JP7835232B2 - Method for manufacturing backing plates, method for designing backing plates, welding method for metal members, method for manufacturing column members, method for manufacturing column-beam joints, shape measurement method, shape measurement program, shape measurement device, and backing plate manufacturing system. - Google Patents
Method for manufacturing backing plates, method for designing backing plates, welding method for metal members, method for manufacturing column members, method for manufacturing column-beam joints, shape measurement method, shape measurement program, shape measurement device, and backing plate manufacturing system.Info
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Description
本発明は、裏当て金の製造方法、裏当て金の設計方法、金属部材の溶接方法、柱部材の製造方法、柱梁接合部の製造方法、形状計測方法、形状計測プログラム、形状計測装置および裏当て金の製造システムに関する。 This invention relates to a method for manufacturing a backing plate, a method for designing a backing plate, a welding method for metal members, a method for manufacturing a column member, a method for manufacturing a column-beam joint, a shape measurement method, a shape measurement program, a shape measurement device, and a manufacturing system for backing plates.
鋼材などの金属部材同士を溶接して接続する際、金属部材同士の境界を含む端部の外周面を溶融・固化させる方法がある。このとき、完全溶け込み溶接において片面のみの溶接でも溶接不良が生じないようにするために、裏当て金が用いられる(例えば、非特許文献1を参照)。裏当て金は、溶接前に、完全溶け込み溶接を行う表面に対して裏面、具体的には金属部材の溶接個所の反対側に取り付けられる。 When welding metal components such as steel together, there is a method that involves melting and solidifying the outer surface of the end portion, including the boundary between the metal components. In this case, to prevent welding defects even when welding only one side in a full penetration weld, a backing plate is used (see, for example, Non-Patent Document 1). The backing plate is attached to the back surface of the metal component before welding, specifically to the side opposite the welding location of the metal component.
ところで、裏当て金は、金属部材の溶接個所の反対側の面に沿わせることになるため、使用する金属部材の溶接個所の反対側の面に合わせて個別に設計しなければならず、裏当て金を効率的に設計する技術が求められていた。 Incidentally, since the backing plate is positioned along the opposite side of the welded area of the metal component, it must be individually designed to match the opposite side of the welded area of the metal component being used. Therefore, there was a need for technology to efficiently design the backing plate.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、裏当て金を効率的に設計し、製造することができる裏当て金の製造方法、裏当て金の設計方法、金属部材の溶接方法、柱部材の製造方法、柱梁接合部の製造方法、形状計測方法、形状計測プログラム、形状計測装置および裏当て金の製造システムを提供することである。 This invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its objective is to provide a method for manufacturing a backing plate, a method for designing a backing plate, a welding method for metal members, a method for manufacturing column members, a method for manufacturing column-beam joints, a shape measurement method, a shape measurement program, a shape measurement device, and a backing plate manufacturing system that enable the efficient design and manufacture of backing plates.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、
[1]本発明に係る裏当て金の製造方法は、金属部材同士の溶接に用いる裏当て金の製造方法であって、少なくとも1つの金属部材における裏当て金の配設箇所、および、該配設箇所に取り付けられ、測長の基準とするパターンが形成されたマーカープレートを撮影した画像データに基づいて検出された前記配設箇所の形状に基づいて、所定の材料を加工して前記裏当て金を作製する加工ステップ、を含むものである。
In order to solve the aforementioned problems and achieve the objective,
[1] The present invention relates to a method for manufacturing a backing plate used for welding metal members together, and includes a processing step of manufacturing the backing plate by processing a predetermined material based on the shape of the backing plate location detected based on image data obtained by photographing a marker plate attached to the backing plate location and having a pattern formed on it that serves as a reference for measuring length.
[2]また、本発明に係る裏当て金の設計方法は、金属部材同士の溶接に用いる裏当て金の設計方法であって、少なくとも1つの前記金属部材における裏当て金の配設箇所、および、該配設箇所に取り付けられ、測長の基準とするパターンが形成されたマーカープレートを撮影した画像データに基づいて検出された前記配設箇所の形状に基づいて裏当て金の設計データを作成する設計ステップ、を含むものである。 [2] Furthermore, the backing plate design method according to the present invention is a backing plate design method used for welding metal members together, and includes a design step of creating backing plate design data based on the shape of the backing plate, which is detected based on image data of a marker plate attached to the backing plate and having a pattern formed on it that serves as a reference for length measurement, in at least one of the metal members.
[3]また、本発明に係る金属部材の溶接方法は、金属部材同士を裏当て金を用いて溶接する溶接方法であって、前記金属部材における前記裏当て金の配設箇所、および、該配設箇所に取り付けられ、測長の基準とするパターンが形成されたマーカープレートを撮影した画像データに基づいて検出された前記配設箇所の形状に基づいて作製された前記裏当て金を金属部材に配設し、該裏当て金の配設箇所側とは反対側において該金属部材と他の金属部材とを溶接する、溶接ステップ、を含むものである。 [3] Furthermore, the welding method for metal members according to the present invention is a welding method for welding metal members together using a backing plate, and includes a welding step of: placing the backing plate on the metal member based on the location where the backing plate is to be placed on the metal member, and the shape of the location where the backing plate is to be placed, which is detected based on image data of a marker plate attached to the location where the backing plate is to be placed and which has a pattern formed on it that serves as a reference for length measurement; and welding the metal member to another metal member on the side opposite to the location where the backing plate is to be placed.
[4]また、本発明に係る柱部材の製造方法は、ダイヤフラムを備えた柱部材の製造方法であって、前記柱部材は前記金属部材であり、上記の発明[1]に記載の裏当て金の製造方法によって製作された前記裏当て金を用いて、前記金属部材とダイヤフラムとを溶接する溶接ステップ、を含むものである。 [4] Furthermore, the method for manufacturing a column member according to the present invention is a method for manufacturing a column member equipped with a diaphragm, wherein the column member is the metal member, and the method includes a welding step of welding the metal member and the diaphragm using the backing plate manufactured by the method for manufacturing the backing plate described in the above invention [1].
[5]また、本発明に係る柱梁接合部の製造方法は、柱部材と梁部材とを備えた柱梁接合部の製造方法であって、前記柱部材を上記の発明[4]に記載の柱部材の製造方法で製造するステップを含むものである。 [5] Furthermore, the method for manufacturing a column-beam joint according to the present invention is a method for manufacturing a column-beam joint comprising a column member and a beam member, and includes the step of manufacturing the column member using the method for manufacturing a column member described in the above invention [4].
[6]また、本発明に係る形状計測方法は、金属部材の断面の形状を計測する形状計測方法であって、前記断面、および、該断面に取り付けられ、測長の基準とするパターンが形成されたマーカープレートを撮影した画像データに基づいて、前記断面の形状を検出する形状検出ステップ、を含むものである。 [6] Furthermore, the shape measurement method according to the present invention is a shape measurement method for measuring the shape of a cross-section of a metal member, and includes a shape detection step of detecting the shape of the cross-section based on image data of the cross-section and a marker plate attached to the cross-section on which a pattern used as a reference for length measurement is formed.
[7]また、本発明に係る形状計測方法は、上記の発明[6]において、前記形状検出ステップは、前記画像データにおける各画素位置における所定の色成分のチャンネル強度に基づいて二値化した二値化画像を作成する二値化ステップ、を含み、前記二値化画像に基づいて、前記断面のエッジのなす形状を検出するエッジ検出ステップ、をさらに含むものである。 [7] Furthermore, the shape measurement method according to the present invention, in the above invention [6], includes a binarization step of creating a binarized image based on the channel intensity of a predetermined color component at each pixel position in the image data, and further includes an edge detection step of detecting the shape of the edges of the cross section based on the binarized image.
[8]また、本発明に係る形状計測方法は、上記の発明[7]において、前記マーカープレートには、複数の前記パターンが形成され、画像における前記パターンの位置を検出し、該検出結果に基づいて画像を射影変換する射影変換ステップ、をさらに含み、前記二値化ステップは、前記射影変換後の画像を用いて前記二値化画像を作成するものである。 [8] Furthermore, the shape measurement method according to the present invention, in the above invention [7], further includes a projection transformation step in which a plurality of patterns are formed on the marker plate, the position of the patterns in the image is detected, and the image is projectively transformed based on the detection result, and the binarization step is to create the binarized image using the image after the projection transformation.
[9]また、本発明に係る形状計測プログラムは、金属部材の断面の形状を計測する形状計測プログラムであって、前記金属部材の断面、および、該断面に取り付けられ、測長の基準とするパターンが形成されたマーカープレートを撮影した画像データに基づいて、前記断面の形状を検出する形状検出ステップ、をコンピュータに実行させるものである。 [9] Furthermore, the shape measurement program according to the present invention is a shape measurement program for measuring the shape of a cross-section of a metal member, and causes a computer to execute a shape detection step of detecting the shape of the cross-section based on image data of the cross-section of the metal member and a marker plate attached to the cross-section and on which a pattern used as a reference for length measurement is formed.
[10]また、本発明に係る形状計測装置は、金属部材の断面の形状を計測する形状計測装置であって、前記金属部材の断面、および、該断面に取り付けられ、測長の基準とするパターンが形成されたマーカープレートを撮影した画像データに基づいて、前記断面の形状を検出する形状検出部、を備えるものである。 [10] Furthermore, the shape measuring device according to the present invention is a shape measuring device for measuring the shape of a cross-section of a metal member, and comprises a shape detection unit that detects the shape of the cross-section based on image data of the cross-section of the metal member and a marker plate attached to the cross-section and on which a pattern used as a reference for length measurement is formed.
[11]また本発明に係る形状計測装置は、上記発明[10]において、画像データを撮像する撮像部を備えるものである。 [11] Furthermore, the shape measuring device according to the present invention is equipped with an imaging unit for capturing image data in the above invention [10].
[12]また、本発明に係る裏当て金の製造方法は、金属部材同士の溶接に用いる裏当て金の製造方法であって、少なくとも1つの金属部材における裏当て金の配設箇所、および、該配設箇所に取り付けられ、測長の基準とするパターンが形成されたマーカープレートを撮影した画像データに基づいて、前記配設箇所の形状を検出する形状検出ステップと、前記形状検出ステップによる検出結果に基づいて裏当て金の設計データを作成する設計ステップと、前記設計データにしたがって所定の材料を加工して前記裏当て金を作製する加工ステップと、を含むものである。 [12] Furthermore, the method for manufacturing a backing plate according to the present invention is a method for manufacturing a backing plate used for welding metal members together, and includes: a shape detection step of detecting the shape of the backing plate placement location on at least one metal member, and image data of a marker plate attached to the backing plate placement location and having a pattern formed on it that serves as a reference for length measurement; a design step of creating design data for the backing plate based on the detection result of the shape detection step; and a processing step of manufacturing the backing plate by processing a predetermined material according to the design data.
[13]また、本発明に係る裏当て金の製造システムは、金属部材同士の溶接に用いる裏当て金の製造システムであって、少なくとも1つの金属部材における裏当て金の配設箇所、および、該配設箇所に取り付けられ、測長の基準とするパターンが形成されたマーカープレートを撮影する撮像部と、前記撮像部が撮像した画像データに基づいて、前記配設箇所の形状を検出する形状検出部と、前記形状検出部による検出結果に基づいて裏当て金の設計データを作成する設計部と、前記設計データにしたがって所定の材料を加工して前記裏当て金を作製する加工部と、を備えるものである。
[14]また、本発明に係る裏当て金の製造システムは、上記の発明[13]において、測長の基準とするパターンが形成されたマーカープレートと、を備えるものである。
[13] The present invention also relates to a manufacturing system for a backing plate used for welding metal members together, comprising: an imaging unit that photographs a location on at least one metal member where a backing plate is to be placed, and a marker plate attached to the location where the backing plate is to be placed and on which a pattern for measuring length is formed; a shape detection unit that detects the shape of the location where the backing plate is to be placed based on the image data captured by the imaging unit; a design unit that creates design data for the backing plate based on the detection result by the shape detection unit; and a processing unit that processes a predetermined material according to the design data to manufacture the backing plate.
[14] Furthermore, the manufacturing system for the backing plate according to the present invention [13] comprises a marker plate on which a pattern to be used as a reference for measuring length is formed.
本発明によれば、例えば金属部材同士の溶接時に用いられる裏当て金を効率的に設計し、製造することができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently design and manufacture backing plates used, for example, during welding of metal components.
