JPH087158B2 - 鋼帯接続シーム溶接部の溶接品質判定方法 - Google Patents
鋼帯接続シーム溶接部の溶接品質判定方法Info
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- JPH087158B2 JPH087158B2 JP1320559A JP32055989A JPH087158B2 JP H087158 B2 JPH087158 B2 JP H087158B2 JP 1320559 A JP1320559 A JP 1320559A JP 32055989 A JP32055989 A JP 32055989A JP H087158 B2 JPH087158 B2 JP H087158B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プロセスラインの鋼帯接続法として用いら
れるシーム溶接などの鋼帯接続溶接部の溶接品質判定方
法に関する。
れるシーム溶接などの鋼帯接続溶接部の溶接品質判定方
法に関する。
プロセスラインとして、例えば連続溶融亜鉛めっきラ
イン、連続電気めっきライン（錫めっき、亜鉛めっき、
クロムめっき等）、連続焼鈍ライン、連続酸洗ライン、
連続圧延ライン等においては、鋼帯コイルを生産工程中
に溶接連続して連続的に通板操業することにより、稼動
率を高めている。
イン、連続電気めっきライン（錫めっき、亜鉛めっき、
クロムめっき等）、連続焼鈍ライン、連続酸洗ライン、
連続圧延ライン等においては、鋼帯コイルを生産工程中
に溶接連続して連続的に通板操業することにより、稼動
率を高めている。
このような鋼帯を接続した溶接部の品質が不良である
と、ライン内で溶接部が破断することがあり、復旧まで
に長時間を要し、設備の稼動率を低下させる大きな原因
になる。
と、ライン内で溶接部が破断することがあり、復旧まで
に長時間を要し、設備の稼動率を低下させる大きな原因
になる。
これを防止する方法として、従来から溶接部の品質を
判定する方法が提案されている。
判定する方法が提案されている。
例えば特開昭63−203285号公報にはシーム溶接部にお
いて、予め鋼帯の重ね厚みと溶接良好強度域の関係を制
御器に記憶し、溶接時の鋼帯接続溶接部の鋼帯重ね厚み
と溶接直後の溶接部温度を前記制御器に導入し、溶接良
否を判定する方法が開示されている。
いて、予め鋼帯の重ね厚みと溶接良好強度域の関係を制
御器に記憶し、溶接時の鋼帯接続溶接部の鋼帯重ね厚み
と溶接直後の溶接部温度を前記制御器に導入し、溶接良
否を判定する方法が開示されている。
しかし、前記の方法で溶接品質評価の指標としている
溶接部の温度は、溶接部の測定している部分のみ、すな
わち、溶接直後の溶接部の表面のみの温度であるため、
鋼帯の重ね合わせ部の接合界面の温度は未知であった。
したがって、表面のみの評価について再現性はあるもの
の、溶接部の接合界面の品質について評価するものでは
なかった。
溶接部の温度は、溶接部の測定している部分のみ、すな
わち、溶接直後の溶接部の表面のみの温度であるため、
鋼帯の重ね合わせ部の接合界面の温度は未知であった。
したがって、表面のみの評価について再現性はあるもの
の、溶接部の接合界面の品質について評価するものでは
なかった。
具体的には、シーム溶接の原理は、良好な溶接の場
合、上下の鋼帯の接触面が最大の発熱を生じ、その次に
鋼帯と電極の接触面の発熱が大きい（溶接学会編「新版
溶接便覧」1966、丸善、P416〜414、参照）。ところ
が、一般に鋼帯と電極との接触面積が小さい場合や電極
の接触圧力が変動した場合、または鋼帯の表面固有抵抗
が高い場合等には、上記の発熱量の関係（すなわち温度
の関係）は逆転する場合があり、上下の鋼帯の接触発熱
が小さく、鋼帯と電極の接触面の発熱の方が大きくな
り、“散り”といわれる溶接欠陥が生ずる。この場合で
も、表面温度の計測値は同一なので良好接合と判定され
る（山本利雄、奥田滝夫著「高速重ねシーム溶接の溶接
部形成現象の基礎的研究（第２報）、溶接学会誌vol4
9、９、1977、P64〜65参照）。
合、上下の鋼帯の接触面が最大の発熱を生じ、その次に
鋼帯と電極の接触面の発熱が大きい（溶接学会編「新版
溶接便覧」1966、丸善、P416〜414、参照）。ところ
が、一般に鋼帯と電極との接触面積が小さい場合や電極
の接触圧力が変動した場合、または鋼帯の表面固有抵抗
が高い場合等には、上記の発熱量の関係（すなわち温度
の関係）は逆転する場合があり、上下の鋼帯の接触発熱
が小さく、鋼帯と電極の接触面の発熱の方が大きくな
り、“散り”といわれる溶接欠陥が生ずる。この場合で
も、表面温度の計測値は同一なので良好接合と判定され
る（山本利雄、奥田滝夫著「高速重ねシーム溶接の溶接
部形成現象の基礎的研究（第２報）、溶接学会誌vol4
9、９、1977、P64〜65参照）。
また、表面温度は同一でも、継手部の加圧力が小さい
場合、又は不均一な場合、鋼帯接触中央部のみが接合さ
れ、両端に“スリット”といわれる未接合状態の溶接欠
陥が生ずる。
場合、又は不均一な場合、鋼帯接触中央部のみが接合さ
れ、両端に“スリット”といわれる未接合状態の溶接欠
陥が生ずる。
つまり、表面温度は、良好な溶接部と溶接欠陥を生ず
る溶接部とを区別することができない場合が生ずる。こ
のような場合、抵抗溶接における溶接部の外表面温度
は、溶接現象を二次的にとらえた敏感なパラメータであ
るため、再現性に乏しくなり、溶接品質を判定する指標
になり難いという欠点があった。
る溶接部とを区別することができない場合が生ずる。こ
のような場合、抵抗溶接における溶接部の外表面温度
は、溶接現象を二次的にとらえた敏感なパラメータであ
るため、再現性に乏しくなり、溶接品質を判定する指標
になり難いという欠点があった。
本発明はこのような欠点を改善した鋼帯接続溶接部の
溶接品質判定方法を提供することを目的とする。
溶接品質判定方法を提供することを目的とする。
本発明は、前記問題点を解決するために、各種の溶接
条件でシーム溶接試験を行い、それらのうち、溶接欠陥
のある試験片の断面形状を観察したところ、溶接入熱過
大の欠陥として“散り”が生じ、溶接入熱過小の場合
“スリット”が生ずることを見出し、さらにそれらはい
ずれも外表面に凹みと酸化層を形成することを見出し
た。
条件でシーム溶接試験を行い、それらのうち、溶接欠陥
のある試験片の断面形状を観察したところ、溶接入熱過
大の欠陥として“散り”が生じ、溶接入熱過小の場合
“スリット”が生ずることを見出し、さらにそれらはい
ずれも外表面に凹みと酸化層を形成することを見出し
た。
本発明は、鋼帯接続シーム溶接の溶接欠陥部に存在す
る溶接部表面の凹みと酸化層によって、これらが存在し
ない健全な溶接部表面とは光の反射率に差が生じ、この
差によってシーム溶接の良否判定ができるという新たな
知見により完成したものである。
る溶接部表面の凹みと酸化層によって、これらが存在し
ない健全な溶接部表面とは光の反射率に差が生じ、この
差によってシーム溶接の良否判定ができるという新たな
知見により完成したものである。
本発明は溶接品質判定に供する鋼帯接続シーム溶接部
の表面に光を照射してその反射像を捕え、該表面の凹凸
部の酸化層と又は酸化物に起因する該反射像中の暗い部
分の有無を、溶接部に欠陥のない鋼帯接続シーム溶接部
の表面反射像と比較して判別し、該溶接品質の良否を判
定することを特徴とするプロセスラインの鋼帯接続シー
ム溶接部の溶接品質判定方法である。
の表面に光を照射してその反射像を捕え、該表面の凹凸
部の酸化層と又は酸化物に起因する該反射像中の暗い部
分の有無を、溶接部に欠陥のない鋼帯接続シーム溶接部
の表面反射像と比較して判別し、該溶接品質の良否を判
定することを特徴とするプロセスラインの鋼帯接続シー
ム溶接部の溶接品質判定方法である。
本発明における制御装置は、 画像処理装置の把えた光の反射像を画像記憶装置に記
憶させる。
憶させる。
画像処理装置の把えた他の光の反射像を画像記憶装置
に記憶した反射像と比較し、その異同を判別する。
に記憶した反射像と比較し、その異同を判別する。
という２つの機能を有し、さらに、これらの異同を表示
したり、光源を制御する機能を併せ有するものである。
したり、光源を制御する機能を併せ有するものである。
本発明によれば“散り”と“スリット”の生じていな
い良好な溶接部断面形状と、その溶接部の表面に照射し
た明暗均一な光の反射像を画像記憶装置に記憶させてお
き、溶接部品質の判定に供する溶接継手部表面に光を照
射し、その反射像を制御装置に導入する。その際、“散
り”の生じている溶接部はほぼ円形に近い凹み部に酸化
物が形成されているので、その部分は円形の暗い部分を
有する反射像が得られる。
い良好な溶接部断面形状と、その溶接部の表面に照射し
た明暗均一な光の反射像を画像記憶装置に記憶させてお
き、溶接部品質の判定に供する溶接継手部表面に光を照
射し、その反射像を制御装置に導入する。その際、“散
り”の生じている溶接部はほぼ円形に近い凹み部に酸化
物が形成されているので、その部分は円形の暗い部分を
有する反射像が得られる。
また、“スリット”の生じている溶接部では、線状の
凹み部に酸化物が形成されているので、その部分は線状
の暗い部分を有する反射像が得られる。したがって、前
記制御装置に、判定に供する溶接部の光の反射像を導入
し、予め記憶しておいた良好な溶接部の光の反射像を制
御装置内で比較照合することにより、溶接の良否を判定
することができる。
凹み部に酸化物が形成されているので、その部分は線状
の暗い部分を有する反射像が得られる。したがって、前
記制御装置に、判定に供する溶接部の光の反射像を導入
し、予め記憶しておいた良好な溶接部の光の反射像を制
御装置内で比較照合することにより、溶接の良否を判定
することができる。
しかも、その判定に供する反射像の暗い部分の形によ
り、溶接入熱が大きすぎるのか、小さすぎるかを１次的
に判定することができる。
り、溶接入熱が大きすぎるのか、小さすぎるかを１次的
に判定することができる。
第１図は、本発明を実施例するための装置例を示すブ
ロック構成図である。第２図は、第１図のＡ−Ａ矢視図
である。シーム溶接では、上鋼帯１と下鋼帯２を上電極
輪５と下電極輪６で、はさんで加圧通電することによ
り、上下鋼帯の未接合部３が接合部４を形成する。
ロック構成図である。第２図は、第１図のＡ−Ａ矢視図
である。シーム溶接では、上鋼帯１と下鋼帯２を上電極
輪５と下電極輪６で、はさんで加圧通電することによ
り、上下鋼帯の未接合部３が接合部４を形成する。
そこで、溶接後の溶接部外面にストロボ８とカメラ７
を配置しカメラの画像を二値化信号に処理する画像処理
装置９を通して、溶接部表面の反射像を制御装置10に導
入する。画像記憶装置11には、予め良好な溶接部の表面
の反射像を記憶させておき制御装置10で画像比較を行
い、予め記憶していた画像と同等であれば良好溶接表示
13に表示し、散りが出ていれば、入熱過大表示12に表示
する。また、スリットが出ていた場合には、入熱過小表
示14を行う。この結果、溶接不良に拘らず通板して通板
材破断に至るというようなことがなくなった。
を配置しカメラの画像を二値化信号に処理する画像処理
装置９を通して、溶接部表面の反射像を制御装置10に導
入する。画像記憶装置11には、予め良好な溶接部の表面
の反射像を記憶させておき制御装置10で画像比較を行
い、予め記憶していた画像と同等であれば良好溶接表示
13に表示し、散りが出ていれば、入熱過大表示12に表示
する。また、スリットが出ていた場合には、入熱過小表
示14を行う。この結果、溶接不良に拘らず通板して通板
材破断に至るというようなことがなくなった。
さらに詳しく、溶接現象と光の反射像の関係を実験結
果に基づいて述べる。第３図は、上鋼帯１と下鋼帯２が
形成した良好な溶接部の断面形状を示し、第４図はその
良好な溶接部表面の光の反射画像を示したものである。
良好な溶接部では、通電して発熱・軟化した溶接部を加
圧するため、第３図に示すように、凹凸の少ない形状と
なり、その溶接部表面の光の反射像は、第４図に示すよ
うに、溶接部端部15の反射像15aと母材端部16の反射像1
6aのみが線として表示され、左右の溶接部端部の反射像
15a、15aの間は、一様な明暗度となる。
果に基づいて述べる。第３図は、上鋼帯１と下鋼帯２が
形成した良好な溶接部の断面形状を示し、第４図はその
良好な溶接部表面の光の反射画像を示したものである。
良好な溶接部では、通電して発熱・軟化した溶接部を加
圧するため、第３図に示すように、凹凸の少ない形状と
なり、その溶接部表面の光の反射像は、第４図に示すよ
うに、溶接部端部15の反射像15aと母材端部16の反射像1
6aのみが線として表示され、左右の溶接部端部の反射像
15a、15aの間は、一様な明暗度となる。
第５図は、第３図と同様の断面で散り17の生じた溶接
部の断面形状を示すもので、第６図は第５図の溶接部表
面の光の反射像を示すものである。散り17の生じた溶接
部の断面では、散り17の部分は凹んでおり、凹みの表層
は、入熱過大のため厚い酸化物を形成しているので、ス
トロボ８で光りを照射しても散乱し、その部分の反射像
は第６図に見られる散りの光の反射像17aのように暗い
部分を形成する。しかもこれが溶接部の両端部の反射像
15a、15aの間に出現するため、入熱過大と判定すること
ができる。
部の断面形状を示すもので、第６図は第５図の溶接部表
面の光の反射像を示すものである。散り17の生じた溶接
部の断面では、散り17の部分は凹んでおり、凹みの表層
は、入熱過大のため厚い酸化物を形成しているので、ス
トロボ８で光りを照射しても散乱し、その部分の反射像
は第６図に見られる散りの光の反射像17aのように暗い
部分を形成する。しかもこれが溶接部の両端部の反射像
15a、15aの間に出現するため、入熱過大と判定すること
ができる。
第７図には、スリットの生じた溶接部の断面形状、第
８図には、第７図の溶接部の表面の光の反射像を示す。
入熱過小の溶接部の断面では、溶接部両端部15の線の間
に細かく連続したスリット18が生ずる。これは上鋼帯１
と下鋼帯２の重ね合せ中央部では発熱接合しているもの
ものの溶接端部15の近傍は、軟化のみで、接合温度まで
達していないことから生ずる。すなわち、スリット部18
では、鋼帯表面の酸化物が残ったものは、そのままの酸
化物がスリットの凹部部分に残り、鋼帯表面の酸化物を
除去した鋼帯同士の溶接ではスリットの凹み部分が空洞
となる。
８図には、第７図の溶接部の表面の光の反射像を示す。
入熱過小の溶接部の断面では、溶接部両端部15の線の間
に細かく連続したスリット18が生ずる。これは上鋼帯１
と下鋼帯２の重ね合せ中央部では発熱接合しているもの
ものの溶接端部15の近傍は、軟化のみで、接合温度まで
達していないことから生ずる。すなわち、スリット部18
では、鋼帯表面の酸化物が残ったものは、そのままの酸
化物がスリットの凹部部分に残り、鋼帯表面の酸化物を
除去した鋼帯同士の溶接ではスリットの凹み部分が空洞
となる。
酸化物が残っていればストロボ８の照射光は散乱し、
また空洞であれば、陰となって、両者とも暗部の連続し
た光の反射像18aとして、画像処理することができる。
したがって、この光の反射像を比較することにより、溶
接品質の良否の判定が可能となり、さらに、溶接条件の
設定変更に対する助言ができるようになった。
また空洞であれば、陰となって、両者とも暗部の連続し
た光の反射像18aとして、画像処理することができる。
したがって、この光の反射像を比較することにより、溶
接品質の良否の判定が可能となり、さらに、溶接条件の
設定変更に対する助言ができるようになった。
なお、前記実施例は、抵抗溶接の断面形状による表面
の光の反射像の判定について説明したが、本発明方法は
これに限らず、レーザ溶接部の溶け込み不足や凸ビード
の判定にも適用することができる。
の光の反射像の判定について説明したが、本発明方法は
これに限らず、レーザ溶接部の溶け込み不足や凸ビード
の判定にも適用することができる。
本発明方法は、予め鋼帯溶接部表面に照射した光の反
射像と良好な溶接部断面形状の関係を画像記憶装置に記
憶し、溶接品質判定に供する溶接部の光の反射像を画像
処理後、制御装置に導入し、両者を比較判定するように
したので、正確な品質判定ができるようになった。
射像と良好な溶接部断面形状の関係を画像記憶装置に記
憶し、溶接品質判定に供する溶接部の光の反射像を画像
処理後、制御装置に導入し、両者を比較判定するように
したので、正確な品質判定ができるようになった。
また、表面温度を指標とする従来技術と異なり、溶接
部形状を１次的に指標とするため、溶接条件による判定
誤差がなくなり、信頼性が向上した。
部形状を１次的に指標とするため、溶接条件による判定
誤差がなくなり、信頼性が向上した。
第１図は本発明方法を実施するための装置例とそのブロ
ック構成図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視図、第３図は
良好な溶接部の形状を示す断面図、第４図は良好な溶接
部表面の光の反射像を示す図、第５図は散りの生じた溶
接部の形状を示す断面図、第６図は散りの生じた溶接部
表面の光の反射像を示す図、第７図はスリットの生じた
溶接部の形状を示す断面図、第８図はスリットの生じた
溶接部表面の光の反射像を示す図である。 １…上鋼帯、２…下鋼帯 ３…未接合部、４…接合部 ５…上電極輪、６…下電極輪 ７…カメラ、８…ストロボ ９…画像処理装置、10…制御装置 11…画像記憶装置、12…入熱過大表示 13…良好溶接表示、14…入熱過小表示 15…溶接部端部 15a…溶接部端部の光反射像 16…母材端部 16a…母材端部の光反射像 17…散り 17a…散りの光反射像 18…スリット 18a…スリットの光反射像
ック構成図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視図、第３図は
良好な溶接部の形状を示す断面図、第４図は良好な溶接
部表面の光の反射像を示す図、第５図は散りの生じた溶
接部の形状を示す断面図、第６図は散りの生じた溶接部
表面の光の反射像を示す図、第７図はスリットの生じた
溶接部の形状を示す断面図、第８図はスリットの生じた
溶接部表面の光の反射像を示す図である。 １…上鋼帯、２…下鋼帯 ３…未接合部、４…接合部 ５…上電極輪、６…下電極輪 ７…カメラ、８…ストロボ ９…画像処理装置、10…制御装置 11…画像記憶装置、12…入熱過大表示 13…良好溶接表示、14…入熱過小表示 15…溶接部端部 15a…溶接部端部の光反射像 16…母材端部 16a…母材端部の光反射像 17…散り 17a…散りの光反射像 18…スリット 18a…スリットの光反射像
Claims (1)
- 【請求項１】溶接品質判定に供する鋼帯接続シーム溶接
部の表面に光を照射してその反射像を捕え、該表面の凹
凸部の酸化層又は酸化物に起因する該反射像中の暗い部
分の有無を、溶接部に欠陥のない鋼帯接続シーム溶接部
の表面反射像と比較して判別し、該溶接品質の良否を判
定することを特徴とするプロセスラインの鋼帯接続シー
ム溶接部の溶接品質判定方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1320559A JPH087158B2 (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 鋼帯接続シーム溶接部の溶接品質判定方法 |
| US08/100,462 US5331032A (en) | 1988-08-04 | 1993-07-30 | Hydrophilic aromatic polyester fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1320559A JPH087158B2 (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 鋼帯接続シーム溶接部の溶接品質判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03181847A JPH03181847A (ja) | 1991-08-07 |
| JPH087158B2 true JPH087158B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=18122783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1320559A Expired - Fee Related JPH087158B2 (ja) | 1988-08-04 | 1989-12-12 | 鋼帯接続シーム溶接部の溶接品質判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087158B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2284410B1 (es) * | 2007-04-02 | 2009-04-01 | Acerinox, S.A. | Dispositivo para la deteccion y la clasificacion de oxido residual en lineas de produccion de laminados metalicos. |
| WO2023223485A1 (ja) * | 2022-05-19 | 2023-11-23 | Ｐｒｉｍｅｔａｌｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｊａｐａｎ株式会社 | 溶接装置および溶接方法 |
| CN118023683B (zh) * | 2024-04-12 | 2024-06-28 | 成都环龙智能机器人有限公司 | 一种基于视觉检测的焊接质量实时控制方法及系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5711293U (ja) * | 1980-06-23 | 1982-01-20 | ||
| JPS60135705A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-19 | Kawasaki Steel Corp | ビ−ド形状自動測定装置 |
-
1989
- 1989-12-12 JP JP1320559A patent/JPH087158B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03181847A (ja) | 1991-08-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |