JPH0653311B2 - How to visualize welding status during welding - Google Patents
How to visualize welding status during weldingInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は溶接中の溶接状況を監視する可視化方法に関す
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a visualization method for monitoring a welding condition during welding.
従来、溶接中の溶接状況の監視は、アーク光強度(輝
度)が強すぎることから、アーク周囲状況を監視するに
際して、JISに規定されているしゃ光プレートを用いて
アーク光を抑え、これをカメラを通してモニタ上で監視
する第1の方法がある。In the past, when monitoring the welding status during welding, the arc light intensity (brightness) was too high.Therefore, when monitoring the arc surrounding status, the arc light was suppressed using a light-shielding plate specified in JIS. There is a first way to monitor on a monitor through a camera.
また、この第1の方法のしゃ光プレートに代えてアーク
点のみの光強度を落すため、アーク点近傍の光透過率を
下げるようにしたフィルタを用いる第2の方法がある。
この場合のフィルタはフィルタ中心部に濃度の高いND
フィルタ的なものを設けたものである。In addition, there is a second method using a filter that lowers the light transmittance near the arc point in order to reduce the light intensity only at the arc point instead of the light shielding plate of the first method.
The filter in this case has a high density ND at the center of the filter.
A filter-like thing is provided.
上記第1の方法は、アーク周囲も遮蔽されてしまい、溶
接の品質確保上重要な溶け込み状況をカメラを通し、モ
ニタ上で監視する事が困難となる。In the first method, the surroundings of the arc are also shielded, and it becomes difficult to monitor the melted condition, which is important for ensuring the quality of welding, through the camera and on the monitor.
上記第2の方法は、カメラ位置とアーク中心を常に正確
に一致させる必要がある事また得られた画像は極端にア
ーク光強度が低下しているため、人が遮光面を通して得
る事のできるアーク形状の情報が十分得られず、アーク
の異常検出には使用出来ない等の欠点があった。The second method requires that the camera position and the center of the arc always match exactly, and the intensity of the arc light in the obtained image is extremely low, so an arc that can be obtained by a person through a light-shielding surface. There was a defect that the shape information could not be obtained sufficiently and could not be used for arc abnormality detection.
本発明はこのようなことから溶接高強度アーク下で溶接
状況を明確に観察できる溶接状況可視化方法を提供する
ことを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a welding condition visualization method capable of clearly observing the welding condition under a high-strength welding arc.
本発明は上記目的を達成するため、アーク光下での溶接
状況を、6000〜6500Åのフィルタと赤外カット
フィルタからなるフィルタ及びカメラ系の組合せによ
り、観察する溶接中の溶接状況可視化方法である。In order to achieve the above object, the present invention is a welding state visualization method for observing the welding state under arc light by a combination of a filter consisting of a 6000 to 6500 Å filter and an infrared cut filter and a camera system. .
上記方法によれば溶接高強度アーク下で溶接状況を明確
に観察できる。According to the above method, the welding condition can be clearly observed under the welding high strength arc.
以下、本発明について図面を参照して説明する。第1図
は本発明方法を説明するためモニタリング系と溶接トー
チとの関係を示す全体図であり、ここではTIG溶接に適
用した例を示している。図において、10は溶接トーチ
であり、この溶接トーチ10に対し、カメラボックス
(視覚センサ系ボックス)11はポテンショメータ1
2,13により常に相対関係が一定に保たれるようにな
っており、上記カメラボックス11の上下位置は、カメ
ラボックス駆動用モータ14により制御部15を介して
制御されるようになっている。また、溶接ワイヤ16
は、ワイヤ左右位置駆動モータ17およびワイヤ上下位
置駆動モータ18により左右位置および上下位置に制御
されるようになっている。Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall view showing the relationship between a monitoring system and a welding torch for explaining the method of the present invention, and here shows an example applied to TIG welding. In the figure, 10 is a welding torch, and a camera box (visual sensor system box) 11 is provided for the welding torch 10 with respect to the potentiometer 1.
The relative relationship is always kept constant by 2 and 13, and the vertical position of the camera box 11 is controlled by the camera box driving motor 14 via the control unit 15. Also, the welding wire 16
Is controlled to a horizontal position and a vertical position by a wire horizontal position drive motor 17 and a wire vertical position drive motor 18.
上記カメラボックス11内には第2図に示すように固定
撮像素子によるカメラ本体111、レンズ系112、干
渉フィルタ113および干渉フィルタ制御モータ114
が設置されている。この干渉フィルタ制御モータ114
の駆動により溶接中にはカメラ光軸に干渉フィルタ11
3が入り、また非溶接時は干渉フィルタ113はカメラ
光軸上から回転除去され、溶接後のビート形状の監視が
行える機構となっている。As shown in FIG. 2, the camera box 11 includes a camera body 111, a lens system 112, an interference filter 113, and an interference filter control motor 114, which are fixed image pickup elements.
Is installed. This interference filter control motor 114
Driven by the interference filter 11 on the optical axis of the camera during welding.
3, the interference filter 113 is rotated and removed from the optical axis of the camera during non-welding so that the beat shape after welding can be monitored.
上記レンズ系112は第3図のようにレンズ絞り系11
2b、第5図に示すように8000Å以上の光線をカッ
トする。外光カットフィルタ112a,112cフィル
タ固定リング112d、レンズ系アダプタ112eとか
ら構成されている。The lens system 112 is a lens diaphragm system 11 as shown in FIG.
2b, as shown in FIG. 5, cut light rays of 8000 Å or more. The external light cut filters 112a and 112c include a filter fixing ring 112d and a lens system adapter 112e.
上記干渉フィルタ113は第4図のように干渉フィルタ
本体113aと干渉フィルタホルダ113bとからな
り、上記干渉フィルタ本体113aは例えば石英ガラス
に銀蒸着したもので、第5図に示すように6000〜6
500Åに透過率の最大値をもつものである。このよう
な干渉フィルタ113は光軸に対して15〜40°傾け
て配設する。The interference filter 113 is composed of an interference filter body 113a and an interference filter holder 113b as shown in FIG. 4. The interference filter body 113a is, for example, silica glass deposited with silver, and as shown in FIG.
It has a maximum transmittance of 500Å. Such an interference filter 113 is arranged at an angle of 15 to 40 ° with respect to the optical axis.
以上述べたモニタリング系を用いることにより、高輝度
アーク(溶接高強度アーク)光下での溶接状況を明確に
観察できる。これは6000〜6500Å間に透過率の
最大値を持つ干渉フィルタ113および8000Å以上
の光線をカットする赤外光カットフィルタ112a,1
12cとを備えているので、第5図に示す、アーク光強
度分布、溶融池光強度分布に対し、可視、紫外光で強度
が高いアーク光及びその反射光は明るく、他は特に溶融
池は暗く写し出され、溶接状況が鮮明に写し出される。
この溶接状況は第7図に示すごとく、高品質溶接を行な
うに必要な検出対象である前ビード形状、開先形状、溶
融池形状、アーク形状、ワイヤ位置、電極形状である。By using the monitoring system described above, it is possible to clearly observe the welding situation under the high-intensity arc (welding high-strength arc) light. This is an interference filter 113 having a maximum transmittance between 6000 and 6500Å and an infrared light cut filter 112a, 1a that cuts light rays of 8000Å or more.
As shown in FIG. 5, the arc light intensity distribution and the molten pool light intensity distribution shown in FIG. It is darkly projected and the welding situation is clearly visible.
As shown in FIG. 7, this welding state is a front bead shape, a groove shape, a molten pool shape, an arc shape, a wire position, and an electrode shape which are detection targets necessary for performing high quality welding.
また8000Å以上の光線をカットする赤外光カットフ
ィルタ112a,112cを備えているので、第6図に
示すごとく、長波長側で生じやすい撮像素子上、隣接画
素間での電荷漏れ込み量が極力抑えられ、これによりさ
らに良質の画像が得られる。Further, since the infrared light cut filters 112a and 112c for cutting light rays of 8000 Å or more are provided, as shown in FIG. 6, the amount of charge leakage between adjacent pixels is minimized on the image sensor which is likely to occur on the long wavelength side. Suppressed, which results in better quality images.
