JPH01209307A - 溶接部の表面形状検査方法 - Google Patents
溶接部の表面形状検査方法Info
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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、鋼板等を突合せ溶接した溶接部の、盛上り部
を切削除去した後の表面形状を検査する方法に関する。
を切削除去した後の表面形状を検査する方法に関する。
帯状鋼板の連続処理ラインにおいては、先行鋼板の後端
と後行鋼板の先端とを溶接して、連続酸洗や連続圧延な
どの連続処理が行われる。
と後行鋼板の先端とを溶接して、連続酸洗や連続圧延な
どの連続処理が行われる。
この溶接には、フラッシュバット溶接が一般に用いられ
るが、フラッシュバット溶接時には、鋼板の突合せ部が
押し付けられ、この押付は力のために溶接部が***変形
する。この***部は、後続の処理ラインにおいて障害と
なるので、溶接機の出側において切削機により切削除去
される。しかし、切削時の切削バイトの位置ずれや刃の
変形等のために、***部の削り残しや切削面の肌荒れ等
が生じる。このような切削部の形状不整は、その程度に
よっては後工程の支障となるので、切削機の出側におい
てその表面形状を検査する必要がある。従来この検査は
、ライン操業者の目視と触手によって行っていた。
るが、フラッシュバット溶接時には、鋼板の突合せ部が
押し付けられ、この押付は力のために溶接部が***変形
する。この***部は、後続の処理ラインにおいて障害と
なるので、溶接機の出側において切削機により切削除去
される。しかし、切削時の切削バイトの位置ずれや刃の
変形等のために、***部の削り残しや切削面の肌荒れ等
が生じる。このような切削部の形状不整は、その程度に
よっては後工程の支障となるので、切削機の出側におい
てその表面形状を検査する必要がある。従来この検査は
、ライン操業者の目視と触手によって行っていた。
溶接部の盛上り部を切削除去した後の表面形状の検査を
、ライン操業者の目視と触手によって行っていた従来の
方法では、検査の能率が低いうえに官能検査であるがゆ
えの判定のばらつきが太きく、また検査者の負荷も大き
いものであった。
、ライン操業者の目視と触手によって行っていた従来の
方法では、検査の能率が低いうえに官能検査であるがゆ
えの判定のばらつきが太きく、また検査者の負荷も大き
いものであった。
一方、鋼板等の表面形状を検査する方法として、光切断
法といわれる光学的検査方法が知られている。この方法
は、線状の光を被検査面に対して斜め方向から照射し、
被検査面上の光切断線をテレビカメラ等で撮像すること
により、被検査面の形状を検査する方法である（特開昭
５４−７６１８０号公報。
法といわれる光学的検査方法が知られている。この方法
は、線状の光を被検査面に対して斜め方向から照射し、
被検査面上の光切断線をテレビカメラ等で撮像すること
により、被検査面の形状を検査する方法である（特開昭
５４−７６１８０号公報。
特開昭５８−１４３２０４号公報参照）。
しかし前記従来の光学的検査方法は、たんに光切断線を
一定の基準形状と比較して良否を判定するだけのもので
ある。本発明の対象とする被検査面の形状は、形状不整
が生じる原因によりそれぞれ異なる表面形状となるが、
被検査面の形状をパターンとして検出し、検出したパタ
ーンから形状不整の原因まで推定しようとするときに、
前記従来の方法は適用できないものであった。
一定の基準形状と比較して良否を判定するだけのもので
ある。本発明の対象とする被検査面の形状は、形状不整
が生じる原因によりそれぞれ異なる表面形状となるが、
被検査面の形状をパターンとして検出し、検出したパタ
ーンから形状不整の原因まで推定しようとするときに、
前記従来の方法は適用できないものであった。
本発明の目的は、光切断法による表面形状検査において
、撮像装置で得られた光切断像をパターンとして識別し
て表面形状の不整を判別することを目的とする。
、撮像装置で得られた光切断像をパターンとして識別し
て表面形状の不整を判別することを目的とする。
本発明の溶接部の表面形状検査方法は、その目的を達成
するために、突合せ溶接部の盛上り部を一切削除去した
後の表面形状を光切断法により検査する方法において、
撮像装置により得られた光切断像の各点の座標位置を求
め、該各点の座標位置の一方の側から順に隣り合う座標
位置の差分値を算出し、該差分値の大きさにより差分値
の連なりを零、正及び負の符号の連なりに変換し、該符
号の連なりのパターンを予め設定した複数の基準パター
ンと比較して表面形状を判別することを特徴とする。
するために、突合せ溶接部の盛上り部を一切削除去した
後の表面形状を光切断法により検査する方法において、
撮像装置により得られた光切断像の各点の座標位置を求
め、該各点の座標位置の一方の側から順に隣り合う座標
位置の差分値を算出し、該差分値の大きさにより差分値
の連なりを零、正及び負の符号の連なりに変換し、該符
号の連なりのパターンを予め設定した複数の基準パター
ンと比較して表面形状を判別することを特徴とする。
以下、図面を参照しながら、実施例により本発明の特徴
を具体的に説明する。
を具体的に説明する。
第１図は本発明実施例の装置構成を示す概略図である。
図に示すように、鋼板Ｓは溶接時の盛上り部を切削除去
した部分（以下、溶接部という）Ｗを有している。この
溶接部Ｗの表面形状は、第２図に例を示すように、切削
時の状況によって種々の形状となる。同図において、実
線は切削後の表面形状を示し、斜線部は切削された部分
を示す。同図（ａ）は正常な切削時の表面形状、同図（
ｂ）は切削位置が右側にずれて左側に削り残しが生じた
表面形状、同図（Ｃ）は切削位置が左側にずれて右側に
削り残し生じた表面形状、同図（６）は切削位置が上方
にずれて全体的に削り残しが生じた表面形状をそれぞれ
示し、同図（ｅ）はバイトの刃の不良による粗い切削面
を示す。同図（ａ）を除いて他の形状の溶接部は後工程
において問題があるので、このような形状不整の発生を
検出すると共に事後の発生を防止する必要がある。
した部分（以下、溶接部という）Ｗを有している。この
溶接部Ｗの表面形状は、第２図に例を示すように、切削
時の状況によって種々の形状となる。同図において、実
線は切削後の表面形状を示し、斜線部は切削された部分
を示す。同図（ａ）は正常な切削時の表面形状、同図（
ｂ）は切削位置が右側にずれて左側に削り残しが生じた
表面形状、同図（Ｃ）は切削位置が左側にずれて右側に
削り残し生じた表面形状、同図（６）は切削位置が上方
にずれて全体的に削り残しが生じた表面形状をそれぞれ
示し、同図（ｅ）はバイトの刃の不良による粗い切削面
を示す。同図（ａ）を除いて他の形状の溶接部は後工程
において問題があるので、このような形状不整の発生を
検出すると共に事後の発生を防止する必要がある。
本実施例においては、鋼板Ｓの搬送経路に、レーザ光源
１と円柱レンズ２からなる線状光源を配置し、線状のレ
ーザビームを鋼板Ｓの溶接部Ｗに直交するように斜め上
方から照射する。この照射により溶接部Ｗとその近傍を
含む光切断線Ｃが得られる。このときの光切断線Ｃは、
第２図の（ａ）〜（ｅ）の実線で示したような、溶接部
Ｗの表面形状に対応した形状となる。
１と円柱レンズ２からなる線状光源を配置し、線状のレ
ーザビームを鋼板Ｓの溶接部Ｗに直交するように斜め上
方から照射する。この照射により溶接部Ｗとその近傍を
含む光切断線Ｃが得られる。このときの光切断線Ｃは、
第２図の（ａ）〜（ｅ）の実線で示したような、溶接部
Ｗの表面形状に対応した形状となる。
そして、鋼板Ｓの上方で好ましくは前記レーザビームが
正反射する方向に撮像装置３を設置し、この撮像装置３
で前記光切断線Ｃを撮像する。
正反射する方向に撮像装置３を設置し、この撮像装置３
で前記光切断線Ｃを撮像する。
撮像装置３では１．たとえば第３図に示すような光切断
像が得られる。第３図は、撮像装置３としてＣＣＤ（電
荷結合デバイス）カメラを用いたときの映像を模式的に
示したもので、縦ｔｉＮ個の各マス目はＣＣＤカメラの
撮像素子群の各画素を示し、図中のＸ点は、光切断像の
各座標位置（Ｘ、、Ｙ、）を示している。
像が得られる。第３図は、撮像装置３としてＣＣＤ（電
荷結合デバイス）カメラを用いたときの映像を模式的に
示したもので、縦ｔｉＮ個の各マス目はＣＣＤカメラの
撮像素子群の各画素を示し、図中のＸ点は、光切断像の
各座標位置（Ｘ、、Ｙ、）を示している。
撮像装置３からの映像信号は演算器４に入力される。演
算器４は、座標位置を示すＮ個の信号を処理して、零、
正及び負の符号の連なりのパターンに変換する。
算器４は、座標位置を示すＮ個の信号を処理して、零、
正及び負の符号の連なりのパターンに変換する。
このパターン変換は以下のようにして行う。すなわち、
まず、Ｘ軸方向に隣接する２つの座標位ｉ（Ｘ、、 Ｙ
、）、 （Ｘ、、、、 Ｙ、、、）の差分値ａ。をａ、
、＝（Ｙ、、、＋ −Ｙ、、）／（Ｘｎ＋＋ −Ｘ、、
）ただし ｎ＝１．・・・、Ｎ−１ として算出する。つぎに、このＮ−１個の差分値ａ、。
まず、Ｘ軸方向に隣接する２つの座標位ｉ（Ｘ、、 Ｙ
、）、 （Ｘ、、、、 Ｙ、、、）の差分値ａ。をａ、
、＝（Ｙ、、、＋ −Ｙ、、）／（Ｘｎ＋＋ −Ｘ、、
）ただし ｎ＝１．・・・、Ｎ−１ として算出する。つぎに、このＮ−１個の差分値ａ、。
を一方の側からｍ個おきに順番に抽出し、抽出した各差
分値ａ０が、ａｈａ＞１のときは正（＋）の符号を付与
し、ａｈａ＜−１のときは負（−）の符号を付与し、−
１≦ａ、、、≦１のときは零（０）の符号を付与する。
分値ａ０が、ａｈａ＞１のときは正（＋）の符号を付与
し、ａｈａ＜−１のときは負（−）の符号を付与し、−
１≦ａ、、、≦１のときは零（０）の符号を付与する。
ここで前記の個数ｍは、撮像装置３の撮像素子の数及び
得られる光切断像の曲線部の勾配の程度によって適宜な
数を定める。撮像素子数が多い場合及び曲線部の勾配が
小さい場合はｍの値を大きく採り、撮像素子数が少ない
場合及び曲線部の勾配が大きい場合はｍの値を小さく採
るとよい。本実施例の場合はｍ＝２とした。
得られる光切断像の曲線部の勾配の程度によって適宜な
数を定める。撮像素子数が多い場合及び曲線部の勾配が
小さい場合はｍの値を大きく採り、撮像素子数が少ない
場合及び曲線部の勾配が大きい場合はｍの値を小さく採
るとよい。本実施例の場合はｍ＝２とした。
このようにして、零（０）、正（＋）、負（−）のいず
れかに変換された符号の連なりは、たとえば第３図に示
したような正常な切削時の表面形状の場合は、０，０．
−、−、−．０，０，０．０．０゜＋、＋、＋、０．０
となる。
れかに変換された符号の連なりは、たとえば第３図に示
したような正常な切削時の表面形状の場合は、０，０．
−、−、−．０，０，０．０．０゜＋、＋、＋、０．０
となる。
そして、このようにして得られた符号の連なりを、さら
につぎのようにして、別の零、正及び負の符号の連なり
に変換する。まず最初は０とし、つぎに来る符号が別の
符号でかつ２個連続してあった場合その別の符号を１つ
採る。これを順に行い、最初の０を含んで３個の０が採
られた時点で変換を終了する。
につぎのようにして、別の零、正及び負の符号の連なり
に変換する。まず最初は０とし、つぎに来る符号が別の
符号でかつ２個連続してあった場合その別の符号を１つ
採る。これを順に行い、最初の０を含んで３個の０が採
られた時点で変換を終了する。
このようにして２回目に変換された符号の連なりは、前
記の正常な切削時の表面形状の場合は、０、−．０．＋
、Ｏとなる。
記の正常な切削時の表面形状の場合は、０、−．０．＋
、Ｏとなる。
第２図の（ａ）〜（ｅ）に例示したそれぞれの表面形状
に対して、上記変換方法により得られる零、正及び負の
符号の連なりのパターンを示すと、第１表のようになる
。
に対して、上記変換方法により得られる零、正及び負の
符号の連なりのパターンを示すと、第１表のようになる
。
第１表
このようにして撮像装置３からの映像信号を、演算器４
により、零、正及び負の符号の連なりのパターンに変換
し、この変換信号を判別器５に入力する。
により、零、正及び負の符号の連なりのパターンに変換
し、この変換信号を判別器５に入力する。
判別器５には、設定器６から、たとえば第１表に示した
ような、切削時の状況によって定まる表面形状に対応し
た複数個の基準パターンＡ、Ｂ。
ような、切削時の状況によって定まる表面形状に対応し
た複数個の基準パターンＡ、Ｂ。
Ｃ，Ｄが入力されている。そして判別器５は、演算器４
からの入カバターンと基準パターンとを比較して、人カ
バターンが基準パターンの何れと一致するかを判別する
。もし、何れとも判別されない場合は、第１表に示す（
ｅ）のパターンの場合であることが判別される。
からの入カバターンと基準パターンとを比較して、人カ
バターンが基準パターンの何れと一致するかを判別する
。もし、何れとも判別されない場合は、第１表に示す（
ｅ）のパターンの場合であることが判別される。
この判別の結果、鋼板Ｓの溶接部Ｗの表面形状が、たと
えば第２図に示した表面形状のうちの何れの形状である
かが判別されるので、本実施例の方法により、溶接部の
形状不整と共に、その原因も同時に検出される。
えば第２図に示した表面形状のうちの何れの形状である
かが判別されるので、本実施例の方法により、溶接部の
形状不整と共に、その原因も同時に検出される。
〔発明の効果〕
以上に説明したように、本発明においては、鋼板等の突
合せ溶接部の盛上り部を切削除去した後の表面形状を検
査するのに、撮像装置により得られた光切断像の各点の
座標位置を求め、この各点の座標位置から光切断像の形
状に対応した零、正及び負の符号の連なりのパターンを
求め、このパターンを予め設定した複数の基準パターン
と比較することにより表面形状を判別する。このように
、光切断像の形状すなわち被検査面の形状をパターンと
して識別するようにしたので、形状不整が生じる原因に
よって異なる各種の表面形状を判別することができる。
合せ溶接部の盛上り部を切削除去した後の表面形状を検
査するのに、撮像装置により得られた光切断像の各点の
座標位置を求め、この各点の座標位置から光切断像の形
状に対応した零、正及び負の符号の連なりのパターンを
求め、このパターンを予め設定した複数の基準パターン
と比較することにより表面形状を判別する。このように
、光切断像の形状すなわち被検査面の形状をパターンと
して識別するようにしたので、形状不整が生じる原因に
よって異なる各種の表面形状を判別することができる。
これにより、形状不整を検出して後工程での支障を排除
できると共に、形状不整の原因を明らかにして再発を防
止することができる。
できると共に、形状不整の原因を明らかにして再発を防
止することができる。
第１図は本発明実施例の装置構成を示す概略図、第２図
は溶接部の表面形状の例を示す図、第３図は撮像装置で
得られた光切断像の例を示す図である。 １：レーザ光源 ２：円柱レンズ３：撮像装置
４：演算器 ５：判別器 ６：設定器 Ｓ；鋼板 １〜：溶接部Ｃ：光切断線 特許出願人 新日本製鐵 株式會社代 理
人 小 月 益 （ほか２名）第 １
図 第 ２ 図 第 ３ ■Ｘ
は溶接部の表面形状の例を示す図、第３図は撮像装置で
得られた光切断像の例を示す図である。 １：レーザ光源 ２：円柱レンズ３：撮像装置
４：演算器 ５：判別器 ６：設定器 Ｓ；鋼板 １〜：溶接部Ｃ：光切断線 特許出願人 新日本製鐵 株式會社代 理
人 小 月 益 （ほか２名）第 １
図 第 ２ 図 第 ３ ■Ｘ
Claims (1)
- １、突合せ溶接部の盛上り部を切削除去した後の表面形
状を光切断法により検査する方法において、撮像装置に
より得られた光切断像の各点の座標位置を求め、該各点
の座標位置の一方の側から順に隣り合う座標位置の差分
値を算出し、該差分値の大きさにより差分値の連なりを
零、正及び負の符号の連なりに変換し、該符号の連なり
のパターンを予め設定した複数の基準パターンと比較し
て表面形状を判別することを特徴とする溶接部の表面形
状検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3596988A JPH01209307A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 溶接部の表面形状検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3596988A JPH01209307A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 溶接部の表面形状検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01209307A true JPH01209307A (ja) | 1989-08-23 |
Family
ID=12456758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3596988A Pending JPH01209307A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 溶接部の表面形状検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01209307A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5515159A (en) * | 1995-02-10 | 1996-05-07 | Westinghouse Electric Corporation | Package seal inspection system |
| US5648619A (en) * | 1994-10-19 | 1997-07-15 | Kvaerner Masa-Yards Oy | Arrangement for inspection of welded plate sections |
| US5798925A (en) * | 1995-05-16 | 1998-08-25 | L-S Electro-Galvanizing Company | Method and apparatus for monitoring a moving strip |
| JP2008045935A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Jfe Steel Kk | 突合せ溶接部の良否検査方法および装置 |
| WO2008078913A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-07-03 | Posco | Apparatus and method for on-line detecting welding part of strip sheet |
| CN104266615A (zh) * | 2014-10-14 | 2015-01-07 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种管道内壁视觉检测装置及方法 |
| JP5978338B1 (ja) * | 2015-03-16 | 2016-08-24 | 日本碍子株式会社 | 製品を生産する方法及び立体形状を測定する方法 |
-
1988
- 1988-02-17 JP JP3596988A patent/JPH01209307A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5648619A (en) * | 1994-10-19 | 1997-07-15 | Kvaerner Masa-Yards Oy | Arrangement for inspection of welded plate sections |
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| JP2016173242A (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-29 | 日本碍子株式会社 | 製品を生産する方法及び立体形状を測定する方法 |
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