(57)【要約】  【課題】  比較的簡単な構成で、高精度で多面的な溶接部の監視が可能な溶接監視システムとその監視方法を提供する。  【解決手段】  被写体を監視する溶接監視システムであって、前記溶接監視システムは、機械部と撮像部とで構成され、前記機械部は、前記被写体を輸送する輸送アームと、前記被写体を保持する被写体保持部と、前記被写体に溶接を施す通電装置と、を備え、前記撮像部は、前記被写体の撮像データを取得する撮像手段と、前記撮像データを記録するデータ記録部と、前記撮像データから所定の特徴を抽出する解析部と、前記抽出した特徴を正常な特徴と比較し、異常の有無を判定する比較判定部と、前記比較判定部での判定結果を出力する判定結果出力部と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
2018067821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を監視する溶接監視システムであって、
前記溶接監視システムは、機械部と撮像部とで構成され、
前記機械部は、前記被写体を輸送する輸送アームと、
前記被写体を保持する被写体保持部と、
前記被写体に溶接を施す通電装置と、を備え、
前記撮像部は、前記被写体の撮像データを取得する撮像手段と、
前記撮像データを記録するデータ記録部と、
前記撮像データから所定の特徴を抽出する解析部と、
前記抽出した特徴を正常な特徴と比較し、異常の有無を判定する比較判定部と、
前記比較判定部での判定結果を出力する判定結果出力部と、を備えることを特徴とする溶接監視システム。
【請求項２】
請求項１に記載の溶接監視システムであって、
前記被写体保持部は、第１保持部と第２保持部とで構成され、
前記撮像部は、前記第１保持部との相対位置が固定された受光面と、
前記第１保持部との相対位置が固定された第１保持部ミラーと、
前記第２保持部との相対位置が固定された第２保持部ミラーと、を有し、
前記第１保持部ミラーおよび前記第２保持部ミラーは、保持した被写体が前記撮像部の撮像視野内に入るように配置され、
前記第２保持部は、前記第１保持部の予め定められた位置に向かって前記被写体を移動させ、前記第１保持部および前記第２保持部の両方に前記被写体が接した状態で前記被写体を撮像することを特徴とする溶接監視システム。
【請求項３】
請求項２に記載の溶接監視システムであって、
前記被写体から前記受光面への光路上において、屈折率が１以上の透明な材質からなる光路長調整部を備えることを特徴とする溶接監視システム。
【請求項４】
請求項２に記載の溶接監視システムであって、
前記被写体から前記受光面への光路上において、複数のミラーからなる光路長調整部を備えることを特徴とする溶接監視システム。
【請求項５】
請求項２に記載の溶接監視システムであって、
前記被写体に前記第１保持部方向への荷重を印加する荷重印加機構を備えることを特徴とする溶接監視システム。
【請求項６】
請求項２に記載の溶接監視システムであって、
前記第２保持部の前記被写体と接する面は、その法線が前記被写体から前記受光面に向かう方向成分と、前記受光面に略平行で前記第１保持部の前記被写体と接する面に向かう方向成分を有するように構成されていることを特徴とする溶接監視システム。
【請求項７】
請求項１に記載の溶接監視システムであって、
前記撮像部は、前記被写体近傍に、前記被写体を中心とする放射状のスリットを複数備えることを特徴とする溶接監視システム。
【請求項８】
被写体を監視する溶接監視方法であって、
被写体保持部への取り付け輸送時に前記被写体を撮像し、
前記被写体保持部で保持された溶接前の前記被写体を撮像し、
溶接時に前記被写体を撮像し、
前記被写体保持部で保持された溶接後の前記被写体を撮像し、
前記被写体保持部からの取り出し輸送時に前記被写体を撮像し、
各撮像データから所定の特徴を抽出し、
前記抽出した特徴を正常な特徴と比較することで異常の有無を判定し、
当該判定した結果を管理システムまたは管理者に報知することを特徴とする溶接監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的手段を用いた品質監視システムに関し、特に、サイズの異なる溶接品の品質監視に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学的手段により製造品の品質を管理する際、製造品の一面だけではなく、多面を同時に撮影する事が必要となる場合がある。例えば、２つの筒状部材を突き合わせた溶接部の品質検査のために、溶接時の筒全周の発光を撮像する場合がある。溶接機内部にそうした発光監視システムを備える場合、設置スペースの節約や、システム構成の簡素化の観点から、撮像は一つのカメラで実施できる事が望ましい。
【０００３】
本技術分野の背景技術として、例えば、特許文献１のような技術がある。特許文献１には、被写体を多面的に光学的手段で監視する方法として、プリズムを周囲に配置する事で、多数の観察対象面を一つのカメラの撮像視野内に収める方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】再公表特許ＷＯ２００５／０８３３９９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
被写体である溶接品の製造ラインに流れる部品として、サイズの異なるものが混在している場合を考える。あるサイズの被写体の撮像対象面にピントがあったとしても、他のサイズの被写体では、通常ピントが合わなくなる。つまり、撮像対象には、カメラに近づく点や遠ざかる点があるため、カメラへの光路長が非一様に変化する。従って、カメラの位置を動かすだけでは、撮像対象領域全てにピントを合わせる事できない。また光路長を揃えるために、被写体のサイズに合わせてプリズムなどの光学系を組み直すと、そのために要する時間や機械、人的リソースが余分に必要になる。
【０００６】
以上から、サイズの異なる被写体を監視する場合でも、そのサイズに応じて自動的に撮像対象領域全域のピントを合わせて撮像する事で、その品質を検査するシステムを構成する事が望まれる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、比較的簡単な構成で、高精度で多面的な溶接部の監視が可能な溶接監視システムとその監視方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、被写体を監視する溶接監視システムであって、前記溶接監視システムは、機械部と撮像部とで構成され、前記機械部は、前記被写体を輸送する輸送アームと、前記被写体を保持する被写体保持部と、前記被写体に溶接を施す通電装置と、を備え、前記撮像部は、前記被写体の撮像データを取得する撮像手段と、前記撮像データを記録するデータ記録部と、前記撮像データから所定の特徴を抽出する解析部と、前記抽出した特徴を正常な特徴と比較し、異常の有無を判定する比較判定部と、前記比較判定部での判定結果を出力する判定結果出力部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、被写体を監視する溶接監視方法であって、被写体保持部への取り付け輸送時に前記被写体を撮像し、前記被写体保持部で保持された溶接前の前記被写体を撮像し、溶接時に前記被写体を撮像し、前記被写体保持部で保持された溶接後の前記被写体を撮像し、前記被写体保持部からの取り出し輸送時に前記被写体を撮像し、各撮像データから所定の特徴を抽出し、前記抽出した特徴を正常な特徴と比較することで異常の有無を判定し、当該判定した結果を管理システムまたは管理者に報知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、比較的簡単な構成で、高精度で多面的な溶接部の監視が可能な溶接監視システムとその監視方法を実現できる。
【００１１】
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る溶接監視システムの概略図である。
【図２】図１の溶接監視システムにおいて、径が異なる２つの被写体をそれぞれセットした場合を重ねて示す図である。
【図３】図１の溶接監視システムにより撮像する被写体映像の概略図である
【図４】本発明の第２実施形態に係る溶接監視システムの概略断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る溶接監視システムの概略図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る溶接監視システムの概略図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係る被写体周辺の概略図である。
【図８】本発明の第６実施形態に係る溶接監視システムの動作と撮像データ処理のフローを示す概略図である。
【図９】本発明の第６実施形態に係る溶接監視方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
【実施例１】
【００１４】
先ず、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る溶接監視システムについて説明する。図１は、本実施形態に係る溶接監視システム１の概略図である。
【００１５】
本実施形態の溶接監視システム１は、溶接機２と、撮像部３と、第１保持部４と、第２保持部５と、４つのミラー(第１ミラー８、第２ミラー９、第３ミラー１０、第４ミラー１１)を有している。撮像部３は、被写体２０を撮像するための受光面６を有する。
【００１６】
溶接機２（図示しない）は、溶接品掴みアーム（図示しない）によって、第１保持部４と第２保持部５とにより構成される溶接品保持部に搬送される。溶接時及び溶接前後の溶接品（被写体２０）は、撮像部３によって撮影され、得られた画像データを解析する事で品質を判定し、その結果を生産システムの制御系に出力し、また現場監督者に報知する。なお、図１では、溶接機２の構成の一部として、溶接監視システム１を示している。
【００１７】
受光面６と、第１ミラー８、第３ミラー１０は、例えば締結などの方法によって、第１保持部４との相対位置が固定されている。第２ミラー９、第４ミラー１１は、例えば締結などの方法によって、第２保持部５との相対位置が固定されている。
【００１８】
一つの受光面６によって、被写体２０の側面全周を撮像視野内に収める方法を説明する。
【００１９】
説明を分かり易くするために、撮像対象となる面として、被写体２０に外接する仮想的な四角柱側面を考え、そのうち一面を被写体正面２１と称し、被写体正面２１に直交する面を被写体第１側面２２及び被写体第２側面２３と称し、被写体正面２１に対向する面を被写体背面２４と称する。
【００２０】
被写体正面２１は受光面６と概略平行に対向し、その撮像視野内に収まっている。以降、被写体正面２１の法線に平行で、被写体正面２１から受光面６に向かう方向を、第１方向２５と称する。また被写体第１側面２２の法線に平行で、被写体第２側面２３から被写体第１側面２２に向かう方向を、第２方向２６と称する。
【００２１】
第１ミラー８は、受光面６が被写体第１側面２２を視野に収めるように設置する。すなわち第１ミラー８は、第１方向２５と第２方向２６の２等分線に概略平行となるように設置する。
【００２２】
第２ミラー９は、受光面６が被写体第２側面２３を視野に収めるように設置する。すなわち第２ミラー９は、第１方向２５の反対方向と、第２方向２６との２等分線に概略平行となるように設置する。
【００２３】
第３ミラー１０と第４ミラー１１は、受光面６が被写体背面２４を視野に収めるように設置する。すなわち第３ミラー１０は第１ミラーと概略平行となるよう設置し、第４ミラー１１は第２ミラー９と概略平行となるよう設置する。
【００２４】
図１において、被写体２０を囲む４面の発する光が、受光面６に達するまでの経路を光路２７Ａ〜２７Ｄとして示す。
【００２５】
溶接監視システム１は、光路２７Ａ〜２７Ｄが通過する経路上、受光面６の手前において、光路長調整部２８Ａ〜２８Ｄを備える。光路長調整部２８Ａ〜２８Ｄは、屈折率が１以上で透明な材質（例えば、ガラス、水晶）を使用する。光が屈折率１以上の材質中を通過すると、光路長は材質の長さに屈折率をかけたものとなる事を利用し、ピントを合わせる。すなわち、被写体２０の各側面から受光面６への光路に応じて、光路長調整部２８Ａ〜２８Ｄの長さを調整する事で、光路２７Ａ〜２７Ｄの光路長を揃える。
【００２６】
以上の構成により、被写体の全周を撮像部３の撮像視野に収める事ができ、全周を一つのカメラ（撮像部３）で同時に撮像する事が出来る。
【００２７】
次に、被写体２０の位置を固定する方法について説明する。第１保持部４もしくは第２保持部５、あるいはその双方には駆動機構が備えられており、第２保持部５は、第１保持部４に対し、第１方向２５に沿って相対的に移動する事が出来る。この移動により、第１保持部４と第２保持部５とで、被写体２０を挟み保持する。この保持方法により、被写体正面２１は第１保持部４の正面保持面１３と接し、被写体背面２４は第２保持部５の背面保持面１４と接する。
【００２８】
また溶接監視システム１は、被写体２０に対し、第２方向２６に沿って荷重を印加する荷重印加機構１２を有する。荷重印加機構１２の作用により、被写体２０は保持される際、第２方向２６の荷重をうけ、第１保持部４の側面保持面１５と接する。
【００２９】
こうして、被写体２０は第１保持部４、第２保持部５とで保持され、その位置が決定される。
【００３０】
次に、断面サイズが異なる部品であっても、４面の像のピントが合う理由を、図２を参照しながら説明する。
【００３１】
これまでに説明した構成により、ある径（半径ｒ）の被写体２０をセットした場合にピントが合うよう、第１ミラー〜第４ミラー（符号８〜１１）や、光路長調整部２８Ａ〜２８Ｄ（図２では図示せず）を設置したものとする。図２では、この状況を点線で示している。ここで、異なる半径（ｒ＋Δ）の部品を溶接監視システム１にセットした場合を考える。図２では、この状況を実線で示している。被写体２０の各側面（被写体正面２１、被写体第１側面２２、被写体第２側面２３、被写体背面２４）から受光面６までの光路２７Ａ〜２７Ｄの光路長が、それぞれ変化しない事を以下で説明する。
【００３２】
先ず、被写体正面２１のピントについて説明する。被写体正面２１は第１保持部４と接しており、従って、第１方向２５に沿った第１保持部４に対する相対変位は無い。また受光面６と第１保持部４とは相対位置関係が固定されている。従って、被写体２０の断面サイズが変わっても、被写体正面２１と受光面６との間の距離は変化せず、ピントが合った状態を保つ事が出来る。
【００３３】
次に、被写体第１側面２２のピントについて説明する。被写体第１側面２２は、第２方向２６の逆方向に、第１保持部４に対し概略Δだけ相対変位する。また被写体第１側面２２は、第２方向２６に沿った第１保持部４との相対変位は無い。光路２７Ｄ上において、被写体第１側面２２の点をＤ１、第１ミラー８で反射される点をＤ２、受光面に達した点をＤ３とおく。
【００３４】
被写体２０の断面サイズの変更により、Ｄ１−Ｄ２間の距離はΔ短縮し、Ｄ２−Ｄ３間の距離はΔ延長されるため、その和はちょうどゼロとなる。従って、被写体２０の断面サイズが変わっても、被写体第１側面２２と受光面６との間の距離は変化せず、ピントが合った状態を保つ事が出来る。
【００３５】
次に、被写体第２側面２３のピントについて説明する。被写体第２側面２３は、第１方向２５の逆方向に、第１保持部４に対して概略Δ相対変位する。また被写体第２側面２３は、第２方向２６の逆方向に、第１保持部４に対して概略２Δ相対変位する。さらに、光路２７Ａ上にある第２ミラー９は、第１方向２５の逆方向に、第１保持部４に対して概略２Δ相対変位する。
【００３６】
光路２７Ａ上において、被写体第２側面２３上の点をＡ１、第２ミラー９で反射される点をＡ２、受光面に達した点をＡ３とおく。
【００３７】
被写体２０の断面サイズの変更により、Ａ１−Ａ２間の距離はΔ延長し、Ａ２−Ａ３間の距離はΔ短縮されるため、その和はちょうどゼロとなる。従って、被写体２０の断面サイズが変わっても、被写体第２側面２３と受光面６との間の距離は変化せず、ピントが合った状態を保つ事が出来る。
【００３８】
次に、被写体背面２４のピントについて説明する。被写体背面２４は、第１方向２５の逆方向に、第１保持部４に対して概略２Δ相対変位する。また被写体背面２４は、第２方向２６の逆方向に、第１保持部４に対して概略Δ相対変位する。さらに、光路２７Ｂ上にある第３ミラー１０は、第１方向２５の逆方向に、第１保持部４に対して概略２Δ相対変位する。
【００３９】
光路２７Ｂ上において、被写体背面２４上の点をＢ１、第３ミラー１０で反射される点をＢ２、第４ミラー１１で反射される点をＢ３、受光面に達した点をＢ４とおく。
【００４０】
被写体２０の断面サイズの変更により、Ｂ１−Ｂ２間の距離はΔ延長し、Ｂ２−Ｂ３間の距離は４Δ短縮され、Ｂ３−Ｂ４間の距離は３Δ延長されるため、その和はちょうどゼロとなる。従って、被写体２０の断面サイズが変わっても、被写体背面２４と受光面６との間の距離は変化せず、ピントが合った状態を保つ事が出来る。
【００４１】
被写体２０を被写体保持部にセットし、溶接するまでのプロセスにおける映像を図３に示す。図３の上（T1）から下（T4）まで時系列順に並べており、T1では被写体２０はセットされていない状態で、ミラー（符号８，９，１１）のみが撮像視野におさめられている。また、被写体２０がセットされる前は、第１保持部４と第２保持部５とは離間しているため、第１保持部４に固定されている第１ミラー８と比較し、第２保持部５に固定されている第２ミラー９と第４ミラー１１は小さく映る。
【００４２】
T2では、図２の紙面左側から右側へ向かって被写体２０が輸送アームによって移動している最中の映像を示している。T2に示した矢印は被写体２０の移動方向を示している。また記号Xは紙面奥側から手前側へ向かう方向を示している。
【００４３】
T3では、輸送アームによる移動の終了時を示す。T4は、第２保持部５が第１保持部４に対して相対移動し、被写体２０を保持した後の状態を示す。第２ミラー９、第４ミラー１１が第１保持部４に近接する事で、被写体２０の側面全てが撮像視野内に入り、溶接時の撮像の準備が完了する。溶接後は、逆にT4からT1に向かって再生される映像が収録される。
【００４４】
＜作用・効果＞
このように、第１実施形態に係る溶接監視システム１では、被写体の全周を受光面の視野内に収めるためのミラーが、被写体２０の断面サイズに合わせて移動する事で、自動的にピントを合わせる事ができる。つまり、被写体サイズの変更による光路変位を被写体保持部の変位で打ち消す事で、被写体の全周にピントを合わせることができる。
【実施例２】
【００４５】
図４を参照して、本発明の第２実施形態に係る溶接監視システムについて説明する。図４は、本実施形態に係る溶接監視システム１の概略図である。
【００４６】
本実施形態に係る溶接監視システム１は、第１実施形態に係る溶接監視システム１の構成と比較して、光路長調整部２８の構成が異なっている。本実施形態に係る溶接監視システム１のその他の構成は、第１実施形態に係る溶接監視システム１と同じであるので説明を省略する。
【００４７】
本実施形態に係る溶接監視システム１では、光路長調整部７は、屈折率が１以上で透明な材質の代わりに、複数の光路長延長ミラー２９が備えられている。光路長延長ミラー２９は、光路２７Ａ〜２７Ｄの始点（被写体２０）と、第１ミラー８〜第４ミラー１１による各反射点と、終点（受光面６）を変えず、経路の途中を折り曲げて光路長を伸ばす事で、それぞれの光路長を揃うように設置する。これにより、光路２７の光路長を揃えるという機能を、撮像対象部位と受光面６との間の直線的なスペースのみでなく、それとは垂直な方向に光路を曲げて実現する事ができ、設置スペースをより有効に利用する事ができる。
【００４８】
＜作用・効果＞
このように、第２実施形態に係る溶接監視システム１では、第１実施形態に係る溶接監視システムと同様の効果が得られるだけでなく、光路長調整部７を複数の光路長延長ミラー２９で構成する事で、溶接監視システム１の構成部材の設置スペースをより有効に利用する事が出来る。
【実施例３】
【００４９】
図５を参照して、本発明の第３実施形態に係る溶接監視システムについて説明する。図５は、本実施形態に係る溶接監視システム１の概略図である。
【００５０】
本実施形態に係る溶接監視システム１は、第１実施形態に係る溶接監視システム１の構成と比較して、第２保持部５が荷重印加機構１２を兼ねている点が異なっている。本実施形態に係る溶接監視システム１のその他の構成は、第１実施形態に係る溶接監視システム１と同じであるので説明を省略する。
【００５１】
本実施形態に係る溶接監視システム１では、荷重印加機構１２の作用である被写体２０の第２方向２６への荷重の印加を、第２保持部５の背面保持面１４の構成によって実現する。背面保持面１４は、第１保持部４の正面保持面１３と平行ではなく、その法線が、第１方向２５の成分だけでなく、第２方向２６の成分も有するよう構成する。
【００５２】
これにより、第２保持部５が、第１保持部４に対し、第１方向２５に向かって移動し、被写体２０と接触する事で、被写体に２０には、第２方向２６への荷重を印加する事ができる。以上の構成により、第１実施形態に係る溶接監視システム１に備えられていた、荷重印加機構１２を削減しても、同様の効果を得る事ができる。
【００５３】
＜作用・効果＞
このように、第３実施形態に係る溶接監視システム１では、第１実施形態に係る溶接監視システムと同様の効果が得られるだけでなく、第２保持部５が荷重印加機構１２の役割を兼ねる構成とする事で、溶接監視システム１の構成部材の削減が出来る。
【実施例４】
【００５４】
図６を参照して、本発明の第４実施形態に係る溶接監視システムについて説明する。図６は、本実施形態に係る溶接監視システム１の概略図である。
【００５５】
本実施形態に係る溶接監視システム１は、第１実施形態に係る溶接監視システム１の構成と比較して、受光面６の手前に拡大レンズ３０と集光用ミラー３１を備えている点が異なっている。本実施形態に係る溶接監視システム１のその他の構成は、第１実施形態に係る溶接監視システム１と同じであるので説明を省略する。
【００５６】
本実施形態に係る溶接監視システム１では、光路２７Ａ〜２７Ｄの途中の受光面６の手前において、拡大レンズ３０と集光用ミラー３１とを設置している。これにより、被写体２０の各側面（被写体正面２１、被写体第１側面２２、被写体第２側面２３、被写体背面２４）から発する光を、受光面６で密集するよう集光している。以上の構成により、被写体２０の解像度を向上して、撮像する事が出来る。
【００５７】
＜作用・効果＞
このように、第４実施形態に係る溶接監視システム１では、第１実施形態に係る溶接監視システム１と同様の効果が得られるだけでなく、受光面６の手前に拡大レンズ３０と集光用ミラー３１を備える事で、被写体２０の解像度を向上して撮像する事が出来る。
【実施例５】
【００５８】
図７を参照して、本発明の第５実施形態に係る溶接監視システムについて説明する。図７は、本実施形態に係る被写体２０の周囲の概略図である。
【００５９】
本実施形態に係る溶接監視システム１は、第１実施形態に係る溶接監視システム１の構成と比較して、被写体２０の周囲にスリット３２を設置している点が異なっている。本実施形態に係る溶接監視システム１のその他の構成は、第１実施形態に係る溶接監視システム１と同じであるので説明を省略する。
【００６０】
本実施形態に係る溶接監視システム１では、被写体２０の周囲に、被写体２０を中心とした放射状のスリット３２を複数備えている。スリット３２により、被写体２０の発する光のうち、曲面（被写体２０の表面）に概略垂直な光線を抽出し撮像する事ができる。このため、受光面６上の各点に達する光線の出発点となる被写体２０上の点を絞る事ができ、像の広がり（ボケ）を抑制する事ができる。
【００６１】
＜作用・効果＞
このように、第５実施形態に係る溶接監視システム１では、第１実施形態に係る溶接監視システム１と同様の効果が得られるだけでなく、被写体２０の周囲にスリット３２を備える事で、撮像時のボケを抑制する事が出来る。
【実施例６】
【００６２】
図８および図９を参照して、本発明の第６実施形態に係る溶接監視システムと溶接監視方法について説明する。図８は、本実施形態に係る溶接監視システム１のシステム構成の概略図である。図９は、本実施形態に係る溶接監視方法を示すフローチャートである。
【００６３】
本実施形態は、第１実施形態に係る溶接監視システム１の構成と比較して、一連の情報処理・制御システムを有している点が異なっている。本実施形態に係る溶接監視システム１のその他の構成は、第１実施形態に係る溶接監視システム１と同じであるので説明を省略する。
【００６４】
本実施形態に係る溶接監視システム１は、被写体２０を所定の位置で溶接するために輸送する機械部と、被写体２０を撮像し、その画像データを解析する事で品質を判定する撮像部より構成される。機械部は、例えば、輸送アームと、被写体保持部と、通電装置を備える。撮像部は、例えば、データ記録部と、解析部と、比較判定部と、判定結果表示部（判定結果出力部）を備える。
【００６５】
撮像部は、機械部の動作の各プロセスで被写体を撮像する。具体的には、例えば、輸送アームが被写体保持部に被写体を輸送するプロセス（撮像１）と、被写体保持部による保持後の被写体（撮像２）と、通電装置を動作し溶接するプロセス（撮像３）と、溶接後の被写体（撮像４）と、溶接後の工程を実施するために再び輸送アームで被写体を輸送するプロセス（撮像５）にて撮像を実施する。
【００６６】
こうして取得した被写体２０の撮像データは、データ記録部に転送され、解析部にて品質の判定に必要となる特徴を抽出する。解析結果は比較判定部に入力され、また解析結果蓄積部に記録される。比較判定部では、例えば、解析結果蓄積部に収録された過去のデータや、被写体形状データと比較することで、異常の有無を出力する。異常は異常通知手段により現場監督者に報知され、またPLC（Programmable Logic Controller：プログラマブル論理制御装置）を介して、生産システム全体を制御するMES（Manufacturing Execution System：製造実行システム）や携帯端末に通知する事で、必要な制御を実施する。
【００６７】
検知される異常の具体的な例を説明する。輸送アームが被写体保持部に被写体を輸送するプロセス（撮像１）の映像からは、輸送アームの動作速度を算出し、アームの異常の有無を検知する事で、アームの駆動部のメンテナンスの必要性を調べる事ができる。被写体保持部による保持後の被写体（撮像２）の映像からは、所定の位置に保持されたかどうかを検知し、溶接が所定の位置関係で実施されたかどうかを調べる事ができる。通電装置を動作し溶接するプロセス（撮像３）の映像からは、被写体の発光を解析する事で、溶接不良の可能性を調べる事ができる。溶接後の被写体（撮像４）の映像からは、被写体の傷・汚れの有無を検知し、所定の外観品質を満足しているかを調べる事ができる。溶接後の工程を実施するために再び輸送アームを動作させるプロセス（撮像５）の映像からは、再びアームの異常の有無を調べる事ができる。
【００６８】
上記で説明した本実施形態の溶接監視方法を図９のフローチャートに示す。先ず、被写体（溶接部材）を輸送アームで被写体保持部へ輸送する。（ステップＳ１）この輸送時の被写体（溶接部材）を撮影し、撮像データをデータ記録部へ記録する。（ステップＳ２）
次に、荷重印加機構により被写体（溶接部材）を被写体保持部へ固定・保持する。（ステップＳ３）被写体（溶接部材）を被写体保持部へ保持した状態で、溶接前の被写体（溶接部材）を撮影し、撮像データをデータ記録部へ記録する。（ステップＳ４）
続いて、通電装置（溶接機）により被写体（溶接部材）を溶接する。（ステップＳ５）この溶接時の被写体（溶接部材）を撮影し、撮像データをデータ記録部へ記録する。（ステップＳ６）さらに、被写体（溶接部材）を被写体保持部へ保持した状態で、溶接後の被写体（溶接部材）を撮影し、撮像データをデータ記録部へ記録する。（ステップＳ７）
続いて、溶接後の被写体（溶接部材）を輸送アームで搬出する。（ステップＳ８）この輸送時の被写体（溶接部材）を撮影し、撮像データをデータ記録部へ記録する。（ステップＳ９）
続いて、前記各ステップで取得した撮像データから所定の特徴を抽出する。（ステップＳ１０）
その後、被写体形状データベースから正常な特徴を読み出す。（ステップＳ１１）ステップＳ１０で抽出した撮像データの所定の特徴と、ステップＳ１１で読み出した正常な被写体の特徴を比較し、異常の有無を判定する。（ステップＳ１２）異常が無いと判定した場合は、ステップＳ１３へ移行し、管理システムや管理者へ正常である旨を報知し、溶接機の稼働を継続する。一方、異常有りと判定した場合は、管理システムや管理者へ当該異常の発生を報知する。（ステップＳ１４）
＜作用・効果＞
このように、第６実施形態に係る溶接監視システム１では、第１実施形態に係る溶接監視システム１と同様の効果が得られるだけでなく、撮像部が取得した画像データを分析する事で、溶接プロセスにおける異常を検知し、生産ラインの稼働状況を制御する事が出来る。
【００６９】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１…溶接監視システム
２…溶接機
３…撮像部
４…第１保持部
５…第２保持部
６…受光面
７…光路長調整部
８…第１ミラー
９…第２ミラー
１０…第３ミラー
１１…第４ミラー
１２…荷重印加機構
１３…正面保持面
１４…背面保持面
１５…側面保持面
２０…被写体
２１…被写体正面
２２…被写体第１側面
２３…被写体第２側面
２４…被写体背面
２５…第１方向
２６…第２方向
２７，２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ…光路
２８，２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄ…光路長調整部
２９…光路長延長ミラー
３０…拡大レンズ
３１…集光用ミラー
３２…スリット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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