JPS6232036B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気溶接の溶接強度を判定するための
溶接波形比較方法に関する。

溶接の一方法として２種の金属をつき合わせ、
そこに一定の電流を流すことにより溶接する抵抗
溶接がある。従来、この溶接の強度は溶接後にそ
の溶接箇所を目視によつて個々に検査していた。
これに対して本発明者等は溶接の強度を溶接電流
又は溶接電圧の波形を観測することによつて判別
できることを見出した。例えば溶接時に生じる溶
接波形オシロスコープなどに導き、その波形を表
示させ、これを観測する。しかしこのような方法
では波形判別に時間がかかり作業能率が悪く、正
確な波形判別には熟練を要するなどの不都合があ
つた。

本発明はこのような点を考慮してなされたもの
で、あらかじめ基準波形を定めこの基準波形と測
定波形とを自動的に比較し判定出力を得るもの
で、特定の比較開始点を定めて基準波形と測定波
形とのマツチングをとり相互の時間軸を合わせて
正確な比較を可能にした電気溶接の溶接波形比較
方法を提供するものである。

以下本発明を説明する。第１図において１，２
は溶接電極、３，４は電極１，２に支持され互に
当接する金属線、５は溶接電源トランス、６は測
定用標準抵抗、７は測定用標準抵抗６に生じる電
圧を取込みデジタル値に変換するアナログ−デジ
タルコンバータ部、８はメモリ部、９はメモリ部
８からの出力により比較処理を行なうマイクロコ
ンピユータなどの処理装置である。この処理装置
９には比較結果による不良の連続発生をカウント
する連続不良カウンタ、また比較結果による不良
のトータルをカウントするトータル不良カウンタ
などが内蔵される。

上記のような装置において溶接電源トランス５
から電流が供給されると、各溶接電極１，２を介
して金属線３，４に電流が流れ、この金属線３，
４が溶接される。この溶接時に測定用標準抵抗６
に溶接電圧が生じ、この電圧がアナログ−デジタ
ルコンバータ部７でデジタル信号に変換される。
このデジタル信号は溶接電圧波形に対応するもの
でメモリ部８に記憶される。この装置において先
ず良好な溶接が行なわれたときのデジタル信号を
メモリ部８に基準波形として予め記憶する。その
後溶接を行なつて得られるデジタル信号を測定波
形としてメモリ部８に記憶したのち基準波形と複
数のサンプル点で比較して溶接の良否判定を行な
う。

例えば第２図Ａに示した波形を基準波形とし、
第２図Ｂに示した波形を測定波形として、第３図
のフローチヤートによつて比較動作を説明する。
第２図において、Ａ，A′は比較開始電圧でＡ＝
A′であり、Ｂ，B′は溶接動作を開始してから電
圧がＡ，A′に達するまで、すなわち比較開始ま
での時間でこれは溶接動作毎そのときの各種条件
によつて異なる。またＣ，C′は比較開始ポイン
トを示し、Ｄ，D′はＤ＝D′で比較開始後のサン
プル抜取り時間間隔を示し、Ｅは良否判別のため
の第１許容差、Ｆは良否判別のための第２許容
差、Ｇは基準波形を記憶したときの溶接動作を開
始してから良否判別のための許容差を第１許容差
Ｅから第２許容差Ｆに変更するまでの許容差変更
時間を示し、Ｈ，H′は溶接動作を開始してから
溶接電圧が略ゼロになるまでのスイープ時間を示
し、この時間は各種条件によつて異なる。なお、
比較動作に先立つて前記各カウンタはクリアして
おく。また時間Ｂ、時間Ｇ、第１許容差Ｅ、第２
許容差Ｆをメモリ部８に設定しておく。

良好な溶接時の溶接電圧データを基準データと
してメモリ部８に記憶した状態で、測定のための
溶接動作がスタートすると、測定波形の立上がり
に応じてコンバータ部７からデジタルな測定デー
タがメモリ部８に記憶される。この溶接動作にお
いてスタートしてから電圧がA′に達するまでの
時間B′及びスイープ時間H′をカウントする。そ
して溶接動作が終了すると今回の溶接動作におけ
る測定データがメモリ部８に記憶されることにな
る。このとき時間B′、時間H′もメモリ部８に記
憶する。

溶接動作が終了すると、記憶されている基準波
形におけるデータにおいて時間Ｂが経過した後の
データと今回記憶された測定データにおいて時間
B′が経過した後のデータとを時間間隔Ｄ及び
D′でサンプリングして比較する。そして時間
Ｂ，B′経過の比較開始点から（Ｇ−Ｂ）時間が経
過するまでのデータについては基準データとの差
が第１許容差Ｅの範囲に入つているか否かによつ
て良否判別を行なう。差が第１許容差Ｅの範囲に
入つていれば連続不良カウンタをリセツトし、ま
た差が第１許容差Ｅの範囲を越えていれば連続不
良カウンタを１つカウントアツプし、またトータ
ル不良カウンタを１つカウントアツプする。すな
わち連続不良カウンタは途中で１回でも許容差内
のデータがあればリセツトされる。

また、比較開始点から（Ｇ−Ｂ）時間が経過し
た後のデータについては許容差を第１の許容差Ｅ
から第２の許容差Ｆに切換えて比較する。これは
比較を開始してから（Ｇ−Ｂ）時間が経過した後
の溶接電圧変化は比較的安定しているため良否判
別のための許容差を小さくして良否判別を行なう
必要があるためである。

こうして連続不良カウンタは各サンプル点での
比較が連続して許容差を越えときの回数をカウン
トし、トータル不良カウンタは測定データが略ゼ
ロになるまでの各サンプル点で許容差を越えた延
べ回数をカウントすることになる。そして比較中
に連続不良カウンタのカウント値が連続不良判別
のための所定の値を越えたときには不良状態が連
続して許容回数以上続いたと判断して不良信号を
出力する。また比較中にトータル不良カウンタの
カウント値がトータル不良判別のための所定の値
を越えたときには不良状態がトータルとして許容
回数以上あつたと判断してこのときも不良信号を
出力する。

また連続不良カウンタのカウント値が連続不良
判別のための所定値に達せず、またトータル不良
カウンタのカウント値もトータル不良判別のため
の所定値に達しない状態でスイープ時間H′が経
過すると良品信号を出力する。なお、スイープ時
間ＨとH′とは異なるが（Ｈ−Ｂ）時間と（H′−
B′）時間とは略同じ時間となる。従つて良品信号
を出力する時間は実際には電圧A′が検出されて
から（H′−B′）時間経過したときとなる。

なお、連続不良判別のための所定値の設定やト
ータル不良判別のための所定値の設定は実験的ま
たは経験的に定めればよい。なお、前記実施例は
溶接電流を電圧波形に変換して測定したものにつ
いて述べたが必ずしもこれに限定されるものでは
なく、溶接電圧の波形を直接測定してもあるいは
溶接電力の波形を測定してもよい。

以上のように本発明によれば比較動作を行なう
に際し、測定波形のトリガ電圧、読込速度がず
れ、基準波形との対応がとれないとき、特定のポ
イントを定めて比較開始点とし、この比較開始点
から基準波形と測定波形との比較を開始し両波形
の時間軸を合わせている。したがつて比較動作は
常に基準波形と測定波形との対応がとれた状態で
行なわれるので両波形の時間的ずれがなく、正確
な比較、判定ができる。この点、測定波形のスタ
ート時から基準波形と比較するものでは溶接抵抗
の変化などの様々な要因でスタートが遅れる場合
があるがこれを補償することができない。さらに
この正確な比較により良品信号や不良信号の発生
も正確になり溶接製品の良品選択が確実になる。
もちろんオシロスコープなどによつて観測して判
定する作業に比しその作業が著しく能率的とな
り、熟練者を養成する必要もなくなる。

尚、各ポイントの比較判定以後の方法は第３図
のフロチヤートに限定されることはなく、任意に
変更して実施できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電気溶接の電圧波形比較
方法を適用した比較判定装置を示す構成図、第２
図Ａ，Ｂは本発明を説明するための基準波形およ
び測定波形の一例を示す波形図、第３図は本発明
による比較方法の一実施例を説明するためのフロ
チヤートである。 １，２……溶接電極、３，４……金属線、５…
…溶接電源トランス、６……測定用標準抵抗、７
……アナログ−デジタルコンバータ部、８……メ
モリ部、９……処理装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶接時に測定して取出した測定波形とあらか
   じめ定めた基準波形とをデジタル化して比較し、
   溶接強度の判定を行なう場合に、溶接波形の立上
   がりの特定のポイントに比較開始点を定め、測定
   波形がこの比較開始点に達した時点から基準波形
   との比較を開始することにより基準波形と測定波
   形との比較を行なうことを特徴とする電気溶接の
   溶接波形比較方法。