以下に、本発明に係る裏当て金の設計方法、裏当て金製造方法、裏当て金の設計プログラムおよび裏当て金の設計装置の実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。 The following describes embodiments of the backing plate design method, backing plate manufacturing method, backing plate design program, and backing plate design apparatus according to the present invention. Note that the present invention is not limited to these embodiments.
図1は、本発明の一実施形態に係る裏当て金製造システムの構成を示すブロック図である。裏当て金製造システム1は、裏当て金配設対象の金属部材の画像を撮像する撮像装置2と、撮像装置2が撮像した画像をもとに裏当て金の設計を行う設計装置3と、設計装置3が設計した情報をもとに所定の材料を加工して裏当て金を作製する加工装置4とを備える。裏当て金は、例えば金属部材同士を溶接する際に、完全溶け込み溶接において片面のみの溶接でも溶接不良が生じないようにするために用いられる仮設材である。また、本発明の裏当て金は、当該金属部材の溶接個所の反対側の面に対して用いられる。 Figure 1 is a block diagram showing the configuration of a backing plate manufacturing system according to one embodiment of the present invention. The backing plate manufacturing system 1 comprises an imaging device 2 that captures an image of the metal member to which the backing plate is to be placed, a design device 3 that designs the backing plate based on the image captured by the imaging device 2, and a processing device 4 that manufactures the backing plate by processing a predetermined material based on the information designed by the design device 3. A backing plate is a temporary material used, for example, when welding metal members together, to prevent welding defects even when welding only one side in a full penetration weld. Furthermore, the backing plate of the present invention is used on the side of the metal member opposite to the welding location.
裏当て金製造システム1が備える各装置は、ネットワークN等を介して接続される。ネットワークNは、例えば、インターネットなどの公衆通信網であって、例えばLAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、携帯電話などの電話通信網や公衆回線、VPN(Virtual Private Network)、および専用線などの一または複数の組み合わせからなる。ネットワークNは、有線通信および無線通信が適宜組み合わされるものとしてもよい。 The devices in the backing plate manufacturing system 1 are connected via a network N, etc. Network N is, for example, a public communication network such as the Internet, and consists of one or more combinations of, for example, a LAN (Local Area Network), a WAN (Wide Area Network), a telephone communication network such as a mobile phone network, a public line, a VPN (Virtual Private Network), and a dedicated line. Network N may also appropriately combine wired and wireless communication.
撮像装置2は、撮像部21と、画像処理部22と、表示部23と、通信部24と、入力部25と、制御部26と、記憶部27とを有する。 The imaging device 2 comprises an imaging unit 21, an image processing unit 22, a display unit 23, a communication unit 24, an input unit 25, a control unit 26, and a storage unit 27.
撮像部21は、裏当て金を作製する対象となる金属部材の端面を撮像して、撮像信号を生成する。撮像部21は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサや、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等を用いて構成される。 The imaging unit 21 captures an image of the end face of the metal member from which the backing plate is to be fabricated, and generates an imaging signal. The imaging unit 21 is configured using, for example, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor.
ここで、金属部材および裏当て金について、図2および図3を参照して説明する。図2は、接合対象の金属部材の一例を示す図である。図3は、溶接時に配設される裏当て金について説明するための図である。 Here, the metal members and backing plates will be explained with reference to Figures 2 and 3. Figure 2 shows an example of the metal members to be joined. Figure 3 is a diagram illustrating the backing plate that is placed during welding.
本実施の形態において、金属部材100は、中空角柱状をなし、長手方向の両端が開放された管状部材である。この金属部材100は、角柱状の中空空間を形成する開口部101を有する。金属部材100は、金属材料を用いて形成される。ここで金属材料とは、溶接可能な材料のことを示す。本実施形態の場合、金属部材100は、例えば鋼材が用いられる。また本実施の形態では、金属部材100同士を、管軸方向を揃えて並べた状態で、接続部分を含む外周面を溶接して接合する例について説明する。 In this embodiment, the metal member 100 is a tubular member with a hollow rectangular prism shape and open ends in the longitudinal direction. This metal member 100 has an opening 101 that forms a rectangular prism-shaped hollow space. The metal member 100 is formed using a metallic material. Here, "metallic material" refers to a weldable material. In this embodiment, for example, steel is used for the metal member 100. Furthermore, in this embodiment, an example of joining metal members 100 by welding their outer surfaces, including the connection portion, while aligning them in the axial direction of the pipe, will be described.
裏当て金110は、開口部101に配設される環状の部材である。裏当て金110は、外周面のなす形状が、開口部101の内面に対応する矩形をなす。裏当て金110は、例えば、接合する二つの金属部材100の内面において、接続部分(境界)を含む位置に設けられる。この際、裏当て金110は、金属部材100の内面に当接するように配設される。裏当て金110は、例えば金属部材100と同じ材料を用いて形成される。なお、図3では、裏当て金110が、開口を有する形状を例示しているが、平板状をなす構成としてもよい。 The backing plate 110 is an annular member disposed in the opening 101. The shape of the backing plate 110's outer surface is rectangular, corresponding to the inner surface of the opening 101. The backing plate 110 is, for example, provided on the inner surfaces of the two metal members 100 to be joined, at a position including the connection portion (boundary). In this case, the backing plate 110 is disposed so as to abut against the inner surface of the metal member 100. The backing plate 110 is formed, for example, using the same material as the metal member 100. Note that while Figure 3 illustrates a backing plate 110 with an opening, it may also be configured as a flat plate.
画像処理部22は、撮像部21が生成した画像信号を取得し、この取得した画像信号に対して所定の画像処理を施して表示部23や通信部24、記憶部27へ出力する。画像処理部22は、画像信号に対し、同時化処理や、階調補正処理、色補正処理等の公知の画像処理を施す。なお、同時化処理は、例えばRGBの各色成分の画像データを同時化する。 The image processing unit 22 acquires the image signal generated by the imaging unit 21, performs predetermined image processing on the acquired image signal, and outputs it to the display unit 23, communication unit 24, and storage unit 27. The image processing unit 22 applies known image processing to the image signal, such as simultaneity processing, gradation correction processing, and color correction processing. Simultaneity processing, for example, synchronizes the image data of each RGB color component.
表示部23は、例えば、ディスプレイやスピーカマイクロホンなどから構成され、撮像部21が有する光学系が結像した像や、撮像された撮像画像等を表示する。ディスプレイとしては、液晶ディスプレイまたはプラズマディスプレイなどが用いられる。表示部23は、例えば、制御部26から入力された情報をディスプレイに表示可能に構成される。さらに、表示部23は、LED等の光源や、印刷用紙などに所定の情報を印刷することによって出力するプリンタ等の各種出力機能を備えてもよい。 The display unit 23 is composed of, for example, a display or a speaker microphone, and displays the image formed by the optical system of the imaging unit 21, or the captured image. A liquid crystal display or plasma display may be used as the display. The display unit 23 is configured to display information input from the control unit 26. Furthermore, the display unit 23 may also include various output functions, such as a light source like an LED, or a printer that prints predetermined information onto paper.
通信部24は、例えば、ネットワークNに接続されるLANインターフェースボードや、無線通信のための無線通信回路等を備え、ネットワークNに接続して、設計装置3や、その他外部装置との間で通信を行う。 The communication unit 24 includes, for example, a LAN interface board connected to the network N, a wireless communication circuit for wireless communication, etc., and communicates with the design device 3 and other external devices by connecting to the network N.
入力部25は、例えば、キーボードや表示パネルに対するタッチ操作を検出するタッチパネルや、入力ボタン等から構成される。入力部25は、外部との間の通話を可能とする音声入力デバイスを備えてもよい。 The input unit 25 consists of, for example, a touch panel that detects touch operations on a keyboard or display panel, and input buttons. The input unit 25 may also include an audio input device that enables communication with an external source.
制御部26は、撮像装置2の各部を統括的に制御する。制御部26は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等のプロセッサ、およびRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等を用いて構成される。 The control unit 26 comprehensively controls each part of the imaging device 2. The control unit 26 is composed of a processor such as a CPU (Central Processing Unit), DSP (Digital Signal Processor), FPGA (Field-Programmable Gate Array), and RAM (Random Access Memory) and ROM (Read Only Memory).
記憶部27は、撮像装置2の動作を実行するための、オペレーティングシステム(Operating System:OS)、各種プログラム、各種テーブル、各種データベース等が記憶される。記憶部27は、例えば、RAM等の揮発性メモリ、ROMなどの不揮発性メモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、ハードディスクドライブ(Hard Disk Drive:HDD)、ソリッドステートドライブ(Solid State Drive:SSD)、およびリムーバブルメディア等の記憶媒体を用いて構成される。なお、リムーバブルメディアは、例えば、USB(Universal Serial Bus)メモリ、または、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、またはBD(Blu-ray(登録商標) Disc)のようなディスク記録媒体である。また、外部から装着可能なメモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いて記憶部27を構成してもよい。なお、各種プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、CD-ROM、DVD-ROM、フレキシブルディスクなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。 The storage unit 27 stores the operating system (OS), various programs, various tables, various databases, etc., for executing the operation of the imaging device 2. The storage unit 27 is configured using storage media such as volatile memory (RAM), non-volatile memory (ROM), EPROM (Erasable Programmable ROM), hard disk drive (HDD), solid state drive (SSD), and removable media. Removable media include, for example, USB (Universal Serial Bus) memory, or disk recording media such as CD (Compact Disc), DVD (Digital Versatile Disc), or BD (Blu-ray® Disc). Alternatively, the storage unit 27 may be configured using a computer-readable recording medium such as an externally insertable memory card. Furthermore, various programs can be recorded on computer-readable recording media such as hard disks, flash memory, CD-ROMs, DVD-ROMs, and flexible disks for widespread distribution.
設計装置3は、通信部31と、形状計測部32と、設計部33と、入力部34と、制御部35と、記憶部36とを有する。 The design device 3 comprises a communication unit 31, a shape measurement unit 32, a design unit 33, an input unit 34, a control unit 35, and a storage unit 36.
通信部31は、例えば、ネットワークNに接続されるLANインターフェースボードや、無線通信のための無線通信回路等を備え、ネットワークNに接続して、撮像装置2および加工装置4や、その他外部装置との間で通信を行う。 The communication unit 31 includes, for example, a LAN interface board connected to the network N, a wireless communication circuit for wireless communication, etc., and communicates with the imaging device 2, the processing device 4, and other external devices by connecting to the network N.
形状計測部32は、撮像装置2が取得した金属部材の端面の画像を用いて、該裏当て金の配設箇所の形状を計測する。形状計測部32は、CPU、DSP、FPGA等のプロセッサを用いて構成される。なお、形状計測部32は、形状検出部を備える形状計測装置に相当する。 The shape measurement unit 32 measures the shape of the placement location of the backing plate using the image of the end face of the metal member acquired by the imaging device 2. The shape measurement unit 32 is configured using a processor such as a CPU, DSP, or FPGA. The shape measurement unit 32 corresponds to a shape measurement device equipped with a shape detection unit.
設計部33は、形状計測部32が検出した形状をもとに、裏当て金の形状を設計する。設計部33は、CPU、DSP、FPGA等のプロセッサを用いて構成される。
なお、形状計測部32および設計部33によって、設計システムを構成する。
The design unit 33 designs the shape of the backing plate based on the shape detected by the shape measurement unit 32. The design unit 33 is composed of a processor such as a CPU, DSP, or FPGA.
The design system is comprised of the shape measurement unit 32 and the design unit 33.
入力部34は、例えば、キーボードや表示パネルに対するタッチ操作を検出するタッチパネルや、入力ボタン等から構成される。入力部34は、外部との間の通話を可能とする音声入力デバイスを備えてもよい。 The input unit 34 is comprised of, for example, a touch panel that detects touch operations on a keyboard or display panel, and input buttons. The input unit 34 may also include an audio input device that enables communication with an external source.
制御部35は、設計装置3の各部を統括的に制御する。制御部35は、CPU、DSP、FPGA等のプロセッサ、およびRAMやROM等を用いて構成される。 The control unit 35 comprehensively controls each part of the design apparatus 3. The control unit 35 is composed of a processor such as a CPU, DSP, or FPGA, and memory such as RAM or ROM.
記憶部36は、設計装置3の動作を実行するための、OS、各種プログラム、各種テーブル、各種データベース等が記憶される。記憶部36は、例えば、RAMなどの揮発性メモリ、ROMなどの不揮発性メモリ、EPROM、HDD、SSD、およびリムーバブルメディア等の記憶媒体を用いて構成される。また、外部から装着可能なメモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いて記憶部36を構成してもよい。なお、各種プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、CD-ROM、DVD-ROM、フレキシブルディスクなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。 The storage unit 36 stores the OS, various programs, various tables, various databases, etc., necessary for executing the design device 3. The storage unit 36 is configured using, for example, volatile memory such as RAM, non-volatile memory such as ROM, EPROM, HDD, SSD, and removable media. Alternatively, the storage unit 36 may be configured using a computer-readable recording medium such as an externally insertable memory card. Furthermore, various programs can be recorded on computer-readable recording media such as hard disks, flash memory, CD-ROMs, DVD-ROMs, and flexible disks for wider distribution.
加工装置4は、通信部41と、造形部42と、入力部43と、制御部44と、記憶部45とを有する。 The processing apparatus 4 includes a communication unit 41, a molding unit 42, an input unit 43, a control unit 44, and a storage unit 45.
通信部41は、例えば、ネットワークNに接続されるLANインターフェースボードや、無線通信のための無線通信回路等を備え、ネットワークNに接続して、設計装置3や、その他外部装置との間で通信を行う。 The communication unit 41 includes, for example, a LAN interface board connected to the network N, a wireless communication circuit for wireless communication, etc., and communicates with the design device 3 and other external devices by connecting to the network N.
造形部42は、設計装置3が設計した情報に基づいて、裏当て金を作製する。造形部42は、3Dプリンタや、NC(Numerical Control)工作機械等を用いて構成される。 The molding unit 42 manufactures the backing plate based on the information designed by the design device 3. The molding unit 42 is constructed using a 3D printer, an NC (Numerical Control) machine tool, or the like.
入力部43は、例えば、キーボードや表示パネルに対するタッチ操作を検出するタッチパネルや、入力ボタン等から構成される。入力部43は、外部との間の通話を可能とする音声入力デバイスを備えてもよい。 The input unit 43 is comprised of, for example, a touch panel that detects touch operations on a keyboard or display panel, and input buttons. The input unit 43 may also include an audio input device that enables communication with an external source.
制御部44は、設計装置3の各部を統括的に制御する。制御部44は、CPU、DSP、FPGA等のプロセッサ、およびRAMやROM等を用いて構成される。 The control unit 44 comprehensively controls each part of the design apparatus 3. The control unit 44 is composed of a processor such as a CPU, DSP, or FPGA, and memory such as RAM or ROM.
記憶部45は、加工装置4の動作を実行するための、OS、各種プログラム、各種テーブル、各種データベース等が記憶される。記憶部45は、例えば、RAMなどの揮発性メモリ、ROMなどの不揮発性メモリ、EPROM、HDD、SSD、およびリムーバブルメディア等の記憶媒体を用いて構成される。また、外部から装着可能なメモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いて記憶部45を構成してもよい。なお、各種プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、CD-ROM、DVD-ROM、フレキシブルディスクなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。 The storage unit 45 stores the OS, various programs, various tables, various databases, etc., for executing the operation of the processing device 4. The storage unit 45 is configured using, for example, volatile memory such as RAM, non-volatile memory such as ROM, EPROM, HDD, SSD, and removable media. Alternatively, the storage unit 45 may be configured using a computer-readable recording medium such as an externally insertable memory card. Furthermore, various programs can be recorded on computer-readable recording media such as hard disks, flash memory, CD-ROMs, DVD-ROMs, and flexible disks for wider distribution.
続いて、裏当て金の製造方法について説明する。図4は、本発明の一実施形態に係る裏当て金の製造方法を示すフローチャートである。裏当て金の製造方法は、まず、撮像装置2によって、金属部材100に端面を撮影する(ステップS1:撮影ステップ)。この際、接合対象の二つの金属部材100のうちの一方の金属部材100を用いて処理を行う。なお、接合対象の2つの金属部材100の両方を用いて処理を行ってもよい。また、接合対象が3つ以上ある場合は、少なくとも1つの金属部材100を適宜選択して処理を行うこともできる。接合対象の状態と接合目的に合わせて、適宜選択すればよい。 Next, a method for manufacturing a backing plate will be described. Figure 4 is a flowchart showing a method for manufacturing a backing plate according to one embodiment of the present invention. The method for manufacturing a backing plate begins by photographing the end face of the metal member 100 using the imaging device 2 (Step S1: Photography Step). At this time, the process is performed using one of the two metal members 100 to be joined. Alternatively, the process may be performed using both of the two metal members 100 to be joined. Furthermore, if there are three or more items to be joined, at least one metal member 100 can be appropriately selected for processing. The selection should be appropriate according to the condition of the items to be joined and the purpose of joining.
撮像装置2によって金属部材100の端面を撮影する際には、マーカープレート200を測定対象の金属部材100の端面に取り付ける。この際の端面は、他の金属部材100と接合される側の端面である。なお、この端面は、金属部材100の長さを調整するために、溶接前に切断されて形成された断面、すなわち切断面を含む。また、金属部材100における他の金属部材100と接合される側の端面には、溶接側の端面を示すために、例えば着色を施してもよい。本実施の形態においては、例として赤色の着色が施されている。なお、赤色に限らず、緑色や、青色等、他の色で着色してもよい。 When the imaging device 2 photographs the end face of the metal member 100, the marker plate 200 is attached to the end face of the metal member 100 to be measured. This end face is the end face that will be joined to another metal member 100. This end face includes the cross-section, i.e., the cut surface, formed by cutting the metal member 100 before welding to adjust its length. Furthermore, the end face of the metal member 100 that will be joined to another metal member 100 may be colored to indicate the welded end face. In this embodiment, red coloring is used as an example. However, other colors such as green or blue may also be used.
図5は、金属部材の撮影時に用いられるマーカープレートを示す図である。マーカープレート200は、金属部材100の端面における測長を実現するためのものであり、矩形の中空平板状をなす本体部201を備える。すなわち、マーカープレート200には、中央部に板厚方向に貫通する開口201aが形成されている。また、本体部201には、その表面に、測長の基準とする、長さや形状が既知のパターン202~204が描画されている。パターン202~204は、例えば、本体部201における互いに異なる角部にそれぞれ設けられる。このパターン202~204としては、一つまたは複数の一辺の長さが既知の正方形のパターンや、一つまたは複数の3次元測量用のマーカーであるARマーカー(例えば、Aruco)などが好ましい。マーカープレート200は、金属部材100の端面、または、金属部材100の表面に対して、簡単に着脱可能なように、磁石等で取り付けられる。また、後述する射影変換の精度を向上するために、マーカープレート200に描画するパターンの数はできるだけ多い方が好ましい。さらには、金属部材100の端面が位置する平面と、パターン202~204を通過する平面とは、可能な限り近く、好ましくは同一平面上となるように配置される。さらに、通常の運用方法の下では、撮像装置2が配置されている場所から撮影した場合に、マーカープレート200の全体が撮影できるように、マーカープレート200を小さな構造にすることが好ましい。
なお、マーカープレート200の形状及びパターンの位置は、図5で示す形状および位置に限定されるものではない。
Figure 5 shows a marker plate used when photographing a metal member. The marker plate 200 is for measuring the length of the end face of the metal member 100 and has a rectangular hollow flat plate body 201. That is, the marker plate 200 has an opening 201a in the center that penetrates in the thickness direction. Also, patterns 202 to 204 with known lengths and shapes, which are used as a reference for length measurement, are drawn on the surface of the body 201. Patterns 202 to 204 are provided, for example, at different corners of the body 201. Preferably, these patterns 202 to 204 are square patterns with one or more sides of known length, or AR markers (e.g., Aruco) which are markers for three-dimensional surveying. The marker plate 200 is attached to the end face or surface of the metal member 100 with a magnet or the like so that it can be easily attached and detached. Furthermore, in order to improve the accuracy of the projection transformation described later, it is preferable to have as many patterns as possible drawn on the marker plate 200. Moreover, the plane on which the end face of the metal member 100 is located and the plane through which patterns 202 to 204 pass are arranged to be as close as possible, preferably on the same plane. Furthermore, under normal operating conditions, it is preferable to make the marker plate 200 small so that the entire marker plate 200 can be photographed when photographed from the location where the imaging device 2 is located.
Note that the shape and pattern position of the marker plate 200 are not limited to those shown in Figure 5.
図6は、マーカープレートの金属部材への配設態様を示す図である。例えば、金属部材100の他の金属部材100と接合される側の端面(図6では、図の右側)に、マーカープレート200を取り付ける。この際、開口201aから金属部材100の開口部101が露出した状態となっている。 Figure 6 shows how the marker plate is arranged on the metal member. For example, the marker plate 200 is attached to the end face of the metal member 100 that is joined to another metal member 100 (the right side in Figure 6). In this case, the opening 101 of the metal member 100 is exposed through the opening 201a.
撮影ステップ(ステップS1)では、マーカープレート200および開口部101を含む画像を撮像する。すなわち、撮影ステップは、マーカープレート配設ステップと、断面撮影ステップとによって構成される。 In the imaging step (step S1), an image including the marker plate 200 and the opening 101 is captured. That is, the imaging step consists of a marker plate placement step and a cross-sectional imaging step.
撮影ステップ後、設計装置3において、形状計測ステップが実行される(ステップS2)。形状計測ステップは、形状計測部32によって実行される。 After the shooting step, the design apparatus 3 performs a shape measurement step (step S2). The shape measurement step is performed by the shape measurement unit 32.
図7は、形状計測処理の流れを示すフローチャートである。形状計測ステップでは、まず、形状計測部32が、パターン座標位置検出処理を実行する(ステップS21:パターン位置座標検出ステップ)。 Figure 7 is a flowchart showing the flow of the shape measurement process. In the shape measurement step, the shape measurement unit 32 first performs pattern coordinate position detection processing (step S21: pattern position coordinate detection step).
パターン位置座標検出ステップでは、形状計測部32が、画像データ内からマーカープレート200上のパターン202~204の位置を検出し、各パターンの画像データ上の座標(以下、「画像座標」とする)を取得する。なお、ここでは、画像データ内から可能な限り多くのパターンを検出し、検出に成功したパターンの位置(中心または頂点)の画像座標を列挙する。 In the pattern position coordinate detection step, the shape measurement unit 32 detects the positions of patterns 202 to 204 on the marker plate 200 from the image data and obtains the image coordinates of each pattern (hereinafter referred to as "image coordinates"). Here, as many patterns as possible are detected from the image data, and the image coordinates of the positions (center or vertices) of the successfully detected patterns are listed.
図8~図10は、パターン座標位置検出処理について説明するための図である。図8では、撮影ステップS1で撮影された、マーカープレート200および金属部材100の端面(開口部101)の画像の一例を示す。具体的には、画像G1には、金属部材100の端面像であって、赤色に着色された着色領域Grmを有する端面像G100と、開口部101によって形成される中空空間G101と、マーカープレート200の像G200とが描出されている。像G200には、各パターン(パターン202~204)の像G202~G204が描出されている。以下、パターン202における画像処理について説明するが、他のパターンについても同様である。 Figures 8 to 10 illustrate the pattern coordinate position detection process. Figure 8 shows an example of an image of the marker plate 200 and the end face (opening 101) of the metal member 100, captured in the shooting step S1. Specifically, image G1 depicts the end face image of the metal member 100, G100, which has a red-colored colored region Grm, the hollow space G101 formed by the opening 101, and an image G200 of the marker plate 200. Image G200 depicts images G202 to G204 of each pattern (patterns 202 to 204). The image processing for pattern 202 will be described below, but the same process applies to the other patterns.
パターン202の画像座標は、画像の左上を原点とし、画像の右方向をx軸の正の向き、画像の下方向をy軸の正の向きとし、各軸方向に沿った画素のピクセル数で表現される。例えば、図8中の左上のパターン202における左上頂点P11の検出に成功した場合、その画像座標は、次のように決定される。すなわち、画像データの左上の原点から出発して、x軸方向に沿ってx11ピクセル進み、y軸方向に沿ってy11ピクセル進むと、左上頂点P11に到達することから、左上頂点P11の画像座標は(x11,y11)となる。同様にして、検出に成功したすべてのパターンk=1,2,・・・,Kのそれぞれに対して、検出に成功したすべての中心または頂点Pkn(n=1,2,・・・,Nk)の画像座標(xkn,ykn)を列挙する。なお、図5に示すマーカープレート200の場合、Kの最大値は4となる。 The image coordinates of pattern 202 are expressed by the number of pixels along each axis, with the top left corner of the image as the origin, the right direction of the image as the positive x-axis, and the bottom direction of the image as the positive y-axis. For example, if the top left vertex P11 of pattern 202 in Figure 8 is successfully detected, its image coordinates are determined as follows: Starting from the top left origin of the image data, moving x11 pixels along the x-axis and y11 pixels along the y-axis leads to the top left vertex P11. Therefore, the image coordinates of the top left vertex P11 are (x11, y11). Similarly, for each of the patterns k = 1, 2, ..., K that were successfully detected, the image coordinates (xkn, ykn) of all successfully detected centers or vertices Pkn (n = 1, 2, ..., Nk) are listed. Note that in the case of the marker plate 200 shown in Figure 5, the maximum value of K is 4.
また、パターン202には、製造された裏当て金110の方向を管理するという機能もある。金属部材100の断面が正方形や、H型などの対称性の高い形状の場合、この対称性は完全なものではなく、辺の長さの相違や、わずかな凹凸、歪みなどがあることが多い。したがって、金属部材100を裏当て金110に嵌合する際に、対称軸まわりの回転や裏表の反転に注意しなければ、嵌合ができない、または、嵌合ができても設計と異なる広さの隙間となる可能性がある。金属部材100の溶接性能、特に溶接強度は、金属部材100と裏当て金110との間の隙間の広さに依存するため、嵌合時の金属部材100と裏当て金110との向きは正しく管理できることが好ましい。つまり、金属部材100に裏当て金110を嵌合させる場合は、金属部材100に対して裏当て金110の向きを正しく合わせる。 Furthermore, pattern 202 also has the function of controlling the orientation of the manufactured backing plate 110. When the cross-section of the metal member 100 is a highly symmetrical shape such as a square or an H-shape, this symmetry is not perfect, and there are often differences in side lengths, slight irregularities, and distortions. Therefore, when fitting the metal member 100 to the backing plate 110, if care is not taken to avoid rotation around the axis of symmetry or reversal of the front and back sides, fitting may not be possible, or even if fitting is possible, the gap may be of a different width than designed. Since the welding performance of the metal member 100, especially the welding strength, depends on the width of the gap between the metal member 100 and the backing plate 110, it is preferable to correctly control the orientation of the metal member 100 and the backing plate 110 during fitting. In other words, when fitting the backing plate 110 to the metal member 100, the orientation of the backing plate 110 should be correctly aligned with the metal member 100.
具体的な例として、正方形の断面を持つ金属部材100に対し、製作した裏当て金110との嵌合のパターンを図9に示す。図9に示す例では、製作すべき裏当て金110の形状は、正方形の2つの対角線の交点を対称軸とした点対称の形状となり、金属部材100に対する裏当て金110の嵌合方向は4通りが考えられる。さらに裏当て金110の表裏を反転させた2通りの場合も考慮すると、嵌合方法は4×2=8通りとなる。しかしながら、前記のとおり、金属部材100および裏当て金110の各辺は厳密にはわずかに凹凸を持つ。したがって、図9に示したように、正しい嵌合方向では一定の隙間を持つものの、嵌合方向が異なる場合は位置によって隙間の大小が異なり、向きによってはうまく嵌合できなくなる可能性が高い。 As a concrete example, Figure 9 shows the fitting patterns of a fabricated backing plate 110 to a metal member 100 having a square cross-section. In the example shown in Figure 9, the shape of the backing plate 110 to be fabricated is point-symmetric with the intersection of the two diagonals of the square as the axis of symmetry, and there are four possible fitting directions for the backing plate 110 to the metal member 100. Furthermore, considering the two cases where the front and back of the backing plate 110 are reversed, there are 4 × 2 = 8 fitting methods. However, as mentioned above, each side of the metal member 100 and the backing plate 110 has slight irregularities. Therefore, as shown in Figure 9, although there is a certain gap in the correct fitting direction, the size of the gap varies depending on the position when the fitting direction is different, and there is a high possibility that fitting will not be possible depending on the orientation.
そこで本発明では、マーカープレート200上に配置されたパターン202を区別できるようにしておくことが好ましい。この場合は、金属部材100の開口部101を撮影したときの形状の方向と、設計した裏当て金110の形状の方向との対応付けを行うことが可能となる。前記方向の対応付け情報をもとに、製作した裏当て金110の表面のうち、溶接性能に影響が出ない位置に目印をつけて部材の向きや裏表を表示することができ、嵌合方向を即座に把握することができる。以上から、本発明の方法によれば、嵌合方向の誤りを抑止することもできる。 Therefore, in this invention, it is preferable to make it possible to distinguish between the patterns 202 arranged on the marker plate 200. In this case, it becomes possible to correlate the direction of the shape when the opening 101 of the metal member 100 is photographed with the direction of the shape of the designed backing plate 110. Based on the aforementioned directional correlation information, a mark can be placed on the surface of the manufactured backing plate 110 at a position that does not affect the welding performance, indicating the orientation and front/back of the member, and the fitting direction can be immediately grasped. From the above, it can be said that errors in the fitting direction can also be suppressed according to the method of this invention.
ステップS21の処理後、射影変換処理が実行される(ステップS22:射影変換ステップ)。射影変換ステップでは、まず、射影変換のパラメータを推定する前に、射影変換後の画像データにおける分解能rをパラメータとして設定する。射影変換後の画像データにおける分解能rは元画像データの分解能より粗く、許容される計測誤差より小さいことが好ましく、例えば、0.2[mm]などと設定するのが好ましい。射影変換の際には、パターンの頂点Pknの実際の座標(以下、「物体座標」とする)が予め設定される。以下、図10を参照して説明する。 After the processing in step S21, the projection transformation process is executed (step S22: projection transformation step). In the projection transformation step, first, before estimating the projection transformation parameters, the resolution r in the image data after projection transformation is set as a parameter. The resolution r in the image data after projection transformation is preferably coarser than the resolution of the original image data and smaller than the allowable measurement error; for example, it is preferably set to 0.2 [mm]. During the projection transformation, the actual coordinates of the pattern vertices Pkn (hereinafter referred to as "object coordinates") are set in advance. The following explanation will refer to Figure 10.
パターン202の物体座標は、マーカープレート200の左上を原点とし、マーカープレート200の右方向をX軸の正の向き、マーカープレート200の下方向をY軸の正の向きとし、各軸方向に沿った長さ(単位は例えば[mm])で表現される。例えば、図10中の左上のパターン202における左上頂点P11の物体座標は、次のように決定される。すなわち、マーカープレート200の左上の原点から出発して、X軸方向に沿ってX11[mm]進み、Y軸方向に沿ってY11[mm]進むと、左上頂点P11に到達することから、左上頂点P11の物体座標は(X11,Y11)となる。同様にして、検出に成功したすべてのパターンk=1,2,・・・,Kのそれぞれに対して、検出に成功したすべての中心または頂点Pkn(n=1,2,・・・,Nk)の物体座標(Xkn,Ykn)を列挙する。 The object coordinates of pattern 202 are expressed as lengths (units are, for example, [mm]) along each axis, with the upper left corner of the marker plate 200 as the origin, the right direction of the marker plate 200 as the positive X-axis, and the downward direction of the marker plate 200 as the positive Y-axis. For example, the object coordinates of the upper left vertex P11 in pattern 202 in Figure 10 are determined as follows: Starting from the upper left origin of the marker plate 200, moving X11 [mm] along the X-axis and Y11 [mm] along the Y-axis leads to the upper left vertex P11. Therefore, the object coordinates of the upper left vertex P11 are (X11, Y11). Similarly, for each of the successfully detected patterns k=1, 2, ..., K, the object coordinates (Xkn, Ykn) of all successfully detected centers or vertices Pkn (n=1, 2, ..., Nk) are listed.
以上により、検出に成功したすべての頂点Pknに関して、物体座標(Xkn,Ykn)と画像座標(xkn,ykn)との対応関係が明確になった。これらの対応関係から、射影変換のパラメータを算出する。なお、以下の説明において、物体座標(Xkn,Ykn)および画像座標(xkn,ykn)を、単に物体座標(X,Y)、画像座標(x,y)ということがある。 Based on the above, the correspondence between object coordinates (Xkn, Ykn) and image coordinates (xkn, ykn) has been clarified for all detected vertices Pkn. From these correspondences, the projection transformation parameters will be calculated. Note that in the following explanation, object coordinates (Xkn, Ykn) and image coordinates (xkn, ykn) may be simply referred to as object coordinates (X, Y) and image coordinates (x, y).
射影変換は画像変形処理の一つである。射影変換は、画像座標(x,y)を下式(1)および下式(2)によって別の画像座標(x’,y’)に移動させることで画像を変形させる。 Projection transformation is a type of image transformation process. Projection transformation transforms an image by moving the image coordinates (x, y) to another image coordinate system (x', y') using equations (1) and (2) below.
ここで、上式(1)および(2)中、A、B、C、D、E、F、GおよびHは、射影変換のためのパラメータである。 Here, in equations (1) and (2) above, A, B, C, D, E, F, G, and H are parameters for the projection transformation.
撮影した画像データに対して、適切なパラメータによる射影変換を施すと、射影変換後の画像データの1ピクセルと、実際の長さとの対応関係、すなわち、射影変換後の画像データの分解能rを、任意に決めることができる。これを利用すれば、金属部材100を撮像した画像データに射影変換を施すことで、金属部材100の測長を画像上で行うことが可能となる。 By applying a projection transformation with appropriate parameters to the captured image data, the correspondence between one pixel of the transformed image data and its actual length—that is, the resolution r of the transformed image data—can be arbitrarily determined. Using this, by applying a projection transformation to image data of the metal component 100, it becomes possible to measure the length of the metal component 100 directly in the image.
射影変換のパラメータを算出するには、同一平面上に配置された少なくとも4点以上の「点」を撮影し、それらの物体座標(X,Y)と画像座標(x,y)との対応関係を取得する。本実施の形態では、パターンの中心や頂点を、予め取り決めた配置にしておくことによって、物体座標と画像座標との対応関係を取得する。したがって、撮影ステップにおいては、金属部材100だけではなく、パターン202~204の中心または頂点Pknが、4つ以上画像データに入るように撮影することが好ましい。 To calculate the projection transformation parameters, at least four "points" placed on the same plane are photographed, and the correspondence between their object coordinates (X, Y) and image coordinates (x, y) is obtained. In this embodiment, the correspondence between object coordinates and image coordinates is obtained by arranging the centers and vertices of the patterns in a predetermined configuration. Therefore, in the photography step, it is preferable to photograph not only the metal member 100, but also four or more centers or vertices Pkn of patterns 202 to 204 so that they are included in the image data.
射影変換のパラメータ算出方法は、次のように行う。まず、すべての頂点Pknの物体座標(Xkn,Ykn)に対し、適切な係数aおよび定数b,cを用いて座標を一次変換し、射影変換後の画像データにおいて頂点Pknがあるべき座標(xkn’,ykn’)(単位は[pix])を決定する。一次変換は、下式(3)および下式(4)によって行われる。 The parameters for the projection transformation are calculated as follows: First, a linear transformation is performed on the object coordinates (Xkn, Ykn) of all vertices Pkn using appropriate coefficients a and constants b and c. This determines the coordinates (xkn', ykn') (in units of [pixels]) where vertex Pkn should be in the image data after the projection transformation. The linear transformation is performed using equations (3) and (4) below.
ここで、係数aは、射影変換後の画像データにおける分解能rの逆数にあたる。したがって、射影変換後の画像データにおける分解能rをあらかじめ決定したうえで、係数aの値をrの逆数に設定するのが好ましい。また、定数b、cは、それぞれ射影変換後の画像データにおける、物体座標系の原点のx座標及びy座標である。したがって、射影変換後の画像データにおいて、物体座標の原点のとるべき座標(x0,y0)を予め決定したうえで、定数b、cの値を、それぞれ、b=x0、c=y0と設定するのが好ましい。 Here, the coefficient 'a' is the reciprocal of the resolution 'r' in the image data after projection transformation. Therefore, it is preferable to pre-determine the resolution 'r' in the image data after projection transformation and then set the value of coefficient 'a' to the reciprocal of 'r'. Furthermore, the constants 'b' and 'c' are the x and y coordinates of the origin of the object coordinate system in the image data after projection transformation, respectively. Therefore, it is preferable to pre-determine the coordinates (x0, y0) of the origin of the object coordinate system in the image data after projection transformation and then set the values of constants 'b' and 'c' to 'b = x0' and 'c = y0', respectively.
