JPH1058141A - Welding position detecting device - Google Patents
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- JPH1058141A JPH1058141A JP8221974A JP22197496A JPH1058141A JP H1058141 A JPH1058141 A JP H1058141A JP 8221974 A JP8221974 A JP 8221974A JP 22197496 A JP22197496 A JP 22197496A JP H1058141 A JPH1058141 A JP H1058141A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、溶接線の位置を検
出する溶接位置検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a welding position detecting device for detecting a position of a welding line.
【０００２】[0002]
【従来の技術】溶接線の位置を検出する溶接位置検出手
法としては、特開平３−２８７０１に開示される溶接用
センサー装置に見られるように、渦電流式の溶接線検知
方法が提案されている。この装置は、溶接線に対して所
定高さ離間されて配設される一対のコイルを備えた検出
用プローブを備えており、この検出用プローブの検出中
心と溶接線との溶接線横断方向の位置ずれに従った検出
信号を、前記一対のコイルから発生する差動信号として
電磁気的に得て、検出された電磁検出信号から、溶接線
の位置ずれを得る。ここで、位置ずれ量ｓ１と電磁検出
信号εとには一定の関係がある。即ち、この関係を指標
化すると、図６に示すような分布線となる。従って、従
来、溶接線の中心を求めようとする場合、位置ずれ量が
減少していった場合の検出値εの傾きを検出し、この傾
きによって検出信号が０となる位置を推定して、この位
置を溶接線中央位置（即ち溶接線の位置）とする。従っ
て、検出用プローブを溶接線の横断方向に走査させた
り、複数の検出用プローブを設けて、それらの溶接線の
横断方向における位置に基づいた検出信号を得て、それ
らの横断方向での傾きを検出しない限り、正確な溶接線
位置（実質上は、溶接線中央と基準位置との位置ずれ）
を求めることは不可能である。結果、従来、特開平５−
１１１７６８の溶接線位置検出装置にあるように、溶接
線と垂直に交わるようにセンサーを走査させたり、特開
平５−１３３９４０、特開平５−１３３９４１にあるよ
うに、センサが走査したと同様の効果を得るために複数
のセンサーを直線状に配置し、溶接線位置検知を行うこ
ととしていた。2. Description of the Related Art As a welding position detecting method for detecting the position of a welding line, an eddy current type welding line detecting method has been proposed as shown in a welding sensor device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-28701. I have. This device includes a detection probe having a pair of coils arranged at a predetermined height apart from the welding line, and a detection center of the detection probe and a welding line in a direction transverse to the welding line. A detection signal according to the displacement is electromagnetically obtained as a differential signal generated from the pair of coils, and a displacement of the welding line is obtained from the detected electromagnetic detection signal. Here, there is a certain relationship between the displacement s1 and the electromagnetic detection signal ε. That is, when this relationship is indexed, a distribution line as shown in FIG. 6 is obtained. Therefore, conventionally, when trying to find the center of the welding line, the slope of the detection value ε when the positional deviation amount decreases is detected, and the position where the detection signal becomes 0 is estimated based on this slope, This position is defined as the center position of the welding line (that is, the position of the welding line). Therefore, the detection probe is caused to scan in the transverse direction of the welding line, or a plurality of detecting probes are provided to obtain a detection signal based on the position of the welding line in the transverse direction, and the inclination in the transverse direction is obtained. Unless the position is detected, the exact welding line position (substantially, the misalignment between the center of the welding line and the reference position)
It is impossible to seek. As a result, conventionally,
As in the welding line position detecting device of No. 111768, the sensor is scanned so as to intersect perpendicularly with the welding line, or the same effect as when the sensor scans as described in JP-A-5-133940 and JP-A-5-133940. In order to achieve this, a plurality of sensors were arranged in a straight line to detect the position of the welding line.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を取る場合は、走査機構等を備えるため装置が
大型にならざる得ないという欠点があった。一方、装置
の小型化を目的として、最低数量のコイル（例えば一
対）を備えた検出用プローブを、基準となる所定位置に
位置固定して装置を構成しようとすると、出力される電
磁的な検出信号は、単一（スカラー）とならざる得な
い。従って、この場合は、装置の小型化は達成できる
が、溶接線の位置が実質上求められない。一方、溶接線
の位置を検出するための溶接位置検出装置として、溶接
線の光学画像を得て、画像処理手法により溶接線の位置
を検出しようとするものもあるが、この装置にあって
は、広い範囲の情報を検出して利用することができる
が、溶接後、余盛りを削る等の処理を施した場合にあっ
ては、溶接線の認識は不可能である。以上、溶接線位置
を精度よく検知する溶接位置検出装置として、小型化さ
れているものは、現状では見あたらない。本発明の目的
は、上述の現状より、溶接位置検出装置として、小型で
高精度な装置を構築することにある。However, when such a configuration is adopted, there is a disadvantage that the apparatus must be large in size because of the provision of the scanning mechanism and the like. On the other hand, in order to reduce the size of the device, if an attempt is made to configure the device by fixing a detection probe provided with a minimum number of coils (for example, a pair) at a predetermined reference position, an electromagnetic detection output is output. The signal must be single (scalar). Therefore, in this case, the size of the apparatus can be reduced, but the position of the welding line is not substantially required. On the other hand, as a welding position detecting device for detecting the position of the welding line, there is a device that obtains an optical image of the welding line and attempts to detect the position of the welding line by an image processing method. Although a wide range of information can be detected and used, it is not possible to recognize a welding line when a process such as cutting off a margin after welding is performed. As described above, a miniaturized welding position detecting device for accurately detecting a welding line position has not been found at present. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to construct a small and highly accurate welding position detecting device as described above.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による溶接位置検出装置の第１の特徴構成
は、請求項１に記載されているように、溶接線に対して
溶接線高さ方向に離間されて配設されるコイルを備えた
検出用プローブを備え、前記検出用プローブの検出中心
と前記溶接線との位置ずれに従った電磁検出信号を電磁
気的に得て、予め求められている指標に従って、前記電
磁検出信号から、溶接線横断方向の基準位置からの前記
溶接線の位置のずれである渦電流式計測位置ずれを得る
渦電流式溶接線位置検出機構を備えた溶接位置検出装置
に、以下のものを備えることにある。即ち、前記指標と
して、検出用プローブと溶接線との溶接線高さ方向の離
間距離をパラメータとする複数の離間距離対応指標を備
えるとともに、前記検出用プローブと前記溶接線との離
間距離を検出する離間距離検出機構を備え、前記離間距
離検出機構により得られる離間距離検出値に対応した前
記離間距離対応指標を選択して、選択された前記離間距
離対応指標に基づいて、前記電磁検出信号から前記渦電
流式計測位置ずれを導出する選択導出手段を備えるので
ある。According to a first aspect of the present invention, there is provided a welding position detecting apparatus according to the present invention. A detection probe having a coil disposed apart from each other in the height direction, and electromagnetically obtaining an electromagnetic detection signal according to a displacement between a detection center of the detection probe and the welding line, and An eddy current welding line position detection mechanism for obtaining an eddy current measurement position deviation, which is a deviation of the position of the welding line from a reference position in a direction traversing the welding line, from the electromagnetic detection signal in accordance with the required index; The welding position detecting device is provided with the following. That is, the index includes a plurality of separation distance indices that use the separation distance in the height direction of the welding line between the detection probe and the welding line as a parameter, and detects the separation distance between the detection probe and the welding line. Comprising a separation distance detection mechanism to select the separation distance corresponding index corresponding to the separation distance detection value obtained by the separation distance detection mechanism, based on the selected separation distance corresponding index, from the electromagnetic detection signal There is provided a selection deriving means for deriving the eddy current type measurement position shift.
