JP2017226010A - 溶接欠陥検出システムおよびこれを備える溶接欠陥検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パルスアーク溶接において高精度に溶接欠陥を検出可能な溶接欠陥検出システム及びこれを備える溶接欠陥検出装置を提供する。【解決手段】パルスアーク溶接の溶接欠陥を溶接電流Ｉ及び溶接電圧Ｖの値に基づき検出する溶接欠陥検出システム（以下、システムと略す）５０である。このシステム５０は、溶接電流Ｉ及び溶接電圧Ｖの度数分布図を作成する作図部５８と、度数分布図での度数の極大値を結ぶ線に平行な線で、短絡及び非短絡のエリアに度数分布図を区画する第一区画部と、溶接電流Ｉのベース及びピークのエリアに度数分布図を区画する第二区画部とを具備する。またシステム５０は、各エリアの要約統計量、及び溶接電流の値に基づく要約統計量を、夫々算出する統計量算出部を具備する。更にシステム５０は、要約統計量が夫々に対応する基準値を超える程度により、溶接欠陥の有無を判断する欠陥判断部を具備する。【選択図】図１

Description

本発明は、溶接欠陥検出システムおよびこれを備える溶接欠陥検出装置に関するものである。

ミグ溶接やマグ溶接のようなアーク溶接では、ワイヤの先端からアークが発生することにより、ワイヤの一部が溶融し、磁場による熱的ピンチ効果によりワイヤにくびれが生じて、溶滴がワイヤからドロップ状に離脱する。このような溶接では、電圧を高くすると、溶滴が小さくなりスプレー状になる。溶滴がドロップ状とスプレー状との間となるような電圧にした場合、スパッタが多発する。

このようなスパッタを防ぐ溶接として、溶接電流をパルス波形にした、パルスミグ溶接およびパルスマグ溶接がある。溶接電流をパルス波形にすることで、ワイヤからの溶滴の形成および離脱がタイミングよく行われるので、スパッタの発生を抑えることができる。

ところで、スパッタなどの溶接欠陥を検出する従来の溶接欠陥検出装置では、溶接電流および溶接電圧を測定し、これら測定された値が目標の範囲内を所定回数だけ逸脱すると、警報出力をするように構成されている（例えば、特許文献１参照）。このような溶接欠陥検出装置は、溶接の施工を進めつつ、溶接欠陥の有無を検出できるという長所がある。

特許第３２８５２０３号公報

しかしながら、上記特許文献の溶接欠陥検出装置は、溶接電流および溶接電圧が大きく変動しない溶接を対象としているので、溶接電流がパルス波形となるパルスミグ溶接やパルスマグ溶接に適用すると、十分な精度が得られなかった。

そこで、本発明は、パルスアーク溶接において高精度に溶接欠陥、特にブローホールを検出することが可能な溶接欠陥検出システムおよびこれを備える溶接欠陥検出装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の発明に係る溶接欠陥検出システムは、パルスアーク溶接の施工をしながら、この施工で置かれた溶接ビードにおける欠陥を、当該パルスアーク溶接の測定された溶接電流および溶接電圧の値に基づいて検出する溶接欠陥検出システムであって、
上記溶接電流および溶接電圧の値をそれぞれ直交座標系の軸として、所定時間における度数分布図を作成する作図部と、
上記度数分布図における度数の極大値を２つ検出し、これら極大値を結ぶ線に平行な線で短絡および非短絡のエリアに度数分布図を区画する第一区画部と、
上記溶接電流のベースおよびピークのエリアに度数分布図を区画する第二区画部と、
上記第一区画部および第二区画部で区画された各エリアの要約統計量、および上記所定時間における溶接電流の値に基づく要約統計量を、それぞれ算出する統計量算出部と、
上記統計量算出部で算出された要約統計量がそれぞれに対応する基準値を超えている程度によって、上記溶接ビードにおける欠陥の有無を判断する欠陥判断部とを具備するものである。

また、第２の発明に係る溶接欠陥検出システムは、第１の発明に係る溶接欠陥検出システムにおける欠陥判断部が、
各エリアの要約統計量がそれぞれの基準値を超えているか否かを判断する個別判断部と、
上記個別判断部によるそれぞれの判断に重み付けをした値によって、溶接ビードにおける欠陥の有無を判断する総合判断部とを有するものである。

さらに、第３の発明に係る溶接欠陥検出システムは、第２の発明に係る溶接欠陥検出システムにおいて、各エリアの要約統計量に対応する基準値の設定、および／または、重み付けの係数の設定を、自動で行うものである。

加えて、第４の発明に係る溶接欠陥検出システムは、第１乃至第３のいずれかの発明に係る溶接欠陥検出システムにおける第二区画部が、溶接電流のベースおよびピークのエリアの間において、遷移のエリアにも度数分布図を区画するものである。

また、第５の発明に係る溶接欠陥検出システムは、第１乃至第４のいずれかの発明に係る溶接欠陥検出システムにおける各エリアの要約統計量が、非短絡でのベースおよび遷移のエリアだと分散であり、非短絡でのピークのエリアだと分散、度数および最頻値であり、短絡でのエリアだと度数であり、
所定時間における溶接電流の要約統計量が、周波数領域での標準偏差である。

また、第６の発明に係る溶接欠陥検出装置は、第１乃至第５のいずれかの発明に係る溶接欠陥検出システムを備える溶接欠陥検出装置であって、
パルスアーク溶接の溶接電流および溶接電圧をそれぞれ測定する電流計および電圧計と、
上記電流計および電圧計でそれぞれ測定された溶接電流および溶接電圧の値を記録するとともに上記溶接欠陥検出システムに接続された記録器と、
上記溶接欠陥検出システムによる溶接ビードにおける欠陥が検出された際に警告する警告器とを備えるものである。

上記溶接欠陥検出システムおよびこれを備える溶接欠陥検出装置によると、度数分布図および溶接電流の値に基づく要約統計量により溶接欠陥を検出するので、パルスアーク溶接において、高精度に溶接欠陥を検出することができる。

本発明の実施の形態に係る溶接欠陥検出装置を示す概略構成図である。 同溶接欠陥検出装置が備える溶接欠陥検出システムのブロック図である。 溶接欠陥が無い場合において、同溶接欠陥検出システムに転送される所定時間における溶接電流（実線）および溶接電圧（破線）のグラフである。 溶接欠陥が有る場合において、同溶接欠陥検出システムに転送される所定時間における溶接電流（実線）および溶接電圧（破線）のグラフである。 同溶接欠陥検出システムの作図部により作成される溶接欠陥が無い場合の度数分布図である。 同溶接欠陥検出システムの作図部により作成される溶接欠陥が有る場合の度数分布図である。 同溶接欠陥検出システムの第一区画図の機能を説明する図であり、（ａ）が度数の極大値を結ぶ線について示し、（ｂ）がこの線に平行で且つ短絡および非短絡に度数分布図を区画する線について示す。 同溶接欠陥検出システムの第二区画図の機能を説明するとともに、区画された６つのエリアを説明する図である。 同溶接欠陥検出装置の動作を線表で示す図である。 同溶接欠陥検出装置が備えるディスプレイの表示を示す図である。

以下、本発明の実施の形態に係る溶接欠陥検出システムおよびこれを備える溶接欠陥検出装置について説明する。上記溶接欠陥検出システムおよび溶接欠陥検出装置は、パルスアーク溶接（例えば、パルスミグ溶接またはパルスマグ溶接）の施工をする溶接装置に接続されて、この施工で置かれた溶接ビードにおける欠陥（特にブローホール）を、当該パルスアーク溶接の測定された溶接電流および溶接電圧の値に基づいて検出するものである。なお、以下では、溶接ビードにおけるブローホールを単に溶接欠陥と言う。

まず、上記溶接欠陥検出装置について図１に基づき説明する。

図１に示すように、この溶接欠陥検出装置１は、母材Ｍから溶接電源装置Ａへの回路の電流（溶接電流Ｉ）を測定する電流計２と、ワイヤ供給装置Ｗおよび母材Ｍの電圧（溶接電圧Ｖ）を測定する電圧計３と、これら電流計２および電圧計３で測定された溶接電流Ｉおよび溶接電圧Ｖの値を記録するとともに出力し得るデータレコーダ４とを備える。また、上記溶接欠陥検出装置１は、上記データレコーダ４から出力された溶接電流Ｉおよび溶接電圧Ｖの値を処理するデータ処理機５（例えば、パーソナルコンピュータ）を備える。このデータ処理機５には、詳しくは後述するが、上記データレコーダ４からの溶接電流Ｉおよび溶接電圧Ｖの値に基づいて溶接欠陥を検出する上記溶接欠陥検出システムが格納されている。さらに、上記溶接欠陥検出装置１は、上記データ処理機５による処理の結果を表示するディスプレイ６と、上記データ処理機５との間で指示を受け渡すリレー７と、このリレー７に接続された警告灯８と、このリレー７との間で指示を受け渡すとともに溶接ロボット（図示省略）を制御する溶接ロボット制御盤９とを備える。

上記電流計２、電圧計３およびデータレコーダ４には、公知の機器が採用される。例えば、上記電流計２は、クランプメータまたはシャント抵抗などである。図１には、電流計２、電圧計３およびデータレコーダ４を１つずつ、１組として示したが、２組であってもよい。すなわちデータ処理機５で一方の組のデータレコーダ４から記録データの読み出しと溶接欠陥検出処理している間に他方の組のデータレコーダ４がデータ記録するようデータ処理機５がそれぞれのデータレコーダ４の動作を交互に切り替えることで、溶接および溶接欠陥の検出を間断なく行うことが可能になることは明らかである。電圧計と電流計の各出力は２台のデータレコーダ４で共有しても良い。

以下、本発明の要旨である上記溶接欠陥検出システムについて図２に基づき詳細に説明する。

図２に示すように、上記データ処理機５に格納されている溶接欠陥検出システム５０は、データレコーダ４からの溶接電流Ｉおよび溶接電圧Ｖの値に基づいて度数分布図を作成する作図部５８と、この作図部５８で作成された度数分布図をそれぞれ区画する第一区画部５１および第二区画部５２とを具備する。また、上記溶接欠陥検出システム５０は、これら第一区画部５１および第二区画部５２で区画されたエリアでの要約統計量、および、データレコーダ４からの溶接電流Ｉの値に基づく要約統計量をそれぞれ算出する統計量算出部５３を具備する。さらに、上記溶接欠陥検出システム５０は、上記統計量算出部５３で算出された要約統計量とそれぞれ比較するための基準値を設定する基準値設定部５７を具備する。加えて、上記溶接欠陥検出システム５０は、上記統計量算出部５３で算出された要約統計量がそれぞれに対応する上記基準値を超えている程度によって、上記溶接欠陥の有無を判断する欠陥判断部５４を具備する。

上記作図部５８は、上記溶接電流Ｉおよび溶接電圧Ｖの値をそれぞれ直交座標系の軸として、所定時間における上記溶接電流Ｉおよび溶接電圧Ｖの値の度数分布図を作成するものである。この度数分布図を作成する手順は次の通りである。データレコーダ４からの溶接電流Ｉおよび溶接電圧Ｖの値は、一定の時間（例えば溶接の１パスに要した時間）における連続的な値である。これら一定の時間における値を、図３に示すように、フィルタリング処理した上で所定時間（例えば１秒）ごとに抽出する。なお、図３および後述する図４では、溶接電流Ｉの連続的な値を実線で示し、溶接電圧Ｖの連続的な値を破線で示す。この所定時間における溶接電流Ｉおよび溶接電圧Ｖの連続的な値を、予め定められた処理周期（例えば１ｋＨｚ）で個々の値として抽出し、これら抽出された値を上記直交座標系にプロットする。例えば、上記所定時間が１秒で且つ上記処理周期が１ｋＨｚの場合、上記直交座標系にプロットされる点は、１秒（所定時間）／１ｋＨｚ（処理周期）＝１０００個となる。このように値がプロットされた上記直交座標系が度数分布図となり、その一例を図５に示す。

ここで、上述した図３および図５は溶接欠陥が無い場合であり、溶接欠陥が有る場合を図４および図６に示す。図５（溶接欠陥が無い場合）と図６（溶接欠陥が有る場合）との対比から明らかなように、上記度数分布図において、溶接欠陥が有る場合は、短絡に相当するエリアで度数が大きく、非短絡に相当するエリアで溶接電圧Ｖの高低方向（図５および図６では縦方向）のばらつきが大きく、ピークに相当するエリアで度数が大きい。溶接欠陥が有る場合に度数分布図で現れるこのような特徴を数値として定量的に捉え、捉えられた数値と基準値とを比較し、その比較の結果を溶接欠陥の検出に用いるのが、本発明の技術的思想である。

上記第一区画部５１は、上記度数分布図における度数の極大値を２つ検出し、これら２つの極大値を結ぶ線に平行な線で短絡および非短絡のエリアに度数分布図を区画するものである。短絡および非短絡のエリアに度数分布図を区画する手順は次の通りである。図７の（ａ）に示すように、度数分布図において、例えばヒストグラム分布で度数が極大となる部分Ｈを２つ検出し、これら２つの部分Ｈ、つまり２つの極大値Ｈを線Ｌ１で貫通させる。この線Ｌ１を溶接電圧Ｖが低くなる方向（図７では下方向）に平行移動させて、図７の（ｂ）に示すように、当該線Ｌ２により上記度数分布図が溶接電圧Ｖの大きい点群（非短絡）と小さい点群（短絡）とに区画される。

上記第二区画部５２は、上記溶接電流Ｉのベース、ピークおよび遷移のエリアに度数分布図を区画するものである。なお、図３および図４に示すように、上記パルス状の溶接電流Ｉ（実線）および溶接電圧Ｖ（破線）において、ベースとは谷の部分Ｂであり、ピークとは山の部分Ｐであり、遷移とは立ち上がりおよび立ち下がりの部分ｒｆである。すなわち、上記第二区画部５２は、図８に示すように、上記度数分布図を、溶接電流Ｉの小さい点群と、溶接電流Ｉの大きい点群と、その間の点群とに区画する。上記溶接電流Ｉの小さい点群が溶接電流Ｉのベースに相当し、上記溶接電流Ｉの大きい点群が溶接電流Ｉのピークに相当し、その間の点群が溶接電流Ｉの遷移（つまり、立ち上がりおよび立ち下がり）に相当する。以下では、上記度数分布図において、図８に示すように、上記第一区画部５１および第二区画部５２で区画された６つのエリアのうち、非短絡のエリアで溶接電流Ｉの小さい方から非短絡ベースエリアＰＢ、非短絡遷移エリアＰｒｆ、および非短絡ピークエリアＰＰと言い、短絡のエリアで溶接電流Ｉの小さい方から短絡ベースエリアｓＢ、短絡遷移エリアｓｒｆ、および短絡ピークエリアｓＰと言う。なお、非短絡のエリアである非短絡ベースエリアＰＢ、非短絡遷移エリアＰｒｆ、および非短絡ピークエリアＰＰは、溶接電圧Ｖの大きい点群である。一方で、短絡のエリアである短絡ベースエリアｓＢ、短絡遷移エリアｓｒｆ、および短絡ピークエリアｓＰは、溶接電圧Ｖの小さい点群である。

上記統計量算出部５３は、上記第一区画部５１および第二区画部５２で区画された６つのエリアの要約統計量と、上記所定時間における溶接電流Ｉの値に基づく要約統計量とを算出するものである。具体的には、上記６つのエリアの要約統計量として、非短絡ベースエリアＰＢで分散を算出し、非短絡遷移エリアＰｒｆで分散を算出し、非短絡ピークエリアＰＰで分散、度数および最頻値を算出し、短絡の３つエリアｓＢ，ｓｒｆ，ｓＰでそれぞれ度数を算出する。また、溶接電流Ｉの値に基づく要約統計量として、上記所定時間における溶接電流Ｉの値をフーリエ変換し、フーリエ変換された値を所定の周波数領域で抽出し、抽出された値の標準偏差を算出する。すなわち、上記統計量算出部５３で算出される要約統計量は、次の（１）〜（９）の９つであり、具体的には、（１）非短絡ベースエリアＰＢでの分散、（２）非短絡遷移エリアＰｒｆでの分散、（３）非短絡ピークエリアＰＰでの分散、（４）非短絡ピークエリアＰＰでの度数、（５）非短絡ピークエリアＰＰでの最頻値、（６）短絡ベースエリアｓＢでの度数、（７）短絡遷移エリアｓｒｆでの度数、（８）短絡ピークエリアｓＰでの度数、（９）フーリエ変換された溶接電流Ｉの値の標準偏差である。

上記欠陥判断部５４は、図２に示すように、上記要約統計量がそれぞれの基準値を超えているか否かを判断する個別判断部５５と、この個別判断部５５によるそれぞれの判断に重み付けをした値によって、溶接欠陥の有無を判断する総合判断部５６とを有する。上記個別判断部５５は、上記要約統計量とそれぞれの基準値とを比較し、要約統計量が基準値を超える（または要約統計量が基準値以上である）ごとに数字の１を総合判断部５６に出力し、そうでなければ数字の０を総合判断部５６に出力する。上記総合判断部５６は、個別判断部５５で出力された値（つまり１または０）に対して、個別判断部５５で比較された要約統計量の重要度に応じて重み付けの係数を乗じ、つまり重み付けをする。これら重み付けがされた値を合算し、この合算された値が閾値を超えていれば、溶接欠陥が発生したとして、リレー７を介して警告灯８に指示する。また、上記総合判断部５６は、溶接欠陥が検出されたか否かに関わらず、この検出のための処理の過程で生成されたデータを記録媒体５９（例えばハードディスク）に保管するとともに、この処理の経過を表またはグラフとしてディスプレイ６に出力する。なお、重み付けの係数の設定は、手動で行われてもよく、自動で行われてもよい。重み付けの係数の設定が自動で行われる場合、例えば、欠陥の有無が予め分かっている溶接サンプルの要約統計量に基づく判別分析が使用される。

上記基準値設定部５７は、上記データレコーダ４からの溶接電流Ｉおよび溶接電圧Ｖの値に基づいて、上記９つの要約統計量とそれぞれ比較するための９つの基準値を設定するものである。上記基準値設定部５７は、例えば、上記データレコーダ４からの溶接電流Ｉおよび溶接電圧Ｖの平均値および最頻値を算出し、これら平均値および最頻値から上記９つの基準値を設定する。なお、基準値の設定は、手動で行われてもよく、自動で行われてもよい。基準値の設定が自動で行われる場合、例えば、欠陥の有無が予め分かっている溶接サンプルの要約統計量に基づく判別分析が使用される。この場合、基準値は、９つではなく、１つの数式（多次元）となることもあり得る。

以下、上記溶接欠陥検出システム５０およびこれを備える溶接欠陥検出装置１の動作について説明する。

溶接ロボットによりパルスアーク溶接が施工されると、測定された溶接電流Ｉおよび溶接電圧Ｖの値がデータレコーダ４に記録される。

これらを図９に基づいて説明すれば、溶接信号がＯＮになるとモードが溶接中になり、溶接欠陥検出装置１はデータ記録を開始する（溶接モード）。

溶接開始は溶接電流Ｉを検出することで知ることができる。図１に図示していないが、溶接電源Ａには溶接電流Ｉが流れている間リレー接点を閉じる機能を持つものが多く、外部へ接点信号を取り出すことで溶接信号として利用できる。接点がオンからオフに切り替わった時点で溶接が終了したことになる。溶接ロボットから溶接中の信号を外部にとりだすことでも同様の効果が得られる。

溶接信号がＯＮからＯＦＦに変化する（すなわち１パス）分の溶接が終了すると、データ処理機５は溶接ロボットを待機させるとともに、データレコーダ４からの溶接電流Ｉおよび溶接電圧Ｖの値を出力（転送）させて欠陥検出処理する（検出モード）。なお、溶接信号がＯＮからＯＦＦに変化する時間である一定の時間は、１パスに限らず、例えば一つの溶接が開始されて終了する時間である。

データ処理機５での処理により溶接欠陥が検出されると、警告灯８を点灯してオペレータに通報する。警告灯８の点灯は、図示しない解除ボタンを押すことで解除される。解除ボタンを押すことで、警告灯８がＯＦＦとなり次の溶接を待機する。

データ処理機５では、データレコーダ４からの一定の時間（例えば溶接の１パスに要した時間）における値を、さらに短い所定時間（例えば１秒）ごとに抽出し、これら所定時間ごとに溶接欠陥の有無を判断する。溶接欠陥が検出された場合、溶接欠陥が溶接ビードのどこに有るかを直観的に把握しやすくするために、図１０に示すように、ディスプレイ６において、例えば上記一定の時間を棒グラフ６１などで表示し、この棒グラフ６１の、溶接欠陥ｄが有ると判断された所定時間に相当する部分６２を強調する。

このように、上記溶接欠陥検出システム５０およびこれを備える溶接欠陥検出装置１によると、度数分布図および溶接電流Ｉの値に基づく要約統計量により溶接欠陥を検出するので、パルスアーク溶接において、高精度に溶接欠陥を検出することができる。

また、溶接欠陥を検出するための要約統計量の重要度に応じて重み付けがされるので、一層高精度に溶接欠陥を検出することができる。

さらに、要約統計量は、パルスアーク溶接、つまりパルスミグ溶接またはパルスマグ溶接での溶接欠陥を検出するのに最適なものが採用されている。すなわち、採用されている要約統計量は、非短絡ベースエリアＰＢおよび非短絡遷移エリアＰｒｆだと分散であり、非短絡ピークエリアＰＰだと分散、度数および最頻値であり、短絡のエリアだとそれぞれ度数であり、フーリエ変換された溶接電流Ｉの値の標準偏差である。このため、パルスアーク溶接において、一層高精度に溶接欠陥を検出することができる。

加えて、基準値の設定、および／または、重み付けの係数の設定が自動で行われることにより、短時間で且つ一層高精度に溶接欠陥を検出することができる。

ところで、上記実施の形態では、第一区画部５１および第二区画部５２が、度数分布図を６つのエリアに区画するとして説明したが、非短絡遷移エリアＰｒｆおよび短絡遷移エリアｓｒｆを省いて４つのエリアＰＢ，ＰＰ，ｓＢ，ｓＰに区画するものであってもよい。このような構成であれば、度数分布図を区画する数が減少するだけでなく、要約統計量および基準値の数もエリアの数に伴って現状するので、データ処理機５による処理が低減されることで、パルスアーク溶接において、速やかに溶接欠陥を検出することができる。

また、上記実施の形態では、度数分布図を区画する順は、第一区画部５１が先、第二区画部５２が後として説明したが、第二区画部５２が先、第一区画部５１が後であってもよい。さらに、第一区画部５１および第二区画部５２が同時に度数分布図を区画してもよい。

加えて、上記実施の形態では、度数分布図を６つのエリアに区画するのは、第一区画部５１および第二区画部５２（つまり２つの区画部）であるとして説明したが、第一区画部５１および第二区画部５２の機能を備えた単一の区画部であってもよい。

また、上記実施の形態では詳しく説明しなかったが、溶接装置が設置される工場のネットワークに、ＬＡＮなどによりデータレコーダ４およびデータ処理機５が接続されていてもよい。

また、上記実施の形態では、要約統計量の一例として、非短絡ベースエリアＰＢおよび非短絡遷移エリアＰｒｆだと分散であり、非短絡ピークエリアＰＰだと分散、度数および最頻値であり、短絡のエリアだとそれぞれ度数であり、フーリエ変換された溶接電流Ｉの値の標準偏差であるとして説明したが、これらは一例に過ぎず、他の要約統計量であってもよい。

また、上記実施の形態では、図７の（ｂ）に示すように、２つの極大値Ｈを貫通する線Ｌ１に平行な線Ｌ２で非短絡のエリアと短絡のエリアとに区画するとして説明したが、線Ｌ１と線Ｌ２とは必ずしも完全な平行にする必要がなく、溶接電圧Ｖの大きい点群と小さい点群との分布に応じて、適宜非平行にしてもよい。さらに、上記実施の形態では、図８に示すようなエリアで区画したが、これに限られる物ではなく、例えば極大値Ｈから一定の範囲の溶接電流Ｉおよび溶接電圧Ｖで区画してもよく、また、６つ以上のエリアに区画してもよい。

また、上記実施の形態では、度数分布図を作成する構成について説明したが、度数分布図を作成する代わりに、測定された溶接電流Ｉに基づいて予想される溶接電圧の近似モデルを作成し、この近似モデルと測定された溶接電圧Ｖとの比較により、溶接欠陥を検出するようにしてもよい。この近似モデルは、溶接電流Ｉと溶接電圧Ｖが線形関係にあることを利用するものであり、例えば、第一係数に測定された溶接電流Ｉを乗じた値と、第二係数と、第三係数に溶接電圧Ｖの時間変化分を乗じた値との合算が、予想される溶接電圧とする。ここで、第一係数、第二係数および第三係数は、それぞれ任意に定められる係数である。

１ 溶接欠陥検出装置
２ 電流計
３ 電圧計
４ データレコーダ
５ データ処理機
６ ディスプレイ
７ リレー
８ 警告灯
９ 溶接ロボット制御盤
５０ 溶接欠陥検出システム
５８ 作図部
５１ 第一区画部
５２ 第二区画部
５３ 統計量算出部
５４ 欠陥判断部
５５ 個別判断部
５６ 総合判断部
５７ 基準値設定部
５９ 記録媒体

Claims (6)

1. パルスアーク溶接の施工をしながら、この施工で置かれた溶接ビードにおける欠陥を、当該パルスアーク溶接の測定された溶接電流および溶接電圧の値に基づいて検出する溶接欠陥検出システムであって、
   上記溶接電流および溶接電圧の値をそれぞれ直交座標系の軸として、所定時間における度数分布図を作成する作図部と、
   上記度数分布図における度数の極大値を２つ検出し、これら極大値を結ぶ線に平行な線で短絡および非短絡のエリアに度数分布図を区画する第一区画部と、
   上記溶接電流のベースおよびピークのエリアに度数分布図を区画する第二区画部と、
   上記第一区画部および第二区画部で区画された各エリアの要約統計量、および上記所定時間における溶接電流の値に基づく要約統計量を、それぞれ算出する統計量算出部と、
   上記統計量算出部で算出された要約統計量がそれぞれに対応する基準値を超えている程度によって、上記溶接ビードにおける欠陥の有無を判断する欠陥判断部とを具備することを特徴とする溶接欠陥検出システム。
2. 欠陥判断部が、
   各エリアの要約統計量がそれぞれの基準値を超えているか否かを判断する個別判断部と、
   上記個別判断部によるそれぞれの判断に重み付けをした値によって、溶接ビードにおける欠陥の有無を判断する総合判断部とを有することを特徴とする請求項１に記載の溶接欠陥検出システム。
3. 各エリアの要約統計量に対応する基準値の設定、および／または、重み付けの係数の設定を、自動で行うことを特徴とする請求項２に記載の溶接欠陥検出システム。
4. 第二区画部が、溶接電流のベースおよびピークのエリアの間において、遷移のエリアにも度数分布図を区画するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の溶接欠陥検出システム。
5. 各エリアの要約統計量が、非短絡でのベースおよび遷移のエリアだと分散であり、非短絡でのピークのエリアだと分散、度数および最頻値であり、短絡でのエリアだと度数であり、
   所定時間における溶接電流の要約統計量が、周波数領域での標準偏差であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の溶接欠陥検出システム。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の溶接欠陥検出システムを備える溶接欠陥検出装置であって、
   パルスアーク溶接の溶接電流および溶接電圧をそれぞれ測定する電流計および電圧計と、
   上記電流計および電圧計でそれぞれ測定された溶接電流および溶接電圧の値を記録するとともに上記溶接欠陥検出システムに接続された記録器と、
   上記溶接欠陥検出システムによる溶接ビードにおける欠陥が検出された際に警告する警告器とを備えることを特徴とする溶接欠陥検出装置。