例えば、射影変換後の画像データにおける分解能rを0.5[mm/pix]とし、射影変換後の画像データにおける物体座標の原点の位置が(0[pix],100[pix])となるようにする場合について考える。この場合には、係数aを、a=1/r=1/0.5[mm/pix]=2[pix/mm]とし、定数b、cを、それぞれ、0[pix]、100[pix]とすればよい。 For example, consider the case where the resolution r in the projected image data is 0.5 [mm/px], and the origin of the object coordinates in the projected image data is (0 [px], 100 [px]). In this case, the coefficient a should be a = 1/r = 1/0.5 [mm/px] = 2 [px/mm], and the constants b and c should be 0 [px] and 100 [px], respectively.
続いて、上式(1)および(2)のパラメータA、B、C、D、E、F、GおよびHの値を算出する。各パラメータの値は、撮影された画像データにおける頂点Pknの画像座標(xkn,ykn)が、上式(1)および(2)によって、射影変換後の画像データにおいて頂点Pknがあるべき座標(xkn’,ykn’)と変換されるように決定する。 Next, calculate the values of parameters A, B, C, D, E, F, G, and H in equations (1) and (2) above. The values of each parameter are determined so that the image coordinates (xkn, ykn) of vertex Pkn in the captured image data are transformed by equations (1) and (2) above to the coordinates (xkn', ykn') that vertex Pkn should be in the image data after projection transformation.
各パラメータの具体的な算出方法としては、いくつか挙げられる。例えば、頂点Pknの個数がちょうど4個の場合は、上式(1)および(2)に前述の座標の値を代入すれば、式の数と未知数の数とが一致するため、連立方程式としてパラメータA、B、C、D、E、F、GおよびHについて解けばよい。また、頂点Pknの個数が4個よりも多い場合は、最小二乗法などの公知の数学的手法を用いて、パラメータA、B、C、D、E、F、GおよびHの値を決定する。以下、推定された射影変換のパラメータ(パラメータA、B、C、D、E、F、GおよびH)の組み合わせを、パラメータMとして説明する。
なお、射影変換の具体的方法は、ここで示した方法に限定されるものではない。
There are several methods for calculating each parameter. For example, if the number of vertices Pkn is exactly four, substituting the coordinate values mentioned above into equations (1) and (2) above will result in the number of equations matching the number of unknowns, so it is sufficient to solve the system of equations for parameters A, B, C, D, E, F, G, and H. If the number of vertices Pkn is more than four, the values of parameters A, B, C, D, E, F, G, and H are determined using known mathematical methods such as the least squares method. Below, the combination of estimated projection transformation parameters (parameters A, B, C, D, E, F, G, and H) will be described as parameter M.
Note that the specific methods of projective transformation are not limited to those shown here.
続いて、形状計測部32は、推定された射影変換のパラメータMを用いて撮影ステップS1で撮影された画像を射影変換する。また、射影変換後の画像は、変換前の画像における輝度値またはRGB値はそのままとし、変換前の画像における座標(x,y)を、上式(1)および(2)を用いて算出された座標(x’,y’)に置き換えることによって生成する。 Next, the shape measurement unit 32 performs a projection transformation on the image captured in the shooting step S1 using the estimated projection transformation parameters M. The image after projection transformation is generated by retaining the luminance or RGB values from the original image, and replacing the coordinates (x, y) in the original image with the coordinates (x', y') calculated using equations (1) and (2) above.
射影変換ステップ後、形状計測部32は、形状検出処理を実行する(ステップS23:形状検出ステップ)。形状検出ステップでは、射影変換後の画像から金属部材100の端面の占める領域を検出する。例えば対象が長尺の鋼管であれば、画像をグレースケールに変換したうえで輝度値による閾値掛けをするのが好適である。これは、断面(特に切断面)が金属光沢を帯びた明部であるのに対し、鋼管内部が酸化膜で被覆されたり陰となっていたりして、相対的に暗くなることを利用したものである。なお、断面の検出方法はここに示すものに限定されない。以下では、金属部材100の端面に、赤色の着色が施されている場合の処理例について説明する。 After the projection transformation step, the shape measurement unit 32 performs shape detection processing (step S23: shape detection step). In the shape detection step, the area occupied by the end face of the metal member 100 is detected from the image after projection transformation. For example, if the object is a long steel pipe, it is preferable to convert the image to grayscale and then apply a threshold based on the brightness value. This takes advantage of the fact that the cross section (especially the cut surface) is a bright area with a metallic luster, while the inside of the steel pipe is covered with an oxide film or is in shadow, making it relatively darker. Note that the method of detecting the cross section is not limited to that shown here. Below, an example of processing when the end face of the metal member 100 is colored red will be described.
図11は、形状検出処理の流れを示すフローチャートである。また、図12~図13は、形状検出処理における二値化処理について説明するための図である。 Figure 11 is a flowchart illustrating the flow of the shape detection process. Figures 12 and 13 are diagrams illustrating the binarization process in the shape detection process.
形状検出処理において、形状計測部32は、まず、射影変換後の画像を読み込む(ステップS201)。形状計測部32は、射影変換後の画像の情報として、上述した物体座標(X,Y)および画像座標(x,y)や、幅(X座標の最大値)、高さ(Y座標の最大値)を読み込む。この際、射影変換ステップ後にそのデータを処理する場合等、記憶部36を参照するなどして読み込む必要がなければ、本ステップを省略することができる。なお、X座標の最大値は後述するxMAXの算出、Y座標の最大値はyMAXの算出にそれぞれ用いられる。
以下、この際に読み込んだ画像を、形状検出画像という。
In the shape detection process, the shape measurement unit 32 first reads the image after projection transformation (step S201). The shape measurement unit 32 reads the object coordinates (X, Y) and image coordinates (x, y) as well as the width (maximum value of the X coordinate) and height (maximum value of the Y coordinate) as information of the image after projection transformation. In this case, if it is not necessary to read the data by referring to the storage unit 36, for example, when processing the data after the projection transformation step, this step can be omitted. The maximum value of the X coordinate is used in the calculation of x MAX described later, and the maximum value of the Y coordinate is used in the calculation of y MAX .
Hereafter, the image loaded at this time will be referred to as the shape detection image.
形状検出画像は、例えば、図12に示す形状検出画像G10ように、金属部材100の端面像であって、赤色に着色された着色領域Grmを有する端面像G100と、開口部101によって形成される中空空間G102とが描出されている。なお、画像によっては、マーカープレート200の像を含む場合がある。 The shape detection image, for example, as shown in the shape detection image G10 in Figure 12, is an end face image of the metal member 100, depicting the end face image G100 having a colored region Grm colored in red, and the hollow space G102 formed by the opening 101. Note that some images may also include an image of the marker plate 200.
その後、形状計測部32は、形状検出画像の初期化を実行する(ステップS202)。形状計測部32は、形状検出画像の全画素を対象に、すべての画素を黒色に設定することによって画像を初期化する。 Subsequently, the shape measurement unit 32 performs initialization of the shape detection image (step S202). The shape measurement unit 32 initializes the image by setting all pixels of the shape detection image to black.
形状計測部32は、初期化後、処理対象の座標(x,y)を、まず、x=1、y=1、すなわち(x,y)=(1,1)に設定する(ステップS203)。 After initialization, the shape measurement unit 32 first sets the coordinates (x, y) of the object to be processed to x = 1, y = 1, i.e., (x, y) = (1, 1) (step S203).
形状計測部32は、座標設定後、当該座標(x,y)について、色の設定を行う。形状計測部32は、まず、座標(x,y)の色強度を取得する(ステップS204)。この際、形状計測部32は、赤色(R)のチャンネル強度(0~255)、緑色(G)のチャンネル強度(0~255)、青色(B)のチャンネル強度(0~255)を取得する。
なお、本実施の形態では、画素値を256階調であらわす例について説明するが、これに限らない。
After setting the coordinates, the shape measurement unit 32 sets the color for the coordinates (x, y). First, the shape measurement unit 32 acquires the color intensity of the coordinates (x, y) (step S204). At this time, the shape measurement unit 32 acquires the channel intensity of red (R) (0 to 255), the channel intensity of green (G) (0 to 255), and the channel intensity of blue (B) (0 to 255).
In this embodiment, an example in which pixel values are represented by 256 gradations is described, but the invention is not limited to this.
形状計測部32は、座標(x,y)の色強度を取得後、Rのチャンネル強度について判定処理を実行する。形状計測部32は、まず、Rのチャンネル強度(以下、単に「R」ということがある)と、Bのチャンネル強度に係数αを乗じた値(B×α:以下、単に「B×α」ということがある)とを比較する(ステップS205)。この際、係数αは、例えば1.25に設定され、1以上であることが好ましい。この係数αを1以上の、より大きな値に設定することによって、より原色に近い赤色を検出することができる。 The shape measurement unit 32 acquires the color intensity of the coordinates (x, y) and then performs a determination process on the channel intensity of R. First, the shape measurement unit 32 compares the channel intensity of R (hereinafter sometimes simply referred to as "R") with the value obtained by multiplying the channel intensity of B by a coefficient α (B × α: hereinafter sometimes simply referred to as "B × α") (step S205). In this case, the coefficient α is set to, for example, 1.25, and is preferably 1 or greater. By setting this coefficient α to a larger value of 1 or greater, it is possible to detect a red color closer to the primary color.
形状計測部32は、R≦B×αであると判断した場合(ステップS205:No)、ステップS209に移行する。これに対し、形状計測部32は、R>B×αであると判断した場合(ステップS205:Yes)、ステップS206に移行する。 If the shape measurement unit 32 determines that R ≤ B × α (step S205: No), it proceeds to step S209. Conversely, if the shape measurement unit 32 determines that R > B × α (step S205: Yes), it proceeds to step S206.
ステップS206において、その後、形状計測部32は、Rと、Gのチャンネル強度に係数αを乗じた値(G×α:以下、単に「G×α」ということがある)とを比較する。形状計測部32は、R≦G×αであると判断した場合(ステップS206:No)、ステップS209に移行する。これに対し、形状計測部32は、R>G×αであると判断した場合(ステップS206:Yes)、ステップS207に移行する。 In step S206, the shape measurement unit 32 then compares R with the value obtained by multiplying the channel strength of G by a coefficient α (G × α; hereinafter sometimes simply referred to as "G × α"). If the shape measurement unit 32 determines that R ≤ G × α (step S206: No), it proceeds to step S209. Conversely, if the shape measurement unit 32 determines that R > G × α (step S206: Yes), it proceeds to step S207.
ステップS207において、その後、形状計測部32は、Rと、第1の閾値TLとを比較する。ここで、第1の閾値TLは、赤色チャンネル強度に対し、抽出する赤色の暗度(最低強度)を設定する値であり、例えば、50以下で設定される。形状計測部32は、R≦TLであると判断した場合(ステップS207:No)、ステップS209に移行する。これに対し、形状計測部32は、R>TLであると判断した場合(ステップS207:Yes)、ステップS208に移行する。 In step S207, the shape measurement unit 32 then compares R with the first threshold value TL. Here, the first threshold value TL is a value that sets the minimum intensity of the red channel to be extracted, and is set, for example, to 50 or less. If the shape measurement unit 32 determines that R ≤ TL (step S207: No), it proceeds to step S209. Conversely, if the shape measurement unit 32 determines that R > TL (step S207: Yes), it proceeds to step S208.
ステップS208において、形状計測部32は、座標(x,y)の色を白色に設定する。本ステップ208では、ステップS205~S207において、当該座標(x,y)が赤色であることが判定され、その色を白色に設定する処理が実行される。 In step S208, the shape measurement unit 32 sets the color of the coordinate (x, y) to white. In this step 208, steps S205 to S207 determined that the coordinate (x, y) was red, and a process to set its color to white is executed.
