JP2016070865A - 溶接ビードの検査装置、溶接ビードの検査方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明が解決しようとする課題は、リブが存在する場合であっても自動で溶接ビードを検査することができる溶接ビードの検査装置、溶接ビードの検査方法を提供することである。
図1(A)に示すように、本実施形態では、波形放熱板1と、その波形放熱板1に溶接された枠部材2との溶接箇所に形成された溶接ビード3を検査の対象としている。波形放熱板1の表面には、複数のリブ1aが設けられている。このリブ1aは、図1(C)に示すように、波形放熱板1の表面から概ね垂直に立ち上がった状態で、所定の間隔で設けられている。なお、図1(C)では溶接ビード3の図示を省略している。
具体的には、図4に示すように、波形放熱板1は、製造工程において、溶接装置で枠部材2と溶接された後、ベルトコンベア10等によって溶接装置の外部に移送される。このとき、波形放熱板1の両側、より具体的には溶接ビード3が形成された左端および右端に沿って、それぞれ移動レール11が設けられている。
評価装置20は、図6に示す処理を実行することで溶接品質を評価する。具体的には、評価装置20は、上記した図4に示したように溶接が完了して波形放熱板1が移送されると、右端および左端の往路走査を行う(S1)。この往路走査は、波形放熱板1の前端から後端に向かってセンサ4を移動させつつ、溶接ビード3の幅を測定するものである。このとき、測定結果は、後述するように往路走査画像として取り込まれる(図9(A)参照)。このステップS1および後述するステップS4において一箇所の距離を測定する工程が測定工程に相当し、溶接ビード3の全長に渡って測定を繰り返す工程が走査工程に相当する。なお、走査速度は、本実施形態では概ね100mm/secとしている。
そこで、評価装置20は、往路走査時には図8(A)に示すように進行方向つまり後端側に位置していた照射部4aが、復路走査時には図8(B)に示すように進行方向、つまり、前端側に位置するように、センサ4の向きを180°変更する。その状態で、評価装置20は、往路走査を行う(S4)。このとき、測定結果は、後述するように復路走査画像として取り込まれる(図9(B)参照)
さて、これらの測定や評価は、上記した図4に示したように工場内で行われる。そのため、照明や太陽光等の外乱光が存在する場合がある。そこで、擬似的に外乱光を状態で正確に測定できるかを検証している。
検査装置30は、照射部4aと照射部4aからの照射軸からずれた位置に設けられている受光部4bとを有するセンサ4を、波形放熱板1の端部から外側であって、照射方向がリブ1aの高さ方向に対して傾斜した状態となるように配置し、その状態で溶接ビード3の幅方向における距離を測定する。この場合、溶接ビード3に照射する照射光および溶接ビード3で反射した反射光は、波形放熱板1に対して斜め方向に照射あるいは反射される。そのため、波形放熱板1の真上にセンサ4を設ける場合に比べて、波形放熱板1から立ち上がったリブ1aによって照射光または反射光が遮られる部位を少なくすることができ、溶接ビード3までの距離を測定することができる。つまり、リブ1aが存在している場合であっても、溶接ビード3を検査することができる。
センサ4を走査機構31により溶接ビード3に沿って移動させるので、自動で溶接ビード3の検査を行うことができる。したがって、検査工程の省力化や高速化を促進することができるとともに、作業者の熟練度等にかかわらず一様に検査を行うことができ、定量的に品質管理を行うことができる。
実施形態で示した各種の数値は一例であり、それらに限定されるものではない。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
Claims (4)
- 表面に複数のリブが形成された波形放熱板を枠部材に溶接した場合に形成される溶接ビードを検査するための溶接ビードの検査装置であって、
対象部位に直線状の検出領域を形成するように光を照射する照射部と、前記照射部が光を照射する際の照射方向からずれた位置に設けられ前記対象部位で反射した光を受光する受光部とを有し、前記検出領域に含まれる各点までの距離を測定する光学式距離センサと、
前記溶接ビードの全長を走査するために、前記光学式距離センサを前記溶接ビードに沿って移動させる走査機構と、
前記溶接ビードの全長に渡る走査結果に基づいて溶接箇所の品質を評価する評価装置と、を備え、
前記光学式距離センサは、前記波形放熱板の端部よりも外側であって、その照射方向が前記リブの高さ方向に対して傾斜した状態となるように配置されていることを特徴とする溶接ビードの検査装置。 - 前記走査機構は、前記光学式距離センサを前記溶接ビードに沿って往復走査させるものであり、往路走査時および復路走査時のいずれにおいても前記照射部が進行方向側となるように、前記光学式距離センサの向きを往路走査時と復路走査時とで反転させることを特徴とする請求項1記載の溶接ビードの検査装置。
- 前記評価装置は、往路走査時の測定結果と復路走査時の走査結果とを合成することで、一方向の走査では距離が測定できなかった部位を補完した上で、溶接品質の評価を行うことを特徴とする請求項2記載の溶接ビードの検査装置。
- 表面に複数のリブが形成された波形放熱板を枠部材に溶接した場合に形成される溶接ビードを検査するための溶接ビードの検査方法であって、
前記波形放熱板の外側に位置して設けられている光学式距離センサを用い、前記リブの高さ方向に対して傾斜した状態で光を照射して前記溶接ビードまでの距離を測定する測定工程と、
前記溶接ビードに沿って前記光学式距離センサを移動させ、当該溶接ビードの全長を走査する走査工程と、
前記溶接ビードの全長に渡る走査結果に基づいて、溶接箇所の品質を評価する評価工程と、を含むことを特徴とする溶接ビードの検査方法。
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