JP2013124923A - 溶接ビード位置検出方法及び溶接ビード位置検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】多層盛り溶接において、最新の溶接ビードの形状を検出するに際して、最新の溶接ビードを盛る前のモデル計測データ及び最新の溶接ビードの最新計測データの双方に複数の計測点を選択する計測点選択工程B1と、モデル計測データの計測点と最新計測データの計測点とを対応付けする対応付工程B2と、モデル計測データ及び最新計測データの各計測点間の距離閾値及び角度閾値を設定する制約設定工程B3と、モデル計測データ及び最新計測データの各計測点間距離を最小にするべく距離閾値及び角度閾値に基づいてモデル計測データを最新計測データにマッチングさせるモデル位置変換工程B4とを繰り返す位置マッチング処理を行う。
【選択図】図2
Description
この溶接ビードの品質検査装置は、溶接トーチの近傍に配置され、開先に向けてスリット状のレーザ光を照射するレーザヘッドと、開先からの反射光を受けて開先内の溶接ビードを撮影するカメラを備えており、この溶接ビードの品質検査装置では、カメラからの画像を処理して得られる計測データに基づいて溶接ビードの形状を検出するようになっている。
このICP手法は、三次元物体認識技術であり、見えている部分同士をマッチングさせることで、見えていない部分を特定する手法である。
次に、図5(b)に示すように、モデル計測データM及び計測データFの双方において選択された複数の計測点Pについて、両データを結ぶ直線の向きがほぼ一致することや両データの距離が最も近いことなどの基準で一点一点対応付けし、次いで、図5(c)に示すように、互いに対応付けされたモデル計測データM及び計測データFの各計測点P間距離が最小になるように、モデル計測データMを平行移動させると共に回転させた後、図5(d)に示すように、モデル計測データM及び計測データFの各計測点Pについて新たに対応付けを行う。
なお、ICP手法に関しては、IHI技法 Vol.48 No.1(2008-3)の「三次元物体認識技術を応用したバラ積みピッキングシステムの開発」に詳しく記載されている。
図1及び図2は本発明に係る溶接ビード位置検出装置の一実施例を示している。
この場合には、検出した最新の溶接ビードWBの位置が、そのまま開先Waの座標系で表されることとなる。
2 レーザヘッド
3 レーザ発振器
4 カメラ
5 画像処理部
6 制御部
B1 計測点選択工程
B2 対応付工程
B3 制約設定工程
B4 モデル位置変換工程
Ex 除外範囲
F 最新計測データ
L スリット状のレーザ光
M モデル計測データ
P 計測点
W ワーク
Wa 開先
WB 溶接ビード
Claims (3)
- 溶接ビードが多層盛られる開先に対してスリット状のレーザ光を照射し、前記開先からの反射光を撮像して、その画像の計測データに基づいて最新の溶接ビードの形状を検出するに際して、
前記最新の溶接ビードを盛る前の計測データであるモデル計測データ及び前記開先のモデル計測データのうちのいずれか一方と該最新の溶接ビードの最新計測データとの双方においてそれぞれ複数の計測点を選択する計測点選択工程と、この計測点選択工程で選択した前記モデル計測データの複数の計測点と前記最新計測データの複数の計測点とを一点一点対応付けする対応付工程と、この対応付工程で対応付けされた前記モデル計測データ及び前記最新計測データの各計測点間の距離閾値及び角度閾値を設定する制約設定工程と、互いに対応付けされた前記モデル計測データ及び前記最新計測データの各計測点間距離を最小にするべく前記距離閾値及び角度閾値に基づいて前記モデル計測データを前記最新計測データにマッチングさせるモデル位置変換工程とを前記モデル計測データが前記最新計測データに収束するまで繰り返す位置マッチング処理を行って、最新の溶接ビードの形状を検出する
ことを特徴とする溶接ビード位置検出方法。 - 前記モデル計測データ及び前記最新計測データから、想定される前記最新の溶接ビードの幅の範囲の計測データをそれぞれ除外して、前記位置マッチング処理を行う請求項1に記載の溶接ビード位置検出方法。
- 開先に対する多層盛り溶接の最新の溶接ビードの形状を検出する溶接ビード位置検出装置であって、
前記開先に向けてスリット状のレーザ光を照射するレーザヘッドと、
前記開先からの反射光を受けて該開先内の溶接ビードを撮影するカメラと、
前記カメラからの画像を処理する画像処理部と、
前記カメラからの画像を前記画像処理部で処理して得られる画像の計測データに基づいて最新の溶接ビードの形状を検出する制御部を備え、
前記制御部では、前記最新の溶接ビードを盛る前の計測データであるモデル計測データ及び前記開先のモデル計測データのうちのいずれか一方と該最新の溶接ビードの最新計測データとの双方においてそれぞれ複数の計測点を選択する計測点選択工程と、この計測点選択工程で選択した前記モデル計測データの複数の計測点と前記最新計測データの複数の計測点とを一点一点対応付けする対応付工程と、この対応付工程で対応付けされた前記モデル計測データ及び前記最新計測データの各計測点間の距離閾値及び角度閾値を設定する制約設定工程と、互いに対応付けされた前記モデル計測データ及び前記最新計測データの各計測点間距離を最小にするべく前記距離閾値及び角度閾値に基づいて前記モデル計測データを前記最新計測データにマッチングさせるモデル位置変換工程とを前記モデル計測データが前記最新計測データに収束するまで繰り返す位置マッチング処理を行って、最新の溶接ビードの形状を検出する
ことを特徴とする溶接ビード位置検出装置。
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