JPH09101113A - 開先位置,形状の計測方法およびその装置 - Google Patents
開先位置,形状の計測方法およびその装置Info
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- JPH09101113A JPH09101113A JP7261227A JP26122795A JPH09101113A JP H09101113 A JPH09101113 A JP H09101113A JP 7261227 A JP7261227 A JP 7261227A JP 26122795 A JP26122795 A JP 26122795A JP H09101113 A JPH09101113 A JP H09101113A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】開先の開先位置,形状を、開先にスリット光を
照射し、その反射像を撮像し、その画像を画像処理し
て、物***置,形状を計測する方法で、スリット光の1
次反射像と2次反射像を区別して、開先の位置,形状を
計測する開先位置,形状の計測方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】被溶接物の外表面部に相当する線要素を検
出し、外表面部に相当する線要素の斜面部側の端点を検
出し、開先の斜面部に相当する線要素の候補の線要素群
を検出し、斜面部に相当する線要素の候補の線要素群と
外表面部に相当する線要素との交点をそれぞれ計算し、
斜面部に相当する線要素の候補が複数である場合、少な
くとも、外表面部に相当する線要素の斜面部側の端点か
ら、斜面部に相当する線要素の候補の線要素と外表面部
に相当する線要素との交点までの距離を考慮して、斜面
部に相当する線要素を一つに決定する。
照射し、その反射像を撮像し、その画像を画像処理し
て、物***置,形状を計測する方法で、スリット光の1
次反射像と2次反射像を区別して、開先の位置,形状を
計測する開先位置,形状の計測方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】被溶接物の外表面部に相当する線要素を検
出し、外表面部に相当する線要素の斜面部側の端点を検
出し、開先の斜面部に相当する線要素の候補の線要素群
を検出し、斜面部に相当する線要素の候補の線要素群と
外表面部に相当する線要素との交点をそれぞれ計算し、
斜面部に相当する線要素の候補が複数である場合、少な
くとも、外表面部に相当する線要素の斜面部側の端点か
ら、斜面部に相当する線要素の候補の線要素と外表面部
に相当する線要素との交点までの距離を考慮して、斜面
部に相当する線要素を一つに決定する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、外表面部と、外表
面部と90度より大きく180度より小さい角度で交わ
る斜面部を有する二つの被溶接物を突き合わせた開先の
開先位置,形状を、スリット光照射手段から開先にスリ
ット光を照射し、この際、被溶接物の表面から反射する
光切断像を撮像手段で撮像し、画像処理して、物***
置,形状を計測する装置に関する。
面部と90度より大きく180度より小さい角度で交わ
る斜面部を有する二つの被溶接物を突き合わせた開先の
開先位置,形状を、スリット光照射手段から開先にスリ
ット光を照射し、この際、被溶接物の表面から反射する
光切断像を撮像手段で撮像し、画像処理して、物***
置,形状を計測する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】被溶接物を突き合わせた開先の位置を検
出する従来の方法を例に上げると、特開平6−331332 号
公報に開示されるように、スリット光をスリット光照射
手段から照射して、開先に反射されたスリット光の反射
光を撮像手段で撮像して、そして、撮像した画像を画像
処理して開先位置の計測を行うものがある。
出する従来の方法を例に上げると、特開平6−331332 号
公報に開示されるように、スリット光をスリット光照射
手段から照射して、開先に反射されたスリット光の反射
光を撮像手段で撮像して、そして、撮像した画像を画像
処理して開先位置の計測を行うものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】スリット光と被溶接物
(被溶接物が円筒の配管の場合、被溶接物の接線)のな
す角が直角でない場合、スリット光の2次反射像が発生
する。
(被溶接物が円筒の配管の場合、被溶接物の接線)のな
す角が直角でない場合、スリット光の2次反射像が発生
する。
【0004】例えば、図2に示すような装置において、
スリット光25と被溶接物21,22とのなす角φ1
(本明細書で、なす角は、撮像手段26側の角度とす
る)が、90度より小さく0度より大きく、撮像手段2
6の中心線と被溶接物21,22とのなす角φ2が、ス
リット光25と被溶接物21,22とのなす角φ1より
小さく0度より大きくなった場合は、図3のようなスリ
ット光の反射画像が検出される。ここで、3Aは、スリ
ット光25が外表面Aに反射した1次反射像、3Bは、
スリット光25が斜面Bに反射した1次反射像、3C
は、スリット光25が外表面Cに反射した1次反射像、
3Dは、スリット光25が斜面Dに反射した1次反射
像、4Bは、スリット光25が斜面Dに反射し、さら
に、斜面Bに反射した2次反射像、4Dは、スリット光
25が斜面Bに反射し、さらに、斜面Dに反射した2次
反射像である。
スリット光25と被溶接物21,22とのなす角φ1
(本明細書で、なす角は、撮像手段26側の角度とす
る)が、90度より小さく0度より大きく、撮像手段2
6の中心線と被溶接物21,22とのなす角φ2が、ス
リット光25と被溶接物21,22とのなす角φ1より
小さく0度より大きくなった場合は、図3のようなスリ
ット光の反射画像が検出される。ここで、3Aは、スリ
ット光25が外表面Aに反射した1次反射像、3Bは、
スリット光25が斜面Bに反射した1次反射像、3C
は、スリット光25が外表面Cに反射した1次反射像、
3Dは、スリット光25が斜面Dに反射した1次反射
像、4Bは、スリット光25が斜面Dに反射し、さら
に、斜面Bに反射した2次反射像、4Dは、スリット光
25が斜面Bに反射し、さらに、斜面Dに反射した2次
反射像である。
【0005】また、スリット光25と被溶接物21,2
2とのなす角φ1が、180度より小さく、90度より
大きい場合は、図4のような反射画像が検出される。
2とのなす角φ1が、180度より小さく、90度より
大きい場合は、図4のような反射画像が検出される。
【0006】特に、被溶接物が円筒の配管の場合、開先
位置,形状の計測装置を搭載した溶接機の走行レールと
配管の中心軸の不一致や、姿勢が一定でないことによる
たわみの変化などにより、スリット光の照射角を一定に
保つことが難しく、2次反射像が開先の斜面部に発生す
る場合が生じる。
位置,形状の計測装置を搭載した溶接機の走行レールと
配管の中心軸の不一致や、姿勢が一定でないことによる
たわみの変化などにより、スリット光の照射角を一定に
保つことが難しく、2次反射像が開先の斜面部に発生す
る場合が生じる。
【0007】特開平6−331332 号公報に開示される方法
では、1次反射像と2次反射像を同様に処理し、1次反
射像と2次反射像を区別する処理が含まれていないた
め、スリット光の1次反射像3Bと2次反射像4B、及
び、1次反射像3Cと2次反射像4Cを区別することが
できない。そのため、2次反射像4Bを誤って1次反射
像3Bとして検出する場合や、2次反射像4Cを誤って
1次反射像3Cとして検出する場合が生じ、誤った開先
位置,形状を出力する場合が発生する。
では、1次反射像と2次反射像を同様に処理し、1次反
射像と2次反射像を区別する処理が含まれていないた
め、スリット光の1次反射像3Bと2次反射像4B、及
び、1次反射像3Cと2次反射像4Cを区別することが
できない。そのため、2次反射像4Bを誤って1次反射
像3Bとして検出する場合や、2次反射像4Cを誤って
1次反射像3Cとして検出する場合が生じ、誤った開先
位置,形状を出力する場合が発生する。
【0008】本発明の目的は、外表面部と、前記外表面
部と90度より大きく180度より小さい角度で交わる
斜面部を有する二つの被溶接物を突き合わせた開先の開
先位置,形状を、スリット光照射手段から前記開先にス
リット光を照射して、そのスリットが光被溶接物の表面
に反射した反射像を撮像手段で撮像して、そして、その
撮像手段に撮像された画像を画像処理して、開先位置,
形状を計測する開先位置,形状の計測装置において、ス
リット光の2次反射像を、1次反射像として誤認識せ
ず、開先の位置,形状を正確に計測する開先位置,形状
の計測方法及び装置を提供することにある。
部と90度より大きく180度より小さい角度で交わる
斜面部を有する二つの被溶接物を突き合わせた開先の開
先位置,形状を、スリット光照射手段から前記開先にス
リット光を照射して、そのスリットが光被溶接物の表面
に反射した反射像を撮像手段で撮像して、そして、その
撮像手段に撮像された画像を画像処理して、開先位置,
形状を計測する開先位置,形状の計測装置において、ス
リット光の2次反射像を、1次反射像として誤認識せ
ず、開先の位置,形状を正確に計測する開先位置,形状
の計測方法及び装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】外表面部と、前記外表面
部とのなす角が90度より大きく180度より小さい斜
面部を有する二つの被溶接物を突き合わせた開先の位
置,形状を、スリット光照射手段から前記開先にスリッ
ト光を照射し、前記スリット光が前記開先に反射した反
射像を撮像手段により撮像し、前記撮像手段で検出した
光切断画像を画像処理することによって、計測する開先
位置,形状の計測方法において、被溶接物の外表面部に
相当する線要素を検出する第1のステップと、前記被溶
接物の外表面部に相当する線要素の斜面部側の端点を検
出する第2のステップと、開先の斜面部に相当する線要
素の候補の線要素群を検出する第3のステップと、開先
の斜面部に相当する線要素の候補の線要素群と前記被溶
接物の外表面部に相当する線要素との交点をそれぞれ計
算する第4のステップと、開先の斜面部に相当する線要
素の候補が複数である場合、少なくとも、前記被溶接物
の外表面部に相当する線要素の開先の斜面部側の端点か
ら、開先の斜面部に相当する線要素の候補の線要素と前
記被溶接物の外表面部に相当する線要素との交点までの
距離を考慮して、開先の斜面部に相当する線要素を一つ
に決定する第5のステップを、有していることにより、
課題を達成できる。
部とのなす角が90度より大きく180度より小さい斜
面部を有する二つの被溶接物を突き合わせた開先の位
置,形状を、スリット光照射手段から前記開先にスリッ
ト光を照射し、前記スリット光が前記開先に反射した反
射像を撮像手段により撮像し、前記撮像手段で検出した
光切断画像を画像処理することによって、計測する開先
位置,形状の計測方法において、被溶接物の外表面部に
相当する線要素を検出する第1のステップと、前記被溶
接物の外表面部に相当する線要素の斜面部側の端点を検
出する第2のステップと、開先の斜面部に相当する線要
素の候補の線要素群を検出する第3のステップと、開先
の斜面部に相当する線要素の候補の線要素群と前記被溶
接物の外表面部に相当する線要素との交点をそれぞれ計
算する第4のステップと、開先の斜面部に相当する線要
素の候補が複数である場合、少なくとも、前記被溶接物
の外表面部に相当する線要素の開先の斜面部側の端点か
ら、開先の斜面部に相当する線要素の候補の線要素と前
記被溶接物の外表面部に相当する線要素との交点までの
距離を考慮して、開先の斜面部に相当する線要素を一つ
に決定する第5のステップを、有していることにより、
課題を達成できる。
【0010】また、外表面部と、前記外表面部とのなす
角が90度より大きく180度より小さい斜面部を有す
る二つの被溶接物を突き合わせた開先の位置,形状を、
スリット光照射手段から前記開先にスリット光を照射
し、前記スリット光が前記開先に反射した反射像を撮像
手段により撮像し、前記撮像手段で検出した光切断画像
を画像処理することによって、計測する開先位置,形状
の計測装置において、前記スリット光照射手段が、スリ
ット光照射手段と被溶接物とのなす角が0度より大き
く、90度より小さくなるように配置されており、前記
撮像手段が、撮像手段と被溶接物とのなす角が0度より
大きく、スリット光照射手段と被溶接物とのなす角より
小さくなるように配置されており、前記画像処理手段
が、前記撮像手段により得られるスリット光の反射画像
を画像処理して得られる開先の斜面部に相当する線要素
の候補が複数である場合に、前記開先の斜面部に相当す
る線要素の候補の線要素群のなかで、ヘッセの標準形で
表わした、xy直行座標系の原点から線要素を延長した
直線に直行するベクトルとx軸とのなす角θの絶対値|
θ|が最も小さい線要素を前記開先の斜面部に相当する
線要素として検出する手段を有していることによって
も、課題を達成できる。
角が90度より大きく180度より小さい斜面部を有す
る二つの被溶接物を突き合わせた開先の位置,形状を、
スリット光照射手段から前記開先にスリット光を照射
し、前記スリット光が前記開先に反射した反射像を撮像
手段により撮像し、前記撮像手段で検出した光切断画像
を画像処理することによって、計測する開先位置,形状
の計測装置において、前記スリット光照射手段が、スリ
ット光照射手段と被溶接物とのなす角が0度より大き
く、90度より小さくなるように配置されており、前記
撮像手段が、撮像手段と被溶接物とのなす角が0度より
大きく、スリット光照射手段と被溶接物とのなす角より
小さくなるように配置されており、前記画像処理手段
が、前記撮像手段により得られるスリット光の反射画像
を画像処理して得られる開先の斜面部に相当する線要素
の候補が複数である場合に、前記開先の斜面部に相当す
る線要素の候補の線要素群のなかで、ヘッセの標準形で
表わした、xy直行座標系の原点から線要素を延長した
直線に直行するベクトルとx軸とのなす角θの絶対値|
θ|が最も小さい線要素を前記開先の斜面部に相当する
線要素として検出する手段を有していることによって
も、課題を達成できる。
【0011】また、外表面部と、前記外表面部とのなす
角が90度より大きく180度より小さい斜面部を有す
る二つの被溶接物を突き合わせた開先の位置,形状を、
スリット光照射手段から前記開先にスリット光を照射
し、前記スリット光が前記開先に反射した反射像を撮像
手段により撮像し、前記撮像手段で検出した光切断画像
を画像処理することによって、計測する開先位置,形状
の計測装置において、前記スリット光照射手段が、スリ
ット光照射手段と被溶接物とのなす角が90度より大き
く、180度より小さくなるように配置されており、前
記撮像手段が、撮像手段と被溶接物とのなす角が0度よ
り大きく、90度より小さくなるように配置されてお
り、前記画像処理手段が、前記撮像手段により得られる
スリット光の反射画像を画像処理して得られる開先の斜
面部に相当する線要素の候補が複数である場合に、前記
開先の斜面部に相当する線要素の候補の線要素群のなか
で、ヘッセの標準形で表わした、xy直行座標系の原点
から線要素を延長した直線に直行するベクトルとx軸と
のなす角θの絶対値|θ|が最も大きい線要素を前記開
先の斜面部に相当する線要素として検出する手段を有し
ていることによっても、課題を達成できる。
角が90度より大きく180度より小さい斜面部を有す
る二つの被溶接物を突き合わせた開先の位置,形状を、
スリット光照射手段から前記開先にスリット光を照射
し、前記スリット光が前記開先に反射した反射像を撮像
手段により撮像し、前記撮像手段で検出した光切断画像
を画像処理することによって、計測する開先位置,形状
の計測装置において、前記スリット光照射手段が、スリ
ット光照射手段と被溶接物とのなす角が90度より大き
く、180度より小さくなるように配置されており、前
記撮像手段が、撮像手段と被溶接物とのなす角が0度よ
り大きく、90度より小さくなるように配置されてお
り、前記画像処理手段が、前記撮像手段により得られる
スリット光の反射画像を画像処理して得られる開先の斜
面部に相当する線要素の候補が複数である場合に、前記
開先の斜面部に相当する線要素の候補の線要素群のなか
で、ヘッセの標準形で表わした、xy直行座標系の原点
から線要素を延長した直線に直行するベクトルとx軸と
のなす角θの絶対値|θ|が最も大きい線要素を前記開
先の斜面部に相当する線要素として検出する手段を有し
ていることによっても、課題を達成できる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施例につ
いて図1ないし図7を用いて説明する。
いて図1ないし図7を用いて説明する。
【0013】図1は本発明の処理の説明図、図2は本発
明を適用した装置の構成を模式的に示す斜視図、図3,
図4は、図2の撮像手段26で撮像した開先の光切断像
であり、図3が、スリット光25と被溶接物21,22
とのなす角φ1が90度より小さく、0度より大きい場
合、図4が、スリット光25と被溶接物21,22との
なす角φ1が180度より小さく、90度より大きい場
合である。図5は開先位置,形状を計測する手順を説明
するためのフローチャート、図6は図3の領域2を図5
の手順52の処理することにより得られる変化点データ
を示した模式図、図7は図5の手順54を詳しく説明す
るためのフローチャートである。
明を適用した装置の構成を模式的に示す斜視図、図3,
図4は、図2の撮像手段26で撮像した開先の光切断像
であり、図3が、スリット光25と被溶接物21,22
とのなす角φ1が90度より小さく、0度より大きい場
合、図4が、スリット光25と被溶接物21,22との
なす角φ1が180度より小さく、90度より大きい場
合である。図5は開先位置,形状を計測する手順を説明
するためのフローチャート、図6は図3の領域2を図5
の手順52の処理することにより得られる変化点データ
を示した模式図、図7は図5の手順54を詳しく説明す
るためのフローチャートである。
【0014】図2において、21,22は溶接により接
合する被溶接物、23は溶接トーチ、24は線状のスリ
ット光を照射するスリット光照射手段、25はスリット
光照射手段24より照射されたスリット光、26はスリ
ット光25が被溶接物21,22に反射された反射像を
撮像する撮像手段、27は撮像手段で撮像された画像を
画像処理する画像処理手段、28はセンサ座標系であ
る。
合する被溶接物、23は溶接トーチ、24は線状のスリ
ット光を照射するスリット光照射手段、25はスリット
光照射手段24より照射されたスリット光、26はスリ
ット光25が被溶接物21,22に反射された反射像を
撮像する撮像手段、27は撮像手段で撮像された画像を
画像処理する画像処理手段、28はセンサ座標系であ
る。
【0015】図2の装置において、スリット光25と被
溶接物21,22とのなす角φ1を90度になるよう
に、スリット光照射手段24を配置した場合、その角度
φ1を正確に90度に保つことは難しい。
溶接物21,22とのなす角φ1を90度になるよう
に、スリット光照射手段24を配置した場合、その角度
φ1を正確に90度に保つことは難しい。
【0016】前でも述べたが、特に、被溶接物が円筒の
配管の場合、開先位置,形状の計測装置を搭載した溶接
機の走行レールと配管の中心軸の不一致や、姿勢が一定
でないことによるたわみの変化などにより、スリット光
の照射角を一定に保つことが難しい。
配管の場合、開先位置,形状の計測装置を搭載した溶接
機の走行レールと配管の中心軸の不一致や、姿勢が一定
でないことによるたわみの変化などにより、スリット光
の照射角を一定に保つことが難しい。
【0017】図3は、図2の装置で、スリット光25と
被溶接物21,22とのなす角φ1が90度より小さ
く、0度より大きくなった場合、図4は、図2の装置に
おいて、スリット光25と被溶接物21,22とのなす
角φ1が180度より小さく、90度より大きくなった
場合に撮像手段26により撮像される画像である。
被溶接物21,22とのなす角φ1が90度より小さ
く、0度より大きくなった場合、図4は、図2の装置に
おいて、スリット光25と被溶接物21,22とのなす
角φ1が180度より小さく、90度より大きくなった
場合に撮像手段26により撮像される画像である。
【0018】ここで、図3,図4で、3Aは、スリット
光25が外表面Aに反射した1次反射像、3Bは、スリ
ット光25が斜面Bに反射した1次反射像、3Cは、ス
リット光25が外表面Cに反射した1次反射像、3D
は、スリット光25が斜面Dに反射した1次反射像、4
Bは、スリット光25が斜面Dに反射し、さらに、斜面
Bに反射した2次反射像、4Dは、スリット光25が斜
面Bに反射し、さらに、斜面Dに反射した2次反射像で
ある。
光25が外表面Aに反射した1次反射像、3Bは、スリ
ット光25が斜面Bに反射した1次反射像、3Cは、ス
リット光25が外表面Cに反射した1次反射像、3D
は、スリット光25が斜面Dに反射した1次反射像、4
Bは、スリット光25が斜面Dに反射し、さらに、斜面
Bに反射した2次反射像、4Dは、スリット光25が斜
面Bに反射し、さらに、斜面Dに反射した2次反射像で
ある。
【0019】開先の位置,形状を計測する場合、2次反
射像が発生する可能性があることを考慮しないと、1次
反射像3Bと2次反射像4B、および、1次反射像3D
と2次反射像4Dを区別することができず、開先の位
置,形状を誤って計測する場合が生じる。
射像が発生する可能性があることを考慮しないと、1次
反射像3Bと2次反射像4B、および、1次反射像3D
と2次反射像4Dを区別することができず、開先の位
置,形状を誤って計測する場合が生じる。
【0020】図1は本発明の処理を説明するための模式
図である。まず、図1を用いて、本発明によって1次反
射像3Bと2次反射像4Bを区別する方法を説明する。
ここで、図1はスリット光25と被溶接物21,22と
のなす角φ1が90度より小さく、0度より大きい場合
