JP2003014676A - 溶接部の非破壊検査方法および溶接部の非破壊検査装置 - Google Patents
溶接部の非破壊検査方法および溶接部の非破壊検査装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 環状の溶接部材を切断しないで、全ての溶接
部の電気抵抗を正確に計測することが可能な溶接部の非
破壊検査方法および装置を提供する。 【解決手段】 環状ループ１内の二つの溶接部Ｒ１，Ｒ
５０の両端に逆方向で略同一の大きさの電流を同時に供
給することにより二つの溶接部の電気抵抗の絶対値を計
測し、二つの溶接部の一方を含む第１の電流経路５１と
他方を含む第２の電流経路５２とを並列接続して第１の
電流経路と第２の電流経路との接続点Ｃ１，Ｃ２６間に
所定の電流を供給し、各溶接部に発生する電圧を測定す
ることにより各溶接部の電気抵抗の相対値を測定し、こ
れらの絶対値と相対値に基づいて各溶接部の電気抵抗の
絶対値を算出し、溶接強度を検査する。
部の電気抵抗を正確に計測することが可能な溶接部の非
破壊検査方法および装置を提供する。 【解決手段】 環状ループ１内の二つの溶接部Ｒ１，Ｒ
５０の両端に逆方向で略同一の大きさの電流を同時に供
給することにより二つの溶接部の電気抵抗の絶対値を計
測し、二つの溶接部の一方を含む第１の電流経路５１と
他方を含む第２の電流経路５２とを並列接続して第１の
電流経路と第２の電流経路との接続点Ｃ１，Ｃ２６間に
所定の電流を供給し、各溶接部に発生する電圧を測定す
ることにより各溶接部の電気抵抗の相対値を測定し、こ
れらの絶対値と相対値に基づいて各溶接部の電気抵抗の
絶対値を算出し、溶接強度を検査する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、環状ループ内の複
数の溶接部の非破壊検査方法および溶接部の非破壊検査
装置に関する。
数の溶接部の非破壊検査方法および溶接部の非破壊検査
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】環状ループ内の複数の溶接部の溶接強度
の測定は、溶接部の電気抵抗を測定することにより行わ
れる。溶接部の電気抵抗を代替量とした非破壊による溶
接強度の検査方法に関する技術としては，例えば、特開
平７−１３０２９３号公報に開示のものが知られてい
る。これは、溶接された部材の応接部近傍の一面に4端
子のプローブを当接して抵抗値を測定し、上記部材と同
一の部材について予め求めた抵抗値とナゲット径との関
係から当該部材のナゲット径を算出し、このナゲット径
に基づいて溶接強度の合否を判定することを特徴とする
溶接部材の非破壊検査方法である。
の測定は、溶接部の電気抵抗を測定することにより行わ
れる。溶接部の電気抵抗を代替量とした非破壊による溶
接強度の検査方法に関する技術としては，例えば、特開
平７−１３０２９３号公報に開示のものが知られてい
る。これは、溶接された部材の応接部近傍の一面に4端
子のプローブを当接して抵抗値を測定し、上記部材と同
一の部材について予め求めた抵抗値とナゲット径との関
係から当該部材のナゲット径を算出し、このナゲット径
に基づいて溶接強度の合否を判定することを特徴とする
溶接部材の非破壊検査方法である。
【０００３】通常，溶接部は数ミリオーム以下の低抵抗
であり、電気抵抗により溶接強度の合否を判定するため
には数マイクオローム以上の精度で計測する必要があ
る。
であり、電気抵抗により溶接強度の合否を判定するため
には数マイクオローム以上の精度で計測する必要があ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、複数本の導線
を環状につなぎ合わせた溶接部材では、対象の溶接部に
電圧を印加した時、残りの部分（対象の溶接部以外）が
並列回路を形成し、並列回路にも電流が流れてしまうた
め、対象の溶接部の電気抵抗を絶対値として正確に計測
することができない。
を環状につなぎ合わせた溶接部材では、対象の溶接部に
電圧を印加した時、残りの部分（対象の溶接部以外）が
並列回路を形成し、並列回路にも電流が流れてしまうた
め、対象の溶接部の電気抵抗を絶対値として正確に計測
することができない。
【０００５】本発明は、上記の問題点に鑑み、環状の溶
接部材を切断することなく、全ての溶接部の電気抵抗を
正確に計測することを目的とする。
接部材を切断することなく、全ての溶接部の電気抵抗を
正確に計測することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、複数の導体部を環状に溶接した複数の溶接部とを
備えた環状ループ内の複数の溶接部のそれぞれの抵抗値
を計測する溶接部の非破壊検査方法であって、複数の溶
接部のうち任意の二つの溶接部のそれぞれの両端に逆方
向で略同一の大きさの電流を同時に供給することにより
二つの溶接部のそれぞれの電気抵抗の絶対値を計測し、
二つの溶接部をそれぞれ含み、並列接続されて環状ルー
プを形成する二つの電流通路の、並列接続点間に所定の
電流を供給し、複数の溶接部のそれぞれの両端に発生す
る電圧を測定することにより複数の溶接部のそれぞれの
電気抵抗の相対値を測定し、２つの溶接部の電気抵抗の
絶対値を基準として、測定すべき溶接部の電気抵抗の相
対値と二つの溶接部の電気抵抗の相対値とを用いて、溶
接部の各々の電気抵抗の絶対値を計算することを特徴と
する溶接部の非破壊検査方法が提供される。
めに、複数の導体部を環状に溶接した複数の溶接部とを
備えた環状ループ内の複数の溶接部のそれぞれの抵抗値
を計測する溶接部の非破壊検査方法であって、複数の溶
接部のうち任意の二つの溶接部のそれぞれの両端に逆方
向で略同一の大きさの電流を同時に供給することにより
二つの溶接部のそれぞれの電気抵抗の絶対値を計測し、
二つの溶接部をそれぞれ含み、並列接続されて環状ルー
プを形成する二つの電流通路の、並列接続点間に所定の
電流を供給し、複数の溶接部のそれぞれの両端に発生す
る電圧を測定することにより複数の溶接部のそれぞれの
電気抵抗の相対値を測定し、２つの溶接部の電気抵抗の
絶対値を基準として、測定すべき溶接部の電気抵抗の相
対値と二つの溶接部の電気抵抗の相対値とを用いて、溶
接部の各々の電気抵抗の絶対値を計算することを特徴と
する溶接部の非破壊検査方法が提供される。
【０００７】２つの溶接部の両端に逆方向で略同一の大
きさの電流を同時に供給することにより、残りの溶接部
に流れる電流はほぼゼロになり、従って二つの溶接部の
電気抵抗の絶対値を正確に測定でき、且つ、二つの電流
経路に存在する溶接部にはそれぞれ同じ電流が流れるの
で、各溶接部の電気抵抗の相対値は正確に測定できる。
したがって、各溶接部の電気抵抗の絶対値は、二つの溶
接部の電気抵抗の絶対値と、二つの溶接部と測定すべき
溶接部の電気抵抗の相対値とに基づいて正確に計算でき
る。
きさの電流を同時に供給することにより、残りの溶接部
に流れる電流はほぼゼロになり、従って二つの溶接部の
電気抵抗の絶対値を正確に測定でき、且つ、二つの電流
経路に存在する溶接部にはそれぞれ同じ電流が流れるの
で、各溶接部の電気抵抗の相対値は正確に測定できる。
したがって、各溶接部の電気抵抗の絶対値は、二つの溶
接部の電気抵抗の絶対値と、二つの溶接部と測定すべき
溶接部の電気抵抗の相対値とに基づいて正確に計算でき
る。
【０００８】なお、測定すべき溶接部の電気抵抗の相対
値をRenとし、二つの溶接部のいずれか一方であって測
定すべき溶接部を含む電流経路に含まれるものの電気抵
抗の絶対値および相対値をそれぞれAb1およびRe1とし
て、ｎ番目の溶接部の電気抵抗の絶対値Abnを次の式に
より正確に計算することができる。 Abn＝Ab1×Ren／Re1 さらに、二つの溶接部の電気抵抗の絶対値が基準範囲か
ら外れている場合に、溶接不良と判定することにより、
測定精度に悪影響のある溶接部を基準にすることを避け
ることができる。
値をRenとし、二つの溶接部のいずれか一方であって測
定すべき溶接部を含む電流経路に含まれるものの電気抵
抗の絶対値および相対値をそれぞれAb1およびRe1とし
て、ｎ番目の溶接部の電気抵抗の絶対値Abnを次の式に
より正確に計算することができる。 Abn＝Ab1×Ren／Re1 さらに、二つの溶接部の電気抵抗の絶対値が基準範囲か
ら外れている場合に、溶接不良と判定することにより、
測定精度に悪影響のある溶接部を基準にすることを避け
ることができる。
【０００９】さらに、二つの溶接部のそれぞれの両端に
逆方向で略同一の大きさの電流を同時に供給することに
より、二つの溶接部の各々と共に環状ループを形成する
通路に流れる電流は相殺されてゼロになるので電気抵抗
の正確な絶対値を測定できる。さらに、本発明により、
上記方法を実施する装置も提供される。
逆方向で略同一の大きさの電流を同時に供給することに
より、二つの溶接部の各々と共に環状ループを形成する
通路に流れる電流は相殺されてゼロになるので電気抵抗
の正確な絶対値を測定できる。さらに、本発明により、
上記方法を実施する装置も提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図１は本発明の実施の形態により測定
される複数の溶接部を含む環状ループの形態をした溶接
部材を示している。同図において、測定対象である溶接
部材は５０個の導体部Ｃ１〜Ｃ５０が溶接部Ｒ１〜Ｒ５
０により環状に接続されている。一つの導体部と溶接部
とを合わせたものの電気抵抗は，正常な溶接状態のとき
は約０．３ｍΩであり、溶接部材全体では約４ｍΩ (一
箇所を切断し、直列状態にした時は約１６ｍΩ）とな
る。
により説明する。図１は本発明の実施の形態により測定
される複数の溶接部を含む環状ループの形態をした溶接
部材を示している。同図において、測定対象である溶接
部材は５０個の導体部Ｃ１〜Ｃ５０が溶接部Ｒ１〜Ｒ５
０により環状に接続されている。一つの導体部と溶接部
とを合わせたものの電気抵抗は，正常な溶接状態のとき
は約０．３ｍΩであり、溶接部材全体では約４ｍΩ (一
箇所を切断し、直列状態にした時は約１６ｍΩ）とな
る。
【００１１】計測システムとの接続は、導体部にプロー
ブを接触させることにより実現する。本発明の実施の形
態を説明する前に、従来の計測方法とその問題点を説明
する。図２は従来の溶接部の非破壊検査方法を説明する
図１の等価回路図である。例えば、導体Ｃ１に電流供給
用プローブの＋側を接続し、導体Ｃ２に電流供給用プロ
ーブの−側を接続し、１０Ａの電流を流し、同じく導体
Ｃ１と導体Ｃ２との間に接続された電圧計測用プローブ
により電圧を計測することを考える。電気的には図１に
おける溶接部Ｒ１からＲ５０は図２に示すように抵抗Ｒ
１からＲ５０と考えられる。従って、図１に示した溶接
部材は図２に示した等価回路で置き換えられる。導体部
Ｃ１とＣ２の間に電流を供給すると、溶接部材はＲ１の
回路とＲ２からＲ５０が直列に接続された回路との並列
回路を構成する。Ｒ１からＲ５０が全て正常な溶接状態
であるとすると、Ｒ１を含む回路の抵抗値は０．３ｍΩ
であり、Ｒ２からＲ５０を含む回路の抵抗値は１５．７
ｍΩとなる。各回路に流れこむ電流Ｉ1、Ｉ2-50は電気
抵抗の比で決定されるので、 Ｉ1＝１０×１５．７／１６＝９．８Ａ Ｉ2-50＝１０×０．３／１６＝０．２Ａ となる。
ブを接触させることにより実現する。本発明の実施の形
態を説明する前に、従来の計測方法とその問題点を説明
する。図２は従来の溶接部の非破壊検査方法を説明する
図１の等価回路図である。例えば、導体Ｃ１に電流供給
用プローブの＋側を接続し、導体Ｃ２に電流供給用プロ
ーブの−側を接続し、１０Ａの電流を流し、同じく導体
Ｃ１と導体Ｃ２との間に接続された電圧計測用プローブ
により電圧を計測することを考える。電気的には図１に
おける溶接部Ｒ１からＲ５０は図２に示すように抵抗Ｒ
１からＲ５０と考えられる。従って、図１に示した溶接
部材は図２に示した等価回路で置き換えられる。導体部
Ｃ１とＣ２の間に電流を供給すると、溶接部材はＲ１の
回路とＲ２からＲ５０が直列に接続された回路との並列
回路を構成する。Ｒ１からＲ５０が全て正常な溶接状態
であるとすると、Ｒ１を含む回路の抵抗値は０．３ｍΩ
であり、Ｒ２からＲ５０を含む回路の抵抗値は１５．７
ｍΩとなる。各回路に流れこむ電流Ｉ1、Ｉ2-50は電気
抵抗の比で決定されるので、 Ｉ1＝１０×１５．７／１６＝９．８Ａ Ｉ2-50＝１０×０．３／１６＝０．２Ａ となる。
【００１２】従って、導体Ｃ１とＣ２の間に接続された
電圧計測用プローブで計測される電圧Ｖ1は抵抗Ｒ１に
おける電圧降下 Ｖ1＝９．８×０．３＝２．９４ｍＶ であり、Ｒ１の電気抵抗は２．９４／１０＝０．２９４
ｍΩとなる。すなわち、真の電気抵抗０．３ｍΩと計測
された電気抵抗０．２９４ｍΩとの間に差０．０６ｍΩ
が生じる。この差は、Ｒ２〜Ｒ５０から成る並列回路に
電流が流れこんだことに起因する誤差である。
電圧計測用プローブで計測される電圧Ｖ1は抵抗Ｒ１に
おける電圧降下 Ｖ1＝９．８×０．３＝２．９４ｍＶ であり、Ｒ１の電気抵抗は２．９４／１０＝０．２９４
ｍΩとなる。すなわち、真の電気抵抗０．３ｍΩと計測
された電気抵抗０．２９４ｍΩとの間に差０．０６ｍΩ
が生じる。この差は、Ｒ２〜Ｒ５０から成る並列回路に
電流が流れこんだことに起因する誤差である。
【００１３】次に本発明の実施の形態を説明する。図３
は本発明の実施の形態による溶接部の非破壊検査装置の
構成を示すブロック図である。同図において、環状ルー
プを形成している溶接部材１は図１に示したものと同じ
であって、導体部Ｃ１〜Ｃ５０と、これらの導体部を環
状に溶接した溶接部Ｒ１〜Ｒ５０とを備えている。溶接
部の非破壊検査装置は、２系統の電流を発生する電流発
生部２と、この電流発生部２からの電流を導体部Ｃ１〜
Ｃ５０のうち選択された導体部Ｃ１およびＣ２の間に供
給する電流切替え部３と、電圧計測部４と、測定すべき
溶接部の両端の導体部に電圧計測部４を接続するスキャ
ナ部５と、電流発生部２、電流切替え部３、電圧計測部
４、スキャナ部５を制御する計測制御部６とを備えてい
る。
は本発明の実施の形態による溶接部の非破壊検査装置の
構成を示すブロック図である。同図において、環状ルー
プを形成している溶接部材１は図１に示したものと同じ
であって、導体部Ｃ１〜Ｃ５０と、これらの導体部を環
状に溶接した溶接部Ｒ１〜Ｒ５０とを備えている。溶接
部の非破壊検査装置は、２系統の電流を発生する電流発
生部２と、この電流発生部２からの電流を導体部Ｃ１〜
Ｃ５０のうち選択された導体部Ｃ１およびＣ２の間に供
給する電流切替え部３と、電圧計測部４と、測定すべき
溶接部の両端の導体部に電圧計測部４を接続するスキャ
ナ部５と、電流発生部２、電流切替え部３、電圧計測部
４、スキャナ部５を制御する計測制御部６とを備えてい
る。
【００１４】図４は本発明の実施の形態によるステップ
１の計測動作を説明するための環状ループ１の等価回路
図である。ステップ１においては、計測制御部６は、電
流発生部２および電流切替え部３を制御して隣接する溶
接部Ｒ１とＲ５０のそれぞれの両端に逆方向で略同一の
大きさの電流を同時に供給する。溶接部Ｒ１およびＲ５
０は、正常な溶接状態ではほぼ同じ電気抵抗を持つの
で、逆方向で略同一の大きさの電流を同時に供給するこ
とにより、Ｒ１による電圧降下とＲ５０による電圧降下
はほぼ同じになる。この結果、溶接部Ｒ１とＲ５０の二
つの溶接部にのみ大部分の電流が流れ、溶接部Ｒ１およ
びＲ５０に並列接続されている溶接部Ｒ２、Ｒ３、・・
・Ｒ４８およびＲ４９が直列接続された回路に流れる電
流は相殺されて電流ゼロとなる。隣接する溶接部に代え
て、環状ループ１内の任意の二つの溶接部のそれぞれの
両端に逆方向で略同一の大きさの電流を同時に供給して
もよい。
１の計測動作を説明するための環状ループ１の等価回路
図である。ステップ１においては、計測制御部６は、電
流発生部２および電流切替え部３を制御して隣接する溶
接部Ｒ１とＲ５０のそれぞれの両端に逆方向で略同一の
大きさの電流を同時に供給する。溶接部Ｒ１およびＲ５
０は、正常な溶接状態ではほぼ同じ電気抵抗を持つの
で、逆方向で略同一の大きさの電流を同時に供給するこ
とにより、Ｒ１による電圧降下とＲ５０による電圧降下
はほぼ同じになる。この結果、溶接部Ｒ１とＲ５０の二
つの溶接部にのみ大部分の電流が流れ、溶接部Ｒ１およ
びＲ５０に並列接続されている溶接部Ｒ２、Ｒ３、・・
・Ｒ４８およびＲ４９が直列接続された回路に流れる電
流は相殺されて電流ゼロとなる。隣接する溶接部に代え
て、環状ループ１内の任意の二つの溶接部のそれぞれの
両端に逆方向で略同一の大きさの電流を同時に供給して
もよい。
【００１５】次いで計測制御部６はスキャナ部５を制御
して溶接部Ｒ１およびＲ５０のそれぞれの両端を電圧計
測部４に接続する。これにより、電圧計測部４は溶接部
Ｒ１およびＲ５０の両端の電圧を測定する。そして、計
測制御部６は、測定電圧と供給電流値との比から溶接部
Ｒ１およびＲ５０のそれぞれの電気抵抗の絶対値を演算
する。
して溶接部Ｒ１およびＲ５０のそれぞれの両端を電圧計
測部４に接続する。これにより、電圧計測部４は溶接部
Ｒ１およびＲ５０の両端の電圧を測定する。そして、計
測制御部６は、測定電圧と供給電流値との比から溶接部
Ｒ１およびＲ５０のそれぞれの電気抵抗の絶対値を演算
する。
【００１６】溶接部Ｒ１とＲ５０の電気抵抗が正確に同
じであれば、溶接部Ｒ２、Ｒ３、・・・Ｒ４８およびＲ
４９が直列接続された回路に流れる電流はゼロになるの
で、Ｒ１およびＲ５０の電気抵抗の絶対値は正確に算出
できる。これに対して、例えば溶接部Ｒ１とＲ５０とに
１０％の電気抵抗差があるとき、すなわち例えば溶接部
Ｒ１の電気抵抗値が０．３０ｍΩで溶接部Ｒ５０の電気
抵抗値が０．３３ｍΩである場合、電流１０Ａを供給す
ると両者に発生する電圧降下は３ｍＶおよび３．３ｍＶ
となり，電圧差は０．３ｍＶとなる。この時、溶接部Ｒ
２からＲ４９が全て正常な溶接状態であって各溶接部の
電気抵抗が０．３ｍΩであるとすると、Ｒ２〜Ｒ４９か
らなる直列回路の電気抵抗は１４．４ｍΩ（４８×０．
３）となり、流れ込む電流は０．０２Ａ（０．３／１
４．４）である。この電流値は供給電流である１０Ａの
０．２％と極めて小さく、したがって、この場合でも溶
接部Ｒ１とＲ５０の電気抵抗の絶対値の測定には十分な
測定精度を確保できる。
じであれば、溶接部Ｒ２、Ｒ３、・・・Ｒ４８およびＲ
４９が直列接続された回路に流れる電流はゼロになるの
で、Ｒ１およびＲ５０の電気抵抗の絶対値は正確に算出
できる。これに対して、例えば溶接部Ｒ１とＲ５０とに
１０％の電気抵抗差があるとき、すなわち例えば溶接部
Ｒ１の電気抵抗値が０．３０ｍΩで溶接部Ｒ５０の電気
抵抗値が０．３３ｍΩである場合、電流１０Ａを供給す
ると両者に発生する電圧降下は３ｍＶおよび３．３ｍＶ
となり，電圧差は０．３ｍＶとなる。この時、溶接部Ｒ
２からＲ４９が全て正常な溶接状態であって各溶接部の
電気抵抗が０．３ｍΩであるとすると、Ｒ２〜Ｒ４９か
らなる直列回路の電気抵抗は１４．４ｍΩ（４８×０．
３）となり、流れ込む電流は０．０２Ａ（０．３／１
４．４）である。この電流値は供給電流である１０Ａの
０．２％と極めて小さく、したがって、この場合でも溶
接部Ｒ１とＲ５０の電気抵抗の絶対値の測定には十分な
測定精度を確保できる。
【００１７】また、溶接部Ｒ２〜Ｒ４９の中に計測精度
に悪影響を及ぼすような極端に大きな電気抵抗を持つ溶
接状態のものが含まれている場合には、Ｒ２〜Ｒ４９か
らなる直列抵抗回路の電気抵抗はさらに大きくなり、従
ってその直列抵抗回路に流れる電流は一層少なくなるの
でより高精度に電気抵抗の絶対値を計測できる。また、
溶接部Ｒ１とＲ５０との電気抵抗比は、計測結果から分
かるので、溶接部Ｒ１と溶接部Ｒ５０とに計測精度に悪
影響を及ぼすような電気抵抗差があるかどうかは容易に
判断できる。
に悪影響を及ぼすような極端に大きな電気抵抗を持つ溶
接状態のものが含まれている場合には、Ｒ２〜Ｒ４９か
らなる直列抵抗回路の電気抵抗はさらに大きくなり、従
ってその直列抵抗回路に流れる電流は一層少なくなるの
でより高精度に電気抵抗の絶対値を計測できる。また、
溶接部Ｒ１とＲ５０との電気抵抗比は、計測結果から分
かるので、溶接部Ｒ１と溶接部Ｒ５０とに計測精度に悪
影響を及ぼすような電気抵抗差があるかどうかは容易に
判断できる。
【００１８】図５は本発明の実施の形態によるステップ
２の計測動作を説明するための環状ループ１の等価回路
図である。ステップ２においては、計測制御部６は、定
電流発生部２および電流切替え部３を制御して溶接部Ｒ
１を含む第１の電流経路５１と溶接部Ｒ５０を含む第２
の電流経路５２とを並列接続して環状ループ１を形成
し、第１の電流経路５１と第２の電流経路５２との接続
点Ｃ１とＣ２６の間に定電流発生部２を接続して所定の
電流を供給する。
２の計測動作を説明するための環状ループ１の等価回路
図である。ステップ２においては、計測制御部６は、定
電流発生部２および電流切替え部３を制御して溶接部Ｒ
１を含む第１の電流経路５１と溶接部Ｒ５０を含む第２
の電流経路５２とを並列接続して環状ループ１を形成
し、第１の電流経路５１と第２の電流経路５２との接続
点Ｃ１とＣ２６の間に定電流発生部２を接続して所定の
電流を供給する。
【００１９】次いで、計測制御部６は、電圧計測部４お
よびスキャナ部５を制御して溶接部Ｒ１〜Ｒ２５および
溶接部Ｒ２６〜Ｒ５０のそれぞれの両端に発生する電圧
を順次測定する。これにより溶接部Ｒ１〜Ｒ５０のそれ
ぞれの電気抵抗の相対値が測定される。溶接部Ｒ１〜Ｒ
２５からなる第１の電流経路５１の電気抵抗をＸとし、
溶接部Ｒ２６〜Ｒ５０からなる第２の電流経路５２の電
気抵抗をＹとする。例えば接続点Ｃ１とＣ２６の間に１
０Ａの電流を供給すると、第１の電流経路５１に流れる
電流Ｉ１はＩ１＝１０Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）であり、第２の電
流経路５２に流れる電流Ｉ２はＩ２＝１０Ｘ／（Ｘ＋
Ｙ）である。全ての溶接部が正常な溶接状態で電気抵抗
が等しいならば電気抵抗ＸおよびＹは等しくなり、した
がって第１の電流経路５１と第２の電流経路５２にはそ
れぞれ５Ａずつ流れることになる。電気抵抗ＸとＹが異
なれば、それに応じて第１の電流経路５１と第２の電流
経路５２を流れる電流も異なる。
よびスキャナ部５を制御して溶接部Ｒ１〜Ｒ２５および
溶接部Ｒ２６〜Ｒ５０のそれぞれの両端に発生する電圧
を順次測定する。これにより溶接部Ｒ１〜Ｒ５０のそれ
ぞれの電気抵抗の相対値が測定される。溶接部Ｒ１〜Ｒ
２５からなる第１の電流経路５１の電気抵抗をＸとし、
溶接部Ｒ２６〜Ｒ５０からなる第２の電流経路５２の電
気抵抗をＹとする。例えば接続点Ｃ１とＣ２６の間に１
０Ａの電流を供給すると、第１の電流経路５１に流れる
電流Ｉ１はＩ１＝１０Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）であり、第２の電
流経路５２に流れる電流Ｉ２はＩ２＝１０Ｘ／（Ｘ＋
Ｙ）である。全ての溶接部が正常な溶接状態で電気抵抗
が等しいならば電気抵抗ＸおよびＹは等しくなり、した
がって第１の電流経路５１と第２の電流経路５２にはそ
れぞれ５Ａずつ流れることになる。電気抵抗ＸとＹが異
なれば、それに応じて第１の電流経路５１と第２の電流
経路５２を流れる電流も異なる。
【００２０】次いで、計測制御部６はスキャナ部５を制
御して各溶接部で発生する電圧降下を順次測定する。各
溶接部に流れる電流値は不明であるが、第１の電流経路
５１内の溶接部Ｒ１〜Ｒ２５には同じ電流が流れるの
で、溶接部Ｒ１〜Ｒ２５の電気抵抗の相対値は正確に求
めることができる。同様に、第２の電流経路５２内の溶
接部Ｒ２６〜Ｒ５０にも同じ電流が流れるので、溶接部
Ｒ２６〜Ｒ５０の電気抵抗の相対値も正確に求めること
ができる。
御して各溶接部で発生する電圧降下を順次測定する。各
溶接部に流れる電流値は不明であるが、第１の電流経路
５１内の溶接部Ｒ１〜Ｒ２５には同じ電流が流れるの
で、溶接部Ｒ１〜Ｒ２５の電気抵抗の相対値は正確に求
めることができる。同様に、第２の電流経路５２内の溶
接部Ｒ２６〜Ｒ５０にも同じ電流が流れるので、溶接部
Ｒ２６〜Ｒ５０の電気抵抗の相対値も正確に求めること
ができる。
【００２１】また、第１および第２の電流経路内の溶接
部の電気抵抗の相対値と、ステップ１で求めた溶接部Ｒ
１およびＲ５０の電気抵抗の絶対値との比が所定の基準
値を超えたときは、計測精度に影響を及ぼすような極端
に異なる溶接状態のものが含まれていると判定できる。
次にステップ３では、ステップ１で求めた溶接部Ｒ１お
よびＲ５０の電気抵抗の絶対値とステップ２で求めた各
溶接部の電気抵抗の相対値とにもとづいて、各溶接部の
電気抵抗の絶対値を計算により求める。即ち、溶接部Ｒ
１の電気抵抗の絶対値を基準として、第１の電流経路５
１に含まれる測定すべき溶接部Ｒ１〜Ｒ２５の各々の電
気抵抗の相対値と溶接部Ｒ１の電気抵抗の相対値とを用
いて、第１の電流経路５１に含まれる溶接部Ｒ１〜Ｒ２
５の各々の電気抵抗の絶対値を計算すると共に、溶接部
Ｒ５０の電気抵抗の絶対値を基準として、第２の電流経
路５２に含まれる測定すべき溶接部Ｒ２６〜Ｒ４９の各
々の電気抵抗の相対値と溶接部Ｒ５０の電気抵抗の相対
値とを用いて、第２の電流経路５２に含まれる溶接部Ｒ
２６〜Ｒ４９の各々の電気抵抗の絶対値を計算する。
部の電気抵抗の相対値と、ステップ１で求めた溶接部Ｒ
１およびＲ５０の電気抵抗の絶対値との比が所定の基準
値を超えたときは、計測精度に影響を及ぼすような極端
に異なる溶接状態のものが含まれていると判定できる。
次にステップ３では、ステップ１で求めた溶接部Ｒ１お
よびＲ５０の電気抵抗の絶対値とステップ２で求めた各
溶接部の電気抵抗の相対値とにもとづいて、各溶接部の
電気抵抗の絶対値を計算により求める。即ち、溶接部Ｒ
１の電気抵抗の絶対値を基準として、第１の電流経路５
１に含まれる測定すべき溶接部Ｒ１〜Ｒ２５の各々の電
気抵抗の相対値と溶接部Ｒ１の電気抵抗の相対値とを用
いて、第１の電流経路５１に含まれる溶接部Ｒ１〜Ｒ２
５の各々の電気抵抗の絶対値を計算すると共に、溶接部
Ｒ５０の電気抵抗の絶対値を基準として、第２の電流経
路５２に含まれる測定すべき溶接部Ｒ２６〜Ｒ４９の各
々の電気抵抗の相対値と溶接部Ｒ５０の電気抵抗の相対
値とを用いて、第２の電流経路５２に含まれる溶接部Ｒ
２６〜Ｒ４９の各々の電気抵抗の絶対値を計算する。
【００２２】より具体的には、測定すべき溶接部Ｒｎを
含む電流経路に溶接部Ｒ１が含まれている場合は、測定
すべき溶接部Ｒｎの電気抵抗の相対値をRenとし、溶接
部Ｒ１の電気抵抗の絶対値および相対値をそれぞれAb1
およびRe1として、溶接部Ｒｎの電気抵抗の絶対値Abnを
次の式により計算する。 Abn＝Ab1×Ren／Re1 測定すべき溶接部Ｒｎを含む電流経路に溶接部Ｒ５０が
含まれている場合は、測定すべき溶接部Ｒｎの電気抵抗
の相対値をRenとし、溶接部Ｒ５０の電気抵抗の絶対値
および相対値をそれぞれAb50およびRe50として、溶接部
Ｒｎの電気抵抗の絶対値Abnを次の式により計算する。 Abn＝Ab50×Ren／Re50 こうして、各溶接部の電気抵抗の絶対値が正確に測定で
きる。
含む電流経路に溶接部Ｒ１が含まれている場合は、測定
すべき溶接部Ｒｎの電気抵抗の相対値をRenとし、溶接
部Ｒ１の電気抵抗の絶対値および相対値をそれぞれAb1
およびRe1として、溶接部Ｒｎの電気抵抗の絶対値Abnを
次の式により計算する。 Abn＝Ab1×Ren／Re1 測定すべき溶接部Ｒｎを含む電流経路に溶接部Ｒ５０が
含まれている場合は、測定すべき溶接部Ｒｎの電気抵抗
の相対値をRenとし、溶接部Ｒ５０の電気抵抗の絶対値
および相対値をそれぞれAb50およびRe50として、溶接部
Ｒｎの電気抵抗の絶対値Abnを次の式により計算する。 Abn＝Ab50×Ren／Re50 こうして、各溶接部の電気抵抗の絶対値が正確に測定で
きる。
【図１】本発明の実施の形態により測定される複数の溶
接部を含む環状ループの形態をした溶接部材を示す図で
ある。
接部を含む環状ループの形態をした溶接部材を示す図で
ある。
【図２】従来の溶接部の非破壊検査方法を説明する図１
の等価回路図である。
の等価回路図である。
【図３】本発明の実施の形態による溶接部の非破壊検査
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態によるステップ１の計測動
作を説明するための環状ループ１の等価回路図である。
作を説明するための環状ループ１の等価回路図である。
【図５】本発明の実施の形態によるステップ２の計測動
作を説明するための環状ループ１の等価回路図である。
作を説明するための環状ループ１の等価回路図である。
１…環状ループ
２…定電流発生部
３…電流切替え部
４…電圧計測部
５…スキャナ部
６…計測制御部
５１…第１の電流経路
５２…第２の電流経路
Ｒ１〜Ｒ５０…溶接部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 柴山 賢一
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会
社デンソー内
Ｆターム(参考） 2G060 AA10 AE01 AE40 AF07 AG13
EA07 HC10 KA11
Claims (8)
- 【請求項１】 複数の導体部を環状に溶接した複数の溶
接部を備えた環状ループ内の該溶接部のそれぞれの抵抗
値を計測することによって、各溶接部の溶接強度を検査
する、溶接部の非破壊検査方法であって、 前記複数の溶接部のうち任意の二つの溶接部のそれぞれ
の両端に逆方向で略同一の大きさの電流を同時に供給
し、前記二つの溶接部のそれぞれの両端の電圧を測定す
ることにより、前記二つの溶接部のそれぞれの電気抵抗
の絶対値を計測し、 前記二つの溶接部をそれぞれ含み、並列接続されて前記
環状ループを形成する二つの電流経路の、並列接続点間
に所定の電流を供給し、前記複数の溶接部のそれぞれの
両端に発生する電圧を測定することにより、前記複数の
溶接部のそれぞれの電気抵抗の相対値を測定し、 前記二つの溶接部の電気抵抗の絶対値を基準として、測
定すべき溶接部の電気抵抗の相対値と前記二つの溶接部
の電気抵抗の相対値とを用いて、前記溶接部の各々の電
気抵抗の絶対値を計算することを特徴とする溶接部の非
破壊検査方法。 - 【請求項２】 測定すべき溶接部の電気抵抗の相対値を
Renとし、前記二つの溶接部のうち測定すべき溶接部を
含む電流経路に含まれるものの電気抵抗の絶対値および
相対値をそれぞれAb1およびRe1として、前記測定すべき
溶接部の電気抵抗の絶対値Abnを次の式により計算する Abn＝Ab1×Ren／Re1 ことを特徴とする請求項１記載の溶接部の非破壊検査方
法。 - 【請求項３】 前記二つの溶接部の電気抵抗の絶対値が
基準範囲から外れている場合に、溶接不良と判定するこ
とを特徴とする請求項１記載の非破壊検査方法。 - 【請求項４】 前記二つの溶接部のそれぞれの両端に逆
方向で略同一の大きさの電流を同時に供給することによ
り、前記二つの溶接部の各々と共に前記環状ループを形
成する通路に分流する電流をなくすことを特徴とする請
求項１記載の非破壊検査方法。 - 【請求項５】 複数の導体部を環状に溶接した複数の溶
接部とを備えた環状ループ内の該複数の溶接部のそれぞ
れの抵抗値を計測することによって、各溶接部の溶接強
度を検査する溶接部の非破壊検査装置であって、 ２系統の電流を発生する電流発生部と、前記電流発生部
からの電流を前記複数の導体部のうち選択された導体部
の間に供給する電流切替え部と、電圧計測部と、前記複
数の導体部のうち選択された導体部に前記電圧計測部を
接続するスキャナ部と、前記電流発生部、前記電流切替
え部、前記電圧計測部、前記スキャナ部を制御する計測
制御部とを備え、 前記計測制御部は、前記電流発生部および前記電流切替
え部を制御して前記複数の溶接部のうち任意の二つの溶
接部のそれぞれの両端に逆方向で略同一の大きさの電流
を同時に供給し、前記スキャナ部を制御して前記二つの
溶接部のそれぞれの両端の電圧を測定することにより前
記二つの溶接部のそれぞれの電気抵抗の絶対値を計測
し、前記電流発生部および前記電流切替え部を制御して
前記二つの溶接部をそれぞれ含み、並列接続されて前記
環状ループを形成する二つの電流通路の並列接続点間に
所定の電流を供給し、前記電圧計測部および前記スキャ
ナ部を制御して前記複数の溶接部のそれぞれの両端に発
生する電圧を測定することにより前記複数の溶接部のそ
れぞれの電気抵抗の相対値を測定し、前記二つの溶接部
の電気抵抗の絶対値を基準として、測定すべき溶接部の
電気抵抗の相対値と前記二つの溶接部の電気抵抗の相対
値とを用いて、前記溶接部の各々の電気抵抗の絶対値を
計算することを特徴とする溶接部の非破壊検査装置。 - 【請求項６】 前記計測制御部は、測定すべき溶接部の
電気抵抗の相対値をRenとし、前記二つの溶接部のうち
測定すべき溶接部を含電流経路に含まれるものの電気抵
抗の絶対値および相対値をそれぞれAb1およびRe1とし
て、前記測定すべき溶接部の電気抵抗の絶対値Abnを次
の式により計算する Abn＝Ab1×Ren／Re1 ことを特徴とする請求項５記載の溶接部の非破壊検査装
置。 - 【請求項７】 前記二つの溶接部の電気抵抗の絶対値が
基準範囲から外れている場合に、溶接不良と判定するこ
とを特徴とする請求項５記載の非破壊検査装置。 - 【請求項８】 前記二つの溶接部のそれぞれの両端に逆
方向で略同一の大きさの電流を同時に供給することによ
り、前記二つの溶接部の各々と共に前記環状ループを形
成する通路に分流する電流をなくすことを特徴とする請
求項５記載の非破壊検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001196809A JP4474808B2 (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 溶接部の非破壊検査方法および溶接部の非破壊検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001196809A JP4474808B2 (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 溶接部の非破壊検査方法および溶接部の非破壊検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003014676A true JP2003014676A (ja) | 2003-01-15 |
| JP4474808B2 JP4474808B2 (ja) | 2010-06-09 |
Family
ID=19034541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001196809A Expired - Fee Related JP4474808B2 (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 溶接部の非破壊検査方法および溶接部の非破壊検査装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4474808B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105181757A (zh) * | 2015-10-12 | 2015-12-23 | 上海电机学院 | 铜铝搅拌摩擦焊接牢固度检测装置及方法 |
| WO2021172728A1 (ko) * | 2020-02-26 | 2021-09-02 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 용접 불량 검사 방법 |
| WO2023063083A1 (ja) * | 2021-10-11 | 2023-04-20 | 日置電機株式会社 | 測定装置、測定システム及び測定方法 |
-
2001
- 2001-06-28 JP JP2001196809A patent/JP4474808B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| CN105181757A (zh) * | 2015-10-12 | 2015-12-23 | 上海电机学院 | 铜铝搅拌摩擦焊接牢固度检测装置及方法 |
| WO2021172728A1 (ko) * | 2020-02-26 | 2021-09-02 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 용접 불량 검사 방법 |
| WO2023063083A1 (ja) * | 2021-10-11 | 2023-04-20 | 日置電機株式会社 | 測定装置、測定システム及び測定方法 |
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| JP4474808B2 (ja) | 2010-06-09 |
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