さらに干渉フィルタ113は光軸に対し15〜40°傾
けて設置されているので、干渉フィルタ裏面、カメラ光
学系間での光の反射により生ずるゴースト(虚像)を防
止できる。Further, since the interference filter 113 is installed at an angle of 15 to 40 ° with respect to the optical axis, it is possible to prevent a ghost (virtual image) caused by the reflection of light between the back surface of the interference filter and the camera optical system.
以上述べた本発明によれば、アーク光下での溶接状況
を、6000〜6500Åのフィルタと赤外カットフィ
ルタからなるフィルタ及びカメラ系の組合せにより、観
察する溶接中の溶接状況可視化方法を提供できる。According to the present invention described above, it is possible to provide a welding condition visualization method during welding for observing the welding condition under arc light by using a combination of a filter consisting of a 6000 to 6500Å filter and an infrared cut filter and a camera system. .
第1図は本発明方法を説明するためのモニタリング系と
溶接トーチとの関係を示す図、第2図〜第4図はそれぞ
れ第1図のカメラボックス、レンズ系および干渉フィル
タの構成を説明するための図、第5図は第1図の赤外光
カットフィルタと干渉フィルタの特性を示す図、第6図
は第1図の撮像素子の波長に対する隣接画素間での電荷
の漏れ込み量を示す図、第7図はTIG溶接状況を示す模
式図である。 111……カメラ本体、112……レンズ系、 113……干渉フィルタ、114……干渉フィルタ制御
モータ。FIG. 1 is a diagram showing the relationship between a monitoring system and a welding torch for explaining the method of the present invention, and FIGS. 2 to 4 are diagrams for explaining the configurations of the camera box, lens system and interference filter of FIG. 1, respectively. FIG. 5 is a diagram showing the characteristics of the infrared light cut filter and the interference filter in FIG. 1, and FIG. 6 is a graph showing the amount of charge leakage between adjacent pixels with respect to the wavelength of the image sensor in FIG. FIG. 7 and FIG. 7 are schematic diagrams showing TIG welding conditions. 111 ... Camera body, 112 ... Lens system, 113 ... Interference filter, 114 ... Interference filter control motor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石出 孝 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 池田 孝夫 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 八幡 治雄 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町1丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 鴨 和彦 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町1丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 西田 毅 兵庫県神戸市兵庫区和田宮通7丁目1番14 号 西菱エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−202968(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Takashi Ishide 2-1-1, Niihama, Arai-cho, Takasago-shi, Hyogo Prefecture Takasago Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Takao Ikeda 2-chome, Niihama, Arai-cho, Takasago-shi, Hyogo No. 1 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Takasago Research Institute (72) Inventor Haruo Yawata 1-1-1 Wadazakicho, Hyogo-ku, Kobe, Hyogo Prefecture Mitsubishi Heavy Industries Ltd., Kobe Shipyard (72) Inventor, Kazuhiko Kamo Kobe, Hyogo Prefecture 1-1-1 Wadazakicho, Hyogo-ku Mitsubishi Heavy Industries Ltd. Kobe Shipyard (72) Inventor Takeshi Nishida 7-1-14 Wadamiya-dori Hyogo-ku, Hyogo-Kobe Nishibishi Engineering Co., Ltd. (56) References Special Kai 57-202968 (JP, A)
Claims (1)
500Åのフィルタと赤外カットフィルタからなるフィ
ルタ及びカメラ系の組合せにより、観察する溶接中の溶
接状況可視化方法。1. A welding condition under arc light is 6000-6.
A welding condition visualization method during welding, which is observed by using a combination of a 500 Å filter, an infrared cut filter, and a camera system.
Priority Applications (1)
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| JPS62176674A JPS62176674A (en) | 1987-08-03 |
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Family
ID=11954524
Family Applications (1)
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Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (2)
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| JPS57202968A (en) * | 1981-06-05 | 1982-12-13 | Tokyo Gas Co Ltd | Monitoring method for arc welding |
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1986
- 1986-01-31 JP JP61017826A patent/JPH0653311B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS62176674A (en) | 1987-08-03 |
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