出回路のすべてに対して直列に接
続され、複数の位置検出回路からの出力信号を選
択的に出力する出力回路32と; 複数の位置検出回路のすべてに対して直列に接
続され、複数の位置検出回路の出力信号の何れを
優先して出力するかを定めて出力選択回路に指示
する優先順位回路33と; から成る。
[Means for Solving the Problems] As shown in FIG. 1, the laser weld bead shape inspection device according to the present invention to achieve the above object measures the three-dimensional shape of the weld bead in a flat plane using an optical cutting method. ITV camera 21 that shoots and outputs the converted image
and; a plurality of comparators 24, 25, which are connected to the ITV camera in parallel, have different setting levels, and each detects a video at or above the respective setting level from the output video signal of the ITV camera.
26, 27 (any number greater than or equal to 2, the same applies hereinafter); connected in series to each comparator,
A plurality of position detection circuits 28, 29, 30 detect the front edge and rear edge of each image detected by the comparator, detect the center position of the front edge and the rear edge, and output the center of the weld bead. ,31
and an output circuit 32 that is connected in series to all of the plurality of position detection circuits and selectively outputs output signals from the plurality of position detection circuits; and; connected in series to all of the plurality of position detection circuits. and a priority circuit 33 which determines which of the output signals of the plurality of position detection circuits should be outputted with priority and instructs the output selection circuit.

第1図中、ペテスタルクランプ23は映像信号
の直流レベルを安定させる為に、又、LPF22
(ローパスフイルター)は位置検出回路の位置分
解能より小さい信号の変化(主にノイズ等)を取
り除く為に追加したものであるが、両者22,2
3とも必須のものではない。
In Figure 1, the petestal clamp 23 is used to stabilize the DC level of the video signal, and the LPF 22 is used to stabilize the DC level of the video signal.
(Low pass filter) was added to remove signal changes (mainly noise, etc.) smaller than the position resolution of the position detection circuit, but both 22 and 2
All three are not required.

[作用] コンパレーター1,24〜コンパレーターn,
27と位置検出回路1,28〜位置検出回路n,
31のOK/NG出力を、優先順位回路33で選
択しその信号をもとに出力選択回路32で位置デ
ータを選択し、出力する。このときのコンパレー
ターのレベル設定は第3図に示す様に、たとえば コンパレーター1,24>コンパレーター2,
25>コンパレーター3,26>コンパレーター
n,27とする。優先順位回路33の優先順位の
条件の一例を第2図に示す。
[Function] Comparator 1, 24 to comparator n,
27 and position detection circuit 1, 28 to position detection circuit n,
31 is selected by the priority circuit 33, and based on the signal, the output selection circuit 32 selects position data and outputs it. The comparator level settings at this time are as shown in Figure 3, for example, comparator 1, 24 > comparator 2,
25>comparator 3, 26>comparator n, 27. An example of the priority conditions of the priority circuit 33 is shown in FIG.

この条件下では、第13図Bの様な場合であつ
ても、コンパレーターが複数であるから、コンパ
レーター1,24はOFFでもコンパレーター2,
25,3,26,7,27はONする為、この場
合位置検出回路2,29のデーターを出力でき
る。位置検出回路28〜31の詳細を第4図に示
す。前エツジ検出41と後エツジ検出42により
得られた位置情報により中心検出43で信号の中
心を求める。このとき入力された信号により正し
く位置を検出できるかチエツクする為に信号異常
検出44で信号のチエツクを行ない、正しく位置
検出できる場合OK信号を出す。それ以外のとき
はNG信号を出力する。
Under this condition, even in the case shown in FIG. 13B, there are multiple comparators, so even if comparators 1 and 24 are OFF, comparator 2,
Since 25, 3, 26, 7, and 27 are turned on, the data of the position detection circuits 2 and 29 can be output in this case. Details of the position detection circuits 28-31 are shown in FIG. The center of the signal is determined by the center detection 43 based on the position information obtained by the front edge detection 41 and the rear edge detection 42. In order to check whether the position can be detected correctly using the input signal at this time, the signal is checked in the signal abnormality detection 44, and if the position can be detected correctly, an OK signal is output. In other cases, an NG signal is output.

[実施例] 以下に、本考案に係るレーザ溶接ビード形状の
検査装置の望ましい実施例を、第5図ないし第7
図を参照して、その作動とともに説明する。
[Example] Below, preferred embodiments of the laser weld bead shape inspection device according to the present invention are shown in FIGS. 5 to 7.
The operation will be explained with reference to the drawings.

実施例の構成を第5図に示す。この例ではコン
パレーター1,55,2,56,3,57,4,
58及び位置検出回路1,59,2,60,3,
61,4,62を4回路使用したが、回路数nは
4に限るものではなく、2以上であれば任意であ
る。位置検出回路1,59,2,60,3,6
1,4,62,1の詳細は、第4図に示す通りで
ある。
The configuration of the embodiment is shown in FIG. In this example, comparators 1, 55, 2, 56, 3, 57, 4,
58 and position detection circuits 1, 59, 2, 60, 3,
Although four circuits of 61, 4, and 62 are used, the number of circuits n is not limited to 4, and may be any number of circuits as long as it is 2 or more. Position detection circuit 1, 59, 2, 60, 3, 6
The details of 1, 4, 62, 1 are as shown in FIG.

コンパレーター1,55,2,56,3,5
7,4,58のレベル設定条件は次の通りであ
る。
Comparator 1, 55, 2, 56, 3, 5
The level setting conditions for 7, 4, and 58 are as follows.

コンパレーター1>コンパレーター2>コンパ
レーター3>コンパレーター4 なお、コンパレーターの設定が上記条件以外で
は優先順位の考え方がくずれてしまうので、設定
異常検出回路70が設けてある。
Comparator 1 > Comparator 2 > Comparator 3 > Comparator 4 If the comparator settings are other than the above conditions, the priority order will be lost, so a setting abnormality detection circuit 70 is provided.

優先順位回路65の動作条件は第6図に示して
ある。図中OKは良、NGは不良、×はOK、NGど
ちらでもよいことを示し、OKの位置検出回路の
信号が優先的に出力される条件を示している。
The operating conditions for priority circuit 65 are shown in FIG. In the figure, OK indicates good, NG indicates defective, and × indicates either OK or NG, and indicates a condition under which the signal of the OK position detection circuit is output preferentially.

ITVカメラ51の映像信号はLPF(ローパスフ
イルター)53により、ノイズ等位置検出に悪影
響を与える信号成分を取り除き、さらにコンパレ
ーター55,56,57,58に対する直流レベ
ルを一定にする為ペテスタルクランプ54に入力
される。その出力がコンパレーター1〜4,55
〜58に入力され、さらにそれぞれの位置検出回
路59〜62に入力され、位置出力及びこの位置
出力がOK又はNGの判定出力がそれぞれ、優先
順位回路65に送られる。優先順位回路65は、
第6図の条件をもとにして最適の位置出力を選択
し、データーセレクター63を制御して出力イン
ターフエース64に信号を送り、外部装置へデー
タを送る。このとき各コンパレーター66〜69
設定は上記のコンパレーター55,56,57,
58のレベル設定条件に基き設定しなければなら
ない。設定異常は設定異常検出回路70で行な
う。71は電源で各部に電気を供給する。
The video signal of the ITV camera 51 is passed through an LPF (low pass filter) 53 to remove signal components that adversely affect noise and equal position detection, and furthermore, a petestal clamp 54 is used to keep the DC level constant for the comparators 55, 56, 57, and 58. is input. Its output is comparator 1~4,55
58, and are further input to each of the position detection circuits 59 to 62, and the position output and the determination output whether the position output is OK or NG are sent to the priority circuit 65, respectively. The priority circuit 65 is
The optimum position output is selected based on the conditions shown in FIG. 6, the data selector 63 is controlled, a signal is sent to the output interface 64, and the data is sent to an external device. At this time, each comparator 66 to 69
The settings are the comparators 55, 56, 57,
It must be set based on 58 level setting conditions. A setting abnormality detection circuit 70 detects a setting abnormality. 71 is a power supply that supplies electricity to each part.

コンパレーター55,56,57,58及び位
置検出回路59,60,61,62を4回路使用
した場合の作用効果を第7図と第5図を使つて説
明する。第7図Aの場合、対称波形であり、かつ
全てのコンパレーター55,56,57,58が
検出する為、この場合、位置検出回路1〜4,5
9〜62の位置出力はほぼ同じである為、コンパ
レーター及び位置検出が4回路ある必要はない。
ところが第7図Bの場合の様にレベルが低い場
合、コンパレーター1,2,3,55〜57が検
出できない為、仮にコンパレーターおよび位置検
出が1回路の場合にレベル設定がコンパレーター
1,55と同じであつたとき位置は検出できない
が、4回路用意していると、第7図Cの場合は検
出できないとしても、第7図Bの場合だとコンパ
レーター4,58及び位置検出回路4,62が検
出する為、ある程度までレベルが低下しても、位
置を検出できる。
The effects of using four comparators 55, 56, 57, 58 and position detection circuits 59, 60, 61, 62 will be explained with reference to FIGS. 7 and 5. In the case of FIG. 7A, the waveform is symmetrical and all the comparators 55, 56, 57, 58 detect it, so in this case, the position detection circuits 1 to 4, 5
Since the position outputs of 9 to 62 are almost the same, it is not necessary to have four comparator and position detection circuits.
However, when the level is low as in the case of Fig. 7B, comparators 1, 2, 3, and 55 to 57 cannot be detected, so if there is only one comparator and position detection circuit, the level setting is set to comparator 1, 55, the position cannot be detected, but if four circuits are prepared, even if it cannot be detected in the case of Fig. 7C, in the case of Fig. 7B, comparators 4 and 58 and the position detection circuit 4 and 62, the position can be detected even if the level drops to a certain extent.

