JPH11138291A - 溶接装置における溶接品質判定装置 - Google Patents
溶接装置における溶接品質判定装置Info
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- JPH11138291A JPH11138291A JP9304131A JP30413197A JPH11138291A JP H11138291 A JPH11138291 A JP H11138291A JP 9304131 A JP9304131 A JP 9304131A JP 30413197 A JP30413197 A JP 30413197A JP H11138291 A JPH11138291 A JP H11138291A
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- JP
- Japan
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- welding
- temperature
- work
- quality
- penetration
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- Laser Beam Processing (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ワークの片面側からの入熱で溶接を行う場合
の溶接品質の良否をワークの板厚のばらつきに係り無く
正確に判定できるようにする。 【解決手段】 ワーク溶接部Ｗａの入熱面の裏側の温度
を赤外線温度センサ等の温度計測手段２で計測する。溶
接時に温度計測手段２の出力信号を判定手段４に入力
し、計測された温度データに基づいて溶接の良否を判定
する。裏面側の温度は、溶け込み部がワーク裏面に近づ
くに従って上昇し、溶け込み部とワーク裏面との間の距
離を表すパラメータになる。従って、ワークＷの板厚の
ばらつきがあっても、溶け込みが充分か否かを裏面側の
温度に基づいて正確に判別できる。
の溶接品質の良否をワークの板厚のばらつきに係り無く
正確に判定できるようにする。 【解決手段】 ワーク溶接部Ｗａの入熱面の裏側の温度
を赤外線温度センサ等の温度計測手段２で計測する。溶
接時に温度計測手段２の出力信号を判定手段４に入力
し、計測された温度データに基づいて溶接の良否を判定
する。裏面側の温度は、溶け込み部がワーク裏面に近づ
くに従って上昇し、溶け込み部とワーク裏面との間の距
離を表すパラメータになる。従って、ワークＷの板厚の
ばらつきがあっても、溶け込みが充分か否かを裏面側の
温度に基づいて正確に判別できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アーク溶接トーチ
やレーザー照射ヘッド等の溶接手段によりワークの片面
側から入熱して溶接を行う溶接装置における溶接品質の
判定装置に関する。
やレーザー照射ヘッド等の溶接手段によりワークの片面
側から入熱して溶接を行う溶接装置における溶接品質の
判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の溶接装置において、溶接
時にワークの溶接部の温度を温度計測手段で計測し、計
測された温度データに基づいて溶接品質の良否を判定す
るものは知られている（特開昭５８−１８７２６２号公
報、特開平４−８１２７８号公報、特公平６−５５３５
８号公報参照）。
時にワークの溶接部の温度を温度計測手段で計測し、計
測された温度データに基づいて溶接品質の良否を判定す
るものは知られている（特開昭５８−１８７２６２号公
報、特開平４−８１２７８号公報、特公平６−５５３５
８号公報参照）。
【０００３】そして、これらのものでは、温度計測手段
として赤外線温度センサを用い、これをワークの入熱面
側に対向配置して、ワークの溶接部の入熱面側の温度を
計測している。
として赤外線温度センサを用い、これをワークの入熱面
側に対向配置して、ワークの溶接部の入熱面側の温度を
計測している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】溶接強度を向上するに
は、溶け込み深さを充分に確保する必要があるが、入熱
面側の温度が基準値に達していても、ワークの板厚のば
らつきにより溶け込み深さが不足することがある。従っ
て、溶接部の入熱面側の温度を計測する従来の方式で
は、溶接品質の良否を正確に判定することはできない。
は、溶け込み深さを充分に確保する必要があるが、入熱
面側の温度が基準値に達していても、ワークの板厚のば
らつきにより溶け込み深さが不足することがある。従っ
て、溶接部の入熱面側の温度を計測する従来の方式で
は、溶接品質の良否を正確に判定することはできない。
【０００５】本発明は、以上の点に鑑み、溶接品質の判
定精度を向上することを課題としている。
定精度を向上することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明は、ワークの溶接部の入熱面の裏側の温度を計測
する温度計測手段と、溶接時に温度計測手段で計測され
た温度データに基づいて溶接品質の良否を判定する判定
手段と、を備えている。
本発明は、ワークの溶接部の入熱面の裏側の温度を計測
する温度計測手段と、溶接時に温度計測手段で計測され
た温度データに基づいて溶接品質の良否を判定する判定
手段と、を備えている。
【０００７】溶接部の入熱面の裏側の温度は、溶け込み
部がワーク裏面に近づくに従って上昇し、溶け込み部と
ワーク裏面との間の距離を表すパラメータとなる。そし
て、溶け込み部がワーク裏面に充分に接近していない溶
け込み不足状態では裏側の温度も左程上昇せず、これは
ワークの板厚がばらついても同じである。従って、温度
計測手段で計測された裏側の温度データに基づく判定を
行う本発明によれば、溶接品質の良否をワークの板厚の
ばらつきに係り無く正確に判定できる。
部がワーク裏面に近づくに従って上昇し、溶け込み部と
ワーク裏面との間の距離を表すパラメータとなる。そし
て、溶け込み部がワーク裏面に充分に接近していない溶
け込み不足状態では裏側の温度も左程上昇せず、これは
ワークの板厚がばらついても同じである。従って、温度
計測手段で計測された裏側の温度データに基づく判定を
行う本発明によれば、溶接品質の良否をワークの板厚の
ばらつきに係り無く正確に判定できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、アーク溶接トーチやレー
ザー照射ヘッドから成る溶接手段１を有する溶接装置を
示しており、２枚のワークＷの突き合せ部Ｗａにワーク
Ｗの片面、即ち、上面側から溶接手段１により入熱し、
溶接手段１を突き合せ部Ｗａに沿って移動させてワーク
Ｗの突き合せ溶接を行う。
ザー照射ヘッドから成る溶接手段１を有する溶接装置を
示しており、２枚のワークＷの突き合せ部Ｗａにワーク
Ｗの片面、即ち、上面側から溶接手段１により入熱し、
溶接手段１を突き合せ部Ｗａに沿って移動させてワーク
Ｗの突き合せ溶接を行う。
【０００９】ワークＷのセット位置の下方には、温度計
測手段たる非接触式温度センサ、例えば、赤外線温度セ
ンサ２が溶接部たるワークＷの突き合せ部Ｗａを指向す
るように配置されており、突き合せ部Ｗａの入熱面の裏
側、即ち、下面側の温度を赤外線温度センサ２で計測し
得るようにしている。尚、図１に示すものでは、赤外線
温度センサ２を突き合せ部Ｗａの直下に配置している
が、突き合せ部Ｗａの斜め下方に突き合せ部Ｗａを指向
するよう傾斜姿勢で赤外線温度センサ２を配置しても良
い。また、突き合せ部Ｗａの長さが長い場合には、その
長手方向に間隔を存して赤外線温度センサ２を複数設け
ても良い。
測手段たる非接触式温度センサ、例えば、赤外線温度セ
ンサ２が溶接部たるワークＷの突き合せ部Ｗａを指向す
るように配置されており、突き合せ部Ｗａの入熱面の裏
側、即ち、下面側の温度を赤外線温度センサ２で計測し
得るようにしている。尚、図１に示すものでは、赤外線
温度センサ２を突き合せ部Ｗａの直下に配置している
が、突き合せ部Ｗａの斜め下方に突き合せ部Ｗａを指向
するよう傾斜姿勢で赤外線温度センサ２を配置しても良
い。また、突き合せ部Ｗａの長さが長い場合には、その
長手方向に間隔を存して赤外線温度センサ２を複数設け
ても良い。
【００１０】赤外線温度センサ２の出力信号は表示器３
とコンピュータから成る判定手段４とに入力され、表示
器３により赤外線温度センサ２で計測された温度が表示
されると共に、判定手段４により赤外線温度センサ２で
計測された温度データに基づく溶接品質の良否判定が行
われる。
とコンピュータから成る判定手段４とに入力され、表示
器３により赤外線温度センサ２で計測された温度が表示
されると共に、判定手段４により赤外線温度センサ２で
計測された温度データに基づく溶接品質の良否判定が行
われる。
【００１１】図２は、溶接手段１を所定の一定速度で移
動して溶接を行ったときに赤外線温度センサ２で計測さ
れた温度の変化を示している。図２のａ線はワークＷの
板厚が薄い場合の温度変化、ｂ線は板厚が厚い場合の温
度変化である。板厚が薄いときは、図４（Ａ）に示す如
く、溶け込み部ｍがワークＷの裏面に達して、突き合せ
部Ｗａが板厚全域に亘って溶接されるが、板厚が厚いと
きは、図４（Ｂ）に示す如く、溶け込み部ｍがワークＷ
の裏面に達せず、溶け込み不足となる。ここで、板厚差
があっても入熱面側の温度に左程の差は生じないが、入
熱面の裏側の温度は溶け込み部ｍが裏面に近付くにつれ
て上昇し、板厚差によって大きな差を生ずる。
動して溶接を行ったときに赤外線温度センサ２で計測さ
れた温度の変化を示している。図２のａ線はワークＷの
板厚が薄い場合の温度変化、ｂ線は板厚が厚い場合の温
度変化である。板厚が薄いときは、図４（Ａ）に示す如
く、溶け込み部ｍがワークＷの裏面に達して、突き合せ
部Ｗａが板厚全域に亘って溶接されるが、板厚が厚いと
きは、図４（Ｂ）に示す如く、溶け込み部ｍがワークＷ
の裏面に達せず、溶け込み不足となる。ここで、板厚差
があっても入熱面側の温度に左程の差は生じないが、入
熱面の裏側の温度は溶け込み部ｍが裏面に近付くにつれ
て上昇し、板厚差によって大きな差を生ずる。
【００１２】そして、溶け込みが充分な場合は、図２の
ａ線の如く、ピーク温度ＴＰが所定のしきい値ＹＴＰ以
上になると共に、ＹＴＰ以上の温度保持時間ＴＭも所定
のしきい値ＹＴＭ以上になる。一方、溶け込みが不足し
ている場合は、図２のｂ線の如く、ピーク温度ＴＰがＹ
ＴＰに達せず、また、達したとしても温度保持時間ＴＭ
がＹＴＭに達しなくなる。そこで、判定手段４によりＴ
Ｍ≧ＹＴＭになったか否かを判別し、ＴＭ≧ＹＴＭのと
きは溶接品質が「良」と判定し、ＴＭ＜ＹＴＭのときは
溶接品質が「不良」と判定する。そして、「不良」と判
定されたときは、溶接手段１の移動速度等の溶接条件を
修正し、溶接不良を生じないようにする。
ａ線の如く、ピーク温度ＴＰが所定のしきい値ＹＴＰ以
上になると共に、ＹＴＰ以上の温度保持時間ＴＭも所定
のしきい値ＹＴＭ以上になる。一方、溶け込みが不足し
ている場合は、図２のｂ線の如く、ピーク温度ＴＰがＹ
ＴＰに達せず、また、達したとしても温度保持時間ＴＭ
がＹＴＭに達しなくなる。そこで、判定手段４によりＴ
Ｍ≧ＹＴＭになったか否かを判別し、ＴＭ≧ＹＴＭのと
きは溶接品質が「良」と判定し、ＴＭ＜ＹＴＭのときは
溶接品質が「不良」と判定する。そして、「不良」と判
定されたときは、溶接手段１の移動速度等の溶接条件を
修正し、溶接不良を生じないようにする。
【００１３】尚、溶け込みが充分な場合は温度変化が急
になり、溶け込みが不足する場合は温度変化が緩やかに
なる。そして、温度変化の微分値を取ると、溶け込みが
充分な場合は、図３のａ線の如く、微分ピーク値ＤＴＰ
が所定のしきい値ＹＤＴＰ以上になり、溶け込みが不足
する場合は、図３のｂ線の如く、微分ピーク値ＤＴＰが
ＹＤＴＰに達しなくなる。従って、ＤＴＰ≧ＹＤＴＰに
なったか否かで溶接品質の良否を判定することも可能で
ある。
になり、溶け込みが不足する場合は温度変化が緩やかに
なる。そして、温度変化の微分値を取ると、溶け込みが
充分な場合は、図３のａ線の如く、微分ピーク値ＤＴＰ
が所定のしきい値ＹＤＴＰ以上になり、溶け込みが不足
する場合は、図３のｂ線の如く、微分ピーク値ＤＴＰが
ＹＤＴＰに達しなくなる。従って、ＤＴＰ≧ＹＤＴＰに
なったか否かで溶接品質の良否を判定することも可能で
ある。
【００１４】図５は別の実施形態を示しており、このも
のでは、２枚のワークＷの重ね合せ部Ｗｂに溶接手段１
により上面側から入熱して、ワークＷの重ね合せ溶接を
行っている。そして、ワークＷのセット位置の下方に溶
接部たるワークＷの重ね合せ部Ｗｂを指向するように赤
外線温度センサ２を配置し、赤外線温度センサ２の出力
信号を表示器３とコンピュータから成る判定手段４とに
入力して、判定手段４により赤外線温度センサ２で計測
される重ね合せ部Ｗｂの入熱面の裏側の温度データに基
づいて上記実施形態と同様に溶接品質の良否を判定す
る。
のでは、２枚のワークＷの重ね合せ部Ｗｂに溶接手段１
により上面側から入熱して、ワークＷの重ね合せ溶接を
行っている。そして、ワークＷのセット位置の下方に溶
接部たるワークＷの重ね合せ部Ｗｂを指向するように赤
外線温度センサ２を配置し、赤外線温度センサ２の出力
信号を表示器３とコンピュータから成る判定手段４とに
入力して、判定手段４により赤外線温度センサ２で計測
される重ね合せ部Ｗｂの入熱面の裏側の温度データに基
づいて上記実施形態と同様に溶接品質の良否を判定す
る。
【００１５】尚、重ね合せ溶接を行う場合は、重ね合せ
部Ｗｂの裏面に熱電対等の接触式温度センサを貼り付け
て温度計測を行うことも可能である。然し、赤外線温度
センサ２のような非接触式温度センサを用いた方が、手
数をかけずに効率的に計測を行うことができ、また、貫
通溶接を生じても温度センサは損傷せず、有利である。
部Ｗｂの裏面に熱電対等の接触式温度センサを貼り付け
て温度計測を行うことも可能である。然し、赤外線温度
センサ２のような非接触式温度センサを用いた方が、手
数をかけずに効率的に計測を行うことができ、また、貫
通溶接を生じても温度センサは損傷せず、有利である。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、溶接品質の良否をワークの板厚のばらつきに
係り無く正確に判定でき、品質保証の確実性が向上す
る。
によれば、溶接品質の良否をワークの板厚のばらつきに
係り無く正確に判定でき、品質保証の確実性が向上す
る。
【図１】 本発明装置の第１実施形態を示すブロック図
【図２】 溶接部の裏側の温度変化を示すグラフ
【図３】 温度変化の微分値を示すグラフ
【図４】 （Ａ）（Ｂ）溶接部の溶け込み具合を示す図
【図５】 本発明装置の第２実施形態を示すブロック図
Ｗ ワーク Ｗａ 突き合
せ部（溶接部） Ｗｂ 重ね合せ部（溶接部） １ 溶接手
段 ２ 赤外線温度センサ（温度計測手段） ４ 判定手段
せ部（溶接部） Ｗｂ 重ね合せ部（溶接部） １ 溶接手
段 ２ 赤外線温度センサ（温度計測手段） ４ 判定手段
Claims (1)
- 【請求項１】 溶接手段によりワークの片面側から入熱
して溶接を行う溶接装置における溶接品質の判定装置で
あって、 ワークの溶接部の入熱面の裏側の温度を計測する温度計
測手段と、 溶接時に温度計測手段で計測された温度データに基づい
て溶接品質の良否を判定する判定手段と、 を備えることを特徴とする溶接装置における溶接品質判
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9304131A JPH11138291A (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 溶接装置における溶接品質判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9304131A JPH11138291A (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 溶接装置における溶接品質判定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11138291A true JPH11138291A (ja) | 1999-05-25 |
Family
ID=17929420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9304131A Withdrawn JPH11138291A (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 溶接装置における溶接品質判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11138291A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002225140A (ja) * | 2001-01-30 | 2002-08-14 | Honda Motor Co Ltd | 接合検査方法 |
| JP2007064757A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Matsushita Electric Works Ltd | 接点接合部の検査方法 |
| JP2010513883A (ja) * | 2006-12-21 | 2010-04-30 | テルモゼンゾリーク ゲーエムベーハー | 材料接合部の自動試験方法 |
| JP2011210884A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Mitsubishi Electric Corp | はんだ接合部の品質管理方法および品質管理装置 |
| CN104302435A (zh) * | 2012-05-15 | 2015-01-21 | 丰田自动车株式会社 | 焊接方法、焊接装置以及电池的制造方法 |
| CN105436651A (zh) * | 2015-09-22 | 2016-03-30 | 武汉博联特科技有限公司 | 避免激光照射位置偏离造成器件烧毁的装置及其方法 |
-
1997
- 1997-11-06 JP JP9304131A patent/JPH11138291A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002225140A (ja) * | 2001-01-30 | 2002-08-14 | Honda Motor Co Ltd | 接合検査方法 |
| JP4587575B2 (ja) * | 2001-01-30 | 2010-11-24 | 本田技研工業株式会社 | 接合検査方法 |
| JP2007064757A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Matsushita Electric Works Ltd | 接点接合部の検査方法 |
| JP2010513883A (ja) * | 2006-12-21 | 2010-04-30 | テルモゼンゾリーク ゲーエムベーハー | 材料接合部の自動試験方法 |
| JP2011210884A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Mitsubishi Electric Corp | はんだ接合部の品質管理方法および品質管理装置 |
| CN104302435A (zh) * | 2012-05-15 | 2015-01-21 | 丰田自动车株式会社 | 焊接方法、焊接装置以及电池的制造方法 |
| CN105436651A (zh) * | 2015-09-22 | 2016-03-30 | 武汉博联特科技有限公司 | 避免激光照射位置偏离造成器件烧毁的装置及其方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050201 |