JPH07299566A - 溶接状況の監視方法 - Google Patents
溶接状況の監視方法Info
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- JPH07299566A JPH07299566A JP9489694A JP9489694A JPH07299566A JP H07299566 A JPH07299566 A JP H07299566A JP 9489694 A JP9489694 A JP 9489694A JP 9489694 A JP9489694 A JP 9489694A JP H07299566 A JPH07299566 A JP H07299566A
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- JP
- Japan
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- welding
- sound
- normal
- sound pressure
- monitoring
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、溶接時における異常を作業者の監
視に頼ることなく自動的に検出し、溶接欠陥の発生を最
小限に防止しえることを目的とする。 【構成】ティグ溶接における溶接音に基づいて溶接状況
を監視する方法において、溶接部の近くにマイクロフォ
ンを設置し、溶接部から発生する音をモニターする工程
と、溶接部から発生している溶接音のうち、比較的高い
周波数域の１０キロＨｚ近傍の信号成分を選定する工程
と、選定した周波数帯域の溶接音に着目し、その音圧が
正常値に比べ、同等レベルであれば正常、高ければ異常
と、溶接状況を判断する工程とを具備することを特徴と
する溶接状況の監視方法。
視に頼ることなく自動的に検出し、溶接欠陥の発生を最
小限に防止しえることを目的とする。 【構成】ティグ溶接における溶接音に基づいて溶接状況
を監視する方法において、溶接部の近くにマイクロフォ
ンを設置し、溶接部から発生する音をモニターする工程
と、溶接部から発生している溶接音のうち、比較的高い
周波数域の１０キロＨｚ近傍の信号成分を選定する工程
と、選定した周波数帯域の溶接音に着目し、その音圧が
正常値に比べ、同等レベルであれば正常、高ければ異常
と、溶接状況を判断する工程とを具備することを特徴と
する溶接状況の監視方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は溶接状況の監視方法に
関し、特にティグ溶接を利用する製造分野一般に使用さ
れるものである。
関し、特にティグ溶接を利用する製造分野一般に使用さ
れるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ティグ溶接は図１に示すように行
なわれている。即ち、電源１に接続したタングステン電
極２と母材３との間にアーク４を発生させ、その熱によ
り母材３とフィラーワイヤ５を溶融させながら溶接を進
行させる。この際、アーク４及び溶融池６はシールドガ
ス７（例えばアルゴンガス）により大気から遮蔽されて
いる。
なわれている。即ち、電源１に接続したタングステン電
極２と母材３との間にアーク４を発生させ、その熱によ
り母材３とフィラーワイヤ５を溶融させながら溶接を進
行させる。この際、アーク４及び溶融池６はシールドガ
ス７（例えばアルゴンガス）により大気から遮蔽されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、場合によって
は、風によってシールドガスが乱れて大気からの遮断が
損われて、溶融金属が酸化したり、あるいは溶接トーチ
の冷却水が突然漏れて溶接部に触れ、溶接欠陥が発生し
たりすることが生じる。従来、このような異常は溶接作
業者によって監視され、防止されていた。この発明はこ
うした事情を考慮してなされたもので、上述したような
異常を作業者の監視に頼ることなく自動的に検出し、溶
接欠陥の発生を最小限に防止しえる溶接状況の監視方法
を提供することを目的とする。
は、風によってシールドガスが乱れて大気からの遮断が
損われて、溶融金属が酸化したり、あるいは溶接トーチ
の冷却水が突然漏れて溶接部に触れ、溶接欠陥が発生し
たりすることが生じる。従来、このような異常は溶接作
業者によって監視され、防止されていた。この発明はこ
うした事情を考慮してなされたもので、上述したような
異常を作業者の監視に頼ることなく自動的に検出し、溶
接欠陥の発生を最小限に防止しえる溶接状況の監視方法
を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、ティグ溶接
における溶接音に基づいて溶接状況を監視する方法にお
いて、溶接部の近くにマイクロフォンを設置し、溶接部
から発生する音をモニターする工程と、溶接部から発生
している溶接音のうち、比較的高い周波数域の１０キロ
Ｈｚ近傍の信号成分を選定する工程と、選定した周波数
帯域の溶接音に着目し、その音圧が正常値に比べ、同等
レベルであれば正常、高ければ異常と、溶接状況を判断
する工程とを具備することを特徴とする溶接状況の監視
方法である。この発明においては、周波数−時間平面で
溶接音圧の分布を示すことが好ましい。その理由は、こ
うした分布を示すことにより溶接状況の正常・異常の他
に、異常の場合にはその因子を識別することができるか
らである。
における溶接音に基づいて溶接状況を監視する方法にお
いて、溶接部の近くにマイクロフォンを設置し、溶接部
から発生する音をモニターする工程と、溶接部から発生
している溶接音のうち、比較的高い周波数域の１０キロ
Ｈｚ近傍の信号成分を選定する工程と、選定した周波数
帯域の溶接音に着目し、その音圧が正常値に比べ、同等
レベルであれば正常、高ければ異常と、溶接状況を判断
する工程とを具備することを特徴とする溶接状況の監視
方法である。この発明においては、周波数−時間平面で
溶接音圧の分布を示すことが好ましい。その理由は、こ
うした分布を示すことにより溶接状況の正常・異常の他
に、異常の場合にはその因子を識別することができるか
らである。
【０００５】
【作用】 溶接部近傍には、溶接電源から発する冷却ファン等の
音、ノズルから噴出されるシールドガスの音、アークに
よって大気が振動する音、周辺から聞こえてくる騒音等
が混在している。これらの音が溶接部近傍に設置された
マイクロフォンによって、検出される。 これらの音のうち、ノズルに属する溶接電源から発す
る冷却ファン、あるいはノズルから噴出されるシールド
ガスの音等は、図２に示すように低周波数域では高い
が、周波数の増加と共に低下する傾向にある。
音、ノズルから噴出されるシールドガスの音、アークに
よって大気が振動する音、周辺から聞こえてくる騒音等
が混在している。これらの音が溶接部近傍に設置された
マイクロフォンによって、検出される。 これらの音のうち、ノズルに属する溶接電源から発す
る冷却ファン、あるいはノズルから噴出されるシールド
ガスの音等は、図２に示すように低周波数域では高い
が、周波数の増加と共に低下する傾向にある。
【０００６】一方、横風やトーチからの水漏れによっ
てシールドが乱れると、図３及び図４のように、低周波
数域か高周波数域にかけて音圧の高い溶接音が発生する
特徴がある。 従って、ノイズの音圧が低く、シールド等の状況を示
す溶接音圧の高い、高周波数域に着目すれば、溶接状況
の善し悪しを高い確率で判断することができる。
てシールドが乱れると、図３及び図４のように、低周波
数域か高周波数域にかけて音圧の高い溶接音が発生する
特徴がある。 従って、ノイズの音圧が低く、シールド等の状況を示
す溶接音圧の高い、高周波数域に着目すれば、溶接状況
の善し悪しを高い確率で判断することができる。
【０００７】また、図５、図６、図７、図８のよう
に、周波数−時間平面で溶接音圧の分布を示すことによ
り溶接状況の正常・異常の判断の他に、異常の場合には
その因子を識別できる。
に、周波数−時間平面で溶接音圧の分布を示すことによ
り溶接状況の正常・異常の判断の他に、異常の場合には
その因子を識別できる。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の一実施例について説明す
る。溶接部近傍には、溶接電源から発する冷却ファン等
の音、ノズルから噴出されるシールドガスの音、アーク
によって大気が振動する音、周辺から聞こえてくる騒音
等が混在している。そこで、まず、図示しないが、溶接
部の近傍にマイクロフォンを設置し、これらの音をマイ
クロフォンにより検出する。
る。溶接部近傍には、溶接電源から発する冷却ファン等
の音、ノズルから噴出されるシールドガスの音、アーク
によって大気が振動する音、周辺から聞こえてくる騒音
等が混在している。そこで、まず、図示しないが、溶接
部の近傍にマイクロフォンを設置し、これらの音をマイ
クロフォンにより検出する。
【０００９】そして、溶接部から発生している溶接音の
うち、比較的高い周波数域の１０キロＨｚ近傍の信号成
分を選定する。即ち、マイクロフォンにより検出された
音のうち、ノイズに属する溶接電源から発する冷却ファ
ン、あるいはノズルから噴出されるシールドガスの音圧
等は、図２に示すように低周波数域では高いが、周波数
の増加と共に低下する傾向にある。なお、図２におい
て、Ａは電源から発する音であり、Ｂはシールドガスが
流れている音である。
うち、比較的高い周波数域の１０キロＨｚ近傍の信号成
分を選定する。即ち、マイクロフォンにより検出された
音のうち、ノイズに属する溶接電源から発する冷却ファ
ン、あるいはノズルから噴出されるシールドガスの音圧
等は、図２に示すように低周波数域では高いが、周波数
の増加と共に低下する傾向にある。なお、図２におい
て、Ａは電源から発する音であり、Ｂはシールドガスが
流れている音である。
【００１０】一方、横風やトーチからの水漏れによって
シールドが乱れると、図３及び図４のように、低周波数
域か高周波数域にかけて音圧の高い溶接音が発生する特
徴がある。ここで、図３は横風によりシールドが乱れた
場合の溶接音を示し、低周波数域か高周波数域にかけて
音圧の高い溶接音の発生が認められる。図４は、トーチ
からの水漏れによってアークが乱れた場合には、高周波
数域において更に高い音圧の発生が認められることを示
している。
シールドが乱れると、図３及び図４のように、低周波数
域か高周波数域にかけて音圧の高い溶接音が発生する特
徴がある。ここで、図３は横風によりシールドが乱れた
場合の溶接音を示し、低周波数域か高周波数域にかけて
音圧の高い溶接音の発生が認められる。図４は、トーチ
からの水漏れによってアークが乱れた場合には、高周波
数域において更に高い音圧の発生が認められることを示
している。
【００１１】従って、ノイズの音圧が低く、シールド等
の状況を示す溶接音圧の高い、高周波数域に着目すれ
ば、溶接状況の善し悪しを高い確率で判断することがで
きる。また、図５、図６、図７、図８のように、周波数
が９〜11ＫＨｚの各条件における溶接音の実効値の平均
値を時間との関係で示すことにより、溶接状況の正常・
異常の判断の他に、異常の場合にはその因子を識別でき
る。ここで、図５は正常な溶接の場合の、図６は冷却水
漏れが生じた場合の、図７はシールドガス流量が２０ｌ
（リットル）／min で横風が発生した場合の、図８はシ
ールドガス流量が１０ｌ／min で横風が発生した場合の
実測値である。正常な場合に比べ、異常の場合はいずれ
の場合にも高い溶接音が得られているのが分かる。
の状況を示す溶接音圧の高い、高周波数域に着目すれ
ば、溶接状況の善し悪しを高い確率で判断することがで
きる。また、図５、図６、図７、図８のように、周波数
が９〜11ＫＨｚの各条件における溶接音の実効値の平均
値を時間との関係で示すことにより、溶接状況の正常・
異常の判断の他に、異常の場合にはその因子を識別でき
る。ここで、図５は正常な溶接の場合の、図６は冷却水
漏れが生じた場合の、図７はシールドガス流量が２０ｌ
（リットル）／min で横風が発生した場合の、図８はシ
ールドガス流量が１０ｌ／min で横風が発生した場合の
実測値である。正常な場合に比べ、異常の場合はいずれ
の場合にも高い溶接音が得られているのが分かる。
【００１２】更に、図９は溶接が正常の場合、図１０は
トーチの冷却水漏れによってアークが乱れた場合の溶接
音を、周波数−時間平面で示したものである。これらの
図より、溶接音の分布状態が異なっているの明らかであ
る。この分布状態から、溶接部にどのような異常が発生
しているかを知ることができる。
トーチの冷却水漏れによってアークが乱れた場合の溶接
音を、周波数−時間平面で示したものである。これらの
図より、溶接音の分布状態が異なっているの明らかであ
る。この分布状態から、溶接部にどのような異常が発生
しているかを知ることができる。
【００１３】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
溶接状況の正常・異常の判断、及び異常の場合にはその
因子の識別が作業員に頼ることなく可能であり、溶接の
自動化、無人化に貢献できる溶接状況の監視方法を提供
できる。
溶接状況の正常・異常の判断、及び異常の場合にはその
因子の識別が作業員に頼ることなく可能であり、溶接の
自動化、無人化に貢献できる溶接状況の監視方法を提供
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ティグ溶接の概念図。
【図２】ノイズに属する溶接電源から発する冷却ファ
ン、あるいはノズルから噴出されるシールドガスの音圧
等と周波数との関係を示す特性図。
ン、あるいはノズルから噴出されるシールドガスの音圧
等と周波数との関係を示す特性図。
【図３】横風によりシールドが乱れた場合の溶接音によ
る音圧と周波数との関係を示す特性図。
る音圧と周波数との関係を示す特性図。
【図４】トーチからの水漏れによってアークが乱れた場
合の音圧と周波数との関係を示す特性図。
合の音圧と周波数との関係を示す特性図。
【図５】正常な溶接の場合の周波数−時間平面で溶接音
圧の分布図。
圧の分布図。
【図６】冷却水漏れが生じた場合の周波数−時間平面で
溶接音圧の分布図。
溶接音圧の分布図。
【図７】シールドガス流量が２０ｌ／min で横風が発生
した場合の周波数−時間平面で溶接音圧の分布図。
した場合の周波数−時間平面で溶接音圧の分布図。
【図８】シールドガス流量が１０ｌ／min で横風が発生
した場合の実測値の周波数−時間平面で溶接音圧の分布
図。
した場合の実測値の周波数−時間平面で溶接音圧の分布
図。
【図９】溶接が正常の場合の溶接音を周波数−時間平面
で示した図。
で示した図。
【図１０】トーチの冷却水漏れ、溶融金属に接してアー
クが乱れた場合の溶接音を周波数−時間平面で示した
図。
クが乱れた場合の溶接音を周波数−時間平面で示した
図。
１…電源、 ２…タングステン電極、 ３
…アーク、４…アーク、 ５…フィラーワイ
ヤ、 ６…溶融池、７…シールドガス。
…アーク、４…アーク、 ５…フィラーワイ
ヤ、 ６…溶融池、７…シールドガス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 孝夫 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 ティグ溶接における溶接音に基づいて溶
接状況を監視する方法において、 溶接部の近くにマイクロフォンを設置し、溶接部から発
生する音をモニターする工程と、溶接部から発生してい
る溶接音のうち、比較的高い周波数域の１０キロＨｚ近
傍の信号成分を選定する工程と、選定した周波数帯域の
溶接音に着目し、その音圧が正常値に比べ、同等レベル
であれば正常、高ければ異常と、溶接状況を判断する工
程とを具備することを特徴とする溶接状況の監視方法。 - 【請求項２】 周波数−時間平面で溶接音圧の分布を示
すことにより、溶接状況の正常・異常の他に、異常の場
合にはその因子を識別することを特徴とする請求項１記
載の溶接状況の監視方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06094896A JP3140633B2 (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | 溶接状況の監視方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06094896A JP3140633B2 (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | 溶接状況の監視方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07299566A true JPH07299566A (ja) | 1995-11-14 |
| JP3140633B2 JP3140633B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=14122803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06094896A Expired - Fee Related JP3140633B2 (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | 溶接状況の監視方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3140633B2 (ja) |
-
1994
- 1994-05-09 JP JP06094896A patent/JP3140633B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3140633B2 (ja) | 2001-03-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20001114 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |