JP3140633B2 - 溶接状況の監視方法 - Google Patents
溶接状況の監視方法Info
- Publication number
- JP3140633B2 JP3140633B2 JP06094896A JP9489694A JP3140633B2 JP 3140633 B2 JP3140633 B2 JP 3140633B2 JP 06094896 A JP06094896 A JP 06094896A JP 9489694 A JP9489694 A JP 9489694A JP 3140633 B2 JP3140633 B2 JP 3140633B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- sound
- sound pressure
- abnormal
- disturbed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は溶接状況の監視方法に
関し、特にティグ溶接を利用する製造分野一般に使用さ
れるものである。
関し、特にティグ溶接を利用する製造分野一般に使用さ
れるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ティグ溶接は図１に示すように行
なわれている。即ち、電源１に接続したタングステン電
極２と母材３との間にアーク４を発生させ、その熱によ
り母材３とフィラーワイヤ５を溶融させながら溶接を進
行させる。この際、アーク４及び溶融池６はシールドガ
ス７（例えばアルゴンガス）により大気から遮蔽されて
いる。
なわれている。即ち、電源１に接続したタングステン電
極２と母材３との間にアーク４を発生させ、その熱によ
り母材３とフィラーワイヤ５を溶融させながら溶接を進
行させる。この際、アーク４及び溶融池６はシールドガ
ス７（例えばアルゴンガス）により大気から遮蔽されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、場合によって
は、風によってシールドガスが乱れて大気からの遮断が
損われて、溶融金属が酸化したり、あるいは溶接トーチ
の冷却水が突然漏れて溶接部に触れ、溶接欠陥が発生し
たりすることが生じる。従来、このような異常は溶接作
業者によって監視され、防止されていた。この発明はこ
うした事情を考慮してなされたもので、上述したような
異常を作業者の監視に頼ることなく自動的に検出し、溶
接欠陥の発生を最小限に防止しえる溶接状況の監視方法
を提供することを目的とする。
は、風によってシールドガスが乱れて大気からの遮断が
損われて、溶融金属が酸化したり、あるいは溶接トーチ
の冷却水が突然漏れて溶接部に触れ、溶接欠陥が発生し
たりすることが生じる。従来、このような異常は溶接作
業者によって監視され、防止されていた。この発明はこ
うした事情を考慮してなされたもので、上述したような
異常を作業者の監視に頼ることなく自動的に検出し、溶
接欠陥の発生を最小限に防止しえる溶接状況の監視方法
を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、ティグ溶接
における溶接音に基づいて溶接状況を監視する方法にお
いて、溶接部の近くにマイクロフォンを設置して溶接部
から発生する音をモニターし、その溶接音圧から溶接状
況が正常か異常かを判断するとともに、異常の場合には
周波数−時間平面での溶接音圧の分布から横風によりシ
ールドが乱れた場合かあるいはトーチからの水漏れによ
ってアークが乱れた場合かを識別することを特徴とする
溶接状況の監視方法である。この発明においては、周波
数−時間平面で溶接音圧の分布を示すことが好ましい。
その理由は、こうした分布を示すことにより溶接状況の
正常・異常の他に、異常の場合にはその因子を識別する
ことができるからである。
における溶接音に基づいて溶接状況を監視する方法にお
いて、溶接部の近くにマイクロフォンを設置して溶接部
から発生する音をモニターし、その溶接音圧から溶接状
況が正常か異常かを判断するとともに、異常の場合には
周波数−時間平面での溶接音圧の分布から横風によりシ
ールドが乱れた場合かあるいはトーチからの水漏れによ
ってアークが乱れた場合かを識別することを特徴とする
溶接状況の監視方法である。この発明においては、周波
数−時間平面で溶接音圧の分布を示すことが好ましい。
その理由は、こうした分布を示すことにより溶接状況の
正常・異常の他に、異常の場合にはその因子を識別する
ことができるからである。
【０００５】
【作用】溶接部近傍には、溶接電源から発する冷却ファ
ン等の音、ノズルから噴出されるシールドガスの音、ア
ークによって大気が振動する音、周辺から聞こえてくる
騒音等が混在している。これらの音が溶接部近傍に設置
されたマイクロフォンによって、検出される。これらの
音のうち、溶接電源から発する冷却ファン、あるいはノ
ズルから噴出されるシールドガスの音等は、図２に示す
