JPH0747471A - 溶接品質診断保証装置 - Google Patents

溶接品質診断保証装置

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JPH0747471A
JPH0747471A JP19737893A JP19737893A JPH0747471A JP H0747471 A JPH0747471 A JP H0747471A JP 19737893 A JP19737893 A JP 19737893A JP 19737893 A JP19737893 A JP 19737893A JP H0747471 A JPH0747471 A JP H0747471A
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welding
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signal
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JP19737893A
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Inventor
Shoichiro Kaihara
正一郎 貝原
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IHI Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 収集した溶接状況のデータなどを溶接時に有
効に利用し得るようにする。 【構成】 制御装置２７により、溶接状況検出装置１
１，１４〜１６で検出した溶接装置１の溶接状況を示す
溶接状況信号１２，１８〜２０と、入力装置２５から入
力した適正溶接条件２６と、撮影装置１３で撮影した溶
接装置１の開先８の映像信号２２を、表示装置２４の同
一画面上に経時的に表示させるようにし、上記溶接状況
信号１２，１８〜２０が適正溶接条件２６の範囲内にな
い場合に、溶接装置１へ補修位置信号４２を送って溶接
中に補修を行わせるようにし、且つ、前記溶接状況信号
１２，１８〜２０を記録装置３０で記録させ、映像信号
２２を録画装置３２で録画させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接品質診断保証装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】溶接の分野では、予め設定した溶接条件
に基づいてフィードバック制御を行いつつ自動的に溶接
を行う自動溶接装置が実現されている。
【０００３】上記自動溶接装置によれば、高品質な溶接
継手を得ることが可能であるが、溶接完了後、溶接継手
の品質保証を行うために、溶接継手全体に亘って非破壊
検査を行うことが依然として不可欠であり、熟練した溶
接士の減少とあいまって、非破壊検査に多大な手間を要
していた。
【０００４】そこで、本願の出願人により、溶接中に、
自動溶接装置の各種作動状況を示すデータをリアルタイ
ムでモニタに表示すると共に、溶接終了後に、前記デー
タと予め設定しておいた溶接条件とを基に自己診断を行
い、前記データが溶接条件から外れた場合にその部分の
データが異常値であると表示するようにした自己診断機
能付自動溶接装置が開発され、特願昭６３年第２２４２
４号として出願されている。
【０００５】そして、上記自己診断機能付自動溶接装置
では、溶接完了後に、溶接継手のうち、自己診断の結果
データが異常値を示した部分のみを集中的に非破壊検査
することにより、溶接継手全体を非破壊検査しなくとも
十分な品質保証を行うことが可能になった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た自己診断機能付自動溶接装置には、以下のような問題
があった。
【０００７】即ち、上記自己診断機能付自動溶接装置で
は、自己診断は溶接完了後に行われるため、収集してい
る溶接状況のデータなどを溶接中に利用することができ
なかった。
【０００８】本発明は、上述の実情に鑑み、収集した溶
