JP5236385B2 - 溶融部界面位置検出方法及びその装置 - Google Patents
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Description
前記ワークの少なくとも一方の表面から超音波を入射し、該超音波が前記溶融部の瞬間界面に到達するまでの到達時間を求め、
前記超音波が前記溶融部を透過する透過時間と、該透過時間計測時の第1溶接チップと第2溶接チップとのチップ間距離とから前記超音波の瞬間速度を求め、
前記到達時間に前記超音波の瞬間速度を乗することで前記溶融部の瞬間界面位置を検出することを特徴とする。
前記ワークの一方の表面に当接した第1溶接チップの第1送受信器から、前記ワークの他方の表面に当接した第2溶接チップの第2送受信器に向けて第1超音波を発信するとともに、前記第2溶接チップの送受信器から前記第1溶接チップの送受信器に向けて第2超音波を発信し、
前記第1超音波中の前記第1溶接チップの先端から反射された第1反射波が前記第1送受信器に戻るまでの時間をA、前記溶融部を透過した透過波が前記第2送受信器に到達するまでの透過時間をB、前記溶融部の界面から反射された第2反射波が前記第1送受信器に戻るまでの時間をC、前記第2超音波中の前記第2溶接チップの先端から反射された第3反射波が前記第2送受信器に戻るまでの時間をDとし、且つ透過時間計測時の前記第1溶接チップと前記第2溶接チップとのチップ間距離をEとするとき、第1溶接チップの先端と前記溶融部の界面との離間距離Fを下記の式(1)によって求めることを特徴とする。
F={E/[B−(A/2+D/2)]}×(C−A)/2 …(1)
前記ワークの一方の表面に当接した第1溶接チップの第1送受信器から、前記ワークの他方の表面に当接した第2溶接チップの第2送受信器に向けて第1超音波を発信するとともに、前記第2溶接チップの送受信器から前記第1溶接チップの送受信器に向けて第2超音波を発信し、
前記第1超音波中の前記第1溶接チップの先端から反射された第1反射波が前記第1送受信器に戻るまでの時間をA、前記溶融部を透過した透過波が前記第2送受信器に到達するまでの透過時間をB、前記溶融部の界面から反射された第2反射波が前記第1送受信器に戻るまでの時間をC、透過時間計測時の前記第1溶接チップと前記第2溶接チップとのチップ間距離をE、前記第1送受信器から前記第1溶接チップの先端までの距離をa、前記第2送受信器から前記第2溶接チップの先端までの距離をbとし、且つaとbとの間にa=γb(γは比例係数)の関係が成立するとき、
第1溶接チップの先端と前記溶融部の界面との離間距離Fを下記の式(2)によって求めることを特徴とする。
F={E/[B−(1+γ)A/2)]}×(C−A)/2 …(2)
前記ワークの一方の表面に当接した第1溶接チップの送受信器から、前記ワークの他方の表面に当接した第2溶接チップの受信器に向けて超音波を発信し、
前記超音波中の前記第1溶接チップの先端から反射された第1反射波が前記送受信器に戻るまでの時間をA、前記溶融部を透過した透過波が前記受信器に到達するまでの透過時間をB、前記溶融部の界面から反射された第2反射波が前記送受信器に戻るまでの時間をCとし、且つ透過時間計測時の前記第1溶接チップと前記第2溶接チップとのチップ間距離をEとするとき、第1溶接チップの先端と前記溶融部の界面との離間距離Fを下記の式(3)によって求めることを特徴とする。
F={E/[B−A]}×(C−A)/2 …(3)
スポット溶接装置を構成する第1溶接チップに組み込まれて超音波を発信及び受信可能な第1送受信器と、
前記第1溶接チップとともにスポット溶接を行うための第2溶接チップに組み込まれて超音波を発信及び受信可能な第2送受信器と、
前記第1溶接チップと前記第2溶接チップとのチップ間距離を測定するチップ間距離測定手段と、
を備え、
前記第1送受信器は、該第1送受信器が発信して前記第1溶接チップの先端から反射された第1反射波と、前記溶融部の界面から反射された第2反射波とを受信し、
且つ前記第2送受信器は、前記第1送受信器が発信して前記溶融部を透過した透過波と、前記第2溶接チップの先端から反射された第3反射波とを受信し、
前記チップ間距離測定手段は、前記透過波が前記第1送受信器から発信されて前記第2送受信器に到達するまでの時間を計測する際の前記第1溶接チップと前記第2溶接チップとのチップ間距離を測定することを特徴とする。
スポット溶接装置を構成する第1溶接チップに組み込まれて超音波を発信及び受信可能な送受信器と、
前記第1溶接チップとともにスポット溶接を行うための第2溶接チップに組み込まれて超音波を受信可能な受信器と、
前記第1溶接チップと前記第2溶接チップとのチップ間距離を測定するチップ間距離測定手段と、
を備え、
前記送受信器は、該送受信器が発信して前記第1溶接チップの先端から反射された第1反射波と、前記溶融部の界面から反射された第2反射波とを受信し、
且つ前記受信器は、前記送受信器が発信して前記溶融部を透過した透過波を受信し、
前記チップ間距離測定手段は、前記透過波が前記送受信器から発信されて前記受信器に到達するまでの時間を計測する際の前記第1溶接チップと前記第2溶接チップとのチップ間距離を測定することを特徴とする。
F=α×β …(4)
α=E/T …(5)
T=B−(A/2+D/2) …(6)
α=E/[B−(A/2+D/2)] …(7)
β=(C−A)/2 …(8)
F={E/[B−(A/2+D/2)]}×(C−A)/2 …(9)
a=γb …(10)
F={E/[B−(1+γ)A/2)]}×(C−A)/2 …(11)
F={E/[B−A]}×(C−A)/2 …(12)
14…第2溶接チップ 16…第1送受信器
18…第2送受信器 20…溶融部
22…第1反射波 24…透過波
26…第2反射波 28…第3反射波
30…ワーク内透過波 W1、W2…ワーク
Claims (8)
- 互いに当接してスポット溶接される最中のワークに生成する溶融部の瞬間界面の位置を検出する溶融部界面位置検出方法であって、
前記ワークの少なくとも一方の表面から超音波を入射し、該超音波が前記溶融部の瞬間界面に到達するまでの到達時間を求め、
前記超音波が前記溶融部を透過する透過時間と、該透過時間計測時の第1溶接チップと第2溶接チップとのチップ間距離とから前記超音波の瞬間速度を求め、
前記到達時間に前記超音波の瞬間速度を乗することで前記溶融部の瞬間界面位置を検出することを特徴とする溶融部界面位置検出方法。 - 互いに当接してスポット溶接される最中のワークに生成する溶融部の界面の位置を検出する溶融部界面位置検出方法であって、
前記ワークの一方の表面に当接した第1溶接チップの第1送受信器から、前記ワークの他方の表面に当接した第2溶接チップの第2送受信器に向けて第1超音波を発信するとともに、前記第2溶接チップの送受信器から前記第1溶接チップの送受信器に向けて第2超音波を発信し、
前記第1超音波中の前記第1溶接チップの先端から反射された第1反射波が前記第1送受信器に戻るまでの時間をA、前記溶融部を透過した透過波が前記第2送受信器に到達するまでの透過時間をB、前記溶融部の界面から反射された第2反射波が前記第1送受信器に戻るまでの時間をC、前記第2超音波中の前記第2溶接チップの先端から反射された第3反射波が前記第2送受信器に戻るまでの時間をDとし、且つ透過時間計測時の前記第1溶接チップと前記第2溶接チップとのチップ間距離をEとするとき、第1溶接チップの先端と前記溶融部の界面との離間距離Fを下記の式(1)によって求めることを特徴とする溶融部界面位置検出方法。
F={E/[B−(A/2+D/2)]}×(C−A)/2 …(1) - 互いに当接してスポット溶接される最中のワークに生成する溶融部の界面の位置を検出する溶融部界面位置検出方法であって、
前記ワークの一方の表面に当接した第1溶接チップの第1送受信器から、前記ワークの他方の表面に当接した第2溶接チップの第2送受信器に向けて第1超音波を発信するとともに、前記第2溶接チップの送受信器から前記第1溶接チップの送受信器に向けて第2超音波を発信し、
前記第1超音波中の前記第1溶接チップの先端から反射された第1反射波が前記第1送受信器に戻るまでの時間をA、前記溶融部を透過した透過波が前記第2送受信器に到達するまでの透過時間をB、前記溶融部の界面から反射された第2反射波が前記第1送受信器に戻るまでの時間をC、透過時間計測時の前記第1溶接チップと前記第2溶接チップとのチップ間距離をE、前記第1送受信器から前記第1溶接チップの先端までの距離をa、前記第2送受信器から前記第2溶接チップの先端までの距離をbとし、且つaとbとの間にa=γb(γは比例係数)の関係が成立するとき、
第1溶接チップの先端と前記溶融部の界面との離間距離Fを下記の式(2)によって求めることを特徴とする溶融部界面位置検出方法。
F={E/[B−(1+γ)A/2)]}×(C−A)/2 …(2) - 互いに当接してスポット溶接される最中のワークに生成する溶融部の界面の位置を検出する溶融部界面位置検出方法であって、
前記ワークの一方の表面に当接した第1溶接チップの送受信器から、前記ワークの他方の表面に当接した第2溶接チップの受信器に向けて超音波を発信し、
前記超音波中の前記第1溶接チップの先端から反射された第1反射波が前記送受信器に戻るまでの時間をA、前記溶融部を透過した透過波が前記受信器に到達するまでの透過時間をB、前記溶融部の界面から反射された第2反射波が前記送受信器に戻るまでの時間をCとし、且つ透過時間計測時の前記第1溶接チップと前記第2溶接チップとのチップ間距離をEとするとき、第1溶接チップの先端と前記溶融部の界面との離間距離Fを下記の式(3)によって求めることを特徴とする溶融部界面位置検出方法。
F={E/[B−A]}×(C−A)/2 …(3) - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の検出方法において、全ての反射波を横波とし、且つ前記透過波を縦波として計測を行うことを特徴とする溶融部界面位置検出方法。
- 互いに当接してスポット溶接される最中のワークに生成する溶融部の界面の位置を検出する溶融部界面位置検出装置であって、
スポット溶接装置を構成する第1溶接チップに組み込まれて超音波を発信及び受信可能な第1送受信器と、
前記第1溶接チップとともにスポット溶接を行うための第2溶接チップに組み込まれて超音波を発信及び受信可能な第2送受信器と、
前記第1溶接チップと前記第2溶接チップとのチップ間距離を測定するチップ間距離測定手段と、
を備え、
前記第1送受信器は、該第1送受信器が発信して前記第1溶接チップの先端から反射された第1反射波と、前記溶融部の界面から反射された第2反射波とを受信し、
且つ前記第2送受信器は、前記第1送受信器が発信して前記溶融部を透過した透過波と、前記第2溶接チップの先端から反射された第3反射波とを受信し、
前記チップ間距離測定手段は、前記透過波が前記第1送受信器から発信されて前記第2送受信器に到達するまでの時間を計測する際の前記第1溶接チップと前記第2溶接チップとのチップ間距離を測定することを特徴とする溶融部界面位置検出装置。 - 請求項6記載の装置において、前記第1送受信器から前記第1溶接チップの先端までの距離がa、前記第2送受信器から前記第2溶接チップの先端までの距離がbであり、且つaとbとの間にa=γb(γは比例係数)の関係が成立することを特徴とする溶融部界面位置検出装置。
- 互いに当接してスポット溶接される最中のワークに生成する溶融部の界面の位置を検出する溶融部界面位置検出装置であって、
スポット溶接装置を構成する第1溶接チップに組み込まれて超音波を発信及び受信可能な送受信器と、
前記第1溶接チップとともにスポット溶接を行うための第2溶接チップに組み込まれて超音波を受信可能な受信器と、
前記第1溶接チップと前記第2溶接チップとのチップ間距離を測定するチップ間距離測定手段と、
を備え、
前記送受信器は、該送受信器が発信して前記第1溶接チップの先端から反射された第1反射波と、前記溶融部の界面から反射された第2反射波とを受信し、
且つ前記受信器は、前記送受信器が発信して前記溶融部を透過した透過波を受信し、
前記チップ間距離測定手段は、前記透過波が前記送受信器から発信されて前記受信器に到達するまでの時間を計測する際の前記第1溶接チップと前記第2溶接チップとのチップ間距離を測定することを特徴とする溶融部界面位置検出装置。
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