JPH0516939B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溶接アーク部の監視装置に係り、特
にハレーシヨンを生ぜしめることなく溶接アーク
部の周辺部を明瞭に写し出すことができる監視装
置に関する。

〔従来の技術〕

一般に自動溶接などにおいて、溶接アーク部を
監視する装置として、溶接アーク部を撮像する光
学系テレビカメラと、このテレビカメラからの映
像信号に基づいてアーク部の映像を写し出すよう
になされたモニタ用受像器とよりなる監視装置は
すでに知られている。

ところで、溶接操作を的確に行なうためには溶
接アーク部とその周辺部とが明確に区別された明
瞭な画像を得ることが要求されるが、しかしなが
ら、その輝度が周辺部に比較して著しく高いアー
ク部を撮像するとそのテレビカメラの性質上第２
図に示す如く画像にアーク部１を中心とした著し
いハレーシヨン２が生じて周辺部である電極３や
溶融プール４などを明確に認識することができる
ない。

そこで、このハレーシヨン現象を抑制するため
にテレビカメラの前面に減光フイルタを設けて入
射光量を全体的に減少させることが行なわれてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述のように減光フイルタを用いて
画像全体の輝度を減少させるとその周辺部が過度
に減光されてアーク部のみが映る結果となり周辺
部を見ることができないという問題があつた。

そこで、予めアーク部に対応する部分のみに減
光フイルタを形成した部分減光フイルタを用いる
ことも行なわれてはいるが、これによればアーク
部と部分減光フイルタとの位置関係が少しでもず
れると、充分な減光作用を発揮することができな
いので、固定画を撮像する場合には問題が生じな
いが動画については適用できないという問題があ
つた。

〔発明の目的〕

本発明は以上のような問題点に着目し、これを
有効に解決すべく創案されたものである。

本発明の目的は、溶接アーク部が移動するにも
かかわらず、このアーク部のみの輝度を減じてハ
レーシヨンを生ぜしめることなく溶接アーク部の
周辺部を明瞭に写し出すことができる監視装置を
提供するにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成する本発明の構成は、減光フイ
ルタとして透過型の液晶ドツトマトリクスを用い
ると共に、撮像輝度が所定値以上になることに応
答して上記マトリクスの透過光量を減少させるマ
トリクス制御回路を備え、液晶ドツトマトリクス
のXY座標の電圧を制御することにより輝度の強
いアーク部の形に合せたフイルタを液晶ドツトマ
トリクス上に作り、アーク部のみを減光させて周
辺部と輝度のバランスをとるようにしたことを要
旨とする。

〔実施例〕

以下に、本発明の好適一実施例を添付図面に基
づいて詳述する。

第１図は本発明に係る監視装置を示す概略斜視
図、第３図は液晶ドツトマトリクスを示す平面
図、第４図はマトリクス制御回路を示すブロツク
図である。

図示する如く５は溶接アーク部６を撮像する通
常の光学系テレビカメラであり、このテレビカメ
ラ５にはケーブル７を介してモニタ用受像器８が
接続され、テレビカメラ５からの撮像信号に基づ
いてアーク部６の映像を写し出すようになつてい
る。そして、上記アーク部６とテレビカメラ５と
の間に後述する如く部分的に減光フイルタとして
作用する液晶ドツトマトリクス９が設けられると
共に、このドツトマトリクス９には部分的に光の
透過率を減らすように制御するための公知のマト
リクス制御回路１０が配線１１を介して電気的に
接続されている。尚、上記液晶ドツトマトリクス
９は図示しない支持部材によりテレビカメラ側へ
一体的に取付固定されている。

この液晶ドツトマトリクス９はパルス電圧の送
給制御によりその光の透過率を変化させる透過性
の単位液晶板１２…を多数平板状に接続配置して
成り、例えば第３図に示す如く縦（Ｙ軸）、横
（Ｘ軸）それぞれ100枚ずつ合計10000枚の単位液
晶板１２を配置してＸ軸、Ｙ軸のそれぞれに印加
するパルス電圧を制御することにより任意の黒化
パターン１３を得るようになつている。この黒化
パターンを制御する制御信号は上記マトリクス制
御回路１０から出力されることになる。この制御
回路１０は上記テレビカメラから得られる画素の
撮像輝度が所定値以上になることに応答して液晶
ドツトマトリクス９の対応する単位液晶板の透過
光量を減少させる回路であり、これを第４図に基
づいて具体的に説明すると、この制御回路１０は
テレビカメラ５から得られる複合同期信号ａを映
像信号ｂと同期信号ｃとに分離する分離回路１４
と、これより得られる映像信号ｂの各画素の撮像
輝度を所定値でしきい値処理して処理後の画像を
０または１に２値化する２値化回路１５と、上記
分離回路１４から得られる水平同期信号ｄにより
同期をとりつつ上記２値化回路１５からの出力値
に基づいて液晶ドツトマトリクス９へＸ軸パルス
信号ｅを出力するＸ軸パルス発生回路１６と、上
記分離回路１４からの垂直同期信号ｆにより同期
をとりつつ液晶ドツトマトリクス９へＹ軸パルス
信号ｇを出力するＹ軸パルス発生回路１７とによ
り主に構成されている。上記２値化回路１５に設
定される輝度のしきい値は、テレビカメラ５に内
蔵される撮像管が輝度の相異を認識することがで
きなくなるような限界輝度に設定しておくのがよ
い。

