JPH10296442A - 溶接位置検査装置 - Google Patents
溶接位置検査装置Info
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- JPH10296442A JPH10296442A JP11882197A JP11882197A JPH10296442A JP H10296442 A JPH10296442 A JP H10296442A JP 11882197 A JP11882197 A JP 11882197A JP 11882197 A JP11882197 A JP 11882197A JP H10296442 A JPH10296442 A JP H10296442A
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- Japan
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- edge
- unit
- welding
- histogram
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 開先形状の左右のうち一方が斜めになってい
る場合であっても、ワーク領域の溶接位置を安定して検
出すること。 【解決手段】 撮像部10から出力された原画像のエッ
ジを抽出するエッジ抽出部21Bと、このエッジが抽出
された画像データの画素数のヒストグラムを算出するヒ
ストグラム算出部21Cと、このヒストグラムの値が予
め定められたエッジ検出用しきい値Haを越えたとき当
該エッジ検出用しきい値を越えた一端と他端の位置情報
を出力する幅検出部21Dと、この一端と他端の位置情
報に基づいて被溶接部材の溶接位置を判定する溶接位置
判定部21Fとを備えている。溶接位置判定部21F
は、幅検出部21Dによって出力される位置情報に基づ
いて一端から他端までの距離を算出すると共に当該一端
から他端までの距離が予め定められた幅検出用しきい値
a1以下の場合には当該一端および他端の位置情報は溶
接位置の一方の端部であると判定する溶接位置形状判定
機能21Gを備えた。
る場合であっても、ワーク領域の溶接位置を安定して検
出すること。 【解決手段】 撮像部10から出力された原画像のエッ
ジを抽出するエッジ抽出部21Bと、このエッジが抽出
された画像データの画素数のヒストグラムを算出するヒ
ストグラム算出部21Cと、このヒストグラムの値が予
め定められたエッジ検出用しきい値Haを越えたとき当
該エッジ検出用しきい値を越えた一端と他端の位置情報
を出力する幅検出部21Dと、この一端と他端の位置情
報に基づいて被溶接部材の溶接位置を判定する溶接位置
判定部21Fとを備えている。溶接位置判定部21F
は、幅検出部21Dによって出力される位置情報に基づ
いて一端から他端までの距離を算出すると共に当該一端
から他端までの距離が予め定められた幅検出用しきい値
a1以下の場合には当該一端および他端の位置情報は溶
接位置の一方の端部であると判定する溶接位置形状判定
機能21Gを備えた。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶接位置検査装置
に係り、特に、溶接を行う前に溶接棒(ワイヤ)が溶接
位置に正確に位置付けられているか否かを判定する溶接
位置検査装置に関する。本発明にいよる溶接位置検査装
置は、溶接棒を用いた溶接手法であればどのようなもの
でも適用でき、ガスバーナーによる溶接やアーク溶接な
どの分野で用いられる。
に係り、特に、溶接を行う前に溶接棒(ワイヤ)が溶接
位置に正確に位置付けられているか否かを判定する溶接
位置検査装置に関する。本発明にいよる溶接位置検査装
置は、溶接棒を用いた溶接手法であればどのようなもの
でも適用でき、ガスバーナーによる溶接やアーク溶接な
どの分野で用いられる。
【0002】
【従来の技術】図11はリアアクスルハウジングの溶接
の位置関係を示す説明図である。リアアクスルハウジン
グは、中央ハウジング51(ハウジングセンター)の両
端に、それぞれ左ハウジング52と右ハウジング53と
を溶接して製造する。中央ハウジング51は、この前の
溶接工程で2部材を溶接したものである。
の位置関係を示す説明図である。リアアクスルハウジン
グは、中央ハウジング51(ハウジングセンター)の両
端に、それぞれ左ハウジング52と右ハウジング53と
を溶接して製造する。中央ハウジング51は、この前の
溶接工程で2部材を溶接したものである。
【0003】ハウジング51,52,53の溶接工程
は、これら各アクスルハウジング部材をクランプ56,
57で固定し、溶接位置を上にあるトーチ54からでる
ワイヤ(溶接棒)55で、リアアクスルハウジングを長
手方向を軸として回転させながら溶接する。この回転方
向を、ここでは溶接方向という。
は、これら各アクスルハウジング部材をクランプ56,
57で固定し、溶接位置を上にあるトーチ54からでる
ワイヤ(溶接棒)55で、リアアクスルハウジングを長
手方向を軸として回転させながら溶接する。この回転方
向を、ここでは溶接方向という。
【0004】その際、ワイヤ55と溶接位置Aとがずれ
ていたり、ワイヤ55が曲がっていると、溶接不良(ビ
ードズレ)が発生するため、作業者は全数目視による確
認を行って問題なければ溶接し、問題があれば修正作業
を行い、再度確認した後に溶接していた。
ていたり、ワイヤ55が曲がっていると、溶接不良(ビ
ードズレ)が発生するため、作業者は全数目視による確
認を行って問題なければ溶接し、問題があれば修正作業
を行い、再度確認した後に溶接していた。
【0005】この目視により行っていた検査のばらつき
を無くし、さらに、目視検査待ちで溶接が遅れることを
防止するため、出願人は、画像処理により溶接位置の検
査を行う溶接位置検査装置を開発し、出願している。こ
の溶接位置検査装置は、特開平9−29434号公報で
開示するように、ワイヤおよびワーク領域を撮像し、エ
ッジを強調してヒストグラムを算出することで、ワイヤ
の曲がりの有無やワークの傷の有無を検出していた。
を無くし、さらに、目視検査待ちで溶接が遅れることを
防止するため、出願人は、画像処理により溶接位置の検
査を行う溶接位置検査装置を開発し、出願している。こ
の溶接位置検査装置は、特開平9−29434号公報で
開示するように、ワイヤおよびワーク領域を撮像し、エ
ッジを強調してヒストグラムを算出することで、ワイヤ
の曲がりの有無やワークの傷の有無を検出していた。
【0006】この公報に開示した手法では、溶接部分の
開先形状が直角な場合には、開先の左右端のエッジが良
好に現れるため有効に溶接位置を特定することができ
る。
開先形状が直角な場合には、開先の左右端のエッジが良
好に現れるため有効に溶接位置を特定することができ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、開先形
状の左右の一方が斜めになっている場合では、斜めにな
っている部分のエッジが良好に現れず、上述した特開平
9−29434号公報に開示した手法では、溶接位置の
検出ができなくなる、という不都合があった。
状の左右の一方が斜めになっている場合では、斜めにな
っている部分のエッジが良好に現れず、上述した特開平
9−29434号公報に開示した手法では、溶接位置の
検出ができなくなる、という不都合があった。
【0008】すなわち、リアアクスルハウジングに限ら
ず、開先形状の左右の一方が斜めになっている場合に
は、周囲の明るさやワークの汚れ、バリ等の影響によっ
て、斜め側のエッジの現れかたが大きく左右されてしま
い、検査結果が不安定となってしまう、という不都合が
あった。
ず、開先形状の左右の一方が斜めになっている場合に
は、周囲の明るさやワークの汚れ、バリ等の影響によっ
て、斜め側のエッジの現れかたが大きく左右されてしま
い、検査結果が不安定となってしまう、という不都合が
あった。
【0009】
【発明の目的】本発明は、係る従来例の有する不都合を
改善し、特に、開先形状の左右のうち一方が斜めになっ
ている場合であっても、ワーク領域の溶接位置を安定し
て検出することのできる溶接位置検査装置を提供するこ
とを、その目的とする。
改善し、特に、開先形状の左右のうち一方が斜めになっ
ている場合であっても、ワーク領域の溶接位置を安定し
て検出することのできる溶接位置検査装置を提供するこ
とを、その目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、被
溶接部材を撮像する撮像部と、この撮像部から出力され
た原画像のエッジを抽出するエッジ抽出部と、このエッ
ジ抽出部によってエッジが抽出された画像データの画素
数のヒストグラムを算出するヒストグラム算出部と、こ
のヒストグラム算出部によって算出されたヒストグラム
の値が予め定められたエッジ検出用しきい値を越えたと
き当該エッジ検出用しきい値を越えた一端と他端の位置
情報を出力する幅検出部と、この幅検出部によって出力
される一端と他端の位置情報に基づいて被溶接部材の溶
接位置を算出する溶接位置判定部とを備えている。しか
も、溶接位置判定部が、幅検出部によって出力される位
置情報に基づいて一端から他端までの距離を算出すると
共に当該一端から他端までの距離が予め定められた幅検
出用しきい値以下の場合には当該一端および他端の位置
情報は溶接位置の一方の端部であると判定する溶接位置
形状判定機能を備えた、という構成を採っている。本発
明は、これにより前述した目的を達成しようとするもの
である。
溶接部材を撮像する撮像部と、この撮像部から出力され
た原画像のエッジを抽出するエッジ抽出部と、このエッ
ジ抽出部によってエッジが抽出された画像データの画素
数のヒストグラムを算出するヒストグラム算出部と、こ
のヒストグラム算出部によって算出されたヒストグラム
の値が予め定められたエッジ検出用しきい値を越えたと
き当該エッジ検出用しきい値を越えた一端と他端の位置
情報を出力する幅検出部と、この幅検出部によって出力
される一端と他端の位置情報に基づいて被溶接部材の溶
接位置を算出する溶接位置判定部とを備えている。しか
も、溶接位置判定部が、幅検出部によって出力される位
置情報に基づいて一端から他端までの距離を算出すると
共に当該一端から他端までの距離が予め定められた幅検
出用しきい値以下の場合には当該一端および他端の位置
情報は溶接位置の一方の端部であると判定する溶接位置
形状判定機能を備えた、という構成を採っている。本発
明は、これにより前述した目的を達成しようとするもの
である。
【0011】撮像部は、例えば溶接方向を垂直方向とし
て被溶接部材を撮像する。すると、エッジ抽出手段は、
水平方向の画像の変化点を強調する。そして、ヒストグ
ラム算出部は、エッジが強調された後に溶接方向の画素
数のヒストグラムを算出する。被溶接部材は開先を有す
るため、この開先の一端と他端に応じてヒストグラム値
が大きくなる。このため、幅検出部は、ヒストグラムの
値が予め定められた幅検出用しきい値を越えた一端と他
端の位置情報を出力する。溶接位置判定部は、幅検出部
によって出力される一端と他端の位置情報に基づいて被
溶接部材の溶接位置を算出する。開先の形状が直角であ
る場合には、この一端と他端の位置情報は被溶接部材の
開先の一端と他端の位置に応じて出力される。一方、開
先の形状が斜めである場合には、斜めとなっている側の
エッジが良好に現れないことがある。このため、溶接位
置判定部は、溶接位置形状判定機能により、溶接位置の
形状を判定する。すなわち、幅検出部によって出力され
る位置情報に基づいて一端から他端までの距離を算出す
ると共に当該一端から他端までの距離が予め定められた
幅検出用しきい値以下の場合には、当該一端および他端
の位置情報は、溶接位置の斜めでない側の端部であると
判定する。
て被溶接部材を撮像する。すると、エッジ抽出手段は、
水平方向の画像の変化点を強調する。そして、ヒストグ
ラム算出部は、エッジが強調された後に溶接方向の画素
数のヒストグラムを算出する。被溶接部材は開先を有す
るため、この開先の一端と他端に応じてヒストグラム値
が大きくなる。このため、幅検出部は、ヒストグラムの
値が予め定められた幅検出用しきい値を越えた一端と他
端の位置情報を出力する。溶接位置判定部は、幅検出部
によって出力される一端と他端の位置情報に基づいて被
溶接部材の溶接位置を算出する。開先の形状が直角であ
る場合には、この一端と他端の位置情報は被溶接部材の
開先の一端と他端の位置に応じて出力される。一方、開
先の形状が斜めである場合には、斜めとなっている側の
エッジが良好に現れないことがある。このため、溶接位
置判定部は、溶接位置形状判定機能により、溶接位置の
形状を判定する。すなわち、幅検出部によって出力され
る位置情報に基づいて一端から他端までの距離を算出す
ると共に当該一端から他端までの距離が予め定められた
幅検出用しきい値以下の場合には、当該一端および他端
の位置情報は、溶接位置の斜めでない側の端部であると
判定する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【0013】図1は、本発明による溶接位置検査装置の
構成を示すブロック図である。溶接位置検査装置は、被
溶接部材を撮像する撮像部10と、この撮像部10から
出力された原画像のエッジを抽出するエッジ抽出部21
Bと、このエッジ抽出部21Bによってエッジが抽出さ
れた画像データの画素数のヒストグラムを算出するヒス
トグラム算出部21Cと、このヒストグラム算出部21
Cによって算出されたヒストグラムの値が予め定められ
たエッジ検出用しきい値Haを越えたとき当該エッジ検
出用しきい値を越えた一端と他端の位置情報を出力する
幅検出部21Dと、この幅検出部21Dによって出力さ
れる一端と他端の位置情報に基づいて被溶接部材の溶接
位置を判定する溶接位置判定部21Fとを備えている。
構成を示すブロック図である。溶接位置検査装置は、被
溶接部材を撮像する撮像部10と、この撮像部10から
出力された原画像のエッジを抽出するエッジ抽出部21
Bと、このエッジ抽出部21Bによってエッジが抽出さ
れた画像データの画素数のヒストグラムを算出するヒス
トグラム算出部21Cと、このヒストグラム算出部21
Cによって算出されたヒストグラムの値が予め定められ
たエッジ検出用しきい値Haを越えたとき当該エッジ検
出用しきい値を越えた一端と他端の位置情報を出力する
幅検出部21Dと、この幅検出部21Dによって出力さ
れる一端と他端の位置情報に基づいて被溶接部材の溶接
位置を判定する溶接位置判定部21Fとを備えている。
【0014】しかも、溶接位置判定部21Fが、幅検出
部21Dによって出力される位置情報に基づいて一端か
ら他端までの距離を算出すると共に当該一端から他端ま
での距離が予め定められた幅検出用しきい値Wa以下の
場合には当該一端および他端の位置情報は溶接位置の一
方の端部であると判定する溶接位置形状判定機能21G
を備えた。
部21Dによって出力される位置情報に基づいて一端か
ら他端までの距離を算出すると共に当該一端から他端ま
での距離が予め定められた幅検出用しきい値Wa以下の
場合には当該一端および他端の位置情報は溶接位置の一
方の端部であると判定する溶接位置形状判定機能21G
を備えた。
【0015】撮像部10は、被溶接部材を撮像して原画
像データを出力する。このとき、溶接方向が原画像デー
タの垂直方向又は水平方向となるように撮像すると、エ
ッジの抽出処理が単純化される。被溶接部材は溶接のた
めの開先を有するため、エッジ抽出部21Bは、この開
先によって生ずる影部分を強調する被溶接方向が垂直と
なるように撮像した場合には、原画像データの水平方向
の濃度変化を強調し、所定のしきい値で二値化すること
でエッジの抽出を行う。
像データを出力する。このとき、溶接方向が原画像デー
タの垂直方向又は水平方向となるように撮像すると、エ
ッジの抽出処理が単純化される。被溶接部材は溶接のた
めの開先を有するため、エッジ抽出部21Bは、この開
先によって生ずる影部分を強調する被溶接方向が垂直と
なるように撮像した場合には、原画像データの水平方向
の濃度変化を強調し、所定のしきい値で二値化すること
でエッジの抽出を行う。
【0016】ヒストグラム算出部21Cは、溶接方向と
平行な方向のヒストグラムを算出する。撮像部が溶接方
向を垂直方向で撮像した場合には、ヒストグラム算出部
21Cは、垂直方向の画素のヒストグラムを算出する。
このヒストグラム算出の単位は、水平方向の1画素ごと
でもよいし、複数画素毎でもよい。被溶接部材の影部分
がエッジ抽出部によって強調されているため、被溶接部
分のヒストグラム値は大きくなる。また、被溶接部材は
開先部分を有するため、開先の一端と他端の部分のヒス
トグラム値が大きくなる。
平行な方向のヒストグラムを算出する。撮像部が溶接方
向を垂直方向で撮像した場合には、ヒストグラム算出部
21Cは、垂直方向の画素のヒストグラムを算出する。
このヒストグラム算出の単位は、水平方向の1画素ごと
でもよいし、複数画素毎でもよい。被溶接部材の影部分
がエッジ抽出部によって強調されているため、被溶接部
分のヒストグラム値は大きくなる。また、被溶接部材は
開先部分を有するため、開先の一端と他端の部分のヒス
トグラム値が大きくなる。
【0017】このような性質を用いて、幅検出部21D
は、被溶接部材の開先の幅を検出する。すなわち、幅検
出部21Dは、ヒストグラム値がエッジ検出用しきい値
Haを越えた部分の一端と他端との位置情報を出力す
る。撮像部が溶接方向を垂直に撮像した場合には、ヒス
トグラム値がエッジ検出用しきい値Haを越えた部分に
ついて水平方向の左端と右端とが当該一端と他端とにな
る。この一端と他端の位置および幅は、被溶接部材の開
先部分の位置および幅に対応して変化する。
は、被溶接部材の開先の幅を検出する。すなわち、幅検
出部21Dは、ヒストグラム値がエッジ検出用しきい値
Haを越えた部分の一端と他端との位置情報を出力す
る。撮像部が溶接方向を垂直に撮像した場合には、ヒス
トグラム値がエッジ検出用しきい値Haを越えた部分に
ついて水平方向の左端と右端とが当該一端と他端とにな
る。この一端と他端の位置および幅は、被溶接部材の開
先部分の位置および幅に対応して変化する。
【0018】上述した特開平9−29434号公報記載
の手法では、この幅検出部によって検出された被溶接部
分の幅が所定のしきい値を越えた場合には、被溶接部材
に傷があるとして不良と判定していた。また、この従来
例では、開先部分が直角であり開先部分の一端と他端と
が双方影を生じさせ、ヒストグラム値のピークが2度現
れることを前提としていた。
の手法では、この幅検出部によって検出された被溶接部
分の幅が所定のしきい値を越えた場合には、被溶接部材
に傷があるとして不良と判定していた。また、この従来
例では、開先部分が直角であり開先部分の一端と他端と
が双方影を生じさせ、ヒストグラム値のピークが2度現
れることを前提としていた。
【0019】しかしながら、溶接する部材によっては、
開先部分の一端が斜めとなり、他端が切り込みを有する
形状のものもあり、この場合、斜め側の一端に応じたヒ
ストグラム値が大きく現れず、検出できない場合が生じ
ていた。
開先部分の一端が斜めとなり、他端が切り込みを有する
形状のものもあり、この場合、斜め側の一端に応じたヒ
ストグラム値が大きく現れず、検出できない場合が生じ
ていた。
【0020】本実施形態では、溶接位置判定部が、溶接
位置形状判定機能21Gを備え、溶接位置の形状に応じ
て溶接位置の判定の手法を切り替えるようにしている。
すなわち、溶接位置形状判定機能は21G、幅検出部2
1Dによって出力される位置情報に基づいて一端から他
端までの距離を算出すると共に、当該一端から他端まで
の距離が予め定められた幅検出用しきい値Wa以下の場
合には、当該一端および他端の位置情報は溶接位置の一
方の端部であると判定する。このため、開先形状の一端
が斜めであり、そのエッジが良好に現れない場合には、
他端のエッジを利用して溶接位置幅を求める。
位置形状判定機能21Gを備え、溶接位置の形状に応じ
て溶接位置の判定の手法を切り替えるようにしている。
すなわち、溶接位置形状判定機能は21G、幅検出部2
1Dによって出力される位置情報に基づいて一端から他
端までの距離を算出すると共に、当該一端から他端まで
の距離が予め定められた幅検出用しきい値Wa以下の場
合には、当該一端および他端の位置情報は溶接位置の一
方の端部であると判定する。このため、開先形状の一端
が斜めであり、そのエッジが良好に現れない場合には、
他端のエッジを利用して溶接位置幅を求める。
【0021】このように、本実施形態では、開先の左右
の一方が斜めになっていることで画像上において斜め側
のエッジが良く現れる場合とあまり現れない場合とで溶
接位置の検出位置を求める手法を変化させ、どちらの場
合であっても正しい検出位置が得られるようにすること
ができる。
の一方が斜めになっていることで画像上において斜め側
のエッジが良く現れる場合とあまり現れない場合とで溶
接位置の検出位置を求める手法を変化させ、どちらの場
合であっても正しい検出位置が得られるようにすること
ができる。
【0022】
【実施例】図2は、本発明の一実施例による溶接位置検
査装置の構成を示すブロック図である。この溶接位置検
査装置は、図11に示したリアアクスルハウジングの溶
接位置を検査するものである。従って、溶接位置は2カ
所であり2カ所の検査を行う構成となっている。この実
施例による溶接位置検査装置は、2つの撮像手段(撮像
部)10と、この撮像手段10からのアナログ信号に基
づいて画像処理を行う画像処理手段20と、画像処理手
段20の判定結果等を表示出力する表示手段24とを備
えている。
査装置の構成を示すブロック図である。この溶接位置検
査装置は、図11に示したリアアクスルハウジングの溶
接位置を検査するものである。従って、溶接位置は2カ
所であり2カ所の検査を行う構成となっている。この実
施例による溶接位置検査装置は、2つの撮像手段(撮像
部)10と、この撮像手段10からのアナログ信号に基
づいて画像処理を行う画像処理手段20と、画像処理手
段20の判定結果等を表示出力する表示手段24とを備
えている。
【0023】撮像手段10は、例えばCCDカメラを備
える。また、溶接中は光量が大きいため、保護ケースを
設けると良い。
える。また、溶接中は光量が大きいため、保護ケースを
設けると良い。
【0024】この溶接位置検査装置には、画像処理手段
20による判定結果に基づいてリアアクスルハウジング
の溶接を制御する溶接制御装置30が接続されている。
溶接制御装置30は、溶接位置検査装置の検査結果に基
づいて溶接を制御する。
20による判定結果に基づいてリアアクスルハウジング
の溶接を制御する溶接制御装置30が接続されている。
溶接制御装置30は、溶接位置検査装置の検査結果に基
づいて溶接を制御する。
【0025】画像処理手段20は、原画像に対する画像
処理により溶接位置のOK/NGの判定を行う処理ユニ
ット21と、溶接制御部30との間でワークセット完了
を示すセット信号を入力し、また、検査結果を示すL・
OK/NG,R・OK/NG信号を出力する入出力ユニ
ット22と、撮像手段10からの画像信号をメモリ上に
取り込む画像入力ユニット23とを備えている。
処理により溶接位置のOK/NGの判定を行う処理ユニ
ット21と、溶接制御部30との間でワークセット完了
を示すセット信号を入力し、また、検査結果を示すL・
OK/NG,R・OK/NG信号を出力する入出力ユニ
ット22と、撮像手段10からの画像信号をメモリ上に
取り込む画像入力ユニット23とを備えている。
【0026】処理ユニット21は、図3に示すように、
原画像を被溶接部分が撮像されたワーク領域と溶接棒が
撮像された溶接棒領域とに分割する領域分割部21A
と、この領域分割部21Aによって分割された各領域に
ついてそれぞれ垂直方向のエッジを抽出するエッジ抽出
部21Bと、このエッジ抽出部21Bによってエッジが
抽出された各領域について予め定められた水平方向の一
定長さ毎に画素の数のヒストグラムを算出するヒストグ
ラム算出部21Cとを備えている。
原画像を被溶接部分が撮像されたワーク領域と溶接棒が
撮像された溶接棒領域とに分割する領域分割部21A
と、この領域分割部21Aによって分割された各領域に
ついてそれぞれ垂直方向のエッジを抽出するエッジ抽出
部21Bと、このエッジ抽出部21Bによってエッジが
抽出された各領域について予め定められた水平方向の一
定長さ毎に画素の数のヒストグラムを算出するヒストグ
ラム算出部21Cとを備えている。
【0027】しかも、ヒストグラム算出部21Cに、当
該ヒストグラム算出部21Cによって算出されたワーク
領域又は溶接棒領域の水平方向の一定長さ毎の画素数が
所定のエッジ検出用しきい値Ha(Hb)を越えた場合当
該エッジ検出用しきい値を越えた水平方向位置の左端X
a0(Xb0)から右端Xa1(Xb1)までの長さを溶接位置
幅a又は溶接棒幅bとして算出する幅検出部21Dと、
この幅検出部21Dによって検出された溶接位置幅a又
は溶接棒幅bが予め定められた幅しきい値a1(b1)を
越えた場合に溶接位置不良と判定する溶接位置判定部2
1Fとを併設している。
該ヒストグラム算出部21Cによって算出されたワーク
領域又は溶接棒領域の水平方向の一定長さ毎の画素数が
所定のエッジ検出用しきい値Ha(Hb)を越えた場合当
該エッジ検出用しきい値を越えた水平方向位置の左端X
a0(Xb0)から右端Xa1(Xb1)までの長さを溶接位置
幅a又は溶接棒幅bとして算出する幅検出部21Dと、
この幅検出部21Dによって検出された溶接位置幅a又
は溶接棒幅bが予め定められた幅しきい値a1(b1)を
越えた場合に溶接位置不良と判定する溶接位置判定部2
1Fとを併設している。
【0028】また、幅検出部21Dに、この幅検出部2
1Dによって検出された溶接位置幅又は溶接棒幅の水平
方向位置Xa(Xb)をそれぞれ算出する位置検出部21
Eを併設し、溶接位置判定部21Fが、この位置検出部
21Eによって検出された溶接位置幅と溶接棒幅との位
置ズレ量cが予め定められたズレ量しきい値c1を越え
た場合に溶接位置不良と判定する機能を備えている。
1Dによって検出された溶接位置幅又は溶接棒幅の水平
方向位置Xa(Xb)をそれぞれ算出する位置検出部21
Eを併設し、溶接位置判定部21Fが、この位置検出部
21Eによって検出された溶接位置幅と溶接棒幅との位
置ズレ量cが予め定められたズレ量しきい値c1を越え
た場合に溶接位置不良と判定する機能を備えている。
【0029】さらに、本実施例では、溶接位置判定部2
1Fは、幅検出部21Dによって出力される位置情報に
基づいて一端から他端までの距離を算出すると共に当該
一端から他端までの距離が予め定められた幅検出用しき
い値wa以下の場合には当該一端および他端の位置情報
は溶接位置の一方の端部であると判定する溶接位置形状
判定機能21Gを備えた。
1Fは、幅検出部21Dによって出力される位置情報に
基づいて一端から他端までの距離を算出すると共に当該
一端から他端までの距離が予め定められた幅検出用しき
い値wa以下の場合には当該一端および他端の位置情報
は溶接位置の一方の端部であると判定する溶接位置形状
判定機能21Gを備えた。
【0030】図4は被溶接部の開先2が直角である場合
の例を示す説明図であり、この直角の開先2を撮像した
原画像は図5(A)に示す如くとなる。図5に示す例で
は、撮像手段10は溶接方向を垂直方向として撮像する
ため、領域分割部21Aは、原画像の上部をワイヤ領域
に、下部をワーク領域にと分割する。開先2が直角であ
る場合、図5(B)に示すように、そのエッジは良好に
現れる。そして、このエッジ抽出画像のヒストグラムを
算出すると、図5(C)に示す如くとなる。ワーク領域
についてみると、エッジ検出用しきい値Haを越えた左
端Xa0と右端Xa 1は、開先2の幅と対応して出力され
る。溶接位置の幅はこの左端Xa0と右端Xa 1の差の絶対
値aとなる。溶接位置幅aが算出されると、その中心位
置Xaが得られる。
の例を示す説明図であり、この直角の開先2を撮像した
原画像は図5(A)に示す如くとなる。図5に示す例で
は、撮像手段10は溶接方向を垂直方向として撮像する
ため、領域分割部21Aは、原画像の上部をワイヤ領域
に、下部をワーク領域にと分割する。開先2が直角であ
る場合、図5(B)に示すように、そのエッジは良好に
現れる。そして、このエッジ抽出画像のヒストグラムを
算出すると、図5(C)に示す如くとなる。ワーク領域
についてみると、エッジ検出用しきい値Haを越えた左
端Xa0と右端Xa 1は、開先2の幅と対応して出力され
る。溶接位置の幅はこの左端Xa0と右端Xa 1の差の絶対
値aとなる。溶接位置幅aが算出されると、その中心位
置Xaが得られる。
【0031】図6は開先2の一端が斜めになっている場
合の例を示す説明図である。図6に示す例では、左ハウ
ジング52の接合部が斜めになっているため、被溶接部
材の開先の形状は直角ではなくなっている。この図6に
示す開先を撮像した例を図7(A)に示す(ワイヤ領域
は図示略)。
合の例を示す説明図である。図6に示す例では、左ハウ
ジング52の接合部が斜めになっているため、被溶接部
材の開先の形状は直角ではなくなっている。この図6に
示す開先を撮像した例を図7(A)に示す(ワイヤ領域
は図示略)。
【0032】図7に示すように、開先が斜めになってい
る場合、照明やバリ等の影響で、溶接位置の斜めとなっ
ている端部(図6の左側端部)は、エッジが現れたり現
れなかったりする。図7(B)は一方の端部のエッジが
良好に現れない場合のエッジ抽出画像の例を示す図で、
図7(C)はそのヒストグラムである。また、図7
(D)はエッジが良好に現れたエッジ抽出画像の例を示
す図で、図7(E)はそのヒストグラムである。
る場合、照明やバリ等の影響で、溶接位置の斜めとなっ
ている端部(図6の左側端部)は、エッジが現れたり現
れなかったりする。図7(B)は一方の端部のエッジが
良好に現れない場合のエッジ抽出画像の例を示す図で、
図7(C)はそのヒストグラムである。また、図7
(D)はエッジが良好に現れたエッジ抽出画像の例を示
す図で、図7(E)はそのヒストグラムである。
【0033】図7(C)に示すように、一端のエッジが
良好に現れない場合には、エッジ検出用しきい値Haを
越えるヒストグラムは他端のエッジ部分のみとなり、す
ると、このエッジ検出用しきい値Haを越えるヒストグ
ラム値の一端Xa0と他端Xa1は、開先の斜めではない側
の端部の影の厚みとなってしまい、ヒストグラムから得
られる溶接位置幅aの幅は極めて薄くなる。
良好に現れない場合には、エッジ検出用しきい値Haを
越えるヒストグラムは他端のエッジ部分のみとなり、す
ると、このエッジ検出用しきい値Haを越えるヒストグ
ラム値の一端Xa0と他端Xa1は、開先の斜めではない側
の端部の影の厚みとなってしまい、ヒストグラムから得
られる溶接位置幅aの幅は極めて薄くなる。
【0034】本実施例では、このように溶接位置幅aの
幅が所定のしきい値Wa以下の場合には、開先の形状が
斜めであると判定し、この溶接位置幅aの中心から、図
6に示す開先の幅Wの半分だけずらした位置を溶接位置
の中心値Xaとする。これにより、開先形状によってエ
ッジが良好に現れない場合であっても、良好に溶接位置
の判定を行うことができる。
幅が所定のしきい値Wa以下の場合には、開先の形状が
斜めであると判定し、この溶接位置幅aの中心から、図
6に示す開先の幅Wの半分だけずらした位置を溶接位置
の中心値Xaとする。これにより、開先形状によってエ
ッジが良好に現れない場合であっても、良好に溶接位置
の判定を行うことができる。
【0035】図7(C)に示すように、本実施例では開
先の幅Wに応じた画像上でのドット数を予め求めてお
き、さらに、斜めとなる端部が左側か又は右側かを求め
ておくことで、一方の端部のエッジのみが抽出された場
合に溶接位置幅の中心位置を求めている。
先の幅Wに応じた画像上でのドット数を予め求めてお
き、さらに、斜めとなる端部が左側か又は右側かを求め
ておくことで、一方の端部のエッジのみが抽出された場
合に溶接位置幅の中心位置を求めている。
【0036】次に、動作を説明する。図8乃至図9は溶
接位置検査の動作を示すフローチャートであり、図中の
符号Aで連続している。まず、溶接制御装置30からセ
ット信号の入力を待ち、このセット信号の入力により検
査を開始する(S1)。次いで、CCDカメラ10から
の画像信号を溶接位置検査装置に取り込む(S2)。さ
らに、原画像をx軸方向に微分した後、二値化すること
でY方向エッジ画像を生成する(S3)。
接位置検査の動作を示すフローチャートであり、図中の
符号Aで連続している。まず、溶接制御装置30からセ
ット信号の入力を待ち、このセット信号の入力により検
査を開始する(S1)。次いで、CCDカメラ10から
の画像信号を溶接位置検査装置に取り込む(S2)。さ
らに、原画像をx軸方向に微分した後、二値化すること
でY方向エッジ画像を生成する(S3)。
【0037】Y方向エッジ画像のワーク領域およびワイ
ヤ領域それぞれにおいて、各x座標(xi)ごとにxi-n
…xi…xi+nのn+1であるx座標範囲のY方向エッジ
として抽出された画素の数をヒストグラムにし、y方向
エッジヒストグラムを生成する(S4)。次に、ワイヤ
領域のヒストグラムが予め設定したしきい値Hbを越え
るx座標を求め、その最も小さいx座標xb0と最も大き
いx座標xb1との差をワイヤ検出幅bとし、検出幅の中
点のx座標を検出位置xbとする(S5)。
ヤ領域それぞれにおいて、各x座標(xi)ごとにxi-n
…xi…xi+nのn+1であるx座標範囲のY方向エッジ
として抽出された画素の数をヒストグラムにし、y方向
エッジヒストグラムを生成する(S4)。次に、ワイヤ
領域のヒストグラムが予め設定したしきい値Hbを越え
るx座標を求め、その最も小さいx座標xb0と最も大き
いx座標xb1との差をワイヤ検出幅bとし、検出幅の中
点のx座標を検出位置xbとする(S5)。
【0038】次いで、ワーク領域の検出位置を図10に
示すフローチャートに従って検出する(S6)。
示すフローチャートに従って検出する(S6)。
【0039】さらに、ワイヤ検出幅bが検出されたか否
かを確認する。検出された場合には、ステップS8へ進
み、検出されなかった場合にはステップS13へ進む
(S7)。ステップS8では、ワイヤ検出幅bが設定範
囲内か否かを確認する。範囲内であればステップS9
へ、範囲外であればステップS13へ進む。ステップS
9では、ワーク検出幅aが検出されたか否かを確認す
る。検出された場合にはステップS10へ進み、検出さ
れなかった場合にはステップS13へ進む。
かを確認する。検出された場合には、ステップS8へ進
み、検出されなかった場合にはステップS13へ進む
(S7)。ステップS8では、ワイヤ検出幅bが設定範
囲内か否かを確認する。範囲内であればステップS9
へ、範囲外であればステップS13へ進む。ステップS
9では、ワーク検出幅aが検出されたか否かを確認す
る。検出された場合にはステップS10へ進み、検出さ
れなかった場合にはステップS13へ進む。
【0040】ステップS10では、ワーク検出幅aが設
定範囲内か否かを確認する。検出幅aには上限値a1が
設定されているため、a≦a1となっているか否かを確
認する。設定範囲内であればステップS11へ進み、範
囲外であればステップS13へ進む。
定範囲内か否かを確認する。検出幅aには上限値a1が
設定されているため、a≦a1となっているか否かを確
認する。設定範囲内であればステップS11へ進み、範
囲外であればステップS13へ進む。
【0041】上述した従来例では、ワーク検出幅の設定
範囲には上限値の他に下限値も定めていたが、本実施形
態では、開先形状が斜めのためにエッジが現れず、斜め
