JPH10213430A - 溶接検査システム - Google Patents
溶接検査システムInfo
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- JPH10213430A JPH10213430A JP9013685A JP1368597A JPH10213430A JP H10213430 A JPH10213430 A JP H10213430A JP 9013685 A JP9013685 A JP 9013685A JP 1368597 A JP1368597 A JP 1368597A JP H10213430 A JPH10213430 A JP H10213430A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被溶接物の溶接状態について、インライン方
式で溶接時の溶接装置の出力や時間を測定する検査方法
に改良を加え、良否が確実に判定できるようにすること
にある。 【解決手段】 パーソナルコンピュータとモニタと検出
器を溶接装置に接続し、パーソナルコンピュータには、
予め選定した接続状態の良好な被溶接物の溶接時の溶接
装置の正常出力パターンＧ1 をデータとして登録してお
き、そのパターンＧ1 と、溶接時に検出器が検出した溶
接装置の出力パターンＧ2 、Ｇ3 、Ｇ4 をパターンマッ
チングする。その出力パターンＧ2 、Ｇ3 、Ｇ4 が、前
記接続状態の良好な端子と電線の溶接時の正常出力パタ
ーンＧ1 に似通った曲線であれば、接続状態は良好であ
るとし、かけ離れたパターンの曲線であれば、不良と判
定する。
式で溶接時の溶接装置の出力や時間を測定する検査方法
に改良を加え、良否が確実に判定できるようにすること
にある。 【解決手段】 パーソナルコンピュータとモニタと検出
器を溶接装置に接続し、パーソナルコンピュータには、
予め選定した接続状態の良好な被溶接物の溶接時の溶接
装置の正常出力パターンＧ1 をデータとして登録してお
き、そのパターンＧ1 と、溶接時に検出器が検出した溶
接装置の出力パターンＧ2 、Ｇ3 、Ｇ4 をパターンマッ
チングする。その出力パターンＧ2 、Ｇ3 、Ｇ4 が、前
記接続状態の良好な端子と電線の溶接時の正常出力パタ
ーンＧ1 に似通った曲線であれば、接続状態は良好であ
るとし、かけ離れたパターンの曲線であれば、不良と判
定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、被溶接物や溶接
装置の検査システムに係り、詳しくは、被溶接物の溶接
状態の良否、並びに、溶接装置や治具の前記被溶接物に
対して溶接作用を施す部分の摩耗・欠損状態、あるい
は、被溶接物の欠損の有無等を検査する溶接検査システ
ムに関する。
装置の検査システムに係り、詳しくは、被溶接物の溶接
状態の良否、並びに、溶接装置や治具の前記被溶接物に
対して溶接作用を施す部分の摩耗・欠損状態、あるい
は、被溶接物の欠損の有無等を検査する溶接検査システ
ムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、被溶接物の溶接状態を直接的に検
査する場合、破壊試験は勿論であるが、非破壊試験につ
いても、インラインにおいて行うのは一般的ではなく、
インラインから外れた後、以下のような受入れ検査の形
で行うのが通常である。
査する場合、破壊試験は勿論であるが、非破壊試験につ
いても、インラインにおいて行うのは一般的ではなく、
インラインから外れた後、以下のような受入れ検査の形
で行うのが通常である。
【０００３】その場合、検査時間の短縮を図るため、溶
接の終了した被溶接物全てについて検査を行うのではな
く、被溶接物の中から定期的に一定の個数を無作為に抜
き取り、それらについて、実際に接続強度等を測定する
といった抜き取り検査の方式が取られている。因みに、
その検査には、上記した破壊試験として、引っ張り試
験、曲げ試験、硬さ試験、衝撃試験、腐食試験、耐圧試
験等がある。これらの破壊試験は、接続強度等を直接的
に判定できるので、最も信頼性の高い検査といえる。
接の終了した被溶接物全てについて検査を行うのではな
く、被溶接物の中から定期的に一定の個数を無作為に抜
き取り、それらについて、実際に接続強度等を測定する
といった抜き取り検査の方式が取られている。因みに、
その検査には、上記した破壊試験として、引っ張り試
験、曲げ試験、硬さ試験、衝撃試験、腐食試験、耐圧試
験等がある。これらの破壊試験は、接続強度等を直接的
に判定できるので、最も信頼性の高い検査といえる。
【０００４】また、被破壊検査として、簡単でよく行わ
れるものに、被溶接物の代応特性を利用した以下のよう
な検査がある。
れるものに、被溶接物の代応特性を利用した以下のよう
な検査がある。
【０００５】（ａ）溶接部分の幅、高さを測定し、それ
らが所要の寸法を満たしているか否かを見て接続状態の
良否を判定する検査、（ｂ）溶接部の接触抵抗を測定
し、その値を良品の場合と比較して良否を判定する検
査、等である。
らが所要の寸法を満たしているか否かを見て接続状態の
良否を判定する検査、（ｂ）溶接部の接触抵抗を測定
し、その値を良品の場合と比較して良否を判定する検
査、等である。
【０００６】しかしながら、これらの検査は、前述した
ように、抜き取り方式で行われるので、当然のことなが
ら、抜き取ったもの以外の良否は分からず、万全な検査
とは言い難いという大きな欠点がある。
ように、抜き取り方式で行われるので、当然のことなが
ら、抜き取ったもの以外の良否は分からず、万全な検査
とは言い難いという大きな欠点がある。
【０００７】因みに、上記の各検査方法には、それその
ものにも、以下のような問題がある。すなわち、（ａ）
の形状寸法の検査では、電線同士をその長さ方向に重ね
合わせて溶接した形態（スプライス）のものでは判定効
果はあるが、電線と端子を接続した部分では良否の差が
大きく現れず、正確な判定が行えないという問題があ
る。
ものにも、以下のような問題がある。すなわち、（ａ）
の形状寸法の検査では、電線同士をその長さ方向に重ね
合わせて溶接した形態（スプライス）のものでは判定効
果はあるが、電線と端子を接続した部分では良否の差が
大きく現れず、正確な判定が行えないという問題があ
る。
【０００８】また、（ｂ）の溶接部の接触抵抗を測定す
る検査では、溶接部の接触抵抗は絶対的に小さく、接続
強度との相関関係は得られないという問題がある。
る検査では、溶接部の接触抵抗は絶対的に小さく、接続
強度との相関関係は得られないという問題がある。
【０００９】そこで、製品の製作（この場合は溶接工
程）に連動して行うインラインでの検査は、時間の短縮
が大幅に図れるとともに、全ての製品について検査が行
えるので、前記抜き取り方式の検査の欠点をカバーして
余りある大きな魅力がある。
程）に連動して行うインラインでの検査は、時間の短縮
が大幅に図れるとともに、全ての製品について検査が行
えるので、前記抜き取り方式の検査の欠点をカバーして
余りある大きな魅力がある。
【００１０】そのインライン方式で行える溶接検査とし
て、従来、溶接時の溶接装置の最大出力や所要時間を測
定し、その値を、予め選定しておいた溶接状態が良好な
被溶接物の溶接時のものと比較して良否を判定するもの
がある。
て、従来、溶接時の溶接装置の最大出力や所要時間を測
定し、その値を、予め選定しておいた溶接状態が良好な
被溶接物の溶接時のものと比較して良否を判定するもの
がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た、溶接時の溶接装置の最大出力や所要時間を測定して
良否を判定するという方法にも、以下のような問題があ
る。すなわち、その溶接時の溶接装置の最大出力および
溶接時間は、良品も不良品も同一の場合があり、良否が
確実に判定できないという問題である。
た、溶接時の溶接装置の最大出力や所要時間を測定して
良否を判定するという方法にも、以下のような問題があ
る。すなわち、その溶接時の溶接装置の最大出力および
溶接時間は、良品も不良品も同一の場合があり、良否が
確実に判定できないという問題である。
【００１２】例えば、接続状態の良好な製品の溶接時の
出力パターンが図３（ａ）のようなパターンの曲線であ
り、その最大出力と所要時間はそれぞれＰmax 、ｔmax
であったとする。そして、その時と同じ入力エネルギー
を溶接装置に投入して溶接を行ない、その接続状態が不
良であった場合の出力パターンが、図３（ｂ）に示すよ
うに、良品の場合とは全く異なるものでありながら、そ
の最大出力、所要時間はともに良品の場合と同じ
Ｐmax 、ｔmax となった場合である。
出力パターンが図３（ａ）のようなパターンの曲線であ
り、その最大出力と所要時間はそれぞれＰmax 、ｔmax
であったとする。そして、その時と同じ入力エネルギー
を溶接装置に投入して溶接を行ない、その接続状態が不
良であった場合の出力パターンが、図３（ｂ）に示すよ
うに、良品の場合とは全く異なるものでありながら、そ
の最大出力、所要時間はともに良品の場合と同じ
Ｐmax 、ｔmax となった場合である。
【００１３】なお、溶接不良をインラインで直接検査す
る方法として、以下の（イ）〜（ハ）に示す検査方法も
理論的には考えられるが、これらの検査方法は、設備コ
ストや検査タクトの点からインラインで行ったり、量産
型の製品について行うのは困難である。
る方法として、以下の（イ）〜（ハ）に示す検査方法も
理論的には考えられるが、これらの検査方法は、設備コ
ストや検査タクトの点からインラインで行ったり、量産
型の製品について行うのは困難である。
【００１４】（イ）溶接部に超音波を照射し、そのエコ
ーを画像処理して良品の場合と比較する検査、（ロ）溶
接部にＸ線を照射して断面を観察し、良品の場合と比較
する検査、（ハ）溶接部にレーザを照射し、その部分の
発熱量を測定して良品の場合と比較する検査、等であ
る。
ーを画像処理して良品の場合と比較する検査、（ロ）溶
接部にＸ線を照射して断面を観察し、良品の場合と比較
する検査、（ハ）溶接部にレーザを照射し、その部分の
発熱量を測定して良品の場合と比較する検査、等であ
る。
【００１５】そこで、この発明の課題は、被溶接物の溶
接状態について、インラインで、溶接時の溶接装置の出
力や時間を測定する検査方法に改良を加え、良否が確実
に判定できるようにすることにある。
接状態について、インラインで、溶接時の溶接装置の出
力や時間を測定する検査方法に改良を加え、良否が確実
に判定できるようにすることにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、溶接時の溶接装置の出力を検出し、そ
の出力を、予め選定した接続状態の良好な被溶接物の溶
接時の正常出力パターンと比較して、被溶接物の接続状
態の良否を判定するようにしたのである（請求項１）。
このようにすれば、接続状態が良好な場合と不良な場合
とでは、溶接装置の出力パターンが全く異なるので、溶
接状態の良否を確実に判定できる。
に、この発明は、溶接時の溶接装置の出力を検出し、そ
の出力を、予め選定した接続状態の良好な被溶接物の溶
接時の正常出力パターンと比較して、被溶接物の接続状
態の良否を判定するようにしたのである（請求項１）。
このようにすれば、接続状態が良好な場合と不良な場合
とでは、溶接装置の出力パターンが全く異なるので、溶
接状態の良否を確実に判定できる。
【００１７】また、この発明は、溶接時の溶接装置の出
力を検出し、その出力を、予め選定した溶接作用を施す
部分が摩耗・欠損している溶接装置で溶接を行った際の
その溶接装置の出力パターン、又は、欠損した被溶接物
に対して溶接を行った際の溶接装置の出力パターンと比
較して、前記溶接装置の溶接作用を施す部分の摩耗・欠
損状態、又は、被溶接物の欠損の有無を判定するように
したのである（請求項２）。そうすることにより、溶接
装置の前記溶接作用を施す部分、例えば、超音波溶接装
置であれば、ホーンやアンビル等の交換時期を把握で
き、また、被溶接物の欠損の有無等、溶接以外の不良内
容を未然に発見することができる。
力を検出し、その出力を、予め選定した溶接作用を施す
部分が摩耗・欠損している溶接装置で溶接を行った際の
その溶接装置の出力パターン、又は、欠損した被溶接物
に対して溶接を行った際の溶接装置の出力パターンと比
較して、前記溶接装置の溶接作用を施す部分の摩耗・欠
損状態、又は、被溶接物の欠損の有無を判定するように
したのである（請求項２）。そうすることにより、溶接
装置の前記溶接作用を施す部分、例えば、超音波溶接装
置であれば、ホーンやアンビル等の交換時期を把握で
き、また、被溶接物の欠損の有無等、溶接以外の不良内
容を未然に発見することができる。
【００１８】請求項１又は２に記載の溶接検査を、予め
選定した溶接作用を施す部分が摩耗・欠損していない溶
接装置で、かつ、欠損のない被溶接物に対して溶接し、
良好な接続状態が得られたその際に入力した所定量のエ
ネルギーを溶接装置に入力して行うようにすれば（請求
項３）、入力に過不足があることに基づく誤判定を防ぐ
ことができる。
選定した溶接作用を施す部分が摩耗・欠損していない溶
接装置で、かつ、欠損のない被溶接物に対して溶接し、
良好な接続状態が得られたその際に入力した所定量のエ
ネルギーを溶接装置に入力して行うようにすれば（請求
項３）、入力に過不足があることに基づく誤判定を防ぐ
ことができる。
【００１９】例えば、入力が前記所定量より大きい状態
で検査を行った場合には、素線の欠落等の被溶接物の欠
損があったり、ホーンの端面やアンビルの表面等が摩耗
・欠損等していた場合であっても、出力パターンが良品
を示すパターンとして表れてしまう場合があり、その場
合には被溶接物の欠損を見落としたり、ホーンの交換時
期を逸したり、逆に、入力を前記所定量より小さい状態
で溶接した場合には、被溶接物の欠損や仮置き状態の不
良、あるいは、ホーンの端面やアンビル表面の摩耗・欠
損等がなかった場合でも、出力パターンが不良品を示す
パターンとして現れてしまい、実際は良品であるにもか
かわらず、不良品となってしまう場合がある。
で検査を行った場合には、素線の欠落等の被溶接物の欠
損があったり、ホーンの端面やアンビルの表面等が摩耗
・欠損等していた場合であっても、出力パターンが良品
を示すパターンとして表れてしまう場合があり、その場
合には被溶接物の欠損を見落としたり、ホーンの交換時
期を逸したり、逆に、入力を前記所定量より小さい状態
で溶接した場合には、被溶接物の欠損や仮置き状態の不
良、あるいは、ホーンの端面やアンビル表面の摩耗・欠
損等がなかった場合でも、出力パターンが不良品を示す
パターンとして現れてしまい、実際は良品であるにもか
かわらず、不良品となってしまう場合がある。
【００２０】請求項１乃至３に記載の溶接検査システム
において、上記被溶接物として自動車用ワイヤーハーネ
スの溶接部を検査することができる（請求項４）。
において、上記被溶接物として自動車用ワイヤーハーネ
スの溶接部を検査することができる（請求項４）。
【００２１】請求項１乃至４に記載の溶接検査システム
を、上記溶接装置の稼働時に連動させるインライン方式
で行うことができ（請求項５）、そうすることにより、
正味の製作時間と別に溶接検査の時間を取る必要がない
ので、インラインを外れた後に行う受け取り検査に比
べ、製作時間を大幅に短縮できる。
を、上記溶接装置の稼働時に連動させるインライン方式
で行うことができ（請求項５）、そうすることにより、
正味の製作時間と別に溶接検査の時間を取る必要がない
ので、インラインを外れた後に行う受け取り検査に比
べ、製作時間を大幅に短縮できる。
【００２２】
【実施の形態】以下、図１及び図２を参照して、この発
明の実施の形態を説明する。この実施形態では、自動車
用ワイヤーハーネスの製造ラインにおいて、そのコネク
タ端子と電線を超音波溶接で接続したものの溶接部につ
いて、その接続状態を検査する場合を取り挙げるが、被
溶接物や溶接方法がこれらに限られるものではない。
明の実施の形態を説明する。この実施形態では、自動車
用ワイヤーハーネスの製造ラインにおいて、そのコネク
タ端子と電線を超音波溶接で接続したものの溶接部につ
いて、その接続状態を検査する場合を取り挙げるが、被
溶接物や溶接方法がこれらに限られるものではない。
【００２３】図１は、前記製造ラインの内、超音波溶接
工程のブロックのみを模式的に示したものであり、この
実施形態の検査システムは超音波溶接装置１０に接続さ
れ、検査は、その超音波溶接装置１０の稼働時にその装
置に連動させて行う、インライン方式の検査である。
工程のブロックのみを模式的に示したものであり、この
実施形態の検査システムは超音波溶接装置１０に接続さ
れ、検査は、その超音波溶接装置１０の稼働時にその装
置に連動させて行う、インライン方式の検査である。
【００２４】前記超音波溶接装置１０は、起振ユニット
Ｕの前方にホーン１１が突出し、そのホーン１１の先端
に溶接ヘッド１２が取り付けられ、その溶接ヘッド１２
の下面に溶接チップ１３が設けられている。その溶接ヘ
ッド１２の下面に対向して、被溶接物の端子ａと電線ｂ
が載置されるアンビル１４が設けられている。
Ｕの前方にホーン１１が突出し、そのホーン１１の先端
に溶接ヘッド１２が取り付けられ、その溶接ヘッド１２
の下面に溶接チップ１３が設けられている。その溶接ヘ
ッド１２の下面に対向して、被溶接物の端子ａと電線ｂ
が載置されるアンビル１４が設けられている。
【００２５】前工程から、図示しない供給機構によって
端子ａと電線ｂがアンビル１４上に送られてくると、そ
れら端子ａと電線ｂを溶接チップ１３で挟んだ状態でホ
ーン１１により、それらが加圧されるとともに、ホーン
１１が図の矢印で示すように水平方向に振動し、溶接チ
ップ１３に超音波による振動エネルギーを与える。そう
すると、端子ａと電線ｂの接触面の被膜が破壊され、溶
接チップ１３と端子ａと電線ｂとの間に振動熱（摩擦
熱）が発生し、この振動熱によって再結晶溶接が行わ
れ、端子ａと電線ｂが接続される。
端子ａと電線ｂがアンビル１４上に送られてくると、そ
れら端子ａと電線ｂを溶接チップ１３で挟んだ状態でホ
ーン１１により、それらが加圧されるとともに、ホーン
１１が図の矢印で示すように水平方向に振動し、溶接チ
ップ１３に超音波による振動エネルギーを与える。そう
すると、端子ａと電線ｂの接触面の被膜が破壊され、溶
接チップ１３と端子ａと電線ｂとの間に振動熱（摩擦
熱）が発生し、この振動熱によって再結晶溶接が行わ
れ、端子ａと電線ｂが接続される。
【００２６】他方、検査システムは、データ管理のパー
ソナルコンピュータ１と、それに接続されたモニタ２
と、溶接中の各時点での溶接装置の出力を検出する検出
器３を有している。検出器３の入力端子は、超音波溶接
装置１０の図示しないコントローラに接続されており、
出力端子は前記パーソナルコンピュータ１の入力端子に
接続されている。そのパーソナルコンピュータ１には、
予め選定した接続状態の良好な端子ａと電線ｂの溶接時
の溶接装置１０の正常出力パターンがデータとして登録
されており、パーソナルコンピュータ１は、そのデータ
と、前記検出器３が検出し、パーソナルコンピュータ１
に入力された溶接時の溶接装置１０の出力パターンを比
較（パターンマッチング）する機能を有する。以上が、
この実施形態の超音波溶接装置１０とそれに接続された
検査システムの全体構成であるが、次に、その作用を説
明する。
ソナルコンピュータ１と、それに接続されたモニタ２
と、溶接中の各時点での溶接装置の出力を検出する検出
器３を有している。検出器３の入力端子は、超音波溶接
装置１０の図示しないコントローラに接続されており、
出力端子は前記パーソナルコンピュータ１の入力端子に
接続されている。そのパーソナルコンピュータ１には、
予め選定した接続状態の良好な端子ａと電線ｂの溶接時
の溶接装置１０の正常出力パターンがデータとして登録
されており、パーソナルコンピュータ１は、そのデータ
と、前記検出器３が検出し、パーソナルコンピュータ１
に入力された溶接時の溶接装置１０の出力パターンを比
較（パターンマッチング）する機能を有する。以上が、
この実施形態の超音波溶接装置１０とそれに接続された
検査システムの全体構成であるが、次に、その作用を説
明する。
【００２７】この溶接検査は、前記したように、溶接時
の溶接装置１０の出力を検出し、その出力を、予め選定
した接続状態の良好な被溶接物の溶接時の正常出力パタ
ーンと比較して、被溶接物の接続状態の良否を判定する
ものであるが、そのためには、予め、実験等で選定した
接続状態の良好な被溶接物の溶接時に入力した所定量の
エネルギーを溶接装置１０に入力して行う。すなわち、
その所定量の入力エネルギーは製造条件である。これ
は、入力に過不足があることに基づく誤判定を防ぐため
であり、入力を前記所定量より大きくして溶接すれば、
被溶接物たる端子ａや電線ｂの欠損や仮置き状態の不
良、あるいは、溶接チップ１３の端面やアンビル１４表
面の摩耗・欠損等があっても、出力パターンが良品を示
すパターンとして表れてしまう場合があり、その場合に
は被溶接物の欠損を見落としたり、溶接チップ１３の交
換時期を逸したりし、逆に、入力を前記所定量より小さ
い状態で溶接した場合には、被溶接物の欠損や仮置き状
態の不良、あるいは、溶接チップ１３の端面やアンビル
１４表面の摩耗・欠損等がなかった場合でも、出力パタ
ーンが不良品を示すパターンとして表れてしまい、実際
は良品であるにもかかわらず、不良品となってしまう場
合があるからである。
の溶接装置１０の出力を検出し、その出力を、予め選定
した接続状態の良好な被溶接物の溶接時の正常出力パタ
ーンと比較して、被溶接物の接続状態の良否を判定する
ものであるが、そのためには、予め、実験等で選定した
接続状態の良好な被溶接物の溶接時に入力した所定量の
エネルギーを溶接装置１０に入力して行う。すなわち、
その所定量の入力エネルギーは製造条件である。これ
は、入力に過不足があることに基づく誤判定を防ぐため
であり、入力を前記所定量より大きくして溶接すれば、
被溶接物たる端子ａや電線ｂの欠損や仮置き状態の不
良、あるいは、溶接チップ１３の端面やアンビル１４表
面の摩耗・欠損等があっても、出力パターンが良品を示
すパターンとして表れてしまう場合があり、その場合に
は被溶接物の欠損を見落としたり、溶接チップ１３の交
換時期を逸したりし、逆に、入力を前記所定量より小さ
い状態で溶接した場合には、被溶接物の欠損や仮置き状
態の不良、あるいは、溶接チップ１３の端面やアンビル
１４表面の摩耗・欠損等がなかった場合でも、出力パタ
ーンが不良品を示すパターンとして表れてしまい、実際
は良品であるにもかかわらず、不良品となってしまう場
合があるからである。
【００２８】さて、前記製造条件たるエネルギー量を入
力して超音波溶接装置１０を稼働させると、前記検出器
３は各組の端子ａと電線ｂの溶接時各時点での溶接装置
１０の出力を検出する。
力して超音波溶接装置１０を稼働させると、前記検出器
３は各組の端子ａと電線ｂの溶接時各時点での溶接装置
１０の出力を検出する。
【００２９】そして、その検出器３が検出した溶接装置
１０の各時点の出力は、前記パーソナルコンピュータ１
に送出され、そのパーソナルコンピュータ１内で、予
め、その内部に取り込んでおいた接続状態の良好な端子
ａと電線ｂの溶接時の正常出力パターンと比較（パター
ンマッチング）される。
１０の各時点の出力は、前記パーソナルコンピュータ１
に送出され、そのパーソナルコンピュータ１内で、予
め、その内部に取り込んでおいた接続状態の良好な端子
ａと電線ｂの溶接時の正常出力パターンと比較（パター
ンマッチング）される。
【００３０】例えば、接続状態の良好な端子ａと電線ｂ
の溶接時の正常出力パターンが、図２に示すＧ1 のよう
なパターンの曲線であったとする。図において、横軸は
時間ｔ（単位ｓ、秒）を表し、縦軸は装置の出力Ｐ（単
位Ｗ、ワット）を表す。その時、溶接装置１０の出力パ
ターンが、その正常出力パターンの曲線Ｇ1 に似通った
曲線であったとすれば、その時の端子ａと電線ｂの接続
状態は良好でその製品は良品であるとし、溶接装置１０
の出力が、同図に示すＧ2 のようなパターンの曲線で、
正常出力パターンの曲線Ｇ1 とかけ離れたパターンであ
ったとすれば、その時の端子ａと電線ｂの接続状態は良
好ではなく、その製品は不良であると判定するのであ
る。
の溶接時の正常出力パターンが、図２に示すＧ1 のよう
なパターンの曲線であったとする。図において、横軸は
時間ｔ（単位ｓ、秒）を表し、縦軸は装置の出力Ｐ（単
位Ｗ、ワット）を表す。その時、溶接装置１０の出力パ
ターンが、その正常出力パターンの曲線Ｇ1 に似通った
曲線であったとすれば、その時の端子ａと電線ｂの接続
状態は良好でその製品は良品であるとし、溶接装置１０
の出力が、同図に示すＧ2 のようなパターンの曲線で、
正常出力パターンの曲線Ｇ1 とかけ離れたパターンであ
ったとすれば、その時の端子ａと電線ｂの接続状態は良
好ではなく、その製品は不良であると判定するのであ
る。
【００３１】その溶接不良の原因としては、例えば、電
線ｂの素線がばらけていたり、素線の数が規定通りでな
かったりした場合に、ホーン１１で電線ｂを押圧した際
の状態が不安定で、電線ｂが均一に押圧されず、超音波
が端子ａと電線ｂに均一に伝わらなかったりした場合等
である。
線ｂの素線がばらけていたり、素線の数が規定通りでな
かったりした場合に、ホーン１１で電線ｂを押圧した際
の状態が不安定で、電線ｂが均一に押圧されず、超音波
が端子ａと電線ｂに均一に伝わらなかったりした場合等
である。
【００３２】また、この実施形態の検査システムでは、
そのような、電線ｂの素線がばらけていたり、素線の数
が規定通りでなかったりした場合等の被溶接物の欠損や
被溶接物のアンビル１４上での仮置き状態の不良等、被
溶接物側の不良に起因する溶接不良だけでなく、溶接装
置１０の溶接作用を施す部分、例えば、この実施形態の
超音波溶接装置１０の場合であれば、溶接チップ１３の
端面や、被溶接物が載置されるアンビル１４の表面が相
当するが、それらが摩耗・欠損等していた場合、そのこ
とによっても電線ｂに対するホーン１１の押圧が不均一
となり、前記した被溶接物側の不良の場合と同様、超音
波が被溶接物側に均一に伝わらずに溶接不良が生じる
が、そのような溶接装置１０側の不良に起因する溶接不
良の判定も行える。
そのような、電線ｂの素線がばらけていたり、素線の数
が規定通りでなかったりした場合等の被溶接物の欠損や
被溶接物のアンビル１４上での仮置き状態の不良等、被
溶接物側の不良に起因する溶接不良だけでなく、溶接装
置１０の溶接作用を施す部分、例えば、この実施形態の
超音波溶接装置１０の場合であれば、溶接チップ１３の
端面や、被溶接物が載置されるアンビル１４の表面が相
当するが、それらが摩耗・欠損等していた場合、そのこ
とによっても電線ｂに対するホーン１１の押圧が不均一
となり、前記した被溶接物側の不良の場合と同様、超音
波が被溶接物側に均一に伝わらずに溶接不良が生じる
が、そのような溶接装置１０側の不良に起因する溶接不
良の判定も行える。
【００３３】その場合は、溶接チップ１３の端面やアン
ビル１４の表面が摩耗・欠損等している装置で被溶接物
を溶接した際の溶接装置１０の出力パターンを、前記パ
ーソナルコンピュータ１内にデータとして登録してお
き、その登録データとインラインで溶接中の溶接装置１
０の出力パターンとを比較（パターンマッチング）し
て、溶接装置１０側の不良を判定する。また、被溶接物
側の不良については、素線のばらけや欠落のある電線ｂ
や、被溶接物のアンビル１４上への仮置き状態に不良が
ある状態に対して、正常な装置で溶接を行った際の溶接
装置１０の出力パターンを、前記パーソナルコンピュー
タ１内にデータとして登録しておき、その登録データと
インラインで溶接中の溶接装置１０の出力パターンとを
比較（パターンマッチング）して、被溶接物側の不良
（電線ｂの素線のばらけや欠落、仮置き状態の不良等）
の判定を行う。
ビル１４の表面が摩耗・欠損等している装置で被溶接物
を溶接した際の溶接装置１０の出力パターンを、前記パ
ーソナルコンピュータ１内にデータとして登録してお
き、その登録データとインラインで溶接中の溶接装置１
０の出力パターンとを比較（パターンマッチング）し
て、溶接装置１０側の不良を判定する。また、被溶接物
側の不良については、素線のばらけや欠落のある電線ｂ
や、被溶接物のアンビル１４上への仮置き状態に不良が
ある状態に対して、正常な装置で溶接を行った際の溶接
装置１０の出力パターンを、前記パーソナルコンピュー
タ１内にデータとして登録しておき、その登録データと
インラインで溶接中の溶接装置１０の出力パターンとを
比較（パターンマッチング）して、被溶接物側の不良
（電線ｂの素線のばらけや欠落、仮置き状態の不良等）
の判定を行う。
【００３４】さらに、この溶接検査では、何らかの要因
で、同じ投入エネルギー（前記した製造条件の入力エネ
ルギー）に対し、同図のＧ3 の曲線のパターンが示すよ
うな溶接の所要時間ｔ2 が基準時間ｔ1 より大きくなる
ような場合や、Ｇ4 の曲線のパターンが示すような最大
出力Ｐ2 が基準の最大出力Ｐ1 より大きくなるような場
合も判別できる。
で、同じ投入エネルギー（前記した製造条件の入力エネ
ルギー）に対し、同図のＧ3 の曲線のパターンが示すよ
うな溶接の所要時間ｔ2 が基準時間ｔ1 より大きくなる
ような場合や、Ｇ4 の曲線のパターンが示すような最大
出力Ｐ2 が基準の最大出力Ｐ1 より大きくなるような場
合も判別できる。
【００３５】以上のようにして、この実施形態では、溶
接検査を、溶接装置１０の稼働に連動させるインライン
方式で行うので、インラインを外れた後に検査を行う受
入れ検査の場合と違って、正味の製造時間以外に検査の
時間を取る必要がなく、検査を含めた全製造工程につい
て見れば、製造時間が大幅に短縮できるとともに、全製
品を検査できるので、抜き取り検査のように一部の製品
しか検査しない場合と違って、信頼性が格段に高い検査
を行うことができる。
接検査を、溶接装置１０の稼働に連動させるインライン
方式で行うので、インラインを外れた後に検査を行う受
入れ検査の場合と違って、正味の製造時間以外に検査の
時間を取る必要がなく、検査を含めた全製造工程につい
て見れば、製造時間が大幅に短縮できるとともに、全製
品を検査できるので、抜き取り検査のように一部の製品
しか検査しない場合と違って、信頼性が格段に高い検査
を行うことができる。
【００３６】このような溶接検査システムは、自動車用
ワイヤーハーネスの溶接部の検査に適用することがで
き、近年、電子部品の搭載が増加の一途にある自動車用
ワイヤーハーネスの生産工程では、この量産型で、正味
の製造時間以外に検査時間を要しない検査システムは大
いに有効なものといえる。
ワイヤーハーネスの溶接部の検査に適用することがで
き、近年、電子部品の搭載が増加の一途にある自動車用
ワイヤーハーネスの生産工程では、この量産型で、正味
の製造時間以外に検査時間を要しない検査システムは大
いに有効なものといえる。
【００３７】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、溶接検査が、インライン方式で、全ての製品につい
て行え、かつ、良否の判定が迅速で確実に行えるという
効果がある。
ば、溶接検査が、インライン方式で、全ての製品につい
て行え、かつ、良否の判定が迅速で確実に行えるという
効果がある。
【図１】実施形態の溶接装置とそれに接続された検査装
置を示す斜視図
置を示す斜視図
【図２】溶接装置の出力パターンを示すグラフ
【図３】（ａ）に良品の溶接時の装置の出力パターンの
一例を示し、（ｂ）に不良品の溶接時の装置の出力パタ
ーンの一例を示した図
一例を示し、（ｂ）に不良品の溶接時の装置の出力パタ
ーンの一例を示した図
１ パーソナルコンピュータ ２ モニタ ３ 検出器 １０ 超音波溶接装置 １１ ホーン １２ 溶接ヘッド １３ 溶接チップ １４ アンビル ａ 端子 ｂ 電線 Ｇ1 、Ｇ2 、Ｇ3 、Ｇ4 溶接装置の出力パターンを示
す曲線
す曲線
Claims (5)
- 【請求項１】 溶接時の溶接装置の出力を検出し、その
出力を、予め選定した接続状態の良好な被溶接物の溶接
時の正常出力パターンと比較して、被溶接物の接続状態
の良否を判定する溶接検査システム。 - 【請求項２】 溶接時の溶接装置の出力を検出し、その
出力を、予め選定した溶接作用を施す部分が摩耗・欠損
している溶接装置で溶接を行った際のその溶接装置の出
力パターン、又は、欠損した状態の被溶接物に対して溶
接を行った際の溶接装置の出力パターンと比較して、前
記溶接装置の溶接作用を施す部分の摩耗・欠損状態、又
は、被溶接物の欠損の有無を判定する溶接検査システ
ム。 - 【請求項３】 予め選定した溶接作用を施す部分が摩耗
・欠損していない溶接装置で、かつ、欠損のない被溶接
物に対して溶接して良好な接続状態が得られたその際に
入力した所定量のエネルギーを溶接装置に入力するとい
う条件下で適用するようにしたことを特徴とする請求項
１又は２に記載の溶接検査システム。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか一つに記載の
溶接検査システムにおいて、上記被溶接物を自動車用ワ
イヤーハーネスの溶接部としたもの。 - 【請求項５】 上記検査システムを、上記溶接装置の稼
働時に連動させるインライン方式で行うようにしたこと
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の溶
接検査システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9013685A JPH10213430A (ja) | 1997-01-28 | 1997-01-28 | 溶接検査システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9013685A JPH10213430A (ja) | 1997-01-28 | 1997-01-28 | 溶接検査システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10213430A true JPH10213430A (ja) | 1998-08-11 |
Family
ID=11840054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9013685A Pending JPH10213430A (ja) | 1997-01-28 | 1997-01-28 | 溶接検査システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10213430A (ja) |
-
1997
- 1997-01-28 JP JP9013685A patent/JPH10213430A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |