JP3238664B2 - レーザ溶接部の検査方法 - Google Patents
レーザ溶接部の検査方法Info
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- JP3238664B2 JP3238664B2 JP30804998A JP30804998A JP3238664B2 JP 3238664 B2 JP3238664 B2 JP 3238664B2 JP 30804998 A JP30804998 A JP 30804998A JP 30804998 A JP30804998 A JP 30804998A JP 3238664 B2 JP3238664 B2 JP 3238664B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ溶接した溶
接部の溶接品質を検査する検査技術に関する。
接部の溶接品質を検査する検査技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばレーザ溶接した個所の溶接
品質を確認するような場合、溶接個所を切断して溶着状
態を目視確認したり、または破壊検査等を行って検査す
るような方法が一般的である。
品質を確認するような場合、溶接個所を切断して溶着状
態を目視確認したり、または破壊検査等を行って検査す
るような方法が一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な検査方法では一回の検査に手間と工数がかかるため、
例えば連続して多数の溶接品を製造する場合、抜き取り
検査等によって品質保証をせざるを得なかった。
な検査方法では一回の検査に手間と工数がかかるため、
例えば連続して多数の溶接品を製造する場合、抜き取り
検査等によって品質保証をせざるを得なかった。
【０００４】そこで本発明は、従来のように溶接部を切
断したり、または破壊検査したりするような手間や工数
をかけずに、効率的に検査できるようにし、可能ならば
全数検査できるようにすることを目的とする。
断したり、または破壊検査したりするような手間や工数
をかけずに、効率的に検査できるようにし、可能ならば
全数検査できるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、プーリ半体とボス部材との接合部のようにレ
ーザ溶接機を接合部に沿って円周方向に１回転させるこ
とで形成される円周状をなすレーザ溶接部の検査方法で
あって、レーザ変位センサを前記円周状をなすレーザ接
合部の１箇所を幅方向に移動させながらレーザ光を照射
して溶接ビードの幅と中心位置を測定し、当該１箇所の
測定値を基準となるビード幅及び基準となるビード幅中
心位置と比較することにより溶接の良否を判断するよう
にした。
本発明は、プーリ半体とボス部材との接合部のようにレ
ーザ溶接機を接合部に沿って円周方向に１回転させるこ
とで形成される円周状をなすレーザ溶接部の検査方法で
あって、レーザ変位センサを前記円周状をなすレーザ接
合部の１箇所を幅方向に移動させながらレーザ光を照射
して溶接ビードの幅と中心位置を測定し、当該１箇所の
測定値を基準となるビード幅及び基準となるビード幅中
心位置と比較することにより溶接の良否を判断するよう
にした。
【０００６】すなわち、ビード幅の測定と基準値との比
較により、例えばレーザ溶接時のレーザパワーの良否や
溶着深さの良否等が判断でき、またビード幅中心位置の
測定と基準値との比較によりレーザビームの照射位置の
良否等が判断できる。この際、ビード幅やビード幅中心
位置の具体的な測定方法は任意であり、例えばレーザセ
ンサをビード幅方向に移動させながら測定しても良く、
逆にワーク側を移動させながら測定しても良く、その他
の方法で測定しても良い。
較により、例えばレーザ溶接時のレーザパワーの良否や
溶着深さの良否等が判断でき、またビード幅中心位置の
測定と基準値との比較によりレーザビームの照射位置の
良否等が判断できる。この際、ビード幅やビード幅中心
位置の具体的な測定方法は任意であり、例えばレーザセ
ンサをビード幅方向に移動させながら測定しても良く、
逆にワーク側を移動させながら測定しても良く、その他
の方法で測定しても良い。
【０００７】また請求項２では、接合されるワークが、
Ｖベルトを保持するプーリ部材とその中心のボス部材で
ある場合、レーザセンサによりビードの高さも測定し、
溶接の良否の判断は、ビード幅とビード幅中心位置の基
準値との比較のほか、ビードの高さの基準値との比較も
判断材料の一つとするようにした。
Ｖベルトを保持するプーリ部材とその中心のボス部材で
ある場合、レーザセンサによりビードの高さも測定し、
溶接の良否の判断は、ビード幅とビード幅中心位置の基
準値との比較のほか、ビードの高さの基準値との比較も
判断材料の一つとするようにした。
【０００８】ここで、プーリ部材とボス部材をレーザ溶
接する際、プーリ部材のベルト当接面側からレーザビー
ムを照射するためベルト当接面側のワーク面にビードが
形成される。そしてビードの高さが基準値を超えると、
Ｖベルトがビードに接触する可能性が生じるため、Ｖベ
ルトに接触しないビード高さを良品とする。
接する際、プーリ部材のベルト当接面側からレーザビー
ムを照射するためベルト当接面側のワーク面にビードが
形成される。そしてビードの高さが基準値を超えると、
Ｖベルトがビードに接触する可能性が生じるため、Ｖベ
ルトに接触しないビード高さを良品とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明に係る
レーザセンサによる検査状態の一例を示す説明図、図２
はレーザセンサによってビード幅やビードの高さ等を算
出する時の説明図、図３は溶接状態の良否を説明する説
明図である。
した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明に係る
レーザセンサによる検査状態の一例を示す説明図、図２
はレーザセンサによってビード幅やビードの高さ等を算
出する時の説明図、図３は溶接状態の良否を説明する説
明図である。
【００１０】本発明に係るレーザ溶接部の検査方法は、
例えばスクータ等の無段変速機構の構成部品であるドラ
イブプーリ半体１とその中心のボス部材２をレーザ溶接
した際、その溶接品質等を非破壊状態で迅速且つ正確に
検査することができるようにされ、このレーザ溶接は、
プーリ半体１のベルト接触面１ａ側から、プーリ半体１
の嵌合孔とボス部材２の嵌合面の接合部に向けてレーザ
ビームを照射して接合面を溶融接合するようにされてい
る。
例えばスクータ等の無段変速機構の構成部品であるドラ
イブプーリ半体１とその中心のボス部材２をレーザ溶接
した際、その溶接品質等を非破壊状態で迅速且つ正確に
検査することができるようにされ、このレーザ溶接は、
プーリ半体１のベルト接触面１ａ側から、プーリ半体１
の嵌合孔とボス部材２の嵌合面の接合部に向けてレーザ
ビームを照射して接合面を溶融接合するようにされてい
る。
【００１１】すなわち、プーリ半体１の中心部には嵌合
孔が形成され、この嵌合孔内に円筒状のボス部材２が嵌
合された後、両者の接合部に向けてベルト接触面１ａ側
からレーザビームを照射しつつ、例えばレーザ溶接機を
接合部ｕに沿って円周方向に１回転させることで、接合
部ｕを全周に亘って溶接するようにしている。
孔が形成され、この嵌合孔内に円筒状のボス部材２が嵌
合された後、両者の接合部に向けてベルト接触面１ａ側
からレーザビームを照射しつつ、例えばレーザ溶接機を
接合部ｕに沿って円周方向に１回転させることで、接合
部ｕを全周に亘って溶接するようにしている。
【００１２】因みに、このようなプーリ半体１は、対称
形状をした他のプーリ半体とお互いのベルト接触面１ａ
を向き合わせた状態で組み付けられて使用され、Ｖベル
トがお互いのベルト接触面１ａに接触して挟みこまれた
状態で巻き付けられるとともに、お互いのプーリ半体１
同士の間隔を変化させることで、Ｖベルトの巻き付け位
置を半径方向に移動させて変速するようにされる。
形状をした他のプーリ半体とお互いのベルト接触面１ａ
を向き合わせた状態で組み付けられて使用され、Ｖベル
トがお互いのベルト接触面１ａに接触して挟みこまれた
状態で巻き付けられるとともに、お互いのプーリ半体１
同士の間隔を変化させることで、Ｖベルトの巻き付け位
置を半径方向に移動させて変速するようにされる。
【００１３】ところで、レーザ溶接機で溶接した場合、
レーザビームを照射した照射面側のワーク面にはビード
ｂ（図３）が形成される。そこで本発明では、このビー
ドをレーザ変位センサＳで測定して溶接の良否、品質を
判断するようにしている。
レーザビームを照射した照射面側のワーク面にはビード
ｂ（図３）が形成される。そこで本発明では、このビー
ドをレーザ変位センサＳで測定して溶接の良否、品質を
判断するようにしている。
【００１４】すなわち、図１に示すように、レーザ変位
センサＳをベルト接触面１ａ側の接合部ｕの上方でビー
ド幅方向に移動させながらレーザ光を照射して、ワーク
面に形成されるビードｂの左右、上下方向の位置関係等
を計測する。
センサＳをベルト接触面１ａ側の接合部ｕの上方でビー
ド幅方向に移動させながらレーザ光を照射して、ワーク
面に形成されるビードｂの左右、上下方向の位置関係等
を計測する。
【００１５】ここで図２はレーザ変位センサＳによる測
定画面の一例であるが、この画面の横軸はレーザ変位セ
ンサＳの移動方向の距離を示し、縦軸はレーザ光の照射
距離によるビードの高さを示す。そして、ビードの形状
は画面上の実線で表されるものとする。
定画面の一例であるが、この画面の横軸はレーザ変位セ
ンサＳの移動方向の距離を示し、縦軸はレーザ光の照射
距離によるビードの高さを示す。そして、ビードの形状
は画面上の実線で表されるものとする。
【００１６】そしてレーザ変位センサＳは、ある基準位
置からビードの両側に形成される凹部Ｘ、Ｙまでの距離
Ａ、Ｃを測定する。そしてこの測定値Ａ、Ｃに基づき、
ビード幅が（Ｃ−Ａ）の値で算出され、またビード幅の
中心位置までの距離Ｂが（（Ａ＋Ｃ）／２）の値で算出
される。因みに、このような計算は、レーザ変位センサ
Ｓ自体で行われる。
置からビードの両側に形成される凹部Ｘ、Ｙまでの距離
Ａ、Ｃを測定する。そしてこの測定値Ａ、Ｃに基づき、
ビード幅が（Ｃ−Ａ）の値で算出され、またビード幅の
中心位置までの距離Ｂが（（Ａ＋Ｃ）／２）の値で算出
される。因みに、このような計算は、レーザ変位センサ
Ｓ自体で行われる。
【００１７】そしてこのビード幅の値とビード幅の中心
位置は、それぞれの基準値と比較され、例えばビード幅
の中心位置が基準値から所定値以上ずれているときは、
レーザ溶接のレーザビームの照射位置がずれていること
が予測されるため、不良と判定する。すなわち、図３
（Ａ）に示すように、レーザ溶接のレーザビームの照射
位置が正規であれば、接合面は全域に亘って融着してい
るが、（Ｂ）に示すように、ビード幅の中心位置が横に
所定値以上ずれると、接合面に未融着部分が生じている
可能性がある。このため、所定値以上の位置ズレは不良
と判断する。
位置は、それぞれの基準値と比較され、例えばビード幅
の中心位置が基準値から所定値以上ずれているときは、
レーザ溶接のレーザビームの照射位置がずれていること
が予測されるため、不良と判定する。すなわち、図３
（Ａ）に示すように、レーザ溶接のレーザビームの照射
位置が正規であれば、接合面は全域に亘って融着してい
るが、（Ｂ）に示すように、ビード幅の中心位置が横に
所定値以上ずれると、接合面に未融着部分が生じている
可能性がある。このため、所定値以上の位置ズレは不良
と判断する。
【００１８】また、ビード幅が所定範囲以外である場合
も不良と判定する。これは図３（Ｃ）及び（Ｄ）に示す
ように、ビード幅が不良であると、例えばレーザ溶接時
のレーザパワー等の不良により未融着部分が生じている
可能性があるからである。
も不良と判定する。これは図３（Ｃ）及び（Ｄ）に示す
ように、ビード幅が不良であると、例えばレーザ溶接時
のレーザパワー等の不良により未融着部分が生じている
可能性があるからである。
【００１９】また、本実施形態では、図２に示すよう
に、ある基準位置からのビードの高さＤも測定し、この
ビードの高さが基準範囲をはずれるようなときは不良と
判定するようにしている。これは、Ｖベルトが半径方向
へ移動する際、ビードの位置も移動範囲に含まれるから
である。
に、ある基準位置からのビードの高さＤも測定し、この
ビードの高さが基準範囲をはずれるようなときは不良と
判定するようにしている。これは、Ｖベルトが半径方向
へ移動する際、ビードの位置も移動範囲に含まれるから
である。
【００２０】因みに、この実施形態では、レーザ変位セ
ンサＳによる測定位置は、円周上の接合部ｕのうち、レ
ーザ溶接を開始した位置のビードを測定するようにして
いる。これは、レーザ溶接機の円形軌道の狂いは殆ど生
じることがなく、レーザ溶接を開始した位置（終了する
位置とほぼ同位置）の良否を判定すれば充分であること
が経験上明らかなためである。
ンサＳによる測定位置は、円周上の接合部ｕのうち、レ
ーザ溶接を開始した位置のビードを測定するようにして
いる。これは、レーザ溶接機の円形軌道の狂いは殆ど生
じることがなく、レーザ溶接を開始した位置（終了する
位置とほぼ同位置）の良否を判定すれば充分であること
が経験上明らかなためである。
【００２１】そしてこのような検査方法により、従来で
あれば例えば抽出検査等で溶接部をカットしたり、破壊
検査等を行うため検査時間に１〜２時間程度かかってい
たものを、１個あたりわずか２〜３秒で全数を検査でき
るようになった。
あれば例えば抽出検査等で溶接部をカットしたり、破壊
検査等を行うため検査時間に１〜２時間程度かかってい
たものを、１個あたりわずか２〜３秒で全数を検査でき
るようになった。
【００２２】尚、本発明は以上のような実施形態に限定
されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載し
た事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を
奏するものは本発明の技術的範囲に属する。例えば、プ
ーリ半体以外のワークのレーザ溶接部の検査に適用する
ことも可能であり、またワークの種類等によっては、ビ
ードの高さの検査は必ずしも必要ではない。
されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載し
た事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を
奏するものは本発明の技術的範囲に属する。例えば、プ
ーリ半体以外のワークのレーザ溶接部の検査に適用する
ことも可能であり、またワークの種類等によっては、ビ
ードの高さの検査は必ずしも必要ではない。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明に係るレーザ溶接部
の検査方法は、レンザーセンサによりワーク面に生じた
ビード幅の値と、ビード幅中心位置を測定し、基準とな
るビード幅、及びビード幅中心位置との比較により溶接
の良否を判断するようにしたため、非破壊状態で迅速且
つ正確に検査することが出来、溶接品質等を良好にする
面から極めて有効である。また接合されるワークが、プ
ーリ部材とボス部材である場合、ビードの高さも測定す
ることで良否に判断をより適切ならしめることが出来
る。
の検査方法は、レンザーセンサによりワーク面に生じた
ビード幅の値と、ビード幅中心位置を測定し、基準とな
るビード幅、及びビード幅中心位置との比較により溶接
の良否を判断するようにしたため、非破壊状態で迅速且
つ正確に検査することが出来、溶接品質等を良好にする
面から極めて有効である。また接合されるワークが、プ
ーリ部材とボス部材である場合、ビードの高さも測定す
ることで良否に判断をより適切ならしめることが出来
る。
【図１】本発明に係る検査方法の一例を示す説明図
【図２】レーザセンサによってビード幅やビードの高さ
等を測定する時の説明図
等を測定する時の説明図
【図３】溶接状態の良否を説明する説明図で（Ａ）は良
好、（Ｂ）乃至（Ｄ）は不良
好、（Ｂ）乃至（Ｄ）は不良
１…プーリ半体、２…ボス部材、Ｓ…レーザ変位セン
サ、ｂ…ビード、ｕ…接合部。
サ、ｂ…ビード、ｕ…接合部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−71932（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−150474（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−152018（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−189083（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/00 B23K 31/00 G01B 11/00
Claims (2)
- 【請求項１】 プーリ半体とボス部材との接合部のよう
にレーザ溶接機を接合部に沿って円周方向に１回転させ
ることで形成される円周状をなすレーザ溶接部の検査方
法であって、レーザ変位センサを前記円周状をなすレー
ザ接合部の１箇所を幅方向に移動させながらレーザ光を
照射して溶接ビードの幅と中心位置を測定し、当該１箇
所の測定値を基準となるビード幅及び基準となるビード
幅中心位置と比較することにより溶接の良否を判断する
ことを特徴とするレーザ溶接部の検査方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のレーザ溶接部の検査方
法において、前記接合されるワークが、Ｖベルトを保持
するプーリ部材とその中心のボス部材である場合、前記
レーザセンサによりビードの高さも測定し、前記溶接の
良否の判断は、前記ビード幅とビード幅中心位置の基準
値との比較のほか、ビードの高さの基準値との比較も判
断材料の一つとすることを特徴とするレーザ溶接部の検
査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30804998A JP3238664B2 (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | レーザ溶接部の検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30804998A JP3238664B2 (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | レーザ溶接部の検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000135580A JP2000135580A (ja) | 2000-05-16 |
| JP3238664B2 true JP3238664B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=17976277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30804998A Expired - Fee Related JP3238664B2 (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | レーザ溶接部の検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3238664B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4000417B2 (ja) * | 2002-07-22 | 2007-10-31 | 四国化工機株式会社 | 溶接ビードの品質評価方法およびそのための形状測定方法 |
| JP6341730B2 (ja) * | 2014-04-07 | 2018-06-13 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | パウダ供給ヘッドの管理方法、エロージョンシールドの形成方法、及び装置 |
| WO2016159404A1 (ko) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | 주식회사 호원 | 용접비드 검사 장치 |
| CN110773841B (zh) * | 2019-09-25 | 2021-12-03 | 浙江金华巨能电子科技有限公司 | 用于焊接的轨迹跟踪方法 |
| CN112171057B (zh) * | 2020-09-10 | 2022-04-08 | 五邑大学 | 基于激光焊接的质量检测方法、装置及存储介质 |
-
1998
- 1998-10-29 JP JP30804998A patent/JP3238664B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000135580A (ja) | 2000-05-16 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071005 Year of fee payment: 6 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |