JPH07185855A - レーザ溶接の溶接品質管理方法 - Google Patents
レーザ溶接の溶接品質管理方法Info
- Publication number
- JPH07185855A JPH07185855A JP5331083A JP33108393A JPH07185855A JP H07185855 A JPH07185855 A JP H07185855A JP 5331083 A JP5331083 A JP 5331083A JP 33108393 A JP33108393 A JP 33108393A JP H07185855 A JPH07185855 A JP H07185855A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- video
- signal
- laser
- timing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
- Time Recorders, Dirve Recorders, Access Control (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶接欠陥の検査結果の信頼性を高める。
【構成】 溶接部位Ｗで発生するプラズマ光Ｐの強度を
光センサ６で検出し、それに基づいて信号処理装置１６
で溶接状態の適否の予備判定を行う。溶接ビードＢを連
続的に撮像するビデオカメラ９がとらえたビデオ信号Ｖ
を画像処理装置１９で処理して溶接ビードＢの表面欠陥
の有無を検査する。予備判定の結果溶接不良と判定され
た場合には、その溶接不良部位がビデオカメラ９の有効
視野に入るタイミングとビデオ同期信号のタイミングが
一致するようにビデオ同期信号ｄ1のタイミングを調整
し、画像処理対象となるビデオ信号Ｖのフレームに溶接
不良部位が必ず含まれるようにする。
光センサ６で検出し、それに基づいて信号処理装置１６
で溶接状態の適否の予備判定を行う。溶接ビードＢを連
続的に撮像するビデオカメラ９がとらえたビデオ信号Ｖ
を画像処理装置１９で処理して溶接ビードＢの表面欠陥
の有無を検査する。予備判定の結果溶接不良と判定され
た場合には、その溶接不良部位がビデオカメラ９の有効
視野に入るタイミングとビデオ同期信号のタイミングが
一致するようにビデオ同期信号ｄ1のタイミングを調整
し、画像処理対象となるビデオ信号Ｖのフレームに溶接
不良部位が必ず含まれるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ溶接の溶接品質管
理方法に関する。
理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼板等のレーザ溶接において、その溶接
品質を管理するために、レーザ光に誘起されて溶接部で
発生するプラズマ光を監視する方法と、溶接ビードの表
面性状を画像処理により監視する方法とがある。
品質を管理するために、レーザ光に誘起されて溶接部で
発生するプラズマ光を監視する方法と、溶接ビードの表
面性状を画像処理により監視する方法とがある。
【０００３】前者の方式は例えば図３に示すように、互
いに突き合わせた被溶接物１の突き合わせ部２に対して
レーザ発振機３から出力されたレーザ光４をレンズ等の
集光光学系５で集光した上で照射し、被溶接物１とレー
ザ光４とを所定速度で相対移動させながら溶接を行う一
方、被溶接物１の上方には溶接部位Ｗを指向するフォト
トランジスタ等の光センサ６を配置し、レーザ光４に誘
起されて溶接部位Ｗで発生するプラズマ光Ｐの強度を光
センサ６で監視するものである。なお、前記光センサ６
の検出出力は信号処理装置７で処理されて、予め設定さ
れた基準値と比較されることにより溶接状態の適否判定
がなされる。
いに突き合わせた被溶接物１の突き合わせ部２に対して
レーザ発振機３から出力されたレーザ光４をレンズ等の
集光光学系５で集光した上で照射し、被溶接物１とレー
ザ光４とを所定速度で相対移動させながら溶接を行う一
方、被溶接物１の上方には溶接部位Ｗを指向するフォト
トランジスタ等の光センサ６を配置し、レーザ光４に誘
起されて溶接部位Ｗで発生するプラズマ光Ｐの強度を光
センサ６で監視するものである。なお、前記光センサ６
の検出出力は信号処理装置７で処理されて、予め設定さ
れた基準値と比較されることにより溶接状態の適否判定
がなされる。
【０００４】ここで、前記レーザ誘起プラズマ光Ｐはレ
ーザ溶接での深溶け込み溶接に特有な現象で、溶融池内
で発生する金属蒸気が電離しレーザ光を吸収して発光し
ている現象である。したがって、そのプラズマ光強度は
原理的にレーザ溶接現象に大きく影響しており、そのプ
ラズマ光の強度変化を計測することで溶接品質、特に溶
け込み深さを評価することができる。
ーザ溶接での深溶け込み溶接に特有な現象で、溶融池内
で発生する金属蒸気が電離しレーザ光を吸収して発光し
ている現象である。したがって、そのプラズマ光強度は
原理的にレーザ溶接現象に大きく影響しており、そのプ
ラズマ光の強度変化を計測することで溶接品質、特に溶
け込み深さを評価することができる。
【０００５】一方、後者の方式はレーザ溶接によってで
きた溶接ビードの表面を計測するもので、例えば図４に
示すように、前記プラズマ光Ｐの影響を受けないように
溶接部位Ｗから数十ミリ離れた位置にて、光源８の照明
光を当てながらビデオカメラ９にて溶接ビードＢを撮像
し、画像処理装置１０にてビード表面のアンダーフィル
ムやピット等の表面欠陥の有無を判定するものである。
きた溶接ビードの表面を計測するもので、例えば図４に
示すように、前記プラズマ光Ｐの影響を受けないように
溶接部位Ｗから数十ミリ離れた位置にて、光源８の照明
光を当てながらビデオカメラ９にて溶接ビードＢを撮像
し、画像処理装置１０にてビード表面のアンダーフィル
ムやピット等の表面欠陥の有無を判定するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図３に示したいわゆる
プラズマモニタリング法は、溶接に伴って発生するプラ
ズマ光Ｐの光強度をフォトトランジスタ等の単純な光セ
ンサ６で検出するので、数ｋＨｚ程度の検出速度は容易
に得られる。これはレーザ溶接速度を例えば５ｍ／ｍｉ
ｎとすると０．１ｍｍに１回以上の検出は可能で、欠陥
検出には十分な時間分解能をもっている。その反面、プ
ラズマ光強度そのものがレーザ出力や溶接速度ならびに
加工ガス条件など他の溶接条件の影響を受けやすく、溶
接品質の評価結果の信頼性が必ずしも十分でない。
プラズマモニタリング法は、溶接に伴って発生するプラ
ズマ光Ｐの光強度をフォトトランジスタ等の単純な光セ
ンサ６で検出するので、数ｋＨｚ程度の検出速度は容易
に得られる。これはレーザ溶接速度を例えば５ｍ／ｍｉ
ｎとすると０．１ｍｍに１回以上の検出は可能で、欠陥
検出には十分な時間分解能をもっている。その反面、プ
ラズマ光強度そのものがレーザ出力や溶接速度ならびに
加工ガス条件など他の溶接条件の影響を受けやすく、溶
接品質の評価結果の信頼性が必ずしも十分でない。
【０００７】これに対して、図４に示した溶接ビードＢ
そのものをモニタリングする方法では、溶接ビード表面
に発生したアンダーフィルやピット等の比較的大きな表
面欠陥を正確に判定することができる半面、判定結果を
得るまでに大量の計算を必要とし時間がかかる。例えば
標準的なビデオ装置のフレームを毎秒３０フレームとす
ると、レーザ溶接速度が５ｍ／ｍｉｎの場合にはおよそ
３ｍｍに１回の検査となり、１ｍｍ程度の大きさの欠陥
を見逃す可能性がある。
そのものをモニタリングする方法では、溶接ビード表面
に発生したアンダーフィルやピット等の比較的大きな表
面欠陥を正確に判定することができる半面、判定結果を
得るまでに大量の計算を必要とし時間がかかる。例えば
標準的なビデオ装置のフレームを毎秒３０フレームとす
ると、レーザ溶接速度が５ｍ／ｍｉｎの場合にはおよそ
３ｍｍに１回の検査となり、１ｍｍ程度の大きさの欠陥
を見逃す可能性がある。
【０００８】このようにいずれの方法のものにも一長一
短があり、溶接状態の評価結果の信頼性の面でなおも問
題を残している。
短があり、溶接状態の評価結果の信頼性の面でなおも問
題を残している。
【０００９】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、前述したプラズマモニタリング法ではレー
ザ溶接施工中に実質的に時間遅れなしで溶接欠陥を検出
するのに対して、溶接ビードそのものをモニタリングす
る方法では溶接ビードが完全に形成されたのちに、しか
もプラズマの影響を避けるために溶接部位からある程度
離れた位置にて検出することに着目し、プラズマモニタ
リング法の結果溶接状態が不良と判定された場合にはそ
の不良部位の溶接ビードにはえぐれや穴あき等の表面欠
陥も発生している可能性がきわめて高いため、実質的に
双方の方法を併用した上で、プラズマモニタリング法で
高速で比較的ラフに欠陥検出を行って欠陥が予想される
おおよその位置を特定し、その位置にビデオ信号の１フ
レームの始期となるビデオ同期信号の発生タイミングを
合わせて画像処理することにより、溶接状態（溶接品
質）の適否判定結果の信頼性の向上を図ろうとするもの
である。
れたもので、前述したプラズマモニタリング法ではレー
ザ溶接施工中に実質的に時間遅れなしで溶接欠陥を検出
するのに対して、溶接ビードそのものをモニタリングす
る方法では溶接ビードが完全に形成されたのちに、しか
もプラズマの影響を避けるために溶接部位からある程度
離れた位置にて検出することに着目し、プラズマモニタ
リング法の結果溶接状態が不良と判定された場合にはそ
の不良部位の溶接ビードにはえぐれや穴あき等の表面欠
陥も発生している可能性がきわめて高いため、実質的に
双方の方法を併用した上で、プラズマモニタリング法で
高速で比較的ラフに欠陥検出を行って欠陥が予想される
おおよその位置を特定し、その位置にビデオ信号の１フ
レームの始期となるビデオ同期信号の発生タイミングを
合わせて画像処理することにより、溶接状態（溶接品
質）の適否判定結果の信頼性の向上を図ろうとするもの
である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、被溶接物にレ
ーザ光を照射してその被溶接物とレーザ光とを溶接方向
に相対移動させながら溶接を行うにあたり、前記レーザ
光に誘起されて溶接部位から発生するプラズマ光を光セ
ンサにより監視して、そのレーザ誘起プラズマ光の強度
に基づいて溶接状態の適否を予備判定する一方、前記レ
ーザ光の照射部位から離れた位置で溶接ビードをビデオ
カメラで連続的に撮像するとともにそのビデオ信号を画
像処理装置に取り込み、所定の周期で付与されるビデオ
同期信号に同期したフレームごとに画像処理を施すこと
により溶接ビードの表面欠陥の検査を行うようにしたレ
ーザ溶接の溶接品質管理方法であって、前記溶接部位が
レーザ光照射位置からビデオカメラの有効視野まで移動
するのに必要な時間を予め設定しておき、前記溶接状態
の予備判定の結果溶接不良と判定された場合には、その
予備判定結果が出力されてから前記設定時間だけ遅れて
出力される遅延信号の発生タイミングで画像処理対象と
なるフレームの始期となるビデオ同期信号が発生するよ
うに、その遅延信号の発生タイミングでビデオ同期信号
の発生タイミングをリセットすることを特徴としてい
る。
ーザ光を照射してその被溶接物とレーザ光とを溶接方向
に相対移動させながら溶接を行うにあたり、前記レーザ
光に誘起されて溶接部位から発生するプラズマ光を光セ
ンサにより監視して、そのレーザ誘起プラズマ光の強度
に基づいて溶接状態の適否を予備判定する一方、前記レ
ーザ光の照射部位から離れた位置で溶接ビードをビデオ
カメラで連続的に撮像するとともにそのビデオ信号を画
像処理装置に取り込み、所定の周期で付与されるビデオ
同期信号に同期したフレームごとに画像処理を施すこと
により溶接ビードの表面欠陥の検査を行うようにしたレ
ーザ溶接の溶接品質管理方法であって、前記溶接部位が
レーザ光照射位置からビデオカメラの有効視野まで移動
するのに必要な時間を予め設定しておき、前記溶接状態
の予備判定の結果溶接不良と判定された場合には、その
予備判定結果が出力されてから前記設定時間だけ遅れて
出力される遅延信号の発生タイミングで画像処理対象と
なるフレームの始期となるビデオ同期信号が発生するよ
うに、その遅延信号の発生タイミングでビデオ同期信号
の発生タイミングをリセットすることを特徴としてい
る。
【００１１】
【作用】この方法によると、プラズマモニタリング法で
溶接状態が不良と予備判定されないかぎり、画像処理に
よる表面欠陥検査では特にプラズマモニタリング法と同
期をとられることなく、一定周期で発生するビデオ同期
信号のもので画像処理が実行される。一方、プラズマモ
ニタリング法で溶接状態が不良と予備判定された場合に
は、その溶接状態不良と予備判定された部位がビデオカ
メラの視野に入った段階からビデオ信号のフレームの始
期となるビデオ同期信号の発生タイミングがリセットさ
れる。
溶接状態が不良と予備判定されないかぎり、画像処理に
よる表面欠陥検査では特にプラズマモニタリング法と同
期をとられることなく、一定周期で発生するビデオ同期
信号のもので画像処理が実行される。一方、プラズマモ
ニタリング法で溶接状態が不良と予備判定された場合に
は、その溶接状態不良と予備判定された部位がビデオカ
メラの視野に入った段階からビデオ信号のフレームの始
期となるビデオ同期信号の発生タイミングがリセットさ
れる。
【００１２】その結果、プラズマモニタリング法で高速
で予備判定した結果をもとに、欠陥と思われる部位を比
較的低速の画像処理装置にて再度検査することができる
ようになり、従来のように欠陥を見逃すことがなくな
る。
で予備判定した結果をもとに、欠陥と思われる部位を比
較的低速の画像処理装置にて再度検査することができる
ようになり、従来のように欠陥を見逃すことがなくな
る。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す図で、図３，
４に示した従来例と共通する部分には同一符号を付して
ある。
４に示した従来例と共通する部分には同一符号を付して
ある。
【００１４】図１に示すように、レーザ光４の照射によ
る溶接部位Ｗを指向するように配置したフォトトランジ
スタ等の光センサ６でプラズマ光Ｐの光強度ａを連続的
に検出する一方、溶接部位Ｗから溶接方向後段側に数十
ミリ離れた位置に光源８とともにＣＣＤカメラ等のビデ
オカメラ９を配置し、被溶接物１の突き合わせ部２に沿
って形成される溶接ビードＢを連続的に撮像する。前記
レーザ光４と被溶接物１とは突き合わせ部２に沿って相
対移動させ、本実施例では被溶接物１を一定の速度で連
続的に移動させる。
る溶接部位Ｗを指向するように配置したフォトトランジ
スタ等の光センサ６でプラズマ光Ｐの光強度ａを連続的
に検出する一方、溶接部位Ｗから溶接方向後段側に数十
ミリ離れた位置に光源８とともにＣＣＤカメラ等のビデ
オカメラ９を配置し、被溶接物１の突き合わせ部２に沿
って形成される溶接ビードＢを連続的に撮像する。前記
レーザ光４と被溶接物１とは突き合わせ部２に沿って相
対移動させ、本実施例では被溶接物１を一定の速度で連
続的に移動させる。
【００１５】前記光センサ６の検出出力は、フィルタ１
１およびアンプ１２を含む前処理回路１３を経て信号処
理装置１４に取り込まれる。この信号処理装置１４はＡ
／Ｄ変換部１５と判定部１６とを含んでおり、Ａ／Ｄ変
換された後の信号と予め設定された基準値とが判定部１
６で比較されて、プラズマ光強度ａに基づく溶接状態が
