JP2023031195A - 溶接検査方法、溶接検査システム、溶接検査プログラム - Google Patents

溶接検査方法、溶接検査システム、溶接検査プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】溶接ビードの良否判定の精度をより向上させることが課題であった。【解決手段】計測対象物の溶接部の形状を検査する溶接検査システムであって、所定計測領域における前記計測対象物の形状を計測して形状データを取得する形状データ取得部と、取得した前記形状データに基づいて溶接部のデータを取得する溶接部データ取得部と、前記溶接部を複数のエリアに分けて設定するエリア設定部と、設定された複数のエリア毎に個別に設定された判定基準に基づいて、エリア毎に溶接評価を行う溶接評価部と、を含む、ことを特徴とする溶接検査システム。【選択図】図18

Description

本発明は、溶接が行われた対象部材の溶接部分を検査する溶接検査技術に関する。
従来からレーザ溶接等によって形成される溶接ビードの検査が行われている。このよう
なレーザ溶接による溶接ビードの品質評価の一例として、例えば、特許文献1には、撮像
手段により溶接ビードの三次元形状を表す点群データを取得して溶接形状の検査を行う技
術が開示されている。
特開2012-37487号公報
引用文献1に記載されたような溶接ビードの検査技術では、検査対象の断面形状に応じ
て生成したビード幅、ビード高さ、ビード重心、断面積の各特徴量を予め登録している許
容範囲と比較して特徴量の良否を判定することが開示されている。しかし、溶接ビードの
良否判定の精度をより向上させることが課題であった。
本発明はこのような背景を鑑みてなされたものであり、溶接ビードの良否判定の精度が
向上した溶接検査装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための本発明の主たる発明は、計測対象物の溶接部の形状を検査す
る溶接検査システムであって、所定計測領域における前記計測対象物の形状を計測して形
状データを取得する形状データ取得部と、取得した前記形状データに基づいて溶接部のデ
ータを取得する溶接部データ取得部と、前記溶接部を複数のエリアに分けて設定するエリ
ア設定部と、設定された複数のエリア毎に個別に設定された判定基準に基づいて、エリア
毎に溶接評価を行う溶接評価部と、を含む、
ことを特徴とする溶接検査装置である。
その他本願が開示する課題やその解決方法については、発明の実施形態の欄及び図面に
より明らかにされる。
本発明によれば、溶接ビードの良否を自動的に判断できる溶接検査装置又は溶接検査方
法を提供することができる。
本実施形態1の溶接検査システム100の全体構成例を示す図である。 本実施形態1の溶接検査システム100を用いて検査対象物の溶接部を検査する様子を示す図である。 本実施形態1に係る端末1のハードウェア構成例を示す図である。 本実施形態1に係る端末1の機能構成例を示す図である。 本実施形態1に係る溶接検査方法のフローチャート例を示す図である。 本実施形態1に係る三次元点群データ取得部101により取得される三次元点群データの一例を示す図である。 本実施形態1に係る基準平面60の一例を示す図である。 本実施形態1に係る三次元点群データから溶接部点群データを抽出する方法の一例を示す図である。 本実施形態1に係る溶接部点群データ取得部により取得された溶接部点群データ70の一例を示す図である。 本実施形態1に係る基準平面60上に設定するグリッド交点の設定方法の一例を示す図である。 本実施形態2に係る近似面生成部が複数のグリッド交点に対応する点を溶接部点群データから選択する一例を示す図である。 本実施形態2に係る近似面生成部が選択した各グリッド交点に対応する複数点のデータの一例を示す図である。 本実施形態2に係る近似面生成部103がメッシュ(近似面)を生成する一例を示す図である。 本実施形態2に係るメッシュ(近似面)から所定距離以上離れた点群データを抽出する方法の一例を示す図である。 本実施形態2に係る溶接部点群データから抽出された溶接部点群データ80の一例を示す図である。 本実施形態2に係るエリア分割部が溶接部点群データ80を含む平面上のエリアを設定した結果の一例を示した図である。 本実施形態2に係るエリア分割部が平面エリアを分割する方法の一例を示す図である。 本実施形態2に係る分割した各エリアにおいて溶接不良を判定する方法の一例を示す図である。
本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明は、たとえば以下のような構成を
備える。
[項目1]
計測対象物の溶接部の形状を検査する溶接検査システムであって、
所定計測領域における前記計測対象物の形状を計測して形状データを取得する形状データ
取得部と、
取得した前記形状データに基づいて溶接部のデータを取得する溶接部データ取得部と、
前記溶接部を複数のエリアに分けて設定するエリア設定部と、
設定された複数のエリア毎に個別に設定された判定基準に基づいて、エリア毎に溶接評価
を行う溶接評価部と、
を含む、ことを特徴とする溶接検査システム。
[項目2]
項目に記載の溶接検査システムにおいて、
前記溶接部データ取得部の取得する前記溶接部のデータは、溶接部の深さを示す情報を
含み、
前記溶接評価部は、前記複数のエリア毎にそれぞれ設定された深さの判定しきい値に基
づいて溶接評価を行う、ことを特徴とする溶接検査システム。
[項目3]
項目3に記載の溶接検査システムにおいて、
前記溶接評価部は、前記複数のエリア毎に当該エリア内に前記判定しきい値を超える深
さとなる部分が存在するか否かを判定し、前記複数のエリアのいずれかにおいて前記判定
しきい値を超える深さとなる部分が存在する場合に、溶接が不良であると評価する、こと
を特徴とする溶接検査システム。
[項目4]
項目1乃至3のいずれか1項に記載の溶接検査システムにおいて、
前記形状データ取得部は、計測対象物の形状データを三次元点群データとして取得し、
前記溶接部データ取得部は、前記三次元点群データから選択された一部の点群に基づい
て近似面を生成し、前記三次元点群データの点群と前記近似面の垂直距離が所定値を超え
る点群を溶接部の形状データとして取得する、ことを特徴とする溶接検査システム。
[項目5]
項目4に記載の溶接検査システムにおいて、
前記溶接部データ取得部は、前記三次元点群データから選択された一部の点群に基づい
て生成した近似曲線を用いて複数の三角形で構成されるメッシュを近似面として生成する
、ことを特徴とする溶接検査システム。
[項目6]
項目4又は項目5に記載の溶接検査システムにおいて、
前記溶接部形状データ取得部は、ユーザにより入力された座標情報、又は予め記録され
た座標情報に基づいて定義される基準平面の平面上に複数の代表点を設定し、当該複数の
代表点の各々について最も近い距離にある対応点を前記三次元点群データから選択し、選
択された複数の前記対応点に基づいて近似曲線を生成する、ことを特徴とする溶接検査シ
ステム。
[項目7]
計測対象物の溶接部の形状を検査する溶接検査方法であって、
所定計測領域における前記計測対象物の形状を計測して形状データを取得するステップ
と、
取得した前記形状データに基づいて溶接部のデータを取得するステップと、
前記溶接部を複数のエリアに分けて設定するステップと、
設定された複数のエリア毎に個別に設定された判定基準に基づいて、エリア毎に溶接評価
を行うステップと、
を含む、ことを特徴とする溶接検査方法。
[項目8]
計測対象物の溶接部の形状を検査する溶接検査方法をコンピュータに実行させるための
溶接検査プログラムであって、
前記溶接検査プログラムは、前記溶接検査方法として、
計測対象物の溶接部の形状を検査する溶接検査方法であって、
所定計測領域における前記計測対象物の形状を計測して形状データを取得するステップ
と、
取得した前記形状データに基づいて溶接部のデータを取得するステップと、
前記溶接部を複数のエリアに分けて設定するステップと、
設定された複数のエリア毎に個別に設定された判定基準に基づいて、エリア毎に溶接評価
を行うステップと、
をコンピュータに実行させる、ことを特徴とする溶接検査プログラム。

<実施の形態1の詳細>
本発明の一実施形態に係る溶接検査システム100の具体例を、以下に図面を参照しつ
つ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲に
よって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれること
が意図される。以下の説明では、添付図面において、同一または類似の要素には同一また
は類似の参照符号及び名称が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に
関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに
矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。
図1は、本実施形態の溶接検査システム100の一例を示す図である。図1に示される
ように、本実施形態の溶接検査システム100では、端末1と、作業用ロボット2、コン
トローラ3とを有している。作業用ロボット2は、少なくともアーム21、センサ22を
有している。端末1、コントローラ3及び作業用ロボット2は、有線または無線にて互い
に通信可能に接続されている。
図2は、溶接検査システム100を用いて、レーザ溶接等により溶接された検査対象物
に対して、溶接部の検査を行う様子を示す図である。作業用ロボット2のアーム21に設
けられたセンサ22により、検査対象物4の溶接部401を含む所定エリアの表面形状の
点群データが取得される。
<端末1>
図3は、端末1のハードウェア構成を示す図である。端末1は、例えばパーソナルコン
ピュータのような汎用コンピュータとしてもよいし、或いはクラウド・コンピューティン
グによって論理的に実現されてもよい。なお、図示された構成は一例であり、これ以外の
構成を有していてもよい。例えば、端末1のプロセッサ10に設けられる一部の機能が外
部のサーバや別端末により実行されてもよい。
端末1は、少なくとも、プロセッサ10、メモリ11、ストレージ12、送受信部13
、入出力部14等を備え、これらはバス15を通じて相互に電気的に接続される。
プロセッサ10は、端末1全体の動作を制御し、少なくとも作業用ロボット2とのデー
タ等の送受信の制御、及びアプリケーションの実行及び認証処理に必要な情報処理等を行
う演算装置である。例えばプロセッサ10はCPU(Central Processi
ng Unit)および/またはGPU(Graphics Processing U
nit)であり、ストレージ12に格納されメモリ11に展開された本システムのための
プログラム等を実行して各情報処理を実施する。
メモリ11は、DRAM(Dynamic Random Access Memor
y)等の揮発性記憶装置で構成される主記憶と、フラッシュメモリやHDD(Hard
Disc Drive)等の不揮発性記憶装置で構成される補助記憶と、を含む。メモリ
11は、プロセッサ10のワークエリア等として使用され、また、端末1の起動時に実行
されるBIOS(Basic Input / Output System)、及び各
種設定情報等を格納する。
ストレージ12は、アプリケーション・プログラム等の各種プログラムを格納する。各
処理に用いられるデータを格納したデータベースがストレージ12に構築されていてもよ
い。
送受信部13は、端末1を少なくとも作業用ロボット2と接続し、プロセッサの指示に
従い、データ等の送受信を行う。なお、送受信部13は、有線または無線により構成され
おり、無線である場合には、例えば、WiFiやBluetooth(登録商標)及びB
LE(Bluetooth Low Energy)の近距離通信インターフェースによ
り構成されていてもよい。
入出力部14は、例えば端末1がパーソナルコンピュータで構成されている場合は情報
出力機器(例えばディスプレイ)と情報入力機器(例えばキーボードやマウス)により構
成され、スマートフォンまたはタブレット端末で構成されている場合はタッチパネル等の
情報入出力機器により構成されている。
バス15は、上記各要素に共通に接続され、例えば、アドレス信号、データ信号及び各
種制御信号を伝達する。
<作業用ロボット2>
図1、図2に戻り、本実施形態に係る作業用ロボット2について説明する。
上述のとおり、作業用ロボット2は、アーム21と、センサ22とを有する。なお、図
示された構成は一例であり、この構成に限定されない。
アーム21は、三次元のロボット座標系に基づき、端末1にその動作を制御される。ま
た、アーム21は、有線または無線で作業用ロボット2と接続されたコントローラ3をさ
らに備え、これによりその動作を制御されてもよい。
センサ22は、三次元のセンサ座標系に基づき、検査対象物4のセンシングを行う。セ
ンサ22は、例えば三次元スキャナとして動作するレーザセンサであり、センシングによ
り検査対象物4の三次元点群データ50を取得する。三次元モデルデータ50は、例えば
、図6に示されるような三次元点群データであり、それぞれの点データがセンサ座標系の
座標情報を有し、点群により検査対象物の形状を把握することが可能となる。なお、セン
サ22は、レーザセンサに限らず、例えばステレオ方式などを用いた画像センサなどであ
ってもよいし、作業用ロボットとは独立したセンサであってもよく、三次元のセンサ座標
系における座標情報が取得できるものであればよい。また、説明を具体化するために、以
下では三次元モデルデータ50として、三次元点群データを用いた構成を一例として説明
する。
なお、作業前に所定のキャリブレーションを行い、ロボット座標系及びセンサ座標系を
互いに関連付け、例えばセンサ座標系を基にユーザが位置(座標)を指定することにより
、アーム21やセンサ22が対応した位置を基に動作制御されるように構成をなしてもよ
い。
<端末1の機能>
図4は、端末1に実装される機能を例示したブロック図である。本実施の形態において
は、端末1のプロセッサ10は、三次元点群データ取得部(三次元モデルデータ取得部)
101、基準平面設定部102、近似面生成部103、溶接部点群データ抽出部104、
エリア分割部105、溶接評価部106を有している。また、端末1のストレージ12は
、三次元点群データ記憶部(三次元モデルデータ記憶部)121、溶接部点群データ記憶
部122、溶接評価結果記憶部123を有している。
三次元点群データ取得部101は、端末1の入出力部14からの指示により、例えば作
業用ロボット2を制御し、アーム21及びセンサ22を動作させて検査対象物4の三次元
点群データ40を取得する。なお、検査対象物4の溶接部401を含む領域の三次元点群
データを取得できるよう、アーム21及びセンサ22の動作は予め設定されている。取得
した三次元点群データは、例えばセンサ座標系に基づく三次元座標情報データであり、三
次元点群データ記憶部121に記憶される。
図6は、三次元点群データ取得部101により取得される三次元点群データ40の一例を
示す図である。図6に示す通り、三次元点群データは検査対象物4の溶接部401を含む
領域の形状データである三次元点群データである。
溶接部点群データ取得部102は、まず端末1の入出力部14によりユーザが入力、も
しくは予めシステムに記録された溶接部の領域を示す位置座標情報に基づいて、溶接部の
領域を覆う基準平面60を設定する。図7は、基準平面の一例を示す図である。図7に示
すように、基準平面60は、例えば、溶接部の領域を覆い、かつ溶接部の面と略平行な面
となるようにユーザが入力又は予め設定される。また、基準平面60は、3点またはそれ
以上の数の点により領域が設定される。
次に、溶接部点群データ取得部102は、基準平面60に覆われたエリアの点群データを
溶接部点群データ51として取得する。図8は、基準平面に基づいて三次元点群データ5
0から溶接部点群データ51を抽出する一例を示す図である。図8に示す例では、基準平
面50に対して垂直方向であって、基準平面と重なる位置に存在する点群を溶接部点群デ
ータ51として抽出し、抽出した溶接部点群データ51を溶接部点群データ記憶部122
に保存する。図9は、抽出した溶接部点群データ51の一例を示す図である。図9に示す
通り、抽出した溶接部点群データ51は溶接部401を中心とした領域の点群データであ
る。
近似面生成部103は、まず基準平面60上にグリッド交点61を設定する。ここで、
図10に当該グリッド交点を基準平面60上に設定する方法の一例を示す。図10に示す
例では、基準平面60の縦横それぞれ4等分する位置にグリッド線を定義し、各グリッド
線の交点である25個のグリッド交点を設定する。グリッド線の間隔は必ずしも基準平面
を4等分にする間隔である必要は無く、任意に設定することが可能である。
次に、近似面生成部103は、複数のグリッド交点に対応する点を溶接部点群データから
選択する。ここで、図11に複数のグリッド交点に対応する点を溶接部点群データから選
択する一例を示す。図11に示す通り、複数のグリッド交点の三次元座標情報と溶接部点
群データの各点の三次元座標情報に基づいて、各グリッド交点から三次元空間における距
離が最も近い点を溶接部点群データから選択する。当該処理により得られたグリッド交点
に対応する複数点のデータの一例を図12に示す。図12に示す複数点は溶接部点群デー
タから選択された25個の点データであるため、検査対象物4の表面の三次元座標を示し
ている。
次に、近似面生成部103は、近似面を生成する。図13は、近似面生成部103が複
数の三角形により構成されるメッシュにより近似面を生成する一例を2次元で示している
。図13に示す通、上述した処理により選択されたグリッド交点に対応する複数個の点デ
ータに基づいて近似曲線を生成し、この近似曲線により複数の三角形で構成されるメッシ
ュ(近似面)を生成する。このように生成された近似面は、検査対象物4が溶接される前
の原盤の表面形状を近似しているものと考えることができる。
溶接部点群データ抽出部104は、生成したメッシュ(近似面)から所定距離以上離れ
た点群データを抽出する。図14は、メッシュ(近似面)から所定距離以上離れた点群デ
ータを抽出する方法の一例を示している。溶接部点群データ抽出部104は、溶接部点群
データの各点について、メッシュを構成する三角形と直交するベクトルの長さを算出して
メッシュからの距離を計算する。もし複数の三角形に対して直交するベクトルが存在する
場合には最も距離の近いベクトルを選択する。そして、入出力部14によりユーザが入力
、又は予め設定された距離のしきい値よりも、メッシュからの距離が大きな点群を溶接部
点群データ80として抽出する。図15は、上記処理に基づいて溶接部点群データから抽
出された溶接部点群データ80の一例を示す図である。図15に示す通り、メッシュは検
査対象物4が溶接される前の原盤の表面形状を近似しているため、メッシュから所定距離
以上離れた点群は、検査対象物4の原盤の表面からの距離が所定以上離れた点群のデータ
であるとみなすことができる。
エリア分割部105は、まず抽出した溶接部点群データ80を含む平面上のエリアを設
定する。例えば、端末1を介してユーザによって選択された1番目と2番目の点に基づい
て平面エリアの長手方向のベクトルが定義され、3番目に選択された点に基づいて前記長
手方向と直交する短い辺の方向のベクトルが定義される。ここで、当該平面上のエリアは
溶接部点群データ80の外側に余白が少ない狭いエリアとして設定することがより望まし
いため、溶接部点群データ80の長手方向及び短手方向のそれぞれの隅に位置する点座標
に基づいて、平面エリアの両端の位置を設定する。図16は、溶接部点群データ80を含
む平面上のエリアを設定した結果の一例を示した図である。図16に示す通り、溶接部点
群データ80の外側に余白となるエリアがほとんど生じないように平面エリア62が設定
される。
エリア分割部105は、次に設定した平面エリアを複数エリアに分割する。図17は、平
面エリアを分割する方法の一例を示している。図17に示す通り、例えば、平面エリアは
、長手方向と短手方向の各辺の中点を結ぶことで4つのエリアに分割される。更に、4つ
に分割されたエリアは、溶接の開始位置を含むスタートエリア、溶接が終了位置を含むエ
ンドエリア、溶接の開始位置を終了位置の間の溶接部分を含むメインエリアの3エリアに
定義される。例えば、端末1によりユーザによって1番目に選択された点を含む又は最も
近いエリアをスタートエリア、2番目に選択された点を含む又は最も近いエリアをエンド
エリア、残された2つのエリアを統合したエリアをメインエリア、として分割後の各エリ
アを定義することができる。
溶接評価部106は、定義された3つのエリア毎にそれぞれ異なる溶接不良判定基準を
設け、当該基準に基づいて溶接不良判定を行う。図18は、分割した各エリアにおいて溶
接不良を判定する方法の一例を示す図である。溶接不良判定の一例として、例えば、図1
8に示すように、各エリアにおいて、メッシュ70もしくは基準平面60から溶接部点群
データ80の各点群までの距離を計測し、距離が最大となる点をエリア毎に抽出する。定
義された3つのエリア毎に異なる不良判定しきい値を設け、各エリアにおける凹部の深さ
が最も深い点が当該エリアの不良判定しきい値を超えているか否かを判定し、いずれかの
エリアにおいて不良判定しきい値を超える深さの点が存在する場合に当該溶接が不良であ
る旨の不良判定を行うことができる。溶接評価部106で評価された評価結果の情報は、
溶接評価結果記憶部123に記憶される。
<溶接検査方法のフローチャート>
図5は、本実施の形態1の溶接検査システム100における溶接検査方法のフローチャ
ートの一例である。
まず、ユーザは、検査対象物4の溶接部401の検査を行う指令を端末1により入力し
、アーム21及びセンサ22を動作させることにより、三次元点群データ取得部101に
より、例えば、図6に示すような作業台上に位置する検査対象物4の基準三次元点群デー
タ50を取得する(ステップ101)。
次に、ユーザが端末により入力した複数の点座標の情報、又は溶接検査システムに予め
記録されている情報に基づいて、溶接部点群データ取得部102は基準平面を設定する。
基準平面は、例えば、図7に示すように、溶接部の領域を覆い、かつ溶接部の面と略平行
となる所定の向きと位置に設定される。また、基準平面60は、3点またはそれ以上の数
の点により領域が設定されても良い。(ステップ102)。
次に、溶接部点群データ取得部102により、基準平面60により設定されたエリア内
に存在する溶接部点群データを三次元点群データ50から取得する(ステップ103)。
この時、図8に示されるように、基準平面60の垂直投影エリアに存在する点群を三次元
点群データ50から取得することで、溶接部点群データ51を抽出する。ここで、抽出さ
れる点群は、基準平面60の厳密に垂直な垂直投影エリアに存在するものに限られず、基
準平面60に略垂直な位置に存在する点群を抽出しても良い。
次に、近似面生成部103は、近似面を生成する前処理として、基準平面60上に所定
間隔で縦横に格子状のグリッド線を設定し、グリッド線の交点をグリッド交点として設定
する(ステップ104)。図10に示すグリッド交点の設定一例では、基準平面60の縦
横それぞれの長さが25%の位置にグリッド線を設定して、各交点をグリッド交点61と
して設定している。
近似面生成部103は、近似面を生成する前処理の次のステップとして、各グリッド交
点について3次元座標の位置が最も近い対応点52を溶接部点群データから選択する(ス
テップ105)。図11はこの対応点52を選択する処理を二次元的に示したものである
次に、近似面生成部103は、対応点52に基づいて近似曲線を生成し、近似曲線によ
るメッシュ(近似面)を作成する(ステップ106)。図13は、対応点52に基づいて
近似曲線を生成するイメージ図を示している。
次に、溶接部点群データ抽出部104は、溶接部点群データの各点についてメッシュ(近
似面)との距離を計算して、メッシュから所定距離以上離れた点群を溶接部点群データ8
0として抽出する(ステップ107)。ここで、メッシュ(近似面)は、溶接前の検査対
象物4の原盤表面を近似した面となっているため、溶接部点群データ80は、溶接前の検
査対象物4の原盤表面から出っ張っている凸部及び窪んでいる凹部の点群である。
次に、エリア分割部105は、図16に示すように、溶接部点群データ80を含み外側
に余剰エリアが少ない矩形の平面エリア62を設定する。次に、図17に示すように、当
該平面エリア62を縦横それぞれ中央位置で2分割することにより、4つのエリアに分割
し、端末1によりユーザによって1番目に選択された点を含む又は最も近いエリアをスタ
ートエリア、2番目に選択された点を含む又は最も近いエリアをエンドエリア、残された
2つのエリアを統合したエリアをメインエリア、として分割後の各エリアを定義すること
により、スタートエリア、エンドエリア、メインエリアがそれぞれ定義される(ステップ
108)。
次に、溶接評価部106は、各エリアにおいて各点のメッシュ70からの距離を計算す
ることで凹部の深さ距離を計測して、エリア毎に凹部深さの最大値を出力する(ステップ
108)。本ステップでは、計測されたエリア毎の凹部深さの最大値を、エリア毎に予め
設定されたそれぞれ異なる判定しきい値と比較することにより、少なくともいずれかのエ
リアにおいて凹部深さが判定しきい値よりも深い点(部分)が存在する場合に、溶接が不
良であると判定することも可能である。具体的には、溶接ビードの表面に発生するピット
(小さく窪んだ穴)が存在する場合に溶接不良と判定することができるため、ピット等が
原因で生じる応力低下や腐食などの溶接部の性能低下を検出することができる。
レーザ溶接等の溶接を行う場合、一般的に、溶接のスタートエリアでは溶接開始するた
めに溶接ヘッドが同じ位置に滞在する時間が長くなる傾向があるため凹部の深さが深くな
る。一方、メインエリアでは、溶接ヘッドが安定した定速移動するため比較的凹部の深さ
が浅い。また、エンドエリアで凸部が形成される傾向がある。このように、溶接のエリア
毎に形成される溶接ビードの凹凸形状が異なるため、溶接エリアの溶接ビード凹部の最大
深さが浅くても、溶接不良と判断すべきケースが存在する。
上述したような技術によると、溶接ビードのエリア毎に凹部の最大深さを計測して、エリ
ア毎に正常/異常の判定を行うことができるため、一つに溶接ビードに対して単一の判定
しきい値を用いて溶接の不良を判定するよりも、溶接の不良判定の精度を向上させること
ができる。
以上、本実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするため
のものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸
脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
1 端末
2 作業用ロボット
3 コントローラ
4 検査対象物
10 プロセッサ
11 メモリ
12 ストレージ
13 送受信部
14 入出力部
15 バス
21 アーム
22 センサ
50 三次元点群データ
51 溶接部点群データ
52 対応点
60 基準平面
61 グリッド交点
62 平面エリア
70 メッシュ(近似面)
80 溶接部点群データ
100 溶接検査システム
101 三次元点群データ取得部
102 溶接部点群データ取得部
103 近似面生成部
104 溶接部点群データ抽出部
105 エリア分割部
106 溶接評価部
121 三次元点群データ記憶部
122 溶接部点群データ記憶部
123 溶接評価結果記憶部
401 溶接部


Claims (8)

  1. 計測対象物の溶接部の形状を検査する溶接検査システムであって、
    所定計測領域における前記計測対象物の形状を計測して形状データを取得する形状データ
    取得部と、
    取得した前記形状データに基づいて溶接部のデータを取得する溶接部データ取得部と、
    前記溶接部を複数のエリアに分けて設定するエリア設定部と、
    設定された複数のエリア毎に個別に設定された判定基準に基づいて、エリア毎に溶接評価
    を行う溶接評価部と、
    を含む、ことを特徴とする溶接検査システム。
  2. 請求項1に記載の溶接検査システムにおいて、
    前記溶接部データ取得部の取得する前記溶接部のデータは、溶接部の深さを示す情報を
    含み、
    前記溶接評価部は、前記複数のエリア毎にそれぞれ設定された深さの判定しきい値に基
    づいて溶接評価を行う、ことを特徴とする溶接検査システム。
  3. 請求項2に記載の溶接検査システムにおいて、
    前記溶接評価部は、前記複数のエリア毎に当該エリア内に前記判定しきい値を超える深
    さとなる部分が存在するか否かを判定し、前記複数のエリアのいずれかにおいて前記判定
    しきい値を超える深さとなる部分が存在する場合に、溶接が不良であると評価する、こと
    を特徴とする溶接検査システム。
  4. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の溶接検査システムにおいて、
    前記形状データ取得部は、計測対象物の形状データを三次元点群データとして取得し、
    前記溶接部データ取得部は、前記三次元点群データから選択された一部の点群に基づい
    て近似面を生成し、前記三次元点群データの点群と前記近似面の垂直距離が所定値を超え
    る点群を溶接部の形状データとして取得する、ことを特徴とする溶接検査システム。
  5. 請求項4に記載の溶接検査システムにおいて、
    前記溶接部データ取得部は、前記三次元点群データから選択された一部の点群に基づい
    て生成した近似曲線を用いて複数の三角形で構成されるメッシュを近似面として生成する
    、ことを特徴とする溶接検査システム。
  6. 請求項4又は請求項5に記載の溶接検査システムにおいて、
    前記溶接部形状データ取得部は、ユーザにより入力された座標情報、又は予め記録され
    た座標情報に基づいて定義される基準平面の平面上に複数の代表点を設定し、当該複数の
    代表点の各々について最も近い距離にある対応点を前記三次元点群データから選択し、選
    択された複数の前記対応点に基づいて近似曲線を生成する、ことを特徴とする溶接検査シ
    ステム。
  7. 計測対象物の溶接部の形状を検査する溶接検査方法であって、
    所定計測領域における前記計測対象物の形状を計測して形状データを取得するステップ
    と、
    取得した前記形状データに基づいて溶接部のデータを取得するステップと、
    前記溶接部を複数のエリアに分けて設定するステップと、
    設定された複数のエリア毎に個別に設定された判定基準に基づいて、エリア毎に溶接評価
    を行うステップと、
    を含む、ことを特徴とする溶接検査方法。
  8. 計測対象物の溶接部の形状を検査する溶接検査方法をコンピュータに実行させるための
    溶接検査プログラムであって、
    前記溶接検査プログラムは、前記溶接検査方法として、
    計測対象物の溶接部の形状を検査する溶接検査方法であって、
    所定計測領域における前記計測対象物の形状を計測して形状データを取得するステップ
    と、
    取得した前記形状データに基づいて溶接部のデータを取得するステップと、
    前記溶接部を複数のエリアに分けて設定するステップと、
    設定された複数のエリア毎に個別に設定された判定基準に基づいて、エリア毎に溶接評価
    を行うステップと、
    をコンピュータに実行させる、ことを特徴とする溶接検査プログラム。
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