側のエッジ部分のヒストグラムがしきい値を越えない場
合にも対応するため、下限値の設定をなくしている。
範囲には上限値の他に下限値も定めていたが、本実施形
態では、開先形状が斜めのためにエッジが現れず、斜め
側のエッジ部分のヒストグラムがしきい値を越えない場
合にも対応するため、下限値の設定をなくしている。
【0042】ステップS11では、ワイヤ検出位置とワ
ーク検出位置との位置ズレ量を求める。位置ズレ量c
は、c=xa−xbと表される。このズレ量Cには許容量
c1(ズレ量しきい値が予め設定されており、cの絶対
値が許容範囲以下(c≦c1)の場合に、OKと判定し
ステップS12へ進む。一方、許容値を越えればステッ
プS13へ進む。
ーク検出位置との位置ズレ量を求める。位置ズレ量c
は、c=xa−xbと表される。このズレ量Cには許容量
c1(ズレ量しきい値が予め設定されており、cの絶対
値が許容範囲以下(c≦c1)の場合に、OKと判定し
ステップS12へ進む。一方、許容値を越えればステッ
プS13へ進む。
【0043】ステップS12では、OK信号を溶接制御
部に出力する。ステップS13では、NG信号を溶接制
御部へ出力する。
部に出力する。ステップS13では、NG信号を溶接制
御部へ出力する。
【0044】図10は溶接位置の検出(図8のステップ
S6)の詳細フローチャートである。まず、ワーク領域
のY方向エッジヒストグラムが予め設定したしきい値H
aを越えるX座標を求め、超える部分があった場合に
は、ステップS22へ進み、ない場合にはステップS2
5へ進む。
S6)の詳細フローチャートである。まず、ワーク領域
のY方向エッジヒストグラムが予め設定したしきい値H
aを越えるX座標を求め、超える部分があった場合に
は、ステップS22へ進み、ない場合にはステップS2
5へ進む。
【0045】しきい値Haを越えるX座標の内、最も小
さいX座標Xa0と最も大きいX座標Xa1との差をワーク
検出幅aとし、aが予め設定されたしきい値Waと比較
する。Waより大きければ、検出幅aは開先の左右端を
とらえたものと判断され、ステップS23へ進む。Wa
以下ならば、検出幅aは開先の斜め側でない側の端点を
とらえたものと判断し、ステップS24へ進む。
さいX座標Xa0と最も大きいX座標Xa1との差をワーク
検出幅aとし、aが予め設定されたしきい値Waと比較
する。Waより大きければ、検出幅aは開先の左右端を
とらえたものと判断され、ステップS23へ進む。Wa
以下ならば、検出幅aは開先の斜め側でない側の端点を
とらえたものと判断し、ステップS24へ進む。
【0046】ステップS23では、検出幅aは開先の左
右端をとらえたものと判断されたので、検出位置は検出
幅の中点とみなせるので、次式により検出位置とする。
右端をとらえたものと判断されたので、検出位置は検出
幅の中点とみなせるので、次式により検出位置とする。
【0047】Xa=(Xa1+Xa0)/2
【0048】ステップS24では、検出幅aは開先の斜
め側でない側(ここでは、右側)の端点をとらえたもの
と判断されたため、検出位置は開先幅の2分の1だけ斜
め側(ここでは、左側)にオフセットさせた位置とみな
せるので、開先の左側が斜めになっている場合には、次
式により検出位置とする。
め側でない側(ここでは、右側)の端点をとらえたもの
と判断されたため、検出位置は開先幅の2分の1だけ斜
め側(ここでは、左側)にオフセットさせた位置とみな
せるので、開先の左側が斜めになっている場合には、次
式により検出位置とする。
【0049】Xa=(Xa1+Xa0)/2−W/2 (但
し、W:開先幅)
し、W:開先幅)
【0050】逆に、開先の右側が斜めになっている場合
は次式となる。
は次式となる。
【0051】Xa=(Xa1+Xa0)/2+W/2
【0052】ステップS25では、ヒストグラムでしき
い値Haを超える部分がなかったため、検出できなかっ
たとする。
い値Haを超える部分がなかったため、検出できなかっ
たとする。
【0053】上述したように本実施形態によると、ワー
クの開先形状が左右のうち一方が斜めの形状になってい
る場合で、状況により斜め側のY方向エッジが現れたり
現れなかったりと変化した場合でも、安定して正確なワ
ーク溶接位置の検出を行うことができる。
クの開先形状が左右のうち一方が斜めの形状になってい
る場合で、状況により斜め側のY方向エッジが現れたり
現れなかったりと変化した場合でも、安定して正確なワ
ーク溶接位置の検出を行うことができる。
【0054】
【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、溶接位置形状判定機能が、幅検出
部によって出力される位置情報に基づいて一端から他端
までの距離を算出すると共に当該一端から他端までの距
離が予め定められた幅検出用しきい値以下の場合には、
当該一端および他端の位置情報は、溶接位置の斜めでな
い側の端部であると判定するため、被溶接部材の開先形
状が斜めである場合でも、良好に溶接位置を検出するこ
とができ、このため、開先形状にかかわらず良好に溶接
位置の検査を行うことができる従来にない優れた溶接位
置検査装置を提供することができる。
ので、これによると、溶接位置形状判定機能が、幅検出
部によって出力される位置情報に基づいて一端から他端
までの距離を算出すると共に当該一端から他端までの距
離が予め定められた幅検出用しきい値以下の場合には、
当該一端および他端の位置情報は、溶接位置の斜めでな
い側の端部であると判定するため、被溶接部材の開先形
状が斜めである場合でも、良好に溶接位置を検出するこ
とができ、このため、開先形状にかかわらず良好に溶接
位置の検査を行うことができる従来にない優れた溶接位
置検査装置を提供することができる。
【図1】本発明の一実施形態の概略構成を示すブロック
図である。
図である。
【図2】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図3】図2に示した処理ユニットの詳細構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図4】被溶接部材の開先が直角である場合の例を示す
断面図である。
断面図である。
【図5】図4に示す被溶接部材を撮像したときの各種デ
ータの例を示す説明図であり、図5(A)は原画像デー
タの例を示す図で、図5(B)はそのエッジ抽出画像の
例を示す図で、図5(C)はそのヒストグラムの例を示
す図である。
ータの例を示す説明図であり、図5(A)は原画像デー
タの例を示す図で、図5(B)はそのエッジ抽出画像の
例を示す図で、図5(C)はそのヒストグラムの例を示
す図である。
【図6】被溶接部材の開先が斜めである場合の例を示す
断面図である。
断面図である。
【図7】図6に示す被溶接部材を撮像したときの各種デ
ータの例を示す説明図であり、図7(A)は原画像デー
タの例を示す図で、図7(B)はエッジが良好に現れな
いエッジ抽出画像の例を示す図で、図7(C)はそのヒ
ストグラムの例を示す図で、図7(D)はエッジが良好
に現れた場合のエッジ抽出画像の例を示す図で、図7
(E)はそのヒストグラムの例を示す図である。
ータの例を示す説明図であり、図7(A)は原画像デー
タの例を示す図で、図7(B)はエッジが良好に現れな
いエッジ抽出画像の例を示す図で、図7(C)はそのヒ
ストグラムの例を示す図で、図7(D)はエッジが良好
に現れた場合のエッジ抽出画像の例を示す図で、図7
(E)はそのヒストグラムの例を示す図である。
【図8】本実施例による溶接位置検査の動作例の前段を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図9】本実施例による溶接位置検査の動作例の後段を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図10】図8に示す溶接位置の検出処理の詳細を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図11】リアアクスルハウジングの溶接の一例を示す
説明図である。
説明図である。
10 撮像手段(撮像部,CCDカメラ) 20 画像処理手段 21A 領域分割部 21B エッジ抽出部(S3) 21C ヒストグラム算出部(S4) 21D 幅検出部(S5,S6) 21E 位置検出部(S5,S6) 21F 溶接位置判定部(S6〜S11) 24 表示手段 a 溶接位置幅 b 溶接棒幅 c 溶接位置と溶接棒のズレ量 Ha エッジ検出用しきい値 a1 溶接位置幅の上限 wa 幅検出用しきい値(溶接位置幅が開先の左右端か
または一端かのしきい値)
または一端かのしきい値)
Claims (1)
- 【請求項1】 被溶接部材を撮像する撮像部と、この撮
像部から出力された原画像のエッジを抽出するエッジ抽
出部と、このエッジ抽出部によってエッジが抽出された
画像データの画素数のヒストグラムを算出するヒストグ
ラム算出部と、このヒストグラム算出部によって算出さ
れたヒストグラムの値が予め定められたエッジ検出用し
きい値を越えたとき当該エッジ検出用しきい値を越えた
一端と他端の位置情報を出力する幅検出部と、この幅検
出部によって出力される一端と他端の位置情報に基づい
て前記被溶接部材の溶接位置を判定する溶接位置判定部
とを備えた溶接位置検査装置において、 前記溶接位置判定部が、前記幅検出部によって出力され
る位置情報に基づいて前記一端から他端までの距離を算
出すると共に当該一端から他端までの距離が予め定めら
れた幅検出用しきい値以下の場合には当該一端および他
端の位置情報は前記溶接位置の一方の端部であると判定
する溶接位置形状判定機能を備えたことを特徴とする溶
接位置検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11882197A JPH10296442A (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 溶接位置検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11882197A JPH10296442A (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 溶接位置検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10296442A true JPH10296442A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=14745987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11882197A Withdrawn JPH10296442A (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 溶接位置検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10296442A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014233740A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | 株式会社アマダ | 自動補正システム及びその方法 |
-
1997
- 1997-04-22 JP JP11882197A patent/JPH10296442A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014233740A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | 株式会社アマダ | 自動補正システム及びその方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040706 |