JP3079319U - 電気溶接の品質監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 第１の溶接パラメータプロフィールを求める
装置記憶メモリと、後で測定される第２溶接パラメータ
プロフィールに対する一致度を検出する比較器を備え
た、缶胴における電気溶接の品質監視装置の、感度、信
頼性を高める。 【解決手段】 メモリ２４に第１溶接パラメータプロフ
ィールとして記憶される平均溶接パラメータプロフィー
ルＦ_ｍを求め、測定溶接パラメータ値の平均値と、正規
分布としての溶接パラメータ値の標準偏差と感度係数と
の積とから、平均溶接パラメータプロフィールＦ_ｍを取
囲むリジェクト限界値幅Ｆ_ｇ±を求めて、溶接パラメー
タ値を統計学的に評価する装置２２を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、少なくとも第１の溶接パラメータプロフィールを求めるための少な くとも１つの装置と、第１の溶接パラメータプロフィールを記憶するためのメモ リと、前記第１の溶接パラメータプロフィールと後に測定される第２の溶接パラ メータプロフィールとを、それらの一致度を検出するために比較する比較器とを 備えている、缶製造のための缶胴における電気溶接の品質を監視する装置に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

この形式の公知の装置において（ヨーロッパ特許出願公開第０１５３２９８号 公報）、溶接パラメータの時間的な変化を正確に検出しかつ溶接過程の目標経過 に対応するデータを正確に求めるようになされ、その際種々の境界条件、殊に材 料の種類、材料厚さ、材料のコーティング、その都度の溶接機械の基本パラメー タ等の境界条件を考慮しかつ得られたデータを種々のプログラムに応じて結合し かつ評価することができる。この目的にために公知の装置において複数の溶接箇 所を有する試料工作物においてそれぞれ個々の溶接箇所に対して溶接パラメータ の所望の経過が求められかつ記憶される。メモリはマイクロプロセッサを介して プログラミング可能であり、その結果特別有利と認められた溶接経過を選択しか つそのデータプロフィールを続く同じ溶接過程に対する溶接プロフィールとして 記憶することができる。その場合溶接機械の大量生産運転において、それぞれの 溶接箇所に対して、メモリに目標値プロフィールとして固定されている対応する 比較データが呼び出される。溶接作業中溶接パラメータの瞬時値を呼び出すこと によって、比較器において記憶された、溶接過程の目標経過に相応するデータプ ロフィールと比較するデータプロフィールが得られる。求められた一致度に相応 して、出力信号が発生される。一致について最小度が検出されると、溶接は“良 好”と評価することができる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、溶接を“良好”と評価することができる、目標経過と実際経過との間 の一致における最小度に対する限界値がどのように設定されるかは示されていな い。溶接継ぎ目長さ全体に対して設定された限界値を、著しく多くの良好な溶接 を“不良”としてリジェクトすることなしに、利用することができるように、設 定された限界値は比較的大きく選択されなければならない。そうしなければ溶接 継ぎ目の始めおよび終わりにおいて通例発生する大きな偏差が常時誤ったリジェ クトを来すことになる。それ故にこの公知の装置は品質監視において余り敏感で なくしかも信頼性も低い。

【０００４】 従って本考案の課題は、冒頭に述べた形式の装置において品質監視における感 度および信頼性を高めることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この課題は、本考案によれば次のようにして解決される。すなわちメモリに第 １の溶接パラメータプロフィールとして記憶される平均溶接パラメータプロフィ ールを求め、かつ前記第１の溶接パラメータプロフィールに対して測定された溶 接パラメータ値の平均値と、正規分布として予め定められたこの溶接パラメータ 値の標準偏差と少なくとも１つの感度係数との積とから、平均溶接パラメータプ ロフィールを取囲むするリジェクト限界値幅を求めることによって、良好と判定 された缶胴のある数の測定された溶接パラメータ値の統計学的評価のための評価 装置が設けられており、かつ比較器が引き続き製造された缶胴に対して、該缶胴 に対して測定された第２の溶接パラメータプロフィールがリジェクト限界値幅内 にあるかどうかを検出する。

【０００６】 すなわち本考案によれば、試料缶胴において溶接パラメータの絶対値の目標デ ータプロフィールまたは溶接パラメータの変化が求められるのではなくて、学習 フェーズにおいて良好と認められた複数の缶胴に基づいて缶胴の長さにわたる溶 接パラメータの平均値を求め、かつその際観察された、測定値のばらつきに基づ いて、例えば１万個に１つの良好な缶胴だけがリジェクトされるように、所定の 感度を選択することによって、リジェクト限界値幅を決める２つのリジェクト限 界値曲線が求められる。

【０００７】 すなわち本考案の装置において、測定された溶接パラメータはその統計学的な 特性に関して調べられる。統計学に“良好”な缶胴のみが含まれるようにする。 溶接機械は、製造された缶胴が所望の品質を有するように調整された後に、学習 フェーズにおいて第１の統計的処理が成される。この学習フェーズの間に製造さ れた缶は少なくともおおざっぱにその品質に関して検査され（例えば目視チェッ ク、顕微鏡写真、引きはがしテスト、レントゲン検査等）。その際検査により、 個々の溶接箇所に対して測定された溶接パラメータ値が正規分布している、すな わちガウス分布または正規分布を有していることが明らかになる。すなわち、溶 接パラメータ値の統計学的な特性（分布曲線）は平均値および変異によって求め られる。

【０００８】 従って公知の装置に対する重要な差異は、本考案による装置においては、良好 と認められた多数の缶胴およびそれ自体良好な缶胴のリジェクトに対する選択可 能な確率に基づいて平均溶接パラメータプロフィールを取囲むリジェクト限界値 幅を求めることによって、一層良好な感度および最適な信頼性が得られる点に見 ることができる。この目的のために本考案の装置では、ユーザは単に感度を決め さえすればよい。一般の場合下側の限界値ないし上側の限界値を越える感度は別 個に設定することができる。このことに対する判定基準は有利には、１００万個 の溶接点当たりの誤ったリジェクトの数である。どの位の誤ったリジェクトを許 容できるかという問題は、その都度品質要求に基づいて解決される。

【０００９】 本考案の装置の重要な特徴は、その都度所定の製造条件、薄板の種類、機械の セッティング等に対して最適な許容公差幅が決められることである。２つの直線 によって簡単に動作しかつポテンショメータによって缶胴の長さ全体にわたって 一定の上側および下側の限界値が前以て決められる公知の装置に比べて、本考案 の装置では製造状況に整合された許容公差プロフィール基づいて動作する。この 許容公差により、測定された溶接パラメータ値のばらつきが経験によれば特別大 きい缶胴長さの始めおよび終わりの領域において、例えばばらつきが経験によれ ば著しく僅かである缶胴の長さの中央の場合より幅広のリジェクト限界値幅によ って動作することができるようになる。

【００１０】 本考案の装置において援用される統計学を用いて、テストされた缶胴の品質一 定性に対する自動的な適合が実現される。例えば粗悪な薄板材料または“不安定 な動作状態の”機械のために著しくばらついた測定値が生じたとしても、このこ とは自動的に比較的大きなばらつき値によって検出され、かつ限界値は一層大き くなる。本考案の装置がここで自動的に行うことを、人間が限界値をマニュアル で調整するとき、時として無意識にも行うことがある。つまり人間がポテンショ メータを、それ自体良好な缶胴が頻繁にではなく、散発的にリジェクトされるよ うに整定するからである。

【００１１】 学習フェーズによって良好な缶胴の第１の統計的処理が形成されかつ従ってエ ジェクト限界値が決められた後、製造期間全体の間に良好と認められた缶胴が連 続的に統計学的に上述の方法にしたがって本考案の装置によって引き続き処理さ れる。これにより、品質表示を行うこともできる。

