特開 2024-107519 スタッド溶接部の外観撮影治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024107519

(43)【公開日】2024-08-09

(54)【発明の名称】スタッド溶接部の外観撮影治具

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/84 20060101AFI20240802BHJP

【ＦＩ】

G01N21/84 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023011478

(22)【出願日】2023-01-30

(71)【出願人】

【識別番号】000228981

【氏名又は名称】日本スタッドウェルディング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141586

【弁理士】

【氏名又は名称】沖中 仁

(74)【代理人】

【識別番号】100102211

【弁理士】

【氏名又は名称】森 治

(72)【発明者】

【氏名】尾籠 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】河村 雄太

【テーマコード（参考）】

2G051

【Ｆターム（参考）】

2G051AA07

2G051AB13

2G051CA04

2G051CA07

2G051CC11

(57)【要約】

【課題】狭隘な場所にスタッドを密接して溶接した場合でも、手数を要することなく、スタッド溶接部の鉛直方向と水平方向からの観察を可能にすることで、正確に余盛高さ及び幅を確認することができるようにしたスタッド溶接部の外観撮影治具を提供すること。
【解決手段】スタッド溶接部Ｗを挟んで１８０°対称位置に、溶接対象面Ｐに対して所定の角度θ傾斜して対向して配置するようにした２個のミラー２、２と、スタッド溶接部Ｗ及び２個のミラー２、２に写ったスタッド溶接部Ｗを撮影する２個のカメラ３、３と、２個のミラー２、２及び２個のカメラ３、３を一体に取り付けるようにした支持体１とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

スタッド溶接部の外観を撮影するスタッド溶接部の外観撮影治具であって、
前記スタッド溶接部を挟んで１８０°対称位置に、溶接対象面に対して所定の角度傾斜して対向して配置するようにした２個のミラーと、
前記スタッド溶接部及び２個のミラーに写ったスタッド溶接部を撮影する２個のカメラと、
前記２個のミラー及び２個のカメラを一体に取り付けるようにした支持体とを備えてなることを特徴とするスタッド溶接部の外観撮影治具。

【請求項2】

前記支持体の２個のミラー及び２個のカメラを取り付けた箇所を含む面と直交する一方向側を開放するようにしてなることを特徴とする請求項１に記載のスタッド溶接部の外観撮影治具。

【請求項3】

前記２個のミラーを、溶接対象面に対して５０±３°の範囲で傾斜して対向して配置するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のスタッド溶接部の外観撮影治具。

【請求項4】

前記２個のミラーを、ミラーの先端縁間の距離が、スタッドの直径の１．５～１．７倍の範囲になるように対向して配置するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のスタッド溶接部の外観撮影治具。

【請求項5】

前記２個のミラーの横方向の幅寸法が、スタッドの直径の１．５～１．７倍の範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載のスタッド溶接部の外観撮影治具。

【請求項6】

前記２個のミラーの縦方向の幅寸法が、スタッドの直径の０．７５～０．８５倍の範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載のスタッド溶接部の外観撮影治具。

【請求項7】

前記２個のカメラを、カメラ間の距離が、スタッドの直径の１．９～２．１倍の範囲になるように配置するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のスタッド溶接部の外観撮影治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スタッド溶接部の外観撮影治具に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、スタッド溶接部の外観検査として、表１及び図５に示す検査が行われている。

【0003】

【表1】

【0004】

このスタッド溶接部の外観検査は、通常、目視検査方法により行われており、必要に応じて、カメラを用いた撮影が併用されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、目視検査方法で、正確に余盛高さ及び幅を確認するためには、スタッド溶接部を鉛直方向と水平方向から観察する必要があるが、例えば、狭隘な場所にスタッドを密接して溶接した場合には、鉛直方向からしか観察することができないという問題があった。
また、カメラを用いて撮影を行う場合でも、図６（ａ）に示すように、鉛直方向と水平方向からの合計４回の撮影が必要となり、手数を要するとともに、図６（ｂ）～（ｃ）に示すように、狭隘な場所にスタッドを密接して溶接した場合には、鉛直方向からしか撮影することができないという問題があった。

【0006】

本発明は、上記スタッド溶接部の外観検査に伴う問題点に鑑み、例えば、狭隘な場所にスタッドを密接して溶接した場合でも、手数を要することなく、スタッド溶接部の鉛直方向と水平方向からの観察を可能にすることで、正確に余盛高さ及び幅を確認することができるようにしたスタッド溶接部の外観撮影治具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明のスタッド溶接部の外観撮影治具は、
スタッド溶接部の外観を撮影するスタッド溶接部の外観撮影治具であって、
前記スタッド溶接部を挟んで１８０°対称位置に、溶接対象面に対して所定の角度傾斜して対向して配置するようにした２個のミラーと、
前記スタッド溶接部及び２個のミラーに写ったスタッド溶接部を撮影する２個のカメラと、
前記２個のミラー及び２個のカメラを一体に取り付けるようにした支持体とを備えてなることを特徴とする。

【0008】

この場合において、前記支持体の２個のミラー及び２個のカメラを取り付けた箇所を含む面と直交する一方向側を開放するようにすることができる。

【0009】

また、前記２個のミラーを、溶接対象面に対して５０±３°の範囲で傾斜して対向して配置することができる。

【0010】

また、前記２個のミラーを、ミラーの先端縁間の距離が、スタッドの直径の１．５～１．７倍の範囲になるように対向して配置することができる。

【0011】

また、前記２個のミラーの横方向の幅寸法を、スタッドの直径の１．５～１．７倍の範囲に設定することができる。

【0012】

また、前記２個のミラーの縦方向の幅寸法を、スタッドの直径の０．７５～０．８５倍の範囲に設定することができる。

【0013】

また、前記２個のカメラを、カメラ間の距離が、スタッドの直径の１．９～２．１倍の範囲になるように配置することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明のスタッド溶接部の外観撮影治具によれば、２個のミラー及び２個のカメラを支持体に一体に取り付けることにより、例えば、狭隘な場所にスタッドを密接して溶接した場合でも、手数を要することなく、スタッド溶接部の鉛直方向と水平方向からの撮影を可能にすることで、正確に余盛高さ及び幅を確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明のスタッド溶接部の外観撮影治具の一実施例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。

【図2】同スタッド溶接部の外観撮影治具を用いてスタッド溶接部の撮影を行う場合の例を示す説明図で、（ａ１）は一般的なスタッドの場合の正面図、（ｂ１）は同側面図、（ａ２）は長尺スタッドの場合の正面図、（ｂ２）は同側面図、（ａ３）は曲げスタッドの場合の正面図、（ｂ３）は同側面図である。

【図3】同スタッド溶接部の外観撮影治具を用いてスタッド溶接部の撮影を行う場合の一例を示す説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は狭隘な場所にスタッドを密接して溶接した場合の平面図、（ｃ）は同正面図である。

【図4】同スタッド溶接部の外観撮影治具を用いて撮影したスタッド溶接部を示し、（ａ）は撮影した写真、（ｂ）はその説明図である。

【図5】スタッド溶接部の外観検査の一例を示す説明図である。

【図6】カメラを用いてスタッド溶接部の撮影を行う場合の一例を示す説明図で、（ａ）は鉛直方向と水平方向から撮影を行う場合の正面図、（ｂ）は狭隘な場所にスタッドを密接して溶接した場合の平面図、（ｃ）は同正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明のスタッド溶接部の外観撮影治具の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

【0017】

図１～図４に、本発明のスタッド溶接部の外観撮影治具の一実施例を示す。
このスタッド溶接部の外観撮影治具は、図１に示すように、スタッド溶接部Ｗの外観を撮影するスタッド溶接部の外観撮影治具であって、スタッド溶接部Ｗを挟んで１８０°対称位置に、溶接対象面Ｐに対して所定の角度θ傾斜して対向して配置するようにした２個のミラー２、２と、スタッド溶接部Ｗ及び２個のミラー２、２に写ったスタッド溶接部Ｗ
を撮影する２個のカメラ３、３と、２個のミラー２、２及び２個のカメラ３、３を一体に取り付けるようにした支持体１とを備えるようにしている。

【0018】

支持体１は、２個のミラー２、２及び２個のカメラ３、３を取り付けた箇所を含む面と直交する一方向側が開放された形状にするようにしている。具体的には、支持体１は、平面視したとき、略Ｕ字状に形成した中間部１２に２個のカメラ３、３を取り付け、中間部１２の両端部から下方に延設した脚部１３、１３に２個のミラー２、２を取り付け、中間部１２の中央部から上方に操作部１１を延設し、操作部１１に沿って２個のカメラ３、３のケーブル３１、３１を付設するようにする。
これにより、支持体１を開放側からスタッド溶接部Ｗの外観を撮影する所定位置に設置することで、支持体１がスタッドＳと干渉することがないようにしている。

【0019】

２個のミラー２、２の溶接対象面Ｐに対する傾斜角度θは、５０±３°の範囲（本実施例においては、約５０°。）に設定するようにする。
傾斜角度θが、４７°より小さいと、撮影可能な範囲が狭く、スタッド溶接部の外観全体を撮影することが困難になる。
一方、傾斜角度θが、５３°より大きいと、撮影した画像の歪みが大きく、外観検査を正確に行うことが困難になる。

【0020】

２個のミラー２、２は、ミラー２、２の先端縁間の距離Ｌ１が、スタッドＳの直径Ｄの１．５～１．７倍の範囲（本実施例においては、スタッドＳの直径Ｄ：φ２５ｍｍ、距離Ｌ１：約４０ｍｍ。）になるように対向して配置するようにしている。

【0021】

２個のミラー２、２の大きさは、ミラー２、２の横方向の幅寸法Ｗ１が、スタッドＳの直径Ｄの１．５～１．７倍の範囲（本実施例においては、スタッドＳの直径Ｄ：φ２５ｍｍ、横方向の幅寸法Ｗ１：約４０ｍｍ。）になるように設定するようにし、縦方向の幅寸法Ｗ２が、スタッドＳの直径Ｄの０．７５～０．８５倍の範囲（本実施例においては、スタッドＳの直径Ｄ：φ２５ｍｍ、縦方向の幅寸法Ｗ２：約２０ｍｍ。）になるように設定するようにしている。

【0022】

２個のカメラ３、３は、例えば、画角が約５０°のカメラを使用した場合、カメラ３、３間の距離Ｌ２が、スタッドＳの直径Ｄの１．９～２．１倍の範囲（本実施例においては、スタッドＳの直径Ｄ：φ２５ｍｍ、距離Ｌ２：約５０ｍｍ。）になるように、カメラ３、３と母材Ｍ表面間の距離Ｈが、スタッドＳの直径Ｄの２．３～２．５倍の範囲（本実施例においては、スタッドＳの直径Ｄ：φ２５ｍｍ、距離Ｈ：約６０ｍｍ。）になるように配置するようにしている。

【0023】

２個のカメラ３、３の撮影範囲（画角）は、少なくとも、スタッド溶接部Ｗの１８０°の範囲及び一方のミラー２（に写ったスタッド溶接部Ｗ）の範囲を撮影するように設定するようにしている。

【0024】

なお、本実施例のスタッド溶接部の外観撮影治具の上記諸元値は、直径Ｄがφ２５ｍｍのスタッドＳに適合したものであるが、直径Ｄがφ２５ｍｍより小径のスタッド、例えば、直径Ｄがφ２０ｍｍ程度のスタッドにも、そのまま適用することができる。

【0025】

また、本実施例のスタッド溶接部の外観撮影治具には設けていないが、必要に応じて、適宜の照明装置（図示省略）を支持体１に付設することができる。

【0026】

このスタッド溶接部の外観撮影治具は、支持体１を開放側からスタッド溶接部Ｗの外観を撮影する所定位置に設置することで、支持体１がスタッドＳと干渉することがないよう
にしているため、図２（ａ１）～（ｂ１）に示す一般的なスタッドＳのほか、図２（ａ２）～（ｂ２）に示す長尺スタッドＳ１や図２（ａ３）～（ｂ３）に示す曲げスタッドＳ２のスタッド溶接部Ｗの外観を撮影することが可能である。

【0027】

このスタッド溶接部の外観撮影治具によれば、２個のミラー２、２及び２個のカメラ３、３を支持体１に一体に取り付けることにより、図３（ａ）に示すように、実質的に、スタッド溶接部Ｗの鉛直方向と水平方向からの撮影を、２個のカメラ３、３を連動させることによって、１回の撮影で行うことができるとともに、図３（ｂ）～（ｃ）に示すように、狭隘な場所にスタッドＳを密接して溶接した場合でも、撮影が可能となる。

【0028】

このスタッド溶接部の外観撮影治具を用いてスタッド溶接部Ｗを実際に撮影した写真（２個のカメラ３、３で撮影した２つの画像を並べて結合した写真。このように、２つの画像を並べて結合することで、写真の管理を簡易に行うことができる。）を図４（ａ）に、その説明を図４（ｂ）に示す。
これにより、正確にスタッド溶接部Ｗの余盛高さ及び幅を確認することができる。
この場合、撮影した画像は歪んでいる（特に、余盛の高さ方向の寸法は、２個のミラー２、２の溶接対象面Ｐに対する傾斜角度θの関係で、圧縮されている。）ため、余盛高さ及び幅の判定は、歪みを考慮した補正を加えて行うようにする。この補正は、具体的には、計算式を用いて行うこともできるが、例えば、予め基準となるスタッド溶接部Ｗを撮影しておき、この画像と比較することで、余盛高さ及び幅の判定を簡易に行うことができる。

【0029】

以上、本発明のスタッド溶接部の外観撮影治具について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

【産業上の利用可能性】

【0030】

本発明のスタッド溶接部の外観撮影治具は、手数を要することなく、スタッド溶接部の鉛直方向と水平方向からの観察を可能にすることで、正確に余盛高さ及び幅を確認することができることから、例えば、狭隘な場所にスタッドを密接して溶接する際等に好適に用いることができる。

【符号の説明】

【0031】

１ 支持体
１１ 操作部
１２ 中間部
１３ 脚部
２ ミラー
３ カメラ
３１ ケーブル
Ｍ 母材
Ｐ 溶接対象面
Ｓ スタッド
Ｓ１ 長尺スタッド
Ｓ２ 曲げスタッド
Ｗ 溶接部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】