DE112012002405T5

DE112012002405T5 - Schweissprüfvorrichtung

Info

Publication number: DE112012002405T5
Application number: DE112012002405.2T
Authority: DE
Inventors: Kenichi Ohtake; Jo Yagi
Original assignee: F Tech Inc
Current assignee: F Tech Inc
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2012-06-06
Publication date: 2014-03-06
Also published as: WO2012169526A1; JP2012255654A; CN103502806A; US20140202937A1

Abstract

Eine Prüfeinheit (30) einer Schweißprüfvorrichtung (1) umfasst: eine Schlagvorrichtung mit einem Schlagelement (104), das auf den aus Metall hergestellten, pressgeformten Gegenstand eine Impulskraft ausübt; einen Antriebsmechanismus (108), der eine Antriebskraft auf das Schlagelement ausübt; und ein Spannelement (110), das das Schlagelement in Richtung entgegengesetzt zu einer Ausübungsrichtung der Antriebskraft durch den Antriebsmechanismus spannt; ein Mikrofon (120), in das Schallwellen eingegeben werden, die von dem vom Schlagelement geschlagenen, pressgeformten Gegenstand erzeugt werden; und eine Erfassungsvorrichtung (130), die einen Schweißzustand des pressgeformten Gegenstands gemäß den Wellenverlaufscharakteristiken der in das Mikrofon eingegebenen Schallwellen erfasst. Das Schlagelement übt die Impulskraft auf den pressgeformten Gegenstand in einem Zustand aus, in dem die Antriebskraft durch den Antriebsmechanismus unterbrochen ist und das Schlagelement durch das Spannelement in der der Ausübungsrichtung entgegengesetzten Richtung gespannt wird, und nach Ausübung der Impulskraft auf den pressgeformten Gegenstand das Schlagelement in Richtung entgegengesetzt zur Ausübungsrichtung durch das Spannelement zwangsweise zurückgezogen wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schweißprüfvorrichtung, und betrifft insbesondere eine Schweißprüfvorrichtung, die einen Schweißzustand einer Festigkeitskomponente eines Fahrzeugs, wie etwa eines Automobils, unter Verwendung von Schallwellen prüft, die von der Festigkeitskomponente erzeugt werden.
TECHNISCHER HINTERGRUND
In den letzten Jahren ist eine Prüfvorrichtung vorgeschlagen worden, die einen Verbindungszustand der Verlötung von elektrischen Komponenten oder dergleichen, und einen Schweißzustand einer Schweißung von mechanischen Komponenten oder dergleichen zerstörungsfrei prüft.
Eine solche zerstörungsfreie Prüfvorrichtung enthält eine Prüfvorrichtung, die Schallwellen oder Schwingungen verwendet, die von einer Prüfzielkomponente erzeugt werden, indem die Prüfzielkomponente Schwingungen ausgesetzt wird, um eine zerstörungsfreie Prüfung des Verbindungszustands der Verlötung oder des Schweißzustands einer Schweißung durchzuführen.
Unter diesen Umständen offenbart Patentdokument 1 eine Konfiguration, worin ein akustischer Wandler oder ein Vibrator 7 am einen Ende eines leitfähigen Drahts 2 angeordnet ist und eine akustische Empfangsvorrichtung 8 an einem Basisende des leitfähigen Drahts 2 angeordnet ist, um die akustische Impedanz bei verschiedenen Frequenzen mit einer bekannten akustischen Impedanz eines Lötverbindungsabschnitts zu vergleichen, um hierdurch den Prüfziel-Lötverbindungsabschnitt zu prüfen.
Patentdokument 2 betrifft eine Bewertungsvorrichtung eines Schweißzustands in Bezug auf ein Vielpunkt-geschweißtes Teil, und offenbart eine Konfiguration, die einen Impulshammer 1, der einen Anregungspunkt V einer Tür T eines Automobils anregt, eine Mehrzahl von Beschleunigungsaufnehmern 2, die Vibration von Messpunkten M1 bis M7 erfassen, enthält, und eine Steueranalyseeinheit 5, die eine Anregungs-/Vibrationserfassungseinheit 3A, eine FFT-Verarbeitungseinheit 3B, eine Datenspeichereinheit 3C, eine OK/NG-Bewertungseinheit 3D sowie eine Anzeigeeinheit 4 enthält.
Patentdokument 3 betrifft eine Impulshammervorrichtung, die einem Messziel eine bestimmte Impulskraft verleiht. Die 3 und 4 offenbaren eine Konfiguration, die einen starren Hammer 1, der beweglich angeordnet ist, eine Rückstellfeder 14 als elastische Rückstellbewegungseinheit des Hammers 1 sowie eine Drehantriebsfeder 21 als elastische Antriebseinheit, die dem Hammer 1 eine Bewegungskraft verleiht, enthält.
HERKÖMMLICHE DRUCKSCHRIFTEN
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung-Veröffentlichung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nr. S56-501176
Patentdokument 2: Japanische Patentanmeldung-Offenlegungsschrift Nr. H09-171007
Patentdokument 3: Japanische Patentanmeldung-Offenlegungsschrift Nr. H10-185754

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
Obwohl gemäß von den vorliegenden Erfindern durchgeführten Untersuchungen in der Konfiguration von Patentdokument 1 die Konfiguration zum Prüfen des Prüfziellötmittelverbindungsabschnitts durch Vergleich der akustischen Prüfziel-Impedanz mit der vorbestimmten akustischen Impedanz offenbart ist, gibt es jedoch dort keine spezifische Offenbarung oder Anregung zum Prüfen des Schweißzustands einer Festigkeitskomponente eines Fahrzeugs, wie etwa eines Automobils.
Obwohl im Patentdokument 2 die Konfiguration zum Bewerten des Schweißzustands des Vielpunktschweißabschnitts in einer Automobiltür offenbart ist, müssen eine Mehrzahl von Beschleunigungsaufnehmern an der Automobiltür angebracht und davon abgenommen werden, jedes Mal, wenn der Schweißzustand geprüft wird, und die Konfiguration davon ist kompliziert.
Obwohl im Patentdokument 3 die Konfiguration offenbart ist, die danach strebt, die konstante Impulskraft einzuhalten, die auf das Messziel mittels der elastischen Antriebseinheit und der elastischen Bewegungs-Rückstelleinheit ausgeübt wird, gibt es dort keine spezifische Offenbarung oder Anregung zum Prüfen des Schweißzustands einer Festigkeitskomponente eines Fahrzeugs, wie etwa eines Automobils.
Insbesondere, wenn eine hundertprozentige Prüfung in einer Fabrik in Bezug auf den Schweißzustand der Festigkeitskomponente eines Fahrzeugs, wie etwa eines Automobils, durchgeführt werden soll, zum Beispiel einer Chassiskomponente des Automobils in verschiedenen Spezifikationen, ist eine zerstörungsfreie Prüfung des Schweißzustands erforderlich, die sowohl hoher Effizienz als auch hoher Genauigkeit genügt. Jedoch gibt es in den Konfigurationen der Patentdokumente 1 bis 3 keine spezifische Offenbarung oder Anregung hierfür.
Daher ist unter den vorliegenden Umständen eine neuartige Konfiguration gewünscht worden, die eine genaue hundertprozentige Prüfung zur Durchführung in einer Fabrik in Bezug auf den Schweißzustand der Festigkeitskomponenten ermöglicht, die in verschiedenen Spezifikationen massenproduziert werden.
Die vorliegende Erfindung ist zur Lösung der obigen Probleme durchgeführt worden, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schweißprüfvorrichtung mit einer einfachen und kompakten Konfiguration bereitzustellen, die eine akkurate hundertprozentige Prüfung in einer Fabrik in Bezug auf den Schweißzustand von Festigkeitskomponenten ermöglicht, die in verschiedenen Spezifikationen massenproduziert werden, wie etwa eine Chassiskomponente eines Automobils.
MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
Zur Lösung der obigen Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Schweißprüfvorrichtung angegeben, welche umfasst: eine Prüfeinheit, die einen Schweißzustand eines durch Schweißen eines ersten Metallelements und eines zweiten Metallelements gebildeten pressgeformten Gegenstands unter Verwendung von vom pressgeformten Gegenstand erzeugten Schallwellen prüft; eine Einführeinheit, die an einer stromaufwärtigen Seite in einer Förderrichtung des pressgeformten Gegenstands in Bezug auf die Prüfeinheit vorgesehen ist, um den pressgeformten Gegenstand zu der Prüfeinheit einzuführen; und eine Sortiereinheit, die an einer stromabwärtigen Seite in der Förderrichtung in Bezug auf die Prüfeinheit vorgesehen ist, um den von der Prüfeinheit ausgegebenen pressgeformten Gegenstand gemäß dem von der Prüfeinheit geprüften Schweißzustand des pressgeformten Gegenstands zu sortieren, worin die Prüfeinheit enthält: eine Schlagvorrichtung mit einem Schlagelement, das auf den pressgeformten Gegenstand eine Impulskraft ausübt, einem Antriebsmechanismus, der eine Antriebskraft auf das Schlagelement ausübt, so dass das Schlagelement die Impulskraft auf den pressgeformten Gegenstand ausübt, und einem Spannelement, das das Schlagelement in Richtung entgegengesetzt zu einer Ausübrungsrichtung der Antriebskraft durch den Antriebsmechanismus spannt; ein Mikrofon, in das Schallwellen eingegeben werden, die von dem pressgeformten Gegenstand aufgrund der vom Schlagelement ausgeübten Impulskraft erzeugt werden; und eine Erfassungsvorrichtung, die den Schweißzustand des pressgeformten Gegenstands gemäß den Wellenverlaufscharakteristiken der in das Mikrofon eingegebenen Schallwellen erfasst; und das Schlagelement die Impulskraft auf den pressgeformten Gegenstand in einem Zustand ausübt, in dem die Antriebskraft durch den Antriebsmechanismus unterbrochen ist und das Schlagelement durch das Spannelement in der der Ausübungsrichtung entgegengesetzten Richtung gespannt ist; und nach Ausübung der Impulskraft auf den pressgeformten Gegenstand das Schlagelement in Richtung entgegengesetzt zur Ausübungsrichtung durch das Spannelement zwangsweise zurückgezogen wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum ersten Aspekt, enthält die Prüfeinheit ferner ein Lagerelement, auf dem der pressgeformte Gegenstand gelagert wird, und das Lagerelement hält den pressgeformten Gegenstand nur durch eine Reibkraft, die zwischen dem Lagerelement und dem pressgeformten Gegenstand erzeugt wird, in der Ausübungsrichtung, in der das Schlagelement die Impulskraft auf den pressgeformten Gegenstand ausübt.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum ersten oder zweiten Aspekt, enthält die Einführeinheit ein Einführleitwegelement mit einem Einführleitwegabschnitt, der schräg ist und sich so erstreckt, dass er über der Prüfeinheit hängt, um den pressgeformten Gegenstand einzuführen; und einen Sammelleitwegabschnitt, der an der stromabwärtigen Seite in der Förderrichtung in Bezug auf den Einführleitwegabschnitt vorgesehen ist und sich in vertikaler Richtung erstreckt, um die pressgeformten Gegenstände zu sammeln; sowie ein Halterelement, das in Bezug auf die pressgeformten Gegenstände frei ausfahren und einfahren kann, so dass die in dem Sammelleitwegabschnitt gesammelten pressgeformten Gegenstände nacheinander zu einem unteren Teil des Einführleitwegelements fallen.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu einem der ersten bis dritten Aspekte, ist eine Kühleinheit, die den pressgeformten Gegenstand kühlt, an der stromaufwärtigen Seite in der Förderrichtung in Bezug auf die Einführeinheit vorgesehen.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu einem der ersten bis vierten Aspekte, ist eine Markiereinheit, die den pressgeformten Gegenstand gemäß dem von der Erfassungseinheit erfassten Schweißzustand des pressgeformten Gegenstands markiert, zwischen der Prüfeinheit und der Sortiereinheit vorgesehen.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu einem der ersten bis fünften Aspekte, ist eine Abbildungseinheit, die eine Spezifikation des pressgeformten Gegenstands durch Abbildung des pressgeformten Gegenstands erfasst, zwischen der Einführeinheit und der Erfassungseinheit vorgesehen.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum sechsten Aspekt, enthält die Einführeinheit ferner ein Lageänderungselement, das eine Lage des pressgeformten Gegenstands in Bezug auf die Abbildungseinheit ändert.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum sechsten oder siebten Aspekt, enthält die Sortiereinheit einen Sammelkasten, dessen Anordnungsposition fest ist, und ein Austragleitwegelement, das in Bezug auf einen oberen Bereich des Sammelkastens frei ausfahren und einfahren kann, und wenn die Erfassungseinheit erfasst, dass der Schweißzustand des pressgeformten Gegenstands zurückgewiesen wird, das Austragleitwegelement von dem oberen Bereich des Sammelkastens einfahren kann, um den oberen Bereich des Sammelkastens zu öffnen, und den pressgeformten Gegenstand frei in den Sammelkasten fallen lassen kann, oder wenn die Erfassungseinheit erfasst, dass der Schweißzustand des pressgeformten Gegenstands akzeptabel ist, das Austragleitwegelement den oberen Bereich des Sammelkastens ausfahren kann, um den oberen Bereich des Sammelkastens zu blockieren, und den pressgeformten Gegenstand in Abhängigkeit von der von der Abbildungseinheit erfassten Spezifikation frei austragen kann.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum achten Aspekt, enthält die Sortiereinheit ferner ein Führungselement, das den pressgeformten Gegenstand frei zum Sammelkasten oder zum Austragleitwegelement führen kann.
EFFEKT DER ERFINDUNG
Gemäß der Konfiguration im ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die Schweißprüfvorrichtung die Prüfeinheit, die den Schweißzustand des durch Schweißen des ersten Metallelements und des zweiten Metallelements gebildeten pressgeformten Gegenstands unter Verwendung von vom pressgeformten Gegenstand erzeugten Schallwellen prüft; die Einführeinheit, die an der stromaufwärtigen Seite in der Förderrichtung des pressgeformten Gegenstands in Bezug auf die Prüfeinheit vorgesehen ist, um den pressgeformten Gegenstand zu der Prüfeinheit einzuführen; und die Sortiereinheit, die an der stromabwärtigen Seite in der Förderrichtung in Bezug auf die Prüfeinheit vorgesehen ist, um den von der Prüfeinheit ausgegebenen pressgeformten Gegenstand gemäß dem von der Prüfeinheit geprüften Schweißzustand des pressgeformten Gegenstands zu sortieren. Die Prüfeinheit enthält die Schlagvorrichtung mit dem Schlagelement, das auf den pressgeformten Gegenstand die Impulskraft ausübt; den Antriebsmechanismus, der eine Antriebskraft auf das Schlagelement ausübt, so dass das Schlagelement die Impulskraft auf den pressgeformten Gegenstand ausübt; und das Spannelement, das das Schlagelement in Richtung entgegengesetzt der Ausübungsrichtung der Antriebskraft durch den Antriebsmechanismus spannt; das Mikrofon, in das Schallwellen eingegeben werden, die von dem pressgeformten Gegenstand aufgrund der vom Schlagelement ausgeübten Impulskraft erzeugt werden; und die Erfassungsvorrichtung, die den Schweißzustand des pressgeformten Gegenstands gemäß den Wellenverlaufscharakteristiken der in das Mikrofon eingegebenen Schallwellen erfasst. Das Schlagelement übt die Impulskraft auf den pressgeformten Gegenstand in dem Zustand aus, in dem die Antriebskraft durch den Antriebsmechanismus unterbrochen ist und das Schlagelement durch das Spannelement in der der Ausübungsrichtung entgegengesetzten Richtung gespannt ist, und nach Ausübung der Impulskraft auf den pressgeformten Gegenstand wird das Schlagelement in Richtung entgegengesetzt zur Ausübungsrichtung durch das Spannelement zwangsweise zurückgezogen.
Während gemäß der oben beschriebenen Konfiguration die Schweißprüfvorrichtung mit einer einfachen und kompakten Konfiguration ermöglicht wird, kann eine hundertprozentige Prüfung akkurat in einer Fabrik in Bezug auf den Schweißzustand des pressgeformten Artikels durchgeführt werden, die die Festigkeitskomponente ist, die in verschiedenen Spezifikationen massenproduziert wird.
Gemäß der Konfiguration des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung enthält die Prüfeinheit ferner das Lagerelement, auf dem der pressgeformte Gegenstand gelagert wird, und das Lagerelement hält den pressgeformten Gegenstand nur durch die Reibkraft, die zwischen dem Lagerelement und dem pressgeformten Gegenstand erzeugt wird, in der Ausübungsrichtung, in der das Schlagelement die Impulskraft auf den pressgeformten Gegenstand ausübt.
Demzufolge kann eine hundertprozentige Prüfung akkurat in einer Fabrik in Bezug auf den Schweißzustand der pressgeformten Gegenstände durchgeführt werden, die in verschiedenen Spezifikationen massenproduziert werden.
Gemäß der Konfiguration des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung enthält die Einführeinheit das Eintragsleitwegelement mit einem Einführleitwegabschnitt, der schräg ist und sich so erstreckt, dass er über der Prüfeinheit hängt, um den pressgeformten Gegenstand einzuführen, und den Sammelleitwegabschnitt, der an der stromabwärtigen Seite in der Förderrichtung in Bezug auf den Einführleitwegabschnitt vorgesehen ist und sich in vertikaler Richtung erstreckt, um die pressgeformten Gegenstände zu sammeln, sowie das Halterelement, das in Bezug auf die pressgeformten Gegenstand frei ausfahren und einfahren kann, so dass die in dem Sammelleitwegabschnitt gesammelten pressgeformten Gegenstände nacheinander zu einem unteren Teil des Einführleitwegelements fallen.
Demzufolge können die Gesamthöhe und die Gesamtlänge der Schweißprüfvorrichtung verringert werden, und in einem Modus, in dem eine auf das Halterelement ausgeübte Last verringert wird, kann eine hundertprozentige Prüfung akkurat in einer Fabrik in Bezug auf den Schweißzustand des pressgeformten Gegenstands durchgeführt werden, während die pressgeformten Gegenstände der Prüfeinheit zuverlässig nacheinander zugeführt werden.
Gemäß der Konfiguration des vierten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist die Kühleinheit, die den pressgeformten Gegenstand kühlt, an der stromaufwärtigen Seite in der Förderrichtung in Bezug auf die Einführeinheit vorgesehen.
Demzufolge kann eine hundertprozentige Prüfung akkurat in einer Fabrik mit hoher Wiederholbarkeit in Bezug auf den Schweißzustand des pressgeformten Gegenstands durchgeführt werden, während die pressgeformten Gegenstände der Prüfeinheit zuverlässig nacheinander zugeführt werden.
Gemäß der Konfiguration des fünften Aspekts der vorliegenden Erfindung ist die Markiereinheit, die den pressgeformten Gegenstand gemäß dem von der Erfassungseinheit erfassten Schweißzustand des pressgeformten Gegenstands markiert, zwischen der Prüfeinheit und der Sortiereinheit vorgesehen.
Demzufolge kann der Schweißzustand des pressgeformten Gegenstands visuell bestätigt werden, und die Prüfung davon kann noch genauer durchgeführt werden.
Gemäß der Konfiguration vom sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Abbildungseinheit, die eine Spezifikation des pressgeformten Gegenstands durch Abbildung des pressgeformten Gegenstands erfasst, zwischen der Einführeinheit und der Erfassungseinheit vorgesehen.
Demzufolge können verschiedene Spezifikationen des pressgeformten Gegenstands unterschieden werden, und die Prüfung des Schweißzustands kann entsprechend den Spezifikationen noch genauer durchgeführt werden.
Gemäß der Konfiguration des siebten Aspekts der vorliegenden Erfindung können, durch das Vorsehen des Lageänderungselements, das die Lage des pressgeformten Gegenstands in Bezug auf die Abbildungseinheit ändert, verschiedene Spezifikationen des pressgeformten Gegenstands noch genauer unterschieden werden, und die Prüfung des Schweißzustands kann entsprechend den Spezifikationen noch genauer durchgeführt werden.
Gemäß der Konfiguration des achten Aspekts der vorliegenden Erfindung enthält die Sortiereinheit den Sammelkasten, dessen Anordnungsposition fest ist, und das Austragleitwegelement, das in Bezug auf einen oberen Bereich des Sammelkastens frei ausfahren und einfahren kann. Wenn die Erfassungseinheit erfasst, dass der Schweißzustand des pressgeformten Gegenstands zurückgewiesen wird, kann das Austragleitwegelement von dem oberen Bereich des Sammelkastens einfahren, um den oberen Bereich des Sammelkastens zu öffnen, und kann den pressgeformten Gegenstand in den Sammelkasten frei fallen lassen, oder wenn die Erfassungseinheit erfasst, dass der Schweißzustand des pressgeformten Gegenstands akzeptabel ist, kann das Austragleitwegelement in den oberen Bereich des Sammelkastens einfahren, um den oberen Bereich des Sammelkastens zu blockieren, und kann den pressgeformten Gegenstand in Abhängigkeit von der von der Abbildungseinheit erfassten Spezifikation frei austragen.
Demzufolge kann der pressgeformte Gegenstand, dessen Schweißzustand als akzeptabel erfasst worden ist, zuverlässig in Abhängigkeit von der Spezifikation nach außen ausgetragen werden, während der pressgeformte Gegenstand, dessen Schweißzustand als zurückgewiesen erfasst worden ist, zuverlässig in dem Sammelkasten gesammelt wird.
Gemäß der Konfiguration des neunten Aspekts der vorliegenden Erfindung enthält die Sortiereinheit ferner das Führungselement, das den pressgeformten Gegenstand frei zum Sammelkasten oder zum Austragleitwegelement führen kann.
Demzufolge kann der pressgeformte Gegenstand, dessen Schweißzustand als akzeptabel erfasst worden ist, in Abhängigkeit von der Spezifikation zuverlässiger nach außen ausgetragen werden, während der pressgeformte Gegenstand, dessen Schweißzustand als zurückzuweisen erfasst worden ist, noch zuverlässiger in dem Sammelkasten gesammelt werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A ist eine schematische Perspektivansicht, die eine Konfiguration einer Schweißprüfvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt.
1B ist eine schematische Seitenansicht, die eine Konfiguration einer Kühleinheit der Schweißprüfvorrichtung gemäß der Ausführung zeigt.
2 ist ein partielles Querschnittsdiagramm, das die Konfiguration der Schweißprüfvorrichtung gemäß der Ausführung zeigt, und entspricht einem partiellen Querschnittsdiagramm entlang Linie A-A in 1A.
3A ist eine Draufsicht, die ein partielles Querschnittsdiagramm enthält, das relevante Teile einer Prüfeinheit der Schweißprüfvorrichtung gemäß der Ausführung zeigt, eine Draufsicht enthält, die eine Konfiguration eines an der Prüfeinheit angebrachten pressgeformten Gegenstands zeigt, und einer Ansicht eines Abschnitts der Prüfeinheit in 2 entspricht, wie von oben her betrachtet.
3B ist ein Querschnittsdiagramm, das einem partiellen Querschnittsdiagramm entlang Linie B-B in 3A entspricht.
4 ist ein Blockdiagramm, das sich auf eine Prüfsteuervorrichtung der Schweißprüfvorrichtung gemäß der Ausführung bezieht.
5A ist ein partielles Querschnittsdiagramm, das hauptsächlich einen Betrieb einer Einführeinheit der Schweißprüfvorrichtung gemäß der Ausführung zeigt.
5B ist ein partielles Querschnittsdiagramm, das hauptsächlich den Betrieb der Einführeinheit der Schweißprüfvorrichtung gemäß der Ausführung zeigt und den zeitlich nachfolgenden nächsten Zustand von 5A zeigt.
5C ist ein partielles Querschnittsdiagramm, das hauptsächlich den Betrieb der Einführeinheit der Schweißprüfvorrichtung gemäß der Ausführung zeigt und den zeitlich nachfolgenden nächsten Zustand von 5B zeigt.
6A ist ein partielles Querschnittsdiagramm, das hauptsächlich einen Betrieb von Bauelementen an der stromabwärtigen Seite in der Förderrichtung der Einführeinheit der Schweißprüfvorrichtung gemäß der Ausführung zeigt.
6B ist ein partielles Querschnittsdiagramm, das hauptsächlich den Betrieb der Bauelemente an der stromabwärtigen Seite der Förderrichtung der Einführeinheit der Schweißprüfvorrichtung gemäß der Ausführung zeigt und den zeitlich nachfolgenden nächsten Zustand von 6A zeigt.
6C ist ein partielles Querschnittsdiagramm, das hauptsächlich den Betrieb der Bauelemente an der stromabwärtigen Seite in der Förderrichtung der Einführeinheit der Schweißprüfvorrichtung gemäß der Ausführung zeigt und den zeitlich nachfolgenden nächsten Zustand von 6B zeigt.
7A ist ein partielles Querschnittsdiagramm, das hauptsächlich den Betrieb der Bauelemente an der stromabwärtigen Seite in der Förderrichtung der Einführeinheit der Schweißprüfvorrichtung gemäß der Ausführung zeigt und den zeitlich nachfolgenden nächsten Zustand von 6C zeigt.
7B ist ein partielles Querschnittsdiagramm, das hauptsächlich den Betrieb der Bauelemente an der stromabwärtigen Seite in der Förderrichtung der Einführeinheit der Schweißprüfvorrichtung gemäß der Ausführung zeigt und den zeitlich nachfolgenden nächsten Zustand von 7A zeigt.
8A ist eine Draufsicht, die ein partielles Querschnittsdiagramm enthält, das relevante Teile einer Prüfeinheit einer Schweißprüfvorrichtung in einer Modifikation der Ausführung zeigt, und enthält eine Draufsicht, die eine Konfiguration eines an der Prüfeinheit angebrachten pressgeformten Gegenstands zeigt, und entspricht in der Position 3A.
8B ist ein Querschnittsdiagramm, das einem partiellen Querschnittsdiagramm entlang Linie C-C in 8A entspricht.
AUSFÜHRUNG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird eine Schweißprüfvorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung im Detail in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, wo dies angemessen ist. In den Zeichnungen stellen eine x-Achse, eine y-Achse und eine z-Achse ein dreiachsiges, orthogonales Koordinatensystem dar. Es sei angenommen, dass eine Richtung parallel zur z-Achse eine vertikale Richtung ist, die positive Richtung der z-Achse als „aufwärts” bezeichnet wird, und die negative Richtung der z-Achse als „abwärts” bezeichnet wird.
Zuerst wird eine Konfiguration einer Schweißprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführung im Detail in Bezug auf die 1 bis 4 erläutert.
1A ist eine schematische Perspektivansicht, die die Konfiguration der Schweißprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführung zeigt. 1B ist eine schematische Seitenansicht, die eine Konfiguration einer Kühleinheit der Schweißprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführung zeigt. 2 ist ein partielles Querschnittsdiagramm, das die Konfiguration der Schweißprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführung zeigt, und entspricht einem partiellen Querschnittsdiagramm entlang Linie A-A in 1A. 3A ist eine Draufsicht, die ein partielles Querschnittsdiagramm enthält, das relevante Teile einer Prüfeinheit der Schweißprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführung zeigt, eine Draufsicht enthält, die eine Konfiguration eines an der Prüfeinheit angebrachten pressgeformten Gegenstands zeigt, und einer Ansicht eines Abschnitts der Prüfeinheit in 2 entspricht, wie von oben her betrachtet. 3B entspricht einem partiellen Querschnittsdiagramm entlang Linie B-B in 3A. 4 ist ein Blockdiagramm, das sich auf eine Prüfsteuervorrichtung der Schweißprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführung bezieht.
Wie in den 1 bis 4 gezeigt, prüft eine Schweißprüfvorrichtung 1 den Schweißzustand von pressgeformten Gegenständen 10, während die pressgeformten Gegenstände 10 sequentiell entlang einer Förderrichtung D gefördert werden. Die Schweißprüfvorrichtung 1 enthält eine Prüfeinheit 30 auf einem Trägertisch 20, und enthält auch eine Einführeinheit 40 und eine Abbildungseinheit 50 an einer stromaufwärtigen Seite in der Förderrichtung D in Bezug auf die Prüfeinheit 30. Die Schweißprüfvorrichtung 1 enthält auch eine Markiereinheit 60 und eine Sortiereinheit 70 an einer stromabwärtigen Seite in der Förderrichtung D in Bezug auf die Prüfeinheit 30. Die Einführeinheit 40, die Abbildungseinheit 50, die Prüfeinheit 30, die Markiereinheit 60 und die Sortiereinheit 70 sind in dieser Reihenfolge von der stromaufwärtigen zur stromabwärtigen Seite in der Förderrichtung D angeordnet. Es ist auch erwünscht, dass die Schweißprüfvorrichtung 1 eine Kühleinheit 80 an der stromaufwärtigen Seite in der Förderrichtung D in Bezug auf die Einführeinheit 40 enthält. Die Kühleinheit 80 kann integriert mit der Einführeinheit 40 vorgesehen sein, oder kann separat vorgesehen sein. Die Förderrichtung D des pressgeformten Gegenstands 10 erstreckt sich in der vertikalen Richtung, partiell schräg in der Einführeinheit 40, erstreckt sich in einer x-Achsenrichtung in der Abbildungseinheit 50, der Prüfeinheit 30 und der Markiereinheit 60, und in der Sortiereinheit 70, wobei die Förderrichtung D grundlegend einer Richtung entspricht, in der pressgeformte Gegenstand 10 fällt.
Insbesondere enthält die Prüfeinheit 30 ein Gehäuse 102, das fest auf dem Trägertisch 20 vorgesehen ist, und eine Schlagvorrichtung 100, die ein am Gehäuse 102 gelagertes zylindrisches Eisenschlagelement 104 enthält, so dass sich das zylindrische Eisenschlagelement 104 relativ frei drehen kann, und sein eines Ende 104a so vorgesehen ist, dass es von dem Gehäuse 102 vorsteht, so dass es frei auf den pressgeformten Gegenstand 10 in negativer Richtung der y-Achse schlagen kann.
Da die Details des pressgeformten Gegenstands 10 spezifisch in den 3A und 3B gezeigt sind, hat der pressgeformte Gegenstand 10 eine solche Konfiguration, dass Krägen 14 jeweils fest an entgegengesetzten Enden einer Stange 12 vorgesehen sind, und jeder Kragen 14 in einem Schweißabschnitt 16 an die Stange 12 geschweißt ist. In der Einführeinheit 40, der Abbildungseinheit 50, der Prüfeinheit 30 und der Markiereinheit 60 der Schweißprüfvorrichtung 1 fluchtet eine Verlängerungsachse der Stange 12 mit einer y-Achsenrichtung. Die Konfiguration des pressgeformten Gegenstands 10 unterliegt keiner Beschränkung und kann eine Konfiguration sein, die eine beliebige Anzahl von Schweißabschnitten an einer beliebigen Position und eine Form hat, die von der Schweißprüfvorrichtung 1 gefördert werden kann. Die Konfiguration der Schweißprüfvorrichtung 1 kann geeignet dazu ausgelegt sein, ähnliche Funktionen gemäß der Konfiguration des pressgeformten Gegenstands 10 auszuüben. Ferner kann der pressgeformte Gegenstand 10 verschiedene Spezifikationen haben, entsprechend dem Bestimmungsort oder dergleichen.
Insbesondere enthält die Schlagvorrichtung 100 eine Kunststoffspule 106, die über ein Halterungselement (nicht gezeigt) fest an dem Gehäuse 102 vorgesehen ist und um das Schlagelement 104 herum vorgesehen ist, eine Anregungswicklung 108, die ein lackierter Draht ist, der auf der Spule 106 angebracht ist und um das Schlagelement 104 herumgewickelt ist, sowie eine Zugfeder 110, die zwischen dem anderen Ende 104b des Schlagelements 104 und dem Gehäuse 102 aufgehängt ist, um jederzeit auf das Schlagelement 104 in positiver Richtung der y-Achse eine Zugkraft auszuüben. Die Anregungswicklung 108, die um die Spule 106 herumgewickelt ist, ist ein Antriebsmechanismus, der das Schlagelement 104 so antreibt, dass sein eines Ende 104a auf einen Kragen 14 des pressgeformten Gegenstands 10 schlägt. Die jeweiligen Materialien des Schlagelements 104, der Spule 106 und der Anregungswicklung 108 unterliegen keiner Beschränkung und können eine Kombination von Materialien sein, die das Schlagelement 104 anregen und antreiben können und eine praktisch ausreichende Haltbarkeit haben.
Die Antriebskraft des Antriebsmechanismus, der das Schlagelement 104 antreibt, muss derart sein, dass die Antriebskraft einmal auf einen Ausübungszustand in Bezug auf das Schlagelement 104 eingestellt wird, so dass das eine Ende 104a des Schlagelements 104 auf einen Kragen 14 des pressgeformten Artikels 10 schlägt, und danach auf einen Nichtausübungszustand in Bezug auf das Schlagelement 104 eingestellt wird, durch rasches Unterbrechen, bevor sich das eine Ende 104a gegen den Kragen 14 abstützt. Die Zugkraft, welche versucht, das Schlagelement 104 vom einen Kragen 14 des pressgeformten Gegenstands 10 zu lösen, wird durch die Zugfeder 110 immer auf das Schlagelement 104 ausgeübt. Jedoch wird deren Anfangsposition durch einen Anschlag (nicht gezeigt) spezifiziert, der an dem Gehäuse 102 fest vorgesehen ist. Dementsprechend wird, nachdem das eine Ende 104a des Schlagelements einmal auf einen Kragen 14 des pressgeformten Gegenstands 10 geschlagen hat, das Schlagelement 104 von dem Kragen 14 entfernt, ohne erneut unnötig zu schlagen, um mit dem Körper in Kontakt zu kommen, und kehrt zur Anfangsposition zurück. Die Antriebskraft, die das Schlagelement 104 antreibt, kann auch eine andere Antriebskraft als die Anregungskraft sein, solange der Ausübungszustand/Nichtausübungszustand in derart kurzer Zeit rasch umgeschaltet werden kann.
Die Prüfeinheit 30 enthält auch ein Mikrofon 120, das in der Nähe des Kragens 14 des pressgeformten Gegenstands 10 angeordnet ist, der von dem Schlagelement 104 geschlagen werden soll, in das Schallwellen, die vom vom Schlagelement 104 geschlagenen pressgeformten Gegenstand 10 erzeugt werden, eingegeben werden, und eine Schallwellenerfassungsvorrichtung 130, in die ein elektrisches Signal, das von dem Mikrofon 120 ausgegeben wird, entsprechend den vom Mikrofon 120 eingegebenen Schallwellen eingegeben wird. In die Schallwellenerfassungsvorrichtung 130 sind eine Arithmetikprozessoreinheit, ein Speicher und dergleichen (nicht gezeigt) eingebaut, und sie vergleicht typischerweise ein Wellenverlaufsspektralmuster, das von dem in das Mikrofon 120 eingegebenen elektrischen Signal erhalten wird, mit einem vorbestimmten Wellenverlaufsspektralmuster, das vorab in dem darin eingebauten Speicher gespeichert ist. Durch Bewertung des Koinzidenzgrads oder des Annäherungsgrads eines charakteristischen Punkts, wie etwa eines Spitzenwerts davon, kann ein Schweißzustand des Schweißabschnitts 16 des pressgeformten Gegenstands 10 frei erfasst werden. Das heißt, das Wellenverlaufsspektralmuster des von dem Mikrofon 120 eingegebenen elektrischen Signals kann durch Frequenzanalyse des elektrischen Signals erhalten werden, das zu einer vorbestimmten Zeit vom Mikrofon 120 eingegeben wird, und durch eine Korrespondenzrelation eines Spannungswerts in Bezug auf jede vorbestimmte Frequenz definiert sein, so dass der Schweißzustand des Schweißabschnitts 16 des pressgeformten Gegenstands 10 widergespiegelt werden kann. Wenn der pressgeformte Gegenstand 10 verschiedene Spezifikationen hat, wird das vorab im Speicher gespeicherte vorbestimmte Wellenverlaufsspektralmuster entsprechend den verschiedenen Spezifikationen eingestellt.
Die Prüfeinheit 30 enthält auch zwei Lagerelemente 140, die fest auf dem Trägertisch 20 in der y-Achsenrichtung entfernt voneinander vorgesehen sind, und können die Stange 12 des pressgeformten Gegenstands 10 entsprechend an deren entgegengesetzten Enden frei lagern. Das Lagerelement 140 enthält eine V-förmig schräge Halteoberfläche 142 im Querschnitt parallel zu einer x-z-Ebene, um die Stange 12 dazwischen zu legen. Der pressgeformte Gegenstand 10 kommt nur mit der schrägen Halteoberfläche 142 des Lagerelements 140 in Bezug auf die Seite des Trägertischs 20 in Kontakt.
Das heißt, der pressgeformte Gegenstand 10 wird, in der Stange 12, nur in Kontakt mit der schrägen Halteoberfläche 142 gebracht und daran gelagert, welche die V-Form im Querschnitt des Lagerelements 140 hat. Wenn dementsprechend der pressgeformte Gegenstand 10 von dem einen Ende 104a des Schlagelements 104 in negativer Richtung der y-Achse geschlagen wird, widersteht der pressgeformte Gegenstand 10 der vom Schlagelement 104 ausgeübten Impulskraft nur durch eine statische Reibkraft zwischen der Stange 12 und der schrägen Halteoberfläche 142. Weil die Position des pressgeformten Gegenstands 10 im Wesentlichen nicht bewegt wird, stützt sich der pressgeformte Gegenstand 10 nicht gegen die verbleibenden Teile des Lagerelements 140 ab, die zur Geräuscherzeugung unnötig sind, wie etwa eines Störgeräuschs. Eine Kontaktoberfläche des Lagerelements 140 in Bezug auf den pressgeformten Gegenstand 10 kann geeignet eingestellt werden, so dass eine Kontaktfläche entsprechend der Form der Stange 12 ausreichend eingestellt werden kann. Jedoch ist es eher bevorzugt, dass die Kontaktoberfläche eine Oberflächenform hat, die der Form der Stange 12 folgt, zum Beispiel, wenn die Stange 12 eine Zylinderform hat, eine Umfangsoberfläche, die sich gegen die Außenumfangsfläche der Stange 12 abstützt, so dass die Kontaktfläche vergrößert werden kann, um der vom Schlagelement 104 ausgeübten Impulskraft ausreichend zu widerstehen.
Die Prüfeinheit 30 enthält auch eine Abdeckung 150, die durch eine Abdeckungsantriebseinheit 160, welche an einer Tragsäule 22 fest vorgesehen ist, in der vertikalen Richtung beweglich vorgesehen ist. Die Abdeckung 150 wird mit der Abdeckungsantriebseinheit 160 abgesenkt, um den pressgeformten Gegenstand 10 abzudecken, wenn das Schlagelement 104 auf den pressgeformten Gegenstand 10 schlägt. Die Abdeckung 150 enthält eine Ausschnittkerbe 152, um den Austritt des Schlagelements 104 und des Mikrofons 120 zu erlauben, so dass das Schlagelement 104 und das Mikrofon 120 hierbei mit der Abdeckung 150 nicht unnötig stören.
Die Einführeinheit 40 enthält ein Leitwegelement 200, das an dem Trägertisch 20 fest vorgesehen ist, um sich in der vertikalen Richtung zu erstrecken, teilweise schräg, so dass der pressgeformte Gegenstand 10 sich frei innerhalb des Leitwegelements 200 entlang der Förderrichtung D bewegen kann. Das Leitwegelement 200 enthält einen Einführleitwegabschnitt 202, der schräg ist und sich so erstreckt, dass er über der Prüfeinheit 30 hängt, um die pressgeformten Gegenstände 10 sequentiell vom oberen Ende des Einführleitwegabschnitts 202 einzuführen, sowie einen Sammelleitwegabschnitt 204, der unterhalb des Einführleitwegabschnitts 202 kontinuierlich vorgesehen ist und sich in der vertikalen Richtung erstreckt, um die pressgeformten Gegenstände 10 zeitweilig zu sammeln.
Hier enthält entsprechend dem Sammelleitwegabschnitt 204 die Einführeinheit 40 auch ein oberes Halteelement 212, das durch eine Oberes-Halteelement-Antriebseinheit 210 in der x-Achsenrichtung frei ein- und ausfahrbahr angetrieben ist, ein unteres Halteelement 216, das unter dem oberen Halteelement 212 angeordnet ist und durch eine Unteres-Halteelement-Antriebseinheit 214 in der x-Achsenrichtung frei ein- und ausfahrbar angetrieben ist, und zwei Lagerelemente 220, die fest an dem Trägertisch 20 mit Abstand voneinander in der y-Achsenrichtung befestigt sind und die Stange 12 des pressgeformten Gegenstands 10 entsprechend an seinen entgegengesetzten Enden frei lagern kann. Das obere Halteelement 212 und das untere Halteelement 216 fahren zusammenwirkend ein und aus, um die Position des pressgeformten Gegenstands 10 so handzuhaben, dass die in dem Sammelleitwegabschnitt 204 gesammelten pressgeformten Gegenstände 10 einzeln nacheinander auf ein unteres Teil des Sammelleitwegabschnitts 204 unter ihrem eigenen Gewicht fallen können, und auf dem Lagerelement 220 frei gelagert werden können. Weil hierbei der Einführleitwegabschnitt 202 schräg ist und sich so erstreckt, dass er über die Prüfeinheit 30 überhängt, kann eine Last, die auf das obere Halteelement 212 aufgrund des Gewichts der pressgeformten Gegenstände 10 einwirkt, die in dem Einführleitwegabschnitt 202 gegeneinander abgestützt stehenbleiben, unterdrückt werden, während die Höhe und die Länge der gesamten Schweißprüfvorrichtung 1 reduziert werden, und die für das obere Halteelement 212 erforderliche Bauteilfestigkeit verringert wird. Die Oberes-Halteelement-Antriebseinheit 210 und die Unteres-Halteelement-Antriebseinheit 214 sind beide an dem Trägertisch 20 fest vorgesehen.
Die Einführeinheit 40 enthält auch zwei Lageänderungselemente 230, die fest an dem Trägertisch 20 mit Abstand voneinander in der y-Achsenrichtung an der stromabwärtigen Seite der Förderrichtung D in Bezug auf das Lagerelement 220 vorgesehen sind. Die Lageänderungselemente 230 können die Lage des pressgeformten Gegenstands 10 frei ändern, so dass sie zur Abbildung durch die Abbildungseinheit 50 passt, indem veranlasst wird, dass sich die jeweiligen Krägen 14 des pressgeformten Gegenstands 10 gegen die vertikalen Wände 232 der Lageänderungselemente 230 abstützen.
Es ist bevorzugt, die Kühleinheit 80 derart anzuordnen, dass sie die Temperatur des pressgeformten Gegenstands 10 vor dem Leitwegelement 200 der Einführeinheit 40 frei kühlen kann, das heißt, an der stromaufwärtigen Seite in der Förderrichtung D in Bezug auf die Einführeinheit 40. Die Kühleinheit 80 ist konfiguriert, um den pressgeformten Gegenstand 10 bis zu einer niedrigen Temperatur von einigen 10°C abzukühlen, unter Berücksichtigung, dass die Krägen 14 jeweils an die entgegengesetzten Enden der Stange 12 geschweißt werden und auf eine hohe Temperatur von etwa mehreren 100°C kommen, bevor der pressgeformte Gegenstand 10 in die Einführeinheit 40 eingeführt wird. Typischerweise enthält die Kühleinheit 80 ein Trägerelement 82, das eine Mehrzahl von pressgeformten Gegenständen 10 trägt, sowie ein Gebläse 84, das die pressgeformten Gegenstände 10 frei zwangskühlen kann. Wenn die zum Kühlen erforderliche Zeit relativ lang sein kann, kann das Gebläse 84 zum Kühlen der pressgeformten Gegenstände 10 natürlich weggelassen werden, oder wenn die für die Kühlung erforderliche Zeit relativ kurz ist, kann ein Wärmetauscher (nicht gezeigt), der die pressgeformten Gegenstände 10 noch kräftiger zwangskühlen kann, einzeln oder zusätzlich zum Gebläse 84 angeordnet werden.
Der Grund dafür, warum die Kühleinheit 80 vor dem Leitwegelement 200 der Einführeinheit 40 vorgesehen ist, um die Temperatur der pressgeformten Gegenstände bis zu etwa einigen 10°C zu reduzieren, ist, dass die Frequenzcharakteristiken von Schallwellen, die von dem vom Schlagelement 104 geschlagenen pressgeformten Gegenstand 10 erzeugt werden, stabilisiert werden, und dessen Schweißzustand mit hoher Wiederholbarkeit akkurat erfasst werden kann. Ferner wird das vorbestimmte Wellenverlaufsspektralmuster, das vorab im Speicher der Schallwellenerfassungsvorrichtung 130 gespeichert ist, entsprechend dem Temperaturniveau eingestellt werden.
Die Abbildungseinheit 50 enthält eine Abbildungsvorrichtung 300, die typischerweise eine digitale Standkamera ist, die eine Außenform des geförderten pressgeformten Gegenstands 10 frei abbilden kann, wobei dessen Lage durch das Lageänderungselement 230 geändert wird, mit einer erforderlichen Auflösung als Standbild; zwei Lagerelemente 310, die an dem Trägerelement 20 entfernt voneinander in der y-Achsenrichtung fest vorgesehen sind, und die Stange 12 des pressgeformten Gegenstands 10 entsprechend an dessen entgegengesetzten Enden frei lagern können; sowie eine Bilderfassungsvorrichtung 320, in die eine Arithmetikprozessoreinheit, ein Speicher und dergleichen (nicht gezeigt) eingebaut sind, und in die ein von der Abbildungsvorrichtung 300 ausgegebenes elektrisches Signal eingegeben wird. Ein Halteelement, das die axiale Richtung des pressgeformten Gegenstands 10 reguliert und den pressgeformten Gegenstand 10 hält, kann zusätzlich zu dem Lagerelement 310 vorgesehen sein.
Das heißt, die Abbildungseinheit 300 bildet den auf dem Lagerelement 310 gelagerten pressgeformten Gegenstand 10 ab und überträgt ein elektrisches Signal, das Information der Form, wie etwa einer Profilform des pressgeformten Gegenstands 10, wiedergeben kann, zu der Bilderfassungsvorrichtung 320. Die Bilderfassungsvorrichtung 320 extrahiert Bildinformation der Form, wie etwa der Profilform des pressgeformten Gegenstands 10, aus dem von der Abbildungsvorrichtung 300 eingegebenen elektrischen Signal und vergleicht die extrahierte Bildinformation mit vorbestimmter Bildinformation, die vorab in dem darin eingebauten Speicher gespeichert ist, um den Koinzidenzgrad oder den Annäherungsgrad des charakteristischen Punkts des Profils oder dergleichen zu bewerten, um hierdurch verschiedene Spezifikationen des pressgeformten Gegenstands 10 frei erfassen zu können. Hierbei ist die Lage des am Lagerelement 310 gelagerten pressgeformten Gegenstands 10 geändert worden, in Anpassung zur Abbildung durch die Abbildungsvorrichtung 300 durch das Lageänderungselement 230, so dass die Abbildungseinheit 300 das Bild der Form, wie etwa der Profilform, entsprechend den verschiedenen Spezifikationen des pressgeformten Gegenstands 10 aufnehmen kann.
Die Markiereinheit 60 enthält eine Markierantriebseinheit 400, die an dem Trägertisch 20 fest vorgesehen ist, ein Markierungselement 402, das von der Markierungsantriebseinheit 400 angetrieben ist, sowie zwei Lagerelemente 410, die an dem Trägertisch 20 voneinander entfernt in der y-Achsenrichtung fest vorgesehen sind und die Stange 12 des pressgeformten Gegenstands 10 entsprechend an deren entgegengesetzten Enden frei lagern können. Ein Halterelement, das die axiale Richtung des pressgeformten Gegenstand 10 reguliert und den pressgeformten Gegenstand 10 hält, kann zusätzlich zu dem Lagerelement 410 vorgesehen sein.
Die Markierantriebseinheit 400 treibt das Markierelement 402 entsprechend den mit der Schallwellenerfassungsvorrichtung 130 erfassten Schweißzustand des Schweißabschnitts 16 des pressgeformten Gegenstands 10 an. Das Markierelement 402 bringt eine Markierung auf einen der Krägen 14 des pressgeformten Gegenstands 10 entsprechend einem Antriebszustand auf. Die vom Markierelement 402 aufgebrachte Markierung ist typischerweise eine elektrische Entladungsmarkierung entsprechend Akzeptanz/Zurückweisung des Schweißzustands des Schweißabschnitts 16. Die von dem Markierelement 402 aufgebrachte Markierung kann auch gemäß nur der von der Bilderfassungsvorrichtung 320 erfassten Spezifikation des pressgeformten Gegenstands 10 oder gemäß der Spezifikation in Kombination mit der Akzeptanz/Zurückweisung des Schweißzustands der Schweißvorrichtung 16 durchgeführt werden, und das Verfahren davon kann, anders als die elektrische Entladungsmarkierung, auch eine Tintenstrahlmarkierung sein.
Die Sortiereinheit 70 enthält zwei Führungselemente 500, die an dem Trägertisch 20 mit Abstand voneinander in der y-Achsenrichtung an der stromabwärtigen Seite der Förderrichtung D in Bezug auf das Lagerelement 410 fest vorgesehen sind; einen Austragantriebsmechanismus 510, der an dem Trägertisch 20 fest vorgesehen ist, ein erstes Austragleitwegelement 520, ein zweites Austragleitwegelement 522 und ein drittes Austragleitwegelement 524, die jeweils von dem Austragantriebsmechanismus 510 angetrieben sind, sowie einen Sammelkasten 530, der die pressgeformten Gegenstände 10, von denen erfasst worden ist, dass der Schweißzustand des Schweißabschnitts 16 zurückgewiesen wird, vorübergehend sammelt. Das Führungselement 500 kann den pressgeformten Gegenstand 10 zu dem ersten Austragleitwegelement 520 oder dem Sammelkasten 530 frei führen, indem es veranlasst, dass die Stange 12 des pressgeformten Gegenstands 10 auf einer schrägen Führungsfläche 502 in Gleitkontakt damit hinabgleitet. Der Sammelkasten 530 ist in der Nähe des Führungselements 500 in der x-Achsenrichtung angeordnet und daran befestigt, als das zweite Austragleitwegelement 522 und das dritte Austragleitwegelement 524.
Wenn festgestellt wird, dass der Schweißzustand des Schweißabschnitts 16 des pressgeformten Gegenstands 10 zurückgewiesen wird, bewegt der Austragantriebsmechanismus 510 das erste Austragleitwegelement 520 in positiver Richtung der x-Achse, um einen oberen Bereich des Sammelkastens 530 zu öffnen. Dementsprechend fällt, nachdem die Stange 12 auf der schrägen Führungsoberfläche 502 hinabgeglitten ist, der pressgeformte Gegenstand 10 zwischen dem zweiten Austragleitwegelement 522 und dem dritten Austragleitwegelement 524 unter seinem Eigengewicht hinab, und kann eventuell frei in den Sammelkasten 530 fallen.
Wenn andererseits festgestellt wird, dass der Schweißzustand des Schweißabschnitts 16 des pressgeformten Gegenstands 10 akzeptabel ist, veranlasst der Austragantriebsmechanismus 510, dass sich das erste Austragleitwegelement 520 in negativer Richtung der x-Achse bewegt, und sich in Abhängigkeit von der von der Bilderfassungsvorrichtung 320 erfassten Spezifikation des pressgeformten Gegenstands 10 dreht und neigt. Dementsprechend gleitet, nachdem die Stange 12 die schräge Führungsoberfläche 502 hinabgeglitten ist, der pressgeformte Gegenstand 10 entlang der Oberseite des ersten Austragleitwegelements 520 unter seinem Eigengewicht hinab und wird, in Abhängigkeit von der Spezifikation, zu dem zweiten Austragleitwegelement 522 oder dem dritten Austragleitwegelement 524 geführt, gleitet auf deren Oberseite kontinuierlich hinab und kann frei zur Außenseite der Schweißprüfvorrichtung 1 ausgegeben werden. Der abgegebene pressgeformte Gegenstand 10 wird zu einem Lackierprozess an einer nachfolgenden Stufe gefördert.
Die Schweißprüfvorrichtung 1 enthält auch eine Förderantriebseinheit 90, die an dem Trägertisch 20 fest vorgesehen ist, sowie ein stromaufwärtiges Förderelement 92 und ein stromabwärtiges Förderelement 94, die jeweils von der Förderantriebseinheit 90 angetrieben sind. Das stromaufwärtige Förderelement 92 und das stromabwärtige Förderelement 94 sind an einem in der y-Achsenrichtung zueinander weisenden Paar vorgesehen, um den pressgeformten Gegenstand 10 in einem Zustand zu fördern, in dem die entgegengesetzten Enden der Stange 12 des pressgeformten Gegenstands 10 jeweils an darin vorgesehenen konkaven Abschnitten gelagert sind.
Insbesondere wird das stromaufwärtige Förderelement 92 von der Fördereinheit 90 angetrieben, um den pressgeformten Gegenstand 10 von der Einführeinheit 40 zur Abbildungseinheit 50 entlang der Förderrichtung D zu fördern, das heißt, von einem Zustand, in dem er an dem Lagerelement 220 gelagert ist, zu einem Zustand, in dem er auf dem Lagerelement 310 gelagert ist, über das Lageänderungselement 230, und zum Fördern des pressgeformten Gegenstands 10 von der Abbildungseinheit 50 zu der Prüfeinheit 30 entlang der Förderrichtung D, das heißt, von einem Zustand, in dem er auf dem Lagerelement 310 gelagert ist, zu einem Zustand, in dem er auf dem Lagerelement 140 gelagert ist.
Ferner wird das stromabwärtige Förderelement 94 von der Förderantriebseinheit 90 angetrieben, um den pressgeformten Gegenstand 10 von der Prüfeinheit 30 zu der Markiereinheit 60 entlang der Förderrichtung D zu fördern, das heißt von einem Zustand, in dem er auf dem Lagerelement 140 gelagert ist, zu einem Zustand, in dem er auf dem Lagerelement 410 gelagert ist, und zum Fördern des pressgeformten Gegenstands 10 von der Markiereinheit 60 zu der Sortiereinheit 70 entlang der Förderrichtung D, das heißt von einem Zustand, in dem er auf dem Lagerelement 410 gelagert ist, zu einem Zustand, in dem er auf der schrägen Führungsoberfläche 502 des Führungselements 500 gelagert ist.
Ferner enthält, wie in 4 gezeigt, die Schweißprüfvorrichtung 1 auch eine Prüfsteuervorrichtung 600, die den Betrieb von Bauelementen der Schweißprüfvorrichtung 1 steuert/regelt.
Insbesondere sind in die Prüfsteuervorrichtung 600 eine Arithmetikprozesseinheit, ein Speicher und dergleichen (nicht gezeigt) eingebaut, in die ein elektrisches Signal, das ein Erfassungsergebnis trägt, das durch Erfassen des Schweißzustands des Schweißabschnitts 16 des pressgeformten Gegenstands 10 erhalten wird, von der mit dem Mikrofon 120 verbundenen Schallwellenerfassungsvorrichtung 130 frei eingegeben werden kann, und ein elektrisches Signal, das ein durch Erfassung der Spezifikation des pressgeformten Gegenstands 10 erhaltenes Erfassungsergebnis trägt, von der mit der Abbildungseinheit 300 verbundenen Bilderfassungsvorrichtung 320 frei eingegeben werden kann.
Ferner kann die Prüfsteuervorrichtung 600 die Förderantriebseinheit 90, die Anregungswicklung 108 der Schlagvorrichtung 100, das Mikrofon 120, die Abdeckungsantriebseinheit 160, die Oberes-Halteelement-Antriebseinheit 210, die Unteres-Halteelement-Antriebseinheit 214, die Abbildungsvorrichtung 300, die Markierungsantriebseinheit 400 und den Austragantriebsmechanismus 510 basierend auf dem Erfassungsergebnis des Schweißabschnitts 16 des pressgeformten Gegenstands 10 und des Erfassungsergebnisses der Spezifikation des pressgeformten Gegenstands 10 oder zu einer erforderlichen Zeitgebung geeignet antreiben und steuern. Die Prüfsteuervorrichtung 600 und die darauf bezogenen Vorrichtungen sind mit einer Stromquelle (nicht gezeigt) verbunden.
Der Betrieb der Schweißprüfvorrichtung 1 mit der oben beschriebenen Konfiguration wird nun auch in Bezug auf die 5 bis 7 im Detail erläutert.
5 ist ein partielles Querschnittsdiagramm, das hauptsächlich einen Betrieb einer Einführeinheit der Schweißprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt und den zeitlich aufeinander folgenden Betrieb von den 5A bis 5C zeigt. Die 6 und 7 sind partielle Querschnittsdiagramme, die hauptsächlich einen Betrieb von Bauelementen zeigen, die an der stromabwärtigen Seite in der Förderrichtung der Einführeinheit in der Schweißprüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführung angeordnet sind, und den zeitlich aufeinander folgenden Betrieb von den 6A bis 7B zeigen.
Zuerst wird der Förderbetrieb der Einführeinheit 40 erläutert. Wie in 5A gezeigt, erreichen in dem Leitwegelement 200 die pressgeformten Gegenstände 10, die aufeinander folgend vom oberen Ende des Einführleitwegabschnitts 202 eingeführt werden, den Sammelleitwegabschnitt 204, der anschließend unter dem Einführleitwegabschnitt 202 vorgesehen ist. Hierbei wird der pressgeformte Gegenstand 10, der in einem unteren Teil des Sammelleitwegabschnitts 204 angeordnet ist, abgetrennt, so dass er sich nicht gegen den oberen pressgeformten Gegenstand 10 abstützt, und dessen Stange 12 von dem unteren Halterelement 216 gehalten wird, das in der positiven Richtung der x-Achse von der Unteres-Halterelement-Antriebseinheit 214 angetrieben wird, und tritt in den Sammelleitwegabschnitt 204 ein. Unterdessen wird die Stange 12 des oberen pressgeformten Gegenstands 10 von dem oberen Halterelement 212 getragen, das in der positiven Richtung der x-Achse von der Oberes-Halterelement-Antriebseinheit 210 angetrieben wird, und tritt in den Sammelleitwegabschnitt 204 ein. Hinsichtlich des pressgeformten Gegenstands 10, der von dem oberen Halterelement 212 getragen wird, und die pressgeformten Gegenstände 10, die an der stromaufwärtigen Seite davon in der Förderrichtung angeordnet sind, stützen sich die Krägen 14 der benachbarten pressgeformten Gegenstände aneinander ab, und daher wirken ihre Gewichte auf das obere Halterelement 212. Weil jedoch der Einführleitwegabschnitt 202 schräg ist und sich so erstreckt, dass er über der Prüfeinheit 30 hängt, wird ein Teil der Gewichte von dem Einführleitwegabschnitt 202 aufgenommen, und dementsprechend wird eine Last, die auf das obere Halterelement 212 einwirkt, reduziert. Das heißt, weil die für das obere Halterelement 212 erforderliche Festigkeit reduziert ist, werden Gewicht und Größe davon reduziert.
Der pressgeformte Gegenstand 10, der an dem Lagerelement 220 gelagert ist, das an der untersten Position des Sammelleitwegabschnitts 204 angeordnet ist, beginnt mit der Förderung zu der Abbildungseinheit 50 durch das stromaufwärtige Förderelement 92. Hierbei stützt sich der Kragen 14 des pressgeformten Gegenstands 10 gegen die vertikale Wand 232 des Lageänderungselements 230 ab, und die Lage des pressgeformten Gegenstands 10 beginnt sich zu ändern, in Anpassung zur Abbildung durch die Abbildungseinheit 50.
Wenn, wie in 5B gezeigt, die Unteres-Halterelement-Antriebseinheit 214 das untere Halterelement 216 in der negativen Richtung der x-Achse antreibt, zur Bewegung aus dem Sammelleitwegabschnitt 204 hinaus, wird der von dem unteren Halterelement 216 getragene pressgeformte Gegenstand 10 davon freigegeben, und fällt unter seinem Eigengewicht hinunter auf das Lagerelement 220, das an der Unterseite davon angeordnet ist, und wird darauf gelagert. Unterdessen wird der obere pressgeformte Gegenstand 10 an der oberen Seite fortlaufend an dem oberen Halterelement 212 getragen, das von der Oberes-Halterelement-Antriebseinheit 210 in der positiven Richtung in der x-Achse angetrieben wird, und tritt in den Sammelleitwegabschnitt 204 ein. Dann nähert sich das stromaufwärtige Förderelement 92 dem pressgeformten Gegenstand 10 an, das auf dem Lagerelement 220 gelagert ist, das an der untersten Position des Sammelleitwegabschnitts 204 angeordnet ist.
Wenn anschließend, wie in 5C gezeigt, die Oberes-Halterelement-Antriebseinheit 210 das obere Halterelement 212 in der negativen Richtung der x-Achse antreibt, zur Bewegung aus dem Sammelleitwegabschnitt 204 hinaus, und die Unteres-Halterelement-Antriebseinheit 214 das untere Halterelement 216 in der positiven Richtung der x-Achse antreibt, zum Eintritt in den Sammelleitwegabschnitt 204 hinein, wird der an dem oberen Halterelement 212 getragene pressgeformte Gegenstand 10 freigegeben und fällt durch sein Eigengewicht hinunter auf das unterere Halterelement 216 und wird darauf gehalten. Der pressgeformte Gegenstand 10, der auf dem Lagerelement 220 gelagert ist, das an der untersten Position des Sammelleitwegabschnitts 204 angeordnet ist, wird von dem stromaufwärtigen Förderelement 92 gehalten, und beginnt mit der Förderung zur Abbildungseinheit 50.
Das heißt, die Einführeinheit 40 wiederholt sequentiell den oben beschriebenen Betrieb. Bevor der pressgeformte Gegenstand 10 in die Einführeinheit 40 eingeführt wird, wird dessen Temperatur durch die Kühleinheit 80 auf ein vorbestimmtes Niveau von mehreren 10°C verringert.
Der Förderbetrieb der Bauelemente an der stromabwärtigen Seite in der Förderrichtung D der Einführeinheit 40 wird weiter erläutert. Wie in 6A gezeigt, hält das stromaufwärtige Förderelement 92 den auf dem Lagerelement 220 gelagerten pressgeformten Gegenstand 10 und den auf dem Lagerelement 310 gelagerten pressgeformten Gegenstand 10. Anschließend beginnt, wie in 6B gezeigt, das stromaufwärtige Förderelement 92 mit der Förderung der pressgeformten Gegenstände 10 zur stromabwärtigen Seite in der Förderrichtung D zu der entsprechenden Abbildungseinheit 50 und Prüfeinheit 30 hin, und nähert sich dann der entsprechenden Abbildungseinheit 50 und Prüfeinheit 30 an, wie in 6C gezeigt. Im in 6B gezeigten Zustand stützt sich der Kragen 14 des pressgeformten Gegenstands 10 gegen die vertikale Wand 232 des Lageänderungselements 230 ab. Im in 6C gezeigten Zustand wird der pressgeformte Gegenstand 10 gedreht, und seine Lage wird in horizontaler Richtung geändert, in Anpassung zur Abbildung mit der Abbildungseinheit 50.
Unterdessen hält zunächst, wie in 6A gezeigt, das stromabwärtige Förderelement 94 den auf dem Lagerelement 140 gelagerten pressgeformten Gegenstand 10 und den auf dem Lagerelement 410 gelagerten pressgeformten Gegenstand 10. Anschließend beginnt, wie in 6B gezeigt, das stromabwärtige Förderelement 94 mit der Förderung der pressgeformten Gegenstände 10 zur stromabwärtigen Seite in der Förderrichtung D zu der entsprechenden Markiereinheit 60 und Sortiereinheit 70, und nähert ihn dann der entsprechenden Markiereinheit 60 und Sortiereinheit 70 an, wie in 6C gezeigt.
Dann positioniert, wie in 7A gezeigt, das stromaufwärtige Förderelement 92 die pressgeformten Gegenstände 10 jeweils über der entsprechenden Abbildungseinheit 50 und Prüfeinheit 30, und lagert, wie in 7B gezeigt, die pressgeformten Gegenstände 10 auf den entsprechenden Lagerelementen 310 und 140 und kehrt zur stromaufwärtigen Seite in der Förderrichtung D zurück.
In der Abbildungseinheit 50 bildet die Abbildungsvorrichtung 300 den auf dem Lagerelement 310 gelagerten pressgeformten Gegenstand 10 gemäß einem von der Prüfsteuervorrichtung 600 eingegebenen Steuersignal ab und sendet ein elektrisches Signal, das Information der Form des pressgeformten Gegenstands 10 trägt, zu der Bilderfassungsvorrichtung 320. Die Bilderfassungsvorrichtung 320 extrahiert die Bildinformation der Form, wie etwa der Profilform, des pressgeformten Gegenstands 10 aus dem in der Abbildungsvorrichtung 300 eingegebenen elektrischen Signal, und vergleicht die extrahierte Bildinformation mit der vorbestimmten Bildinformation, die vorab im darin eingebauten Speicher gespeichert ist, um den Koinzidenzgrad oder Annäherungsgrad des charakteristischen Punkts des Profils oder dergleichen zu bewerten, um hierdurch verschiedene Spezifikationen des pressgeformten Gegenstands 10 zu erfassen. Die Bilderfassungsvorrichtung 320 sendet auch das elektrische Signal, das die erfasste Spezifikation des pressgeformten Gegenstands 10 trägt, zu der Prüfsteuervorrichtung 600.
Die Prüfeinheit 30 deckt den pressgeformten Gegenstand 10 mit der Abdeckung 150 gemäß dem Steuersignal ab, das von der Prüfsteuervorrichtung 600 eingegeben wird. Das Schlagelement 104 bewegt sich von der Anfangsposition zum gegenüberliegenden Kragen 14 des pressgeformten Gegenstands 10 aufgrund der Anregung der Anregungswicklung 108 der Schlagvorrichtung 100, entgegen der Zugkraft der Zugfeder 110, um auf den Kragen 14 zu schlagen und darauf die Impulskraft auszuüben. Danach wird das Schlagelement 104 durch die Zugkraft der Zugfeder 110 zwangsweise zur Anfangsstellung zurückgezogen. Nachdem auf diese Weise die Anregungswicklung 108 einmal auf einen Anregungszustand gesetzt ist, wird die Anregungswicklung 108 auf einen Nichtanregungszustand gesetzt, durch Unterbrechung der Antriebskraft, kurz bevor das eine Ende 104a des Schlagelements 104 auf dem gegenüberliegenden Kragen des pressgeformten Gegenstands 10 anliegt. Wenn dann das eine Ende 104a des Schlagelements 104 auf den gegenüberliegenden Kragen 14 des pressgeformten Gegenstands 10 schlägt oder danach durch die Zugkraft der Zugfeder 110 zurückgezogen wird, wirkt nur die Zugkraft der Zugfeder 110 auf das Schlagelement 104.
Ferner wird in der Prüfeinheit 30 die Stange 12 des pressgeformten Gegenstands 10 nur mit der im Querschnitt V-förmigen schrägen Halteoberfläche 142 des Lagerelements 140 in Kontakt gebracht und davon gestützt. Wenn daher das Schlagelement 104 auf dem ihm gegenüberliegenden Kragen 14 des pressgeformten Gegenstands 10 schlägt, um die Impulskraft auszuüben, wird der pressgeformte Gegenstand 10 auf dem Lagerelement 140 entgegen der vom Schlagelement 104 ausgeübten Impulskraft nur durch die statische Reibkraft zwischen der Stange 12 und der schrägen Halteoberfläche 142 getragen und stützt sich nicht gegen die verbleibenden Teile des Lagerelements 140 ab, die unnötig sind, um ein Geräusch, wie etwa Interferenzgeräusche, zu verursachen.
Gleichzeitig empfängt, in der Prüfeinheit 30, gemäß dem von der Prüfsteuervorrichtung 600 eingegebenen Steuersignal, das Mikrofon 120 Schallwellen, die von dem pressgeformten Gegenstand 10 aufgrund der Anwendung der Impulskraft durch das Schlagelement 104 erzeugt werden, indem dieses auf den ihm gegenüberliegenden Kragen 14 des pressgeformten Gegenstands 10 schlägt, und sendet ein dementsprechendes elektrisches Signal zu der Schallwellenerfassungsvorrichtung 130. Dementsprechend vergleicht die Schallwellenerfassungsvorrichtung 130 das Wellenverlaufsspektralmuster, das von dem von dem Mikrofon 120 eingegebenen elektrischen Signal erhalten wird, mit einem Referenzwellenverlaufsspektralmuster, das vorab in dem darin eingebauten Speicher gespeichert ist, um den Koinzidenzgrad oder Annäherungsgrad des charakteristischen Punkts, wie etwa eines Spitzenwerts davon, zu bewerten, um hierdurch den Schweißzustand des Schweißabschnitts 16 des pressgeformten Gegenstands 10 zu detektieren. Ein Steuersignal, das Spezifikationsinformation des pressgeformten Gegenstands 10 trägt, wird von der Prüfsteuervorrichtung 600 in die Schallwellenerfassungsvorrichtung 130 eingegeben, und die Schallwellenerfassungsvorrichtung 130 wählt das Referenzwellenverlaufsspektralmuster entsprechend der Spezifikationsinformation. Der mit der Schallwellenerfassungsvorrichtung 130 erfasste Schweißzustand des Schweißabschnitts 16 des pressgeformten Gegenstands 10 wird als ein die Information tragendes elektrisches Signal von der Schallwellenerfassungsvorrichtung 130 zur Prüfsteuervorrichtung 600 gesendet.
Unterdessen positioniert, wie in 7A gezeigt, das stromabwärtige Förderelement 94 den pressgeformten Gegenstand 10 über die Markiereinheit 60 und positioniert den pressgeformten Gegenstand 10 über der schrägen Führungsoberfläche 502 des Führungselements 500. Anschließend lagert, wie in 7B gezeigt, das stromabwärtige Förderelement 94 den pressgeformten Gegenstand 10 auf dem Lagerelement 410 der Markiereinheit 60, und nachdem der pressgeformte Gegenstand 10 durch die schräge Führungsoberfläche 502 des Führungselements 500 zur Sortiereinheit 70 gefördert worden ist, kehrt das stromabwärtige Förderelement 94 zur stromaufwärtigen Seite in der Förderrichtung D zurück. In 7B ist der Einfachheit wegen der in die Sortiereinheit 70 eingeführte pressgeformte Gegenstand 10 in einem Zustand gezeigt, in dem er zu dem ersten Austragleitwegelement 520 geführt wird.
In der Markiereinheit 60 treibt, gemäß dem von der Prüfsteuervorrichtung 600 eingegebenen Steuersignal, die Markierantriebseinheit 400 das Markierelement 402 entsprechend dem Schweißzustand des Schweißabschnitts 16 des pressgeformten Gegenstands 10 an, der in der Steuersignaleingabe von der Prüfsteuervorrichtung 600 getragen wird. Das Markierelement 402 bringt eine Markierung auf einen der Krägen 14 des pressgeformten Gegenstands 10 gemäß dem Antriebszustand davon auf. Die von dem Markierelement 402 aufgebrachte Markierung kann auch gemäß nur der von der Bilderfassungsvorrichtung 320 erfassten Spezifikation des pressgeformten Gegenstands 10 oder gemäß der Spezifikation in Kombination mit Akzeptanz/Zurückweisung des Schweißzustands des Schweißabschnitts 16 durchgeführt werden.
In der Sortiereinheit 70 bewegt, gemäß dem von der Prüfsteuervorrichtung 600 eingegebenen Steuersignal, der Austragantriebsmechanismus 510 das erste Austragleitwegelement 520 entsprechend dem Schweißzustand des Schweißabschnitts 16 des pressgeformten Gegenstands 10, der in dem von der Prüfsteuervorrichtung 600 eingegebenen Steuersignal getragen wird.
Insbesondere wenn festgestellt wird, dass der Schweißzustand des Schweißabschnitts 16 des pressgeformten Gegenstands 10 zurückgewiesen wird, bewegt der Austragantriebsmechanismus 510 das erste Austragleitwegelement 520 in der positiven Richtung der x-Achse, um den oberen Bereich des Sammelkastens 530 zu öffnen. Dementsprechend fällt, nachdem die Stange 12 des pressgeformten Gegenstands 10 die schräge Führungsoberfläche 502 hinabgeglitten ist, der pressgeformte Gegenstand 10 zwischen dem zweiten Austragleitwegelement 522 und dem dritten Austragleitwegelement 524 unter seinem Eigengewicht hinunter und fällt eventuell in den Sammelkasten 530 und wird darin gesammelt. Wenn andererseits festgestellt wird, dass der Schweißzustand des Schweißabschnitts 16 des pressgeformten Gegenstands 10 akzeptabel ist, bewirkt der Austragantriebsmechanismus 510, dass das erste Austragleitwegelement 520 sich in negativer Richtung der x-Achse bewegt, und dreht und neigt sich in Abhängigkeit von der von der Bilderfassungsvorrichtung 320 erfassten Spezifikation des pressgeformten Gegenstands 10. Dementsprechend gleitet, nachdem die Stange 12 auf der schrägen Führungsoberfläche 502 hinabgeglitten ist, der pressgeformte Gegenstand 10 entlang der Oberseite des ersten Austragleitwegelements 520 unter seinem Eigengewicht hinunter und wird in Abhängigkeit von der Spezifikation auf das zweite Austragleitwegelement 522 oder das dritte Austragleitwegelement 524 geführt, gleitet fortlaufend auf der Oberseite davon hinab, wird zur Außenseite der Schweißprüfvorrichtung 1 geführt und in der nachfolgenden Stufe zum Lackierprozess gefördert.
Die Schweißprüfvorrichtung 1 wiederholt dann sequentiell die oben beschriebenen Prozess, wie etwa das Einführen des pressgeformten Gegenstands 10, Unterscheidung der Spezifikation, Prüfung des Schweißzustands, und Sortierung.
Der pressgeformte Gegenstand 10 gemäß der vorliegenden Ausführung hat eine Konfiguration, worin die Krägen 14 jeweils an den entgegengesetzten Enden der Stange 12 fest vorgesehen sind, und jeder Kragen 14 in dem Schweißabschnitt 16 an die Stange 12 geschweißt ist. Im Prinzip genügt es, dass der pressgeformte Gegenstand eine beliebige Anzahl von Schweißabschnitten an einer beliebigen Position hat, und eine Form oder dergleichen hat, die frei durch die Schweißprüfvorrichtung 1 gefördert werden kann. Dementsprechend kann die detaillierte Konfiguration der Schweißprüfvorrichtung 1 geeignet angepasst werden, um ähnliche Funktionen auszuüben. Eine Modifikation der vorliegenden Ausführung, die durch Schweißen von rohrförmigen Elementen konfiguriert ist, wird auch im weiteren Detail in Bezug auf die 8A und 8B erläutert.
8A ist eine Draufsicht, die ein partielles Querschnittsdiagramm enthält, das relevante Teile einer Prüfeinheit einer Schweißprüfvorrichtung in der Modifikation der vorliegenden Ausführung zeigt, und enthält eine Draufsicht, die eine Konfiguration eines pressgeformten Gegenstands zeigt, der auf der Prüfeinheit angebracht ist, und 8A entspricht positionsmäßig der 3A. 8B ist ein Querschnittsdiagramm entsprechend einem partiellen Querschnittsdiagramm entlang Linie C-C in 8A.
Wie in den 8A und 8B im Detail gezeigt, ist ein pressgeformter Gegenstand 710 der vorliegenden Modifikation mit einer Mehrzahl von rohrförmigen Elementen konfiguriert, und dementsprechend ändert sich die detaillierte Konfiguration einer Schweißprüfvorrichtung 1' der vorliegenden Modifikation, die ein von jenem der vorliegenden Ausführung unterschiedlicher Hauptpunkt ist. Die verbleibenden Konfigurationen sind die gleichen wie jene in der obigen Ausführung. In der vorliegenden Modifikation werden hauptsächlich die unterschiedlichen Punkte von der obigen Ausführung erläutert, und gleiche Bezugszahlen betreffen gleiche Bauelemente, und Erläuterungen davon werden vereinfacht oder nach Bedarf weggelassen.
Insbesondere hat der pressgeformte Gegenstand 710 eine solche Konfiguration, dass rohrförmige Endelemente 714 jeweils fest an entgegengesetzten Enden eines zentralen rohrförmigen Elements 712 vorgesehen sind, und jedes rohrförmige Endelement 714 in einem Schweißabschnitt 716 an das zentrale rohrförmige Element 712 geschweißt ist.
Ferner ist, entsprechend der Konfiguration des pressgeformten Gegenstands 710, das Schlagelement 104 der Schlagvorrichtung 100 in einer Prüfeinheit 730 so angeordnet, dass es auf ein Teil von einem der rohrförmigen Endelemente 714 schlägt. Die Position, an der das Schlagelement 104 auf eines der rohrförmigen Endelemente 714 schlägt, kann eine Position entsprechend dem Schweißabschnitt 716 sein, oder kann eine Position sein, die von dem Schweißabschnitt 716 abweicht. In 8A ist ein Konfigurationsbeispiel gezeigt, worin das Schlagelement 104 auf eines der rohrförmigen Endelemente 714 an einer Position schlägt, die von dem Schweißabschnitt 716 abweicht.
Ferner enthält, entsprechend der Konfiguration des pressgeformten Gegenstands 710, die Prüfeinheit 730 zwei Lagerelemente 740, die auf dem Trägertisch 20 mit Abstand voneinander in der y-Achsenrichtung fest vorgesehen sind und das zentrale rohrförmige Element 712 des pressgeformten Gegenstands 710 entsprechend an dessen entgegengesetzten Enden frei lagern können. Das Lagerelement 740 hat eine rechteckige konkave Oberfläche 742 im Querschnitt parallel zu der x-z-Ebene, um das zentrale rohrförmige Element 712 dazwischen zu legen, und der pressgeformte Gegenstand 710 kommt nur mit der konkaven Oberfläche 742 des Lagerelements 740 in Bezug auf die Seite des Trägertischs 20 in Kontakt.
Das heißt, der pressgeformte Gegenstand 710 wird in dem zentralen rohrförmigen Element 712 nur mit der konkaven Oberfläche 742 in Kontakt gebracht und davon gehalten, welche die im Querschnitt des Lagerelements 740 rechteckige Form hat. Wenn daher der pressgeformte Gegenstand 710 vom einen Ende 104a des Schlagelements 104 in der negativen Richtung der y-Achse geschlagen wird, widersteht der pressgeformte Gegenstand 710 der von dem Schlagelement 104 ausgeübten Impulskraft nur durch statische Reibkraft zwischen dem zentralen rohrförmigen Element 712 und der konkaven Oberfläche 742. Weil die Position des pressgeformten Gegenstands 710 nicht wesentlich geändert wird, stützt sich der pressgeformte Gegenstand 710 nicht gegen die verbleibenden Teile des Lagerelements 740 ab, die unnötig sind, um Geräusche, wie etwa ein Störgeräusch, zu verursachen. Die Tiefe in der z-Richtung der konkaven Oberfläche 742, die eine Kontaktoberfläche des Lagerelements 740 in Bezug auf den pressgeformten Gegenstand 710 ist, kann durch das Vorsehen eines oberen Ausschnitts C in dem Lagerelement 740 frei eingestellt werden, und dementsprechend kann eine Kontaktfläche davon frei eingestellt werden.
In der oben beschriebenen Konfiguration hat der pressgeformte Gegenstand 10 eine Konfiguration, wo die Stange 12 und der Kragen 14 kombiniert sind, und der pressgeformte Gegenstand 710 hat eine Konfiguration, wo die rohrförmigen Elemente 712 und 714 kombiniert sind. Diese können geeignet selektiv kombiniert werden, oder andere Elemente mit einer anderen Form können nach Bedarf weiter kombiniert werden. Das heißt, die Konfiguration eines solchen pressgeformten Gegenstands ist nicht eingeschränkt, und es genügt, dass der pressgeformte Gegenstand eine Konfiguration hat, die eine beliebige Anzahl von Schweißabschnitten an einer beliebigen Position hat, und eine Form hat, die von der Schweißprüfvorrichtung in der vorliegenden Erfindung frei gefördert werden kann. Die Konfiguration einer solchen Schweißprüfvorrichtung kann geeignet angepasst werden, um ähnliche Funktionen gemäß der Konfiguration des pressgeformten Gegenstands auszuüben.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
In der vorliegenden Erfindung sind die Formen, Anordnungen und Anzahl von Elementen nicht auf jene beschränkt, die in den obigen Ausführungen beschrieben sind, und es braucht nicht erwähnt zu werden, dass Änderungen geeignet vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie etwa das Ersetzen dieser Bauelemente gegen andere Elemente mit äquivalenten betriebsmäßigen Effekten.
Wie oben beschrieben, kann die vorliegende Erfindung eine Schweißprüfvorrichtung angeben, die eine einfache und kompakte Konfiguration hat, die eine hundertprozentige Prüfung in einer Fabrik in Bezug auf einen Schweißzustand einer Festigkeitskomponente eines Fahrzeugs ermöglicht, wie etwa eines Automobils, zum Beispiel einer Chassiskomponente des Automobils mit verschiedenen Spezifikationen. Daher sind, in ihren Vielzweck- und universellen Charakteristiken, Anwendungen der vorliegenden Erfindung in einem weiten Gebiet einer Schweißprüfung von Bauelementen eines beweglichen Körpers, wie etwa eines Automobils, zu erwarten.

Claims

Schweißprüfvorrichtung umfassend: eine Prüfeinheit, die einen Schweißzustand eines durch Schweißen eines ersten Metallelements und eines zweiten Metallelements gebildeten pressgeformten Gegenstands unter Verwendung von vom pressgeformten Gegenstand erzeugten Schallwellen prüft; eine Einführeinheit, die an einer stromaufwärtigen Seite in eine Förderrichtung des pressgeformten Gegenstands in Bezug auf die Prüfeinheit vorgesehen ist, um den pressgeformten Gegenstand zu der Prüfeinheit einzuführen; und eine Sortiereinheit, die an einer stromabwärtigen Seite in der Förderrichtung in Bezug auf die Prüfeinheit vorgesehen ist, um den von der Prüfeinheit ausgegebenen pressgeformten Gegenstand gemäß dem von der Prüfeinheit geprüften Schweißzustand des pressgeformten Gegenstands zu sortieren, worin die Prüfeinheit enthält: eine Schlagvorrichtung mit einem Schlagelement, das auf den pressgeformten Gegenstand eine Impulskraft ausübt, einem Antriebsmechanismus, der eine Antriebskraft auf das Schlagelement ausübt, so dass das Schlagelement die Impulskraft auf den pressgeformten Gegenstand ausübt, und einem Spannelement, das das Schlagelement in Richtung entgegengesetzt einer Ausübungsrichtung der Antriebskraft durch den Antriebsmechanismus spannt; ein Mikrofon, in das Schallwellen eingegeben werden, die von dem pressgeformten Gegenstand aufgrund der vom Schlagelement ausgeübten Impulskraft erzeugt werden; und eine Erfassungsvorrichtung, die den Schweißzustand des pressgeformten Gegenstands gemäß den Wellenverlaufscharakteristiken der in das Mikrofon eingegebenen Schallwellen erfasst; und das Schlagelement die Impulskraft auf den pressgeformten Gegenstand in einem Zustand ausübt, in dem die Antriebskraft durch den Antriebsmechanismus unterbrochen ist und das Schlagelement durch das Spannelement in der der Ausübungsrichtung entgegengesetzten Richtung gespannt wird, und nach Ausübung der Impulskraft auf den pressgeformten Gegenstand das Schlagelement in Richtung entgegengesetzt zur Ausübungsrichtung durch das Spannelement zwangsweise zurückgezogen wird.
Die Schweißprüfvorrichtung nach Anspruch 1, worin die Prüfeinheit ferner ein Lagerelement enthält, auf dem der pressgeformte Gegenstand gelagert wird, und das Lagerelement den pressgeformten Gegenstand nur durch eine Reibkraft hält, die zwischen dem Lagerelement und dem pressgeformten Gegenstand erzeugt wird, in der Ausübungsrichtung, in der das Schlagelement die Impulskraft auf den pressgeformten Gegenstand ausübt.
Die Schweißprüfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin die Einführeinheit enthält: ein Einführleitwegelement mit einem Einführleitwegabschnitt, der schräg ist und sich so erstreckt, dass er über der Prüfeinheit hängt, um den pressgeformten Gegenstand einzuführen; und einen Sammelleitwegabschnitt, der an der stromabwärtigen Seite in der Förderrichtung in Bezug auf den Einführleitwegabschnitt vorgesehen ist und sich in vertikaler Richtung erstreckt, um die pressgeformten Gegenstände zu sammeln; sowie ein Halterelement, das in Bezug auf die pressgeformten Gegenstände frei ausfahren und einfahren kann, so dass die in dem Sammelleitwegabschnitt gesammelten pressgeformten Gegenstände nacheinander zu einem unteren Teil des Einführleitwegelements fallen.
Die Schweißprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin eine Kühleinheit, die den pressgeformten Gegenstand kühlt, an der stromaufwärtigen Seite in der Förderrichtung in Bezug auf die Einführeinheit vorgesehen ist.
Die Schweißprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin eine Markiereinheit, die den pressgeformten Gegenstand gemäß dem von der Erfassungseinheit erfassten Schweißzustand des pressgeformten Gegenstands markiert, zwischen der Prüfeinheit und der Sortiereinheit vorgesehen ist.
Die Schweißprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin eine Abbildungseinheit, die eine Spezifikation des pressgeformten Gegenstands durch Abbildung des pressgeformten Gegenstands erfasst, zwischen der Einführeinheit und der Erfassungseinheit vorgesehen ist.
Die Schweißprüfvorrichtung nach Anspruch 6, worin die Einführeinheit ferner ein Lageänderungselement enthält, das eine Lage des pressgeformten Gegenstands in Bezug auf die Abbildungseinheit ändert.
Die Schweißprüfvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, worin die Sortiereinheit enthält: einen Sammelkasten, dessen Anordnungsposition fest ist, und ein Austragleitwegelement, das in Bezug auf einen oberen Bereich des Sammelkastens frei ausfahren und einfahren kann, und wenn die Erfassungseinheit erfasst, dass der Schweißzustand des pressgeformten Gegenstands zurückgewiesen wird, das Austragleitwegelement von dem oberen Bereich des Sammelkastens einfahren kann, um den oberen Bereich des Sammelkastens zu öffnen, und den pressgeformten Gegenstand frei in den Sammelkasten fallen lassen kann, oder wenn die Erfassungseinheit erfasst, dass der Schweißzustand des pressgeformten Gegenstands akzeptabel ist, das Austragleitwegelement in den oberen Bereich des Sammelkastens ausfahren kann, um den oberen Bereich des Sammelkastens zu blockieren, und den pressgeformten Gegenstand in Abhängigkeit von der von der Abbildungseinheit erfassten Spezifikation frei austragen kann.
Die Schweißprüfvorrichtung nach Anspruch 8, worin die Sortiereinheit ferner ein Führungselement enthält, das den pressgeformten Gegenstand frei zum Sammelkasten oder zum Austragleitwegelement führen kann.