第7図の様に波形が対称でない場合、位置検出
回路1〜4,59〜62の出力する値が、それぞ
れ異なる為、一番像の明るい所である山のピーク
の値を検出したいが、この場合、コンパレーター
55,56,57,58が複数の場合優先順位の
関係から山のピークに一番近いものが出力される
為、コンパレーター及び位置検出が1回路の場合
に比べ位置出力の誤差が少なくなる。
If the waveform is not symmetrical as shown in Fig. 7, the values output by the position detection circuits 1 to 4 and 59 to 62 are different, so we would like to detect the value of the peak of the mountain, which is the brightest part of the image. In this case, if there are multiple comparators 55, 56, 57, 58, the one closest to the peak of the mountain will be output due to the priority order, so the position output will be lower than when there is only one comparator and position detection circuit. Errors are reduced.

第7図Eの場合、コンパレーター3,57、及
び4,58は2回検出する為、位置検出はどちら
が正しいかわからない為、正確な値を検出できな
いが、1,55及び2,56はうまく検出してい
る為、正しい位置の位置検出回路1,59及び
2,60の信号が出力でき、優先順位関係から位
置検出1,59の値が出力される。
In the case of Fig. 7E, comparators 3, 57, and 4, 58 are detected twice, so it is not known which position is correct, so accurate values cannot be detected, but 1, 55 and 2, 56 are detected successfully. Since the signals are detected, the signals of the position detection circuits 1, 59 and 2, 60 at the correct positions can be output, and the values of the position detection circuits 1, 59 are output based on the priority relationship.

この様に、コンパレーター55,56,57,
58及び位置検出を回路59,60,61,62
を複数用意し、それぞれに優先順位をつけて最良
の位置出力を利用することにより、正確な値を得
る事ができ、又、検出不可能な信号を大幅に少な
くできる。
In this way, comparators 55, 56, 57,
58 and position detection circuits 59, 60, 61, 62
By preparing multiple positions, prioritizing them, and using the best position output, accurate values can be obtained and undetectable signals can be significantly reduced.