ように低周波数域では高いが、周波数の増加と共に低下
する傾向にある。
ン等の音、ノズルから噴出されるシールドガスの音、ア
ークによって大気が振動する音、周辺から聞こえてくる
騒音等が混在している。これらの音が溶接部近傍に設置
されたマイクロフォンによって、検出される。これらの
音のうち、溶接電源から発する冷却ファン、あるいはノ
ズルから噴出されるシールドガスの音等は、図２に示す
ように低周波数域では高いが、周波数の増加と共に低下
する傾向にある。
【０００６】一方、横風やトーチからの水漏れによって
シールドが乱れると、図３及び図４のように、低周波数
域から高周波数域にかけて音圧の高い溶接音が発生する
特徴がある。従って、ノイズの音圧が低く、シールド等
の状況を示す溶接音圧の高い、高周波数域に着目すれ
ば、溶接状況の善し悪しを高い確率で判断することがで
きる。
シールドが乱れると、図３及び図４のように、低周波数
域から高周波数域にかけて音圧の高い溶接音が発生する
特徴がある。従って、ノイズの音圧が低く、シールド等
の状況を示す溶接音圧の高い、高周波数域に着目すれ
ば、溶接状況の善し悪しを高い確率で判断することがで
きる。
【０００７】また、図５、図６、図７、図８のように、
周波数−時間平面で溶接音圧の分布を示すことにより溶
接状況の正常・異常の判断ができる。
周波数−時間平面で溶接音圧の分布を示すことにより溶
接状況の正常・異常の判断ができる。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の一実施例について説明す
る。溶接部近傍には、溶接電源から発する冷却ファン等
の音、ノズルから噴出されるシールドガスの音、アーク
によって大気が振動する音、周辺から聞こえてくる騒音
等が混在している。そこで、まず、図示しないが、溶接
部の近傍にマイクロフォンを設置し、これらの音をマイ
クロフォンにより検出する。
る。溶接部近傍には、溶接電源から発する冷却ファン等
の音、ノズルから噴出されるシールドガスの音、アーク
によって大気が振動する音、周辺から聞こえてくる騒音
等が混在している。そこで、まず、図示しないが、溶接
部の近傍にマイクロフォンを設置し、これらの音をマイ
クロフォンにより検出する。
【０００９】そして、溶接部から発生している溶接音の
うち、比較的高い周波数域の１０キロＨｚ近傍の信号成
分を選定する。即ち、マイクロフォンにより検出された
音のうち、ノイズに属する溶接電源から発する冷却ファ
ン、あるいはノズルから噴出されるシールドガスの音圧
等は、図２に示すように低周波数域では高いが、周波数
の増加と共に低下する傾向にある。なお、図２におい
て、Ａは電源から発する音であり、Ｂはシールドガスが
流れている音である。
うち、比較的高い周波数域の１０キロＨｚ近傍の信号成
分を選定する。即ち、マイクロフォンにより検出された
音のうち、ノイズに属する溶接電源から発する冷却ファ
ン、あるいはノズルから噴出されるシールドガスの音圧
等は、図２に示すように低周波数域では高いが、周波数
の増加と共に低下する傾向にある。なお、図２におい
て、Ａは電源から発する音であり、Ｂはシールドガスが
流れている音である。
【００１０】一方、横風やトーチからの水漏れによって
シールドが乱れると、図３及び図４のように、低周波数
域から高周波数域にかけて音圧の高い溶接音が発生する
特徴がある。ここで、図３は横風によりシールドが乱れ
た場合の溶接音を示し、低周波数域から高周波数域にか
けて音圧の高い溶接音の発生が認められる。図４は、ト
ーチからの水漏れによってアークが乱れた場合には、高
周波数域において更に高い音圧の発生が認められること
を示している。
シールドが乱れると、図３及び図４のように、低周波数
域から高周波数域にかけて音圧の高い溶接音が発生する
特徴がある。ここで、図３は横風によりシールドが乱れ
た場合の溶接音を示し、低周波数域から高周波数域にか
けて音圧の高い溶接音の発生が認められる。図４は、ト
ーチからの水漏れによってアークが乱れた場合には、高
周波数域において更に高い音圧の発生が認められること
を示している。
【００１１】従って、ノイズの音圧が低く、シールド等
の状況を示す溶接音圧の高い、高周波数域に着目すれ
ば、溶接状況の善し悪しを高い確率で判断することがで
きる。また、図５、図６、図７、図８のように、周波数
が９〜11ＫＨｚの各条件における溶接音の実効値の平均
値を時間との関係で示すことにより、溶接状況の正常・
異常の判断ができる。ここで、図５は正常な溶接の場合
の、図６は冷却水漏れが生じた場合の、図７はシールド
ガス流量が２０ｌ（リットル）／min で横風が発生した
場合の、図８はシールドガス流量が１０ｌ（リットル）
／min で横風が発生した場合の実測値である。正常な場
合に比べ、異常の場合はいずれの場合にも高い溶接音が
得られているのが分かる。
の状況を示す溶接音圧の高い、高周波数域に着目すれ
ば、溶接状況の善し悪しを高い確率で判断することがで
きる。また、図５、図６、図７、図８のように、周波数
が９〜11ＫＨｚの各条件における溶接音の実効値の平均
値を時間との関係で示すことにより、溶接状況の正常・
異常の判断ができる。ここで、図５は正常な溶接の場合
の、図６は冷却水漏れが生じた場合の、図７はシールド
ガス流量が２０ｌ（リットル）／min で横風が発生した
場合の、図８はシールドガス流量が１０ｌ（リットル）
／min で横風が発生した場合の実測値である。正常な場
合に比べ、異常の場合はいずれの場合にも高い溶接音が
得られているのが分かる。
【００１２】更に、図９は溶接が正常の場合、図１０は
トーチの冷却水漏れによってアークが乱れた場合の溶接
音を、周波数−時間平面で示したものである。これらの
図より、溶接音の分布状態が異なっているの明らかであ
る。この分布状態から、溶接部にどのような異常が発生
しているかを知ることができる。
トーチの冷却水漏れによってアークが乱れた場合の溶接
音を、周波数−時間平面で示したものである。これらの
図より、溶接音の分布状態が異なっているの明らかであ
る。この分布状態から、溶接部にどのような異常が発生
しているかを知ることができる。
【００１３】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
溶接状況の正常・異常の判断、及び異常の場合にはその
因子の識別が作業員に頼ることなく可能であり、溶接の
自動化、無人化に貢献できる溶接状況の監視方法を提供
できる。
溶接状況の正常・異常の判断、及び異常の場合にはその
因子の識別が作業員に頼ることなく可能であり、溶接の
自動化、無人化に貢献できる溶接状況の監視方法を提供
できる。
【図１】ティグ溶接の概念図。
【図２】ノイズに属する溶接電源から発する冷却ファ
ン、あるいはノズルから噴出されるシールドガスの音圧
等と周波数との関係を示す特性図。
ン、あるいはノズルから噴出されるシールドガスの音圧
等と周波数との関係を示す特性図。
【図３】横風によりシールドが乱れた場合の溶接音によ
る音圧と周波数との関係を示す特性図。
る音圧と周波数との関係を示す特性図。
【図４】トーチからの水漏れによってアークが乱れた場
合の音圧と周波数との関係を示す特性図。
合の音圧と周波数との関係を示す特性図。
【図５】正常な溶接の場合の周波数−時間平面で溶接音
圧の分布図。
圧の分布図。
【図６】冷却水漏れが生じた場合の周波数−時間平面で
溶接音圧の分布図。
溶接音圧の分布図。
【図７】シールドガス流量が２０ｌ／min で横風が発生
した場合の周波数−時間平面で溶接音圧の分布図。
した場合の周波数−時間平面で溶接音圧の分布図。
【図８】シールドガス流量が１０ｌ／min で横風が発生
した場合の実測値の周波数−時間平面で溶接音圧の分布
図。
した場合の実測値の周波数−時間平面で溶接音圧の分布
図。
【図９】溶接が正常の場合の溶接音を周波数−時間平面
で示した図。
で示した図。
【図１０】トーチの冷却水漏れ、溶融金属に接してアー
クが乱れた場合の溶接音を周波数−時間平面で示した
図。
クが乱れた場合の溶接音を周波数−時間平面で示した
図。
１…電源、 ２…タングステン電極、 ３
…アーク、４…アーク、 ５…フィラーワイ
ヤ、 ６…溶融池、７…シールドガス。
…アーク、４…アーク、 ５…フィラーワイ
ヤ、 ６…溶融池、７…シールドガス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 孝夫 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (56)参考文献 特開 平５−50244（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−209485（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−76762（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−23149（ＪＰ，Ａ) 特表 平３−501827（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/095 B23K 9/167 B23K 31/00 G01H 17/00
Claims (2)
- 【請求項１】 ティグ溶接における溶接音に基づいて溶
接状況を監視する方法において、 溶接部の近くにマイクロフォンを設置して溶接部から発
生する音をモニターし、その溶接音圧から溶接状況が正
常か異常かを判断するとともに、異常の場合には周波数
−時間平面での溶接音圧の分布から横風によりシールド
が乱れた場合かあるいはトーチからの水漏れによってア
ークが乱れた場合かを識別することを特徴とする溶接状
況の監視方法。 - 【請求項２】 溶接部から発生している溶接音のうち、
比較的高い周波数域の１０キロＨｚ近傍の溶接音に着目
し、その音圧が正常値に比べ、同等レベルであれば正
