JPH0441077A - 溶接モニターリングシステム - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は単電極または多電極を有する半自動または全自
動溶接における溶接状況を監視するシステムに係り、特
に溶接状況の合否判定をリアルタイムに容易にかつ正確
で迅速に行ない得るようにした溶接モニターリングシス
テムに関するものである。

［従来の技術］ 従来から、単電極または多電極を有する半自動または全
自動溶接（例えば、サブマージドアーク溶接やガスシー
ルドアーク溶接等）における溶接状況の監視方法として
は、溶接状態を監視するための電流計、電圧計、および
速度計を備えて、異常なハンチング等の溶接異常がない
かどうかを、常時目視で監視する方法を採っているのが
通常である。

しかしこの場合、溶接電流、溶接電圧、および溶接速度
は常時微小変化しているため、これらから中心値あるい
は変動値を読み取り、異常判断を行なうことは非常に困
難であった。また、その判断は溶接員の技量、経験等に
大きく依存し、全ての異常を確実にトレースすることも
困難であった。

さらに、溶接部の欠陥（内質欠陥、表面欠陥等）の発生
の有無については、溶接完了後の超音波探傷、浸透探傷
、Ｘ線透視／透過試験で判定しており、溶接後の試験で
リアルタイムに溶接品質をトレースし、溶接状態をコン
トロールすることが困難であった。

［発明が解決しようとする課題］ 以上のように、従来の溶接監視は、溶接時の溶接電流、
溶接電圧、溶接速度を監視員が常時監視し、溶接完了後
に超音波探傷、浸透探傷、Ｘ線透視／透過試験で判定す
る方法が通常であり、次のような問題があった。

（ａ）溶接とＮＤＩとが同一工程で行なえないことから
、リアルタイムでの溶接監視が困難である （ｂ）溶接時の監視が目視あるいは記録にとどまり、そ
の異常の合否判断か溶接員の技量に大きく左右される （ｃ）必ずしも、常時の監視が困難である本発明は、上
記のような問題を解決するために成されたもので、その
目的は溶接パラメータを監視することによって溶接状況
を監視することにより、溶接状況の合否判定をリアルタ
イムに容易にかつ正確で迅速に行なうことができ、溶接
部の欠陥（内質欠陥、表面欠陥等）の発生の有無を早期
に把握することが可能な極めて信頼性の高い溶接モニタ
ーリングシステムを提供することにある。

［課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するために本発明では、単電極または
多電極を有する半自動または全自動溶接における溶接状
況を監視するものにおいて、電極から溶接電流を検出す
る溶接電流検出手段と、電極から溶接電圧を検出する溶
接電圧検出手段と、溶接速度を検出する溶接速度検出手
段と、溶接電流検出手段、溶接電圧検出手段、および溶
接速度検出手段にてそれぞれ検出された溶接電流値、溶
接電圧値、および溶接速度値をそれぞれに対応するしき
い値と比較演算して溶接状況の合否を判定し、少なくと
も一つがしきい値を越えるとアラームを出力する溶接状
況監視手段と、溶接状況監視手段による判定結果に基づ
く異常位置、内容を出力する出力手段とを備えて構成し
、 溶接電流値、溶接電圧値、および溶接速度値を連続的に
記録する記録手段を、必要に応じて付加して構成してい
る。

［作　用］ 従って、本発明の溶接モニターリングシステムにおいて
は、溶接時の溶接電流、溶接電圧、および溶接速度を常
時検出し、これら検出された溶接電流値、溶接電圧値、
および溶接速度値を、それぞれに対応するしきい値と比
較演算して溶接状況の合否が判定される。その結果、溶
接電流値、溶接電圧値、溶接速度値のうちの少なくとも
一つがしきい値を越えると、溶接状況監視手段からアラ
ームが出力されると共に、判定結果に基づく異常位置、
内容が出力手段により出力される。

これにより、リアルタイムでの溶接状況判断と、溶接員
の技量に左右されない判断と指示を行なえ、溶接状況の
合否判断を、容易にかつ正確にしかも迅速に行なうこと
かできる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は、本発明による溶接モニターリングシステムの
構成例を示すブロック図である。第１図において、本実
施例の溶接モニターリングシステムは、溶接電流検出手
段である電流検出器］と、溶接電圧検出手段である電圧
検出器２と、溶接速度検出手段であるパルスジェネレー
タ３と、ＩＳＯアンプ４．５と、アンプ６と、アナログ
／デジタル（以下、Ａ／Ｄ変換器と称する）７，８と、
カウンター９と、溶接状況監視手段であるパソコン１０
と、出力手段であるＣＲＴＩＩおよびプリンター１２と
、記録手段である記録計１３とから構成している。

ここで、電流検出器１は、電極１４から被溶接物１５の
溶接時の溶接電流を検出するものである。

また、電圧検出器２は、同じく被溶接物］５の溶接時の
溶接電圧を検出するものである。さらに、パルスジェネ
レータ３は、被溶接物１５の移動速度すなわち溶接速度
を検出し、それに応じたパルス信号を出力するものであ
る。

一方、ＩＳＯアンプ４および５は、電流検出器１および
電圧検出器２からの溶接電流および溶接電圧を増幅し、
所定の電圧レベルの信号を出力するものである。また、
アンプ６は、パルスジェネレータ３からのパルス信号を
増幅して出力するものである。さらに、Ａ／Ｄ変換器７
および８は、ＩＳＯアンプ４および５からの出力信号を
、デジタルデータに変換して出力するものである。さら
にまた、カウンター９は、アンプ６からの出力信号を積
算し、速度データ（デジタルデータ）に換算して出力す
るものである。

一方、パソコン１０は、中央処理装置（ＣＰ　Ｕ）１０
Ａと、メモリＩＯＢと、外部メモリ１０Ｃとを備えてい
る。メモリＩＯＢおよび外部メモリ１０Ｃは、Ａ／Ｄ変
換器７，８からのデジタルデータ、カウンター９からの
速度データ、および中央処理装置１０Ａでの演算結果を
記憶するものである。中央処理装置１０Ａは、メモリ１
０Ｂ１外部メモリＩＯＣに記憶されたデータ、すなわち
溶接電流値、溶接電圧値、溶接速度値に相当するデータ
を、それぞれに対応するしきい値（上限値および下限値
）に相当するデータと比較演算して溶接状況の合否を判
定し、少なくとも一つがしきい値を越えるとアラームを
出力するものである。

また、ＣＲＴｌｌおよびプリンター１２は、パソコン１
０による判定結果に基づく異常位置、内容を、それぞれ
表示出力およびプリント出力するものである。さらに、
記録計１３は、ＩＳＯアンプ４，５、およびアンプ６か
らの出力信号、ずなわち溶接電流値、溶接電圧値、およ
び溶接速度値を連続的に記録するものである。

次に、以上のように構成した本実施例の溶接モニターリ
ングシステムの作用について説明する。

第１図において、被溶接物１５を溶接している時の溶接
電流、溶接電圧、溶接速度が、電流検出器１、電圧検出
器２、パルスジェネレータ３によりそれぞれ検出される
。そして、ＩＳＯアンプ４５では、電流検出器１．電圧
検出器２からの溶接電流、溶接電圧が増幅され、所定の
電圧レベルの信号がＡ／Ｄ変換器７，８に入力され、ま
たアンプ６では、パルスジェネレータ３からのパルス信
号が増幅され、その出力信号がカウンター９に入力され
る。さらに、Ａ／Ｄ変換器７，８では、ＩＳＯアンプ４
，５からの出力信号がデジタルデータに変換され、また
カウンター９では、アンプ６からの出力信号が積算され
て速度データに換算され、それぞれパソコン１０に入力
されて、メモリ１０Ｂ、外部メモリＩＯＣに記憶するも
のである。

一方、パソコン１０の中央処理装置１．ＯＡでは、メモ
リ１０Ｂ１外部メモリＩＯＣに記憶されたデータ、すな
わち溶接電流値、溶接電圧値、溶接速度値に相当するデ
ータを、それぞれに対応するしきい値（上限値および下
限値）に相当するデータと比較演算して溶接状況の合否
が判定される。その判定結果、例えば第２図に示すよう
に少なくとも一つがしきい値を越えた時には、アラーム
か出力されると共に、判定結果に基づく異常位置、内容
か、ＣＲＴＩＩおよびプリンター１２によりそれぞれ表
示出力およびプリント出力される。さらに、記録計１３
では、ＩＳＯアンプ４，５、およびアンプ６からの出力
信号、すなわち溶接電流値、溶接電圧値、および溶接速
度値が連続的に記録さ１旨ぞ れる。第３　　　この場合における溶接電流、溶接電圧
、溶接速度の検出結果の記録例を波形図にて示したもの
である。

上述したように、本実施例の溶接モニターリングシステ
ムは、電極１４から被溶接物１５の溶接時の溶接電流を
検出する電流検出器１と、同じく被溶接物１５の溶接時
の溶接電圧を検出する電圧検出器２と、被溶接物１５の
移動速度すなわち溶接速度を検出し、それに応じたパル
ス信号を出力するパルスジェネレータ３と、電流検出器
１および電圧検出器２からの溶接電流および溶接電圧を
増幅し、所定の電圧レベルの信号を出力するＩＳＯアン
プ４および５と、パルスジェネレータ３からのパルス信
号を増幅して出力するアンプ６と、ＩＳＯアンプ４およ
び５からの出力信号を、デジタルデータに変換して出力
するＡ／Ｄ変換器７および８と、アンプ６からの出力信
号を積算し、速度データ（デジタルデータ）に換算して
出力するカウンター９と、溶接電流値、溶接電圧値、溶
１接速度値に相当するデータを、それぞれに対応するし
きい値（上限値および下限値）に相当するデータと比較
演算して溶接状況の合否を判定し、少なくとも一つがし
きい値を越えるとアラームを出力するパソコン１０と、
パソコン１０による判定結果に基づく異常位置、内容を
、それぞれ表示出力およびプリント出力するＣＲＴＩｌ
およびプリンター１２と、ＩＳＯアンプ４，５、および
アンプ６からの溶接電流値、溶接電圧値、および溶接速
度値を連続的に記録する記録計１３とから構成したもの
である。

従って、リアルタイムでの溶接状況判断と、溶接部の技
量に左右されない判断と指示を行なえ、溶接状況の合否
判断を、リアルタイムにすなわち溶接を行ないつつ、常
時容易にかつ正確でしかも迅速に行なうことが可能とな
る。これにより、被溶接物１５の溶接部の欠陥（内質欠
陥、表面欠陥等）の発生の有無を、早期に把握すること
が可能となる。

尚、上記実施例において、記録計１３は本発明にとって
必ずしも不可欠なものではない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、溶接パラメータを
監視することによって溶接状況を監視するようにしたの
で、溶接状況の合否判定をリアルタイムに容易にかつ正
確で迅速に行なうことができ、溶接部の欠陥（内質欠陥
、表面欠陥等）の発生の有無を早期に把握することが可
能な極めて信頼性の高い溶接モニターリングシステムが
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による溶接モニターリングシステムの一
実施例を示すブロック図、第２図は同実施例におけるパ
ソコン内での処理内容をイメージ的に示す図、第３図は
同実施例における溶接電流、溶接電圧、溶接速度の検出
結果の記録例を示す波形図である。 １・・・電流検出器、２・・・電圧検出器、３・・・パ
ルスジェネレータ、４．５・・・ＩＳＯアンプ、６・・
・アンプ、７，８・・・Ａ／Ｄ変換器、９・・・カウン
ター１０・・・パソコン、ＩＯＡ・・・中央処理装置、
１０Ｂ・・・メモリ、１０Ｃ・・・外部メモリ、１１・
・・ＣＲＴ、１２・・・プリンター　１３・・・記録計
、１４・・・電極、１５・・・被溶接物。 ｊＩ】図 第２図 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第 図（ａ） 笛 図（ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）単電極または多電極を有する半自動または全自動
   溶接における溶接状況を監視するものにおいて、 前記電極から溶接電流を検出する溶接電流検出手段と、 前記電極から溶接電圧を検出する溶接電圧検出手段と、 溶接速度を検出する溶接速度検出手段と、 前記溶接電流検出手段、溶接電圧検出手段、および溶接
   速度検出手段にてそれぞれ検出された溶接電流値、溶接
   電圧値、および溶接速度値をそれぞれに対応するしきい
   値と比較演算して溶接状況の合否を判定し、少なくとも
   一つがしきい値を越えるとアラームを出力する溶接状況
   監視手段と、前記溶接状況監視手段による判定結果に基
   づく異常位置、内容を出力する出力手段と、 を備えて成ることを特徴とする溶接モニターリングシス
   テム。
2. （２）前記溶接電流値、溶接電圧値、および溶接速度値
   を連続的に記録する記録手段を付加して成ることを特徴
   とする請求項（１）項に記載の溶接モニターリングシス
   テム。