[考案の効果] 以上説明したように、本考案のレーザ溶接ビー
ド形状の検査装置によるときは、コンパレーター
および位置検出回路を複数個設け、コンパレータ
ーの設定レベルを互に変えるとともに出力信号を
優先順位をつけて出力するようにしたので、
ITVカメラで撮影された溶接ビードの平画映像
に大小、非対称等の種々の不安定さがあつても、
溶接ビード中心を判別し出力することができ、溶
接品質の向上に寄与する。
[Effects of the invention] As explained above, when using the laser welding bead shape inspection device of the invention, multiple comparators and position detection circuits are provided, the setting levels of the comparators are mutually changed, and the output signal is prioritized. I decided to output it in order, so
Even if there are various instabilities such as size, smallness, asymmetry, etc. in the flat image of the weld bead taken by the ITV camera,
The center of the weld bead can be determined and output, contributing to improved welding quality.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案に係るレーザ溶接ビード形状の
検査装置の構成を示すブロツク図、第2図は第1
図のうち優先順位回路の出力条件図、第3図は第
1図のうちITVカメラ出力に対する各コンパレ
ーターの設定レベルの関係を示すコンパレーター
レベル図、第4図は第1図のうち位置検出回路の
内部構成を示すブロツク図、第5図は本考案に係
るレーザ溶接ビード形状の検査装置の実施例のブ
ロツク図、第6図は第5図のうち優先順位回路の
出力条件図、第7図はITVカメラ出力に対する
各コンパレーターの設定レベルの関係を示すコン
パレーターレベル図であつて、AはITVカメラ
出力の映像が正常の場合、Bは映像レベルが少し
低い場合、Cは映像レベルが低すぎる場合、Dは
映像レベルの波形が対称でない場合、Eは映像レ
ベルに山が2つある場合を示す図、第8図はレー
ザ溶接ビード形状の検査装置の全体をブロツク図
とともに示す斜視図、第9図は本実用新案登録出
願人の先願において使用する溶接ビードのITV
カメラによる映像のモニタテレビ画像、第10図
は第9図の映像から求められる溶接ビードの中心
位置図、第11図は第9図の装置で用いられる検
査装置のブロツク図、第12図は第11図の装置
で検出されるITVカメラ出力E1、コンパレー
ター出力E2、前エツジ検出出力E3、後エツジ
検出出力E4、中心出力E5の関係図、第13図
は第11図の装置におけるコンパレートレベル、
ITVカメラ出力、コンパレーター出力の関係図
であつて、Aは正常の場合、BはITVカメラ出
力が低い場合、Cは波形が対称でない場合を示す
図、である。 21……ITVカメラ、24,25,26,2
7……各コンパレーター、28,29,30,3
1……各位置検出回路、32……出力選択回路、
33……優先順位回路。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a laser weld bead shape inspection device according to the present invention, and FIG.
Figure 3 is a diagram of the output conditions of the priority circuit; Figure 3 is a comparator level diagram showing the relationship between the setting level of each comparator with respect to the ITV camera output in Figure 1; and Figure 4 is a position detection diagram in Figure 1. FIG. 5 is a block diagram showing the internal configuration of the circuit; FIG. 5 is a block diagram of an embodiment of the laser weld bead shape inspection apparatus according to the present invention; FIG. 6 is a diagram of the output conditions of the priority circuit in FIG. 5; The figure is a comparator level diagram showing the relationship between the set level of each comparator with respect to the ITV camera output. A is when the ITV camera output video is normal, B is when the video level is a little low, and C is when the video level is low. If it is too low, D is a diagram showing a case where the waveform of the image level is not symmetrical, E is a diagram showing a case where there are two peaks in the image level, and FIG. 8 is a perspective view showing the entire laser welding bead shape inspection device together with a block diagram. , Figure 9 shows the ITV of the weld bead used in the earlier application of the applicant for utility model registration.
A monitor TV image of the image taken by the camera, Fig. 10 is a diagram of the center position of the weld bead determined from the image of Fig. 9, Fig. 11 is a block diagram of the inspection device used in the apparatus of Fig. 9, and Fig. 12 is a diagram of the center position of the weld bead determined from the image of Fig. 9. A relationship diagram of the ITV camera output E1, comparator output E2, front edge detection output E3, rear edge detection output E4, and center output E5 detected by the device shown in Fig. 11. Fig. 13 shows the comparator level in the device shown in Fig. 11. ,
It is a diagram showing the relationship between the ITV camera output and the comparator output, where A shows a normal case, B shows a case where the ITV camera output is low, and C shows a case where the waveform is not symmetrical. 21...ITV camera, 24, 25, 26, 2
7...Each comparator, 28, 29, 30, 3
1...Each position detection circuit, 32...Output selection circuit,
33...Priority circuit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 光切断法により溶接ビードの立体形状を平画に
変換した像を撮影、出力するITVカメラと; ITVカメラに互に並列に接続され、互いに異
なる設定レベルを有し、各々でITVカメラの出
力影像信号からそれぞれの設定レベル以上の映像
を検出する、複数のコンパレーターと; 各コンパレーターにそれぞれ直列に接続され、
コンパレーターで検出された各映像の前エツジ検
出、後エツジ検出、前エツジと後エツジとの中心
位置を検出して溶接ビードの中心を求めて出力す
る、複数の位置検出回路と; 複数の位置検出回路のすべてに対して直列に接
続され、複数の位置検出回路からの出力信号を選
択的に出力する出力回路と; 複数の位置検出回路のすべてに対して直列に接
続され、複数の位置検出回路の出力信号の何れを
優先して出力するかを定めて出力選択回路に指示
する優先順位回路と; から成るレーザ溶接ビード形状の検査装置。
[Claims for Utility Model Registration] An ITV camera that captures and outputs an image obtained by converting the three-dimensional shape of a weld bead into a flat image using an optical cutting method; The ITV camera is connected in parallel to the ITV camera and has different setting levels. , a plurality of comparators, each of which detects an image above a respective set level from the output image signal of the ITV camera; connected in series to each comparator,
a plurality of position detection circuits that detect the front edge and rear edge of each image detected by the comparator, detect the center position of the front edge and the rear edge, and output the center of the weld bead; an output circuit that is connected in series to all of the multiple position detection circuits and selectively outputs output signals from the multiple position detection circuits; A laser weld bead shape inspection device comprising: a priority circuit which determines which of the output signals of the circuit should be output with priority and instructs the output selection circuit;
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