常、高ければ異常と、溶接状況を判断することを特徴と
する請求項１記載の溶接状況の監視方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06094896A JP3140633B2 (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | 溶接状況の監視方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06094896A JP3140633B2 (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | 溶接状況の監視方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07299566A JPH07299566A (ja) | 1995-11-14 |
| JP3140633B2 true JP3140633B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=14122803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06094896A Expired - Fee Related JP3140633B2 (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | 溶接状況の監視方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3140633B2 (ja) |
-
1994
- 1994-05-09 JP JP06094896A patent/JP3140633B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07299566A (ja) | 1995-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3253591B2 (ja) | プラズマサイズを測定することによるレーザ溶接部品質の監視方法及び装置 | |
| JP2006521933A (ja) | レーザ材料加工システムのための集中制御アーキテクチャ | |
| CA2520231C (en) | Non-consumable electrode welding torch and welding head with the torch | |
| JP6723404B2 (ja) | 溶接を監視するためのシステム | |
| US6329630B1 (en) | Process of cladding by welding | |
| JP3140633B2 (ja) | 溶接状況の監視方法 | |
| WO2022045860A9 (ko) | 용접용 토치 | |
| EP3978175A1 (en) | Method of and systems for controlling welding fume extraction | |
| JPS6114083A (ja) | 溶接状況監視方法 | |
| JP2922457B2 (ja) | アルミニウム合金製管の自動溶接装置 | |
| JPH09285867A (ja) | ティグ溶接装置 | |
| JPH10249560A (ja) | レーザー加工方法および装置 | |
| JP2020082184A (ja) | 溶接欠損の検出方法及び溶接装置 | |
| JP2604696B2 (ja) | ステンレス鋼パイプなどの溶接方法 | |
| JP3189678B2 (ja) | プラズマアーク溶接用ノズルおよびプラズマアーク溶接方法 | |
| US20220152721A1 (en) | System and method for preventing stub-outs in gtaw | |
| CN111906413B (zh) | 焊缝返修方法 | |
| JPH05261547A (ja) | 消耗電極式アーク溶接機 | |
| JP3716583B2 (ja) | 高炭素鋼のレーザ溶接方法 | |
| JP2662293B2 (ja) | 水中ｔｉｇ溶接用トーチ | |
| JPS6146304Y2 (ja) | ||
| JP3000164B1 (ja) | 裏波溶接装置及び裏波溶接方法 | |
| JPH11314158A (ja) | Ｔｉｇ溶接の品質診断方法 | |
| JP3945013B2 (ja) | Ｔｉｇ溶接の品質診断方法 | |
| JPH11245062A (ja) | レーザ加工装置の粉塵爆発防止装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20001114 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |