JPS62200656A - キヤストオン溶接部の欠陥検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はキャストオン溶接によって製造された鉛蓄電池
極板群の溶接欠陥を検出する方法に関するものである。

従来の技術 従来、鉛蓄電池の極板群は、溶接を行なった後、抜き取
りによって溶接部の引張強さを調べ〔いた。破壊検査で
あるため抜き取りの間隔をあまり短かくすることはでき
ず、１日に数回が限度であるから１品質を維持する上で
十分とはいえなかった。

発明が解決しようとする問題点 上記のように従来は抜き取りによって行なっていた溶接
の良否判定は品質維持の上で七分ではない。殊に近年需
要が伸び゛〔きている小形シール鉛蓄電池においでは極
板群の構成が陽極２枚、陰極３枚などのように少なくな
っているので、極板り枚の溶接不良は致命的な重大欠陥
に・つながる。

本発明は上記問題点を解決することを目的とする。

問題点を解決するｔこめの手段 この目的を達成するために、キャストオン溶接工程の直
後に、超音波探傷法を応用した非破壊検査によって無人
にＣ溶接欠陥の有無を全数検査する。

超音波探傷法手動で行なう場合はプローブを直接検査部
位に接触させるコンタクト方式で十分であるが、自動化
するには極板群の寸法公差のためプローブの接触が不確
実になりやすいので、プローブを離し゛〔設置できる水
浸法を用いる。しかしながら鉛蓄電池の極板群は組立の
最終工程におい°〔高電圧を印加し、陽極と陰極間の短
絡不良を検出するため、極板群に水分が多世に付着する
ことは許されないので、プローブの方を水面下に匠き、
極板群を倒立させて水中にストラップが完全には浸らな
い深さまで沈めるように止める。キャストオン溶接工程
では極板群を倒立させ〔溶接し゛〔おり、そのまま倒立
状態で取出して本検出方法を行なえばよいので、このこ
とは何ら不都合でなく、むしろ本検出方法を採用した装
置設計上有利である。

また、キャストオン溶接時の欠陥は、ストラップの表面
近くに発生しやすいことかわかっているが、上記水浸法
によって探傷を行なうと、ストラップ表面からの反射波
（以下表面波と呼ぶ）か強いため、表面近くに存在する
欠陥を検出することが難しく欠陥の大きさを知ることは
さらに困難である。

本方法では次のようにしてこの問題点を解消し、表面近
くの欠陥をも確実に検出し大きさを推定できることを特
徴とする。

まず、欠陥を検出すべきストラップをプローブ上方に置
いて探傷を行ない、その反射波をアナログ／ディジタル
変換（以下Ａ／Ｌ）変換と呼ぶ）シ、ディジタルメモリ
　（以下単にメモリと呼ぶ）上に記憶させる。

次いでストラップと同組成の合金を用いてストラップよ
りは厚く作られ、かつ予め欠陥の無いことが確認されて
いるブロックをプローブの上方に導き、このブロックか
らの反射波データをＡ／１）変換した後、前記メモリと
は別のメモリ上に記憶させる。

このようにして２・つのメモリ上に記憶されたデータに
対し、前者から後者を減算する処理を行ｔい、このデー
タをメモリ　（前記２・つのメモリのいずれかでもよい
し、別の第３のメモリでもよい）に展開する。

これにより得られたデータは表面波星ζよる影響が実用
上十分な程度に打消されるので、表面波に重なって検出
できなかったストラップ表口に近い欠陥をも確実に検出
することができる。

作用 超音波探傷法の応用によりストラップ溶接部の全数検査
が可能となる。

また欠陥の無いブロックからの反射波データと組合わせ
ることによりストラップ表面に近い欠陥をも検出可能と
なる。

実施例 第１図は本発明の方法に使われ１こ装置のプローブ周辺
を示ｔ０水中に浸漬されたプローブにより溶接部の探傷
を行なう。基準片３は表面波の影響を打消すデータを採
取するために用いる。

第２図のり、はストラップ溶接部の探傷によっ°Ｃ得ら
れる反射波の波形、Ｓは表面波、Ｂは底面波、ＦとＦ′
が溶接欠陥からの反射波である。

Ｄ、は基準片３の探傷によって得られる反射波の波形、
Ｓ′は表面波、Ｆ′は底面波である。

Ｄ、−Ｄ、は、波形Ｄ１から波形り、を減算した結果を
示す。表面波の影響か打消され、表面に近い欠陥からの
反射波Ｆ′も明確に現われＣいる。

第３図は本発明の方法に使われた装置の制御部を現わす
模式図で、全体は「制御回路」によりシステム制御装置
からの指令に従っ°Ｃ駆動される。プローブ４の直上に
ストラップを位置せしめ、このときデータ取込回路をス
タートさせテ反射波のＡ／Ｄ変換結果をメモＵ　Ｄへ４
１に記債六捗ス−玲Ｉハア註１仏汁ｒｒｅｒ、トｒ　　
ｒ　ｋ−ｒボ餠＋ｒｒｒ　　イメモリＤＭ、に記憶させ
る。

その後、「減算回路」を起動してＤＭ、のデータからＤ
Ｍ、のデータを減算し、その結果をＤＭ、にもどす。こ
のとき減算結果を記憶するメモリはＤＭ、　、ＤＭ、と
は別に用意しでもよいが１図ではＤＭ、にもどすものと
して示した。

最後に「判定回路」を起動して欠陥の有無、大きさを調
べ、許容限度を超える欠陥が存在する場合はＮＧ倍信号
システム制御装置にもどす。

第３図に破線で囲んだ部分はそれぞれ専用の回路を設計
してもよいが、現在では優秀なマイクロプロセッサが安
価に入手でき、処理速度面でも十分実用になるので、本
装置も実際にはこの部分にマイクロプロセッサを用い、
ノットウェアによっＣ同等の機能を実現している。

ｔｆ！Ｊ４図はキャストオン溶接の方法を示す模式図で
４枚の極板耳部のうち右側２枚に溶接欠陥が発生した場
合を示した。

第５図はキャストオン溶接後の極板群の外観を示す。

先ずキャストオン溶接は第４図に示ｔように、鋳型７に
鉛（または鉛合金）溶湯２′を注入し、そこへ上方から
極板耳部ｌを降下させ°〔浸漬させ、その後冷却ｒるこ
とによってストラップ２が形成され、第５図に示す極板
群となる。８．８′は陽、陰極柱、９．１０は陽、陰極
板、１１は隔離板である。

極板耳部ｌと鉛溶湯２′とは明確な境界を残さずに接合
され゛〔いれば良好であるが、まれに溶湯上に浮いてい
る酸化物を巻込むなどの原因で溶接が不十分になること
がある。第４図には４枚の極板耳部ｌのうら、左側２枚
が良好に溶接され、右側２枚に溶接欠陥１２が残ったと
きの状態を模式的に示した。

このような溶接欠陥を自動的に検出する本発明の方法に
使われた装置を示す第り図において、プローブ４は水浸
用を用い、容器６の水５の中に完全に浸漬され〔いる。

検査を行なう極板群は上方から倒立の状態で下降させ、
水中にストラップ２が完全２とは漬らない状態でプロー
ブ４と相対している。

ここでプローブ４から超音波を送信すると、超音波はス
トラップ表面と溶接欠陥とストラップ底面で反射される
。ここではそれぞれ表面波、欠陥波、底面波と呼び１図
中にはＳ、Ｆ、８と表わす。プローブ４にもどった反射
波のエネルギーを時間に対してプロットすると例えば第
２図のり、と書いたような曲線となる。ストラップ内で
の音速は一定であるから１時間軸は距離に比例するので
Ｆと示した欠陥波を返す欠陥はストラップの中はどにあ
り、Ｆ′と示した欠陥波を返す欠陥はストラップ表面近
（にあることを示している。ところで第４図に示したよ
うに溶接欠陥１２は、ストラップの表面近くに存在する
ことが多く、第２図のＦ′のように表面波と重なってし
まい、欠陥があるにもかかわらず検出が難しい。」）１
の例ではＷと示した範囲に存在する欠陥でないと確実な
検出は困難であり、キャストオン溶接部の欠陥検出装置
として十分女熟＋ｒ’０ん繻Ｊで１１スふ２寸−１１−
介？、護本装置では次のよう女改良によって、表面に近
い欠陥に対し°〔も実用上十分な検出能力をもつことを
特徴とする。

すなわら、まず欠陥を検出すべきストラップについて探
傷を行なう。このとき得られる波形は例えばり、に示し
たような形であるか、これを８３図に示すようにＡ／Ｄ
変換し、メモリＤＭ、に記憶する。

次いで基準片３に・ついて探傷を行なう。このとき得ら
れる波形はり、のようになる。これを同じ（Ａ／Ｄ変換
しメモ！ＩＤＭ、上に記憶する。

その後２・つのメモリ上に記憶されたデータに対し、Ｄ
Ｍ、のメモリの内容からＤＭ、のメモリの内容を減算し
、その結果をＤＭ、にもどす操作を行なう。この時点で
ＤＭ、には第２図のり、−Ｄ、と示したように表面波の
影響が実用上十分に打消された波形データが記憶されて
いる。

この結果、本装置によれば第２図にＷと示した範囲に存
在する欠陥を確実に検出すると共に欠陥波の高さから欠
陥の大きさを推定することも可能である。

発明の効果 上述のように本発明の方法により、キャストオン溶接部
に発生する欠陥を確実に検出することができ、不良品出
荷のおそれが皆無となる点工業的価値極めて大なるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に使われた装置のプローブ部分の
説明図、＠２図は波形の説明図、第３図は本発明の方法
に使われた装置の制御部を現わす模式図、第４図はキャ
ストオン溶接の方法を示す模式図、第５図はキャストオ
ン溶接後の極板群の外観図である。 １は極板耳部、２はストラップ、３は基準片、４はプロ
ーブ、５は水、１２は溶接欠陥、ＤＭ。 およびＤＭ、はメモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉛蓄電池のキャストオン溶接部の欠陥を超音波探傷法に
   よって検出する方法であって、水浸式プローブを水面下
   に置き、その上方に極板群を倒立させて水面に欠陥を検
   出すべきストラップが完全には浸らない深さまで沈めた
   後、プローブから超音波を送信し、ストラップからの反
   射波データをメモリ上に記憶し、次いで、ストラップと
   同組成の合金を用いてストラップよりは厚く作られ、か
   つ予め欠陥の無いことが確認されているブロックからの
   反射波データを別のメモリ上に記憶し、２つのメモリ上
   に記憶されたデータを減算処理して得られたデータを用
   いて欠陥の有無を判定することを特徴とするキャストオ
   ン溶接部の欠陥検出方法。