JPS632564A - 溶接状況の監視方法 - Google Patents
溶接状況の監視方法Info
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- JPS632564A JPS632564A JP14413786A JP14413786A JPS632564A JP S632564 A JPS632564 A JP S632564A JP 14413786 A JP14413786 A JP 14413786A JP 14413786 A JP14413786 A JP 14413786A JP S632564 A JPS632564 A JP S632564A
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- welding
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- arc
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- Pending
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 6
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 10
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 9
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 241000221484 Tilletiaceae Species 0.000 description 1
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- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は溶接中の状況を監視する方法に関し、特に溶接
中の画像を自1?101可能とし得る鮮明な監視画像の
提供に関する。
中の画像を自1?101可能とし得る鮮明な監視画像の
提供に関する。
溶接部の監視はには、従来JISに規定された遮光プレ
ートを用いて紫外光の透過率を00OOO3%程度にま
で下る方法が採用されている。この遮光プレートにおけ
る可視光域は略均−に透過率を下げるNDフィルタ的な
もので、アーク近傍と7−クから離れた開先端を同時に
可視化するのは難かしかった。
ートを用いて紫外光の透過率を00OOO3%程度にま
で下る方法が採用されている。この遮光プレートにおけ
る可視光域は略均−に透過率を下げるNDフィルタ的な
もので、アーク近傍と7−クから離れた開先端を同時に
可視化するのは難かしかった。
また、最近では可視光域のみを透過させるバンドパスフ
ィルターを用い、溶接対象箇所を可視化する手法により
比較的鮮明な画像を得る方法が行なわれている。しかし
、この場合にも溶融池、前に置かれたビード形状を画像
処理により自動認識し得るほど充分な輝度コントラスト
を得ることはできなかった。
ィルターを用い、溶接対象箇所を可視化する手法により
比較的鮮明な画像を得る方法が行なわれている。しかし
、この場合にも溶融池、前に置かれたビード形状を画像
処理により自動認識し得るほど充分な輝度コントラスト
を得ることはできなかった。
上記従来の方法における問題を更に詳細に説明れば次の
通りである。
通りである。
まず、高強度アーク下ではアーク強度が強すぎることか
ら、アーク光を減光するためのNDフィルタを用いると
、アーク光強度のみでなく開先周囲からの光も減光され
てしまう。このため溶接の制御に必要な開先形状、前に
おかれたビード形状等については、カメラを通してモニ
タ上で監視することが困難である。
ら、アーク光を減光するためのNDフィルタを用いると
、アーク光強度のみでなく開先周囲からの光も減光され
てしまう。このため溶接の制御に必要な開先形状、前に
おかれたビード形状等については、カメラを通してモニ
タ上で監視することが困難である。
また、可視光域に透過率のピークをもつバンドパスフィ
ルタを用いると、溶融池が暗く見える一方、他のアーク
光からの反射光による開先側壁、ワイヤ、及びアーク光
は明るく見える。このため可視化することは可能である
が、溶融池形状(溶融池幅)、前ビード形状(前ビード
端)を画像の輝度信号から自動mWできるほど充分なコ
ントラストは得られない。
ルタを用いると、溶融池が暗く見える一方、他のアーク
光からの反射光による開先側壁、ワイヤ、及びアーク光
は明るく見える。このため可視化することは可能である
が、溶融池形状(溶融池幅)、前ビード形状(前ビード
端)を画像の輝度信号から自動mWできるほど充分なコ
ントラストは得られない。
上記事情に鑑み、本発明は溶接アーク直下における溶接
状況の監視に必要な種々の情報を全て可視化し、充分な
コントラストを有する鮮明な画像により監視できる方法
を提供しようとするものである。
状況の監視に必要な種々の情報を全て可視化し、充分な
コントラストを有する鮮明な画像により監視できる方法
を提供しようとするものである。
本発明では一枚のフィルター中に、溶融池形状(幅)を
自動認識するための8500Å〜1050人に透過率の
ピークをもつ領域と、それ以外の開先形状(幅)、′R
極形状、ワイヤ位置、前に置かれたビード形状(幅)を
自動認識するための5500Å〜6500人に透過率の
ピークをもつ領域とを有する複合フィルタを用いること
で、溶接アーク直下の棒々の情報を全て可視化し、自動
認識して監視することを可能とした。
自動認識するための8500Å〜1050人に透過率の
ピークをもつ領域と、それ以外の開先形状(幅)、′R
極形状、ワイヤ位置、前に置かれたビード形状(幅)を
自動認識するための5500Å〜6500人に透過率の
ピークをもつ領域とを有する複合フィルタを用いること
で、溶接アーク直下の棒々の情報を全て可視化し、自動
認識して監視することを可能とした。
本発明においては、第2図(A)のTIG溶接状況模式
図に示した高品質溶接を行なうに必要とされる検出対象
、即ち電極1、アーク2、開先3、溶融池4、前ビード
形状(幅)5及びワイヤ位置6を認識するため、第1図
に示す5500〜6500人に透過率のピークをもつ一
枚の干渉フィルタ■と。
図に示した高品質溶接を行なうに必要とされる検出対象
、即ち電極1、アーク2、開先3、溶融池4、前ビード
形状(幅)5及びワイヤ位置6を認識するため、第1図
に示す5500〜6500人に透過率のピークをもつ一
枚の干渉フィルタ■と。
8500Å〜1050人に透過率のピークをもつ二枚の
干渉フィルタ■とを、第2図(B)のように組合せた一
枚のフィルタを用いる。これにより、第1図に示すごと
く、溶融池先のピークが生じる赤外域の光は干渉フィル
タ■を用いて充分な輝度コントラストを得ることにより
鮮明に可視化し、他のアーク光の反射光により写される
検出情報については干渉フィルタ■により可視化する。
干渉フィルタ■とを、第2図(B)のように組合せた一
枚のフィルタを用いる。これにより、第1図に示すごと
く、溶融池先のピークが生じる赤外域の光は干渉フィル
タ■を用いて充分な輝度コントラストを得ることにより
鮮明に可視化し、他のアーク光の反射光により写される
検出情報については干渉フィルタ■により可視化する。
この複合フィルタを用いれば、第3図(A>のごとく、
α、β、γのライン上の輝度分布を走査することにより
、電極は第3図(B)のαライン操作による輝度分布f
x、y に対し、ある閾値(電極)によりこの交
点のX座標EL、ERとして認識できる。また、アーク
幅、溶融池幅は、第3図(C)のβライン走査により、
閾値(アーク幅、溶融池幅)との交点のX座標から認識
できる。
α、β、γのライン上の輝度分布を走査することにより
、電極は第3図(B)のαライン操作による輝度分布f
x、y に対し、ある閾値(電極)によりこの交
点のX座標EL、ERとして認識できる。また、アーク
幅、溶融池幅は、第3図(C)のβライン走査により、
閾値(アーク幅、溶融池幅)との交点のX座標から認識
できる。
開先端、前ビード端、ワイヤ位置についても、第3図(
D)のγライン走査により同様に自動認識可能となる。
D)のγライン走査により同様に自動認識可能となる。
第4zば本発明を実施するために用いる視覚センサ部の
装置構成説明図、第5図は本発明によるモニタリング系
と溶接トーチとの関係および画像処理装置を含めたシス
テムの全体図である。ここでは、TIG溶接に適用した
例を示す。
装置構成説明図、第5図は本発明によるモニタリング系
と溶接トーチとの関係および画像処理装置を含めたシス
テムの全体図である。ここでは、TIG溶接に適用した
例を示す。
この実施例では、第1図および第2図で説明した二種以
上のバントを透過する一枚の複合フィルタと、固体撮像
素子とを用いることにより、高品質溶接実施のための検
出項目を鮮明な画像として提供できると共に、画像処理
による自動認識が可能となる。
上のバントを透過する一枚の複合フィルタと、固体撮像
素子とを用いることにより、高品質溶接実施のための検
出項目を鮮明な画像として提供できると共に、画像処理
による自動認識が可能となる。
第4図の視覚センサ構成において、同図(A)に示すよ
うに固体m像素子のみによるカメラ11にカメラ光学系
12が取付けられている。該カメラ光学系12は、同図
(B)に示すようにレンズ系絞り16.アダプタ17か
ら成っている。また、カメラ光学系12の前にはフィル
タ13が設けられており、これは同図(C)に示すよう
に複合干渉フィルタ18および干渉フィルタホルダ1つ
から成っている。フィルタ13はフィルタ回転モータ1
4に接続されている。該モータの駆動によって、溶接中
にはカメラ光軸にフィルタ13が入った状態で監視が行
なわれる。また、非溶接時にはフィルタ13がカメラ光
軸上から回転除去され、溶接後のビード形状の監視が行
なえる礪構となっている。
うに固体m像素子のみによるカメラ11にカメラ光学系
12が取付けられている。該カメラ光学系12は、同図
(B)に示すようにレンズ系絞り16.アダプタ17か
ら成っている。また、カメラ光学系12の前にはフィル
タ13が設けられており、これは同図(C)に示すよう
に複合干渉フィルタ18および干渉フィルタホルダ1つ
から成っている。フィルタ13はフィルタ回転モータ1
4に接続されている。該モータの駆動によって、溶接中
にはカメラ光軸にフィルタ13が入った状態で監視が行
なわれる。また、非溶接時にはフィルタ13がカメラ光
軸上から回転除去され、溶接後のビード形状の監視が行
なえる礪構となっている。
更に、第5図の全体構成について説明すると、2oは溶
接トーチ、21は溶接ワイヤ、22゜23はポテンショ
メータ、24は制御部、25はカメラボックス駆動用モ
ータ、26はワイヤ左右位置駆動モータ、27はワイヤ
上下位置駆動モータ、18はモニタTV、2つは画像入
力装置、30は画像処理用コンピュータである。
接トーチ、21は溶接ワイヤ、22゜23はポテンショ
メータ、24は制御部、25はカメラボックス駆動用モ
ータ、26はワイヤ左右位置駆動モータ、27はワイヤ
上下位置駆動モータ、18はモニタTV、2つは画像入
力装置、30は画像処理用コンピュータである。
上記の構成において、カメラボックス15は溶接トーチ
20に対し、ポテンショメータ22゜23により常にア
ーク発光部と視覚センサの相対関係が一定に保たれるよ
うになっている。また、カメラボックス〈視覚センサ)
15により得られた像は、モニターTV18上に写され
ると共に、画像入出力装置19に取込まれ、画像処理用
コンピュータ20により画像処理されて各検出対象が認
識される。
20に対し、ポテンショメータ22゜23により常にア
ーク発光部と視覚センサの相対関係が一定に保たれるよ
うになっている。また、カメラボックス〈視覚センサ)
15により得られた像は、モニターTV18上に写され
ると共に、画像入出力装置19に取込まれ、画像処理用
コンピュータ20により画像処理されて各検出対象が認
識される。
(発明の効果〕
以上詳述したように、本発明によれば溶接高輝度アーク
下で開先形状(幅)、アーク形状、溶融池形状(幅)、
前ピード形状(幅)、電極形状、ワイヤを全て可視化し
て溶接状況を監視でき、しかも画像処理による自a認識
が可能で遠隔走査および自動制御に好適である等、顕著
な効果が得られるものである。
下で開先形状(幅)、アーク形状、溶融池形状(幅)、
前ピード形状(幅)、電極形状、ワイヤを全て可視化し
て溶接状況を監視でき、しかも画像処理による自a認識
が可能で遠隔走査および自動制御に好適である等、顕著
な効果が得られるものである。
第1図〜第3図は本発明の作用を示す説明図、第4図非
−争奔か廿は本発明の一実施例に用いる視覚センサの説
明図であり、第5図はこの視覚センサを用いてTIG♂
接状況の監視に適用したシステムの全体を示す説明図で
ある。 1・・・電極、2・・・アーク、3・・・開先、4・・
・溶融池、5・・・前ピード、6・・・ワイヤ、7.9
・・・干渉フィルタ■、8・・・干渉フィルタ■、11
・・・カメラ、12・・・カメラ光学系、13・・・フ
ィルタ、14・・・フィルタ回転モータ、15・・・カ
メラボックス、16・・・レンズ絞り、17・・・アダ
プタ、18・・・複合干渉フィルタ18.1つ・・・干
渉フィルタホルダ19.20・・・溶接トーチ、21・
・・溶接ワイヤ、22.23・・・ポテンショメータ、
24・・・制御部、25・・・カメラボックス駆動用モ
ータ、26・・・ワイヤ左右位置駆動モータ、27・・
・ワイヤ上下位置駆動モータ、18・・・モニタTV、
2つ・・・画像入力装置、30・・・画像処理用コンピ
ュータ出願人復代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 (A) (B) 第2図 第3図 第4図
−争奔か廿は本発明の一実施例に用いる視覚センサの説
明図であり、第5図はこの視覚センサを用いてTIG♂
接状況の監視に適用したシステムの全体を示す説明図で
ある。 1・・・電極、2・・・アーク、3・・・開先、4・・
・溶融池、5・・・前ピード、6・・・ワイヤ、7.9
・・・干渉フィルタ■、8・・・干渉フィルタ■、11
・・・カメラ、12・・・カメラ光学系、13・・・フ
ィルタ、14・・・フィルタ回転モータ、15・・・カ
メラボックス、16・・・レンズ絞り、17・・・アダ
プタ、18・・・複合干渉フィルタ18.1つ・・・干
渉フィルタホルダ19.20・・・溶接トーチ、21・
・・溶接ワイヤ、22.23・・・ポテンショメータ、
24・・・制御部、25・・・カメラボックス駆動用モ
ータ、26・・・ワイヤ左右位置駆動モータ、27・・
・ワイヤ上下位置駆動モータ、18・・・モニタTV、
2つ・・・画像入力装置、30・・・画像処理用コンピ
ュータ出願人復代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 (A) (B) 第2図 第3図 第4図
Claims (1)
- 溶接中のアーク直下の状況を可視化して監視するに際し
、アーク形状、溶融池形状および電極形状の可視化には
8500Å〜1050Åに透過率の最大値をもつバンド
パスフィルタを用い、その他の開先形状、ワイヤ挿入位
置および前に置かれたビード形状の可視化には5500
Å〜6500Åに透過率の最大値をもつバンドパスフィ
ルタを用い、これにカメラ系を組合せることにより明確
に可視化して観察することを特徴とする溶接状況の監視
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14413786A JPS632564A (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | 溶接状況の監視方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14413786A JPS632564A (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | 溶接状況の監視方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS632564A true JPS632564A (ja) | 1988-01-07 |
Family
ID=15355079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14413786A Pending JPS632564A (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | 溶接状況の監視方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS632564A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0441076A (ja) * | 1990-06-05 | 1992-02-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 溶接状態遠隔監視装置 |
JPH1177299A (ja) * | 1997-09-12 | 1999-03-23 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 金属管の溶接方法 |
-
1986
- 1986-06-20 JP JP14413786A patent/JPS632564A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0441076A (ja) * | 1990-06-05 | 1992-02-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 溶接状態遠隔監視装置 |
JPH1177299A (ja) * | 1997-09-12 | 1999-03-23 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 金属管の溶接方法 |
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