JP6154770B2 - Welded part inspection device and welded part inspection method - Google Patents

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Description

本発明は、溶接部検査装置及び溶接部検査方法に係り、例えば、原油タンクの底板等の溶接個所の検査方法および検査装置に関する。   The present invention relates to a welded part inspection apparatus and a welded part inspection method, and more particularly to an inspection method and an inspection apparatus for a welded part such as a bottom plate of a crude oil tank.

原油タンクは、炭素鋼等の金属材料の板材を溶接することによって形成されている。例えば、円筒状に形成される。原油タンクの直径は例えば100mにも及び、原油タンクの底板は、膨大な数の板材が隙間なく重ね溶接されている。例えば、板材同士を重ねて一方の端部と他方の表面との間に隅肉溶接をおこなっている。よって、かかる板材同士の溶接部の数や、各板の溶接部を合計した長さも膨大な長さになる。かかる原油タンクは、定期的にメンテナンスが要求されるが、メンテナンスの際には、原油が抜かれた真っ暗なタンク内に、作業員が入ってライトを照らしながら目視により溶接個所の点検を行っていた。点検は、例えば、隅肉溶接ののど厚を測定することが行われていた。しかしながら、目視でのど厚を測定することは困難であるので、溶接部の脚長等を測定して、そこから断面の型ゲージ等にあてて、のど厚を計算により求めるものであった。これらの作業を膨大な長さの溶接部に対して、作業員が目視での測定と型紙等にあててののど厚計算とを随時行う労力は計り知れないものであった。そのため、メンテナンスの際には、もっと簡易な作業で検査ができることが望ましい。このように、原油タンクに代表される例えば板材同士を重ねて隅肉溶接をおこなった検査対象に対して、簡易な作業で溶接部の検査を行うことができる手法が望まれている。   The crude oil tank is formed by welding a metal plate such as carbon steel. For example, it is formed in a cylindrical shape. The crude oil tank has a diameter of, for example, 100 m, and the bottom plate of the crude oil tank is welded with a large number of plate materials without gaps. For example, fillet welding is performed between one end portion and the other surface by stacking plate members. Therefore, the number of the welded portions between the plate members and the total length of the welded portions of the respective plates are enormous. Such crude oil tanks require regular maintenance. At the time of maintenance, workers entered the dark tank from which crude oil had been removed and visually inspected the welds while illuminating the lights. . The inspection has been performed, for example, by measuring the throat thickness of fillet welds. However, since it is difficult to visually measure the throat thickness, the leg length or the like of the welded portion is measured and applied to a mold gauge or the like of the cross section to obtain the throat thickness by calculation. The labor required for workers to perform these measurements on a vast length of welded parts and perform throat thickness calculation on a pattern paper or the like at any time was immeasurable. Therefore, it is desirable that inspection can be performed with simpler work during maintenance. Thus, for example, a technique capable of inspecting a welded portion by a simple operation is desired for an inspection target in which fillet welding is performed by overlapping plate materials represented by a crude oil tank, for example.

ここで、隅肉溶接ののど厚測定に関して、横板と横板の裏面側に配置された立板とを隅肉溶接して、横板の表面側からフェイズトアレイ探触子で走査して、隅肉溶接部ののど厚値を測定する手法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。かかる手法では、横板と立板とを隅肉溶接したものを対象としているので、原油タンクの底板とは構造が異なるものである。また、かかる手法の場合、効率良く超音波を被検出部へ伝搬させるために、探触子にグリースを塗布する必要があり、作業操作性が悪いことが問題である。そして、かかる手法は非溶接材の裏面から測定する。よって、かかる手法は、原油タンクの底板の点検には適さないと考えられる。   Here, for the throat thickness measurement of fillet weld, fillet weld the horizontal plate and the standing plate arranged on the back side of the horizontal plate, and scan with a phased array probe from the front side of the horizontal plate A method for measuring the throat thickness value of a fillet weld is disclosed (see, for example, Patent Document 1). Such a method is intended for the fillet welding of a horizontal plate and a vertical plate, and therefore has a different structure from the bottom plate of a crude oil tank. In addition, in the case of such a technique, it is necessary to apply grease to the probe in order to efficiently propagate the ultrasonic wave to the detected portion, and there is a problem that work operability is poor. And this method measures from the back surface of a non-welding material. Therefore, this method is not suitable for inspection of the bottom plate of the crude oil tank.

特開2007−147548号公報JP 2007-147548 A

そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、被溶接材同士を隅肉溶接した検査対象に対して、簡易な作業で溶接部の検査を行うことが可能な装置および方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides an apparatus and method that can overcome the above-described problems and can inspect a welded part with a simple operation on an inspection object in which the welded materials are fillet welded together. With the goal.

本発明の一態様の溶接部検査装置は、
溶接された第1と第2の被溶接材のうち、第1の被溶接材に衝撃を加える振動体と、
かかる衝撃によって第1の被溶接材から溶接された溶接部を介して第2の被溶接材に伝搬した衝撃波の振動強度を測定するセンサと、
測定された振動強度を用いて、溶接部の検査パラメータを演算する演算部と、
テーブルと、
テーブルを支持する複数の脚と、
テーブルに形成された第1の開口部を通して前記テーブルのテーブル面と直交する方向に移動可能に配置された第1の軸と、
複数の脚によって支持されるテーブル面側の第1の軸の先端部と振動体とを、接合する角度が自由に変化可能に繋ぐ第1の自在継手と、
テーブルに形成された第2の開口部を通してテーブルのテーブル面と直交する方向に移動可能に配置された第2の軸と、
複数の脚によって支持されるテーブル面側の第2の軸の先端部とセンサとを、接合する角度が自由に変化可能に繋ぐ第2の自在継手と、
振動体の筺体の先端に配置され、振動体の筺体を第1の被溶接材と密着させる磁石部材と、
を備えたことを特徴とする。
The welded part inspection apparatus according to one aspect of the present invention includes:
Of the welded first and second welded materials, a vibrating body that applies an impact to the first welded material;
A sensor for measuring the vibration strength of the shock wave propagated to the second workpiece through the welded portion welded from the first workpiece by such an impact;
A calculation unit that calculates the inspection parameters of the weld using the measured vibration strength,
Table,
A plurality of legs supporting the table;
A first shaft arranged to be movable in a direction perpendicular to the table surface of the table through a first opening formed in the table;
A first universal joint that connects the tip end of the first shaft on the table surface side supported by the plurality of legs and the vibrating body so that the joining angle can be freely changed;
A second shaft arranged to be movable in a direction orthogonal to the table surface of the table through a second opening formed in the table;
A second universal joint for connecting the tip of the second shaft on the table surface side supported by the plurality of legs and the sensor so that the joining angle can be freely changed;
A magnet member disposed at the tip of the housing of the vibrating body and causing the housing of the vibrating body to be in close contact with the first workpiece;
It is provided with.

また、センサを第2の被溶接材側に押圧するバネ部材をさらに備えると好適である。   In addition, it is preferable to further include a spring member that presses the sensor toward the second material to be welded.

また、センサの先端に配置され、第2の被溶接材と接するシート部材をさらに備えると好適である。   Further, it is preferable to further include a sheet member disposed at the tip of the sensor and in contact with the second workpiece.

また、複数の脚の対応する脚の先端に配置された複数の磁石部材をさらに備えると好適である。   In addition, it is preferable to further include a plurality of magnet members arranged at the tips of the corresponding legs of the plurality of legs.

また、第2の自在継手の角度の移動を抑制する抑制ガイドをさらに備えと好適である。   Further, it is preferable to further include a suppression guide that suppresses the movement of the angle of the second universal joint.

本発明の一態様の溶接部検査方法は、
第1と第2の被溶接材を隅肉溶接した溶接部を挟んで、第1の被溶接材に振動体を配置し、振動体の筺体の先端と第1の被溶接材との間を磁石部材で密着し、第2の被溶接材にセンサを配置した状態で、振動体を用いて、第1の被溶接材に衝撃を加える工程と、
センサを用いて、衝撃によって第1の被溶接材から溶接部を介して第2の被溶接材に伝搬した衝撃波の振動強度を測定する工程と、
測定された振動強度を用いて、溶接部の検査パラメータを演算する工程と、
を備え
前記検査パラメータとして、前記溶接部ののど厚と脚長とのいずれかを用いることを特徴とする。
The welded part inspection method according to an aspect of the present invention includes:
A vibrating body is disposed on the first welded material across a welded portion where the first and second welded materials are fillet welded, and the gap between the tip of the housing of the vibrating body and the first welded material A step of applying an impact to the first workpiece using a vibrating body in a state where the magnet member is closely attached and the sensor is disposed on the second workpiece;
Using a sensor to measure the vibration strength of a shock wave propagated from the first workpiece to the second workpiece through the weld by impact;
Using the measured vibration strength to calculate a weld inspection parameter;
Equipped with a,
One of the throat thickness and leg length of the welded portion is used as the inspection parameter .

本発明の一態様によれば、被溶接材同士を隅肉溶接した検査対象に対して、簡易な作業で溶接部の検査を行うことができる。さらに、振動体の筺体を測定対象の1つである被溶接材に密着させることができる。よって、振動体の当り具合を一定に保つことができる。   According to one aspect of the present invention, it is possible to inspect a welded portion with a simple operation on an inspection object in which fillets are welded to each other. Furthermore, the casing of the vibrating body can be brought into close contact with a material to be welded that is one of measurement objects. Therefore, the contact condition of the vibrating body can be kept constant.

実施の形態1における溶接部検査装置の装置構成の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the apparatus structure of the welding part inspection apparatus in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1における溶接部検査装置の治具部の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a jig part of the welded part inspection apparatus in the first embodiment. 実施の形態1における振動体の先端部分の構成を示す図である。3 is a diagram illustrating a configuration of a tip portion of a vibrating body in the first embodiment. FIG. 実施の形態1における制御回路の内部構成の一例を示す概念図である。2 is a conceptual diagram illustrating an example of an internal configuration of a control circuit in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1における検査対象の一例を示す断面図である。3 is a cross-sectional view showing an example of an inspection target in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1における溶接部検査方法の要部工程を説明するためのフローチャート図である。FIG. 5 is a flowchart for explaining a main process of the welded part inspection method in the first embodiment. 実施の形態1における直流成分が含まれる衝撃波プロファイルの一例を示す図である。6 is a diagram showing an example of a shock wave profile including a direct current component in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1における衝撃波プロファイルの一例を示す図である。6 is a diagram showing an example of a shock wave profile in the first embodiment. FIG. 実施の形態1における試験片の断面の一例を示す図である。4 is a diagram showing an example of a cross section of a test piece in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1におけるピーク電圧とのど厚との相関データの一例を示すグラフである。4 is a graph showing an example of correlation data between a peak voltage and a throat thickness in the first embodiment. 実施の形態1におけるピーク電圧の演算方法の一例を説明するための概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining an example of a peak voltage calculation method in the first embodiment.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1における溶接部検査装置の装置構成の一例を示す概念図である。図1において、溶接部検査装置100は、治具部150と制御部160とを備えている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of the apparatus configuration of a welded part inspection apparatus according to Embodiment 1. In FIG. 1, the welded part inspection apparatus 100 includes a jig part 150 and a control part 160.

図2は、実施の形態1における溶接部検査装置の治具部の斜視図である。図1,2において、治具部150は、振動体10、センサ12、テーブル14、軸部材(シャフト)16,18、自在継手(ユニバーサルカップリング)20,22、複数の脚23,24、複数の雄ネジ25、複数の高さ調整ブロック26、複数のローレットナット28、ガイド30,32、抜け止め部材34,36、バネ材302、磁石部材310、シート312、抑制ガイド322、及び磁石部材323,324を有している。   FIG. 2 is a perspective view of the jig portion of the welded portion inspection apparatus in the first embodiment. 1 and 2, the jig 150 includes a vibrating body 10, a sensor 12, a table 14, shaft members (shafts) 16 and 18, universal joints (universal couplings) 20 and 22, a plurality of legs 23 and 24, and a plurality of legs. Male screw 25, a plurality of height adjustment blocks 26, a plurality of knurled nuts 28, guides 30 and 32, retaining members 34 and 36, a spring material 302, a magnet member 310, a sheet 312, a restraining guide 322, and a magnet member 323. , 324.

テーブル14の裏面は、高さ固定の例えば2本の脚23と、高さ調整可能な例えば2セットの脚24及び雄ネジ25の組み合わせによって支持される。例えば、テーブル14の振動体10が配置される側が高さ固定の例えば2本の脚23によって支持される。逆に、テーブル14のセンサ12が配置される側が高さ調整可能な例えば2セットの脚24及び雄ネジ25の組み合わせによって支持されてもよい。脚24は、脚23より短く形成される。脚24のテーブル14側の端部には、雄ネジ25が組み合わされる。そして、雄ネジ25の先端にはローレットナット28が配置され、ローレットナット28により雄ネジ25を回転させることができる。雄ネジ25は、テーブル14の裏面に固定された雌ねじが形成されている高さ調整ブロック26を介して脚24に接続される。よって、雄ネジ25と高さ調整ブロック26の雌ねじとがかみ合って、テーブル14の裏面側に突き出る雄ネジ25の長さを調整できる。   The back surface of the table 14 is supported by a combination of, for example, two legs 23 having a fixed height and, for example, two sets of legs 24 and male screws 25 capable of adjusting the height. For example, the side of the table 14 on which the vibrating body 10 is arranged is supported by, for example, two legs 23 having a fixed height. Conversely, the side of the table 14 on which the sensor 12 is disposed may be supported by a combination of, for example, two sets of legs 24 and male screws 25 that are adjustable in height. The leg 24 is formed shorter than the leg 23. A male screw 25 is combined with the end of the leg 24 on the table 14 side. A knurled nut 28 is disposed at the tip of the male screw 25, and the male screw 25 can be rotated by the knurled nut 28. The male screw 25 is connected to the leg 24 via a height adjustment block 26 in which a female screw fixed to the back surface of the table 14 is formed. Therefore, the male screw 25 and the female screw of the height adjusting block 26 are engaged with each other, and the length of the male screw 25 protruding to the back side of the table 14 can be adjusted.

テーブル14面の左右の領域には、それぞれ1つずつの計2つの貫通する開口部31,33が形成され、一方の開口部31(第1の開口部)にはガイド30が組み込まれる。他方の開口部33(第2の開口部)にはガイド32が組み込まれる。そして、テーブル14に形成された開口部31を通してテーブル14のテーブル面と直交する方向にガイド30によって移動可能に軸部材16(第2の軸)が配置される。また、テーブル14に形成された開口部33を通してテーブル14のテーブル面と直交する方向にガイド32によって移動可能に軸部材18(第1の軸)が配置される。ガイド30,32として、例えば、リニアガイドを用いると好適である。これにより、軸部材16,18はスムーズに上下方向に移動できる。或いは、ガイド30,32として、例えば、スライド軸受等であっても好適である。或いは、ガイド30,32を用いずに、軸部材16が開口部31側面を、軸部材18が開口部33側面を、それぞれスライドしてもよい。   In each of the left and right areas of the table 14, two openings 31 and 33 are formed, one by one, and the guide 30 is incorporated in one opening 31 (first opening). A guide 32 is incorporated in the other opening 33 (second opening). The shaft member 16 (second shaft) is disposed so as to be movable by the guide 30 in a direction orthogonal to the table surface of the table 14 through the opening 31 formed in the table 14. Further, the shaft member 18 (first shaft) is disposed so as to be movable by the guide 32 in a direction orthogonal to the table surface of the table 14 through the opening 33 formed in the table 14. For example, linear guides are preferably used as the guides 30 and 32. Thereby, the shaft members 16 and 18 can move smoothly in the vertical direction. Alternatively, as the guides 30 and 32, for example, a slide bearing or the like is suitable. Alternatively, the shaft member 16 may slide on the side surface of the opening 31 and the shaft member 18 may slide on the side surface of the opening 33 without using the guides 30 and 32.

軸部材18の両先端部のうち、複数の脚23,24によって支持されるテーブル面(裏面)側の先端部と振動体10とが、自在継手22(第1の自在継手)によって繋がれている。自在継手22によって繋ぐことで、接合する角度が自由に変化可能にできる。振動体10として、例えば、ソレノイド等を用いると好適である。軸部材16の両先端部のうち、複数の脚23,24によって支持されるテーブル面(裏面)側の先端部とセンサ12とが、自在継手20(第2の自在継手)によって繋がれている。自在継手20によって繋ぐことで、接合する角度が自由に変化可能にできる。振動センサ12は、例えば、10Hz〜15kHzの測定周波数を有するものが好適である。但し、これに限るものではない。振動体10からの衝撃を測定可能な周波数帯を有していれば良い。また、例えば、1000mV程度の測定レンジを有するものが好適である。また、振動体10からの衝撃等によって軸部材16がテーブル14の開口部31から抜けないように軸部材16の他方の先端には、開口部31或いはガイド30の内径よりも外径が大きい抜け止め部材34が配置される。同様に、軸部材18の他方の先端には、開口部33或いはガイド32の内径よりも外径が大きい抜け止め部材36が配置される。振動体10とセンサ12との中心間距離は、適宜設定すればよいが、溶接部54の脚長よりも長い寸法であって、例えば、60mm程度に設定される。また、センサ12の先端には、シート部材312が配置される。よって、センサ12が検査対象となる板材50(第2の被溶接材)上にセットされる際には、シート部材312が板材50と接触する。センサ12と板材50との間にシート部材312を挟むことで板材50面に凹凸があった場合でもセンサ12と板材50との間に隙間が残ることを防止できる。シート部材312としては、ビニールシート等の可撓性材料であればよい。   Of the two tip portions of the shaft member 18, the tip portion on the table surface (back surface) side supported by the plurality of legs 23 and 24 and the vibrating body 10 are connected by a universal joint 22 (first universal joint). Yes. By connecting with the universal joint 22, the joining angle can be freely changed. For example, a solenoid or the like is preferably used as the vibrating body 10. Of the two tip portions of the shaft member 16, the tip portion on the table surface (back surface) side supported by the plurality of legs 23 and 24 and the sensor 12 are connected by a universal joint 20 (second universal joint). . By connecting with the universal joint 20, the joining angle can be freely changed. The vibration sensor 12 preferably has a measurement frequency of 10 Hz to 15 kHz, for example. However, the present invention is not limited to this. It suffices to have a frequency band in which the impact from the vibrating body 10 can be measured. Further, for example, those having a measurement range of about 1000 mV are suitable. Also, the shaft member 16 has a larger outer diameter than the inner diameter of the opening 31 or the guide 30 at the other end of the shaft member 16 so that the shaft member 16 does not come out of the opening 31 of the table 14 due to an impact from the vibrating body 10 or the like. A stop member 34 is disposed. Similarly, a retaining member 36 having an outer diameter larger than the inner diameter of the opening 33 or the guide 32 is disposed at the other end of the shaft member 18. The center-to-center distance between the vibrating body 10 and the sensor 12 may be set as appropriate, but is longer than the leg length of the welded portion 54 and is set to, for example, about 60 mm. A sheet member 312 is disposed at the tip of the sensor 12. Therefore, when the sensor 12 is set on the plate material 50 (second welded material) to be inspected, the sheet member 312 comes into contact with the plate material 50. By sandwiching the sheet member 312 between the sensor 12 and the plate material 50, it is possible to prevent a gap from being left between the sensor 12 and the plate material 50 even when the surface of the plate material 50 is uneven. The sheet member 312 may be a flexible material such as a vinyl sheet.

さらに、実施の形態1では、ガイド30と自在継手20との間にバネ部材302を配置する。バネ部材302は、その内部を軸部材16が移動可能になるように配置されると好適である。ガイド30はテーブル14に固定されるので、バネ部材302が縮む位置でセンサ12が板材50上に配置されるように構成することで、バネ部材302の弾性力によってセンサ12を板材50側に押圧できる。これにより、シート部材312を介してセンサ12を板材50に密着させることができる。バネ部材302の弾性力としては、例えば、3N程度で良い。但し、これに限るものではない。その他の弾性力であってもよい。ここで、バネ部材302の弾性力によってテーブル14が浮き上がらないように、2セットの脚24のテーブル14側とは逆側(検査対象となる板材52側)の端部には、それぞれ磁石部材324が配置され、脚24が載せられる板材に磁力でくっつけて固定する(脚24が浮かないようにする)。同様に、2セットの脚23のテーブル14側とは逆側(検査対象となる板材50側)の端部には、それぞれ磁石部材323が配置され、脚23が載せられる板材に磁力でくっつけて固定する(脚23が浮かないようにする)。このように、複数の磁石部材323,324が、複数の脚23,24のそれぞれ対応する脚の先端に配置される。   Furthermore, in the first embodiment, the spring member 302 is disposed between the guide 30 and the universal joint 20. The spring member 302 is preferably arranged so that the shaft member 16 can move within the spring member 302. Since the guide 30 is fixed to the table 14, the sensor 12 is configured to be disposed on the plate member 50 at a position where the spring member 302 is contracted, so that the sensor 12 is pressed toward the plate member 50 by the elastic force of the spring member 302. it can. As a result, the sensor 12 can be brought into close contact with the plate member 50 via the sheet member 312. The elastic force of the spring member 302 may be about 3N, for example. However, the present invention is not limited to this. Other elastic forces may be used. Here, in order to prevent the table 14 from being lifted by the elastic force of the spring member 302, the magnet member 324 is provided at each end of the two sets of legs 24 opposite to the table 14 side (the plate 52 side to be inspected). Is fixed by magnetically attaching to the plate material on which the legs 24 are placed (to prevent the legs 24 from floating). Similarly, magnet members 323 are arranged at the ends of the two sets of legs 23 opposite to the table 14 side (the plate material 50 side to be inspected), and are attached to the plate material on which the legs 23 are placed by a magnetic force. Fix (prevent leg 23 from floating). In this way, the plurality of magnet members 323 and 324 are arranged at the tips of the corresponding legs of the plurality of legs 23 and 24, respectively.

さらに、実施の形態1では、バネ部材302の弾性力によって自在継手20が角度を曲げないように、自在継手20の外周側に抑制ガイド322をはめ込む。自在継手20の外周側に抑制ガイド322をはめ込むことで、自在継手20の角度の移動をバネ部材302の弾性力では曲がらない程度に抑制できる。抑制ガイド322として、例えば、筒状の熱収縮性樹脂チューブを用いると好適である。   Furthermore, in the first embodiment, the suppression guide 322 is fitted on the outer peripheral side of the universal joint 20 so that the angle of the universal joint 20 is not bent by the elastic force of the spring member 302. By fitting the suppression guide 322 on the outer peripheral side of the universal joint 20, the angular movement of the universal joint 20 can be suppressed to such an extent that it is not bent by the elastic force of the spring member 302. For example, a cylindrical heat-shrinkable resin tube is preferably used as the suppression guide 322.

図3は、実施の形態1における振動体の先端部分の構成を示す図である。図3(a)では断面図が、図3(b)では底面図が示されている。振動体10は、実際に振動を起こす振動素子350と振動素子350の周囲を覆う筺体352とを有している。実施の形態1では、振動体の筺体の先端に磁石部材310を配置する。磁石部材310は、筺体352の外周形状に合わせて、例えば、中空の円筒状に形成されると好適である。これにより、筺体352の先端面の周方向に対して隙間なく配置できる。磁石部材310は、振動体10の筺体352を板材52(第1の被溶接材)と密着させる。これにより、打撃を与える際の振動体10の板材52への当り具合を略一定にできる。よって、良好な打撃を与えるために、振動体10の板材52への当り具合を調整する必要を無くすことができる。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a tip portion of the vibrating body in the first embodiment. 3A shows a cross-sectional view, and FIG. 3B shows a bottom view. The vibrating body 10 includes a vibrating element 350 that actually generates vibration and a casing 352 that covers the periphery of the vibrating element 350. In the first embodiment, the magnet member 310 is disposed at the tip of the housing of the vibrating body. The magnet member 310 is preferably formed, for example, in a hollow cylindrical shape in accordance with the outer peripheral shape of the housing 352. Thereby, it can arrange | position without gap with respect to the circumferential direction of the front end surface of the housing 352. FIG. The magnet member 310 brings the casing 352 of the vibrating body 10 into close contact with the plate material 52 (first material to be welded). Thereby, the contact condition with respect to the board | plate material 52 of the vibrating body 10 at the time of giving a hit can be made substantially constant. Therefore, it is possible to eliminate the need to adjust the contact condition of the vibrating body 10 with the plate member 52 in order to give a good impact.

また、制御部160は、制御計算機110、メモリ111、インターフェース(I/F)回路119、制御回路120、及び磁気ディスク装置等の記憶装置140を有している。制御計算機110、メモリ111、I/F回路119、制御回路120、及び記憶装置140は、図示しないバスを介して互いに接続されている。   The control unit 160 includes a control computer 110, a memory 111, an interface (I / F) circuit 119, a control circuit 120, and a storage device 140 such as a magnetic disk device. The control computer 110, the memory 111, the I / F circuit 119, the control circuit 120, and the storage device 140 are connected to each other via a bus (not shown).

制御計算機110内には、測定部70及びパラメータ演算部72が配置される。測定部70及びパラメータ演算部72といった各機能は、プログラムといったソフトウェアで構成されても良い。或いは、電子回路等のハードウェアで構成されてもよい。或いは、これらの組み合わせであってもよい。制御計算機ユニット110内に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ111に記憶される。また、測定部70及びパラメータ演算部72の少なくとも1つがソフトウェアで構成される場合には、CPU或いはGPUといった計算器が配置される。   In the control computer 110, a measurement unit 70 and a parameter calculation unit 72 are arranged. Each function such as the measurement unit 70 and the parameter calculation unit 72 may be configured by software such as a program. Alternatively, it may be configured by hardware such as an electronic circuit. Alternatively, a combination thereof may be used. Necessary input data or calculated results in the control computer unit 110 are stored in the memory 111 each time. When at least one of the measurement unit 70 and the parameter calculation unit 72 is configured by software, a calculator such as a CPU or a GPU is arranged.

図4は、実施の形態1における制御回路の内部構成の一例を示す概念図である。図3において、制御回路120内には、計算器ユニット112、直流成分除去回路114、アンプ116、及び駆動回路118を有している。計算器ユニット112内には、取得部80、T演算部82、V演算部84、メモリ86、及び制御部88が配置される。取得部80、T演算部82、V演算部84、及び制御部88といった各機能は、プログラムといったソフトウェアで構成されても良い。或いは、電子回路等のハードウェアで構成されてもよい。或いは、これらの組み合わせであってもよい。計算器ユニット112内に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ86に記憶される。また、取得部80、T演算部82、V演算部84、及び制御部88の少なくとも1つがソフトウェアで構成される場合には、CPU或いはGPUといった計算器が配置される。 FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an example of the internal configuration of the control circuit according to the first embodiment. In FIG. 3, the control circuit 120 includes a calculator unit 112, a DC component removal circuit 114, an amplifier 116, and a drive circuit 118. In the calculator unit 112, acquisition unit 80, T 0 calculation unit 82, V 0 calculation unit 84, a memory 86, and the control unit 88 is arranged. Each features such acquisition unit 80, T 0 calculation unit 82, V 0 calculation unit 84, and the control unit 88 may be configured by software such as programs. Alternatively, it may be configured by hardware such as an electronic circuit. Alternatively, a combination thereof may be used. Necessary input data or calculated results in the calculator unit 112 are stored in the memory 86 each time. When at least one of the acquisition unit 80, the T 0 calculation unit 82, the V 0 calculation unit 84, and the control unit 88 is configured by software, a calculator such as a CPU or a GPU is arranged.

ここで、図1〜4では、実施の形態1を説明する上で必要な構成を記載している。溶接部検査装置100にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。   Here, in FIGS. 1-4, the structure required when describing Embodiment 1 is described. The welded part inspection apparatus 100 may normally have other necessary configurations.

図5は、実施の形態1における検査対象の一例を示す断面図である。検査対象となる板材50(第2の被溶接材)と板材52(第1の被溶接材)は、重ねて、例えば、板材52の端部と板材50の表面との間で隅肉溶接されている。ここでは、例えば、炭素鋼の板材を用いている。但し、これに限るものではない。その他の溶接可能な金属材料であってもよい。また、例えば、縦1.2m×横1m×厚さ9mmの材料を用いる。但し、これに限るものではない。縦横サイズや厚さはその他のサイズであってもよい。図5に示すように、隅肉溶接によって、板材52と板材50の結合部には、溶接部54が形成される。実施の形態1では、溶接部54の例えばのど厚Lを溶接部54の検査パラメータとして測定する。ここでは、例えば、板材50表面と板材52の端部側面との交点Oから板材50表面に対して45°の角度の溶接部54の隅肉表面までの長さをのど厚として測定する。但し、のど厚の定義は、これに限るものではなく、例えば、溶接部54の脚長Lの0.7倍の値(或いは、脚長Lを√2で割った値)をのど厚としてもよい。よって、検査パラメータとして、のど厚Lの他に、例えば、溶接部54の脚長L等を用いても好適である。図4の例では、溶接部54の脚長L(底辺長さ)が高さ(板材52の厚さ)よりも長くなるように溶接しているが、これに限るものではない。溶接強度が十分であれば、溶接部54の断面が、設計上、直角2等辺三角形の形状になっても構わない。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of an inspection object in the first embodiment. The plate material 50 (second welded material) and the plate material 52 (first welded material) to be inspected are overlapped and, for example, fillet welded between the end of the plate material 52 and the surface of the plate material 50. ing. Here, for example, a carbon steel plate material is used. However, the present invention is not limited to this. Other weldable metal materials may be used. Moreover, for example, a material of length 1.2 m × width 1 m × thickness 9 mm is used. However, the present invention is not limited to this. The vertical and horizontal sizes and thicknesses may be other sizes. As shown in FIG. 5, a welded portion 54 is formed at the joint between the plate material 52 and the plate material 50 by fillet welding. In the first embodiment, to measure for example the throat thickness L 1 of the welded portion 54 as an inspection parameter of the weld 54. Here, for example, the length from the intersection O between the surface of the plate material 50 and the side surface of the end portion of the plate material 52 to the fillet surface of the welded portion 54 at an angle of 45 ° with respect to the surface of the plate material 50 is measured as a throat thickness. However, the definition of throat thickness is not limited thereto, for example, 0.7 times the value of leg length L 2 of the welded portion 54 (or the leg length L 2 divided by √2) as throat thickness a Good. Therefore, it is also preferable to use, for example, the leg length L 2 of the welded portion 54 in addition to the throat thickness L 1 as the inspection parameter. In the example of FIG. 4, welding is performed so that the leg length L 2 (bottom side length) of the welded portion 54 is longer than the height (thickness of the plate member 52), but is not limited thereto. If the welding strength is sufficient, the cross section of the welded portion 54 may have a right isosceles triangle shape in design.

かかる検査パラメータを測定するにあたって、まず、検査対象となる板材50と板材52に溶接部検査装置100の治具部150を配置する。図1に示したように、板材50,52を隅肉溶接した溶接部54を挟んで、板材52表面上に振動体10を配置する。そして、板材50表面上にセンサ12を配置する。かかる位置に合わせて、治具部150を配置する。図1の例では、板材50表面上に2本の脚23を載せる。そして、板材50に板材52を重ねたことで高さが高くなった板材52表面上に2本の脚24を載せる。そして、2本の脚24側で高さ調整を行うことで、テーブル14をできるだけ水平に配置する。振動体10とセンサ12は、溶接部54の溶接線に対して、直交する方向に配置する。より好ましくは、溶接部54の溶接線に対して、略線対称の位置になるように配置すると好適である。振動体10と軸部材18は自在継手22によって繋がれているので、軸部材18を固定しているテーブル14が水平状態からずれても、振動体10は板材52に接触面積が広くなるように設置できる。言い換えれば、水平に設置できる。よって、加える衝撃値のムラ(誤差)を抑制できる。同様に、センサ12と軸部材16は自在継手20によって繋がれているので、軸部材16を固定しているテーブル14が水平状態からずれても、センサ12は板材50に接触面積が広くなるように設置できる。よって、検出する振動強度の検出誤差を低減できる。   In measuring such inspection parameters, first, the jig portion 150 of the welded portion inspection apparatus 100 is arranged on the plate material 50 and the plate material 52 to be inspected. As shown in FIG. 1, the vibrating body 10 is disposed on the surface of the plate member 52 with a welded portion 54 obtained by fillet welding the plate members 50 and 52 interposed therebetween. And the sensor 12 is arrange | positioned on the board | plate material 50 surface. The jig part 150 is arranged in accordance with such a position. In the example of FIG. 1, two legs 23 are placed on the surface of the plate material 50. Then, the two legs 24 are placed on the surface of the plate member 52 whose height is increased by overlapping the plate member 52 on the plate member 50. The table 14 is arranged as horizontally as possible by adjusting the height on the two legs 24 side. The vibrating body 10 and the sensor 12 are arranged in a direction orthogonal to the weld line of the welded portion 54. More preferably, it is suitable to arrange so as to be in a substantially line-symmetrical position with respect to the weld line of the weld portion 54. Since the vibrating body 10 and the shaft member 18 are connected by the universal joint 22, even if the table 14 fixing the shaft member 18 deviates from the horizontal state, the vibrating body 10 has a contact area with the plate member 52 so as to increase. Can be installed. In other words, it can be installed horizontally. Therefore, unevenness (error) of the applied impact value can be suppressed. Similarly, since the sensor 12 and the shaft member 16 are connected by the universal joint 20, even if the table 14 that fixes the shaft member 16 deviates from the horizontal state, the sensor 12 has a large contact area with the plate member 50. Can be installed. Therefore, the detection error of the detected vibration intensity can be reduced.

ここで、溶接線に対する振動体10と振動センサ12の位置関係による測定毎のばらつきを抑えるために、振動体10と振動センサ12の間に、図示しない線発光する光源或いは直線的に並ぶ複数の点光源から光線を溶接線と例えば板材52との境目に対して照射しても好適である。また、振動体10を駆動するための電源ケーブルと振動センサ12の測定用ケーブルは、例えばテーブル14に設けた図示しないコネクターから制御部160へと接続すると好適である。これにより、ケーブルを外せば、治具部150と制御部160とを別々に持ち運ぶことができる。   Here, in order to suppress variation in each measurement due to the positional relationship between the vibrating body 10 and the vibration sensor 12 with respect to the weld line, a light source that emits light (not shown) or a plurality of linearly arranged light sources are arranged between the vibrating body 10 and the vibration sensor 12. It is also preferable to irradiate the boundary between the welding line and the plate material 52 from a point light source. The power cable for driving the vibrating body 10 and the measurement cable for the vibration sensor 12 are preferably connected to the control unit 160 from a connector (not shown) provided on the table 14, for example. Thereby, if a cable is removed, the jig | tool part 150 and the control part 160 can be carried separately.

なお、図1の例では、上側の板材52上に振動体10を配置し、下側の板材50上にセンサ12を配置したが、これに限るものではない、配置位置は逆であってもよい。   In the example of FIG. 1, the vibrating body 10 is disposed on the upper plate member 52 and the sensor 12 is disposed on the lower plate member 50. However, the present invention is not limited to this. Good.

図6は、実施の形態1における溶接部検査方法の要部工程を説明するためのフローチャート図である。図6において、コマンド送信工程(S102)と、衝撃印加工程(S104)と、振動強度測定工程(S106)と、直流成分除去工程(S108)と、衝撃波プロファイル取得工程(S110)と、ピーク時間演算工程(S112)と、ピーク電圧演算工程(S114)と、パラメータ演算工程(S116)という一連の工程を実施する。   FIG. 6 is a flowchart for explaining a main process of the welded part inspection method according to the first embodiment. In FIG. 6, a command transmission step (S102), an impact application step (S104), a vibration intensity measurement step (S106), a DC component removal step (S108), a shock wave profile acquisition step (S110), and a peak time calculation A series of steps of a step (S112), a peak voltage calculation step (S114), and a parameter calculation step (S116) are performed.

コマンド送信工程(S102)として、測定部70は、制御回路120に対して、測定開始コマンドを送信する。制御回路120内では、計算器ユニット112が測定開始コマンドを入力する。そして、計算器ユニット112内の制御部88は、駆動回路118に対して、衝撃印加を指示する信号を出力する。   In the command transmission step (S102), the measurement unit 70 transmits a measurement start command to the control circuit 120. Within the control circuit 120, the calculator unit 112 inputs a measurement start command. Then, the control unit 88 in the calculator unit 112 outputs a signal instructing the drive circuit 118 to apply an impact.

衝撃印加工程(S104)として、溶接部54を挟んで板材52に振動体10を配置し、振動体10の筺体352の先端と板材52との間を磁石部材310で密着し、板材50にセンサ12を配置した状態で、駆動回路118は、振動体10を駆動して、板材52に衝撃を加える。駆動回路118は、測定開始の時刻0〜T1は0Vとし、その後の時刻T1〜T2に間に振動体10が駆動する電圧を振動体10に印加する。衝撃は、1回加えればよい。鉄板の音速を5950m/sとすると、例えば15kHzの波長が約40cmとなり、板材50,52の厚さや溶接部53断面の外径寸法に対して十分長くなる。これにより溶接部全体を伝搬してきた波を検知できる。よって、1回の衝撃波で十分溶接部全体を伝搬してきた波を検知できる。但し、これに限るものではなく、複数回の衝撃を加えてもよい。但し、複数回の衝撃を加える場合には、1つ前の衝撃波が減衰した後に加えると好適である。また、振動体10による衝撃荷重は、センサ12によって数100mV程度の振動強度が得られる程度が好適である。但し、これに限るものではない。センサの性能に応じて適宜設定してもよい。   As the impact applying step (S104), the vibrating body 10 is disposed on the plate member 52 with the weld 54 interposed therebetween, the tip of the housing 352 of the vibrating member 10 and the plate member 52 are brought into close contact with each other by the magnet member 310, and a sensor is attached to the plate member 50. In a state where 12 is disposed, the drive circuit 118 drives the vibrating body 10 and applies an impact to the plate member 52. The drive circuit 118 sets the measurement start time 0 to T1 to 0 V, and applies the voltage driven by the vibration body 10 to the vibration body 10 during the subsequent times T1 to T2. The impact may be applied once. If the sound velocity of the iron plate is 5950 m / s, for example, the wavelength of 15 kHz is about 40 cm, which is sufficiently longer than the thickness of the plate members 50 and 52 and the outer diameter dimension of the cross section of the welded portion 53. Thereby, the wave which has propagated through the entire weld can be detected. Therefore, it is possible to detect a wave that has sufficiently propagated through the entire weld with a single shock wave. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of impacts may be applied. However, when a plurality of impacts are applied, it is preferable that the impact is applied after the previous shock wave is attenuated. The impact load by the vibrating body 10 is preferably such that the sensor 12 can obtain a vibration strength of about several hundred mV. However, the present invention is not limited to this. You may set suitably according to the performance of a sensor.

振動強度測定工程(S106)として、センサ12は、板材52への衝撃によって板材52から溶接部54を介して板材50に伝搬した衝撃波60の振動強度を検出(測定)する。センサ12は、上述した時刻T1〜T2の間の衝撃波の振動強度を検出する。これにより、時間のずれによる測定ミスを防止できる。センサ12の検出結果は、アンプ116に出力され、増幅される。   As the vibration strength measurement step (S106), the sensor 12 detects (measures) the vibration strength of the shock wave 60 propagated from the plate material 52 to the plate material 50 through the welded portion 54 due to the impact on the plate material 52. The sensor 12 detects the vibration intensity of the shock wave between the times T1 and T2 described above. As a result, measurement errors due to time lag can be prevented. The detection result of the sensor 12 is output to the amplifier 116 and amplified.

直流成分除去工程(S108)として、直流成分除去回路114は、アンプ116の出力から直流成分を除去する。   In the DC component removal step (S108), the DC component removal circuit 114 removes the DC component from the output of the amplifier 116.

図7は、実施の形態1における直流成分が含まれる衝撃波プロファイルの一例を示す図である。図7では、縦軸に振動強度、横軸に時間を示す。測定された衝撃波の振動強度には、バイアス成分(直流成分)が含まれている場合があり、図7の例では、衝撃波プロファイル全体が、100mV程度シフトしている。そこで、直流成分除去回路114は、かかる直流成分を除去して、測定開始前の振動強度の値が触れていない状態を0に調整する。また、直流成分が含まれていない場合には、直流成分除去工程(S108)を省略してもよい。   FIG. 7 is a diagram showing an example of a shock wave profile including a direct current component in the first embodiment. In FIG. 7, the vertical axis represents vibration intensity and the horizontal axis represents time. The measured vibration intensity of the shock wave may include a bias component (DC component). In the example of FIG. 7, the entire shock wave profile is shifted by about 100 mV. Therefore, the DC component removal circuit 114 removes the DC component and adjusts the state where the vibration intensity value before the measurement is not touched to zero. Moreover, when the direct current component is not included, the direct current component removal step (S108) may be omitted.

衝撃波プロファイル取得工程(S110)として、取得部80は、直流成分除去回路114から衝撃波プロファイルを取得する。   As the shock wave profile acquisition step (S110), the acquisition unit 80 acquires a shock wave profile from the DC component removal circuit 114.

図8は、実施の形態1における衝撃波プロファイルの一例を示す図である。図8において、縦軸に振動強度、横軸に時間が示される。図8の例では、直流成分が除去された衝撃波プロファイルの一例が示されている。また、図8の例では、時刻T1を時間0として、時間軸を調整している。   FIG. 8 is a diagram showing an example of a shock wave profile in the first embodiment. In FIG. 8, the vertical axis indicates the vibration intensity, and the horizontal axis indicates time. In the example of FIG. 8, an example of the shock wave profile from which the DC component is removed is shown. In the example of FIG. 8, the time axis is adjusted with time T1 as time 0.

ピーク時間演算工程(S112)として、T演算部82は、測定開始(T1)時刻から測定された振動強度のピーク(最大値)A時刻までの時間Tを演算する。或いは、ある基準時刻からの時間を演算してもよい。ここでは、サンプリング周期で得られた、振動強度(電圧)の時系列データから、最大電圧の時刻(或いは測定開始(T1)時刻からの時間)を計算すればよい。 As a peak time calculation step (S112), the T 0 calculation unit 82 calculates a time T 0 from the measurement start (T1) time to the peak (maximum value) A time of the measured vibration intensity. Alternatively, the time from a certain reference time may be calculated. Here, the time of the maximum voltage (or the time from the measurement start (T1) time) may be calculated from the time-series data of the vibration intensity (voltage) obtained at the sampling period.

ピーク電圧演算工程(S114)として、V演算部84は、時間Tに対応する、測定された振動強度のピーク電圧V(最大電圧)を演算する。演算されたピーク電圧Vは、制御計算機110に出力される。 As the peak voltage calculation step (S114), the V 0 calculation unit 84 calculates the peak voltage V 0 (maximum voltage) of the measured vibration intensity corresponding to the time T 0 . The calculated peak voltage V 0 is output to the control computer 110.

図9は、実施の形態1における試験片の断面の一例を示す図である。検査に先だって、予め、ピーク電圧Vと検査パラメータとの相関データを取得しておく。そのために、検査対象と同じ材料、同じ板厚、同じ板幅等で溶接部の検査パラメータを可変にした複数の試験片を用意する。図9の例では、検査パラメータとして、溶接部ののど厚を用いている。図9(a)では、板材51aと板材53aとを隅肉溶接した溶接部55aが直角三角形になる設計のど厚と実質的に同様な溶接を行った試験片の例を示している。図9(b)では、板材51bと板材53bとを隅肉溶接した溶接部55bの隅肉表面が凹んでいる(のど厚が設計のど厚よりも小さい)試験片の例を示している。図9(c)では、板材51cと板材53cとを隅肉溶接した溶接部55cの隅肉表面が凸に膨らんでいる(のど厚が設計のど厚よりも大きい)試験片の例を示している。図9に示すような、のど厚の値を可変にした複数の試験片を用意して、同様の衝撃を各試験片に加え、それぞれピーク電圧Vを測定しておく。また、設置場所(固定方法)等の条件も検査対象に合わせておく。各試験片ののど厚の値は、断面から実測すればよい。 FIG. 9 is a diagram showing an example of a cross section of the test piece in the first embodiment. Prior to the inspection, correlation data between the peak voltage V 0 and the inspection parameter is acquired in advance. For this purpose, a plurality of test pieces are prepared in which the inspection parameters of the welded portion are made variable with the same material, the same plate thickness, the same plate width and the like as the inspection object. In the example of FIG. 9, the throat thickness of the weld is used as the inspection parameter. FIG. 9A shows an example of a test piece that is welded substantially similar to the throat thickness of a design in which a welded portion 55a in which the plate material 51a and the plate material 53a are fillet welded is a right triangle. FIG. 9B shows an example of a test piece in which the fillet surface of the welded portion 55b obtained by fillet welding the plate material 51b and the plate material 53b is recessed (the throat thickness is smaller than the designed throat thickness). FIG. 9C shows an example of a test piece in which the fillet surface of a welded portion 55c obtained by fillet welding the plate material 51c and the plate material 53c is convexly bulged (the throat thickness is larger than the designed throat thickness). . A plurality of test pieces with variable throat thicknesses as shown in FIG. 9 are prepared, the same impact is applied to each test piece, and the peak voltage V 0 is measured. In addition, conditions such as the installation location (fixing method) are also matched to the inspection object. The value of the throat thickness of each test piece may be measured from the cross section.

図10は、実施の形態1におけるピーク電圧とのど厚との相関データの一例を示すグラフである。図10において、縦軸に振動強度、横軸にのど厚を示している。のど厚の値を可変にした複数の試験片から得られたピーク電圧Vをプロットして、測定点を近似して近似式を演算する。図10の例では、例えば、1次比例の近似式(y=ax+b)を得る。そして、かかる近似式のデータをピーク電圧Vと検査パラメータとの相関データとして、記憶装置140に格納しておく。 FIG. 10 is a graph showing an example of correlation data between the peak voltage and the throat thickness in the first embodiment. In FIG. 10, the vertical axis indicates the vibration intensity and the horizontal axis indicates the throat thickness. The peak voltage V 0 obtained from a plurality of test pieces having variable throat thickness values is plotted, and the approximate expression is calculated by approximating the measurement points. In the example of FIG. 10, for example, an approximate expression (y = ax + b) that is linear proportional is obtained. The data of the approximate expression is stored in the storage device 140 as correlation data between the peak voltage V 0 and the inspection parameter.

パラメータ値演算工程(S116)として、パラメータ演算部72は、記憶装置140に格納された相関データ(例えば近似式、或いは近似式の係数)を読み出し、測定された振動強度を相関データ(例えば近似式)に代入して、溶接部53ののど厚(検査パラメータの一例)を演算する。そして、演算結果は、I/F回路119を介して、図示しない表示装置(例えばモニタ)へ出力される。出力されたのど厚を用いて、溶接部53の使用可否(安全性)を判定すればよい。   As the parameter value calculation step (S116), the parameter calculation unit 72 reads correlation data (for example, an approximate expression or a coefficient of the approximate expression) stored in the storage device 140, and uses the measured vibration intensity as correlation data (for example, an approximate expression). And the throat thickness (an example of an inspection parameter) of the welded portion 53 is calculated. The calculation result is output to a display device (for example, a monitor) (not shown) via the I / F circuit 119. What is necessary is just to determine the usability (safety) of the welding part 53 using the output throat thickness.

以上のように検査することで、被溶接材同士を隅肉溶接した検査対象に対して、簡易な作業で溶接部53の検査を行うことができる。   By inspecting as described above, it is possible to inspect the welded portion 53 with a simple operation with respect to the inspection target in which the welded materials are fillet welded.

図11は、実施の形態1におけるピーク電圧の演算方法の一例を説明するための概念図である。例えば、センサ12によるサンプリング周期が実際のピーク電圧の時刻に一致せず、ピーク電圧を検出していない場合もあり得る。かかる場合に、ピーク時間演算工程(S112)において、T演算部82は、測定開始(T1)から、例えば、検出されたデータのピーク付近と想定される複数の時間Tn−1,T,Tn+1を演算する。時間Tn−1,T,Tn+1は、サンプリング周期と同期している。そして、これらの複数の時間Tn−1,T,Tn+1での振動強度をプロットして、多項式により近似する。そして、ピーク電圧演算工程(S114)として、V演算部84は、近似された曲線から振動強度のピーク電圧V(最大電圧)を演算する。これにより、実際のピーク電圧により近い電圧Tを演算できる。 FIG. 11 is a conceptual diagram for explaining an example of a peak voltage calculation method according to the first embodiment. For example, the sampling period by the sensor 12 may not coincide with the actual peak voltage time, and the peak voltage may not be detected. In this case, in the peak time calculation step (S112), the T 0 calculation unit 82, for example, from the measurement start (T1), for example, a plurality of times T n−1 and T n that are assumed to be near the detected data peak. , T n + 1 . Times T n−1 , T n , and T n + 1 are synchronized with the sampling period. Then, the vibration intensities at these plural times T n−1 , T n , T n + 1 are plotted and approximated by a polynomial. Then, as the peak voltage calculation step (S114), the V 0 calculation unit 84 calculates the peak voltage V 0 (maximum voltage) of the vibration intensity from the approximated curve. Thereby, the voltage T 0 closer to the actual peak voltage can be calculated.

ここで、上述した例では、ピーク電圧Vを用いているが、これに限るものではない。例えば、図7に示す振動強度の最大値Aと最小値Bの差分値(差分電圧)を用いてもよい。かかる場合には、上述した複数の試験片を用いて予め実験し、相関データとして、振動強度の最大値と最小値の差分電圧とのど厚との相関データを取得しておくことは言うまでもない。そして、V演算部84は、ピーク電圧Vを演算するだけでなく、最小電圧を演算し、さらに、これらの差分電圧を演算すれよい。 Here, although the peak voltage V 0 is used in the above-described example, the present invention is not limited to this. For example, a difference value (difference voltage) between the maximum value A and the minimum value B of the vibration intensity shown in FIG. 7 may be used. In such a case, it is needless to say that correlation data between the maximum value of the vibration intensity and the difference voltage of the minimum value of the throat thickness is acquired as the correlation data in advance by using the plurality of test pieces described above. Then, the V 0 calculation unit 84 may calculate not only the peak voltage V 0 but also the minimum voltage and further calculate the difference voltage between them.

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、検査パラメータとして、上述したように脚長を用いてもよい。かかる場合には、脚長を可変にした複数の試験片を用いて予め実験し、相関データとして、振動強度のピーク電圧(最大値)と溶接部の脚長との相関データを取得しておくことは言うまでもない。或いは、振動強度の最大値と最小値の差分電圧と溶接部の脚長との相関データを取得しておけばよい。   The embodiments have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. For example, the leg length may be used as the inspection parameter as described above. In such a case, it is necessary to conduct an experiment in advance using a plurality of test pieces having variable leg lengths, and to obtain correlation data between the peak voltage (maximum value) of the vibration intensity and the leg length of the weld as correlation data. Needless to say. Or the correlation data of the difference voltage of the maximum value of vibration intensity and the minimum value, and the leg length of a welding part should just be acquired.

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。   In addition, although descriptions are omitted for parts and the like that are not directly required for the description of the present invention, such as a device configuration and a control method, a required device configuration and a control method can be appropriately selected and used.

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての溶接部検査方法及び溶接部検査装置は、本発明の範囲に包含される。   In addition, all welded part inspection methods and welded part inspection apparatuses that include the elements of the present invention and that can be appropriately modified by those skilled in the art are included in the scope of the present invention.

10 振動体
12 センサ
14 テーブル
16,18 軸部材
20,22 自在継手
23,24 脚
25 雄ネジ
26 高さ調整ブロック
28 ローレットナット
30,32 ガイド
31,33 開口部
34,36 抜け止め部材
60 衝撃波
70 測定部
72 パラメータ演算部
80 取得部
82 T演算部
84 V演算部
86 メモリ
88 制御部
100 溶接部検査装置
110 制御計算機
111 メモリ
112 計算器ユニット
114 直流成分除去回路
116 アンプ
118 駆動回路
119 I/F回路
120 制御回路
140 記憶装置
150 治具部
160 制御部
302 バネ材
310 磁石部材
312 シート
322 抑制ガイド
323,324 磁石部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vibration body 12 Sensor 14 Table 16, 18 Shaft member 20,22 Universal joint 23,24 Leg 25 Male screw 26 Height adjustment block 28 Knurled nut 30,32 Guide 31,33 Opening part 34,36 Retaining member 60 Shock wave 70 Measurement unit 72 Parameter calculation unit 80 Acquisition unit 82 T 0 calculation unit 84 V 0 calculation unit 86 Memory 88 Control unit 100 Welded part inspection device 110 Control computer 111 Memory 112 Computer unit 114 DC component removal circuit 116 Amplifier 118 Drive circuit 119 I / F circuit 120 Control circuit 140 Storage device 150 Jig part 160 Control part 302 Spring material 310 Magnet member 312 Sheet 322 Suppression guides 323 and 324 Magnet member

Claims (6)

溶接された第1と第2の被溶接材のうち、前記第1の被溶接材に衝撃を加える振動体と、
前記衝撃によって前記第1の被溶接材から前記溶接された溶接部を介して前記第2の被溶接材に伝搬した衝撃波の振動強度を測定するセンサと、
測定された振動強度を用いて、前記溶接部の検査パラメータを演算する演算部と、
テーブルと、
前記テーブルを支持する複数の脚と、
前記テーブルに形成された第1の開口部を通して前記テーブルのテーブル面と直交する方向に移動可能に配置された第1の軸と、
前記複数の脚によって支持されるテーブル面側の前記第1の軸の先端部と前記振動体とを、接合する角度が自由に変化可能に繋ぐ第1の自在継手と、
前記テーブルに形成された第2の開口部を通して前記テーブルのテーブル面と直交する方向に移動可能に配置された第2の軸と、
前記複数の脚によって支持されるテーブル面側の前記第2の軸の先端部と前記センサとを、接合する角度が自由に変化可能に繋ぐ第2の自在継手と、
前記振動体の筺体の先端に配置され、前記振動体の筺体を前記第1の被溶接材と密着させる磁石部材と、
を備えたことを特徴とする溶接部検査装置。
Of the welded first and second welded materials, a vibrating body that applies an impact to the first welded material;
A sensor for measuring the vibration strength of a shock wave propagated from the first welded material to the second welded material through the welded portion by the impact;
A calculation unit that calculates the inspection parameter of the weld using the measured vibration strength,
Table,
A plurality of legs supporting the table;
A first shaft arranged to be movable in a direction orthogonal to the table surface of the table through a first opening formed in the table;
A first universal joint that connects the tip of the first shaft on the table surface side supported by the plurality of legs and the vibrating body so that a joining angle can be freely changed;
A second shaft arranged to be movable in a direction perpendicular to the table surface of the table through a second opening formed in the table;
A second universal joint that connects the tip of the second shaft on the table surface side supported by the plurality of legs and the sensor so that the angle at which the sensor is joined can be freely changed;
A magnet member disposed at a tip of the housing of the vibrating body, and causing the housing of the vibrating body to be in close contact with the first material to be welded;
A welded part inspection apparatus comprising:
前記センサを前記第2の被溶接材側に押圧するバネ部材をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の溶接部検査装置。   The welded portion inspection apparatus according to claim 1, further comprising a spring member that presses the sensor toward the second material to be welded. 前記センサの先端に配置され、前記第2の被溶接材と接するシート部材をさらに備えたことを特徴とする請求項1又は2記載の溶接部検査装置。   The welded portion inspection apparatus according to claim 1, further comprising a sheet member disposed at a tip of the sensor and in contact with the second material to be welded. 前記複数の脚の対応する脚の先端に配置された複数の磁石部材をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の溶接部検査装置。   The welded part inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a plurality of magnet members disposed at tips of corresponding legs of the plurality of legs. 前記第2の自在継手の角度の移動を抑制する抑制ガイドをさらに備えたことを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の溶接部検査装置。   The welded portion inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a suppression guide for suppressing movement of an angle of the second universal joint. 第1と第2の被溶接材を隅肉溶接した溶接部を挟んで、前記第1の被溶接材に振動体を配置し、前記振動体の筺体の先端と前記第1の被溶接材との間を磁石部材で密着し、前記第2の被溶接材にセンサを配置した状態で、前記振動体を用いて、前記第1の被溶接材に衝撃を加える工程と、
前記センサを用いて、前記衝撃によって前記第1の被溶接材から前記溶接部を介して前記第2の被溶接材に伝搬した衝撃波の振動強度を測定する工程と、
測定された振動強度を用いて、前記溶接部の検査パラメータを演算する工程と、
を備え
前記検査パラメータとして、前記溶接部ののど厚と脚長とのいずれかを用いることを特徴とする溶接部検査方法。
A vibrating body is disposed on the first welded material across a welded portion where the first and second welded materials are fillet welded, and the tip of the housing of the vibrating body and the first welded material A step of applying an impact to the first material to be welded using the vibrating body in a state where a sensor is disposed on the second material to be welded,
Measuring the vibration strength of a shock wave propagated from the first welded material to the second welded material through the weld by the impact using the sensor;
A step of calculating an inspection parameter of the weld using the measured vibration strength;
Equipped with a,
Either the throat thickness or the leg length of the weld is used as the inspection parameter .
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