JPH0647542A - 溶融池の状況判断方法 - Google Patents
溶融池の状況判断方法Info
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- JPH0647542A JPH0647542A JP20794592A JP20794592A JPH0647542A JP H0647542 A JPH0647542 A JP H0647542A JP 20794592 A JP20794592 A JP 20794592A JP 20794592 A JP20794592 A JP 20794592A JP H0647542 A JPH0647542 A JP H0647542A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶接状況の監視のための溶融池の状況判断方
法にあって、アーク光を用いてＩＴＶカメラにて行うよ
うにしたものである。 【構成】 干渉フィルタ４を介してＩＴＶカメラ６にて
撮影した溶接部を画像処理装置９にて処理するに当り、
アーク光を減光した溶融池周囲の画像を時間的に前後の
ものを合成し、この合成画像を順に重ね合わせたもので
ある。
法にあって、アーク光を用いてＩＴＶカメラにて行うよ
うにしたものである。 【構成】 干渉フィルタ４を介してＩＴＶカメラ６にて
撮影した溶接部を画像処理装置９にて処理するに当り、
アーク光を減光した溶融池周囲の画像を時間的に前後の
ものを合成し、この合成画像を順に重ね合わせたもので
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動溶接装置に適用さ
れる溶接状況監視の溶融池の状況判断方法に関する。
れる溶接状況監視の溶融池の状況判断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、溶融池を画像処理して溶接状況を
自動判断して自動溶接する装置としては、溶融池からの
発光（以下溶融池光と呼ぶ）が赤外光域で強調され外乱
となるアーク光が減光される事から赤外カメラを用いて
溶融池を強調し、画像処理をするという方式があるが、
可視域の工業用ＩＴＶカメラを用いて溶融池を検出し、
溶接条件を制御するものは今までない。
自動判断して自動溶接する装置としては、溶融池からの
発光（以下溶融池光と呼ぶ）が赤外光域で強調され外乱
となるアーク光が減光される事から赤外カメラを用いて
溶融池を強調し、画像処理をするという方式があるが、
可視域の工業用ＩＴＶカメラを用いて溶融池を検出し、
溶接条件を制御するものは今までない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の赤外カメラを用
いる場合には、溶融池光を取り出す事はできても、その
他の情報はこの赤外カメラから得る事ができにくい。つ
まり、溶融池の形状から、例えば電極部分が溶融池光の
ずれを検出したり、開先の壁との関連で他の情報を想定
して制御していたが、得られる情報は少なく自動倣い程
度の制御はできても、溶接状況を自動判断して高度な自
動溶接を提供することは困難である。
いる場合には、溶融池光を取り出す事はできても、その
他の情報はこの赤外カメラから得る事ができにくい。つ
まり、溶融池の形状から、例えば電極部分が溶融池光の
ずれを検出したり、開先の壁との関連で他の情報を想定
して制御していたが、得られる情報は少なく自動倣い程
度の制御はできても、溶接状況を自動判断して高度な自
動溶接を提供することは困難である。
【０００４】したがって、人間が判断しているのと同様
の可視域の波長を入力するＩＴＶカメラを用いて多くの
情報を得られれば、この情報のうち作業者が最も重要視
する監視項目である溶接池形状も得ることになる。しか
し、可視域にて溶接状況を観察しようとするとアーク光
が強過ぎて画像処理可能な映像を得る事は困難である。
の可視域の波長を入力するＩＴＶカメラを用いて多くの
情報を得られれば、この情報のうち作業者が最も重要視
する監視項目である溶接池形状も得ることになる。しか
し、可視域にて溶接状況を観察しようとするとアーク光
が強過ぎて画像処理可能な映像を得る事は困難である。
【０００５】本発明は、上述の問題に鑑み多くの情報を
得られるＩＴＶカメラを用いてアーク光を減光しつつ画
像処理により溶接池を得る状況判断方法の提供を目的と
する。
得られるＩＴＶカメラを用いてアーク光を減光しつつ画
像処理により溶接池を得る状況判断方法の提供を目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、（１）ＴＩＧ溶接または消耗電極溶接方法にお
いて、溶接トーチの進行方向前方に配置されて可視域の
干渉フィルタを備えたＩＴＶカメラにて溶接部を撮影
し、上記ＩＴＶカメラにて撮影した画像を画像処理装置
にて処理するに当り、溶融池周囲の時間的に前後する画
像のうち異なった部分を差分又は排他的処理により合成
して抽出し、この画像を順次重ね合わせることにより溶
融池形状を得ることを特徴とし、（２）（１）に加えて
溶融池の形状により溶接ビードの出来上り状態を２次曲
線又は楕円にて想定し、これらの係数値と予め設定した
値とを比較し、溶接の異常を判断することを特徴とす
る。
発明は、（１）ＴＩＧ溶接または消耗電極溶接方法にお
いて、溶接トーチの進行方向前方に配置されて可視域の
干渉フィルタを備えたＩＴＶカメラにて溶接部を撮影
し、上記ＩＴＶカメラにて撮影した画像を画像処理装置
にて処理するに当り、溶融池周囲の時間的に前後する画
像のうち異なった部分を差分又は排他的処理により合成
して抽出し、この画像を順次重ね合わせることにより溶
融池形状を得ることを特徴とし、（２）（１）に加えて
溶融池の形状により溶接ビードの出来上り状態を２次曲
線又は楕円にて想定し、これらの係数値と予め設定した
値とを比較し、溶接の異常を判断することを特徴とす
る。
【０００７】
【作用】溶接状況を撮像するためのＩＴＶカメラとアー
ク光を減光するためその前面に設置される６００〜７０
０ｎｍの赤外領域に中心波長を持つ干渉フィルタ（光学
バンドパスフィルタ）を介して得られる画像信号を記憶
する画像メモリとを有する構成により、溶融池が不連続
に移動するという事に着目して、時間的に差の余りない
範囲（１００ｍｓ程度）で取り込んだ前後２枚の画像メ
モリを差分（マイナス）または二値化後の画面を排他的
処理する事により２枚の画像の違った部分のみを取り出
す。つまり溶融池が不連続に動き、他の状況は殆んど変
らないため、結果的に溶融池が動いた先端部分が強調さ
れる事になる。これを順次繰り返し、強調した画面に重
ね合わせる事で溶融池の輪郭を抽出する。
ク光を減光するためその前面に設置される６００〜７０
０ｎｍの赤外領域に中心波長を持つ干渉フィルタ（光学
バンドパスフィルタ）を介して得られる画像信号を記憶
する画像メモリとを有する構成により、溶融池が不連続
に移動するという事に着目して、時間的に差の余りない
範囲（１００ｍｓ程度）で取り込んだ前後２枚の画像メ
モリを差分（マイナス）または二値化後の画面を排他的
処理する事により２枚の画像の違った部分のみを取り出
す。つまり溶融池が不連続に動き、他の状況は殆んど変
らないため、結果的に溶融池が動いた先端部分が強調さ
れる事になる。これを順次繰り返し、強調した画面に重
ね合わせる事で溶融池の輪郭を抽出する。
【０００８】
【実施例】ここで、図１ないし図５を参照して本発明の
実施例を説明する。図１は装置の全体を示し、電極１、
溶接トーチ２、スライド７及びこれらを制御する溶接機
制御装置１０からなり、溶接進行方向前方に配した視覚
センサ（ＩＴＶカメラ）６により、干渉フィルタ４を介
して溶接状況を画像情報８としてモニタしつつ画像処理
装置９に取り込む。画像情報８は図２に示すように電極
１、溶接トーチ２、アーク３、母材５、溶融池１１など
が得られる。この画像のうち、時間的に前後する２枚を
取り込み、図４（イ）（ロ）の如く取り出す。
実施例を説明する。図１は装置の全体を示し、電極１、
溶接トーチ２、スライド７及びこれらを制御する溶接機
制御装置１０からなり、溶接進行方向前方に配した視覚
センサ（ＩＴＶカメラ）６により、干渉フィルタ４を介
して溶接状況を画像情報８としてモニタしつつ画像処理
装置９に取り込む。画像情報８は図２に示すように電極
１、溶接トーチ２、アーク３、母材５、溶融池１１など
が得られる。この画像のうち、時間的に前後する２枚を
取り込み、図４（イ）（ロ）の如く取り出す。
【０００９】図４（イ）が時間的に前の画像であり
（ロ）が後の画像である。（ロ）で点線部分は（イ）の
溶融池先端の画像を示し、溶融池１１が動いた画像を示
している。ＩＴＶカメラ６と溶接トーチ２は、同じ取付
具上に取付けられており、同じ溶接速度で相対的に移動
しているため電極１は止ったように見える。一方溶融池
１１は、表面張力により、動きが止まる事になる。つま
り表面張力が強いと溶融池先端は動かずカメラが溶接速
度で前方に動くため画像上では溶融池が後ろに下がるよ
うに見える。いずれ溶融金属がたまって来て、表面張力
が負け溶融池１１が前方に動くと、画像上では、この動
きが溶接速度より速いため、溶融池１１は画像上でも前
に動く。これが繰り返され画像上では溶融池１１が相対
的に前後に揺動する事になる。これに着目し、図４
（ハ）の如く（イ）の画像と（ロ）の画像を差分（マイ
ナス：以下ＳＵＢと称す）処理する。ＳＵＢは、画像が
例えば０また１の２値で表わされていたとすると、０−
０では０、１−１では０、１−０では１、０−１では１
となる。つまり同じ内容は０として出力されず、変って
いる所のみ１として出力されるもので、異った部分を取
り出す事が出来る。
（ロ）が後の画像である。（ロ）で点線部分は（イ）の
溶融池先端の画像を示し、溶融池１１が動いた画像を示
している。ＩＴＶカメラ６と溶接トーチ２は、同じ取付
具上に取付けられており、同じ溶接速度で相対的に移動
しているため電極１は止ったように見える。一方溶融池
１１は、表面張力により、動きが止まる事になる。つま
り表面張力が強いと溶融池先端は動かずカメラが溶接速
度で前方に動くため画像上では溶融池が後ろに下がるよ
うに見える。いずれ溶融金属がたまって来て、表面張力
が負け溶融池１１が前方に動くと、画像上では、この動
きが溶接速度より速いため、溶融池１１は画像上でも前
に動く。これが繰り返され画像上では溶融池１１が相対
的に前後に揺動する事になる。これに着目し、図４
（ハ）の如く（イ）の画像と（ロ）の画像を差分（マイ
ナス：以下ＳＵＢと称す）処理する。ＳＵＢは、画像が
例えば０また１の２値で表わされていたとすると、０−
０では０、１−１では０、１−０では１、０−１では１
となる。つまり同じ内容は０として出力されず、変って
いる所のみ１として出力されるもので、異った部分を取
り出す事が出来る。
【００１０】従って、（イ）−（ロ）の処理を行う事に
より、溶融池の動いた部分のみの画像（ハ）を取り出せ
る事になる。もちろん、アーク光も前後の画像で微妙に
写り方が違うためアーク光の違った所も抽出してしまう
事になるが、この部分をマスクする事によりこれを無視
出来る。また、溶融池画像の先端は、図４では説明を簡
素化するため輪郭をはっきり描いたが、実際はこのよう
にはっきりしない。そこでこの（ハ）の画像を何枚も重
ね合せて行く（プラスまたはφＲ）事で輪郭を次第には
っきりさせる。こうして、設定値分（２枚以上）重ね合
わせた後最後に二値化して溶融池を得る。
より、溶融池の動いた部分のみの画像（ハ）を取り出せ
る事になる。もちろん、アーク光も前後の画像で微妙に
写り方が違うためアーク光の違った所も抽出してしまう
事になるが、この部分をマスクする事によりこれを無視
出来る。また、溶融池画像の先端は、図４では説明を簡
素化するため輪郭をはっきり描いたが、実際はこのよう
にはっきりしない。そこでこの（ハ）の画像を何枚も重
ね合せて行く（プラスまたはφＲ）事で輪郭を次第には
っきりさせる。こうして、設定値分（２枚以上）重ね合
わせた後最後に二値化して溶融池を得る。
【００１１】つぎに、溶融池形状から溶接が正常か否か
の監視につき述べる。差分をとった溶融池形状は、図５
の如く得られるため、アーク光やノイズを取り除くた
め、まず面積除去を行う。これには、各島（１つのかた
まりの島）ごとに面積を求める（画素数を求める）。こ
のことは、予め設定した面積の最小値Ａmin 以上、最大
値Ａmax 以下の範囲内にある面積の島のみを選択するも
のである。次にこの島ごとに重心位置を求める。この
時、島が設定面積Ａ0 以上の場合は、Ａ0 以下になるよ
うに島を分割して重心位置を複数求めるようにする。こ
のようにして、２次曲線近似ｙ−ｙ0 ＝Ｃ（ｘ−ｘ0 ）
2 または、楕円近似（ｘ−ｘ0 ）2 ／ａ＋（ｙ−ｙ0 ）
2 ／ｂ＝１を行って溶融池の輪郭を求める。前者の場合
は、３点以上、後者の場合は４点以上の重心点を必要と
するが、Ａ0 の面積の設定度合によってはこれより少な
くなる事も想定され、この場合は、Ａ0 を変更するよう
指示を出すとか、次の画像を取りに行くとかの処理を必
要とする。
の監視につき述べる。差分をとった溶融池形状は、図５
の如く得られるため、アーク光やノイズを取り除くた
め、まず面積除去を行う。これには、各島（１つのかた
まりの島）ごとに面積を求める（画素数を求める）。こ
のことは、予め設定した面積の最小値Ａmin 以上、最大
値Ａmax 以下の範囲内にある面積の島のみを選択するも
のである。次にこの島ごとに重心位置を求める。この
時、島が設定面積Ａ0 以上の場合は、Ａ0 以下になるよ
うに島を分割して重心位置を複数求めるようにする。こ
のようにして、２次曲線近似ｙ−ｙ0 ＝Ｃ（ｘ−ｘ0 ）
2 または、楕円近似（ｘ−ｘ0 ）2 ／ａ＋（ｙ−ｙ0 ）
2 ／ｂ＝１を行って溶融池の輪郭を求める。前者の場合
は、３点以上、後者の場合は４点以上の重心点を必要と
するが、Ａ0 の面積の設定度合によってはこれより少な
くなる事も想定され、この場合は、Ａ0 を変更するよう
指示を出すとか、次の画像を取りに行くとかの処理を必
要とする。
【００１２】判定は、溶融池中心座標と想定される（ｘ
0 ，ｙ0 ）が電極先端位置ＴＣ（Ｘ TC，ＹTC）と大きく
ずれている場合は溶融池が電極に対し片寄っていると判
断し、警告もしくは溶接停止させる。ずれ量は、設定値
との比較となる。また２次曲線近似では、Ｃが設定値Ｃ
min 未満なら凹ビード、設定値Ｃmax 以上なら凸ビード
と判断出来る。楕円近似では、長径と短径の比ｂ／ａ
（又はａ／ｂ）を用いて判断する。つまり、上下限の設
定値をＲmax ，Ｒmin とすれば、ｂ／ａ＜Ｒmin なら凹
ビード、ｂ／ａ＞Ｒmax なら凸ビードと判断する。
0 ，ｙ0 ）が電極先端位置ＴＣ（Ｘ TC，ＹTC）と大きく
ずれている場合は溶融池が電極に対し片寄っていると判
断し、警告もしくは溶接停止させる。ずれ量は、設定値
との比較となる。また２次曲線近似では、Ｃが設定値Ｃ
min 未満なら凹ビード、設定値Ｃmax 以上なら凸ビード
と判断出来る。楕円近似では、長径と短径の比ｂ／ａ
（又はａ／ｂ）を用いて判断する。つまり、上下限の設
定値をＲmax ，Ｒmin とすれば、ｂ／ａ＜Ｒmin なら凹
ビード、ｂ／ａ＞Ｒmax なら凸ビードと判断する。
【００１３】つぎに、図３を参照して具体例につき説明
する。溶接状況の監視は、溶接機制御装置１０にて溶接
電流をパルス的に制御して、この電流に連動して画像を
取り込むように溶接機制御装置１０に指令し、画像処理
装置９はこれに同期し、画像を取り込む。図３は、この
状況を説明した図で、では溶接電流を溶接品質に影響
のない範囲で瞬間的に（１００msφ以内）数ｍＡまで落
して、このアーク光を減光し、電極１が赤熱している間
に画像メモリＡに取り込む。これを予め設定された電極
のしきい値ＳＬ1 により二値化され（しきい値を自動的
に設定する事も考えられる）、電極１のみを強調させ
て、その先端の座標ＴＣ（ＸTC，ＹTC）を求める。
する。溶接状況の監視は、溶接機制御装置１０にて溶接
電流をパルス的に制御して、この電流に連動して画像を
取り込むように溶接機制御装置１０に指令し、画像処理
装置９はこれに同期し、画像を取り込む。図３は、この
状況を説明した図で、では溶接電流を溶接品質に影響
のない範囲で瞬間的に（１００msφ以内）数ｍＡまで落
して、このアーク光を減光し、電極１が赤熱している間
に画像メモリＡに取り込む。これを予め設定された電極
のしきい値ＳＬ1 により二値化され（しきい値を自動的
に設定する事も考えられる）、電極１のみを強調させ
て、その先端の座標ＴＣ（ＸTC，ＹTC）を求める。
【００１４】次に溶融池１１の輪郭を得るため、溶接電
流が低電流域（パルス制御しない溶接では、定常状態の
溶接電流）で、少しアーク光が減光されている時の画像
をメモリＢまたはＣに取り込む。まず最初は時間的前後
でＢとＣに２枚の画像を取り込む。Ｃはタイマｔ1
秒後に取り込むものとする。この２枚の画像によりＢ−
Ｃとして差分処理して、Ｂの画像よりＣの画像をマイナ
スする。この結果Ｂ１（Ｂと同じメモリ）に溶融池の動
いた部分がメモリされる。この画像をＤに重ね合わす
（加算：ＡＤＤ）事により、溶融池を次第に明確化させ
る。つまり新たな画像をＢ２に取り込んで（前画像が
Ｂのメモリに残っている時にはＣのメモリに取り込み、
交互にメモリを用いて、メモリの有効利用を図る）、前
画像ＣからこのＢ２をマイナスして、同様にこの間に動
いた部分Ｃ１を求め、これをＤの画像に重ね合わす。同
様に次の画像をＣ２に取り込み、同様に前画像Ｂ２よ
りマイナスして、溶融池Ｂ３を求め、これをＤ１の画像
に重ね合わせて溶融池を強調する。これを設定回数分繰
り返して、溶融池先端形状を得る。
流が低電流域（パルス制御しない溶接では、定常状態の
溶接電流）で、少しアーク光が減光されている時の画像
をメモリＢまたはＣに取り込む。まず最初は時間的前後
でＢとＣに２枚の画像を取り込む。Ｃはタイマｔ1
秒後に取り込むものとする。この２枚の画像によりＢ−
Ｃとして差分処理して、Ｂの画像よりＣの画像をマイナ
スする。この結果Ｂ１（Ｂと同じメモリ）に溶融池の動
いた部分がメモリされる。この画像をＤに重ね合わす
（加算：ＡＤＤ）事により、溶融池を次第に明確化させ
る。つまり新たな画像をＢ２に取り込んで（前画像が
Ｂのメモリに残っている時にはＣのメモリに取り込み、
交互にメモリを用いて、メモリの有効利用を図る）、前
画像ＣからこのＢ２をマイナスして、同様にこの間に動
いた部分Ｃ１を求め、これをＤの画像に重ね合わす。同
様に次の画像をＣ２に取り込み、同様に前画像Ｂ２よ
りマイナスして、溶融池Ｂ３を求め、これをＤ１の画像
に重ね合わせて溶融池を強調する。これを設定回数分繰
り返して、溶融池先端形状を得る。
【００１５】次に、これを設定された値ＳＬ2 （または
自動的に設定されるしきい値ＳＬ2）により二値化す
る。ここでは、ノイズ的要素の強い画像が残っているた
め、これを更に図５にも述べたように面積除去する。各
島の面積をＡ（ｉ）すれば、 Ａ（ｉ）＞Ａmax → 島を消去 Ａ（ｉ）＜Ａmin → 同 上 上記以外の時 Ａ（ｉ）＞Ａ0 → 島を分割 とする。分割は、Ｎ＝Ａ（ｉ）／Ａ0 （少数点以上切り
上げ）として分割数を求め、その島のＸ座標の最大〜最
小値間をＮ等分するように分割する。
自動的に設定されるしきい値ＳＬ2）により二値化す
る。ここでは、ノイズ的要素の強い画像が残っているた
め、これを更に図５にも述べたように面積除去する。各
島の面積をＡ（ｉ）すれば、 Ａ（ｉ）＞Ａmax → 島を消去 Ａ（ｉ）＜Ａmin → 同 上 上記以外の時 Ａ（ｉ）＞Ａ0 → 島を分割 とする。分割は、Ｎ＝Ａ（ｉ）／Ａ0 （少数点以上切り
上げ）として分割数を求め、その島のＸ座標の最大〜最
小値間をＮ等分するように分割する。
【００１６】この次に、各島ごとに重心点を求める。 ＸG(i)＝∬ｆ（ｘ，ｙ）・ｘ・ｄｘｄｙ／∬ｆ（ｘ，ｙ）ｄｘｄｙ ＹG(i)＝∬ｆ（ｘ，ｙ）・ｙ・ｄｘｄｙ／∬ｆ（ｘ，ｙ）ｄｘｄｙ この重心点を溶融池の輪郭として次にこの輪郭線を求め
る。これは、前述したように２次曲線ならｙ−ｙ0 ＝Ｃ
（ｘ−ｘ0 ）2 、楕円なら（ｘ−ｘ0 ）2 ／ａ＋（ｙ−
ｙ0 ）2 ／ｂ＝１で、これらの定数ｘ0 ，ｙ0 ，ａ，
ｂ，ｃを重心の各点より求める。２次曲線では、変数が
３つのため重心点が３点、楕円なら４点でこれらの定数
が求まる。点数がこれを超えている場合は、Ｎ点の中か
ら３点または４点を取り出す組合せＮk だけ定数を求
め、これらの平均より、（例えばａ＝
る。これは、前述したように２次曲線ならｙ−ｙ0 ＝Ｃ
（ｘ−ｘ0 ）2 、楕円なら（ｘ−ｘ0 ）2 ／ａ＋（ｙ−
ｙ0 ）2 ／ｂ＝１で、これらの定数ｘ0 ，ｙ0 ，ａ，
ｂ，ｃを重心の各点より求める。２次曲線では、変数が
３つのため重心点が３点、楕円なら４点でこれらの定数
が求まる。点数がこれを超えている場合は、Ｎ点の中か
ら３点または４点を取り出す組合せＮk だけ定数を求
め、これらの平均より、（例えばａ＝
【００１７】次に、溶接状況の監視の自動制御を行う。
溶融池中心と仮に想定される（ｘ0 ，ｙ0 ）と電極先端
ＴＣ（ＸTC，ＹTC）との差より、異常を判断する。｜ｘ
0 −ＸTC｜＞ΔＸmax1 または ｜ｙ0 −ＹTC｜＞ΔＹ
max1 なら異常と判断する（ΔＸmax1 ，ΔＹmax1は設
定値）。次に凸ビードか凹ビードかを判断する。 Ｃ＜Ｃmin1 または ｂ／ａ＜Ｒmin1 なら凹ビード Ｃ＞Ｃmax1 または ｂ／ａ＞Ｒmax1 なら凸ビード とし、異常として判断する（Ｃmin1，Ｃmax1，Ｒmin1，
Ｒmax1は設定値）。これら異常と判断した結果を、作業
者に警告メッセージとして表示する。また更に溶接を止
める必要性があるような異常は、同様の判断を行い、｜
ｘ0 −ＸTC｜＞ΔＸmax1 または ｜ｙ0 −ＹTC｜＞Δ
Ｙmax1 の時、または Ｃ＜Ｃmin2 または ｂ／ａ＜
Ｒmin2 の時、または Ｃ＞Ｃmax2 または ｂ／ａ＞
Ｒmax2 の時は、大きな異常と判断して、溶接機制御装置１０に
指示して溶接を停止させる。以上の処理を繰り返す事に
より、溶接状況の監視を行うものである。
溶融池中心と仮に想定される（ｘ0 ，ｙ0 ）と電極先端
ＴＣ（ＸTC，ＹTC）との差より、異常を判断する。｜ｘ
0 −ＸTC｜＞ΔＸmax1 または ｜ｙ0 −ＹTC｜＞ΔＹ
max1 なら異常と判断する（ΔＸmax1 ，ΔＹmax1は設
定値）。次に凸ビードか凹ビードかを判断する。 Ｃ＜Ｃmin1 または ｂ／ａ＜Ｒmin1 なら凹ビード Ｃ＞Ｃmax1 または ｂ／ａ＞Ｒmax1 なら凸ビード とし、異常として判断する（Ｃmin1，Ｃmax1，Ｒmin1，
Ｒmax1は設定値）。これら異常と判断した結果を、作業
者に警告メッセージとして表示する。また更に溶接を止
める必要性があるような異常は、同様の判断を行い、｜
ｘ0 −ＸTC｜＞ΔＸmax1 または ｜ｙ0 −ＹTC｜＞Δ
Ｙmax1 の時、または Ｃ＜Ｃmin2 または ｂ／ａ＜
Ｒmin2 の時、または Ｃ＞Ｃmax2 または ｂ／ａ＞
Ｒmax2 の時は、大きな異常と判断して、溶接機制御装置１０に
指示して溶接を停止させる。以上の処理を繰り返す事に
より、溶接状況の監視を行うものである。
【００１８】
【発明の効果】以上説明した本発明の溶融池の状況判断
方法によれば、溶融池の形状を可視光域のＩＴＶカメラ
を用いても求める事が出来、この形状に基づいて自動制
御可能となる要素が増え、作業員の操作量を軽減出来、
より自動化レベルの高い、かつより品質の高い溶接を提
供する事が出来る。
方法によれば、溶融池の形状を可視光域のＩＴＶカメラ
を用いても求める事が出来、この形状に基づいて自動制
御可能となる要素が増え、作業員の操作量を軽減出来、
より自動化レベルの高い、かつより品質の高い溶接を提
供する事が出来る。
【図１】溶接状況自動判断装置の構成図。
【図２】画像情報の説明図。
【図３】具体的な画像取り込みタイミングと画像処理の
説明図。
説明図。
【図４】溶融池の先端形状を求める説明図。
【図５】溶融池の輪郭線を求める手順の説明図。
１ 電極 ２ 溶接トーチ ３ アーク ４ 干渉フィルタ（光学バンドパスフィルタ） ５ 母材 ６ 視覚センサ（ＩＴＶカメラ） ７ スライド ８ 画像情報 ９ 画像処理装置 １０ 溶接機制御装置 １１ 溶融池
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 博之 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 小岩 正己 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 ＴＩＧ溶接または消耗電極溶接方法にお
いて、 溶接トーチの進行方向前方に配置されて可視域の干渉フ
ィルタを備えたＩＴＶカメラにて溶接部を撮影し、上記
ＩＴＶカメラにて撮影した画像を画像処理装置にて処理
するに当り、溶融池周囲の時間的に前後する画像のうち
異なった部分を差分又は排他的処理により合成して抽出
し、この画像を順次重ね合わせることにより溶融池形状
を得ることを特徴とする溶融池の状況判断方法。 - 【請求項２】 溶融池の形状により溶接ビードの出来上
り状態を２次曲線又は楕円にて想定し、これらの係数値
と予め設定した値とを比較し、溶接の異常を判断する請
求項１記載の溶融池の状況判断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP20794592A JP2909314B2 (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 溶融池の状況判断方法 |
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| JP20794592A JP2909314B2 (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 溶融池の状況判断方法 |
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| JPH0647542A true JPH0647542A (ja) | 1994-02-22 |
| JP2909314B2 JP2909314B2 (ja) | 1999-06-23 |
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ID=16548143
Family Applications (1)
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| JP20794592A Expired - Fee Related JP2909314B2 (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 溶融池の状況判断方法 |
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| JP (1) | JP2909314B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018503515A (ja) * | 2014-12-19 | 2018-02-08 | リンカーン グローバル，インコーポレイテッド | 溶接用視覚及び制御システム |
| JP2020182966A (ja) * | 2019-05-08 | 2020-11-12 | 株式会社東芝 | 判定装置、判定システム、溶接システム、判定方法、プログラム、及び記憶媒体 |
| JP2021535836A (ja) * | 2019-06-28 | 2021-12-23 | 清華大学Tsinghua University | 溶接ビード成形制御装置及び方法 |
-
1992
- 1992-08-04 JP JP20794592A patent/JP2909314B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2909314B2 (ja) | 1999-06-23 |
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