次に、以上のように構成された本発明の作用に
ついて説明する。

まず、溶接アーク部６で発生したアーク光は液
晶ドツトマトリクス９を通過した後、光学系テレ
ビカメラ５に入つてここで撮像され、その映像信
号はケーブル７を介してモニタ用受像器８へ伝達
されてここに溶接アーク部の映像を写し出す。こ
こで、液晶ドツトマトリクス９が何ら制御されて
いない場合にはアーク部６の輝度が余りにも強い
ためにアーク部を中心としたハレーシヨンの生じ
た画像となり、周辺部を明確に見ることができな
いが、本発明によればテレビカメラ５で得られた
複合同期信号ａをマトリクス制御回路１０へ導
き、これに内蔵される分離回路１４で得られる映
像信号ｂの撮像輝度を所定値でしきい値処理して
２値化処理し、この出力に基づいてＸ軸パルス発
生回路１６から液晶ドツトマトリクス９へ向けて
Ｘ軸パルス信号ｅを出力して単位液晶板１２…を
作動している。従つて、液晶ドツトマトリクス９
には輝度が所定値以上より高い溶接アーク部６と
相似形の黒化パターン１３が得られることにな
り、この結果この黒化パターン１３の部分は透過
光量が減少するのでテレビカメラ５へ入るアーク
部の入光量が抑制され、周辺部との光量のバラン
スがとれて前述のようにハレーシヨンが生じない
良好な画像を得ることができる。ここで、アーク
部に対応する黒化パターン１３の透過光量が減少
するので、ここを通過する透過光の輝度がマトリ
クス制御回路１０内のしきい値以下になると黒化
パターン１３は瞬時に消滅するが、これと同時に
テレビカメラ５に入るアーク部の輝度が再度増大
してしきい値以上となり、前述と同様に再度黒化
パターンが形成されてカメラへの入光量を制御す
ることになる。このように、Ｘ軸或いはＹ軸の走
査時間に対応して黒化パターンの生成、消滅が高
速で繰り返し行なわれるので全体としてテレビカ
メラ５に捕捉されるアーク部の光量が減少するこ
とになり前述のような良好な画像を得ることがで
きる。

また溶接アーク部６或いはテレビカメラ５側が
移動して液晶ドツトマトリクス９を介して見える
アーク部が移動しても、前述したマトリクス制御
回路１０の作動により黒化パターン１３もそのア
ーク部の移動に対応して第３図中破線に示す如く
移動して黒化パターン１３ａが形成されるので、
動画を映像化する場合にも常時良好な画像を得る
ことができる。

〔発明の効果〕

以上要するに、本発明によれば、テレビカメラ
の前に透過性の液晶ドツトマトリクスを設けると
共に、これを制御するためにテレビカメラから得
られる撮像輝度に基づいてパルス電圧を発生させ
るマトリクス制御回路を設け、輝度の高いアーク
部の形に対応させて液晶ドツトマトリクスに透過
率の低い黒化パターンを形成しアーク部のみを減
光するようにしたので、アーク部のハレーシヨン
をなくして明瞭な画像を得ることができる。従つ
て、アーク部及びその周辺を明確に認識すること
ができるので、溶接作業の遠隔操作を的確に行な
うことができ、溶接不良の発生を防止することが
できる。またアーク部が液晶ドツトマトリクス上
を移動しても、それに対応して黒化パターンも移
動することになるので、静止画のみならず動画に
対しても明瞭な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る監視装置を示す概略斜視
図、第２図はハレーシヨンを生じたアーク部の映
像を示す図、第３図は黒化パターンの現れた液晶
ドツトマトリクスを示す平面図、第４図はマトリ
クス制御回路を示すブロツク図である。 尚、図中５は光学系テレビカメラ、６は溶接ア
ーク部、８はモニタ用受像器、９は液晶ドツトマ
トリクス、１０はマトリクス制御回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶接アーク部を撮像する光学系テレビカメラ
   と、該テレビカメラからの信号に基づいて上記ア
   ーク部の映像を写し出すモニタ用受像器とを備え
   た溶接アーク部の監視装置において、上記アーク
   部と上記テレビカメラとの間に設けられ、該テレ
   ビカメラへの入光量を制御すべく単位液晶板を多
   数平板状の配置して成る液晶ドツトマトリクス
   と、上記テレビカメラから得られる撮像輝度が所
   定値以上になることに応答して上記液晶ドツトマ
   トリクスの対応する単位液晶板の透過光量を減少
   させるマトリクス制御回路とを備えたことを特徴
   とする溶接アーク部の監視装置。