接状況のデータなどを溶接時に有効に利用し得るように
した溶接品質診断保証装置を提供することを目的とする
ものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力装置及び
表示装置を備え、溶接装置に設けられた溶接状況検出装
置で検出した溶接状況信号と、溶接の開先に向けて設け
られた撮影装置からの映像信号とを入力して、溶接状況
信号と映像信号を、表示装置の同一画面上に経時的に表
示させると共に、入力装置から入力された溶接装置の適
正溶接条件を基に、上記溶接装置の作動状況が適正溶接
条件の範囲内にあるかどうかを、溶接状況信号及び映像
信号と共に表示装置の同一画面上に表示させ、且つ、上
記溶接状況信号が適正溶接条件の範囲内にない場合に、
溶接装置へ補修位置信号を送る制御装置を備え、更に、
溶接状況検出装置で検出した溶接状況信号を記録する記
録装置、及び、撮影装置で撮影した映像信号を録画する
録画装置を備えたことを特徴とする溶接品質診断保証装
置にかかるものである。
【００１０】
【作用】本発明の作用は以下の通りである。
【００１１】即ち、制御装置が、溶接状況検出装置で検
出した溶接装置の溶接状況を示す溶接状況信号と、入力
装置から入力した適正溶接条件と、撮影装置で撮影した
溶接装置の開先の映像信号を、表示装置の同一画面上に
経時的に表示させることにより、溶接士は溶接状況信号
と映像信号を関連付けて認識できるようになるので、溶
接欠陥が発生したかどうかを一目で確認することが可能
となる。
【００１２】又、上記溶接状況信号が適正溶接条件の範
囲を越えた場合に、制御装置が溶接装置へ補修位置信号
を送って、溶接中に補修を行わせることができる。
【００１３】更に、溶接状況検出装置で検出した溶接状
況信号を記録装置で記録し、撮影装置で撮影した映像信
号を録画装置で録画することにより、後日、溶接装置の
作動を自己診断して溶接品質を保証することが可能とな
る。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
【００１５】図１は、本発明の一実施例である。
【００１６】図中、１は自動溶接装置、２は自動溶接装
置１の溶接トーチ、３はトーチ位置調整用モータ４など
によって溶接トーチ２を位置調整するトーチ位置調整装
置、５は溶接材、６は溶接材位置調整用モータ７などに
よって溶接材５の位置を調整する溶接材位置調整装置、
８は溶接材５に形成された開先、９は開先８へ溶接ワイ
ヤ４１を送給するワイヤ送給装置である。又、１０は自
動溶接装置１の溶接制御装置、１１は自動溶接装置１に
設けられた溶接状況検出装置であって、アーク電流や、
アーク電圧や、ワイヤ送給速度や、溶接トーチ２或いは
溶接材５の移動速度や、溶接トーチ２のオシレート幅
や、オシレート速度や、パルス電流や、パルス周波数
や、開先８をシールするシールドガス供給量や、溶接ト
ーチ２を冷却する冷却水供給量などの各種溶接状況１２
を検出するようになっている。
【００１７】そして、開先８へ向けて、開先８の状況を
撮影するＣＣＤカメラなどの撮影装置１３と、トーチ高
さなどを計測するためのレーザ距離計などの溶接状況検
出装置１４、及び、溶接音を集音するマイクロホンなど
の溶接状況検出装置１５、並びに、溶接音圧を計測する
音圧計などの溶接状況検出装置１６を設ける。
【００１８】本発明の溶接品質診断保証装置では、溶接
制御装置１０からの溶接制御信号１７と、各溶接状況検
出装置１１，１４〜１６からの溶接状況１２，１８〜２
０とをＡ／Ｄ変換器２１を介して入力すると共に、撮影
装置１３からの映像信号２２をビデオボードなどの画像
変換装置２３を介して入力して、各溶接状況１２，１８
〜２０と映像信号２２とを、自動溶接装置１の作動中
に、モニタなどの表示装置２４の同一画面上に経時的に
表示させる演算制御装置２７を設ける。又、該演算制御
装置２７によって、適性溶接条件設定装置としての入力
装置２５から入力される各溶接状況１２，１８〜２０に
応じた適正溶接条件２６を上限値や下限値などの形で溶
接状況１２，１８〜２０及び映像信号２２と同一画面上
に表示させ、更に、各溶接状況１２，１８〜２０が適正