であり、以下、この場合を例にとり説明するが、スリッ
ト光25と被溶接物21,22とのなす角φ1が180
度より小さく、90度より大きい場合にも適用できる。
図である。まず、図1を用いて、本発明によって1次反
射像3Bと2次反射像4Bを区別する方法を説明する。
ここで、図1はスリット光25と被溶接物21,22と
のなす角φ1が90度より小さく、0度より大きい場合
であり、以下、この場合を例にとり説明するが、スリッ
ト光25と被溶接物21,22とのなす角φ1が180
度より小さく、90度より大きい場合にも適用できる。
【0021】まず、図2の外表面部Aに相当する線要素
aを検出し、その斜面部側の端点uを求める。
aを検出し、その斜面部側の端点uを求める。
【0022】次に、2次反射像も含め、斜面部Bに相当
する線要素の候補b1,b2,‥をすべて検出し、斜面
部Bに相当する線要素の候補b1,b2,‥と外表面部
Aに相当する線要素aとの交点p1,p2、‥をそれぞ
れ求める。
する線要素の候補b1,b2,‥をすべて検出し、斜面
部Bに相当する線要素の候補b1,b2,‥と外表面部
Aに相当する線要素aとの交点p1,p2、‥をそれぞ
れ求める。
【0023】そして、交点p1,p2,‥と端点uとの
距離を考慮して、斜面部Bに相当する線要素に相当する
線要素を決定する。
距離を考慮して、斜面部Bに相当する線要素に相当する
線要素を決定する。
【0024】次に、被溶接物21,22の接合部(開
先)の位置,形状のうち、一例として、開先幅Wを計測
する方法を、図5を用いて処理手順を詳しく説明する。
先)の位置,形状のうち、一例として、開先幅Wを計測
する方法を、図5を用いて処理手順を詳しく説明する。
【0025】まず、手順51で、撮像手段26により撮
像された画像を画像メモリに記憶する。
像された画像を画像メモリに記憶する。
【0026】次に、手順52で、画像メモリに記憶され
たデータを基に、変化点データを作成する。図6に変化
点データの一例を示す。図6は、図3の領域2の部分の
変化点データを示した模式図であり、黒い四角の点が、
検出された変化点である。変化点データを作成する方法
としては、輝度のしきい値を設定して2値化処理する方
法、および、平滑化微分して極大値をとった点と極小値
をとった点の中点を変化点とする方法などがある。これ
らの方法については、特開平6−331332 号公報に開示さ
れていて、特開平6−331332 号公報に開示されている方
法を用いることにより実現できる。
たデータを基に、変化点データを作成する。図6に変化
点データの一例を示す。図6は、図3の領域2の部分の
変化点データを示した模式図であり、黒い四角の点が、
検出された変化点である。変化点データを作成する方法
としては、輝度のしきい値を設定して2値化処理する方
法、および、平滑化微分して極大値をとった点と極小値
をとった点の中点を変化点とする方法などがある。これ
らの方法については、特開平6−331332 号公報に開示さ
れていて、特開平6−331332 号公報に開示されている方
法を用いることにより実現できる。
【0027】次に、手順53で、変化点データを基に、
ラベリングと直線化処理を行う。ここで、ラベリングと
は、同一の連結成分に属すると見なされる画素(変化
点)に同一の番号を割り当てる処理である。また、直線
化処理は、ラベリングにより同一の番号を割り当てられ
た画素(変化点)を基に、例えば、ハフ変換処理等を用
い、ヘッセの標準形で表わした、xy直行座標系(カメ
ラ座標系)1の原点から直線に直行するベクトルの距離
r(以下、原点からの距離rと呼ぶ)とx軸とのなす角
θ(以下、方向角θと呼ぶ)を求める処理である(図1
参照)。ラベリングと直線化処理についても、特開平6
−331332 号公報に開示されていて、特開平6−331332
号公報に開示されている方法を用いることにより実現で
きる。
ラベリングと直線化処理を行う。ここで、ラベリングと
は、同一の連結成分に属すると見なされる画素(変化
点)に同一の番号を割り当てる処理である。また、直線
化処理は、ラベリングにより同一の番号を割り当てられ
た画素(変化点)を基に、例えば、ハフ変換処理等を用
い、ヘッセの標準形で表わした、xy直行座標系(カメ
ラ座標系)1の原点から直線に直行するベクトルの距離
r(以下、原点からの距離rと呼ぶ)とx軸とのなす角
θ(以下、方向角θと呼ぶ)を求める処理である(図1
参照)。ラベリングと直線化処理についても、特開平6
−331332 号公報に開示されていて、特開平6−331332
号公報に開示されている方法を用いることにより実現で
きる。
【0028】ここで、ラベリングと直線化処理を終え
て、それぞれのラベル内に設定される直線を線要素と呼
ぶ。それぞれの線要素は、ラベリングで割り当てられた
番号,画素数,始点と終点の座標,原点からの距離r、
及び、方向角θ等のパラメータにより表わされる。ま
た、ラベリングで、同一の連結成分に属するかの判断
は、変化点と線要素の距離が、設定した距離l1より短
いかで判断する。
て、それぞれのラベル内に設定される直線を線要素と呼
ぶ。それぞれの線要素は、ラベリングで割り当てられた
番号,画素数,始点と終点の座標,原点からの距離r、
及び、方向角θ等のパラメータにより表わされる。ま
た、ラベリングで、同一の連結成分に属するかの判断
は、変化点と線要素の距離が、設定した距離l1より短
いかで判断する。
【0029】次に、手順54で、図2の平面Aに相当す
る線要素a,図2の平面Bに相当する線要素b、およ
び、その二つの線要素、平面Aに相当する線要素aと平
面Bに相当する線要素bの交点pを検出する(図1参
照)。
る線要素a,図2の平面Bに相当する線要素b、およ
び、その二つの線要素、平面Aに相当する線要素aと平
面Bに相当する線要素bの交点pを検出する(図1参
照)。
【0030】図7に手順54の詳細フローチャートを示
す。次に、手順54の詳細について説明する。
す。次に、手順54の詳細について説明する。
【0031】まず、手順541で、図2の平面Aに相当
する線要素aを検出する。検出方法は、平面Aに相当す
る線要素aの画素数,始点,終点,原点からの距離、お
よび、方向角の範囲を設定しておき、ラベリングと直線
化処理により得られた線要素群の中から、すべてのパラ
メータが設定した範囲内に入る線要素を抽出し、その中
で、最も画素数の多いもの平面Aに相当する線要素aと
して検出する。
する線要素aを検出する。検出方法は、平面Aに相当す
る線要素aの画素数,始点,終点,原点からの距離、お
よび、方向角の範囲を設定しておき、ラベリングと直線
化処理により得られた線要素群の中から、すべてのパラ
メータが設定した範囲内に入る線要素を抽出し、その中
で、最も画素数の多いもの平面Aに相当する線要素aと
して検出する。
【0032】次に、手順542で、予め設定した平面B
に相当する線要素bの画素数,始点,終点,原点からの
距離、および、方向角の範囲を基に、すべてのパラメー
タがその範囲内に入る線要素を、平面Bに相当する線要
素の候補となる線要素群b1,b2,‥として検出す
る。図1には線要素b1とb2の二つしか図示していな
いが、二つより多くてもよい。
に相当する線要素bの画素数,始点,終点,原点からの
距離、および、方向角の範囲を基に、すべてのパラメー
タがその範囲内に入る線要素を、平面Bに相当する線要
素の候補となる線要素群b1,b2,‥として検出す
る。図1には線要素b1とb2の二つしか図示していな
いが、二つより多くてもよい。
【0033】次に、手順543で、平面Aに相当する線
要素aの端点(この場合、終点)uを検出する。
要素aの端点(この場合、終点)uを検出する。
【0034】次に、手順544で、平面Aに相当する線
要素aと、平面Bに相当する線要素の候補の線要素群b
1,b2,‥との、それぞれの交点p1,p2,‥を算
出する。
要素aと、平面Bに相当する線要素の候補の線要素群b
1,b2,‥との、それぞれの交点p1,p2,‥を算
出する。
【0035】次に、手順545で、平面Bに相当する線
要素b、および、平面Aに相当する線要素aと平面Bに
相当する線要素bの交点pを確定する。確定する方法の
例を、以下に二つ述べる。
要素b、および、平面Aに相当する線要素aと平面Bに
相当する線要素bの交点pを確定する。確定する方法の
例を、以下に二つ述べる。
【0036】一つの方法は、交点p1,p2,‥の中
で、最も平面Aに相当する線要素aの端点uに距離が近
い交点を、平面Aに相当する線要素aと平面Bに相当す
る線要素bの交点pとし、その交点pを通る平面Bに相
当する線要素の候補となった線要素を、平面Bに相当す
る線要素bとする方法である。
で、最も平面Aに相当する線要素aの端点uに距離が近
い交点を、平面Aに相当する線要素aと平面Bに相当す
る線要素bの交点pとし、その交点pを通る平面Bに相
当する線要素の候補となった線要素を、平面Bに相当す
る線要素bとする方法である。
【0037】この方法によれば、1次反射像により発生
した線要素b1と2次反射像により発生した線要素b2
を区別でき、線要素b2を平面Bに相当する線要素bと
して誤認識することがなくなる。
した線要素b1と2次反射像により発生した線要素b2
を区別でき、線要素b2を平面Bに相当する線要素bと
して誤認識することがなくなる。
【0038】別の方法は、交点p1,p2,‥と平面A
に相当する線要素aの端点uとの距離と、平面Bに相当
する線要素の候補の線要素群b1,b2,‥の画素数を
考慮した評価関数を設定し、その評価関数が最小、ある
いは、最大となる線要素biと交点pi(iは自然数)
をそれぞれ平面Aに相当する線要素aと平面Bに相当す
る線要素との交点pと平面Bに相当する線要素bとする
方法である。
に相当する線要素aの端点uとの距離と、平面Bに相当
する線要素の候補の線要素群b1,b2,‥の画素数を
考慮した評価関数を設定し、その評価関数が最小、ある
いは、最大となる線要素biと交点pi(iは自然数)
をそれぞれ平面Aに相当する線要素aと平面Bに相当す
る線要素との交点pと平面Bに相当する線要素bとする
方法である。
【0039】一例としては、交点p1,p2,‥と平面
Aに相当する線要素aの端点uとのそれぞれの距離m
1,m2,‥とし、平面Bに相当する線要素の候補とな
る線要素群b1,b2,‥のそれぞれの画素数をn1,
n2,‥とし、評価関数fi=−mi+w×ni(wは
重み係数)を最大とする交点pi及び線要素biを、そ
れぞれ、交点p及び平面Bに相当する線要素bとする方
法である。
Aに相当する線要素aの端点uとのそれぞれの距離m
1,m2,‥とし、平面Bに相当する線要素の候補とな
る線要素群b1,b2,‥のそれぞれの画素数をn1,
n2,‥とし、評価関数fi=−mi+w×ni(wは
重み係数)を最大とする交点pi及び線要素biを、そ
れぞれ、交点p及び平面Bに相当する線要素bとする方
法である。
【0040】この方法によれば、ノイズ等により発生し
た短い線要素と平面Aに相当する線要素aとの交点と、
平面Aに相当する線要素aの端点uの距離が、偶然小さ
くなった場合でも、画素数を考慮しているので、ノイズ
等により発生した短い線要素を、平面Bに相当する線要
素bとして誤認識することがない。
た短い線要素と平面Aに相当する線要素aとの交点と、
平面Aに相当する線要素aの端点uの距離が、偶然小さ
くなった場合でも、画素数を考慮しているので、ノイズ
等により発生した短い線要素を、平面Bに相当する線要
素bとして誤認識することがない。
【0041】以上の手順により、平面Aに相当する線要
素a,平面Bに相当する線要素b、および、その二つの
線要素,平面Aに相当する線要素aと平面Bに相当する
線要素bの交点pを検出し、手順54が終了する。
素a,平面Bに相当する線要素b、および、その二つの
線要素,平面Aに相当する線要素aと平面Bに相当する
線要素bの交点pを検出し、手順54が終了する。
【0042】次に、手順55で、平面Cに相当する線要
素c,平面Dに相当する線要素d、および、その二つの
線要素,平面Cに相当する線要素c,平面Dに相当する
線要素dの交点qを検出する。なお、検出手順は手順5
4と同様の処理である。
素c,平面Dに相当する線要素d、および、その二つの
線要素,平面Cに相当する線要素c,平面Dに相当する
線要素dの交点qを検出する。なお、検出手順は手順5
4と同様の処理である。
【0043】次に、手順56で、点pと点qの座標を、
図1のカメラ座標系28から図2のセンサ座標系1に座
標変換する。
図1のカメラ座標系28から図2のセンサ座標系1に座
標変換する。
【0044】次に、手順57で、センサ座標系1に座標
変換した点pと点qの座標から開先幅Wを計算する。
変換した点pと点qの座標から開先幅Wを計算する。
【0045】ここでは、スリット光25と被溶接物2
1,22とのなす角φ1が90度より小さく、0度より
大きい場合を例にとり手順を説明してきたが、スリット
光25と被溶接物21,22とのなす角φ1が180度
より小さく、90度より大きい場合でも、誤認識するこ
となく開先幅Wを検出できる。
1,22とのなす角φ1が90度より小さく、0度より
大きい場合を例にとり手順を説明してきたが、スリット
光25と被溶接物21,22とのなす角φ1が180度
より小さく、90度より大きい場合でも、誤認識するこ
となく開先幅Wを検出できる。
【0046】次に、本発明の第2の実施例について図
3,図5、および、図8ないし図10を用いて説明す
る。
3,図5、および、図8ないし図10を用いて説明す
る。
【0047】図8は本発明を適用した装置の構成を模式
的に示す斜視図、図9は第2の実施例における図5の手
順54を詳しく説明するためのフローチャート、図10
は本発明の処理を説明するための模式図である。
的に示す斜視図、図9は第2の実施例における図5の手
順54を詳しく説明するためのフローチャート、図10
は本発明の処理を説明するための模式図である。
【0048】図8を用いて、本実施例のスリット光照射
手段24と撮像手段26の配置を説明する。
手段24と撮像手段26の配置を説明する。
【0049】スリット光照射手段24は、スリット光2
5と被溶接物21,22とのなす角φ1が90度より小
さく0度より大きくなるように配置し、撮像手段26
は、撮像手段26の中心線と被溶接物21,22とのな
す角φ2が、スリット光25と被溶接物21,22との
なす角φ1より小さく0度より大きくなるように配置す
る。
5と被溶接物21,22とのなす角φ1が90度より小
さく0度より大きくなるように配置し、撮像手段26
は、撮像手段26の中心線と被溶接物21,22とのな
す角φ2が、スリット光25と被溶接物21,22との
なす角φ1より小さく0度より大きくなるように配置す
る。
【0050】図8に示した配置にすると、2次反射像
は、図8で、1次反射像より溶接トーチに近いところに
発生するので、撮像手段により撮像される反射像は、図
3に示すように、2次反射像4B,4Dが1次反射像3
B,3Dの内側に撮像される。
は、図8で、1次反射像より溶接トーチに近いところに
発生するので、撮像手段により撮像される反射像は、図
3に示すように、2次反射像4B,4Dが1次反射像3
B,3Dの内側に撮像される。
【0051】図5の手順54を、図7に示したフローチ
ャートの手順により行うことによっても、平面Aに相当
する線要素a,平面Bに相当する線要素b、および、そ
の二つの線要素,平面Aに相当する線要素aと平面Bに
相当する線要素bの交点pを求めることができるが、図
3のように、2次反射像4B,4Dが1次反射像3B,
3Dの内側に撮像されることを利用し、図9のフローチ
ャートに示した手順により求めることもできる。
ャートの手順により行うことによっても、平面Aに相当
する線要素a,平面Bに相当する線要素b、および、そ
の二つの線要素,平面Aに相当する線要素aと平面Bに
相当する線要素bの交点pを求めることができるが、図
3のように、2次反射像4B,4Dが1次反射像3B,
3Dの内側に撮像されることを利用し、図9のフローチ
ャートに示した手順により求めることもできる。
【0052】その手順を説明する。ここで、図5の手順
54以外の手順は、第1実施例と同じなので、ここでは
説明を省略し、手順54についてのみ、図9,図10を
用いて、詳しく説明する。
54以外の手順は、第1実施例と同じなので、ここでは
説明を省略し、手順54についてのみ、図9,図10を
用いて、詳しく説明する。
【0053】まず、手順541,542で、図7に示し
たフローチャートの手順と同様に、平面Aに相当する線
要素aを検出し、平面Bに相当する線要素の候補となる
線要素群b1,b2,‥を検出する(図10参照)。
たフローチャートの手順と同様に、平面Aに相当する線
要素aを検出し、平面Bに相当する線要素の候補となる
線要素群b1,b2,‥を検出する(図10参照)。
【0054】次に、手順546で、平面Bに相当する線
要素の候補となる線要素群b1,b2,‥のうちで、方
向角の絶対値|θ|(平面Bに相当する線要素bの方向
角は負の値をとり、平面Dに相当する線要素dの方向角
は正の値をとるため、絶対値をとっている)が最も小さ
いものを、平面Bに相当する線要素bとする。
要素の候補となる線要素群b1,b2,‥のうちで、方
向角の絶対値|θ|(平面Bに相当する線要素bの方向
角は負の値をとり、平面Dに相当する線要素dの方向角
は正の値をとるため、絶対値をとっている)が最も小さ
いものを、平面Bに相当する線要素bとする。
【0055】そして、手順547で、平面Aに相当する
線要素aと平面Bに相当する線要素bの交点pを計算す
る。
線要素aと平面Bに相当する線要素bの交点pを計算す
る。
【0056】以上により、平面Aに相当する線要素a,
平面Bに相当する線要素b、および、平面Aに相当する
線要素aと平面Bに相当する線要素bの交点pを検出で
きる。
平面Bに相当する線要素b、および、平面Aに相当する
線要素aと平面Bに相当する線要素bの交点pを検出で
きる。
【0057】本実施例の方法によれば、2次反射像が、
1次反射像に対して一定の方向に撮像される(図10の
ように、2次反射像4B,4Dが1次反射像3B,3D
の内側に撮像される)ので、1次反射像と容易に区別で
き、2次反射像を1次反射像として誤認識することがな
くなる。また、ステップ数も、第1実施例より少なくて
すむ。
1次反射像に対して一定の方向に撮像される(図10の
ように、2次反射像4B,4Dが1次反射像3B,3D
の内側に撮像される)ので、1次反射像と容易に区別で
き、2次反射像を1次反射像として誤認識することがな
くなる。また、ステップ数も、第1実施例より少なくて
すむ。
【0058】さらに、本実施例のように、スリット照射
手段24を配置すれば、スリット照射手段24と溶接ト
ーチ23の間に空間ができて、装置の設計で余裕が生ま
れる(例えば、監視用のカメラをその空間に配置できる
など)。
手段24を配置すれば、スリット照射手段24と溶接ト
ーチ23の間に空間ができて、装置の設計で余裕が生ま
れる(例えば、監視用のカメラをその空間に配置できる
など)。
【0059】次に、本発明の第3の実施例について図
4,図5、および、図11ないし図13を用いて説明す
る。
4,図5、および、図11ないし図13を用いて説明す
る。
【0060】図11は本発明を適用した装置の構成を模
式的に示す斜視図、図12は第2の実施例における図5
の手順54を詳しく説明するためのフローチャート、図
13は本発明の処理を説明するための模式図である。
式的に示す斜視図、図12は第2の実施例における図5
の手順54を詳しく説明するためのフローチャート、図
13は本発明の処理を説明するための模式図である。
【0061】図11を用いて、本実施例のスリット光照
射手段24と撮像手段26の配置を説明する。
射手段24と撮像手段26の配置を説明する。
【0062】スリット光照射手段24は、スリット光2
5と被溶接物21,22とのなす角φ1が180度より
小さく90度より大きくなるように配置し、撮像手段2
6は、撮像手段26の中心線と被溶接物21,22との
なす角φ2が、90度より小さく0度より大きくなるよ
うに配置する。
5と被溶接物21,22とのなす角φ1が180度より
小さく90度より大きくなるように配置し、撮像手段2
6は、撮像手段26の中心線と被溶接物21,22との
なす角φ2が、90度より小さく0度より大きくなるよ
うに配置する。
【0063】図11に示した配置にすると、2次反射像
は、図11で、1次反射像より溶接トーチに近いところ
に発生するので、撮像手段により撮像される反射像は、
図4に示すように、2次反射像4B,4Dが1次反射像
3B,3Dの外側に撮像される。
は、図11で、1次反射像より溶接トーチに近いところ
に発生するので、撮像手段により撮像される反射像は、
図4に示すように、2次反射像4B,4Dが1次反射像
3B,3Dの外側に撮像される。
【0064】図5の手順54を、図7に示したフローチ
ャートの手順により行うことによっても、平面Aに相当
する線要素a,平面Bに相当する線要素b、および、そ
の二つの線要素,平面Aに相当する線要素aと平面Bに
相当する線要素bの交点pを求めることができるが、図
4のように、2次反射像4B,4Dが1次反射像3B,
3Dの外側に撮像されることを利用し、図12のフロー
チャートに示した手順により求めることもできる。
ャートの手順により行うことによっても、平面Aに相当
する線要素a,平面Bに相当する線要素b、および、そ
の二つの線要素,平面Aに相当する線要素aと平面Bに
相当する線要素bの交点pを求めることができるが、図
4のように、2次反射像4B,4Dが1次反射像3B,
3Dの外側に撮像されることを利用し、図12のフロー
チャートに示した手順により求めることもできる。
【0065】その手順を説明する。ここで、図5の手順
54以外の手順は、第1実施例と同じなので、ここでは
説明を省略し、手順54についてのみ、図12,図13
を用いて、詳しく説明する。
54以外の手順は、第1実施例と同じなので、ここでは
説明を省略し、手順54についてのみ、図12,図13
を用いて、詳しく説明する。
【0066】まず、手順541,542で、図7に示し
たフローチャートの手順と同様に、平面Aに相当する線
要素aを検出し、平面Bに相当する線要素の候補となる
線要素群b1,b2,‥を検出する(図13参照)。
たフローチャートの手順と同様に、平面Aに相当する線
要素aを検出し、平面Bに相当する線要素の候補となる
線要素群b1,b2,‥を検出する(図13参照)。
【0067】次に、手順548で、平面Bに相当する線
要素の候補となる線要素群b1,b2,‥のうちで、方
向角の絶対値|θ|(平面Bに相当する線要素bの方向
角は負の値をとり、平面Dに相当する線要素dの方向角
は正の値をとるため、絶対値をとっている)が最も大き
いものを、平面Bに相当する線要素bとする。
要素の候補となる線要素群b1,b2,‥のうちで、方
向角の絶対値|θ|(平面Bに相当する線要素bの方向
角は負の値をとり、平面Dに相当する線要素dの方向角
は正の値をとるため、絶対値をとっている)が最も大き
いものを、平面Bに相当する線要素bとする。
【0068】そして、手順549で、平面Aに相当する
線要素aと平面Bに相当する線要素bの交点pを計算す
る。
線要素aと平面Bに相当する線要素bの交点pを計算す
る。
【0069】以上により、平面Aに相当する線要素a,
平面Bに相当する線要素b、および、平面Aに相当する
線要素aと平面Bに相当する線要素bの交点pを検出で
きる。
平面Bに相当する線要素b、および、平面Aに相当する
線要素aと平面Bに相当する線要素bの交点pを検出で
きる。
【0070】第3実施例の方法によれば、2次反射像
が、1次反射像に対して一定の方向に撮像される(図1
0のように、2次反射像4B,4Dが1次反射像3B,
3Dの外側に撮像される)ので、1次反射像と容易に区
別でき、2次反射像を1次反射像として誤認識すること
がなくなる。また、ステップ数も、第1実施例より少な
くてすむ。
が、1次反射像に対して一定の方向に撮像される(図1
0のように、2次反射像4B,4Dが1次反射像3B,
3Dの外側に撮像される)ので、1次反射像と容易に区
別でき、2次反射像を1次反射像として誤認識すること
がなくなる。また、ステップ数も、第1実施例より少な
くてすむ。
【0071】さらに、本実施例のように、スリット照射
手段24を配置すれば、撮像手段26の中心線と被溶接
物21,22とのなす角を90度に近づけることがで
き、その場合、アーク光の影響を小さくすることができ
る。
手段24を配置すれば、撮像手段26の中心線と被溶接
物21,22とのなす角を90度に近づけることがで
き、その場合、アーク光の影響を小さくすることができ
る。
【0072】
【発明の効果】本発明によれば、2次反射像を誤検出す
ることなく正確に開先の位置,形状を計測することがで
きる。
ることなく正確に開先の位置,形状を計測することがで
きる。
【図1】本発明の第1の実施例の処理手順の説明図。
【図2】本発明の第1の実施例を適用した装置の斜視
図。
図。
【図3】図2の撮像手段で撮像した開先の光切断像の説
明図。
明図。
【図4】図2の撮像手段で撮像した開先の光切断像の説
明図。
明図。
【図5】開先位置,形状を計測する手順を説明するため
のフローチャート。
のフローチャート。
【図6】図3の領域2を図5の操作52の処理すること
により得られる変化点データを示した説明図。
により得られる変化点データを示した説明図。
【図7】本発明の第1の実施例の図5の手順のフローチ
ャート。
ャート。
【図8】本発明の第2の実施例を適用した装置の斜視
図。
図。
【図9】本発明の第2の実施例の図5の手順のフローチ
ャート。
ャート。
【図10】本発明の第2の実施例の処理手順の説明図。
【図11】本発明の第3の実施例を適用した装置の斜視
図。
図。
【図12】本発明の第3の実施例の図5の手順のフロー
チャート。
チャート。
【図13】本発明の第3の実施例の処理手順の説明図。
1…カメラ座標系、21,22…被溶接物、23…溶接
トーチ、24…スリット照射手段、25…スリット光、
26…撮像手段、27…画像処理手段、28…センサ座
標系。
トーチ、24…スリット照射手段、25…スリット光、
26…撮像手段、27…画像処理手段、28…センサ座
標系。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽田 光明 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 今永 昭慈 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 小林 正宏 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 上原 壮夫 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 日野 英司 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内
Claims (6)
- 【請求項1】外表面部と、前記外表面部とのなす角が9
0度より大きく180度より小さい斜面部を有する二つ
の被溶接物を突き合わせた開先の位置,形状をスリット
光照射手段から前記開先にスリット光を照射し、前記ス
リット光が前記開先に反射した反射像を撮像手段により
撮像し、前記撮像手段で撮像したスリット光の反射像を
画像処理手段により画像処理することによって計測する
開先位置,形状の計測方法において、 被溶接物の外表面部に相当する線要素を検出する第1の
ステップと、前記被溶接物の外表面部に相当する線要素
の斜面部側の端点を検出する第2のステップと、開先の
斜面部に相当する線要素の候補の線要素群を検出する第
3のステップと、開先の斜面部に相当する線要素の候補
の線要素群と前記被溶接物の外表面部に相当する線要素
との交点をそれぞれ計算する第4のステップと、開先の
斜面部に相当する線要素の候補が複数である場合、少な
くとも、前記被溶接物の外表面部に相当する線要素の開
先の斜面部側の端点から、開先の斜面部に相当する線要
素の候補の線要素と前記被溶接物の外表面部に相当する
線要素との交点までの距離を考慮して、開先の斜面部に
相当する線要素を一つに決定する第5のステップを有し
ていることを特徴とする開先位置,形状の計測方法。 - 【請求項2】前記第5のステップが、開先の斜面部に相
当する線要素の候補が複数である場合、前記被溶接物の
外表面部に相当する線要素の開先の斜面部側の端点か
ら、開先の斜面部に相当する線要素の候補の線要素と前
記被溶接物の外表面部に相当する線要素との交点までの
距離の他に、少なくとも、開先の斜面部に相当する線要
素の候補の画素数も考慮して、開先の斜面部に相当する
線要素を一つに決定するステップである請求項1に記載
の開先位置,形状の計測方法。 - 【請求項3】外表面部と、前記外表面部とのなす角が9
0度より大きく180度より小さい斜面部を有する二つ
の被溶接物を突き合わせた開先の位置,形状を、 スリット光照射手段から前記開先にスリット光を照射
し、前記スリット光が前記開先に反射した反射像を撮像
手段により撮像し、前記撮像手段で撮像したスリット光
の反射像を画像処理手段により画像処理することによっ
て、 計測する開先位置,形状の計測装置において、 前記画像処理手段が、被溶接物の外表面部に相当する線
要素を検出する第1の手段と、前記被溶接物の外表面部
に相当する線要素の斜面部側の端点を検出する第2の手
段と、開先の斜面部に相当する線要素の候補の線要素群
を検出する第3の手段と、開先の斜面部に相当する線要
素の候補の線要素群と前記被溶接物の外表面部に相当す
る線要素との交点をそれぞれ計算する第4の手段と、開
先の斜面部に相当する線要素の候補が複数である場合、
少なくとも、前記被溶接物の外表面部に相当する線要素
の開先の斜面部側の端点から、開先の斜面部に相当する
線要素の候補の線要素と前記被溶接物の外表面部に相当
する線要素との交点までの距離を考慮して、開先の斜面
部に相当する線要素を一つに決定する第5の手段を有し
ていることを特徴とする開先位置,形状の計測装置。 - 【請求項4】前記第5の手段が、開先の斜面部に相当す
る線要素の候補が複数である場合、前記被溶接物の外表
面部に相当する線要素の開先の斜面部側の端点から、開
先の斜面部に相当する線要素の候補の線要素と前記被溶
接物の外表面部に相当する線要素との交点までの距離の
他に、少なくとも、開先の斜面部に相当する線要素の候
補の画素数も考慮して、開先の斜面部に相当する線要素
を一つに決定する手段である請求項3に記載の開先位
置,形状の計測装置。 - 【請求項5】外表面部と、前記外表面部とのなす角が9
0度より大きく180度より小さい斜面部を有する二つ
の被溶接物を突き合わせた開先の位置,形状を、スリッ
ト光照射手段から前記開先にスリット光を照射し、前記
スリット光が前記開先に反射した反射像を撮像手段によ
り撮像し、前記撮像手段で撮像したスリット光の反射像
を画像処理手段により画像処理することによって、計測
する開先位置,形状の計測装置において、前記スリット
光照射手段が、スリット光照射手段と被溶接物とのなす
角が0度より大きく、90度より小さくなるように配置
されており、前記撮像手段が、撮像手段と被溶接物との
なす角が0度より大きく、スリット光照射手段と被溶接
物とのなす角より小さくなるように配置されており、前
記画像処理手段が、前記撮像手段により得られるスリッ
ト光の反射画像を画像処理して得られる開先の斜面部に
相当する線要素の候補が複数である場合に、前記開先の
斜面部に相当する線要素の候補の線要素群のなかで、ヘ
ッセの標準形で表わした、xy直行座標系の原点から線
要素を延長した直線に直行するベクトルとx軸とのなす
角θの絶対値|θ|が最も小さい線要素を前記開先の斜
面部に相当する線要素として検出する手段を有している
ことを特徴とする開先位置,形状の計測装置。 - 【請求項6】外表面部と、前記外表面部とのなす角が9
0度より大きく180度より小さい斜面部を有する二つ
の被溶接物を突き合わせた開先の位置,形状をスリット
光照射手段から前記開先にスリット光を照射し、前記ス
リット光が前記開先に反射した反射像を撮像手段により
撮像し、前記撮像手段で撮像したスリット光の反射像を
画像処理手段により画像処理することによって、計測す
る開先位置,形状の計測装置において、前記スリット光
照射手段が、スリット光照射手段と被溶接物とのなす角
が90度より大きく、180度より小さくなるように配
置されており、前記撮像手段が、撮像手段と被溶接物と
のなす角が0度より大きく、90度より小さくなるよう
に配置されており、前記画像処理手段が、前記撮像手段
により得られるスリット光の反射画像を画像処理して得
られる開先の斜面部に相当する線要素の候補が複数であ
る場合に、前記開先の斜面部に相当する線要素の候補の
線要素群のなかで、ヘッセの標準形で表わした、xy直
行座標系の原点から線要素を延長した直線に直行するベ
クトルとx軸とのなす角θの絶対値|θ|が最も大きい
線要素を前記開先の斜面部に相当する線要素として検出
する手段を有していることを特徴とする開先位置,形状
の計測装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7261227A JPH09101113A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 開先位置,形状の計測方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7261227A JPH09101113A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 開先位置,形状の計測方法およびその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09101113A true JPH09101113A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17358914
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7261227A Pending JPH09101113A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 開先位置,形状の計測方法およびその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09101113A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011200931A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Kobe Steel Ltd | 溶接ワーク形状計測装置 |
CN102374850A (zh) * | 2010-08-12 | 2012-03-14 | 四川省自贡市海川实业有限公司 | 一种汽轮机叶片叶冠弧面测量装置 |
KR101284852B1 (ko) * | 2011-04-07 | 2013-07-09 | 삼성중공업 주식회사 | 용접 토우 그라인딩부 검사 장치 및 방법 |
JP2013188790A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | アーク溶接における溶接状態監視装置及び溶接状態監視方法 |
JP2014032076A (ja) * | 2012-08-02 | 2014-02-20 | Kobe Steel Ltd | 溶接開先部の位置及び形状計測方法 |
-
1995
- 1995-10-09 JP JP7261227A patent/JPH09101113A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011200931A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Kobe Steel Ltd | 溶接ワーク形状計測装置 |
CN102374850A (zh) * | 2010-08-12 | 2012-03-14 | 四川省自贡市海川实业有限公司 | 一种汽轮机叶片叶冠弧面测量装置 |
KR101284852B1 (ko) * | 2011-04-07 | 2013-07-09 | 삼성중공업 주식회사 | 용접 토우 그라인딩부 검사 장치 및 방법 |
JP2013188790A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | アーク溶接における溶接状態監視装置及び溶接状態監視方法 |
JP2014032076A (ja) * | 2012-08-02 | 2014-02-20 | Kobe Steel Ltd | 溶接開先部の位置及び形状計測方法 |
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