不良と判定された場合には前記判定部１６から後述する
遅延回路１７に対して予備判定信号ｂが出力される。
１およびアンプ１２を含む前処理回路１３を経て信号処
理装置１４に取り込まれる。この信号処理装置１４はＡ
／Ｄ変換部１５と判定部１６とを含んでおり、Ａ／Ｄ変
換された後の信号と予め設定された基準値とが判定部１
６で比較されて、プラズマ光強度ａに基づく溶接状態が
不良と判定された場合には前記判定部１６から後述する
遅延回路１７に対して予備判定信号ｂが出力される。
【００１６】一方、前記ビデオカメラ９がとられた溶接
ビードＢのビデオ信号（映像信号）Ｖは画像処理装置１
９に取り込まれて、通常はビデオ同期回路１８から出力
される例えば１／３０秒ごとの一定周期のビデオ同期信
号ｄにより同期がとられて、１フレームごとに公知の特
徴抽出法により表面欠陥の有無の判定処理がなされる。
ビードＢのビデオ信号（映像信号）Ｖは画像処理装置１
９に取り込まれて、通常はビデオ同期回路１８から出力
される例えば１／３０秒ごとの一定周期のビデオ同期信
号ｄにより同期がとられて、１フレームごとに公知の特
徴抽出法により表面欠陥の有無の判定処理がなされる。
【００１７】これに対して、前記ビデオ同期回路１８の
前段の遅延回路１７には、溶接部位Ｗがそのレーザ光照
射位置からビデオカメラ９の有効視野に入るまでに要す
る時間ＴDが予め設定されており、信号処理装置１４か
ら遅延回路１５に対して予備判定信号ｂが入力された場
合には、遅延回路１７は上記の設定時間ＴDだけ遅れた
タイミングで遅延信号ｃをビテオ同期回路１８に対して
出力することになる。そして、ビデオ同期回路１８に遅
延信号ｃが入力された場合には、ビデオ同期回路１８は
その遅延信号ｃの入力タイミングでビデオ同期信号ｄ1
を発生させて、実質的にそれ以降のビデオ同期信号ｄの
発生タイミングをリセットすることになる。
前段の遅延回路１７には、溶接部位Ｗがそのレーザ光照
射位置からビデオカメラ９の有効視野に入るまでに要す
る時間ＴDが予め設定されており、信号処理装置１４か
ら遅延回路１５に対して予備判定信号ｂが入力された場
合には、遅延回路１７は上記の設定時間ＴDだけ遅れた
タイミングで遅延信号ｃをビテオ同期回路１８に対して
出力することになる。そして、ビデオ同期回路１８に遅
延信号ｃが入力された場合には、ビデオ同期回路１８は
その遅延信号ｃの入力タイミングでビデオ同期信号ｄ1
を発生させて、実質的にそれ以降のビデオ同期信号ｄの
発生タイミングをリセットすることになる。
【００１８】ここで、上記の遅延回路１７における遅延
設定時間ＴDは、レーザ光４の光軸とビデオカメラ９の
光軸とのなす距離と溶接速度とによって決まり、この遅
延設定時間ＴDを、光センサ６でプラズマモニタリング
された溶接部位Ｗがビデオカメラ９の有効視野に入るま
での移動に要する時間として設定しているのは、そのプ
ラズマモニタリング法の結果溶接状態が不良と予備判定
された場合にはその不良部位には溶接ビードＢの表面欠
陥も発生している可能性が高いために、その不良部位を
ビデオ信号のフレーム内で確実にとらえるようにするた
めである。
設定時間ＴDは、レーザ光４の光軸とビデオカメラ９の
光軸とのなす距離と溶接速度とによって決まり、この遅
延設定時間ＴDを、光センサ６でプラズマモニタリング
された溶接部位Ｗがビデオカメラ９の有効視野に入るま
での移動に要する時間として設定しているのは、そのプ
ラズマモニタリング法の結果溶接状態が不良と予備判定
された場合にはその不良部位には溶接ビードＢの表面欠
陥も発生している可能性が高いために、その不良部位を
ビデオ信号のフレーム内で確実にとらえるようにするた
めである。
【００１９】図２は図１の回路における各信号のタイミ
ングチャートであって、溶接に伴って発生するプラズマ
光Ｐの強度ａが溶接条件の急変等によって変動すると、
光センサ６の受光量変化から信号処理装置１４が直ちに
溶接状態不良と判定して、信号処理装置１４は遅延回路
１７に対して予備判定信号ｂを出力する。
ングチャートであって、溶接に伴って発生するプラズマ
光Ｐの強度ａが溶接条件の急変等によって変動すると、
光センサ６の受光量変化から信号処理装置１４が直ちに
溶接状態不良と判定して、信号処理装置１４は遅延回路
１７に対して予備判定信号ｂを出力する。
【００２０】一方、遅延回路１７では予備判定信号ｂが
入力されると直ちに上記の遅延設定時間ＴDのタイムカ
ウントを開始し、その遅延設定時間ＴDのタイムアップ
と同時にビデオ同期回路１８に対して遅延信号ｃを出力
する。このビデオ同期回路１８では通常は例えば１／３
０秒ごとに一定周期でビデオ同時信号ｄを発生している
ものであるが、上記のように遅延信号ｃが入力されると
その前後の信号間隔を調整して、遅延信号ｃの入力タイ
ミングでビデオ同期信号ｄ1が発生するように以降のビ
デオ同期信号ｄの発生タイミングをリセットする。
入力されると直ちに上記の遅延設定時間ＴDのタイムカ
ウントを開始し、その遅延設定時間ＴDのタイムアップ
と同時にビデオ同期回路１８に対して遅延信号ｃを出力
する。このビデオ同期回路１８では通常は例えば１／３
０秒ごとに一定周期でビデオ同時信号ｄを発生している
ものであるが、上記のように遅延信号ｃが入力されると
その前後の信号間隔を調整して、遅延信号ｃの入力タイ
ミングでビデオ同期信号ｄ1が発生するように以降のビ
デオ同期信号ｄの発生タイミングをリセットする。
【００２１】ここにいう１／３０秒という時間はビデオ
信号Ｖの１フレームの蓄積時間に相当するもので、上記
のように信号間隔を調整する方法としては、遅延信号ｃ
の入力タイミングの直前のフレームを打ち切るか、ある
いは次のフレームの開始タイミングを遅らせるかのいず
れかの方法とし、本実施例では次のフレームの開始を遅
らせるようにして遅延信号ｃの入力タイミングでビデオ
同期信号ｄ1を発生させるようにしている。
信号Ｖの１フレームの蓄積時間に相当するもので、上記
のように信号間隔を調整する方法としては、遅延信号ｃ
の入力タイミングの直前のフレームを打ち切るか、ある
いは次のフレームの開始タイミングを遅らせるかのいず
れかの方法とし、本実施例では次のフレームの開始を遅
らせるようにして遅延信号ｃの入力タイミングでビデオ
同期信号ｄ1を発生させるようにしている。
【００２２】なお、図２ではプラズマ光Ｐの強度の変化
タイミングよりも予備判定信号ｂの発生タイミングがわ
ずかに遅れているが、実際には両者のタイミングはほぼ
同時であると理解して差し支えない。これは、遅延信号
ｃの発生タイミングとこれに合わせて発生するビデオ同
期信号ｄ1との関係についても同様である。
タイミングよりも予備判定信号ｂの発生タイミングがわ
ずかに遅れているが、実際には両者のタイミングはほぼ
同時であると理解して差し支えない。これは、遅延信号
ｃの発生タイミングとこれに合わせて発生するビデオ同
期信号ｄ1との関係についても同様である。
【００２３】上記のタイミング調整されたビデオ同期信
号ｄ1は、プラズマモニタリング法で溶接状態不良と判
定された時点から遅延設定時間ＴDだけ遅れたタイミン
グで出された信号、すなわちプラズマモニタリング法で
溶接状態不良と判定された部位がビデオカメラ９の有効
視野に入るのに合わせて出力された信号であり、したが
ってビデオカメラ９の撮像によって得られたビデオ信号
Ｖのうち上記のタイミング調整されたビデオ同期信号ｄ
1を開始条件とするフレームのなかには、先に溶接状態
不良と予備判定された溶接部位が確実にとらえられるよ
うになる。
号ｄ1は、プラズマモニタリング法で溶接状態不良と判
定された時点から遅延設定時間ＴDだけ遅れたタイミン
グで出された信号、すなわちプラズマモニタリング法で
溶接状態不良と判定された部位がビデオカメラ９の有効
視野に入るのに合わせて出力された信号であり、したが
ってビデオカメラ９の撮像によって得られたビデオ信号
Ｖのうち上記のタイミング調整されたビデオ同期信号ｄ
1を開始条件とするフレームのなかには、先に溶接状態
不良と予備判定された溶接部位が確実にとらえられるよ
うになる。
【００２４】そして、前述したようにプラズマモニタリ
ング法で溶接状態が不良と予備判定された部位には、溶
接ビードＢが完全に形成された後においても同時に表面
欠陥が発生している可能性が高いため、ビデオカメラ９
がとらえたビデオ信号Ｖを画像処理装置１９でフレーム
ごとに適否判定処理することによりその溶接ビードＢの
表面欠陥を確実に判定することができる。
ング法で溶接状態が不良と予備判定された部位には、溶
接ビードＢが完全に形成された後においても同時に表面
欠陥が発生している可能性が高いため、ビデオカメラ９
がとらえたビデオ信号Ｖを画像処理装置１９でフレーム
ごとに適否判定処理することによりその溶接ビードＢの
表面欠陥を確実に判定することができる。
【００２５】すなわち、上記のプラズマモニタリング法
で溶接状態の適否を予備判定することにより溶接状態の
不良（欠陥）が予想される部位を特定した上で、その不
良と予備判定された溶接部位Ｗが画像処理対象となるフ
レームに必ず含まれるようにビデオ同期信号ｄ1の発生
タイミングを調整するようにしていることにより、溶接
ビードＢの表面欠陥を含む溶接状態を一段と正確に検査
することができるようになる。
で溶接状態の適否を予備判定することにより溶接状態の
不良（欠陥）が予想される部位を特定した上で、その不
良と予備判定された溶接部位Ｗが画像処理対象となるフ
レームに必ず含まれるようにビデオ同期信号ｄ1の発生
タイミングを調整するようにしていることにより、溶接
ビードＢの表面欠陥を含む溶接状態を一段と正確に検査
することができるようになる。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、プラズマ
モニタリング法で溶接状態の適否を予備判定して溶接状
態が不良と予想される部位を予め特定した上で、その溶
接不良部位が画像処理対象となるフレームに必ず含まれ
るようにビデオ同期信号の発生タイミングを調整するよ
うにしたことにより、プラズマモニタリング法の高速性
と画像処理により検査の正確性とを互いに活かすことが
でき、それによって従来のように欠陥を見逃すことがな
くなり、溶接状態の適否判定結果の信頼性が大幅に向上
する。
モニタリング法で溶接状態の適否を予備判定して溶接状
態が不良と予想される部位を予め特定した上で、その溶
接不良部位が画像処理対象となるフレームに必ず含まれ
るようにビデオ同期信号の発生タイミングを調整するよ
うにしたことにより、プラズマモニタリング法の高速性
と画像処理により検査の正確性とを互いに活かすことが
でき、それによって従来のように欠陥を見逃すことがな
くなり、溶接状態の適否判定結果の信頼性が大幅に向上
する。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック回路図。
【図２】図１の回路での各信号のタイミングチャート。
【図３】従来のプラズマモニタリング法の概略説明図。
【図４】従来の溶接ビードの画像処理法の概略説明図。
１…被溶接物 ４…レーザ光 ６…光センサ ９…ビデオカメラ １４…信号処理装置 １７…遅延回路 １８…ビデオ同期回路 １９…画像処理装置 Ｂ…溶接ビード ｂ…予備判定信号 ｃ…遅延信号 ｄ，ｄ1…ビデオ同期信号 Ｐ…プラズマ光 Ｖ…ビデオ信号 Ｗ…溶接部位
Claims (1)
- 【請求項１】 被溶接物にレーザ光を照射してその被溶
接物とレーザ光とを溶接方向に相対移動させながら溶接
を行うにあたり、 前記レーザ光に誘起されて溶接部位から発生するプラズ
マ光を光センサにより監視して、そのレーザ誘起プラズ
マ光の強度に基づいて溶接状態の適否を予備判定する一
方、 前記レーザ光の照射部位から離れた位置で溶接ビードを
ビデオカメラで連続的に撮像するとともにそのビデオ信
号を画像処理装置に取り込み、所定の周期で付与される
ビデオ同期信号に同期したフレームごとに画像処理を施
すことにより溶接ビードの表面欠陥の検査を行うように
したレーザ溶接の溶接品質管理方法であって、 前記溶接部位がレーザ光照射位置からビデオカメラの有
効視野まで移動するのに必要な時間を予め設定してお
き、 前記溶接状態の予備判定の結果溶接不良と判定された場
合には、その予備判定結果が出力されてから前記設定時
間だけ遅れて出力される遅延信号の発生タイミングで画
像処理対象となるフレームの始期となるビデオ同期信号
が発生するように、その遅延信号の発生タイミングでビ
デオ同期信号の発生タイミングをリセットすることを特
徴とするレーザ溶接の溶接品質管理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5331083A JP2885040B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | レーザ溶接の溶接品質管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5331083A JP2885040B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | レーザ溶接の溶接品質管理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07185855A true JPH07185855A (ja) | 1995-07-25 |
| JP2885040B2 JP2885040B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=18239666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5331083A Expired - Lifetime JP2885040B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | レーザ溶接の溶接品質管理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2885040B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5961859A (en) * | 1997-10-23 | 1999-10-05 | Trw Inc. | Method and apparatus for monitoring laser weld quality via plasma size measurements |
| WO2002013584A1 (en) * | 2000-08-04 | 2002-02-14 | Tru-Si Technologies, Inc. | Monitoring and controlling separate plasma jets to achieve desired properties in a combined stream |
| JP2003516860A (ja) * | 1999-11-27 | 2003-05-20 | ティッセンクルップ シュタール アクチェンゲゼルシャフト | レーザーによって突き合せ溶接された金属薄板またはバンドの継ぎ目を品質管理する方法と装置 |
| EP1589363A1 (en) * | 2004-04-22 | 2005-10-26 | Yong, Chung Kweon | Mobile microscope for checking in real time welding of laser welding machine |
| JP2010253553A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-11-11 | Kobe Steel Ltd | 溶接施工監視システム |
| JP2011167697A (ja) * | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Mazda Motor Corp | レーザ溶接品質判定方法及びその装置 |
| JP2015004669A (ja) * | 2013-05-21 | 2015-01-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 電縫管の超音波探傷装置及び方法ならびに品質保証方法 |
| KR101481618B1 (ko) * | 2013-09-03 | 2015-01-12 | 주식회사 포스코 | 스트립의 용접 품질 판정 장치 및 판정 방법 |
| WO2017122391A1 (ja) * | 2016-01-14 | 2017-07-20 | 日産自動車株式会社 | レーザー溶接部における穴検出方法、およびレーザー溶接装置 |
| JP2020082148A (ja) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | トヨタ自動車株式会社 | 溶接検査装置 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5331083A patent/JP2885040B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5961859A (en) * | 1997-10-23 | 1999-10-05 | Trw Inc. | Method and apparatus for monitoring laser weld quality via plasma size measurements |
| JP2003516860A (ja) * | 1999-11-27 | 2003-05-20 | ティッセンクルップ シュタール アクチェンゲゼルシャフト | レーザーによって突き合せ溶接された金属薄板またはバンドの継ぎ目を品質管理する方法と装置 |
| WO2002013584A1 (en) * | 2000-08-04 | 2002-02-14 | Tru-Si Technologies, Inc. | Monitoring and controlling separate plasma jets to achieve desired properties in a combined stream |
| US6423923B1 (en) | 2000-08-04 | 2002-07-23 | Tru-Si Technologies, Inc. | Monitoring and controlling separate plasma jets to achieve desired properties in a combined stream |
| US6541729B2 (en) | 2000-08-04 | 2003-04-01 | Tru-Si Technologies, Inc. | Monitoring and controlling separate plasma jets to achieve desired properties in a combined stream |
| CN100335937C (zh) * | 2004-04-22 | 2007-09-05 | 郑权庸 | 用于检查激光焊接机实时焊接的可移动显微镜 |
| EP1757970A2 (en) * | 2004-04-22 | 2007-02-28 | Chung Kweon Yong | Mobile microscope for checking in real time welding of laser welding machine |
| EP1757970A3 (en) * | 2004-04-22 | 2007-03-14 | Chung Kweon Yong | Mobile microscope for checking in real time welding of laser welding machine |
| EP1589363A1 (en) * | 2004-04-22 | 2005-10-26 | Yong, Chung Kweon | Mobile microscope for checking in real time welding of laser welding machine |
| JP2010253553A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-11-11 | Kobe Steel Ltd | 溶接施工監視システム |
| JP2011167697A (ja) * | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Mazda Motor Corp | レーザ溶接品質判定方法及びその装置 |
| JP2015004669A (ja) * | 2013-05-21 | 2015-01-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 電縫管の超音波探傷装置及び方法ならびに品質保証方法 |
| KR101481618B1 (ko) * | 2013-09-03 | 2015-01-12 | 주식회사 포스코 | 스트립의 용접 품질 판정 장치 및 판정 방법 |
| WO2017122391A1 (ja) * | 2016-01-14 | 2017-07-20 | 日産自動車株式会社 | レーザー溶接部における穴検出方法、およびレーザー溶接装置 |
| KR20180094124A (ko) * | 2016-01-14 | 2018-08-22 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | 레이저 용접부에 있어서의 구멍 검출 방법 및 레이저 용접 장치 |
| JPWO2017122391A1 (ja) * | 2016-01-14 | 2018-10-25 | 日産自動車株式会社 | レーザー溶接部における穴検出方法、およびレーザー溶接装置 |
| JP2020082148A (ja) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | トヨタ自動車株式会社 | 溶接検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2885040B2 (ja) | 1999-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2885040B2 (ja) | レーザ溶接の溶接品質管理方法 | |
| JP7390680B2 (ja) | レーザ溶接品質検査の方法及びレーザ溶接品質検査装置 | |
| JP4324052B2 (ja) | レーザ溶接品質評価方法 | |
| JP4240220B2 (ja) | レーザ溶接品質検査方法及び装置 | |
| JP2007330987A (ja) | 溶接部可視化装置を用いた溶接状況解析装置及び方法 | |
| JP2001208523A (ja) | 溶接ビード形状の検出方法および装置 | |
| JP4045424B2 (ja) | レーザ溶接品質検査方法及び装置 | |
| JP3184962B2 (ja) | レーザ溶接の溶接状態検出方法 | |
| JP2000337832A (ja) | 溶接品質判定方法及び装置 | |
| JP3994276B2 (ja) | レーザ溶接品質検査方法及び装置 | |
| JP4441129B2 (ja) | レーザスポット重ね溶接における溶接状態判定方法および装置 | |
| JP2967671B2 (ja) | 溶接状態のモニタ装置 | |
| JP2004249312A (ja) | レーザ溶接状態監視装置及びレーザ溶接状態監視方法 | |
| JP4147390B2 (ja) | レーザ溶接品質検査方法及び装置 | |
| JP2008196866A (ja) | 溶接割れ検出方法および装置 | |
| JPH10206127A (ja) | 鋼帯溶接部の形状計測装置 | |
| JP3136556B2 (ja) | レーザ溶接機 | |
| JPH10272566A (ja) | 隅肉継手開先のルートギャップ検出方法 | |
| JPH0413070B2 (ja) | ||
| JPH08338813A (ja) | 金属材の表面欠陥検査方法 | |
| JPH0815164A (ja) | 継目無し鋼管穿孔用プラグの表面疵検査装置 | |
| JPH11114683A (ja) | レーザ溶接の品質検査装置 | |
| JPH08193960A (ja) | 表面疵検査方法 | |
| JP2004314087A (ja) | レーザ溶接品質評価装置および方法 | |
| JPS635880A (ja) | 作業線自動検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090212 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100212 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110212 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120212 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120212 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130212 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130212 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140212 Year of fee payment: 15 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |