JP6883476B2 - Welding defect detection system and welding defect detection device equipped with this system - Google Patents

Welding defect detection system and welding defect detection device equipped with this system Download PDF

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本発明は、溶接欠陥検出システムおよびこれを備える溶接欠陥検出装置に関するものである。 The present invention relates to a welding defect detection system and a welding defect detecting device including the same.

ミグ溶接やマグ溶接のようなアーク溶接では、ワイヤの先端からアークが発生することにより、ワイヤの一部が溶融し、磁場による熱的ピンチ効果によりワイヤにくびれが生じて、溶滴がワイヤからドロップ状に離脱する。このような溶接では、電圧を高くすると、溶滴が小さくなりスプレー状になる。溶滴がドロップ状とスプレー状との間となるような電圧にした場合、スパッタが多発する。 In arc welding such as MIG welding and MAG welding, an arc is generated from the tip of the wire, causing a part of the wire to melt, and the thermal pinch effect of the magnetic field causes the wire to constrict, causing droplets to come from the wire. It leaves in a drop shape. In such welding, when the voltage is increased, the droplets become smaller and become spray-like. When the voltage is set so that the droplets are between the drop shape and the spray shape, spatter occurs frequently.

このようなスパッタを防ぐ溶接として、溶接電流をパルス波形にした、パルスミグ溶接およびパルスマグ溶接がある。溶接電流をパルス波形にすることで、ワイヤからの溶滴の形成および離脱がタイミングよく行われるので、スパッタの発生を抑えることができる。 As welding to prevent such spatter, there are pulse mig welding and pulse mug welding in which the welding current has a pulse waveform. By making the welding current a pulse waveform, droplets are formed and separated from the wire in a timely manner, so that the occurrence of spatter can be suppressed.

ところで、スパッタなどの溶接欠陥を検出する従来の溶接欠陥検出装置では、溶接電流および溶接電圧を測定し、これら測定された値が目標の範囲内を所定回数だけ逸脱すると、警報出力をするように構成されている(例えば、特許文献1参照)。このような溶接欠陥検出装置は、溶接の施工を進めつつ、溶接欠陥の有無を検出できるという長所がある。 By the way, in the conventional welding defect detecting device for detecting welding defects such as spatter, the welding current and the welding voltage are measured, and when these measured values deviate from the target range by a predetermined number of times, an alarm is output. It is configured (see, for example, Patent Document 1). Such a welding defect detecting device has an advantage that it can detect the presence or absence of welding defects while proceeding with welding.

特許第3285203号公報Japanese Patent No. 3285203

しかしながら、上記特許文献の溶接欠陥検出装置は、溶接電流および溶接電圧が大きく変動しない溶接を対象としているので、溶接電流がパルス波形となるパルスミグ溶接やパルスマグ溶接に適用すると、十分な精度が得られなかった。 However, since the welding defect detection device of the above patent document is intended for welding in which the welding current and welding voltage do not fluctuate significantly, sufficient accuracy can be obtained when applied to pulse mig welding or pulse mug welding in which the welding current has a pulse waveform. There wasn't.

そこで、本発明は、パルスアーク溶接において高精度に溶接欠陥、特にブローホールを検出することが可能な溶接欠陥検出システムおよびこれを備える溶接欠陥検出装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a welding defect detection system capable of detecting welding defects, particularly blow holes, with high accuracy in pulse arc welding, and a welding defect detecting device including the same.

上記課題を解決するため、第1の発明に係る溶接欠陥検出システムは、パルスアーク溶接の施工をしながら、この施工で置かれた溶接ビードにおける欠陥を、当該パルスアーク溶接の測定された溶接電流および溶接電圧の値に基づいて検出する溶接欠陥検出システムであって、
上記溶接電流および溶接電圧の値をそれぞれ直交座標系の軸として、所定時間における度数分布図を作成する作図部と、
上記度数分布図において、溶接電流のベースの設定値と溶接電流のピークの設定値との平均よりも小さいエリアで度数の極大値を1つ検出し、当該平均よりも大きいエリアで度数の極大値を1つ検出し、これら2つの極大値を結ぶ線に平行で且つ当該線よりも溶接電圧が低い線で短絡および非短絡のエリアに度数分布図を区画する第一区画部と、
上記平均で溶接電流のベースおよびピークのエリアに度数分布図を区画する第二区画部と、
上記第一区画部および第二区画部で区画された各エリアの要約統計量、および上記所定時間における溶接電流の値に基づく要約統計量を、それぞれ算出する統計量算出部と、
上記統計量算出部で算出された要約統計量がそれぞれに対応する基準値を超えている程度によって、上記溶接ビードにおける欠陥の有無を判断する欠陥判断部とを具備するものである。
In order to solve the above problems, the welding defect detection system according to the first invention performs pulse arc welding, and at the same time, detects defects in the welding bead placed in this operation and the measured welding current of the pulse arc welding. And a welding defect detection system that detects based on the value of welding voltage.
A drawing unit that creates a frequency distribution map at a predetermined time with the above welding current and welding voltage values as axes of the Cartesian coordinate system, respectively.
And have you in the histogram, the maximum value of the frequency in the area smaller than the average of the peak of the set value of the base of the set value and the welding current of the welding current detected one of the frequencies in larger area than the average A first section that detects one maximum value and divides the frequency distribution map into short-circuited and non-short-circuited areas with a line parallel to the line connecting these two maximum values and having a lower welding voltage than the line.
In the second section, which divides the frequency distribution map in the area of the base and peak of the welding current on average,
A statistic calculation unit that calculates a summary statistic of each area partitioned by the first section and the second section, and a summary statistic based on the value of the welding current at the predetermined time, respectively.
It is provided with a defect determination unit for determining the presence or absence of defects in the welding bead depending on the degree to which the summary statistic calculated by the statistic calculation unit exceeds the corresponding reference value.

また、第2の発明に係る溶接欠陥検出システムは、第1の発明に係る溶接欠陥検出システムにおける欠陥判断部が、
各エリアの要約統計量がそれぞれの基準値を超えているか否かを判断する個別判断部と、
上記個別判断部によるそれぞれの判断に重み付けをした値によって、溶接ビードにおける欠陥の有無を判断する総合判断部とを有するものである。
Further, in the welding defect detection system according to the second invention, the defect determination unit in the welding defect detection system according to the first invention
An individual judgment unit that determines whether the summary statistics of each area exceed the respective standard values,
It has a comprehensive judgment unit that determines the presence or absence of defects in the weld bead by a value that weights each judgment by the individual judgment unit.

さらに、第3の発明に係る溶接欠陥検出システムは、第2の発明に係る溶接欠陥検出システムにおいて、各エリアの要約統計量に対応する基準値の設定、および/または、重み付けの係数の設定を、自動で行うものである。 Further, the welding defect detection system according to the third invention sets a reference value corresponding to the summary statistics of each area and / or sets a weighting coefficient in the welding defect detection system according to the second invention. , It is done automatically.

上記課題を解決するため、第4の発明に係る溶接欠陥検出システムは、パルスアーク溶接の施工をしながら、この施工で置かれた溶接ビードにおける欠陥を、当該パルスアーク溶接の測定された溶接電流および溶接電圧の値に基づいて検出する溶接欠陥検出システムであって、
上記溶接電流および溶接電圧の値をそれぞれ直交座標系の軸として、所定時間における度数分布図を作成する作図部と、
上記度数分布図において、溶接電流のベースの設定値と溶接電流のピークの設定値との平均よりも小さいエリアで度数の極大値を1つ検出し、当該平均よりも大きいエリアで度数の極大値を1つ検出し、これら2つの極大値を結ぶ線に平行で且つ当該線よりも溶接電圧が低い線で短絡および非短絡のエリアに度数分布図を区画する第一区画部と、
上記溶接電流のベースのエリアと、当該溶接電流のピークのエリアと、当該溶接電流のベースおよびピークのエリアの間において遷移のエリアとに度数分布図を区画する第二区画部と、
上記第一区画部および第二区画部で区画された各エリアの要約統計量、および上記所定時間における溶接電流の値に基づく要約統計量を、それぞれ算出する統計量算出部と、
上記統計量算出部で算出された要約統計量がそれぞれに対応する基準値を超えている程度によって、上記溶接ビードにおける欠陥の有無を判断する欠陥判断部とを具備するものである。
In order to solve the above problems, the welding defect detection system according to the fourth invention performs pulse arc welding, and at the same time, detects defects in the welding bead placed in this operation and the measured welding current of the pulse arc welding. And a welding defect detection system that detects based on the value of welding voltage.
A drawing unit that creates a frequency distribution map at a predetermined time with the above welding current and welding voltage values as axes of the Cartesian coordinate system, respectively.
In the above frequency distribution diagram, one maximum value of the frequency is detected in an area smaller than the average of the set value of the base of the welding current and the set value of the peak of the welding current, and the maximum value of the frequency is detected in the area larger than the average. The first section that divides the frequency distribution map in the short-circuited and non-short-circuited areas with a line parallel to the line connecting these two maximum values and having a lower welding voltage than the line.
The base area of the welding current, and a second partition part partitioning the area of a peak of the welding current, a frequency distribution diagram and a transition area between the base and the peak area of the welding current,
A statistic calculation unit that calculates a summary statistic of each area partitioned by the first section and the second section, and a summary statistic based on the value of the welding current at the predetermined time, respectively.
It is provided with a defect determination unit for determining the presence or absence of defects in the welding bead depending on the degree to which the summary statistic calculated by the statistic calculation unit exceeds the corresponding reference value.

また、第5の発明に係る溶接欠陥検出システムは、第4の発明に係る溶接欠陥検出システムにおける各エリアの要約統計量が、非短絡でのベースおよび遷移のエリアだと分散であり、非短絡でのピークのエリアだと分散、度数および最頻値であり、短絡でのエリアだと度数であり、
所定時間における溶接電流の要約統計量が、周波数領域での標準偏差である。
Further, in the welding defect detection system according to the fifth invention, the summary statistics of each area in the welding defect detection system according to the fourth invention are dispersed when the base and transition areas are non-short-circuited, and the non-short-circuited. The peak area at is the variance, frequency and mode, and the short circuit area is the frequency.
A summary statistic of welding current at a given time is the standard deviation in the frequency domain.

また、第6の発明に係る溶接欠陥検出装置は、第1乃至第5のいずれかの発明に係る溶接欠陥検出システムを備える溶接欠陥検出装置であって、
パルスアーク溶接の溶接電流および溶接電圧をそれぞれ測定する電流計および電圧計と、
上記電流計および電圧計でそれぞれ測定された溶接電流および溶接電圧の値を記録するとともに上記溶接欠陥検出システムに接続された記録器と、
上記溶接欠陥検出システムによる溶接ビードにおける欠陥が検出された際に警告する警告器とを備えるものである。
Further, the welding defect detecting device according to the sixth invention is a welding defect detecting device including the welding defect detecting system according to any one of the first to fifth inventions.
An ammeter and a voltmeter that measure the welding current and welding voltage of pulse arc welding, respectively.
A recorder connected to the welding defect detection system and a recorder connected to the welding defect detection system while recording the welding current and welding voltage values measured by the ammeter and the voltmeter, respectively.
It is provided with a warning device that warns when a defect in the welding bead is detected by the welding defect detection system.

上記溶接欠陥検出システムおよびこれを備える溶接欠陥検出装置によると、度数分布図および溶接電流の値に基づく要約統計量により溶接欠陥を検出するので、パルスアーク溶接において、高精度に溶接欠陥を検出することができる。 According to the welding defect detection system and the welding defect detection device provided with the welding defect detection system, the welding defect is detected by the summary statistics based on the frequency distribution map and the value of the welding current, so that the welding defect is detected with high accuracy in pulse arc welding. be able to.

本発明の実施の形態に係る溶接欠陥検出装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the welding defect detection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 同溶接欠陥検出装置が備える溶接欠陥検出システムのブロック図である。It is a block diagram of the welding defect detection system included in the welding defect detection apparatus. 溶接欠陥が無い場合において、同溶接欠陥検出システムに転送される所定時間における溶接電流(実線)および溶接電圧(破線)のグラフである。It is a graph of the welding current (solid line) and welding voltage (broken line) at a predetermined time transferred to the welding defect detection system when there is no welding defect. 溶接欠陥が有る場合において、同溶接欠陥検出システムに転送される所定時間における溶接電流(実線)および溶接電圧(破線)のグラフである。It is a graph of the welding current (solid line) and welding voltage (broken line) at a predetermined time transferred to the welding defect detection system when there is a welding defect. 同溶接欠陥検出システムの作図部により作成される溶接欠陥が無い場合の度数分布図である。It is a frequency distribution diagram when there is no welding defect created by the drawing part of the welding defect detection system. 同溶接欠陥検出システムの作図部により作成される溶接欠陥が有る場合の度数分布図である。It is a frequency distribution map when there is a welding defect created by the drawing part of the welding defect detection system. 同溶接欠陥検出システムの第一区画図の機能を説明する図であり、(a)が度数の極大値を結ぶ線について示し、(b)がこの線に平行で且つ短絡および非短絡に度数分布図を区画する線について示す。It is a figure explaining the function of the 1st section diagram of the welding defect detection system, (a) shows the line connecting the maximum value of a frequency, and (b) is parallel to this line, and the frequency distribution is short-circuited and non-short-circuited. The lines that divide the figure are shown. 同溶接欠陥検出システムの第二区画図の機能を説明するとともに、区画された6つのエリアを説明する図である。It is a figure explaining the function of the 2nd section drawing of the welding defect detection system, and also explaining the 6 sections which were divided. 同溶接欠陥検出装置の動作を線表で示す図である。It is a figure which shows the operation of the welding defect detection apparatus by a line chart. 同溶接欠陥検出装置が備えるディスプレイの表示を示す図である。It is a figure which shows the display of the display provided in the welding defect detection apparatus.

以下、本発明の実施の形態に係る溶接欠陥検出システムおよびこれを備える溶接欠陥検出装置について説明する。上記溶接欠陥検出システムおよび溶接欠陥検出装置は、パルスアーク溶接(例えば、パルスミグ溶接またはパルスマグ溶接)の施工をする溶接装置に接続されて、この施工で置かれた溶接ビードにおける欠陥(特にブローホール)を、当該パルスアーク溶接の測定された溶接電流および溶接電圧の値に基づいて検出するものである。なお、以下では、溶接ビードにおけるブローホールを単に溶接欠陥と言う。 Hereinafter, a welding defect detection system according to an embodiment of the present invention and a welding defect detection device including the same will be described. The welding defect detection system and the welding defect detection device are connected to a welding device that performs pulse arc welding (for example, pulse mig welding or pulse mug welding), and defects (particularly blow holes) in the weld bead placed in this work. Is detected based on the measured welding current and welding voltage values of the pulse arc welding. In the following, the blow hole in the welding bead is simply referred to as a welding defect.

まず、上記溶接欠陥検出装置について図1に基づき説明する。 First, the welding defect detection device will be described with reference to FIG.

図1に示すように、この溶接欠陥検出装置1は、母材Mから溶接電源装置Aへの回路の電流(溶接電流I)を測定する電流計2と、ワイヤ供給装置Wおよび母材Mの電圧(溶接電圧V)を測定する電圧計3と、これら電流計2および電圧計3で測定された溶接電流Iおよび溶接電圧Vの値を記録するとともに出力し得るデータレコーダ4とを備える。また、上記溶接欠陥検出装置1は、上記データレコーダ4から出力された溶接電流Iおよび溶接電圧Vの値を処理するデータ処理機5(例えば、パーソナルコンピュータ)を備える。このデータ処理機5には、詳しくは後述するが、上記データレコーダ4からの溶接電流Iおよび溶接電圧Vの値に基づいて溶接欠陥を検出する上記溶接欠陥検出システムが格納されている。さらに、上記溶接欠陥検出装置1は、上記データ処理機5による処理の結果を表示するディスプレイ6と、上記データ処理機5との間で指示を受け渡すリレー7と、このリレー7に接続された警告灯8と、このリレー7との間で指示を受け渡すとともに溶接ロボット(図示省略)を制御する溶接ロボット制御盤9とを備える。 As shown in FIG. 1, the welding defect detection device 1 includes an ammeter 2 for measuring the current (welding current I) of the circuit from the base material M to the welding power supply device A, and the wire supply device W and the base material M. It includes a voltmeter 3 that measures a voltage (welding voltage V), and a data recorder 4 that can record and output the values of the welding current I and the welding voltage V measured by the ammeter 2 and the voltmeter 3. Further, the welding defect detection device 1 includes a data processor 5 (for example, a personal computer) that processes the values of the welding current I and the welding voltage V output from the data recorder 4. The data processor 5 stores the welding defect detection system that detects welding defects based on the values of the welding current I and the welding voltage V from the data recorder 4, which will be described in detail later. Further, the welding defect detection device 1 is connected to a display 6 for displaying the result of processing by the data processor 5, a relay 7 for passing instructions between the data processor 5, and the relay 7. A welding robot control panel 9 for passing instructions between the warning light 8 and the relay 7 and controlling a welding robot (not shown) is provided.

上記電流計2、電圧計3およびデータレコーダ4には、公知の機器が採用される。例えば、上記電流計2は、クランプメータまたはシャント抵抗などである。図1には、電流計2、電圧計3およびデータレコーダ4を1つずつ、1組として示したが、2組であってもよい。すなわちデータ処理機5で一方の組のデータレコーダ4から記録データの読み出しと溶接欠陥検出処理している間に他方の組のデータレコーダ4がデータ記録するようデータ処理機5がそれぞれのデータレコーダ4の動作を交互に切り替えることで、溶接および溶接欠陥の検出を間断なく行うことが可能になることは明らかである。電圧計と電流計の各出力は2台のデータレコーダ4で共有しても良い。 Known equipment is used for the ammeter 2, the voltmeter 3, and the data recorder 4. For example, the ammeter 2 is a clamp meter, a shunt resistor, or the like. In FIG. 1, the ammeter 2, the voltmeter 3, and the data recorder 4 are shown as one set each, but may be two sets. That is, while the data processor 5 reads the recorded data from one set of data recorders 4 and performs welding defect detection processing, the data processor 5 records the data so that the other set of data recorders 4 record the data. It is clear that by alternating the operations of, welding and detection of welding defects can be performed without interruption. Each output of the voltmeter and the ammeter may be shared by two data recorders 4.

以下、本発明の要旨である上記溶接欠陥検出システムについて図2に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, the welding defect detection system, which is the gist of the present invention, will be described in detail with reference to FIG.

図2に示すように、上記データ処理機5に格納されている溶接欠陥検出システム50は、データレコーダ4からの溶接電流Iおよび溶接電圧Vの値に基づいて度数分布図を作成する作図部58と、この作図部58で作成された度数分布図をそれぞれ区画する第一区画部51および第二区画部52とを具備する。また、上記溶接欠陥検出システム50は、これら第一区画部51および第二区画部52で区画されたエリアでの要約統計量、および、データレコーダ4からの溶接電流Iの値に基づく要約統計量をそれぞれ算出する統計量算出部53を具備する。さらに、上記溶接欠陥検出システム50は、上記統計量算出部53で算出された要約統計量とそれぞれ比較するための基準値を設定する基準値設定部57を具備する。加えて、上記溶接欠陥検出システム50は、上記統計量算出部53で算出された要約統計量がそれぞれに対応する上記基準値を超えている程度によって、上記溶接欠陥の有無を判断する欠陥判断部54を具備する。 As shown in FIG. 2, the welding defect detection system 50 stored in the data processor 5 creates a frequency distribution map based on the values of the welding current I and the welding voltage V from the data recorder 4. And a first section 51 and a second section 52 for partitioning the frequency distribution map created by the drawing section 58, respectively. Further, the welding defect detection system 50 has a summary statistic in the area partitioned by the first section 51 and the second section 52, and a summary statistic based on the value of the welding current I from the data recorder 4. The statistic calculation unit 53 for calculating each of the above is provided. Further, the welding defect detection system 50 includes a reference value setting unit 57 for setting a reference value for comparison with the summary statistic calculated by the statistic calculation unit 53. In addition, the welding defect detection system 50 determines the presence or absence of the welding defect according to the degree to which the summary statistic calculated by the statistic calculation unit 53 exceeds the corresponding reference value. 54 is provided.

