JPH0284278A - 金属ストリップの溶接異常診断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の１１１用分野１ 本発明は、金属ストリップの溶接異常診断方法に関し、
さらに詳しくは、溶接部のストリップ幅方向両端部にお
ける突合せ竜の差を精度よく検出して、ストリップの蛇
行や溶接部の破断を防止する金属ストリップの溶接異常
診断方法に関する。

［従来の技術］ フラッジ上バット溶接法は被溶接材の突合せ端面が接触
した際に、その接触部を流れる電流によるジュール熱お
よび接触部が溶融、飛散後に発生するアーク熱を利用し
た突合せ溶接法である。これを第４図によって説明する
。

第４図（ａ）は溶接前であり、溶接される固定ストリッ
プｌの端面および移動ストリップ２の端面を予めシャー
カットし、被溶接材をそれぞれ固定電極および移動電極
（第３図参照）にクランプした後、両電極間に電圧を印
加（図示していない）し、第４図（ｂ）に示すように移
動電極を前進させる（溶接開始）。被溶接材の突合せ端
面同士が接近して第４図（Ｃ）に示すようにわずかに接
触すると、その接触部に短絡電流が流れ、発生するジュ
ール熱のために、溶融部は溶融、飛散する。一般に溶接
機の電源回路にはインダクタンスが含まれているため、
溶融部が飛散した後に、その箇所にアークが発生する（
フラッシュ開始）。

このアークの発生によって、被溶接材端面より溶融金属
がフラッシュとなって飛散し、遂に、ｍ溶接材間の電気
的接触は断たれる。その間も移動電極は引続き前進して
いるので短時間経過後には、丙び端面同士が接触し、短
絡、飛散およびアーク発生と同一過程が繰返される。こ
のように被溶接材の突合せ面全面にわたって、上述の過
程が幾度となく繰返され、端面近傍の温度が上昇すると
ともに、端面表面前面に溶融層を形成させる１以上の過
程をフラッシュ過程という、その後、移動電極を急速に
移動させてフラッシュを停止させるとともに、第４図（
ｄ）に示すように被溶接材の端面全面を４　ｉさせ（ア
ブセット開始）、所定の時間ｌ容接部に加圧、変形を付
与して第４図（ｅ）に示すように溶接を終了する（アブ
セット終了）。

この過程をアブセット過程という。

第５図及び第６図はアブセット過程におけるストリップ
の溶接端面の挙動を示したものである。

第５図はアブセット開始時の説明図であり、第５図ｆａ
）は平面図、第５図（ｂ）は断面図である。第６図はア
ブセット終了時の説明図であり、第６図（ａ）は平面図
、第６図（ｂｌは断面図である。第６図（ｂ）に示す２
０が突合せ量（以下アブセット量という）である。

［発明が解決しようとする課題１ 上述した、フラッシュバット溶接方法における溶接異常
の原因には ■溶接電流、電圧などが設定値から外れた場合、 ■機械植度の狂いや、制御シリンダの油リークなど、い
わゆる、設備要因、 に大別できる。

これらの対策として、■の溶接電流、電圧などの異常の
判定には、その監視を主体とした種々の判定、診断法が
提案されている。ところが、■の設備要因については、
対策がな（その都度稼動中のラインを停止し分解５屯検
の上、修理をしているのが現状である。設備要因による
溶接部の異常が検知されないでいると、溶接されたスト
リップが次工程で蛇行したり、また、溶接部が破断に至
る場合がある。さらに、異常の発生が長時間にわたると
操業上多大な損害を被ることになる。

上述した問題、屯を解決するためには。

■連続的な溶接毎の情報が得られること。

■突合せ量の差が発生する要因を解明しておくこと。

■突合せ１の差を精度よく検出すること。

■突合せ贋の差が溶接部の品質（蛇行及び破断防止）と
どのような相関があるのかを解明すること。

などが、に！・要である。上記のうち、■、■及び■に
ついては、既に解明或は監視方法が確立されているが、
■の突合せ量の差を精度よく検出する方法はなかった。

本発明はこれらの問題点を解決するために提案されたも
のであり、突合せ量の差を精度よく検出してストリップ
の蛇行や溶接部破断の発生を防止する、金属ストリップ
の溶接異常診断方法を提供することを課題とするもので
ある。

〔課題を解決するための手段１ 本発明は上述の問題点を解決するもので、先行ストリッ
プの後端と後行ストリップの先端を突合せ、加熱溶融し
て接合させるフラッシュバット溶接法における溶接異常
診断方法に適用され、次の方法を採った。すなわち。

ストリップ溶接部のストリップ幅方向両端の突合せ量を
、 フラッシュ開始時（ｘ、ｙ） アブセット開始時（ｘ＋、ｙ１）及び アブセット終了時ｆｘ２．ｙ２）にそれぞれ測定しなが
ら。

（ｘ−ｙ）並びに （ｘ　　２　　　ｘ１）　　　　　　ｆｙｚ　　　　ｙ
　　書　）をそれぞれの設定値と比較し、該比較値によ
りその都度異常を診断する方法である。

〔作用） 溶接されたストリップが次工程で蛇行したり、溶接部が
破断に至る主たる原因は溶接時雨ストノツプの突合せ量
の差が把握されていないからである１本発明は、フラッ
シュ開始、アブセット開始及びアブセット終了の各時点
における、ストリップ溶接部の突合せ１の差を測定し、
その差と所定値とを比較してその大小゛によって突合せ
量の差を把握するものである。

〔実施例１ 本発明方法を好適に実施できるアブセット駆動装置の説
明図を第３図に示す、第３図は、固定ストリップｌと移
動ストリップ２をそれぞれ固定電極３と移動電極４にク
ランプした状態を示している。なお、５ａ、ｂは油圧シ
リンダ、６ａ、ｂは固定電極フレーム、７．ａ、ｂは移
動電極フレム、８ａ、ｂは油圧サーボ弁、９ａ、ｂはス
トッパ、ｌｏａ、ｂはマグネスケールを示し、マグネス
ケールｌｏａ、ｂの位置を例えば２チヤンネルのデータ
ロガ−（図示していない）によって常時読取りアブセ・
シト１を測定するものである。なお、添字ａ、ｂはそれ
ぞれアブセット駆動装置の駆動側及び操作側を示す。

第１図は本発明方法の一実施例の診断ブロック図、第２
図はフラッシュ過程およびアブセット過程におけるマグ
ネスケールｌｏａ、ｂによる位置測定の説明図である。

本発明方法を第１図によって説明する。マグネスケール
ｌＯａ、ｂのアナログ信号（アブセット量）を、フラッ
シュ開始時ｌｉｐの（ａ（ｘ、。

ｙ）、アブセット開始時１１ｑの（ｍ（ｘ、ｙ１）およ
びアブセット終了時１１ｒの値ｆｘｚ、３’ｚ）につい
て、それぞれ測定するが、先ずフラッシュ開始時ｌｉｐ
のｘ−ｙ＝Ｚを演算器１２で演算し、比較器Ｉ３におい
てＺと設定値Ｚ。とを比較し、その差が許容値（例えば
２、０　ｍ　ｍ　１以上であればＶＬＩｒ１発生器１４
により警報が発生され、駆動装置の異常が発見される（
−射的にはこの段階で警報が出されることは殆どないが
、診断精度を向上させるために実施している）。

次いでアブセット開始時ｌｌｑのＸ　＋　　ｙ＋および
アブセット終了時１１ｒのＸｚ、ｙ２をもとめる。この
結果をアブセット演算器１５に入力して、アブセット量
差Δを演算する。

Δ＝（ｘｘ　　ｘ１）　　　（ｙｘ　　ｙ１）このΔと
、溶接部の強度などから設定された設定値へ。とをアブ
セット比較器１６により比較し、その差が許容値（例え
ばＯ−８ｍ　ｍ　１以上であれば警報発生器１７により
警報が発生される。この場合操作者は溶接をやり直すな
どの処置をとる。また、アブセット量差のデータを傾向
値管理し４表示させるための表示器１８を設は事前に異
常が検知できるようにしている。

本発明を使用することにより、溶接部の異常のために発
生していた蛇行や溶接部破断が約２０％減少した。

なお、本発明は、フラッシュバット溶接法について説明
したが、これに限定されることはなくシーム溶接法につ
いても全く同様に溶接異常を診断することができる。た
だし、この場合はアブセット量差ではなく、重合せ量差
の診断となるが目的は同一である。

〔発明の効果］ 本発明は、ストリ・ンブの蛇行や溶接部の破断が大幅に
減少すると共に定性効果として工程撹乱の防止を図るこ
とができるので、操業経費の節減に優れた効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例の診断ブロック図、第２
図はフラッシュ過程およびアブセット過程におけるマグ
ネスケールの位置測定の説明図、第３図は本発明方法を
好適に実施できるアブセット駆動装置の説明図、第４図
はフラッシュバット溶接法の溶接経過の説明図である。 第５図及び第６図はアブセット過程におけるストリップ
の溶接端面の挙動を示したものである。第５図はアブセ
ット開始時の説明図であり、第５図（ａ）は平面図、第
５図（ｂ）は断面図である。第６図はアブセット終了時
の説明図であり、第６図（ａ）は平面図、第６図（ｂ）
は断面図である。 ■・・・固定ストリップ　２・−・移動ストラング３・
・・固定電極　　　　４・・・移動電極５ａ、ｂ・・・
油圧シリンダ ６ａ、ｂ−・−同定電極フレーム ７ａ、ｂ・・・移動電極フレーム ８ａ、ｂ・・・油圧サーボ弁 ９ａ、ｂ・・・ストッパ １０ａ、ｂ・・・マグネスケール １１　ｐ、ｑ、ｒ−’・タイミング信号１２・・−演算
器　　　　１３−・−比較器Ｉ４・・・７報発生器　　
Ｉ５・・−７ブセツト演算器１６・・・アブセット比較
器 １７・・・１報発生器　　１８−・・表示器２０・・・
アブセット１ 出 願 人 川崎製 鉄 株 式 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　先行ストリップの後端と後行ストリップの先端を突
   合せ、加熱溶融して接合させるフ ラッシュバット溶接法における溶接異常診断方法におい
   て、 ストリップ溶接部のストリップ幅方向両端 の突合せ量を、フラッシュ開始時（ｘ、 ｙ）、アブセット開始時（ｘ＿１、ｙ＿１）及びアブセ
   ット終了時（ｘ＿２、ｙ＿２）にそれぞれ測定しながら
   、（ｘ−ｙ）並びに（ｘ＿２ −ｘ＿１）−（ｙ＿２−ｙ＿１）をそれぞれの設定値と
   比較し、該比較値によりその都度異常を診断することを
   特徴とする金属ストリップの溶接異常診断方法。