一方、ステップS209において、形状計測部32は、Rと、第2の閾値THとを比較する。ここで、第2の閾値THは、赤色チャンネル強度に対し、抽出する赤色の明度(最高強度)を設定する値であり、例えば、200以上で設定される。この際、照明等によって、端面が鏡面反射していると、画像において所謂白飛びが発生した状態となる。一方、端面以外の部分では、拡散反射性が高く、白飛びし難い。すなわち、本ステップS209では、Rが、赤色のチャンネル強度が他の色と比して高くないものの、白飛び起因であるか否かを判定することによって、着色部であるか否かを判定する。 Meanwhile, in step S209, the shape measurement unit 32 compares R with the second threshold TH. Here, the second threshold TH is a value that sets the brightness (maximum intensity) of the red color to be extracted relative to the red channel intensity, and is set, for example, to 200 or higher. In this case, if the end face exhibits specular reflection due to lighting, etc., a so-called "blown-out" effect occurs in the image. On the other hand, areas other than the end face have high diffuse reflectivity and are less prone to blown-out. That is, in step S209, the unit determines whether an area is colored or not by determining whether R is caused by blown-out, even if the red channel intensity is not high compared to other colors.
形状計測部32は、R≦THであると判断した場合(ステップS209:No)、ステップS210に移行する。これに対し、形状計測部32は、R>TLであると判断した場合(ステップS209:Yes)、ステップS208に移行する。 If the shape measurement unit 32 determines that R ≤ TH (step S209: No), it proceeds to step S210. Conversely, if the shape measurement unit 32 determines that R > TL (step S209: Yes), it proceeds to step S208.
ステップS210において、形状計測部32は、座標(x,y)の色を黒色に設定する。本ステップS210では、当該座標(x,y)が赤色ではないことが判定され、その色を黒色に設定する処理が実行される。 In step S210, the shape measurement unit 32 sets the color of the coordinate (x, y) to black. In this step S210, it is determined that the coordinate (x, y) is not red, and the process of setting its color to black is executed.
ステップS208またはS210における色設定後、形状計測部32は、ステップS211に移行する。ステップS211において、形状計測部32は、xの値を1増加する。 After setting the color in step S208 or S210, the shape measurement unit 32 proceeds to step S211. In step S211, the shape measurement unit 32 increases the value of x by 1.
そして、形状計測部32は、x=x+1の値が、xMAX以下であるか否かを判断する(ステップS212)。xMAXは、画像におけるx軸方向の最大値であり、X座標の最大値に基づいて算出される。この際のxMAXは、例えば画像の左端を1とする場合、右端に到達したか否かを判定するための値となる。形状計測部32は、x≦xMAXであると判断した場合(ステップS212:Yes)、ステップS204に移行し、更新後の座標(x,y)について、上述した色設定処理を実行する。一方、形状計測部32は、x>xMAXであると判断した場合(ステップS212:No)、ステップS213に移行する。 The shape measurement unit 32 then determines whether the value of x = x + 1 is less than or equal to x MAX (step S212). x MAX is the maximum value in the x-axis direction of the image and is calculated based on the maximum value of the X coordinate. In this case, x MAX is a value used to determine whether the right edge has been reached, for example, if the left edge of the image is set to 1. If the shape measurement unit 32 determines that x ≤ x MAX (step S212: Yes), it proceeds to step S204 and performs the color setting process described above for the updated coordinates (x, y). On the other hand, if the shape measurement unit 32 determines that x > x MAX (step S212: No), it proceeds to step S213.
ステップS213において、形状計測部32は、xの値を1に戻すとともに、yの値を1増加する。 In step S213, the shape measuring unit 32 resets the value of x to 1 and increases the value of y by 1.
そして、形状計測部32は、y=y+1の値が、yMAX以下であるか否かを判断する(ステップS214)。yMAXは、画像におけるy軸方向の最大値であり、Y座標の最大値に基づいて算出される。この際のyMAXは、例えば画像の上端を1とする場合、下端に到達したか否かを判定するための値となる。形状計測部32は、y≦yMAXであると判断した場合(ステップS214:Yes)、ステップS204に移行し、更新後の座標(x,y)について、上述した色設定処理を実行する。一方、形状計測部32は、y>yMAXであると判断した場合(ステップS214:No)、形状検出処理を終了し、エッジ検出処理(ステップS24)に移行する。 The shape measurement unit 32 then determines whether the value of y = y + 1 is less than or equal to y MAX (step S214). y MAX is the maximum value in the y-axis direction of the image and is calculated based on the maximum value of the Y coordinate. In this case, y MAX is a value used to determine whether the lower end has been reached, for example, if the upper end of the image is set to 1. If the shape measurement unit 32 determines that y ≤ y MAX (step S214: Yes), it proceeds to step S204 and executes the color setting process described above for the updated coordinates (x, y). On the other hand, if the shape measurement unit 32 determines that y > y MAX (step S214: No), it terminates the shape detection process and proceeds to the edge detection process (step S24).
上述した処理によって、赤色に着色された領域を白色、未着色領域を黒色とする二値化処理によって、白黒画像が生成される。例えば、図13に示す白黒画像G20ように、赤色に着色された着色領域(例えば図12に示す着色領域Grmに相当)を白色領域GW1、白色領域GW1外の領域であって、金属部材100の着色部以外の領域GB1、および開口部101に相当する中空領域GB2を黒色とした画像が得られる。 The above-described process generates a grayscale image through a binarization process that turns the red-colored area white and the uncolored area black. For example, as shown in the grayscale image G20 in Figure 13, the red-colored area (corresponding to the colored area Grm in Figure 12, for example) is turned into a white area GW1, the area outside the white area GW1, which is the area GB1 other than the colored part of the metal member 100, and the hollow area GB2 corresponding to the opening 101 are turned into black.
図7に戻り、形状計測部32は、ステップS23によって検出された端面をもとに、エッジ検出を実行する(ステップS24:エッジ検出ステップ)。具体的には、形状計測部32が、検出された端面と中空空間との境界線(エッジ)を抽出し、該境界線を構成する点群の画像座標を取得する。例えば、図14に示すエッジ抽出画像G30ように、白色領域GW1と中空領域GB2との境界を構成するエッジGEが描出された画像が得られる。 Returning to Figure 7, the shape measurement unit 32 performs edge detection based on the end face detected in step S23 (step S24: edge detection step). Specifically, the shape measurement unit 32 extracts the boundary line (edge) between the detected end face and the hollow space and obtains the image coordinates of the point cloud constituting the boundary line. For example, as shown in the edge extraction image G30 in Figure 14, an image is obtained in which the edge GE constituting the boundary between the white area GW1 and the hollow area GB2 is depicted.
この際、射影変換ステップによって変換された画像は、1ピクセルに対応する実際の長さ、すなわち分解能が分かっていることから、この情報をもとに開口部の実際の形状やその長さを計測することができる。 In this process, the image transformed by the projection transformation step has a known actual length corresponding to one pixel, i.e., its resolution. Therefore, based on this information, the actual shape and length of the aperture can be measured.
ここで、継目無角形鋼管を使用し、裏当て金の形状データ作成に必要な形状検出および計測を行った。対象の鋼管は一辺が200mmの正方形の断面形状をなし、肉厚が22mmの角形鋼管のマクロサンプル(厚さが30mmの輪切りサンプル)である。また、端面において、開口部側のエッジを含む領域が着色されている。このサンプルに対して、適合するマーカープレートを作成し角形鋼管の端面に設置して撮影した。続いて、射影変換により画像上で測長可能な画像を生成した。そして、角形鋼管内部が陰で暗くなることを利用して端面と内部との輝度明暗差を利用した輪郭線抽出を実施した。抽出した輪郭線の例を図15に示す。図15は、形状計測処理による金属部材の溶接個所の反対側の面検出結果の一例を示す図である。この輪郭線の点群データの座標を、実際の角形鋼管の計測データと比較して誤差を計測したところ、最大で1.7mmであった。この誤差は、施工性を著しく悪化させず、問題なく溶接可能な範囲の数値である。 Here, a seamless rectangular steel pipe was used to perform shape detection and measurement necessary for creating shape data for the backing plate. The target steel pipe is a macro sample (a cross-sectional sample with a thickness of 30 mm) of a rectangular steel pipe with a cross-sectional shape of 200 mm on each side and a wall thickness of 22 mm. In addition, the area including the edge on the opening side of the end face is colored. A suitable marker plate was created for this sample and placed on the end face of the rectangular steel pipe and photographed. Next, an image that allows for length measurement on the image was generated by projection transformation. Then, contour line extraction was performed using the difference in brightness between the end face and the interior, taking advantage of the fact that the inside of the rectangular steel pipe is darkened by shadow. An example of the extracted contour line is shown in Figure 15. Figure 15 is a diagram showing an example of the detection result of the opposite side of the welded area of the metal member by shape measurement processing. When the coordinates of the point cloud data of this contour line were compared with the measurement data of the actual rectangular steel pipe, the maximum error was 1.7 mm. This error is within the range where welding is possible without problems and does not significantly worsen workability.
そして、形状計測部32は、エッジ検出後、形状計測ステップS2を終了して、後続の設計ステップ(ステップS3)に進む。 Then, after detecting the edge, the shape measurement unit 32 completes the shape measurement step S2 and proceeds to the subsequent design step (step S3).
図4に戻り、ステップS3において、設計部33が、抽出したエッジ形状に基づいて、裏当て金の設計データを設計する。
裏当て金の設計では、設計部33が、例えば予め設定されている厚さに応じてエッジ形状を所定の方向に平行移動、拡大、または縮小させ、金属部材100の端面で裏当て金を切断したと仮定したときの断面図を作成する。
Returning to Figure 4, in step S3, the design unit 33 designs the backing plate design data based on the extracted edge shape.
In the design of the backing plate, the design unit 33 translates, enlarges, or reduces the edge shape in a predetermined direction according to a predetermined thickness, for example, and creates a cross-sectional view assuming that the backing plate is cut at the end face of the metal member 100.
その後、設計部33は、作成した断面図を、例えば予め設定されている延伸長さに応じて、該断面に直交する方向に延ばした形状を設計し、これを裏当て金の設計図面(設計データ)とする。なお、計測誤差や鋼材の歪みなどを考慮して、前述の設計形状の全体あるいは一部に対して、拡大、縮小、その他の幾何変形を加えてもよい。また、裏当て金の形状の設計方法は前記に限定されるものではない。 Subsequently, the design unit 33 designs a shape by extending the created cross-sectional drawing in a direction perpendicular to the cross-section, for example, according to a predetermined extension length, and uses this as the design drawing (design data) for the backing plate. Note that, taking into account measurement errors and distortion of the steel material, the entire or a part of the aforementioned design shape may be enlarged, reduced, or subjected to other geometric deformations. Furthermore, the design method for the shape of the backing plate is not limited to the above.
設計ステップ後、加工ステップ(ステップS4)を実施する。加工ステップは、設計ステップS3で設計された裏当て金の設計データに基づき加工装置の処理フローを決定し、造形部42を制御して裏当て金(例えば図3に示す裏当て金110)を作製する。ここで、裏当て金となるように加工される材料は、所定の材料を使用することができる。所定の材料は、接合する金属部材100の種類や接合目的などに合わせて適宜選択される。 After the design step, the processing step (step S4) is performed. In the processing step, the processing flow of the processing device is determined based on the design data of the backing plate designed in the design step S3, and the molding unit 42 is controlled to produce the backing plate (for example, the backing plate 110 shown in Figure 3). Here, any predetermined material can be used to process the material into the backing plate. The predetermined material is appropriately selected according to the type of metal member 100 to be joined and the purpose of joining.
作製された裏当て金は、図3に示すように、接合対象の金属部材100の接続部分(配設位置)に配置される。裏当て金配設後、金属部材100の接続部分において、裏当て金の配設箇所側とは反対側の外周部を溶接する(溶接ステップ)。溶接には、図示されない溶接用冶具を使用する。溶接用冶具および溶接方法には公知の技術が利用可能で、金属部材100の使用目的により適宜選択すればよい。溶接用冶具としては、例えば溶接するための機能を備えた冶具、装置またはロボット等が使用できる。この溶接ステップで所定の箇所を溶接することによって、金属部材100同士が接合された接合体が作製される。この時、溶接される所定の箇所は、作成された裏当て金の反対側となる。 The fabricated backing plate is placed at the connection point (placement position) of the metal members 100 to be joined, as shown in Figure 3. After the backing plate is placed, the outer circumference opposite to the backing plate placement point is welded at the connection point of the metal members 100 (welding step). A welding jig (not shown) is used for welding. Known techniques can be used for welding jigs and welding methods, and they should be appropriately selected depending on the intended use of the metal members 100. As a welding jig, for example, a jig, device, or robot equipped with welding functions can be used. By welding the predetermined location in this welding step, a joined body is created in which the metal members 100 are joined together. At this time, the predetermined location to be welded is on the opposite side of the fabricated backing plate.
以上の説明した実施の形態では、金属部材100の端面にマーカープレート200を取り付けて撮像した画像を用いて、該金属部材100の開口部のエッジを検出し、検出した形状に基づいて裏当て金を設計する。本実施の形態によれば、金属部材100にマーカープレートを取り付けて画像を撮影することで、形状検出処理が機械的に実行されるため、裏当て金を効率的に設計・作製することができる。 In the embodiment described above, a marker plate 200 is attached to the end face of the metal member 100, and an image captured is used to detect the edge of the opening of the metal member 100. Based on the detected shape, a backing plate is designed. According to this embodiment, since the shape detection process is performed mechanically by attaching a marker plate to the metal member 100 and capturing an image, the backing plate can be efficiently designed and manufactured.
また、実施の形態によれば、マーカープレート200に形成される複数のパターンを用いて射影変換することによって、金属部材100の向きを校正し、該校正後に開口部101のエッジを検出するため、撮影時の角度等の自由度を向上させつつ、正確な形状検出を実現することができる。 Furthermore, according to this embodiment, the orientation of the metal member 100 is calibrated by projective transformation using multiple patterns formed on the marker plate 200, and the edges of the opening 101 are detected after calibration. This improves the degree of freedom of the angle during shooting while enabling accurate shape detection.
なお、上述した実施の形態では、金属部材100同士の接続部分に配設する一つの裏当て金の製造例について説明したが、これに限らず、溶接時に用いる種々の裏当て金の製造に適用することができる。図16~図19は、溶接ステップにおける溶接態様の他の例について説明するための図である。 Furthermore, while the above-described embodiment explained an example of manufacturing a single backing plate placed at the connection point between metal members 100, it is not limited to this example and can be applied to the manufacturing of various backing plates used during welding. Figures 16 to 19 illustrate other examples of welding configurations in the welding step.
例えば、図16に示すように、金属部材100それぞれに裏当て金120を配設するようにしてもよい。具体的には、金属部材100の境界部分に重なるように、裏当て金120を1つ配設する。その状態で、裏当て金120の配設箇所側とは反対側において、隣り合った金属部材100同士の境界部分を溶接して接合する。この裏当て金120は、配設対象の金属部材100にマーカープレート200を取り付けて撮影し、それぞれ形状検出処理を実行することにより作製される。なお、例えば金属部材100同士を大きくずらして配置する場合は、金属部材100ごとに裏当て金120をそれぞれ(図16の場合は2つ)配設してもよい。 For example, as shown in Figure 16, a backing plate 120 may be placed on each metal member 100. Specifically, one backing plate 120 is placed so as to overlap the boundary portion of the metal member 100. In this state, the boundary portions of adjacent metal members 100 are welded together on the opposite side from where the backing plate 120 is placed. This backing plate 120 is manufactured by attaching a marker plate 200 to the metal member 100 to be fitted, photographing it, and performing shape detection processing on each. Note that, for example, if the metal members 100 are positioned with a large offset from each other, a backing plate 120 may be placed on each metal member 100 (two in the case of Figure 16).
また、図17に示すように、金属部材100間にダイヤフラム130を設けて、金属部材100とダイヤフラム130とを溶接する構造において、金属部材100それぞれに裏当て金140を配設するようにしてもよい。具体的には、金属部材100ごとに、裏当て金140をそれぞれ配設し、該裏当て金140によってダイヤフラム130を挟み込む。その状態で、裏当て金140の配設箇所側とは反対側において、金属部材100とダイヤフラム130とを溶接して接合する。この裏当て金140は、配設対象の金属部材100にマーカープレート200を取り付けて撮影し、それぞれ形状検出処理を実行することにより作製される。図17に示す構造によれば、金属部材100のダイヤフラム130側の端部に、溶融・固化されてなる溶接部Rwが形成される。 Furthermore, as shown in Figure 17, in a structure where a diaphragm 130 is provided between metal members 100 and the metal members 100 and diaphragm 130 are welded together, a backing plate 140 may be provided on each metal member 100. Specifically, a backing plate 140 is provided on each metal member 100, and the diaphragm 130 is sandwiched between the backing plates 140. In this state, the metal member 100 and the diaphragm 130 are welded together on the side opposite to where the backing plates 140 are provided. These backing plates 140 are manufactured by attaching a marker plate 200 to the metal member 100 to be fitted, taking a photograph, and performing shape detection processing on each. According to the structure shown in Figure 17, a welded portion Rw, which is molten and solidified, is formed at the end of the metal member 100 on the diaphragm 130 side.
また、施工される構造体の柱の一部となると共に、施工現場で梁を接続するためのダイヤフラム150aを備えた柱部材160の製造にも、本発明で製造した裏当て金が使用できる。図18に、一般的なダイヤフラム付き柱部材160の例を示す。図18における柱部材160は、2つのダイヤフラム150aと、当該ダイヤフラム150aをそれぞれ挟むように配される3つの金属部材150とを備える。ここでの金属部材150は、中空角柱状の管状部材である。また、金属部材150の軸方向の長さは、使用目的によりそれぞれ長さが同じでもよいし、異なってもよい。そして、柱部材160の金属部材150とダイヤフラム150aとを溶接する際に、金属部材150それぞれに裏当て金を配設するようにしてもよい。具体的には、金属部材150ごとに、金属部材150の内面側に裏当て金を配設し、該裏当て金によってダイヤフラム150aを挟み込む。そして、図17の場合と同様に、裏当て金の配設箇所側とは反対側において、金属部材150とダイヤフラム150aとを溶接して接合する(溶接ステップ)。この裏当て金は、配設対象の金属部材150ごとにマーカープレート200を取り付けて撮影し、それぞれ形状検出処理を実行することにより作製される。 Furthermore, the backing plate manufactured according to the present invention can also be used in the manufacture of a column member 160 that will become part of the column of the structure being constructed and will also be equipped with a diaphragm 150a for connecting beams at the construction site. Figure 18 shows an example of a typical column member 160 with a diaphragm. The column member 160 in Figure 18 comprises two diaphragms 150a and three metal members 150 arranged to sandwich the diaphragms 150a. The metal members 150 here are hollow rectangular prism-shaped tubular members. The axial lengths of the metal members 150 may be the same or different depending on their intended use. When welding the metal members 150 of the column member 160 to the diaphragms 150a, a backing plate may be placed on each of the metal members 150. Specifically, a backing plate is placed on the inner surface of each metal member 150, and the diaphragm 150a is sandwiched between the backing plates. Then, similar to the case in Figure 17, the metal member 150 and the diaphragm 150a are welded together on the side opposite to where the backing plate is to be installed (welding step). This backing plate is manufactured by attaching a marker plate 200 to each metal member 150 to be installed, photographing them, and performing shape detection processing on each.
また、施工される構造体の柱の一部となる柱部材160と、施工現場で梁を接続するための2つ以上の梁部材170とを備え、構造体の柱と梁を接合する柱梁接合部180の製造にも、本発明で製造した裏当て金が使用できる。図19に、一般的な柱梁接合部180の例を示す。 Furthermore, the backing plate manufactured according to this invention can also be used in the manufacture of a column-beam joint 180, which comprises a column member 160 that forms part of the column of the structure to be constructed, and two or more beam members 170 for connecting beams at the construction site, thereby joining the columns and beams of the structure. Figure 19 shows an example of a typical column-beam joint 180.
図19における柱梁接合部180の柱部材160は、図18のダイヤフラム付き柱部材160と同じ構造を備える。すなわち、柱部材160の金属部材150とダイヤフラム150aとを溶接する際に、金属部材150それぞれに裏当て金を配設するようにしてもよい。具体的には、金属部材150ごとに、金属部材150の内面側に裏当て金を配設し、該裏当て金によってダイヤフラム150aを挟み込む。そして、図17の場合と同様に、裏当て金の配設箇所側とは反対側において、金属部材150とダイヤフラム150aとを溶接して接合する(溶接ステップ)。この裏当て金は、配設対象の金属部材150ごとにマーカープレート200を取り付けて撮影し、それぞれ形状検出処理を実行することにより作製される。 The column member 160 of the column-beam joint 180 in Figure 19 has the same structure as the diaphragm-equipped column member 160 in Figure 18. That is, when welding the metal member 150 and the diaphragm 150a of the column member 160, a backing plate may be placed on each metal member 150. Specifically, a backing plate is placed on the inner surface of each metal member 150, and the diaphragm 150a is sandwiched between these backing plates. Then, as in the case of Figure 17, the metal member 150 and the diaphragm 150a are welded together on the side opposite to where the backing plate is placed (welding step). These backing plates are created by attaching a marker plate 200 to each metal member 150 to be fitted, photographing them, and performing shape detection processing on each.
一方、梁部材170は、2つのフランジ170aと1つのウェブ170bとを備えるH形鋼からなる。また2つの梁部材170は、図19の場合は、柱部材160を介して同一直線状に配される。柱部材160に対する梁部材170の数と配置は、当該柱梁接合部の使用目的によって変更することができる。例えば、当該柱梁接合部を構造体の角部に配する場合、2つの梁部材170は柱部材160に対して互いに直交する方向に配される。 On the other hand, the beam member 170 is made of an H-shaped steel with two flanges 170a and one web 170b. Furthermore, in the case of Figure 19, the two beam members 170 are arranged in the same straight line via the column member 160. The number and arrangement of the beam members 170 relative to the column member 160 can be changed depending on the intended use of the column-beam joint. For example, when the column-beam joint is located at the corner of a structure, the two beam members 170 are arranged perpendicular to each other with respect to the column member 160.
また、図19の柱梁接合部180の場合、柱部材160に、梁部材170を溶接する際に、ダイヤフラム150aとフランジ170aとの接続部分に裏当て金を配設するようにしてもよい。具体的には、フランジ170aごとにその下面側に裏当て金を配設する。その状態で、図16の場合と同様に、裏当て金の配設箇所側とは反対側において、ダイヤフラム150aとフランジ170aとを溶接して接合する(溶接ステップ)。この裏当て金は、配設対象のダイヤフラム150aまたはフランジ160aにマーカープレート200を取り付けて撮影し、配設箇所の端面について形状検出処理を実行する。 Furthermore, in the case of the column-beam joint 180 in Figure 19, when welding the beam member 170 to the column member 160, a backing plate may be placed at the connection point between the diaphragm 150a and the flange 170a. Specifically, a backing plate is placed on the underside of each flange 170a. In this state, as in the case of Figure 16, the diaphragm 150a and the flange 170a are welded together on the side opposite to where the backing plate is placed (welding step). The backing plate is photographed by attaching a marker plate 200 to the diaphragm 150a or flange 160a to be placed, and shape detection processing is performed on the end face of the placement location.
ここで、上述した実施の形態では、金属部材100の端面の一部が赤色に着色されている例について説明したが、他の色で着色されている場合は、図11に示す形状検出処理のステップS205~S207、S209において、着色された色として特徴的な色成分を基準とする処理が実行される。また、金属部材100の端面に着色が施されていない場合でも、本実施の形態に係る処理を適用することができる。この場合も、図11に示す形状検出処理のステップS205~S207、S209において、金属部材100の端面像として特徴的な色成分を基準とする処理が実行される。 In the embodiment described above, an example was explained in which a portion of the end face of the metal member 100 is colored red. However, if it is colored with another color, in steps S205 to S207 and S209 of the shape detection process shown in Figure 11, processing is performed based on the color component characteristic of the colored area. Furthermore, even if the end face of the metal member 100 is not colored, the processing according to this embodiment can be applied. In this case as well, in steps S205 to S207 and S209 of the shape detection process shown in Figure 11, processing is performed based on the color component characteristic of the end face image of the metal member 100.
また、上述した実施の形態では、裏当て金製造システム1として処理を実行する例について説明したが、同一の建造物内に当該システムが設けられるものであってもよいし、少なくとも一部が互いに異なる建造物に設けられるものであってもよい。 Furthermore, while the above-described embodiment explained an example of performing processing as a backing plate manufacturing system 1, the system may be installed within the same building, or at least a portion of it may be installed in different buildings.
例えば、撮像装置2に画像処理部22と形状計測部32とを備えてもよい。この場合は、計測結果を見ながら形状計測ステップS2の調整を作業者が行えるため、より正確な形状計測が可能となり好ましい。設計装置3は、形状計測部32を備えずに設計部33だけ備えた構成としてもよい。加工装置4が設計部33を備えていてもよい。またはシステム全体として設計装置3がなくともよい。最後の例の場合は、形状計測部32が残りの撮像装置2または加工装置4のいずれかに配され、設計部33は加工装置4に配されることが好ましい。さらに、設計装置3の代わりに、設計装置3から設計部33を無くした形状計測に特化した形状計測装置3’を配してもよい。この場合は、形状計測装置3’は、通信部31、形状計測部32、制御部35、入力部34および記憶部36を備えてもよい。 For example, the imaging device 2 may be equipped with an image processing unit 22 and a shape measurement unit 32. In this case, the operator can adjust the shape measurement step S2 while observing the measurement results, which is preferable as it enables more accurate shape measurement. The design device 3 may be configured to have only a design unit 33 without the shape measurement unit 32. The processing device 4 may be equipped with the design unit 33. Alternatively, the entire system may not have a design device 3. In the last example, it is preferable that the shape measurement unit 32 is located in either the remaining imaging device 2 or processing device 4, and the design unit 33 is located in the processing device 4. Furthermore, instead of the design device 3, a shape measurement device 3' specialized for shape measurement may be provided, which is the same as the design device 3 but without the design unit 33. In this case, the shape measurement device 3' may be equipped with a communication unit 31, a shape measurement unit 32, a control unit 35, an input unit 34, and a storage unit 36.
例えば、画像処理部22、形状計測部32、設計部33および造形部42は、1つ以上がクラウド上に置かれたサーバが備えてもよい。もちろん、これら以外の他の部が必要に応じてクラウド上に配されてもよい。 For example, the image processing unit 22, shape measurement unit 32, design unit 33, and molding unit 42 may be provided on servers located in the cloud, one or more of them. Of course, other units may also be located in the cloud as needed.
例えば、撮影ステップを実施する会社、計測計測ステップと設計ステップを実施する会社、加工ステップを実施する会社として、それぞれのステップを実施する会社の建造物にシステムの構成要素をそれぞれ設けるようにしてもよい。同様に、撮影ステップおよび計測計測ステップを実施する会社、設計ステップを実施する会社、加工ステップを実施する会社として、それぞれのステップを実施する会社の建造物にシステムの構成要素をそれぞれ設けるようにしてもよい。同様に、撮影ステップおよび計測計測ステップを実施する会社、設計ステップと加工ステップを実施する会社として、それぞれのステップを実施する会社の建造物にシステムの構成要素をそれぞれ設けるようにしてもよい。 For example, a company performing the photography step, a company performing the measurement and design steps, and a company performing the processing step could each have system components installed in the respective company's building. Similarly, a company performing the photography and measurement steps, a company performing the design step, and a company performing the processing step could each have system components installed in the respective company's building. Similarly, a company performing the photography and measurement steps, a company performing the design and processing steps could each have system components installed in the respective company's building.
1 裏当て金製造システム
2 撮像装置
3 設計装置
4 加工装置
21 撮像部
22 画像処理部
23 表示部
24、31、41 通信部
25、34、43 入力部
26、35、44 制御部
27、36、45 記憶部
32 形状計測部
33 設計部
42 造形部
100、150 金属部材
101 開口部
110、120 裏当て金
130、150a ダイヤフラム
160 柱部材(ダイヤフラム付き)
170 梁部材
170a フランジ
170b ウェブ
180 柱梁接合部
200 マーカープレート
201 本体部
202~204 パターン
1. Backing plate manufacturing system 2. Imaging device 3. Design device 4. Processing device 21. Imaging unit 22. Image processing unit 23. Display unit 24, 31, 41. Communication unit 25, 34, 43. Input unit 26, 35, 44. Control unit 27, 36, 45. Memory unit 32. Shape measurement unit 33. Design unit 42. Molding unit 100, 150. Metal member 101. Opening 110, 120. Backing plate 130, 150a. Diaphragm 160. Column member (with diaphragm)
170 Beam member 170a Flange 170b Web 180 Column-beam joint 200 Marker plate 201 Main body 202-204 Pattern
Claims (11)
少なくとも1つの前記金属部材における前記裏当て金の配設箇所、および、該配設箇所に取り付けられ、測長の基準とするパターンが形成されたマーカープレートを撮影した画像データに基づいて検出された前記配設箇所の形状に基づいて、所定の材料を加工して前記裏当て金を作製する加工ステップ、
を含む裏当て金の製造方法。 A method for manufacturing a backing plate used for welding metal components together,
A processing step of manufacturing the backing plate by processing a predetermined material based on the shape of the arrangement location detected based on image data of the arrangement location and a marker plate attached to the arrangement location on which a pattern used as a reference for length measurement is formed.
A method for manufacturing a backing plate that includes this.
少なくとも1つの前記金属部材における裏当て金の配設箇所、および、該配設箇所に取り付けられ、測長の基準とするパターンが形成されたマーカープレートを撮影した画像データに基づいて検出された前記配設箇所の形状に基づいて、裏当て金の設計データを作成する設計ステップ、
を含む裏当て金の設計方法。 A method for designing a backing plate used for welding metal components together,
A design step of creating design data for a backing plate based on image data of a location on at least one of the metal members where a backing plate is to be placed, and the shape of the location where the backing plate is to be placed, which is detected based on image data of a marker plate attached to the location where the backing plate is to be placed and on which a pattern used as a reference for measuring the length is formed.
A design method for backing plates, including the backing plate.
前記金属部材における前記裏当て金の配設箇所、および、該配設箇所に取り付けられ、測長の基準とするパターンが形成されたマーカープレートを撮影した画像データに基づいて検出された前記配設箇所の形状に基づいて作製された前記裏当て金を前記金属部材に配設し、該裏当て金の配設箇所側とは反対側において該金属部材と他の金属部材とを溶接する、溶接ステップ、
を含む金属部材の溶接方法。 A welding method in which metal members are welded together using a backing plate,
A welding step comprising: placing the backing plate on the metal member at the location where the backing plate is to be placed, and the backing plate, which is manufactured based on the shape of the location where the backing plate is to be placed, as detected based on image data of a marker plate attached to the location where the backing plate is to be placed and on which a pattern used as a reference for length measurement is formed, on the metal member, and welding the metal member to another metal member on the side opposite to the location where the backing plate is to be placed,
A welding method for metal components including metal parts.
前記柱部材は前記金属部材であり、
請求項1に記載の裏当て金の製造方法によって製作された前記裏当て金を用いて、前記金属部材とダイヤフラムとを溶接する溶接ステップ、
を含む柱部材の製造方法。 A method for manufacturing a column member equipped with a diaphragm,
The column member is the metal member,
A welding step of welding the metal member and the diaphragm using the backing plate manufactured by the method for manufacturing the backing plate described in claim 1,
A method for manufacturing a column member including a column member.
前記柱部材を請求項4に記載の柱部材の製造方法で製造するステップ、
を含む柱梁接合部の製造方法。 A method for manufacturing a column-beam joint comprising a column member and a beam member,
The steps include manufacturing the column member using the method for manufacturing a column member described in claim 4,
A method for manufacturing a column-beam joint, including the joint itself.
前記金属部材の断面、および、該断面に取り付けられ、測長の基準とする複数のパターンが形成されたマーカープレートを撮影した画像データにおける前記パターンの位置を検出し、該検出結果に基づいて画像を射影変換する射影変換ステップと、
前記射影変換後の画像データにおける各画素位置における所定の色成分のチャンネル強度に基づいて二値化した二値化画像を作成する二値化ステップを含み、前記断面の形状を検出する形状検出ステップと、
前記二値化画像に基づいて、前記断面のエッジを検出するエッジ検出ステップと、
を含む形状計測方法。 A shape measurement method for measuring the cross-sectional shape of a metal component,
A projection transformation step involves detecting the position of the pattern in image data obtained by photographing the cross-section of the metal member and a marker plate attached to the cross-section on which multiple patterns used as a reference for length measurement are formed , and projecting the image based on the detection result.
The process includes a binarization step to create a binarized image based on the channel intensity of a predetermined color component at each pixel position in the image data after projection transformation , and a shape detection step to detect the shape of the cross-section,
An edge detection step for detecting the edges of the cross-section based on the binarized image,
A method for measuring shape, including the measurement of shape.
前記金属部材の断面、および、該断面に取り付けられ、測長の基準とする複数のパターンが形成されたマーカープレートを撮影した画像データにおける前記パターンの位置を検出し、該検出結果に基づいて画像を射影変換する射影変換ステップと、
前記射影変換後の画像データにおける各画素位置における所定の色成分のチャンネル強度に基づいて二値化した二値化画像を作成する二値化ステップを含み、前記断面の形状を検出する形状検出ステップと、
前記二値化画像に基づいて、前記断面のエッジを検出するエッジ検出ステップと、
をコンピュータに実行させる形状計測プログラム。 A shape measurement program for measuring the cross-sectional shape of a metal component,
A projection transformation step involves detecting the position of the pattern in image data obtained by photographing the cross-section of the metal member and a marker plate attached to the cross-section on which multiple patterns used as a reference for length measurement are formed , and projecting the image based on the detection result.
The process includes a binarization step to create a binarized image based on the channel intensity of a predetermined color component at each pixel position in the image data after projection transformation , and a shape detection step to detect the shape of the cross-section,
An edge detection step for detecting the edges of the cross-section based on the binarized image,
A shape measurement program that is executed by a computer.
前記金属部材の断面、および、該断面に取り付けられ、測長の基準とする複数のパターンが形成されたマーカープレートを撮影した画像データに基づいて、前記断面の形状を検出する形状検出部、
を備え、
前記形状検出部は、
前記画像データにおける前記パターンの位置を検出し、該検出結果に基づいて画像を射影変換する射影変換処理と、
前記射影変換後の画像データにおける各画素位置における所定の色成分のチャンネル強度に基づいて二値化した二値化画像を作成する二値化処理を含み、前記断面の形状を検出する形状検出処理と、
前記二値化画像に基づいて、前記断面のエッジを検出するエッジ検出処理と、
を実行する形状計測装置。 A shape measuring device for measuring the cross-sectional shape of a metal component,
A shape detection unit detects the shape of the cross-section based on image data of the cross-section of the metal member and a marker plate attached to the cross-section, on which multiple patterns used as a reference for length measurement are formed.
Equipped with ,
The shape detection unit,
A projection transformation process that detects the position of the pattern in the image data and performs a projection transformation on the image based on the detection result,
The process includes a binarization process to create a binarized image based on the channel intensity of a predetermined color component at each pixel position in the image data after the projection transformation, and a shape detection process to detect the shape of the cross-section,
Based on the binarized image, an edge detection process is performed to detect the edges of the cross-section,
A shape measuring device that performs this operation .
少なくとも1つの前記金属部材における前記裏当て金の配設箇所、および、該配設箇所に取り付けられ、測長の基準とするパターンが形成されたマーカープレートを撮影した画像データに基づいて、前記配設箇所の形状を検出する形状検出ステップと、
前記形状検出ステップによる検出結果に基づいて裏当て金の設計データを作成する設計ステップと、
前記設計データにしたがって所定の材料を加工して前記裏当て金を作製する加工ステップと、
を含む裏当て金の製造方法。 A method for manufacturing a backing plate used for welding metal components together,
A shape detection step in which the shape of the arrangement location is detected based on image data of the arrangement location of the backing plate on at least one of the metal members and a marker plate attached to the arrangement location on which a pattern used as a reference for length measurement is formed,
A design step which creates design data for a backing plate based on the detection results from the shape detection step,
A processing step of manufacturing the backing plate by processing a predetermined material according to the design data,
A method for manufacturing a backing plate that includes this.
少なくとも1つの金属部材における裏当て金の配設箇所、および、該配設箇所に取り付けられ、測長の基準とするパターンが形成されたマーカープレートを撮影する撮像部と、
前記撮像部が撮像した画像データに基づいて、前記配設箇所の形状を検出する形状検出部と、
前記形状検出部による検出結果に基づいて裏当て金の設計データを作成する設計部と、
前記設計データにしたがって所定の材料を加工して前記裏当て金を作製する加工部と、
を備える裏当て金の製造システム。 A manufacturing system for backing plates used in welding metal components together,
An imaging unit that photographs the location where a backing plate is provided on at least one metal component, and a marker plate attached to the location where a pattern for measuring length is formed,
Based on the image data captured by the imaging unit, a shape detection unit detects the shape of the installation location,
A design unit creates design data for a backing plate based on the detection results from the shape detection unit,
A processing unit that processes a predetermined material according to the design data to produce the backing plate,
A manufacturing system for backing plates equipped with the following features.
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