JP2573377B2 - 鋼帯接続溶接部の溶接品質判定方法 - Google Patents
鋼帯接続溶接部の溶接品質判定方法Info
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- JP2573377B2 JP2573377B2 JP1325808A JP32580889A JP2573377B2 JP 2573377 B2 JP2573377 B2 JP 2573377B2 JP 1325808 A JP1325808 A JP 1325808A JP 32580889 A JP32580889 A JP 32580889A JP 2573377 B2 JP2573377 B2 JP 2573377B2
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- Japan
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- steel strip
- welding
- laser
- points
- welding quality
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
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に用いられるレ
ーザ溶接部の溶接品質の判定方法に関するものである。
ーザ溶接部の溶接品質の判定方法に関するものである。
プロセスラインとして例えば、連続溶接めっきライ
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で
溶接接続して、連続的に通板操業することにより、稼動
率を高めている。
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で
溶接接続して、連続的に通板操業することにより、稼動
率を高めている。
ところが、上記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
する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。
あると、ライン内で溶接部が破断することがあり、復旧
する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。
一般にレーザ溶接部の品質を判定する方法として、特
開昭59−212184号公報に示されているように、レーザ溶
接において、溶接中に溶融部後部の温度と溶融幅を計測
し、計測した温度と溶融幅を予め設定した値と比較して
判定する方法が知られている。
開昭59−212184号公報に示されているように、レーザ溶
接において、溶接中に溶融部後部の温度と溶融幅を計測
し、計測した温度と溶融幅を予め設定した値と比較して
判定する方法が知られている。
溶接中の溶融部後部の温度の測定は、赤外線温度計で
測定するため、溶接部表面の温度測定である。したがっ
て、表面の状態のみを再現するものであること、また、
急速な溶接冷却過程の計測であるため、その設定値は溶
接品質の変動に対するよりも過敏に変動することなどに
より、最終溶接品質を評価する指標として使うことは適
当ではなかった。
測定するため、溶接部表面の温度測定である。したがっ
て、表面の状態のみを再現するものであること、また、
急速な溶接冷却過程の計測であるため、その設定値は溶
接品質の変動に対するよりも過敏に変動することなどに
より、最終溶接品質を評価する指標として使うことは適
当ではなかった。
具体的には、溶融プールの幅と溶融部後部の温度を計
測、比較することにより溶接品質の評価指標として再現
性が得られるのは、当該実施例にみられるように、レー
ザービームを照射して接合する部分の対象母材形状が均
一な場合のみである。
測、比較することにより溶接品質の評価指標として再現
性が得られるのは、当該実施例にみられるように、レー
ザービームを照射して接合する部分の対象母材形状が均
一な場合のみである。
本発明が対象とする鋼帯接続における分野では、一般
に開先加工がシャーリングによって行われるため、接合
対象部分すなわち開先形状が変動することが避けられな
い。したがって、溶接部の断面形状（特開昭59−212184
号公報における溶込み幅と溶込み深さ）を溶融プールの
幅と溶融部後部の温度で定義づけることが困難である。
に開先加工がシャーリングによって行われるため、接合
対象部分すなわち開先形状が変動することが避けられな
い。したがって、溶接部の断面形状（特開昭59−212184
号公報における溶込み幅と溶込み深さ）を溶融プールの
幅と溶融部後部の温度で定義づけることが困難である。
本発明は、上記のような間接的な誤差の大きい指標に
よるのではなく、溶接部断面の成形形状を直接把握する
ことにより溶接の良否を判断する方法を提供することを
目的とする。
よるのではなく、溶接部断面の成形形状を直接把握する
ことにより溶接の良否を判断する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、各種のシャ
ーリング条件と溶融条件下において、レーザ溶接試験を
行い、それを通板試験したところ、溶接接合部の断面形
状が、母板の表面に比較して凸になっている溶接部と凹
みの大きい溶接部が通板中に破断するとの観察結果を得
た。
ーリング条件と溶融条件下において、レーザ溶接試験を
行い、それを通板試験したところ、溶接接合部の断面形
状が、母板の表面に比較して凸になっている溶接部と凹
みの大きい溶接部が通板中に破断するとの観察結果を得
た。
本発明は鋼帯表裏の各面で、溶接継手部の溶接線中心
とこの溶接線中心を挟んで鋼帯表面の所定位置にある２
点との計３点に、レーザ距離計を用いてレーザ光線を照
射し、該レーザ光源から前記各点までの距離をそれぞれ
測定し、該３点の測定値を基準値と比較照合し、溶接品
質の良否を判定することを特徴とする鋼帯接続溶接部の
溶接品質判定方法である。これによって、正確に溶接部
の通板中破断の有無を判定することを可能にしたもので
ある。
とこの溶接線中心を挟んで鋼帯表面の所定位置にある２
点との計３点に、レーザ距離計を用いてレーザ光線を照
射し、該レーザ光源から前記各点までの距離をそれぞれ
測定し、該３点の測定値を基準値と比較照合し、溶接品
質の良否を判定することを特徴とする鋼帯接続溶接部の
溶接品質判定方法である。これによって、正確に溶接部
の通板中破断の有無を判定することを可能にしたもので
ある。
本発明は、鋼帯溶接部の溶接線中心とその両端近傍の
２点に同時に照射したレーザ光源の投・受光距離を電気
信号に変換し、演算回路で処理した後、３点を比較する
ことにより、母材表面からの余盛高さ、及び裏波ビード
高さを算定し、その値の上限・下限（凹凸のこと）を溶
接部が破断しない良好な範囲のものを記憶装置に記憶さ
せておく。その後、溶接部の品質判定に供する溶接継手
部の溶接線中心とその両端近傍の２点に同時に照射した
レーザ光源の投・受光距離を電気信号に変換し、演算回
路で処理した後、３点比較することにより、母材表面か
らの余盛高さ及び裏波ビード高さを算定し、その値が、
前記の良好な溶接部の範囲内にあるか否かを判定し、そ
の結果を出力表示するようにした。以上の結果、通板後
に破断しない溶接品質なのかどうかの品質判定が確実に
できるようになった。
２点に同時に照射したレーザ光源の投・受光距離を電気
信号に変換し、演算回路で処理した後、３点を比較する
ことにより、母材表面からの余盛高さ、及び裏波ビード
高さを算定し、その値の上限・下限（凹凸のこと）を溶
接部が破断しない良好な範囲のものを記憶装置に記憶さ
せておく。その後、溶接部の品質判定に供する溶接継手
部の溶接線中心とその両端近傍の２点に同時に照射した
レーザ光源の投・受光距離を電気信号に変換し、演算回
路で処理した後、３点比較することにより、母材表面か
らの余盛高さ及び裏波ビード高さを算定し、その値が、
前記の良好な溶接部の範囲内にあるか否かを判定し、そ
の結果を出力表示するようにした。以上の結果、通板後
に破断しない溶接品質なのかどうかの品質判定が確実に
できるようになった。
第２図は、本発明の１実施例を示す溶接方向の断面図
である。レーザ溶接では、鋼帯３の表側にレーザ溶接ト
ーチ１を配置し、鋼帯の開先内に溶接用ビーム２を照射
して溶接部４を形成する。
である。レーザ溶接では、鋼帯３の表側にレーザ溶接ト
ーチ１を配置し、鋼帯の開先内に溶接用ビーム２を照射
して溶接部４を形成する。
第１図は第２図のＡ−Ａ矢視を示し、これに本発明を
実施するためのブロック図を併せて示したものである。
先行鋼帯３と後行鋼帯７を接合した溶接部４の表側の溶
接線中心に計測用レーザ投・受光器5bを配置し、先行鋼
帯側に計測用レーザ投・受光器5c、後行鋼帯側に計測用
レーザ投・受光器5aを配置して、それぞれの投・受光器
5a、5b、5cから同時にレーザビーム９を投・受光して演
算回路８で距離を算定し、それを制御装置14で比較する
と、余盛の高さが算出される。
実施するためのブロック図を併せて示したものである。
先行鋼帯３と後行鋼帯７を接合した溶接部４の表側の溶
接線中心に計測用レーザ投・受光器5bを配置し、先行鋼
帯側に計測用レーザ投・受光器5c、後行鋼帯側に計測用
レーザ投・受光器5aを配置して、それぞれの投・受光器
5a、5b、5cから同時にレーザビーム９を投・受光して演
算回路８で距離を算定し、それを制御装置14で比較する
と、余盛の高さが算出される。
以上のようにして計測された溶接部の形状について、
良好な形状の値を記憶装置13に記憶させておく。良好な
形状とは通板したときに、溶接破断の生じない溶接部の
余盛高さと裏波ビードの範囲をいう。
良好な形状の値を記憶装置13に記憶させておく。良好な
形状とは通板したときに、溶接破断の生じない溶接部の
余盛高さと裏波ビードの範囲をいう。
同じように、先行鋼帯３と後行鋼帯７を接合した溶接
部４の裏側の溶接線中心に計測用レーザ投・受光器6b、
先行鋼帯側に計測用レーザ投・受光器6c、後行鋼帯側に
計測用レーザ投・受光器6aを配置し、それぞれから、同
時にレーザビーム10を投・受光して演算回路８で距離を
算定し、それを制御装置14で比較すると裏波ビードの高
さが算出される。
部４の裏側の溶接線中心に計測用レーザ投・受光器6b、
先行鋼帯側に計測用レーザ投・受光器6c、後行鋼帯側に
計測用レーザ投・受光器6aを配置し、それぞれから、同
時にレーザビーム10を投・受光して演算回路８で距離を
算定し、それを制御装置14で比較すると裏波ビードの高
さが算出される。
上記の方法で計測した良好な形状の値を予め制御装置
の記憶装置13に記憶させておく。
の記憶装置13に記憶させておく。
次に、溶接品質の判定に供する溶接継手部を上記の方
法で計測し、その算出値と予め制御装置の記憶装置13に
記憶させておいた良好な形状の値を制御装置14で照合す
ることにより、適正判囲内であれば良好判定表示15をす
ることができ、適正溶接範囲外であれば、不良判定表示
16をすることができるようになった。
法で計測し、その算出値と予め制御装置の記憶装置13に
記憶させておいた良好な形状の値を制御装置14で照合す
ることにより、適正判囲内であれば良好判定表示15をす
ることができ、適正溶接範囲外であれば、不良判定表示
16をすることができるようになった。
本発明では、溶接結果そのものの溶接部形状をもとに
溶接品質の判定指標が得られるため、従来技術にみられ
る不安定な溶接過程の温度や溶融部の幅の計測と異な
り、鋼帯の開先形状の変化にとらわれず、正確な判定が
できる。
溶接品質の判定指標が得られるため、従来技術にみられ
る不安定な溶接過程の温度や溶融部の幅の計測と異な
り、鋼帯の開先形状の変化にとらわれず、正確な判定が
できる。
また第３図に示すような凹み部についても、溶接断面
に対して３点を測定することにより、先行鋼帯３と後行
鋼帯７と溶接部４の表面の平滑度の判定ができる。
に対して３点を測定することにより、先行鋼帯３と後行
鋼帯７と溶接部４の表面の平滑度の判定ができる。
本発明は、予め良好な溶接部の溶接線中心とその両側
近傍２点に同時に照射したレーザ光源の投・受光距離を
電気信号に変換し、演算回路で処理した後、３点を比較
することにより、良好な溶接部の形状がわかり、溶接品
質の判定に供する溶接継手部を同じ方法で計測・演算
し、予め計測した値の記憶値と比較することにより、溶
接品質の判定ができるようになった。
近傍２点に同時に照射したレーザ光源の投・受光距離を
電気信号に変換し、演算回路で処理した後、３点を比較
することにより、良好な溶接部の形状がわかり、溶接品
質の判定に供する溶接継手部を同じ方法で計測・演算
し、予め計測した値の記憶値と比較することにより、溶
接品質の判定ができるようになった。
また、３点測定であることから、鋼帯の厚みや目違い
が生じても正確に判定できるという効果もある。
が生じても正確に判定できるという効果もある。
第１図は第２図のＡ−Ａ矢視とブロック図の併用図、第
２図は、本発明の１実施例を示す溶接方向の断面図、第
３図は、余盛不足、溶け込み不足の場合の測定例の説明
図である。 １……レーザ溶接トーチ ２……溶接用レーザビーム ３……先行鋼帯 ４……鋼帯溶接部 ５……表側の計測用レーザビーム投・受光器 5a……表側の後行鋼帯側計測用レーザ投受光器 5b……表側の溶接線中央側計測用レーザ投受光器 5c……表側の先行鋼帯側計測用レーザ投受光器 ６……裏側の計測用レーザビーム投・受光器 6a……裏側の後行鋼帯側計測用レーザ投受光器 6b……裏側の溶接線中央側計測用レーザ投受光器 6c……裏側の先行鋼帯側計測用レーザ投受光器 ７……後行鋼帯 ８……演算回路 ９……表側に配置した計測用レーザビーム 10……裏側に配置した計測用レーザビーム 11……表側のレーザビームの電気信号 12……裏側のレーザビームの電気信号 13……記憶装置 14……制御装置 15……良好判定表示 16……不良溶接判定表示
２図は、本発明の１実施例を示す溶接方向の断面図、第
３図は、余盛不足、溶け込み不足の場合の測定例の説明
図である。 １……レーザ溶接トーチ ２……溶接用レーザビーム ３……先行鋼帯 ４……鋼帯溶接部 ５……表側の計測用レーザビーム投・受光器 5a……表側の後行鋼帯側計測用レーザ投受光器 5b……表側の溶接線中央側計測用レーザ投受光器 5c……表側の先行鋼帯側計測用レーザ投受光器 ６……裏側の計測用レーザビーム投・受光器 6a……裏側の後行鋼帯側計測用レーザ投受光器 6b……裏側の溶接線中央側計測用レーザ投受光器 6c……裏側の先行鋼帯側計測用レーザ投受光器 ７……後行鋼帯 ８……演算回路 ９……表側に配置した計測用レーザビーム 10……裏側に配置した計測用レーザビーム 11……表側のレーザビームの電気信号 12……裏側のレーザビームの電気信号 13……記憶装置 14……制御装置 15……良好判定表示 16……不良溶接判定表示
Claims (1)
- 【請求項１】鋼帯表裏の各面で、溶接継手部の溶接線中
心とこの溶接線中心を挟んで鋼帯表面の所定位置にある
２点との計３点に、レーザ距離計を用いてレーザ光線を
照射し、該レーザ光源から前記各点までの距離をそれぞ
れ測定し、該３点の測定値を基準値と比較照合し、溶接
品質の良否を判定することを特徴とする鋼帯接続溶接部
の溶接品質判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1325808A JP2573377B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 鋼帯接続溶接部の溶接品質判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1325808A JP2573377B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 鋼帯接続溶接部の溶接品質判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03189083A JPH03189083A (ja) | 1991-08-19 |
| JP2573377B2 true JP2573377B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=18180832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1325808A Expired - Lifetime JP2573377B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 鋼帯接続溶接部の溶接品質判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2573377B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4813505B2 (ja) * | 1997-02-25 | 2011-11-09 | 三洋機工株式会社 | 溶接状態の検査方法 |
| JP4486782B2 (ja) * | 2003-01-27 | 2010-06-23 | 中央精機株式会社 | 自動車用ホイールの溶接品質検査方法 |
| JP2018079502A (ja) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | 日産自動車株式会社 | 溶接品質判定方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4939445A (ja) * | 1972-08-15 | 1974-04-12 | ||
| JPS62118994A (ja) * | 1985-11-18 | 1987-05-30 | Toyota Motor Corp | レ−ザ−突合わせ溶接品質検査装置 |
-
1989
- 1989-12-18 JP JP1325808A patent/JP2573377B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03189083A (ja) | 1991-08-19 |
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