溶接条件２６の上限値や下限値を越えた場合に越えたこ
とを色の変化などによって表示させるようにする。且
つ、上記自動溶接装置１の溶接状況１２，１８〜２０が
適正溶接条件２６の範囲内にない場合に、後述するよう
に、演算制御装置２７から補修位置信号４２をＤ／Ａ変
換器４３へ送り、Ｄ／Ａ変換器４３を介して溶接制御装
置１０へ補修指令４４を送らせるようにする。加えて、
上記の表示とは別に、演算制御装置２７によって、各溶
接状況１２，１８〜２０などを各種の手法で診断し、そ
の診断結果を表示装置２４に表示させるようにする。
【００１９】又、２８は演算制御装置２７からの信号２
９によって印字を行うプリンタなどの印字装置、３０は
演算制御装置２７からの信号３１によって各溶接状況１
２，１８〜２０などを記録するフロッピーディスク装
置、ハードディスク装置、光磁気ディスク装置などの外
部の記録装置、３２は演算制御装置２７からの信号３３
によって映像信号２２を録画するビデオレコーダなどの
録画装置である。
【００２０】３４は演算制御装置２７から表示装置２４
へ送る信号、３５は溶接制御装置１０から溶接トーチ２
へ送られる制御信号、３６は溶接制御装置１０からトー
チ位置調整装置３へ送られる制御信号、３７は溶接制御
装置１０から溶接材位置調整用モータ７へ送られる制御
信号、３８は溶接制御装置１０からワイヤ送給装置９へ
送られる制御信号、３９はＡ／Ｄ変換器２１から演算制
御装置２７へ送られる信号、４０は演算制御装置２７と
画像変換装置２３との間でやり取りされる信号である。
【００２１】次に、作動について説明する。
【００２２】溶接品質診断保証装置の演算制御装置２７
を起動し、演算制御装置２７に接続された各機器を使用
可能な状態としておく。
【００２３】そして、自動溶接装置１を起動し、溶接制
御装置１０から溶接トーチ２や、トーチ位置調整装置３
や、溶接材位置調整装置６や、ワイヤ送給装置９へ制御
信号３５〜３８を送ってこれらを制御し、同時に、溶接
状況検出装置１１で検出したアーク電流や、アーク電圧
や、ワイヤ送給速度や、溶接トーチ２或いは溶接材５の
移動速度や、溶接トーチ２のオシレート幅や、オシレー
ト速度や、パルス電流や、パルス周波数や、開先８をシ
ールするシールドガス供給量や、溶接トーチ２を冷却す
る冷却水供給量などの各種溶接状況１２をフィードバッ
クすることにより、自動溶接装置１による自動溶接を開
始させる。
【００２４】上記自動溶接の開始と同時に、自動溶接装
置１の溶接制御装置１０は、Ａ／Ｄ変換器２１を介し
て、前記溶接品質診断保証装置の演算制御装置２７へ溶
接制御信号１７を送って、溶接の開始を知らせる。
【００２５】すると、溶接品質診断保証装置の演算制御
装置２７は、モニタなどの表示装置２４へ信号３４を送
って、上記自動溶接装置１の作動中に、図１に示すよう
に、モニタなどの表示装置２４へ、溶接状況検出装置１
１からのアーク電流や、アーク電圧や、ワイヤ送給速度
や、溶接トーチ２或いは溶接材５の移動速度や、溶接ト
ーチ２のオシレート幅や、オシレート速度や、パルス電
流や、パルス周波数や、開先８をシールするシールドガ
ス供給量や、溶接トーチ２を冷却する冷却水供給量など
の各種溶接状況１２と、レーザ距離計などの溶接状況検
出装置１４で計測したトーチ高さなどの溶接状況１８
と、マイクロホンなどの溶接状況検出装置１５で集音し
た溶接音などの溶接状況１９と、音圧計などの溶接状況
検出装置１６で計測した溶接音圧などの溶接状況２０を
表示させ、且つ、同一画面上にＣＣＤカメラなどの撮影
装置１３で撮影した開先８の映像などの映像信号２２を
経時的に表示させる。
【００２６】そして、更に、演算制御装置２７は、入力
装置２５からの適正溶接条件２６を入力して、各溶接状
況１２，１８〜２０ごとの適正溶接条件２６を上限値及
び下限値などの形で溶接状況１２，１８〜２０及び映像
信号２２と同一画面上に表示させ、且つ、各溶接状況１
２，１８〜２０が適正溶接条件２６の上限値や下限値を
越えた場合に、越えたことを色の変化などによって表示
させる。
【００２７】このように、同一の画面に、各溶接状況１
２，１８〜２０と、各溶接状況１２，１８〜２０につい
ての適正溶接条件２６と、各溶接状況１２，１８〜２０
が適正溶接条件２６の上限値や下限値を越えたことを表
示し、同時に、映像信号２２による開先８の映像を表示
するようにしたため、溶接士はこれらを関連付けて認識
することが可能となり、又、溶接士は各溶接状況１２，
１８〜２０が適正溶接条件２６の上限値や下限値を越え
た部分のデータ及び画像を一目で確認できるようになる
ので、溶接品質診断保証装置の操作性が向上する。同時
に、適正溶接条件２６を越えた部分については、全てが
溶接欠陥とは限らないのであるが、溶接士は開先８の映
像を見ることによって、実際に溶接欠陥が発生したかど
うかをその場で簡単に確認することができる。
【００２８】尚、種々のフィルタを装着した撮影装置１
３を多数配置して、画像を切替えたり合成したりするこ
とにより、開先８の映像の鮮明化などを図れば、溶接欠
陥をより確認し易くなる。
【００２９】そして、上記自動溶接装置１の溶接状況１
２，１８〜２０が適正溶接条件２６の範囲を越えた場
合、溶接品質診断保証装置の演算制御装置２７は、自動
的に補修位置信号４２を発生して、Ｄ／Ａ変換器４３を
介して補修指令４４として溶接制御装置１０へ送る。或
いは、溶接状況１２，１８〜２０が適正溶接条件２６の
範囲を越えた場合、溶接品質診断保証装置の演算制御装
置２７は、溶接士が開先８の映像を見て実際に溶接欠陥
が発生しことを確認し入力装置２５へ確認入力をするの
を待ってから、補修位置信号４２を発生し、Ｄ／Ａ変換
器４３を介して補修指令４４として溶接制御装置１０へ
送る。
【００３０】すると、自動溶接装置１は、溶接品質診断
保証装置の演算制御装置２７からの補修指令４４に基づ
き、直ちに、或いは、溶接作業が一段落した後に、欠陥
の生じた位置を補修させ、溶接中に溶接欠陥の補修を行
わせる。このように、溶接中に補修を行わせるようにし
たので、溶接欠陥の少ない溶接を行うことが可能とな
る。
【００３１】そして、溶接開始と同時に、演算制御装置
２７が記録装置３０及び録画装置３２へ信号３１，３３
を送って、記録及び録画を同期して開始させ、記録装置
３０に、溶接中、及び、補修中の各溶接状況１２，１８
〜２０を全て記録させ、又、録画装置３２に、映像信号
２２を録画させ、溶接記録を取る。
【００３２】更に、演算制御装置２７は、溶接終了後、
各溶接状況検出装置１１，１４〜１６で検出した溶接状
況１２，１８〜２０などを各種の手法で診断し、診断結
果を表示装置２４に表示させる。
【００３３】具体的には、各溶接状況１２，１８〜２０
相互間の相関性（Ｘ−Ｙ分布）や、各溶接状況１２，１
８〜２０のデータのばらつき具合（ワイブル分布、或い
は、累積度数分布）や、頻度分布（ヒストグラム）や、
データの重要度などを考慮に入れた、平均値に対するば
らつき限界（Ｘ−Ｒ管理）、その他、各種の診断手法を
実施して診断結果を表示する。
【００３４】そして、上記各種の手法による診断結果に
基づき、溶接及び補修を通じて表示装置２４に異常と表
示された部分が実際に溶接欠陥であるのか否かを判定す
る。
【００３５】このようにすれば、より正確に溶接欠陥の
有無を判定することが可能となり、且つ、溶接欠陥のあ
る部分を絞込むことができる。
【００３６】こうして、溶接欠陥であると判定された部
分のみにつき、溶接後に超音波探傷や、Ｘ線探傷や、磁
粉探傷や、侵透探傷などの非破壊検査を行う。検査の結
果、溶接欠陥であったならば補修溶接を行って溶接欠陥
を補修すると共に、溶接品質診断保証装置で前記と同様
に補修中の溶接記録を取り、溶接欠陥でなければその旨
を溶接記録に記録する。
【００３７】以上のようにして、全ての溶接欠陥が補修
されたら、演算制御装置２７は再度診断を行い、診断の
結果、溶接欠陥なしと出たら、溶接記録にその旨を記録
し、溶接品質の保証とする。このように、溶接欠陥のあ
る部分を絞り込んだ上で非破壊検査を行うので、非破壊
検査の手間を大幅に減少しつつ十分な品質保証を行うこ
とが可能になる。
【００３８】又、溶接中、及び、補修溶接中の溶接記録
（各溶接状況１２，１８〜２０や映像信号２２）が全て
残されるので、後日、各溶接記録を再生して溶接継手の
状態を何度でも確認することが可能となる。
【００３９】以上の作動の流れを、図２のフローチャー
トにまとめる。
【００４０】尚、実線矢印は溶接中の流れを示し、白抜
矢印は診断の流れを示し、破線矢印は検査の流れを示し
ている。
【００４１】溶接中の作動は以下の通りである。
【００４２】先ず、自動溶接装置１によって自動溶接が
行われると（イ）、自動溶接装置１からの溶接状況１
２，１８〜２０や映像信号２２などが溶接品質診断保証
装置へ入力される（ロ）。
【００４３】溶接状況１２，１８〜２０や映像信号２２
は、溶接記録として記録される（ホ）。
【００４４】そして、溶接状況が適正溶接条件２６の範
囲を越えると、異常と判断されて（ハ）、自動溶接装置
１によって溶接中に異常箇所の補修が行われる（イ）。
或いは、開先の映像を見た溶接士の判断（ニ）を待って
異常箇所の補修（イ）が行われるようにしても良い。溶
接士により異常が溶接欠陥でないと判断された場合に
は、その旨が溶接記録に記録される。尚、補修について
も、上記溶接記録が取られる（ホ）。
【００４５】溶接が終了すると、溶接中及び補修中の溶
接記録に基づいて、自己診断が行われる（ヘ）。
【００４６】そして、自己診断の結果、溶接欠陥ありと
された箇所に付いてのみ、部分的に非破壊検査を行う
（ト）。検査の結果、溶接欠陥がなければその旨を溶接
記録に記録し（ホ）、溶接欠陥があれば補修溶接を行う
（イ）。補修溶接中の溶接記録も記録される（ホ）。
【００４７】こうして、補修溶接が済んだら、再度、自
己診断を行い（ヘ）、溶接欠陥がなければ、その旨を溶
接記録に記録し、溶接の品質保証とする（チ）。
【００４８】尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、自動溶接装置に溶接品質診断保証装
置の機能を組込んで一体化しても良いこと、自動溶接装
置以外の溶接装置にも適用可能であること、その他、本
発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え
得ることは勿論である。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
収集した溶接状況のデータなどを溶接時に有効に利用し
て溶接欠陥の少ない溶接を行わせることができるという
優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の全体概略系統図である。
【図２】図１の作動の流れをまとめたフローチャートで
ある。
【符号の説明】
１ 自動溶接装置（溶接装置） ８ 開先 １１，１４〜１６ 溶接状況検出装置 １２，１８〜２０ 溶接状況（溶接状況信号） １３ 撮影装置 ２２ 映像信号 ２４ 表示装置 ２５ 入力装置 ２６ 適正溶接条件 ２７ 演算制御装置（制御装置） ３０ 記録装置 ３２ 録画装置 ４２ 補修位置信号

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力装置及び表示装置を備え、溶接装置
    に設けられた溶接状況検出装置で検出した溶接状況信号
    と、溶接の開先に向けて設けられた撮影装置からの映像
    信号とを入力して、溶接状況信号と映像信号を、表示装
    置の同一画面上に経時的に表示させると共に、入力装置
    から入力された溶接装置の適正溶接条件を基に、上記溶
    接装置の作動状況が適正溶接条件の範囲内にあるかどう
    かを、溶接状況信号及び映像信号と共に表示装置の同一
    画面上に表示させ、且つ、上記溶接状況信号が適正溶接
    条件の範囲内にない場合に、溶接装置へ補修位置信号を
    送る制御装置を備えたことを特徴とする溶接品質診断保
    証装置。
  2. 【請求項２】 溶接状況検出装置で検出した溶接状況信
    号を記録する記録装置、及び、撮影装置で撮影した映像
    信号を録画する録画装置を備えた請求項１記載の溶接品
    質診断保証装置。
JP19737893A 1993-08-09 1993-08-09 溶接品質診断保証装置 Pending JPH0747471A (ja)

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