【０００５】本願の溶接位置検出装置においては、検出
用プローブと溶接線との溶接線高さ方向の離間距離が離
間距離検出機構により検出される。そして、この離間距
離情報に基づいて、予め複数用意されている離間距離対
応指標から、選択導出手段によって、検出された離間距
離に対応する適切な離間距離対応指標が選択抽出され
る。そして、この離間距離対応指標に基づいて、電磁検
出信号から、渦電流式計測位置ずれが導出される。従っ
て、本願の溶接位置検出装置にあっては、検出用プロー
ブを溶接線を横断する方向に走査したり、複数備えたり
して、電磁検出信号の傾きを求めて、位置ずれを求める
必要はない。結果、装置をコンパクトなものとすること
ができる。In the welding position detecting device of the present invention, a separation distance between the detection probe and the welding line in the height direction of the welding line is detected by a separation distance detecting mechanism. Then, based on the separation distance information, an appropriate separation distance correspondence index corresponding to the detected separation distance is selected and extracted from the plurality of separation distance correspondence indexes prepared in advance by the selection deriving means. Then, an eddy current type measurement position shift is derived from the electromagnetic detection signal based on the separation distance correspondence index. Therefore, in the welding position detecting device of the present application, it is not necessary to scan the detecting probe in a direction transverse to the welding line or to provide a plurality of detecting probes to obtain the inclination of the electromagnetic detection signal and obtain the positional deviation. . As a result, the device can be made compact.
【０００６】さらに、前述の本願第１の特徴構成に加え
て、請求項２に記載するように、前記溶接線に検出光を
照射して、前記溶接線より反射してくる反射光を受光し
て得られる情報より、前記溶接線の前記基準位置からの
溶接線横断方向の位置ずれである光学検出式計測位置ず
れを求める光学式溶接線位置検出機構を備え、前記選択
導出手段によって得られる前記渦電流式計測位置ずれ
と、前記光学式溶接線位置検出機構によって得られる光
学検出式計測位置ずれとから、前記両者の重みづけ平均
を導出する重みづけ平均導出手段を備えることが好まし
い。この構成が、本願の第２の特徴構成である。この構
成にあっては、先に説明した渦電流式計測位置ずれに対
して、光学式溶接線位置検出機構によって光学検出式計
測位置ずれが検出される。そして、重みづけ平均導出手
段によって、それらの重みづけ平均が取られ、この値
を、真の位置ずれとして認識することができる。さて、
渦電流式溶接線位置検出機構は、本願の構成の場合、そ
れ自身として完結した構成であるが、その検出値が検査
部の状態（例えば余盛り高さの変動）に影響される場合
もある。一方、光学式溶接線位置検出機構は、それなり
に溶接線の位置ずれを検出できるが、この機構が余盛り
が存在することを予定して構築されているため、例え
ば、余盛りが取り除かれた後の溶接線の位置検出には向
かない。しかしながら、本願の構成においては、二者の
うちの一者が適切な出力を出すこととなるため、このよ
うな両者が有するそれぞれの欠点を、良好に、補完する
ことができる。Further, in addition to the above-mentioned first feature of the present invention, as described in claim 2, the welding line is irradiated with detection light to receive reflected light reflected from the welding line. An optical welding line position detection mechanism for obtaining an optical detection type measurement position deviation that is a position deviation of the welding line from the reference position in the transverse direction of the welding line from the reference position, It is preferable to include a weighted average deriving means for deriving a weighted average of the eddy current type measurement position deviation and the optical detection type measurement position deviation obtained by the optical welding line position detection mechanism. This configuration is the second characteristic configuration of the present application. In this configuration, an optical detection type measurement position shift is detected by the optical welding line position detection mechanism with respect to the eddy current type measurement position shift described above. Then, the weighted average deriving means takes the weighted average, and this value can be recognized as a true displacement. Now,
In the case of the configuration of the present application, the eddy current type welding line position detection mechanism is a complete configuration itself, but the detection value may be affected by the state of the inspection unit (for example, fluctuation of the height of the extra height). . On the other hand, the optical welding line position detection mechanism can detect the displacement of the welding line as it is, but since this mechanism is constructed with the expectation that there is a surplus, for example, the surplus has been removed. It is not suitable for detecting the position of a later welding line. However, in the configuration of the present application, one of the two outputs an appropriate output, so that the respective disadvantages of both can be favorably complemented.
【０００７】さらに、前述の本願の第２の特徴構成にお
いて、請求項３に記載されるように、前記重みづけ平均
導出手段に於ける、前記渦電流式計測位置ずれと前記光
学検出式計測位置ずれとの一方、もしくは両方に対する
重み付け関数が、前記離間距離の関数であることが好ま
しい。これが、本願第３の特徴構成である。溶接線の位
置ずれ検知においては、その離間距離が、渦電流式溶接
線位置検出においても、光学式溶接線位置検出において
も重要なファクターであり、それらの方法における検出
値の信頼性は、離間距離に大きく影響される。従って、
この構成の溶接線位置検出装置にあっては、その重み付
け関数を、離間距離の関数とする。このようにすると、
両者の検出方法において、その信頼性の高い状態の検出
値を使用して、他の検出方法の利点も利用して、信頼性
の高い値を得ることができる。Further, in the second characteristic configuration of the present invention, as described in claim 3, the eddy current measurement position shift and the optical detection type measurement position in the weighted average deriving means. It is preferable that a weighting function for one or both of the shifts is a function of the separation distance. This is the third characteristic configuration of the present application. In detecting the displacement of the welding line, the separation distance is an important factor in both the eddy current type welding line position detection and the optical welding line position detection, and the reliability of the detection value in those methods is It is greatly affected by distance. Therefore,
In the welding line position detecting device having this configuration, the weighting function is a function of the separation distance. This way,
In both of the detection methods, a highly reliable value can be obtained by using the detected value of the highly reliable state and by taking advantage of the other detection methods.
【０００８】さらに、前述の本願の第１、２、３のいず
れかの特徴構成を備えた溶接位置検査装置において、請
求項４に記載されるように、前記溶接線に対して、それ
と交差する方向にスリット光を照射するスリット光照射
機構と、前記スリット光が照射された部位の画像情報を
得る第１画像検出機構とを備え、前記第１画像検出機構
によって得られた画像情報における、溶接母材部に照射
されたスリット光の画像と、前記溶接線に照射されたス
リット光の画像との位置関係から、前記溶接線の余盛り
高さを求める余盛り高さ導出用画像処理手段を備え、前
記スリット光照射機構、前記第１画像検出機構及び余盛
り高さ導出用画像処理手段とを有して前記離間距離検出
機構が構成されていることが好ましい。この構成が本願
第４の特徴構成である。この構成にあっては、余盛り高
さの検出にスリット光を使用することができる。即ち、
溶接線に余盛り高さがあると、図５に示すように、溶接
母材部に対応するスリット光画像位置と溶接線に対応す
るスリット光画像位置との間にずれが、発生し、このず
れは、余盛り高さに依存するものとなる。従って、第１
画像検出機構により、スリット光の画像を捕らえ、余盛
り高さ導出用画像処理手段により、スリット光の画像の
処理をおこなうことにより、比較的簡単な機構で、余盛
り高さを検出することができる。そして、溶接母材と検
出用プローブとの離間離間距離は、一般に一定に保たれ
るため、この離間距離から余盛り高さを減算することに
より、溶接線と検出用プローブとの溶接線高さ方向の離
間距離を求めることができる。即ち、ＣＣＤカメラとこ
のカメラによって得られた画像より、適切な処理をおこ
なうことで、本願に有用な余盛り高さを得て、本願で必
要となる離間距離を得ることができる。Further, in the welding position inspection apparatus having any one of the first, second and third features of the present invention, the welding line intersects with the welding line. A slit light irradiating mechanism for irradiating slit light in a direction, and a first image detecting mechanism for obtaining image information of a portion irradiated with the slit light, wherein welding is performed on image information obtained by the first image detecting mechanism. From the positional relationship between the image of the slit light applied to the base material portion and the image of the slit light applied to the welding line, an image processing means for extra height derivation for obtaining the extra height of the welding line is provided. It is preferable that the separation distance detection mechanism includes the slit light irradiation mechanism, the first image detection mechanism, and the extra height derivation image processing means. This configuration is the fourth characteristic configuration of the present application. In this configuration, the slit light can be used for detecting the height of the extra height. That is,
If the welding line has an extra height, as shown in FIG. 5, a deviation occurs between the slit light image position corresponding to the welding base material and the slit light image position corresponding to the welding line. The shift depends on the height of the extra height. Therefore, the first
The image of the slit light is captured by the image detection mechanism, and the processing of the image of the slit light is performed by the image processing means for deriving the extra height, so that the extra height can be detected by a relatively simple mechanism. it can. Since the separation distance between the welding base material and the detection probe is generally kept constant, the height of the welding line between the welding line and the detection probe is calculated by subtracting the extra height from the separation distance. The direction separation distance can be determined. That is, by performing an appropriate process from the CCD camera and the image obtained by the camera, it is possible to obtain a margin height useful for the present application and obtain a separation distance required in the present application.
【０００９】さらに、前述の本願の第２、３のいずれか
の特徴構成を備えた溶接位置検査装置において、請求項
５に記載されるように、溶接母材部を含む前記溶接線近
傍部位の画像情報を得る第２画像検出機構を備え、前記
第２画像検出機構によって得られた画像情報から、前記
基準位置に対する前記溶接線の溶接線横断方向の位置ず
れを求める溶接線位置導出用画像処理手段を備え、前記
第２画像検出機構及び溶接線位置導出用画像処理手段を
有して前記光学式溶接線位置検出機構が構成されている
ことが好ましい。この構成が本願第５の特徴構成であ
る。この構成にあっては、溶接線の検出に光学的手法を
使用することができる。即ち、溶接線に余盛り高さがあ
る場合、溶接線と母材部との間で表面色、表面状態に差
がある場合等にあっては、図５に示すように、溶接母材
部に対応する画像と溶接線に対応する画像との間に差が
発生し、この差は、夫々の部位性状に応じたものとな
る。従って、第２画像検出機構により、この画像の差を
捕らえ、溶接線位置導出用画像処理手段により、溶接線
近傍の画像の処理をおこなうことで、溶接線の溶接線横
断方向の基準位置に対する位置ずれ得る。この場合もま
た、比較的簡単な機構で、溶接線の位置を検出すること
ができる。即ち、ＣＣＤカメラとこのカメラによって得
られた画像より、適切な処理をおこなうことで、本願に
有用な光学検出式計測位置ずれを得ることができる。Further, in the welding position inspection apparatus having any one of the second and third features of the present invention, as described in claim 5, a portion near the welding line including a welding base material portion is provided. A welding line position deriving image processing for obtaining, from the image information obtained by the second image detecting mechanism, a displacement of the welding line in the transverse direction of the welding line from the image information obtained by the second image detecting mechanism; It is preferable that the optical welding line position detecting mechanism is provided with the second image detecting mechanism and the welding line position deriving image processing means. This configuration is the fifth characteristic configuration of the present application. In this configuration, an optical method can be used for detecting the welding line. That is, when the welding line has an extra height, or when there is a difference in the surface color and the surface state between the welding line and the base material portion, as shown in FIG. And an image corresponding to the welding line, and the difference depends on the properties of each part. Accordingly, the difference between the images is captured by the second image detection mechanism, and the image processing means for deriving the welding line position is used to process the image near the welding line, so that the position of the welding line with respect to the reference position in the transverse direction of the welding line is obtained. Can shift. Also in this case, the position of the welding line can be detected with a relatively simple mechanism. That is, by performing appropriate processing from the CCD camera and the image obtained by this camera, it is possible to obtain an optical detection type measurement position shift useful for the present application.
【００１０】さらに、前記検出用プローブが、前記検出
中心を挟んで対称に配設され、且つ電気的に差動接続さ
れた一対の前記コイルを備えた差動渦電流式の検出用プ
ローブであることが好ましい。この構造の場合は、検出
用プローブにおける検出中心線を、溶接線に対してほぼ
平行に配設して、この一対のコイルにおけるインピーダ
ンスの差を見ることにより、検出用プローブの検出中心
からの溶接線の位置のずれを、容易に検出することがで
きる。Further, the detection probe is a differential eddy current type detection probe which is provided symmetrically with respect to the detection center and includes a pair of coils electrically differentially connected. Is preferred. In the case of this structure, the detection center line of the detection probe is disposed substantially parallel to the welding line, and the difference between the impedances of the pair of coils is observed. The displacement of the line position can be easily detected.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本願の溶接位置検出装置１を走行
ロボット２の先頭部位に備えた例について、以下説明す
る。この走行ロボット２は、図１、図２に示すように、
走行、操舵可能な走行車輪３を備えた自走式のものであ
り、本願の溶接位置検出装置１によって検出される溶接
線４の位置信号に従って、公知の構成により、これに沿
って走行可能に構成されている。この走行ロボット２の
所定部位に一対の探傷装置５を備え、溶接線４に沿った
両側位置に存することがある溶接線近傍部位にある傷
（図外）を探索することができる構成となっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example in which the welding position detecting device 1 of the present invention is provided at the head of a traveling robot 2 will be described below. This traveling robot 2 is, as shown in FIGS.
It is a self-propelled type equipped with traveling and steerable traveling wheels 3, and can travel along the welding line 4 according to the position signal of the welding line 4 detected by the welding position detecting device 1 of the present application by a known configuration. It is configured. The traveling robot 2 is provided with a pair of flaw detection devices 5 at a predetermined portion, and can search for a flaw (not shown) in a portion near the welding line that may be present on both sides along the welding line 4. I have.
【００１２】以下、本願の溶接位置検出装置１の構成に
ついて説明する。この溶接位置検出装置１は、基本的に
は、図１、図４に示すように、渦電流方式で溶接線４の
位置情報である渦電流式計測位置ずれｓ１を求める渦電
流式溶接線位置検出機構６と、溶接線近傍の画像情報を
得て、この画像の解析により溶接線の位置情報である光
学検出式計測位置ずれｐ１を求める光学式溶接線位置検
出機構７とを備え、これら両者の機構６，７からの渦電
流式計測位置ずれｓ１と光学検出式計測位置ずれｐ１と
から、これらの重みづけ平均により真の位置ずれｑ１を
導きだすように構成されている。さらに、この渦電流式
溶接線位置検出機構６にあっては、溶接線４と検出用プ
ローブ６２との離間距離（実質上は、検出用プローブ６
２は溶接母材部１２に対しては一定の離間距離に保たれ
るため、溶接線の余盛り高さｈ）に従って、その検出が
左右される問題を、余盛り高さｈの光学的な検出情報を
利用して、精度の良いものとできる（補正できる）よう
に構成されている。以下の、この実施の形態内の説明に
あたっては、溶接線４と検出用プローブ６２との離間距
離と余盛り高さｈは１対１の関係となるため、余盛り高
さｈで説明する。Hereinafter, the configuration of the welding position detecting device 1 of the present invention will be described. As shown in FIGS. 1 and 4, the welding position detecting device 1 basically determines an eddy current type welding line position for obtaining an eddy current type measurement position shift s1, which is position information of the welding line 4 by an eddy current type. A detection mechanism 6 and an optical welding line position detection mechanism 7 that obtains image information in the vicinity of the welding line and analyzes the image to obtain an optical detection type measurement position shift p1, which is position information of the welding line. From the eddy current measurement position shift s1 and the optical detection type measurement position shift p1 from the mechanisms 6 and 7, a true position shift q1 is derived from these weighted averages. Further, in the eddy current type welding line position detecting mechanism 6, the separation distance between the welding line 4 and the detecting probe 62 (substantially, the detecting probe 6
2 is maintained at a fixed distance from the welding base material portion 12, so that the problem that the detection is influenced by the extra height h) of the welding line is reduced by the optical height of the extra height h. It is configured so that it can be made accurate (corrected) using the detection information. In the following description of this embodiment, the distance between the welding line 4 and the detection probe 62 and the extra height h are in a one-to-one relationship, and therefore, the description will be made with the extra height h.
【００１３】上記の目的から、本願の溶接位置検出装置
１には、溶接線４に対して、これと交差するようにスリ
ット光８を照射するスリット光照射機構９（ＬＥＤ光源
９ａ、とシリンドリカルレンズ９ｂとを備えてなる）
と、このスリット光８が照射された溶接線近傍部位の画
像を得るＣＣＤカメラ１０を備えるとともに、このＣＣ
Ｄカメラ１０によって検出された画像から、溶接線４の
余盛り高さｈ及び光学検出側の基準線（本願の基準位
置）から溶接線４までの溶接線横断方向の位置ずれを求
める画像処理手段１１が備えられている。この画像処理
手段１１は、ソフト的な処理手段である。この例にあっ
て、基準位置とは、走行ロボット２の幅方向のセンター
であり、このセンターに、後に示す検出用プローブ６２
の検出中心Ｃ６及びＣＣＤカメラ１０の画像中心Ｃが合
わされている。For the above purpose, the welding position detecting device 1 of the present invention includes a slit light irradiating mechanism 9 (an LED light source 9a and a cylindrical lens) for irradiating the welding line 4 with slit light 8 so as to cross the welding line 4. 9b)
And a CCD camera 10 for obtaining an image of a portion near the welding line irradiated with the slit light 8.
Image processing means for obtaining, from an image detected by the D camera 10, a margin height h of the welding line 4 and a positional shift in a transverse direction of the welding line from the reference line (reference position of the present application) on the optical detection side to the welding line 4. 11 are provided. The image processing means 11 is a software processing means. In this example, the reference position is a center in the width direction of the traveling robot 2, and the center is provided with a detection probe 62 shown later.
And the image center C of the CCD camera 10 are aligned.
【００１４】即ち、ＣＣＤカメラ１０は、前記スリット
光８が照射された部位の画像情報を得る第１画像検出機
構として働くとともに、この第１画像検出機構によって
得られた画像情報における、溶接母材部１２に照射され
たスリット光８の画像と、溶接線４に照射されたスリッ
ト光８の画像との位置関係から、余盛り高さｈを求める
余盛り高さ導出用画像処理手段１１ａが、前述の画像処
理手段１１内に備えられている。ここで、この余盛り高
さ導出用画像処理手段１１ａは、図５に示すような状態
で、溶接母材部１２に於けるスリット光８の画像位置
と、溶接線４に於けるスリット光８の画像位置との離間
距離ｉ１を検出すると、比例的に（例えばｈ＝Ｋ＊ｉ１
のように，Ｋは定数）、余盛り高さｈを求めるものであ
る。従って、本願の装置１には、溶接線４の余盛り高さ
ｈを検出して、溶接線４と検出用プローブ６２との溶接
線高さ方向の離間距離を検出する離間距離検出機構が備
えられている。That is, the CCD camera 10 functions as a first image detecting mechanism for obtaining image information of a portion irradiated with the slit light 8, and a welding base material in the image information obtained by the first image detecting mechanism. The extra height derivation image processing means 11a that determines the extra height h from the positional relationship between the image of the slit light 8 applied to the part 12 and the image of the slit light 8 applied to the welding line 4 includes: It is provided in the image processing means 11 described above. Here, the image processing means 11a for deriving the extra height is used to determine the image position of the slit light 8 in the welding base material 12 and the slit light 8 in the welding line 4 in the state shown in FIG. Is detected proportionally (for example, h = K * i1).
, K is a constant), and the extra height h is obtained. Accordingly, the apparatus 1 of the present application is provided with a separation distance detection mechanism that detects the extra height h of the welding line 4 and detects the separation distance between the welding line 4 and the detection probe 62 in the welding line height direction. Have been.
【００１５】さらに、前記のＣＣＤカメラ１０は、溶接
母材部１２を含む溶接線近傍部位の画像情報を得る第２
画像検出機構としても働く構成とされており、この第２
画像検出機構によって得られた画像情報から、溶接線４
の基準位置に対する溶接線横断方向の位置ずれを求める
溶接線位置導出用画像処理手段１１ｂが、前記の画像処
理手段１１内に備えられている。即ち、この溶接線位置
導出用画像処理手段１１ｂは、例えば、画像中心Ｃから
溶接線４に対応するスリット光８の両端位置の平均であ
る位置情報（例えば図５のｃ０）を割り出すように構成
されている。従って、このｃ０は、これまで説明してき
たｐ１となる。よって、この第２画像検出機構及び溶接
線位置導出用画像処理手段１１ｂを有して、先に説明し
た光学式溶接線位置検出機構７が構成されている。即
ち、この機構７により、光学的に溶接線４の位置ずれが
検出できる。Further, the CCD camera 10 obtains image information of a portion near the welding line including the welding base material portion 12.
It is configured to also function as an image detection mechanism.
From the image information obtained by the image detection mechanism, the welding line 4
The image processing means 11b for deriving a welding line position for obtaining the positional deviation in the transverse direction of the welding line with respect to the reference position is provided in the image processing means 11. That is, the welding line position deriving image processing unit 11b is configured to determine, for example, position information (for example, c0 in FIG. 5) that is an average of both end positions of the slit light 8 corresponding to the welding line 4 from the image center C. Have been. Therefore, this c0 is p1 described above. Thus, the optical welding line position detecting mechanism 7 described above is configured to include the second image detecting mechanism and the welding line position deriving image processing means 11b. That is, the mechanism 7 can optically detect the displacement of the welding line 4.
【００１６】次に、渦電流式溶接線位置検出機構６につ
いて説明する。この渦電流式溶接線位置検出機構６は、
スリット光照射機構９とＣＣＤカメラ１０に後続するよ
うに、前述の走行ロボット２に備えられているものであ
る。渦電流式溶接線位置検出機構６は、差動渦電流式の
溶接線位置検出器から構成されている。即ち、図１、３
に示すように、これは、溶接線４に対して所定の高さ離
間させて配設される一対の受信コイル６１を備えた検出
用プローブ６２を備え、この検出用プローブ６２の検出
中心Ｃ６（基準位置）と溶接線４との溶接線横断方向の
位置ずれに従った電磁検出信号を電磁気的に得て、予め
求められている指標に従って、求められる検出信号か
ら、検出用プローブ６２の検出中心Ｃ６からの溶接線４
の位置のずれである渦電流式計測位置ずれｓ１を得るも
のである。この渦電流式溶接線位置検出機構６は、先に
説明した検出用プローブ６２に、一つの発振コイル６３
と、二つの同一構成の受信コイル６１を備え、機構本体
側に備えられているセンサアンプ部６４に、交流電流信
号を発生する発振部６５と、この発振部６５が発生した
交流電流信号を発振コイル６３に供給し、そのとき受信
コイル６１のインピーダンスの変化の差としての偏差信
号δを検出するための差動増幅部６６と、偏差信号δか
ら交流電流信号の成分を検波して検波信号θを出力する
位相検波部６７と、検波信号θから交流電流信号の周波
数成分とノイズ成分を除いて直流の検出信号εを出力す
るフィルタ部６８とで構成されている。さらに、この検
出用プローブ６２を溶接母材表面から、高さ方向（図３
の上下方向）一定の離間位置に位置保持する保持機構１
３が、走行ロボット２に備えられている。Next, the eddy current welding line position detecting mechanism 6 will be described. This eddy current welding line position detecting mechanism 6
This is provided in the traveling robot 2 so as to follow the slit light irradiation mechanism 9 and the CCD camera 10. The eddy current type welding line position detecting mechanism 6 is constituted by a differential eddy current type welding line position detector. That is, FIGS.
As shown in FIG. 5, this is provided with a detection probe 62 having a pair of receiving coils 61 disposed at a predetermined height away from the welding line 4, and a detection center C6 ( An electromagnetic detection signal is electromagnetically obtained in accordance with the positional deviation between the reference position) and the welding line 4 in the transverse direction of the welding line, and the detection center of the detection probe 62 is obtained from the detection signal obtained according to a previously obtained index. Welding line 4 from C6
To obtain an eddy current type measurement position shift s1 which is a shift of the position (1). The eddy current welding line position detection mechanism 6 is provided with one oscillation coil 63 to the detection probe 62 described above.
And an oscillation section 65 for generating an AC current signal in a sensor amplifier section 64 provided on the mechanism body side, and oscillating the AC current signal generated by the oscillation section 65. And a differential amplifier 66 for detecting a deviation signal δ as a difference in the change in the impedance of the reception coil 61 at that time, and detecting an AC current signal component from the deviation signal δ to detect a detection signal θ. And a filter unit 68 that outputs a DC detection signal ε by removing the frequency component and the noise component of the AC current signal from the detection signal θ. Further, the detection probe 62 is moved from the surface of the welding base material in the height direction (FIG. 3).
Holding mechanism 1 for holding the position at a fixed spaced position
3 is provided on the traveling robot 2.
【００１７】また、この渦電流式溶接線位置検出機構６
は、前記フィルタ部６８から得られる検出信号εから、
予め求められている指標に従って、検出用プローブ６２
の検出中心Ｃ６からの溶接線４の位置のずれである渦電
流式計測位置ずれｓ１を導出する導出手段１４を備えて
いる。この導出手段１４は、ソフト的な処理手段であ
る。ここで、前記指標とは、溶接線４の位置のずれｓ１
と前記検出信号値εとの関係であり、予め求められてい
るものである。即ち、これは、図６に示す相関線のよう
な関係指標、もしくは、数表である。この指標を使用す
ることにより、図６の破線、矢印で示すように、特定の
検出信号値ε１から渦電流式計測位置ずれｓ１を求める
ことができる。さて、本願にあっては、前記指標とし
て、図６に示すように、検出用プローブ６２と溶接線４
の離間距離Ｈ（余盛り高さｈで代表できる）をパラメー
タとする複数の離間距離対応指標（Ｈ1〜Ｈ5（ｈ1〜
ｈ5））が備えられている。そして、前記導出手段１４
は、先に説明した離間距離検出機構により得られる離間
距離Ｈ（余盛り高さｈ）検出値に基づいて、これに対応
した離間距離対応指標（例えば、図６に示される指標線
Ｈ１〜Ｈ５から対応する指標線Ｈ４）を選択して、選択
された離間距離指標に基づいて、検出信号値ε１から前
記渦電流式計測位置ずれｓ１を導出する選択導出手段１
４ａとして構成されている。即ち、この手段１４ａにあ
っては、対応指標の選択が先に行われ、その後、渦電流
式計測位置ずれｓ１が求められる。従って、本願の様
に、検出用プローブ６２を溶接母材表面から一定の高さ
位置に配設し、走査しない構成でも、溶接の位置ずれｓ
１を、精度よく検出することができる。即ち、検出用プ
ローブ６２を溶接線４に直交する方向で走査させたり、
複数対備える必要はなく、実質上、単一対備えておけば
よい。The eddy current welding line position detecting mechanism 6
From the detection signal ε obtained from the filter unit 68,
According to the index previously determined, the detection probe 62
Of the welding line 4 from the detection center C6 of FIG. The deriving means 14 is a software processing means. Here, the index is a displacement s1 of the position of the welding line 4.
And the detection signal value ε, which is obtained in advance. That is, this is a relation index such as a correlation line shown in FIG. 6 or a numerical table. By using this index, the eddy current measurement position shift s1 can be obtained from the specific detection signal value ε1, as shown by the broken line and arrow in FIG. Now, in the present application, as the index, as shown in FIG.
A plurality of distance corresponding indicator for the separation distance H (it represented by excess prime height h) a parameter (H 1 ~H 5 (h 1 ~
h 5)) it is provided. And the deriving means 14
Is based on the detection value of the separation distance H (remaining height h) obtained by the separation distance detection mechanism described above, and a corresponding separation distance index (for example, index lines H1 to H5 shown in FIG. 6). A corresponding index line H4), and based on the selected separation distance index, a selection deriving unit 1 for deriving the eddy current measurement position shift s1 from the detection signal value ε1.
4a. That is, in the means 14a, the selection of the corresponding index is performed first, and then the eddy current measurement position shift s1 is obtained. Therefore, as in the present application, even if the detection probe 62 is arranged at a fixed height from the surface of the welding base material and scanning is not performed, the welding displacement s
1 can be accurately detected. That is, the detection probe 62 is scanned in a direction orthogonal to the welding line 4,
It is not necessary to provide a plurality of pairs, and a single pair may be provided substantially.
【００１８】次に、本願装置１のさらなる特徴構成であ
る、前記渦電流式計測位置ずれｓ１と、前記光学検出式
計測位置ずれｐ１との重みづけ平均を求めて、これを真
の値とする重みづけ平均導出手段１５について、図４に
基づいて説明する。この手段１５もまた、ソフト的な処
理手段である。この重みづけ平均導出手段１５にあって
は、前記選択導出手段１４ａによって得られる前記渦電
流式計測位置ずれｓ１と、前記光学式溶接線位置検出機
構７によって得られる光学検出式計測位置ずれｐ１とか
ら、前記両者の重みづけ平均を導出する。即ち、図４に
示すように、Next, a weighted average of the eddy current type measurement position shift s1 and the optical detection type measurement position shift p1, which is a further characteristic configuration of the apparatus 1 of the present invention, is obtained, and this is set as a true value. The weighted average deriving means 15 will be described with reference to FIG. This means 15 is also software processing means. In the weighted average deriving means 15, the eddy current measurement position shift s1 obtained by the selection and derivation means 14a and the optical detection type measurement position shift p1 obtained by the optical welding line position detection mechanism 7 are calculated. Then, a weighted average of the two is derived. That is, as shown in FIG.
【００１９】[0019]
【数１】ｑ１＝ａ１（ｈ）×ｓ１＋ａ２（ｈ）×ｐ１ ただし、１≧ａ１（ｈ）≧０、１≧ａ２（ｈ）≧０ ａ１（ｈ）＋ａ２（ｈ）＝１Q1 = a1 (h) × s1 + a2 (h) × p1 where 1 ≧ a1 (h) ≧ 0, 1 ≧ a2 (h) ≧ 0 a1 (h) + a2 (h) = 1
【００２０】なる式を満たすように、真の位置ずれｑ１
の推定値が求められる。従って、実質上、ｑ１として
は、ｓ１とｐ１との間の値が出力される。ここで、重み
づけ平均導出手段１５に於ける、前記渦電流式計測位置
ずれｓ１と前記光学検出式計測位置ずれｐ１との一方、
もしくは両方に対する重み付け関数ａ１（ｈ）、ａ２
（ｈ）は、前記離間距離Ｈ（実質は余盛り高さｈ）の関
数である。即ち前者に対する重み付け関数ａ１（ｈ）、
後者に対する重み付け関数ａ２（ｈ）は、余盛り高さｈ
に対して、以下のようになっている。In order to satisfy the following equation, the true displacement q1
Is estimated. Therefore, a value between s1 and p1 is substantially output as q1. Here, one of the eddy current type measurement position deviation s1 and the optical detection type measurement position deviation p1 in the weighted average deriving means 15;
Or weighting functions a1 (h) and a2 for both
(H) is a function of the separation distance H (substantially the height of the extra height h). That is, the weighting function a1 (h) for the former,
The weighting function a2 (h) for the latter is given by the extra height h
Is as follows.
【００２１】[0021]
【表１】 ａ１（ｈ） ａ２（ｈ） 余盛り高さが所定値より大きい有限値の場合 ０．５ ０．５ 余盛り高さが殆ど無い場合 １． ０． Table 1 a1 (h) a2 (h) When the extra height is a finite value larger than a predetermined value 0.5 0.5 When there is almost no extra height 1. 0.
【００２２】このような重み付けをおこなう理由は、光
学検出式のものにあっては、余盛りが無い（削除されて
いる）場合は、位置ずれの検出が殆ど不可能で、信頼性
が低いこと、一方、余盛り高さｈが所定値以上ある場合
は、逆に余盛り高さに比較的変動がある場合等があり、
渦電流側の検出値にばらつきが、出やすい等の問題を解
消するためである。この場合、重み付け関数ａ１（ｈ）
ａ２（ｈ）としては、上記のように、二値を不連続的
に取る関数の他、ｈの変化に対して連続的にその数値が
変化する関数としてもよい。したがって、本願の装置１
にあっては、比較的信頼性の高い真の値ｑ１を、合理的
に求めることができる。The reason why such weighting is performed is that, in the case of the optical detection type, if there is no margin (deleted), it is almost impossible to detect the positional deviation and the reliability is low. On the other hand, when the surplus height h is equal to or more than the predetermined value, there is a case where the surplus height relatively fluctuates,
This is to solve the problem that the detection value on the eddy current side tends to vary. In this case, the weighting function a1 (h)
As described above, a2 (h) may be a function whose value changes continuously with the change of h, in addition to the function that discontinuously takes binary values as described above. Therefore, the device 1 of the present application
In this case, a relatively reliable true value q1 can be rationally obtained.
【００２３】以上の構成を採用することにより、本願の
装置１にあっては、溶接線４にスリット光８を照射し、
反射光をＣＣＤカメラ１０で検出する。結果、検出画像
におけるスリット像の状態から、溶接線４の位置、高
さ、画像の垂直に対しての傾きなどが検出できる。一
方、渦電流による溶接線検知は、溶接線４の位置ずれｓ
１に応じて出力が変化する。従って、検出用プローブ６
２を走査しないと、図６のような曲線を記述できず、あ
る測定時刻に対して出力値はスカラーとなる。即ち、こ
こで、検出用プローブ６２の走査処理等を行わないと、
位置ずれｓ１を求めることはできない。しかしながら、
本願にあっては、ＣＣＤカメラ１０を介して得られた溶
接線高さｈの情報を、余盛り高さ（引いては離間距離）
をパラメータとした複数の離間距離対応指標の特定抽出
に使用する。つまり、図５に示すように、まず、溶接線
画像におけるスリット反射光を抽出し、そのずれ情報か
ら溶接線高さｈを得る。この値に基づき、複数の離間距
離対応指標から、適切な離間距離対応指標を抽出特定
し、渦電流式計測位置ずれｓ１を得る。このｓ１と、別
途、画像処理により得られている光学検出式計測位置ず
れｐ１とから、それらの重み付けの平均を取ることによ
り、信頼性の高い溶接線位置ずれ情報ｑ１を得ることが
できる。通常の画像解析手法によって溶接線４の位置を
求める手法のみを使用する場合は、溶接線４の高さがゼ
ロの場合、通常の方法ではＣＣＤカメラ１０の情報が意
味をなさなくなるが、本手法においては、高さゼロの場
合は、渦電流側からの情報を利用できるため、常に、２
つのセンサが有効に動作して、信頼性の高い検出をおこ
なうことができる。さらに、渦電流の情報を用いて画像
処理のウインドウを狭く取ることが可能になり、計算時
間の短縮も期待できる。また、逆に限られた時間内で複
雑な処理も可能になるため、溶接線４の傾き情報をも検
出できるようになる。この様な情報伝達経路を図４にＬ
１で示した。この方法では、画像処理に要する時間を考
慮に入れて各センサ機構を配置することが可能となり、
基本的には、処理に要する時間の長いＣＣＤカメラ１０
を検出プローブ６２よりも前の位置が見えるように配置
し、このプローブ６２が通過するまでの時間を処理に費
やすことができる。現在、ＣＣＤカメラ１０は約３ｃｍ
立方程度で、コントロールユニットを含めたものが市販
されており、例えば、スリット光もＬＥＤとシリンドリ
カルレンズの組み合わせで実現できるため、当然ＣＣＤ
カメラ１０よりも小さくできる。このことから、本装置
１は、プローブ６２の走査型や複数配置などと比べる
と、小型とできる。ここで、ＣＣＤカメラ１０を使うメ
リットとして、オペレータによる目視も併用できるた
め、信頼性が向上することが挙げられる。例えば、検出
装置が溶接線と全く異なる方向を向いている場合（ある
いは断線などで画像データが転送できない等も含む）、
計測システムでは対応しきれないことがある。しかし、
本願の場合は、オペレータによる目視によって、状況の
把握が可能となる。By adopting the above configuration, in the apparatus 1 of the present invention, the welding line 4 is irradiated with the slit light 8,
The reflected light is detected by the CCD camera 10. As a result, from the state of the slit image in the detection image, the position and height of the welding line 4 and the inclination of the image with respect to the vertical can be detected. On the other hand, the detection of the welding line by the eddy current is based on the displacement s of the welding line 4.
The output changes according to 1. Therefore, the detection probe 6
Without scanning 2, the curve as shown in FIG. 6 cannot be described, and the output value becomes a scalar at a certain measurement time. That is, here, if the scanning process of the detection probe 62 is not performed,
The displacement s1 cannot be determined. However,
In the present application, the information of the welding line height h obtained through the CCD camera 10 is used as the extra height (and the separation distance).
It is used for specific extraction of a plurality of separation distance correspondence indices using the parameter as a parameter. That is, as shown in FIG. 5, first, the slit reflected light in the welding line image is extracted, and the welding line height h is obtained from the shift information. Based on this value, an appropriate separation distance correspondence index is extracted and specified from a plurality of separation distance correspondence indexes, and an eddy current measurement position shift s1 is obtained. By averaging the weights of s1 and the optical detection type measurement position shift p1 separately obtained by image processing, highly reliable welding line position shift information q1 can be obtained. When only the method of obtaining the position of the welding line 4 by the normal image analysis method is used, when the height of the welding line 4 is zero, the information of the CCD camera 10 becomes meaningless by the normal method. In the case of, when the height is zero, information from the eddy current side can be used.
The two sensors can operate effectively to perform highly reliable detection. Furthermore, the window of image processing can be narrowed using the information of the eddy current, and a reduction in calculation time can be expected. Conversely, since complicated processing can be performed within a limited time, it is possible to detect inclination information of the welding line 4. Such an information transmission path is shown in FIG.
Indicated by 1. In this method, each sensor mechanism can be arranged in consideration of the time required for image processing.
Basically, a CCD camera 10 that requires a long time for processing
Can be arranged so that the position before the detection probe 62 can be seen, and the time until the probe 62 passes can be spent for processing. At present, the CCD camera 10 is about 3 cm
A cubic unit including a control unit is commercially available. For example, slit light can be realized by a combination of an LED and a cylindrical lens.
It can be smaller than the camera 10. For this reason, the present apparatus 1 can be made smaller as compared with the scanning type or multiple arrangement of the probe 62. Here, an advantage of using the CCD camera 10 is that reliability can be improved because visual observation by an operator can also be used. For example, if the detection device is facing a completely different direction from the welding line (or the image data cannot be transferred due to disconnection, etc.),
The measurement system may not be able to respond. But,
In the case of the present application, the situation can be grasped visually by an operator.
【００２４】〔別実施の形態〕本願の別実施の形態につ
いて以下に説明する。 （イ） 上記の実施の形態にあっては、余盛り高さを検
出するための余盛り高さ検出機構として、溶接線近傍の
画像を得て、これを画像処理して、余盛り高さを求める
ものとしたが、図７に示すような、スポット光の反射角
度の変化により、その高さを検出するものとしてもよ
い。さらに、検出用プローブと溶接線の離間距離を求め
るものとしては、溶接線の上部に超音波センサを備えて
おき、その発射音と反射音との時間間隔により、余盛り
高さを求めるものとしておいてもよい。要するに、余盛
り高さ等を求めて、これから離間距離を検出できるもの
であれば、任意のセンサを離間距離検出機構として採用
することができる。 （ロ） 上記の実施の形態にあっては、検出用プローブ
としては、プローブの検出中心に対して、均等に一対の
受信コイルを備えるとともに、渦電流の励起用に発振コ
イルを別途備えたものを採用したが、この発振コイルを
備えることなく、一対の発振・受信両用のコイルを備え
て渦電流によるインピーダンスの変化を捕らえるように
してもよい。 （ハ） 上記の実施の形態にあっては、重み付け関数と
して、余盛り高さｈに対応して、その関数を変化させる
構成としてが、これは、定数としてもよい。また、余盛
り高さｈに対して線形に変化するもの、非線形に変化す
るもの任意のものが採用できる。さらに、渦電流式計測
位置ずれ、光学検出式計測位置ずれ、検出用プローブと
溶接線の離間距離（余盛り高さで代表できる）を、入力
データとし、真の位置ずれを出力とするニューラルネッ
トを組んで、各データから、各段で重み付けを行って、
出力を得る構成も採用できる。このような構成にあって
は、経験として得られる装置の作動状況を加味した、重
みづけをおこなって、さらに信頼性の高い値を得ること
ができる。[Another Embodiment] Another embodiment of the present invention will be described below. (B) In the above embodiment, as an extra height detecting mechanism for detecting the extra height, an image near the welding line is obtained, and the image is processed to obtain the extra height. However, as shown in FIG. 7, the height of the spot light may be detected based on a change in the reflection angle of the spot light. Furthermore, as a method for obtaining the separation distance between the detection probe and the welding line, an ultrasonic sensor is provided above the welding line, and the extra height is obtained by the time interval between the emitted sound and the reflected sound. You may leave. In short, an arbitrary sensor can be adopted as the separation distance detection mechanism as long as the separation height can be detected from the extra height or the like. (B) In the above-described embodiment, the detection probe includes a pair of reception coils evenly with respect to the detection center of the probe, and additionally includes an oscillation coil for exciting eddy current. However, without providing the oscillation coil, a pair of coils for both oscillation and reception may be provided to capture a change in impedance due to eddy current. (C) In the above embodiment, the weighting function is configured to change the function corresponding to the height of the extra height h, but this may be a constant. In addition, any one that changes linearly with respect to the extra height h and one that changes nonlinearly can be adopted. Furthermore, a neural network that uses the eddy current measurement position deviation, the optical detection type measurement position deviation, and the distance between the detection probe and the welding line (represented by the extra height) as input data and outputs the true position deviation as output And weighting is performed at each stage from each data,
A configuration for obtaining an output can also be adopted. In such a configuration, weighting is performed in consideration of the operation state of the device obtained as experience, and a more reliable value can be obtained.
【図１】本願の溶接位置検出装置を備えた走行ロボット
の側面図FIG. 1 is a side view of a traveling robot provided with a welding position detecting device according to the present application.
【図２】本願の溶接位置検出装置を備えた走行ロボット
の平面図FIG. 2 is a plan view of a traveling robot provided with the welding position detection device of the present application.
【図３】渦電流式溶接線位置検出機構の詳細構成の概念
図FIG. 3 is a conceptual diagram of a detailed configuration of an eddy current welding line position detection mechanism.
【図４】本願の溶接位置検出装置における信号処理の流
れの説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of a flow of signal processing in the welding position detecting device of the present application.
【図５】溶接線の画像の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of an image of a welding line.
【図６】渦電流式溶接線位置検出機構の指標の説明図FIG. 6 is an explanatory diagram of an index of an eddy current type welding line position detection mechanism.
【図７】余盛り高さ検出の別構成例を示す図FIG. 7 is a diagram showing another configuration example of surplus height detection;
１ 溶接位置検出装置 ４ 溶接線 ６ 渦電流式溶接線位置検出機構 ７ 光学式溶接線位置検出機構 ９ スリット光照射機構 １０ ＣＣＤカメラ（第１、第２画像検出機構） １１ 画像処理手段 １１ａ 余盛り高さ導出用画像処理手段 １１ｂ 溶接線位置導出用画像処理手段 １４ 導出手段 １４ａ 選択導出手段 １５ 重みつけ平均導出手段 ｓ１ 渦電流式計測位置ずれ ｐ１ 光学検出式計測位置ずれ ｈ 余盛り高さ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Welding position detector 4 Welding line 6 Eddy current type welding line position detecting mechanism 7 Optical welding line position detecting mechanism 9 Slit light irradiation mechanism 10 CCD camera (first and second image detecting mechanisms) 11 Image processing means 11a Height deriving image processing means 11b Welding line position deriving image processing means 14 Deriving means 14a Selection deriving means 15 Weighted average deriving means s1 Eddy current type measurement position shift p1 Optical detection type measurement position shift h Extra height
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｃ 3/00 Ｇ０１Ｃ 3/00 Ｚ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical display location G01C 3/00 G01C 3/00 Z
Claims (6)
れて配設されるコイルを備えた検出用プローブを備え、
前記検出用プローブの検出中心と前記溶接線との位置ず
れに従った電磁検出信号を電磁気的に得て、予め求めら
れている指標に従って、前記電磁検出信号から、溶接線
横断方向の基準位置からの前記溶接線の位置のずれであ
る渦電流式計測位置ずれを得る渦電流式溶接線位置検出
機構を備えた溶接位置検出装置であって、 前記指標として、検出用プローブと溶接線との溶接線高
さ方向の離間距離をパラメータとする複数の離間距離対
応指標を備えるとともに、前記検出用プローブと前記溶
接線との離間距離を検出する離間距離検出機構を備え、 前記離間距離検出機構により得られる離間距離検出値に
対応した前記離間距離対応指標を選択して、選択された
前記離間距離対応指標に基づいて、前記電磁検出信号か
ら前記渦電流式計測位置ずれを導出する選択導出手段を
備えた溶接位置検出装置。A detecting probe having a coil disposed at a distance from a welding line in a height direction of the welding line;
An electromagnetic detection signal is electromagnetically obtained in accordance with the displacement between the detection center of the detection probe and the welding line, and according to a previously determined index, from the electromagnetic detection signal, from a reference position in a direction transverse to the welding line. A welding position detection device provided with an eddy current type welding line position detection mechanism for obtaining an eddy current type measurement position deviation that is a deviation of the position of the welding line, wherein the welding between the detection probe and the welding line is performed as the index. Along with a plurality of separation distance corresponding indices using the separation distance in the line height direction as a parameter, a separation distance detection mechanism for detecting a separation distance between the detection probe and the welding line is provided. The separation distance corresponding index corresponding to the detected separation distance detected value, and based on the selected separation distance corresponding index, the eddy current measurement position shift from the electromagnetic detection signal. Welding position detecting device with selective derivation means for deriving.
接線より反射してくる反射光を受光して得られる情報よ
り、前記基準位置からの前記溶接線の溶接線横断方向の
位置ずれである光学検出式計測位置ずれを求める光学式
溶接線位置検出機構を備え、 前記選択導出手段によって得られる前記渦電流式計測位
置ずれと、前記光学式溶接線位置検出機構によって得ら
れる光学検出式計測位置ずれとから、前記両者の重みづ
け平均を導出する重みづけ平均導出手段を備えた請求項
１記載の溶接位置検出装置。2. A position in the transverse direction of the welding line from the reference position based on information obtained by irradiating the welding line with detection light and receiving reflected light reflected from the welding line. An optical welding line position detection mechanism for determining an optical detection type measurement position deviation that is a deviation, wherein the eddy current type measurement position deviation obtained by the selection deriving means and the optical detection obtained by the optical welding line position detection mechanism 2. The welding position detecting device according to claim 1, further comprising a weighted average deriving unit that derives a weighted average of the two from the formula measurement position deviation.
記渦電流式計測位置ずれと前記光学検出式計測位置ずれ
とのいずれか一方、もしくは、それらの両方に対する重
み付け関数が、前記離間距離の関数である請求項２記載
の溶接位置検出装置。3. A weighting function for one or both of the eddy current type measurement position deviation and the optical detection type measurement position deviation in the weighted average deriving means, wherein the weighting function is a function of the distance. 3. The welding position detecting device according to claim 2, wherein the detecting device is a function.
向にスリット光を照射するスリット光照射機構と、前記
スリット光が照射された部位の画像情報を得る第１画像
検出機構とを備え、 前記第１画像検出機構によって得られた画像情報におけ
る、溶接母材部に照射されたスリット光の画像と、前記
溶接線に照射されたスリット光の画像との位置関係か
ら、前記溶接線の余盛り高さを求める余盛り高さ導出用
画像処理手段を備え、 前記スリット光照射機構、前記第１画像検出機構及び余
盛り高さ導出用画像処理手段とを有して前記離間距離検
出機構が構成されている請求項１〜３のいずれか１項に
記載の溶接位置検出装置。4. A slit light irradiating mechanism for irradiating the welding line with slit light in a direction intersecting with the welding line, and a first image detecting mechanism for obtaining image information of a portion irradiated with the slit light, From the positional relationship between the image of the slit light illuminated on the welding base material portion and the image of the slit light illuminated on the welding line in the image information obtained by the first image detection mechanism, the remainder of the welding line is obtained. An image processing means for deriving the height of the protruding part for obtaining the height of the protruding part; the slit light irradiation mechanism, the first image detection mechanism, and the image processing means for deriving the height of the protruding part; The welding position detecting device according to any one of claims 1 to 3, which is configured.
画像情報を得る第２画像検出機構を備え、 前記第２画像検出機構によって得られた画像情報から、
前記基準位置に対する前記溶接線の溶接線横断方向の位
置ずれを求める溶接線位置導出用画像処理手段を備え、 前記第２画像検出機構及び溶接線位置導出用画像処理手
段を有して前記光学式溶接線位置検出機構が構成されて
いる請求項２、３に記載の溶接位置検出装置。5. A second image detecting mechanism for obtaining image information of a portion near the welding line including a welding base material portion, wherein:
A welding line position deriving image processing unit for determining a positional deviation of the welding line in the transverse direction of the welding line with respect to the reference position, the optical system having the second image detecting mechanism and the welding line position deriving image processing unit; The welding position detecting device according to claim 2, wherein a welding line position detecting mechanism is configured.
挟んで対称に配設され、且つ電気的に差動接続された一
対の前記コイルを備えた差動渦電流式の検出用プローブ
である請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶接位置検
出装置。6. The differential eddy current type detection probe, wherein the detection probe is provided symmetrically with respect to the detection center and includes a pair of the coils electrically differentially connected. The welding position detecting device according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8221974A JPH1058141A (en) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | Welding position detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8221974A JPH1058141A (en) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | Welding position detecting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1058141A true JPH1058141A (en) | 1998-03-03 |
Family
ID=16775094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8221974A Pending JPH1058141A (en) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | Welding position detecting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1058141A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007078558A (en) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Toshiba Corp | Moving distance measuring device and moving distance measuring method |
| KR100889846B1 (en) | 2008-08-21 | 2009-03-20 | 김유찬 | Automatic weld line tracker |
| JP2011043406A (en) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Jfe Steel Corp | Pipe end joint position detection apparatus of resin-coated pipe and method |
| CN104070267A (en) * | 2014-05-23 | 2014-10-01 | 湘潭大学 | Method for eddy current sensing welding seam automatic following control of front dual probes |
| CN107228617A (en) * | 2017-04-25 | 2017-10-03 | 清华大学 | The detection method and detection means of titanium/aluminum alloy T type joint back side bars position |
-
1996
- 1996-08-23 JP JP8221974A patent/JPH1058141A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007078558A (en) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Toshiba Corp | Moving distance measuring device and moving distance measuring method |
| JP4542973B2 (en) * | 2005-09-15 | 2010-09-15 | 株式会社東芝 | Moving distance measuring device and moving distance measuring method |
| KR100889846B1 (en) | 2008-08-21 | 2009-03-20 | 김유찬 | Automatic weld line tracker |
| JP2011043406A (en) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Jfe Steel Corp | Pipe end joint position detection apparatus of resin-coated pipe and method |
| CN104070267A (en) * | 2014-05-23 | 2014-10-01 | 湘潭大学 | Method for eddy current sensing welding seam automatic following control of front dual probes |
| CN104070267B (en) * | 2014-05-23 | 2016-06-22 | 湘潭大学 | Forward type dual probe currents sensing automatic weld tracking control method |
| CN107228617A (en) * | 2017-04-25 | 2017-10-03 | 清华大学 | The detection method and detection means of titanium/aluminum alloy T type joint back side bars position |
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