JP2017051982A - 未溶接箇所の検査方法および未溶接箇所の検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ギア外周側端面31aにギア面取り部31cを有するギア31と、ハブ内周側端面32aにハブ面取り部32cを有するハブ32と、ギア外周側端面31aとハブ内周側端面32aとを合わせたときにギア面取り部31cとハブ面取り部32cとの間に形成されるV溝部34に、溶融金属33aが充填された溶接部33と、を備える。ギア31とハブ32と溶接部33とから構成される被検査物3より、溶接されていない未溶接箇所を検査する。この未溶接箇所の検査方法において、被検査物3のギア面取り部31c側のギア側角度aと、被検査物3のハブ面取り部32c側のハブ側角度bと、を測定し、
ギア側角度aとハブ側角度bとに基づいて、被検査物3の未溶接箇所の有無を判断する。
【選択図】図6
Description
この未溶接箇所の検査方法において、被検査物の第1面取り部側の第1角度と、被検査物の第2面取り部側の第2角度と、を測定する。そして、第1角度と第2角度とに基づいて、被検査物の未溶接箇所の有無を判断する。
即ち、溶接されていない未溶接箇所には、溶接前の第1面取り部や第2面取り部の形状が残るため、第1角度と第2角度とに基づいて、未溶接箇所有りと判断される。また、溶接部には溶接前の第1面取り部や第2面取り部の形状が残らないため、溶接部が盛り上がった形状や凹んだ形状や平らな形状などの異なる形状であっても、第1角度と第2角度とに基づいて、未溶接箇所無しと判断される。
この結果、誤判定することなく未溶接箇所の有無を判断することができる。
実施例1における未溶接箇所の検査方法及び検査装置は、レーザー測定器による検査装置に適用したものである。以下、実施例1における未溶接箇所の検査装置の構成を、「全体構成」と、「未溶接箇所判断処理構成」とに分けて説明する。
図1は、実施例1の未溶接箇所の検査方法及び検査装置が適用されたレーザー測定器による検査装置の全体概略図を示し、図2は、被検査物の斜視図であって、レーザー測定器から被検査物に対してレーザー光が照射されている状態を示している。図3は、被検査物の概略拡大断面図を示し、図4は、被検査物を構成するギアとハブとを分離した状態を示している。図5は、V溝部に溶接ビードが形成される前の状態を示している。以下、全体構成を、図1〜図5に基づき説明する。
ここで、「V溝部34」は、図2と図5に示すように、ハブ32の内周側にギア31を嵌合させ、ギア外周側端面31aとハブ内周側端面32aとを合わせることにより、ギア面取り部31cとハブ面取り部32cとの間にV溝部(溝部)33が形成される。このとき、図5に示すように、ギア面取り部31cとハブ面取り部32cとは互いに向かい合う状態となる。なお、ギア外周側端面31aとハブ内周側端面32aとを合わせた面を、合せ面36という(図3や図5等参照)。
図6は、実施例1のコントローラで実行される未溶接箇所判断処理構成の流れを示している(コントローラ5)。図7は、溶接前のギア面取り部の角度Aと、溶接前のハブ面取り部の角度Bと、を示している。図8は、レーザー測定器で測定された被検査物の第1の位相データを示し、図9は、レーザー測定器で測定された被検査物の第2の位相データを示している。
以下、図6〜図9に基づき、未溶接箇所判断処理構成をあらわす図6の各ステップについて説明する。なお、この処理は、レーザー測定器4で測定された被検査物3の全周データについて、所定の位相毎に繰り返しコントローラ5により実行される。
ここで、「閾値A」は、図7に示すように、溶接前のギア面取り部31cの角度Aに設定される。また、「ギア側角度a」は、レーザー測定器4により測定された被検査物3のギア面取り部31c側の角度である。この「ギア側角度a」は、V溝部34のギア面取り部31c側において、少なくとも一部が溶接されていない場合には、閾値Aと同一となる。これとは反対に、例えば、図8と図9に示すように、V溝部34が溶接されている場合には、「ギア側角度a」を算出する。以下、図8と図9により、「ギア側角度a」の算出方法を説明する。
ここで、「閾値B」は、図7に示すように、溶接前のハブ面取り部32c側の角度Bに設定される。また、「ハブ側角度b」は、レーザー測定器4により測定された被検査物3のハブ面取り部32c側の角度である。この「ハブ側角度b」は、V溝部34のハブ面取り部32c側において、少なくとも一部が溶接されていない場合には、閾値Bと同一である。これとは反対に、例えば、図8と図9に示すように、V溝部34が溶接されている場合には、「ハブ側角度b」を算出する。以下、図8と図9により、「ハブ側角度b」の算出方法を説明する。
ここで、「閾値C」は、図8と図9に示すように、共通平坦面35から、溶接による接合強度が得られる高さ位置までが、閾値Cとして設定される。この「溶接による接合強度が得られる位置」とは、例えば、共通平坦面35よりも僅かに上の高さ位置に設定される。また、「溶接部高さh」は、レーザー測定器4により測定された溶接部33の溶接部高さhである。この「溶接部高さh」は、共通平坦面35から、溶接部33のうち最も盛り上がっている部分までの高さである。例えば、図8では、共通平坦面35から部分P11までの高さh11(以下、「第1溶接部高さh11」という。)が、溶接部高さhに相当する。なお、その第1溶接部高さh11は閾値C以上と判断される。また、図9では、溶接部33が共通平坦面35よりも合せ面36側にあるため、閾値C未満と判断される。
ここで、「閾値D」は、図8と図9に示すように、共通平坦面35から、被検査物3を他の部品等に組み付ける等した場合に溶接部33がその他の部品等と干渉しない高さ位置までが、閾値Dとして設定される。また、「溶接部高さh」はステップS5で説明したとおりであり、図8の第1溶接部高さh11は閾値Dと同一と判断される。
実施例1の未溶接箇所の検査装置における作用を、「未溶接箇所判断処理作用」と、「未溶接箇所判断作用」と、「未溶接箇所の検査方法の特徴作用」とに分けて説明する。
実施例1の未溶接箇所判断処理作用を、図6に示すフローチャートに基づき説明する。
図8〜図15は、レーザー測定器で測定された被検査物の各位相データを示している。以下、実施例1の未溶接箇所判断作用を、図7〜図15に基づきに基づき説明する。
なお、「ギア側角度a」と「ハブ側角度b」の算出方法と「溶接部高さh」の求め方については、図6のステップS1〜ステップS2とステップS5において説明したので、図8と同一符号を付し、詳細な説明は省略する。また、図14では、図8の第1ギア側角度a11をギア側角度aと示し、第1ハブ側角度b11をハブ側角度bと示し、第1溶接部高さh11を溶接部高さhと示した。
なお、「ギア側角度a」と「ハブ側角度b」の算出方法と「溶接部高さh」の求め方については、図6のステップS1〜ステップS2とステップS5において説明したので、図8と同一符号を付し、詳細な説明は省略する。また、図15では、図8の第1ギア側角度a11をギア側角度aと示し、第1ハブ側角度b11をハブ側角度bと示し、第1溶接部高さh11を溶接部高さhと示した。
例えば、溶接部の検査方法として、レーザー測定装置にて測定した溶接ビードの高さに基づいて、溶接の欠陥が検査される。
即ち、溶接されていない未溶接箇所には、溶接前のギア面取り部31cやハブ面取り部32cの形状が残るため、ギア側角度aとハブ側角度bとに基づいて、未溶接箇所有りと判断される(図6のステップS3)。また、溶接部33には溶接前のギア面取り部31cやハブ面取り部32cの形状が残らないため、溶接部33が盛り上がった形状や凹んだ形状や平らな形状などの異なる形状であっても、ギア側角度aとハブ側角度bとに基づいて、未溶接箇所無しと判断される(図6のステップS4)。
この結果、誤判定することなく未溶接箇所の有無が判断される(図6のステップS3〜ステップS4)。
即ち、ギア側角度aが閾値A以上、または、ハブ側角度bが閾値B以上のときに、未溶接箇所有りと判断される(図6のステップS3)。また、ギア側角度aが閾値A未満、かつ、ハブ側角度bが閾値B未満のときに、未溶接箇所無しと判断される(図6のステップS4)。
従って、精度よく未溶接箇所の有無が判断される。
即ち、ギア側角度aが溶接前のギア面取り部31cの角度A以上のとき、または、ハブ側角度bが溶接前のハブ面取り部32cの角度B以上のとき、未溶接箇所有りと判断される(図6のステップS3)。また、ギア側角度aが溶接前のギア面取り部31cの角度A未満、かつ、ハブ側角度bが溶接前のハブ面取り部32cの角度B未満のときに、未溶接箇所無しと判断される(図6のステップS4)。
従って、溶接前のギア面取り部31cとハブ面取り部32cのそれぞれの角度A,Bに基づいて未溶接箇所の有無が判断されるので、それぞれの閾値A,Bを決定するために行われる実験等の工数が低減される。
即ち、未溶接箇所無しと判断されたとき(図6のステップS4)、溶接部高さhが閾値C未満の場合には溶接不足と判断され、溶接部高さhが閾値Dよりも大きい場合には溶接過剰と判断され、いずれの場合も溶接欠陥有りと判断される(図6のステップS7)。また、未溶接箇所無しと判断されたとき(図6のステップS4)、溶接部高さhが、閾値C以上かつ閾値D以下である場合には、溶接欠陥無しと判断される(図6のステップS8)。
従って、未溶接箇所の有無の判断に加え(図6のステップS3〜ステップS4)、溶接欠陥の有無についても判断される(図6のステップS7〜ステップS8)。
実施例1の未溶接箇所の検査方法および検査装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
第2端面(ハブ内周側端面32a)に第2面取り部(ハブ面取り部32c)を有する第2部材(ハブ32)と、
第1端面(ギア外周側端面31a)と第2端面(ハブ内周側端面32a)とを合わせたときに第1面取り部(ギア面取り部31c)と第2面取り部(ハブ面取り部32c)との間に形成される溝部(V溝部34)に、溶融金属33aが充填された溶接部33と、を備え、
第1部材(ギア31)と第2部材(ハブ32)と溶接部33とから構成される被検査物3より、溶接されていない未溶接箇所を検査する未溶接箇所の検査方法において、
被検査物3の第1面取り部(ギア面取り部31c)側の第1角度(ギア側角度a)と、被検査物3の第2面取り部(ハブ面取り部32c)側の第2角度(ハブ側角度b)と、を測定し、
第1角度(ギア側角度a)と第2角度(ハブ側角度b)とに基づいて、被検査物3の未溶接箇所の有無を判断する(図6)。
このため、誤判定することなく未溶接箇所の有無を判断する未溶接箇所の検査方法を提供することができる。
このため、(1)の効果に加え、精度よく未溶接箇所の有無を判断することができる。
このため、(2)の効果に加え、溶接前の第1面取り部(ギア面取り部31c)と第2面取り部(ハブ面取り部32c)のそれぞれの角度A,Bに基づいて未溶接箇所の有無が判断されるので、それぞれの閾値A,Bを決定するために行われる実験等の工数を低減することができる。
第1角度(ギア側角度a)と第2角度(ハブ側角度b)に基づいて未溶接箇所無しと判断されたとき、溶接部高さhが、第3閾値(閾値C)未満の場合または第4閾値(閾値D)よりも大きい場合には溶接欠陥有りと判断し、溶接部高さhが、第3閾値(閾値C)以上かつ第4閾値(閾値D)以下である場合には、溶接欠陥無しと判断する(図6)。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、未溶接箇所の有無の判断に加え、溶接欠陥の有無についても判断することができる。
被検査物3の第1面取り部(ギア面取り部31c)側の第1角度(ギア側角度a)と、被検査物3の第2面取り部(ハブ面取り部32c)側の第2角度(ハブ側角度b)と、を測定する測定器(レーザー測定器4)と、
第1角度(ギア側角度a)と第2角度(ハブ側角度b)とに基づいて、被検査物3の未溶接箇所の有無を判断する制御部(コントローラ5)と、
を備える(図1と図6)。
このため、誤判定することなく未溶接箇所の有無を判断する未溶接箇所の検査装置を提供することができる。
2 転置台
3 被検査物
31 ギア(第1部材)
31a ギア外周側端面(第1端面)
31b ギア平坦面
31c ギア面取り部(第1面取り部)
32 ハブ(第2部材)
32a ハブ内周側端面(第2端面)
32b ハブ平坦面
32c ハブ面取り部(第2面取り部)
33 溶接部
33a 溶融金属
34 V溝部(溝部)
4 レーザー測定器(測定器)
5 コントローラ(制御部)
a ギア側角度(第1角度)
b ハブ側角度(第2角度)
h 溶接部の高さ
Claims (5)
- 第1端面に第1面取り部を有する第1部材と、
第2端面に第2面取り部を有する第2部材と、
前記第1端面と前記第2端面とを合わせたときに前記第1面取り部と前記第2面取り部との間に形成される溝部に、溶融金属が充填された溶接部と、を備え、
前記第1部材と前記第2部材と前記溶接部とから構成される被検査物より、溶接されていない未溶接箇所を検査する未溶接箇所の検査方法において、
前記被検査物の前記第1面取り部側の第1角度と、前記被検査物の前記第2面取り部側の第2角度と、を測定し、
前記第1角度と前記第2角度とに基づいて、前記被検査物の未溶接箇所の有無を判断する
ことを特徴とする未溶接箇所の検査方法。 - 請求項1に記載された未溶接箇所の検査方法において、
前記第1角度が第1閾値以上、または、前記第2角度が第2閾値以上のときに、未溶接箇所有りと判断する
ことを特徴とする未溶接箇所の検査方法。 - 請求項2に記載された未溶接箇所の検査方法において、
前記第1閾値は溶接前の前記第1面取り部の角度であり、前記第2閾値は溶接前の前記第2面取り部側の角度である
ことを特徴とする未溶接箇所の検査方法。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載された未溶接箇所の検査方法において、
前記溶接部の溶接部高さを測定し、
前記第1角度と前記第2角度に基づいて未溶接箇所無しと判断されたとき、前記溶接部高さが、第3閾値未満の場合または第4閾値よりも大きい場合には溶接欠陥有りと判断し、前記溶接部高さが、第3閾値以上かつ第4閾値以下である場合には、溶接欠陥無しと判断する
ことを特徴とする未溶接箇所の検査方法。 - 第1端面に第1面取り部を有する第1部材と、第2端面に第2面取り部を有する第2部材と、前記第1端面と前記第2端面とを合わせたときに前記第1面取り部と前記第2面取り部との間に形成される溝部に、溶融金属が充填された溶接部と、から構成される被検査物と、
前記被検査物の前記第1面取り部側の第1角度と、前記被検査物の前記第2面取り部側の第2角度と、を測定する測定器と、
前記第1角度と前記第2角度とに基づいて、前記被検査物の未溶接箇所の有無を判断する制御部と、
を備える未溶接箇所の検査装置。
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