上記作図部58は、上記溶接電流Iおよび溶接電圧Vの値をそれぞれ直交座標系の軸として、所定時間における上記溶接電流Iおよび溶接電圧Vの値の度数分布図を作成するものである。この度数分布図を作成する手順は次の通りである。データレコーダ4からの溶接電流Iおよび溶接電圧Vの値は、一定の時間(例えば溶接の1パスに要した時間)における連続的な値である。これら一定の時間における値を、図3に示すように、フィルタリング処理した上で所定時間(例えば1秒)ごとに抽出する。なお、図3および後述する図4では、溶接電流Iの連続的な値を実線で示し、溶接電圧Vの連続的な値を破線で示す。この所定時間における溶接電流Iおよび溶接電圧Vの連続的な値を、予め定められた処理周期(例えば1kHz)で個々の値として抽出し、これら抽出された値を上記直交座標系にプロットする。例えば、上記所定時間が1秒で且つ上記処理周期が1kHzの場合、上記直交座標系にプロットされる点は、1秒(所定時間)/1kHz(処理周期)=1000個となる。このように値がプロットされた上記直交座標系が度数分布図となり、その一例を図5に示す。 The drawing unit 58 creates a frequency distribution map of the values of the welding current I and the welding voltage V at a predetermined time with the values of the welding current I and the welding voltage V as axes of the Cartesian coordinate system, respectively. The procedure for creating this frequency distribution map is as follows. The values of the welding current I and the welding voltage V from the data recorder 4 are continuous values for a certain period of time (for example, the time required for one pass of welding). As shown in FIG. 3, the values at these constant times are filtered and extracted every predetermined time (for example, 1 second). In FIG. 3 and FIG. 4 described later, the continuous value of the welding current I is shown by a solid line, and the continuous value of the welding voltage V is shown by a broken line. The continuous values of the welding current I and the welding voltage V at the predetermined time are extracted as individual values in a predetermined processing cycle (for example, 1 kHz), and these extracted values are plotted in the Cartesian coordinate system. For example, when the predetermined time is 1 second and the processing cycle is 1 kHz, the points plotted in the Cartesian coordinate system are 1 second (predetermined time) / 1 kHz (processing cycle) = 1000 points. The Cartesian coordinate system in which the values are plotted in this way becomes a frequency distribution map, and an example thereof is shown in FIG.

ここで、上述した図3および図5は溶接欠陥が無い場合であり、溶接欠陥が有る場合を図4および図6に示す。図5(溶接欠陥が無い場合)と図6(溶接欠陥が有る場合)との対比から明らかなように、上記度数分布図において、溶接欠陥が有る場合は、短絡に相当するエリアで度数が大きく、非短絡に相当するエリアで溶接電圧Vの高低方向(図5および図6では縦方向)のばらつきが大きく、ピークに相当するエリアで度数が大きい。溶接欠陥が有る場合に度数分布図で現れるこのような特徴を数値として定量的に捉え、捉えられた数値と基準値とを比較し、その比較の結果を溶接欠陥の検出に用いるのが、本発明の技術的思想である。 Here, FIGS. 3 and 5 described above show a case where there is no welding defect, and FIGS. 4 and 6 show a case where there is a welding defect. As is clear from the comparison between FIG. 5 (when there is no welding defect) and FIG. 6 (when there is a welding defect), in the above frequency distribution diagram, when there is a welding defect, the frequency is large in the area corresponding to the short circuit. In the area corresponding to the non-short circuit, the welding voltage V varies greatly in the high and low directions (vertical direction in FIGS. 5 and 6), and the frequency is large in the area corresponding to the peak. This is to quantitatively grasp such features that appear in the frequency distribution map when there are welding defects as numerical values, compare the captured numerical values with the reference values, and use the results of the comparison to detect welding defects. It is the technical idea of the invention.

上記第一区画部51は、上記度数分布図における度数の極大値を2つ検出し、これら2つの極大値を結ぶ線に平行な線で短絡および非短絡のエリアに度数分布図を区画するものである。短絡および非短絡のエリアに度数分布図を区画する手順は次の通りである。図7の(a)に示すように、度数分布図において、例えばヒストグラム分布で度数が極大となる部分Hを2つ検出し、これら2つの部分H、つまり2つの極大値Hを線L1で貫通させる。この線L1を溶接電圧Vが低くなる方向(図7では下方向)に平行移動させて、図7の(b)に示すように、当該線L2により上記度数分布図が溶接電圧Vの大きい点群(非短絡)と小さい点群(短絡)とに区画される。 The first section 51 detects two maximum values of the frequency in the frequency distribution map, and divides the frequency distribution map into short-circuited and non-short-circuited areas with a line parallel to the line connecting the two maximum values. Is. The procedure for partitioning the frequency distribution map into short-circuited and non-short-circuited areas is as follows. As shown in FIG. 7A, in the frequency distribution map, for example, two portions H having the maximum frequency are detected in the histogram distribution, and these two portions H, that is, the two maximum values H are penetrated by the line L1. Let me. This line L1 is translated in the direction in which the welding voltage V becomes low (downward in FIG. 7), and as shown in FIG. 7 (b), the point where the frequency distribution diagram shows the large welding voltage V by the line L2. It is divided into a group (non-short circuit) and a small point group (short circuit).

上記第二区画部52は、上記溶接電流Iのベース、ピークおよび遷移のエリアに度数分布図を区画するものである。なお、図3および図4に示すように、上記パルス状の溶接電流I(実線)および溶接電圧V(破線)において、ベースとは谷の部分Bであり、ピークとは山の部分Pであり、遷移とは立ち上がりおよび立ち下がりの部分rfである。すなわち、上記第二区画部52は、図8に示すように、上記度数分布図を、溶接電流Iの小さい点群と、溶接電流Iの大きい点群と、その間の点群とに区画する。上記溶接電流Iの小さい点群が溶接電流Iのベースに相当し、上記溶接電流Iの大きい点群が溶接電流Iのピークに相当し、その間の点群が溶接電流Iの遷移(つまり、立ち上がりおよび立ち下がり)に相当する。以下では、上記度数分布図において、図8に示すように、上記第一区画部51および第二区画部52で区画された6つのエリアのうち、非短絡のエリアで溶接電流Iの小さい方から非短絡ベースエリアPB、非短絡遷移エリアPrf、および非短絡ピークエリアPPと言い、短絡のエリアで溶接電流Iの小さい方から短絡ベースエリアsB、短絡遷移エリアsrf、および短絡ピークエリアsPと言う。なお、非短絡のエリアである非短絡ベースエリアPB、非短絡遷移エリアPrf、および非短絡ピークエリアPPは、溶接電圧Vの大きい点群である。一方で、短絡のエリアである短絡ベースエリアsB、短絡遷移エリアsrf、および短絡ピークエリアsPは、溶接電圧Vの小さい点群である。 The second section 52 partitions the frequency distribution map in the base, peak, and transition areas of the welding current I. As shown in FIGS. 3 and 4, in the pulsed welding current I (solid line) and welding voltage V (broken line), the base is the valley portion B and the peak is the peak portion P. , The transition is the rising and falling part rf. That is, as shown in FIG. 8, the second section 52 divides the frequency distribution map into a point group having a small welding current I, a point group having a large welding current I, and a point group in between. The point group having a small welding current I corresponds to the base of the welding current I, the point group having a large welding current I corresponds to the peak of the welding current I, and the point group between them corresponds to the transition (that is, rising) of the welding current I. And falling). In the following, in the frequency distribution map, as shown in FIG. 8, among the six areas partitioned by the first section 51 and the second section 52, the non-short-circuited area starts with the smaller welding current I. It is referred to as a non-short-circuit base area PB, a non-short-circuit transition area Prf, and a non-short-circuit peak area PP, and is referred to as a short-circuit base area sB, a short-circuit transition area srf, and a short-circuit peak area sP from the smallest welding current I in the short-circuit area. The non-short-circuited base area PB, the non-short-circuited transition area Prf, and the non-short-circuited peak area PP are point groups having a large welding voltage V. On the other hand, the short-circuit base area sB, the short-circuit transition area srf, and the short-circuit peak area sP, which are short-circuit areas, are point clouds with a small welding voltage V.

上記統計量算出部53は、上記第一区画部51および第二区画部52で区画された6つのエリアの要約統計量と、上記所定時間における溶接電流Iの値に基づく要約統計量とを算出するものである。具体的には、上記6つのエリアの要約統計量として、非短絡ベースエリアPBで分散を算出し、非短絡遷移エリアPrfで分散を算出し、非短絡ピークエリアPPで分散、度数および最頻値を算出し、短絡の3つエリアsB,srf,sPでそれぞれ度数を算出する。また、溶接電流Iの値に基づく要約統計量として、上記所定時間における溶接電流Iの値をフーリエ変換し、フーリエ変換された値を所定の周波数領域で抽出し、抽出された値の標準偏差を算出する。すなわち、上記統計量算出部53で算出される要約統計量は、次の(1)〜(9)の9つであり、具体的には、(1)非短絡ベースエリアPBでの分散、(2)非短絡遷移エリアPrfでの分散、(3)非短絡ピークエリアPPでの分散、(4)非短絡ピークエリアPPでの度数、(5)非短絡ピークエリアPPでの最頻値、(6)短絡ベースエリアsBでの度数、(7)短絡遷移エリアsrfでの度数、(8)短絡ピークエリアsPでの度数、(9)フーリエ変換された溶接電流Iの値の標準偏差である。 The statistic calculation unit 53 calculates a summary statistic of the six areas partitioned by the first section 51 and the second section 52, and a summary statistic based on the value of the welding current I at the predetermined time. Is what you do. Specifically, as a summary statistic of the above six areas, the variance is calculated in the non-short-circuit base area PB, the variance is calculated in the non-short-circuit transition area Prf, and the variance, frequency and mode are calculated in the non-short-circuit peak area PP. Is calculated, and the frequency is calculated in each of the three short-circuit areas sB, srf, and sP. Further, as a summary statistic based on the value of the welding current I, the value of the welding current I at the predetermined time is Fourier transformed, the Fourier transformed value is extracted in a predetermined frequency region, and the standard deviation of the extracted value is obtained. calculate. That is, the summary statistics calculated by the statistic calculation unit 53 are the following nine (1) to (9). Specifically, (1) dispersion in the non-short-circuit base area PB, (1) 2) Variance in non-short-circuit transition area Prf, (3) Variance in non-short-circuit peak area PP, (4) Frequency in non-short-circuit peak area PP, (5) Mode in non-short-circuit peak area PP, ( 6) the frequency in the short-circuit base area sB, (7) the frequency in the short-circuit transition area srf, (8) the frequency in the short-circuit peak area sP, and (9) the standard deviation of the values of the Fourier transformed welding current I.

上記欠陥判断部54は、図2に示すように、上記要約統計量がそれぞれの基準値を超えているか否かを判断する個別判断部55と、この個別判断部55によるそれぞれの判断に重み付けをした値によって、溶接欠陥の有無を判断する総合判断部56とを有する。上記個別判断部55は、上記要約統計量とそれぞれの基準値とを比較し、要約統計量が基準値を超える(または要約統計量が基準値以上である)ごとに数字の1を総合判断部56に出力し、そうでなければ数字の0を総合判断部56に出力する。上記総合判断部56は、個別判断部55で出力された値(つまり1または0)に対して、個別判断部55で比較された要約統計量の重要度に応じて重み付けの係数を乗じ、つまり重み付けをする。これら重み付けがされた値を合算し、この合算された値が閾値を超えていれば、溶接欠陥が発生したとして、リレー7を介して警告灯8に指示する。また、上記総合判断部56は、溶接欠陥が検出されたか否かに関わらず、この検出のための処理の過程で生成されたデータを記録媒体59(例えばハードディスク)に保管するとともに、この処理の経過を表またはグラフとしてディスプレイ6に出力する。なお、重み付けの係数の設定は、手動で行われてもよく、自動で行われてもよい。重み付けの係数の設定が自動で行われる場合、例えば、欠陥の有無が予め分かっている溶接サンプルの要約統計量に基づく判別分析が使用される。 As shown in FIG. 2, the defect determination unit 54 weights the individual determination unit 55 that determines whether or not the summary statistic exceeds each reference value, and each determination by the individual determination unit 55. It has a comprehensive determination unit 56 that determines the presence or absence of welding defects based on the obtained values. The individual judgment unit 55 compares the summary statistic with each reference value, and sets the number 1 as the comprehensive judgment unit each time the summary statistic exceeds the reference value (or the summary statistic exceeds the reference value). Output to 56, otherwise the number 0 is output to the comprehensive judgment unit 56. The comprehensive judgment unit 56 multiplies the value (that is, 1 or 0) output by the individual judgment unit 55 by a weighting coefficient according to the importance of the summary statistics compared by the individual judgment unit 55, that is, Weight. These weighted values are summed up, and if the summed up values exceed the threshold value, it is considered that a welding defect has occurred, and the warning light 8 is instructed via the relay 7. Further, the comprehensive determination unit 56 stores the data generated in the process for the detection in the recording medium 59 (for example, a hard disk) regardless of whether or not the welding defect is detected, and also in this process. The progress is output to the display 6 as a table or a graph. The weighting coefficient may be set manually or automatically. When the weighting factor is set automatically, for example, a discriminant analysis based on a summary statistic of a welded sample whose presence or absence of defects is known in advance is used.

上記基準値設定部57は、上記データレコーダ4からの溶接電流Iおよび溶接電圧Vの値に基づいて、上記9つの要約統計量とそれぞれ比較するための9つの基準値を設定するものである。上記基準値設定部57は、例えば、上記データレコーダ4からの溶接電流Iおよび溶接電圧Vの平均値および最頻値を算出し、これら平均値および最頻値から上記9つの基準値を設定する。なお、基準値の設定は、手動で行われてもよく、自動で行われてもよい。基準値の設定が自動で行われる場合、例えば、欠陥の有無が予め分かっている溶接サンプルの要約統計量に基づく判別分析が使用される。この場合、基準値は、9つではなく、1つの数式(多次元)となることもあり得る。 The reference value setting unit 57 sets nine reference values for comparison with the nine summary statistics based on the values of the welding current I and the welding voltage V from the data recorder 4. The reference value setting unit 57 calculates, for example, the average value and the mode value of the welding current I and the welding voltage V from the data recorder 4, and sets the above nine reference values from the average value and the mode value. .. The reference value may be set manually or automatically. When the reference value is set automatically, for example, a discriminant analysis based on a summary statistic of a welded sample whose presence or absence of defects is known in advance is used. In this case, the reference value may be one mathematical formula (multidimensional) instead of nine.

以下、上記溶接欠陥検出システム50およびこれを備える溶接欠陥検出装置1の動作について説明する。 Hereinafter, the operation of the welding defect detection system 50 and the welding defect detection device 1 including the welding defect detection system 50 will be described.

溶接ロボットによりパルスアーク溶接が施工されると、測定された溶接電流Iおよび溶接電圧Vの値がデータレコーダ4に記録される。 When pulse arc welding is performed by the welding robot, the measured values of the welding current I and the welding voltage V are recorded in the data recorder 4.

これらを図9に基づいて説明すれば、溶接信号がONになるとモードが溶接中になり、溶接欠陥検出装置1はデータ記録を開始する(溶接モード)。 Explaining these with reference to FIG. 9, when the welding signal is turned ON, the mode is during welding, and the welding defect detection device 1 starts data recording (welding mode).

溶接開始は溶接電流Iを検出することで知ることができる。図1に図示していないが、溶接電源Aには溶接電流Iが流れている間リレー接点を閉じる機能を持つものが多く、外部へ接点信号を取り出すことで溶接信号として利用できる。接点がオンからオフに切り替わった時点で溶接が終了したことになる。溶接ロボットから溶接中の信号を外部にとりだすことでも同様の効果が得られる。 The start of welding can be known by detecting the welding current I. Although not shown in FIG. 1, many welding power supplies A have a function of closing relay contacts while a welding current I is flowing, and can be used as a welding signal by extracting a contact signal to the outside. Welding is complete when the contacts switch from on to off. The same effect can be obtained by extracting the signal during welding from the welding robot to the outside.

溶接信号がONからOFFに変化する(すなわち1パス)分の溶接が終了すると、データ処理機5は溶接ロボットを待機させるとともに、データレコーダ4からの溶接電流Iおよび溶接電圧Vの値を出力(転送)させて欠陥検出処理する(検出モード)。なお、溶接信号がONからOFFに変化する時間である一定の時間は、1パスに限らず、例えば一つの溶接が開始されて終了する時間である。 When the welding for which the welding signal changes from ON to OFF (that is, one pass) is completed, the data processor 5 puts the welding robot on standby and outputs the values of the welding current I and the welding voltage V from the data recorder 4 (that is, the values of the welding current I and the welding voltage V from the data recorder 4 are output. Transfer) and perform defect detection processing (detection mode). The fixed time, which is the time when the welding signal changes from ON to OFF, is not limited to one pass, and is, for example, the time when one welding is started and finished.

データ処理機5での処理により溶接欠陥が検出されると、警告灯8を点灯してオペレータに通報する。警告灯8の点灯は、図示しない解除ボタンを押すことで解除される。解除ボタンを押すことで、警告灯8がOFFとなり次の溶接を待機する。 When a welding defect is detected by the processing by the data processor 5, the warning light 8 is turned on to notify the operator. The warning light 8 is turned off by pressing a release button (not shown). By pressing the release button, the warning light 8 is turned off and the next welding is waited for.

データ処理機5では、データレコーダ4からの一定の時間(例えば溶接の1パスに要した時間)における値を、さらに短い所定時間(例えば1秒)ごとに抽出し、これら所定時間ごとに溶接欠陥の有無を判断する。溶接欠陥が検出された場合、溶接欠陥が溶接ビードのどこに有るかを直観的に把握しやすくするために、図10に示すように、ディスプレイ6において、例えば上記一定の時間を棒グラフ61などで表示し、この棒グラフ61の、溶接欠陥dが有ると判断された所定時間に相当する部分62を強調する。 The data processor 5 extracts values from the data recorder 4 at a fixed time (for example, the time required for one pass of welding) at shorter predetermined times (for example, 1 second), and weld defects at these predetermined times. Judge the presence or absence of. When a welding defect is detected, in order to make it easier to intuitively grasp where the welding defect is in the welding bead, as shown in FIG. 10, on the display 6, for example, the above-mentioned fixed time is displayed by a bar graph 61 or the like. Then, the portion 62 of the bar graph 61 corresponding to the predetermined time determined to have the welding defect d is emphasized.

このように、上記溶接欠陥検出システム50およびこれを備える溶接欠陥検出装置1によると、度数分布図および溶接電流Iの値に基づく要約統計量により溶接欠陥を検出するので、パルスアーク溶接において、高精度に溶接欠陥を検出することができる。 As described above, according to the welding defect detecting system 50 and the welding defect detecting device 1 provided with the welding defect detecting system 50, the welding defect is detected by the summary statistic based on the frequency distribution map and the value of the welding current I. Welding defects can be detected with high accuracy.

また、溶接欠陥を検出するための要約統計量の重要度に応じて重み付けがされるので、一層高精度に溶接欠陥を検出することができる。 Further, since the weighting is performed according to the importance of the summary statistic for detecting the welding defect, the welding defect can be detected with higher accuracy.

さらに、要約統計量は、パルスアーク溶接、つまりパルスミグ溶接またはパルスマグ溶接での溶接欠陥を検出するのに最適なものが採用されている。すなわち、採用されている要約統計量は、非短絡ベースエリアPBおよび非短絡遷移エリアPrfだと分散であり、非短絡ピークエリアPPだと分散、度数および最頻値であり、短絡のエリアだとそれぞれ度数であり、フーリエ変換された溶接電流Iの値の標準偏差である。このため、パルスアーク溶接において、一層高精度に溶接欠陥を検出することができる。 In addition, summary statistics have been adopted that are optimal for detecting welding defects in pulsed arc welding, ie pulsed mig or pulsed mug welding. That is, the summarized statistics adopted are variance for the non-short-circuit base area PB and non-short-circuit transition area Prf, variance, frequency and mode for the non-short-circuit peak area PP, and short-circuit area. Each is a frequency and is the standard deviation of the value of the Fourier transformed welding current I. Therefore, in pulse arc welding, welding defects can be detected with higher accuracy.

加えて、基準値の設定、および/または、重み付けの係数の設定が自動で行われることにより、短時間で且つ一層高精度に溶接欠陥を検出することができる。 In addition, by automatically setting the reference value and / or the weighting coefficient, welding defects can be detected in a short time and with higher accuracy.

ところで、上記実施の形態では、第一区画部51および第二区画部52が、度数分布図を6つのエリアに区画するとして説明したが、非短絡遷移エリアPrfおよび短絡遷移エリアsrfを省いて4つのエリアPB,PP,sB,sPに区画するものであってもよい。このような構成であれば、度数分布図を区画する数が減少するだけでなく、要約統計量および基準値の数もエリアの数に伴って現状するので、データ処理機5による処理が低減されることで、パルスアーク溶接において、速やかに溶接欠陥を検出することができる。 By the way, in the above-described embodiment, the first section 51 and the second section 52 have been described as dividing the frequency distribution map into six areas, but the non-short-circuit transition area Prf and the short-circuit transition area srf are omitted. It may be divided into two areas PB, PP, sB, and sP. With such a configuration, not only the number of divisions of the frequency distribution map is reduced, but also the number of summary statistics and reference values is the same as the number of areas, so that the processing by the data processor 5 is reduced. As a result, welding defects can be quickly detected in pulse arc welding.

また、上記実施の形態では、度数分布図を区画する順は、第一区画部51が先、第二区画部52が後として説明したが、第二区画部52が先、第一区画部51が後であってもよい。さらに、第一区画部51および第二区画部52が同時に度数分布図を区画してもよい。 Further, in the above embodiment, the order of partitioning the frequency distribution map is described with the first section 51 first and the second section 52 second, but the second section 52 comes first and the first section 51 May be later. Further, the first section 51 and the second section 52 may simultaneously partition the frequency distribution map.

加えて、上記実施の形態では、度数分布図を6つのエリアに区画するのは、第一区画部51および第二区画部52(つまり2つの区画部)であるとして説明したが、第一区画部51および第二区画部52の機能を備えた単一の区画部であってもよい。 In addition, in the above-described embodiment, it has been described that the frequency distribution map is divided into the six areas by the first division 51 and the second division 52 (that is, the two divisions). It may be a single compartment having the functions of the portion 51 and the second compartment 52.

また、上記実施の形態では詳しく説明しなかったが、溶接装置が設置される工場のネットワークに、LANなどによりデータレコーダ4およびデータ処理機5が接続されていてもよい。 Further, although not described in detail in the above embodiment, the data recorder 4 and the data processor 5 may be connected to the network of the factory where the welding apparatus is installed by a LAN or the like.

また、上記実施の形態では、要約統計量の一例として、非短絡ベースエリアPBおよび非短絡遷移エリアPrfだと分散であり、非短絡ピークエリアPPだと分散、度数および最頻値であり、短絡のエリアだとそれぞれ度数であり、フーリエ変換された溶接電流Iの値の標準偏差であるとして説明したが、これらは一例に過ぎず、他の要約統計量であってもよい。 Further, in the above embodiment, as an example of the summary statistic, the non-short-circuit base area PB and the non-short-circuit transition area Prf are the variance, and the non-short-circuit peak area PP is the variance, the frequency and the mode, and the short circuit. In each of the areas, it is a frequency, and it is explained as a standard deviation of the value of the Fourier transformed welding current I, but these are only examples, and may be other summary statistics.

また、上記実施の形態では、図7の(b)に示すように、2つの極大値Hを貫通する線L1に平行な線L2で非短絡のエリアと短絡のエリアとに区画するとして説明したが、線L1と線L2とは必ずしも完全な平行にする必要がなく、溶接電圧Vの大きい点群と小さい点群との分布に応じて、適宜非平行にしてもよい。さらに、上記実施の形態では、図8に示すようなエリアで区画したが、これに限られる物ではなく、例えば極大値Hから一定の範囲の溶接電流Iおよび溶接電圧Vで区画してもよく、また、6つ以上のエリアに区画してもよい。 Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 7B, it has been described that the line L2 parallel to the line L1 penetrating the two maximum values H is divided into a non-short-circuited area and a short-circuited area. However, the line L1 and the line L2 do not necessarily have to be completely parallel, and may be appropriately non-parallel depending on the distribution of the point group having a large welding voltage V and the point group having a small welding voltage V. Further, in the above-described embodiment, the area is partitioned as shown in FIG. 8, but the present invention is not limited to this, and may be partitioned by, for example, a welding current I and a welding voltage V in a certain range from the maximum value H. Also, it may be divided into 6 or more areas.

また、上記実施の形態では、度数分布図を作成する構成について説明したが、度数分布図を作成する代わりに、測定された溶接電流Iに基づいて予想される溶接電圧の近似モデルを作成し、この近似モデルと測定された溶接電圧Vとの比較により、溶接欠陥を検出するようにしてもよい。この近似モデルは、溶接電流Iと溶接電圧Vが線形関係にあることを利用するものであり、例えば、第一係数に測定された溶接電流Iを乗じた値と、第二係数と、第三係数に溶接電圧Vの時間変化分を乗じた値との合算が、予想される溶接電圧とする。ここで、第一係数、第二係数および第三係数は、それぞれ任意に定められる係数である。 Further, in the above embodiment, the configuration for creating the frequency distribution map has been described, but instead of creating the frequency distribution map, an approximate model of the expected welding voltage based on the measured welding current I is created. Weld defects may be detected by comparing this approximate model with the measured welding voltage V. This approximate model utilizes the fact that the welding current I and the welding voltage V have a linear relationship. For example, the value obtained by multiplying the first coefficient by the measured welding current I, the second coefficient, and the third The expected welding voltage is the sum of the coefficient multiplied by the time change of the welding voltage V. Here, the first coefficient, the second coefficient, and the third coefficient are coefficients that are arbitrarily determined.

1 溶接欠陥検出装置
2 電流計
3 電圧計
4 データレコーダ
5 データ処理機
6 ディスプレイ
7 リレー
8 警告灯
9 溶接ロボット制御盤
50 溶接欠陥検出システム
58 作図部
51 第一区画部
52 第二区画部
53 統計量算出部
54 欠陥判断部
55 個別判断部
56 総合判断部
57 基準値設定部
59 記録媒体
1 Welding defect detection device 2 Ammeter 3 Voltmeter 4 Data recorder 5 Data processor 6 Display 7 Relay 8 Warning light 9 Welding robot control panel 50 Welding defect detection system 58 Drawing section 51 First section 52 Second section 53 Statistics Quantity calculation unit 54 Defect judgment unit 55 Individual judgment unit 56 Comprehensive judgment unit 57 Reference value setting unit 59 Recording medium

Claims (6)

パルスアーク溶接の施工をしながら、この施工で置かれた溶接ビードにおける欠陥を、当該パルスアーク溶接の測定された溶接電流および溶接電圧の値に基づいて検出する溶接欠陥検出システムであって、
上記溶接電流および溶接電圧の値をそれぞれ直交座標系の軸として、所定時間における度数分布図を作成する作図部と、
上記度数分布図において、溶接電流のベースの設定値と溶接電流のピークの設定値との平均よりも小さいエリアで度数の極大値を1つ検出し、当該平均よりも大きいエリアで度数の極大値を1つ検出し、これら2つの極大値を結ぶ線に平行で且つ当該線よりも溶接電圧が低い線で短絡および非短絡のエリアに度数分布図を区画する第一区画部と、
上記平均で溶接電流のベースおよびピークのエリアに度数分布図を区画する第二区画部と、
上記第一区画部および第二区画部で区画された各エリアの要約統計量、および上記所定時間における溶接電流の値に基づく要約統計量を、それぞれ算出する統計量算出部と、
上記統計量算出部で算出された要約統計量がそれぞれに対応する基準値を超えている程度によって、上記溶接ビードにおける欠陥の有無を判断する欠陥判断部とを具備することを特徴とする溶接欠陥検出システム。
It is a welding defect detection system that detects defects in the welding bead placed in this construction based on the measured welding current and welding voltage values of the pulse arc welding while performing the pulse arc welding.
A drawing unit that creates a frequency distribution map at a predetermined time with the above welding current and welding voltage values as axes of the Cartesian coordinate system, respectively.
And have you in the histogram, the maximum value of the frequency in the area smaller than the average of the peak of the set value of the base of the set value and the welding current of the welding current detected one of the frequencies in larger area than the average A first section that detects one maximum value and divides the frequency distribution map into short-circuited and non-short-circuited areas with a line parallel to the line connecting these two maximum values and having a lower welding voltage than the line.
In the second section, which divides the frequency distribution map in the area of the base and peak of the welding current on average,
A statistic calculation unit that calculates a summary statistic of each area partitioned by the first section and the second section, and a summary statistic based on the value of the welding current at the predetermined time, respectively.
A welding defect is provided with a defect determination unit for determining the presence or absence of a defect in the welding bead depending on the degree to which the summary statistic calculated by the statistic calculation unit exceeds the corresponding reference value. Detection system.
欠陥判断部が、
各エリアの要約統計量がそれぞれの基準値を超えているか否かを判断する個別判断部と、
上記個別判断部によるそれぞれの判断に重み付けをした値によって、溶接ビードにおける欠陥の有無を判断する総合判断部とを有することを特徴とする請求項1に記載の溶接欠陥検出システム。
Defect judgment department
An individual judgment unit that determines whether the summary statistics of each area exceed the respective standard values,
The welding defect detection system according to claim 1, further comprising a comprehensive determination unit that determines the presence or absence of defects in the welding bead based on a value weighted for each determination by the individual determination unit.
各エリアの要約統計量に対応する基準値の設定、および/または、重み付けの係数の設定を、自動で行うことを特徴とする請求項2に記載の溶接欠陥検出システム。 The welding defect detection system according to claim 2, wherein a reference value corresponding to a summary statistic of each area is set and / or a weighting coefficient is automatically set. パルスアーク溶接の施工をしながら、この施工で置かれた溶接ビードにおける欠陥を、当該パルスアーク溶接の測定された溶接電流および溶接電圧の値に基づいて検出する溶接欠陥検出システムであって、
上記溶接電流および溶接電圧の値をそれぞれ直交座標系の軸として、所定時間における度数分布図を作成する作図部と、
上記度数分布図において、溶接電流のベースの設定値と溶接電流のピークの設定値との平均よりも小さいエリアで度数の極大値を1つ検出し、当該平均よりも大きいエリアで度数の極大値を1つ検出し、これら2つの極大値を結ぶ線に平行で且つ当該線よりも溶接電圧が低い線で短絡および非短絡のエリアに度数分布図を区画する第一区画部と、
上記溶接電流のベースのエリアと、当該溶接電流のピークのエリアと、当該溶接電流のベースおよびピークのエリアの間において遷移のエリアとに度数分布図を区画する第二区画部と、
上記第一区画部および第二区画部で区画された各エリアの要約統計量、および上記所定時間における溶接電流の値に基づく要約統計量を、それぞれ算出する統計量算出部と、
上記統計量算出部で算出された要約統計量がそれぞれに対応する基準値を超えている程度によって、上記溶接ビードにおける欠陥の有無を判断する欠陥判断部とを具備することを特徴とする溶接欠陥検出システム。
It is a welding defect detection system that detects defects in the welding bead placed in this construction based on the measured welding current and welding voltage values of the pulse arc welding while performing the pulse arc welding.
A drawing unit that creates a frequency distribution map at a predetermined time with the above welding current and welding voltage values as axes of the Cartesian coordinate system, respectively.
In the above frequency distribution diagram, one maximum value of the frequency is detected in an area smaller than the average of the set value of the base of the welding current and the set value of the peak of the welding current, and the maximum value of the frequency is detected in the area larger than the average. The first section that divides the frequency distribution map in the short-circuited and non-short-circuited areas with a line parallel to the line connecting these two maximum values and having a lower welding voltage than the line.
The base area of the welding current, and a second partition part partitioning the area of a peak of the welding current, a frequency distribution diagram and a transition area between the base and the peak area of the welding current,
A statistic calculation unit that calculates a summary statistic of each area partitioned by the first section and the second section, and a summary statistic based on the value of the welding current at the predetermined time, respectively.
A welding defect is provided with a defect determination unit for determining the presence or absence of a defect in the welding bead depending on the degree to which the summary statistic calculated by the statistic calculation unit exceeds the corresponding reference value. Detection system.
各エリアの要約統計量が、非短絡でのベースおよび遷移のエリアだと分散であり、非短絡でのピークのエリアだと分散、度数および最頻値であり、短絡でのエリアだと度数であり、
所定時間における溶接電流の要約統計量が、周波数領域での標準偏差であることを特徴とする請求項4に記載の溶接欠陥検出システム。
The summary statistics for each area are variance for non-short-circuit base and transition areas, variance, frequency and mode for non-short-circuit peak areas, and frequency for short-circuit areas. Yes,
The welding defect detection system according to claim 4, wherein the summary statistic of the welding current at a predetermined time is a standard deviation in the frequency domain.
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の溶接欠陥検出システムを備える溶接欠陥検出装置であって、
パルスアーク溶接の溶接電流および溶接電圧をそれぞれ測定する電流計および電圧計と、
上記電流計および電圧計でそれぞれ測定された溶接電流および溶接電圧の値を記録するとともに上記溶接欠陥検出システムに接続された記録器と、
上記溶接欠陥検出システムによる溶接ビードにおける欠陥が検出された際に警告する警告器とを備えることを特徴とする溶接欠陥検出装置。
A welding defect detection device including the welding defect detection system according to any one of claims 1 to 5.
An ammeter and a voltmeter that measure the welding current and welding voltage of pulse arc welding, respectively.
A recorder connected to the welding defect detection system and a recorder connected to the welding defect detection system while recording the welding current and welding voltage values measured by the ammeter and the voltmeter, respectively.
A welding defect detecting device including a warning device that warns when a defect in a welding bead is detected by the welding defect detecting system.
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