【００１２】 本考案の有利な構成は請求項２ないし１４に記載されている。

【００１３】

【実施例】

次に本考案を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説明する。

【００１４】 交流シーム溶接装置に接続されて缶を製造するための缶胴１０における電気溶 接の品質監視装置について説明する。交流シーム溶接装置は図１の略示された部 分図によれば溶接アーム１１を有している。このアーム上を缶胴１０が前方に移 動し（図１では右方向において）かつその際溶接アーム１１に固定されている下 側の溶接ローラ１３とばね１４を用いて加圧されている上側の溶接ローラ１２と の間の長手継ぎ目の領域において、電極ローラ間で缶胴材料を流れる溶接電流に 基づいて相互に溶接される。それぞれの溶接電流半波により溶接点が発生される 。連続する溶接電流半波において溶接電流は一方の極性ないし他方の極性を有し ている。その他の個々の点については、Soudronic社のパンフレット“Warum SOU DRONIC Frequenzwandler-Schweissmaschinnen”,１９７９年９月、例えば第６な いし８頁を参照されたい。

【００１５】 機械において、例えば図１の略図によれば、上側の電極ローラ１２において、 １つ（また複数の）溶接パラメータＦ_ｉがセンサ（図示されていない）によって 測定される。溶接パラメータＦ_ｉは、溶接電流、溶接個所における電圧、これら 量の積(電力／エネルギー)、上側の電極を支持する可動ローラヘッドの行程等と することができる。それぞれの溶接パラメータＦ_ｉは測定値処理装置２０におい て、溶接点ｉ（ただしｉ＝１，２，３…ｎ）当たり１つのデジタル数値が発生さ れるように、前処理される。この種の前処理が行われるのは、センサの電気信号 に重畳された障害信号を取り除く目的でフィルタリングするためである。上述の 積を溶接電流および電圧から形成しかつ溶接点の持続時間にわたって積分する（ 点エネルギー）という形式の別の前処理を行うこともできる。以下に溶接パラメ ータまたは溶接パラメータ値または点値について言及する場合にはこのように前 処理された測定値が扱われている。以下に説明する装置において、個別センサに よってフィルタリングされかつ上述の形式で処理された、判定基準（エネルギー 、温度等）に対する溶接点の値についてその統計学的特性に関して調べる。

【００１６】 この目的のために溶接パラメータ値は統計学的評価装置２２に供給される。図 ２における詳しい図によれば、統計学的評価装置２２は、入力側に溶接パラメー タ値Ｆ_ｉが供給されかつ出力側がメモリ２４の入力側に接続されている第１の計 算装置２２.１を含んでいる。メモリ２４の出力側は第２の計算装置２２.２の入 力側に接続されている。第２の計算装置は、入力装置２２.３の出力側に接続さ れている別の入力側を有している。入力装置は検索テーブルを有している。検索 テーブルは、選択された感度Ｅ_１およびＥ_２に相応して入力装置２２.３の入力 側を介してアドレス指定可能である複数の感度係数を含んでいる。感度Ｅ_１，Ｅ _２ の選択の方法はポテンショメータ２２.４，２２.５によって象徴的に示されて いる。検索テーブルに代わってマイクロプロセッサ（図示されていない）を用い た計算を行うこともできる。第２の計算装置２２.２は、比較器２６（図１）の ２つの入力側に導かれている２つの出力側を有している。第３の入力側に比較器 ２６には溶接温度Ｆ_ｉが供給される。比較器２６の出力側はデータバス２７に接 続されている。データバスには、以下に更に詳しく説明する信号処理装置３０， ３２，３４，３６，３８，４０が並列に接続されている。

【００１７】 まず第１の計算装置２２.１は、メモリ２４に記憶されかつ図３および図４に ２つの種々の曲線の形において図示されている溶接パラメータ値Ｆ_ｉから平均溶 接パラメータプロフィールＦ_ｍを求める。

【００１８】 曲線Ｆ_ｍを定める２つの方法がある。すなわち絶対測定値の算術平均値として またはその都度２つの連続する測定値の間で形成された差の算術平均値としてで ある。

【００１９】 通例２０ないし１００の缶胴が利用される学習フェーズにおいて、第１の統計 学的操作が形成される。それぞれの缶胴においてｉ番目の点が測定され、かつす べての缶胴のすべてのｉ番目の点において求められた溶接パラメータ値が平均化 される。このようにして、第１点からｎ番目の点までの缶胴長さｌにわたる平均値 Ｆ_ｍｉが得られる（図３および図４）。

【００２０】 溶接パラメータ値は正規分布またはガウス分布を有している。分布関数は、平 均値Ｆ_ｍおよび標準偏差σによって特徴付けられている。平均値Ｆ_ｍおよび標準 偏差σによって、ガウス曲線が一義的に定義される。標準偏差は、測定値がどの くらい強くばらついているかに対する尺度であり、かつすべての測定値の６６％ が存在する領域を画定する。従って標準偏差の２つの基準点（平均値の一方の側 での負の方向における基準点および平均値の他方の側での正の方向における基準 点）および平均値がガウス曲線を一義的に決定する。更に詳しい詳細に関しては 、ハンドブック“ Statistische Methoden und ihre Anwendungen” E. Kreyszi g 著、 Vandenhoeck & Ruprecht, G ttingen, 第７版の第２の、改訂されていな い再版、第１２５ないし１２９頁を参照されたい。第１の計算装置２２.１はそ れぞれの点ｉに対して連続的に、Ｆ_ｍｉおよびσ_ｉを計算する。Ｆ_ｍｉの計算は 、上述したように、算術平均値として行われる。σ_ｉの計算は次式

【００２１】

【数１】

【００２２】 に従って行われ、ただし σ_ｉ ＝ｉ番目の点における標準偏差 ｍ ＝学習フェーズにおける缶胴の数 ｊ ＝その時の缶胴 Ｆ_ｉｊ＝ｊ番目の缶胴のｉ番目の点の抜き取りサンプル

【００２３】

【数２】

【００２４】 平均値プロフィールＦ_ｍおよび標準偏差σ_ｉのプロフィールはメモリ２４に記憶 され、それらはそこから、必要に応じて第２の計算装置２２.２によって呼び出 し可能である。第２の計算装置２２.２は、リジェクト限界値幅Ｆ_ｇ±を次式 Ｆ_ｑｉ＋＝Ｆ_ｍｉ＋ｚ１σ_ｉ （２） Ｆ_ｑｉ−＝Ｆ_ｍｉ−ｚ２σ_ｉ （３） から計算する。ただし Ｆ_ｇｉ＝溶接接ぎ目のｉ番目の点におけるリジェクト限界値、 Ｆ_ｍｉ＝溶接継ぎ目のｉ番目の点における溶接パラメータの平均値、 ｚ_１ ＝感度係数または上側のリジェクト限界値に対する感度の逆の量（逆数） 、 ｚ_２ ＝感度係数または下側のリジェクト限界値に対する感度の（逆数）、およ び σ_ｉ ＝溶接継ぎ目のｉ番目の点に対する標準偏差。

【００２５】 正規分布の特性によれば、限界値Ｆ_ｇｉ＋またはＦ_ｇｉ−を越える所定の確率 が存在する。ｚσ_ｉの大きさに応じて、実際は良好な缶胴が多かれ少なかれリジ ェクトされるになることがしばしばある。ｚσ_ｉが小さければ小さい程、一層敏 感に装置は欠陥品に応答するが、一層しばしば良好な缶胴もリジェクトされる。

【００２６】 以下の説明において簡単にするために、平均溶接パラメータプロフィールＦ_ｍ に対して対称であるリジェクト限界値幅を扱うものとする。すなわちＥ_１＝Ｅ_２ ＝Ｅおよびｚ_１＝ｚ_２＝ｚの場合である。

【００２７】 “良／不良”の判定基準は、装置の所望の感度から導出される。それは、ユー ザによって決められた、良好な缶胴の一部を不良と分類することが許されるよう に定義される。従って、ここでは感度Ｅと表される客観的なリジェクト判定基準 が決定される。感度は、１００万個の缶胴当たりの誤ったリジェクトの数として 定義されている。すなわち感度Ｅ＝１００は、１００万個の缶胴当たり１００の 誤ったリジェクト判定を意味するか、または、平均して１万個毎に誤ってリジェ クト判定されることを意味する。毎分６００個の缶胴を製造する缶胴溶接機械に おいて、１５分毎に１つの良好な缶胴が誤ってリジェクトにされることを意味す る。

【００２８】 感度係数ｚはポテンショメータ２２.４，２２.５を介して、使用される感度係 数の数を格納している検索テーブル２２.３においてアドレス指定可能である。 ｚは感度Ｅの逆数である。ｚが大きければ大きい程、装置は一層不感である。ｚ に対する値は、上述のハンドブックの第１２８および１２９頁から明らかである 。そこには次のことが記載されている（ただしμに対するＦ_ｍによって示されて いる）： すべての値のほぼ９５％がＦ_ｍ−２σとＦ_ｍ＋２σとの間にあり、 すべての値のほぼ９９ 3/4％がＦ_ｍ−３σとＦ_ｍ＋３σとの間にあり、かつ すべての値のほぼ９９.９％がＦ_ｍ−３.２９σとＦ_ｍ＋３.２９σとの間にあ る。

【００２９】 従ってこれらの場合においてｚ＝２ ｚ＝３ ｚ＝３.２９ が成り立つ。

【００３０】 文献、例えば“ Handbook of Mathematical Functions ”,Ed. M. Abramowitz および I. Stegun著、 Dover Publications, Inc., New York, １９７２年，第 ９３３頁によれば、ｚは申し分ない近似によって次のように計算される：

【００３１】

【数３】

【００３２】 その際Ａ＝限界値が越えられない確率。

【００３３】 従って例えばすべての点の９９．９９９９％が（対称的な）リジェクト限界値 幅内にあるべきであれば、Ａ＝０.９９９９９９ および計算はｚ＝４.５４ にな る。

【００３４】 経験に基づいてｚに対して３および５の間の値および有利には値４.５４ が選 択される。この値は９９.９９９９ ％に相応し、すなわち１００万の溶接点当た り１つが誤って“不良”と判定される場合である。従って中位の大きさの缶の缶 胴における１００の溶接点の場合平均して、１万個に１つの缶胴が誤ってリジェ クト判定される。

【００３５】 第２の計算装置２２.２はｚ個のアドレス指定された値を入力装置２２.３から 取り出しかつそれから式（２）および（３）に従ってリジェクト判定限界値幅を 計算し、その際Ｆ_ｍｉの所属の値がその都度メモリ２４から取り出される。この ように計算された、幅を上側および下側において制限する２つのリジェクト限界 値曲線は、図３および図４においてそれぞれ、Ｆ_ｇ＋ないしＦ_ｇ−によって示さ れている。リジェクト限界値曲線、Ｆ_ｇ＋およびＦ_ｇ−は、第２の計算装置にお いて図示されていないメモリにおいて記憶されかつ必要の際に比較器２６に送出 される。

【００３６】 上述の処理および評価方法は、良好と判定された１００個の缶胴に対して学習 フェーズにおいて実施される。引き続いて、すなわち溶接機械の製造フェーズの 期間中、学習フェーズの場合と同様、溶接パラメータ値が処理されるが、引き続 いて有利にも比較器２６に供給される。比較器は学習フェーズに続いて製造され る缶胴１０に対して、それが、このようにして測定された第２の溶接パラメータ プロフィール、正確に言えば、同じく相応の平均値Ｆ_ｍｉから形成される溶接パ ラメータプロフィールに対して、リジェクト限界値幅Ｆ_ｇ±内にあるかどうかを 検出する。比較器２６は比較結果に依存する出力信号を信号処理装置３０ないし ４０に送出する。これらには、比較結果をプリントアウトするプリンタ３０、比 較結果を指示する指示装置３２、缶胴が“不良”であったかどうかを指示する指 示ランプ３４、指示ランプ３６の操作と同時に缶胴をリジェクトするエゼクタ３ ８、および後でもっと詳しく説明するが、偏差が生じる傾向にあるような場合に は測定された溶接パラメータを補正すべく再調整する調整器４０が属している。

【００３７】 所定の障害メカニズムは、複数の連続する点が統計学的に有意な偏差を惹き起 こすことによって表されるという事実から、別の（比較的低い）限界値を次のよ うに決定することができる： Ｆ_ｍ＝Ｆ_ｉ＋ｚσ_ｉ その際２つの連続する測定においてＦ_２を越え３つの連続する測定においてＦ_３ を越え、以下同様な関係が生じるときにのみ、欠陥が信号報知されることが成り 立つ。偏差ｚσ_ｉはこの場合も、例えば１０００個毎に１つの良好な缶胴がリジ ェクトされるように、決めることができる。Ｆ_２に対するリジェクト限界値幅F _２± が図３に図示されている。

【００３８】 ２つの等時性の判定基準（例えば継ぎ目の圧潰形成および点エネルギー）を使 用できるならば、所謂相関限界値Ｆ_ｋが決まるように、限界値形成の別の方法が 得られる。リジェクトはこの場合、所定の溶接点に対して２つの点値がそれら相 関限界値Ｆ_ｋを上回るとき、行われる。

【００３９】 図３の場合のように統計学に対してそれぞれの点ｉが評価されるのではなくて 、領域がまとめられるようにすれば、この方法は一層簡単化される。図４に図示 の例においてｎに代わって３つのみの統計が取り入れられ、すなわち領域Ａ，Ｂ およびＣに対する、すなわち缶胴の始め、真ん中ないし終わりに対する統計が取 り入れられる。それぞれの領域は、統計学的な評価のために領域当たりの平均値 にまとめられる１０ないし２０の溶接点を含んでいる。

【００４０】 これまで述べた装置は、連続的な品質監視に適しており、以下このことを図５ ａないし図５ｄを参照して説明する。

【００４１】 学習フェーズによって良好な缶胴の第１の統計処理が成されかつこれによりリ ジェクト限界値が決定された後、製造期間全体において良好と検出された缶胴が 連続的に統計学的に上述の方法に従って引き続き処理される。これにより、品質 表示を行うことができる。

【００４２】 図５ａは、僅かなばらつきおよび高い感度Ｅ＝１０００を有する出発状態を示 すものである。図５ｂは、中程度のばらつきおよび僅か感度Ｅ＝１００の場合の 出発状態を示すものである。

【００４３】 従って図５ａおよびｂは、選択された感度Ｅ＝１０００ないしＥ＝１００の場 合の測定値の平均値およびばらつきを示している。ばらつきおよび感度は、物理 的意味をユーザが知る必要はない相対的な値である。大きな感度は、良好な缶胴 も度々リジェクトされる比較的高い確率を意味している。大きなばらつきは種々 の原因を有する可能性がある例えば粗悪な材料、不安定な機械調整状態、機械の 汚れ等である。

【００４４】 図５ｃおよび図５ｄは、図５ａによる出発状態の後の変化を示している。図５ ｃは測定のドリフトを示し、かつ図５ｄはドリフトする平均値および増加するば らつきを示し、その際センサ１はアラームをトリガする。平均値から離れていく ドリフトは次の原因を有している可能性がある： −機械加熱に基づくセンサ１，２のドリフト −機械調整状態または材料特性の変化。

【００４５】 ばらつきの変化は次の原因を有している可能性がある： −汚れの増大 −溶接機械が多少“不安定”状態になっている。

【００４６】 アラーム値に達するや否や（図５ｄでは、プラス記号によって図示された測定 値が境界に突き当たることによって図示されている）、ユーザは製品の品質を再 検査しなければならない。品質が依然として良好であれば、ユーザは機能キー“ 学習”を押して再び図５ａに示された表図に達することができる。この場合偏差 は、溶接品質に不都合に作用しないような影響によって惹き起こされたものであ る（例えば測定装置の温度ドリフト）。このようなアラーム値は例えば、許容不 良率の１０倍の値に等しくなるように、決められる。

【００４７】 連続する品質再検査によって形成されるデータにより、例えば溶接電流を調整 器４０を用いて、平均値が再び図５ａに図示の出発位置に戻るように追従調整さ れることによって、自動的に補正が行われるように操作介入することが可能にな る。

【００４８】

【考案の効果】

本考案の、統計学的な方法に従って動作する品質監視装置は従来のものに比べ て一層敏感でかつ一層監視的中率が高いという特長を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】缶製造のための缶胴における電気溶接の品質の
監視のための本考案の装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１の統計学的な評価装置のブロック回路図で
ある。

【図３】説明に供する特性図である。

【図４】説明に供する特性図である。

【図５】本考案の装置を用いて実施可能な連続的な品質
監視装置を説明するための特性図である。

【符号の説明】 １０ 缶胴、 ２０ 測定値処理装置、 ２２ 統計学
的な評価装置、 ２２.１，２２.２ 計算装置、 ２２.
３ 検索テーブル、 ２４ メモリ、 ２６ 比較器、
３０〜４０ 信号処理装置、 Ｆ_ｍ 平均溶接パラメー
タプロフィール、 Ｆ_ｇ± リジェクト限界値幅

フロントページの続き (73)実用新案権者 391003875 Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓｔｒａｓｓｅ 35, ＣＨ−8962 Ｂｅｒｇｄｉｅｔｉｋｏｎ, Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ

Claims (14)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも第１の溶接パラメータプロフ
   ィールを求めるための少なくとも１つの装置と、前記第
   １の溶接パラメータプロフィールを記憶するためのメモ
   リと、前記第１の溶接パラメータプロフィールと後で測
   定される第２の溶接パラメータプロフィールとを、それ
   らの一致度を検出するために比較する比較器とを備え
   た、缶製造のための缶胴における電気溶接の品質監視装
   置において、 メモリ（２４）に第１の溶接パラメータプロフィールと
   して記憶される平均溶接パラメータプロフィール
   （Ｆ_ｍ）を求め、かつ前記第１の溶接パラメータプロフ
   ィールに対して測定された溶接パラメータ値の平均値
   と、正規分布として予め定められたこの溶接パラメータ
   値の標準偏差と少なくとも１つの感度係数との積とか
   ら、平均溶接パラメータプロフィール（Ｆ_ｍ）を取囲む
   リジェクト限界値幅（Ｆ_ｇ±）を求めることによって、
   良好と判定された缶胴（１０）のある数の測定された溶
   接パラメータ値の統計学的評価のための評価装置（２
   ２）が設けられており、かつ前記比較器（２６）が引き
   続いて製造された缶胴（１０）に対して、該缶胴に対し
   て測定された第２の溶接パラメータプロフィールがリジ
   ェクト限界値幅（Ｆ_ｇ±）内にあるかどうかを検出する
   ことを特徴とする電気溶接の品質監視装置。
2. 【請求項２】 評価装置（２２）が、缶胴長さ（ｌ）に
   わたる溶接継ぎ目の溶接点に対して良好と認められたあ
   る数の缶胴を用いて平均溶接パラメータプロフィール
   （Ｆ_ｍ）を求める第１の計算装置（２２.１）と、それ
   ぞれの溶接点に対してリジェクト限界値幅（Ｆ_ｇ±）に
   対するリジェクト限界値を求める第２の計算装置（２
   ２.２）とを有していることを特徴とする、それぞれの
   溶接電流半波が“溶接点”を発生する請求項１記載の電
   気溶接の品質監視装置。
3. 【請求項３】 第１の計算装置（２２.１）がそれを用
   いて平均溶接パラメータプロフィール（Ｆ_ｍ）を求める
   良好と認められた缶胴の数が２０ないし１００であるこ
   とを特徴とする請求項２記載の電気溶接の品質監視装
   置。
4. 【請求項４】 統計学的な評価のために溶接点が溶接継
   ぎ目の領域（Ａ，Ｂ，Ｃ）にわたって形成されることを
   特徴とする請求項２または３記載の電気溶接の品質監視
   装置。
5. 【請求項５】 それぞれの領域（Ａ，Ｂ，Ｃ）が、１０
   ないし２０の溶接点を含んでいることを特徴とする請求
   項４記載の電気溶接の品質監視装置。
6. 【請求項６】 第２の計算装置（２２.２）に接続され
   ている、感度係数に対する入力装置（２２.３）を備え
   ていることを特徴とする電気溶接の品質監視装置。
7. 【請求項７】 入力装置（２２.３）が、アドレス指定
   可能な多数の感度係数を格納する検索テーブルを含んで
   いることを特徴とする請求項６記載の電気溶接の品質監
   視装置。
8. 【請求項８】 第２の計算装置（２２.２）が、リジェ
   クト限界値幅（Ｆ_{ｇ ±}）を次式 Ｆ_ｑｉ＋＝Ｆ_ｍｉ＋ｚ_１・σ_ｉ Ｆ_ｑｉ−＝Ｆ_ｍｉ−ｚ_２・σ_ｉ から計算する、ただし ｉ ＝１，２，３…ｎおよび Ｆ_ｇｉ＝溶接継ぎ目のｉ番目の点におけるリジェクト限
   界値、 Ｆ_ｍｉ＝溶接継ぎ目のｉ番目の点における溶接パラメー
   タの平均値、 ｚ_１＝感度係数または上側のリジェクト限界値に対する
   感度の逆数、 ｚ_２＝感度係数または下側のリジェクト限界値に対する
   感度の逆数、 σ_ｉ＝溶接継ぎ目のｉ番目の点に対する標準偏差 であることを特徴とする請求項２から７までのいずれか
   １項記載の電気溶接の品質監視装置。
9. 【請求項９】 感度係数が３と５との間にあることを特
   徴とする請求項１から８までのいずれか１項記載の電気
   溶接の品質監視装置。
10. 【請求項１０】 比較器（２６）が、比較結果に依存す
    る出力信号を信号処理装置（３０〜４０）に送出するこ
    とを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項記載
    の電気溶接の品質監視装置。
11. 【請求項１１】 信号処理装置（３０〜４０）が、測定
    された第２の溶接パラメータプロフィールがリジェクト
    限界値幅（Ｆ_ｇ±）の外にあるとき、操作される缶胴エ
    ゼクタ（３８）を含んでいることを特徴とする請求項１
    ０記載の電気溶接の品質監視装置。
12. 【請求項１２】 信号処理装置（３０〜４０）が、測定
    された溶接パラメータを補正すべく再調整するための調
    整器（４０）を有していることを特徴とする請求項１０
    記載の電気溶接の品質監視装置。
13. 【請求項１３】 ｚ_１≠ｚ_２が成り立ち、その結果リジ
    ェクト限界値幅（Ｆ _ｇ±）が、平均溶接パラメータプロ
    フィール（Ｆ_ｍ）を非対称に取囲むことを特徴とする請
    求項８から１２までのいずれか１項記載の電気溶接の品
    質監視装置。
14. 【請求項１４】 ｚ_１＝ｚ_２＝ｚが成り立ち、その結果
    リジェクト限界値幅（Ｆ_ｇ±）が、平均溶接パラメータ
    プロフィール（Ｆ_ｍ）を対称に取囲むことを特徴とする
    請求項８から１２までのいずれか１項記載の電気溶接の
    品質監視装置。