JP3448843B2 - 溶接部表面の凹凸測定装置 - Google Patents
溶接部表面の凹凸測定装置Info
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- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
に生じるアンダーカットの深さ測定、その他溶接部表面
に発生する凹凸測定に適用される溶接部表面の凹凸測定
装置に関する。
おいては、母材の溶融によって母材表面と溶接部表面と
の間に凹形の窪み、いわゆる「アンダーカット」が発生
する場合がある。このアンダーカットの発生は溶接構造
物の強度確保の観点から極力回避することが望まれるも
のであり、最近の基準においては0.3mmを超えるア
ンダーカットの発生は溶接不良として厳しく規制される
ようになっている。
な場所においては、このような微細なアンダーカットの
深さ測定に苦慮しており、例えば測定ゲージや各種小径
芯線材、例えばシャープペンシルの0.3mm芯等を使
用して、これらがアンダーカット部に嵌め込まれるか否
か等の原始的な確認手段、あるいはダイヤルゲージを使
用した計測程度しか採用し得ないのが実情である。しか
し、これらの手段は非能率であるうえ高精度の測定が困
難である等の問題がある。
定等に使用されているレーザ光による測定装置では高精
度の凹凸検出が行なえるが、構成が大掛かりで建設現場
等への搬入設置および取扱いが困難であり、また設備コ
ストが高い等の難点もあって、アンダーカット測定等へ
の適用は極めて困難である。
ルゲージや芯線材を使用した溶接部表面の凹凸測定手段
では能率、測定精度等の点に難点があり、これに対して
レーザ光による測定装置では高精度の凹凸検出が行なえ
るが、構成が大掛かりで取扱い困難性、高コスト性等の
難点がある。
ものであり、溶接部表面の凹凸の有無や深さ、高さ等の
測定を簡便な操作で能率よく、かつ高精度で行なうこと
ができ、しかも比較的低コストの実施化が可能な溶接部
表面凹凸測定装置を提供することを目的とする。
め、請求項1の発明では、人手により把持操作が可能な
小型なブロック状の測定子と、この測定子の溶接物の母
材との対向面に設けられた少なくとも3点以上の接触式
の基準点測定用センサと、これらのセンサと別に前記測
定子に設けられ、前記基準点測定用センサから離間した
一定位置に配置されて溶接部との距離を測定する凹凸測
定用の1点の接触式距離測定用センサと、前記基準点測
定用のセンサからの基準距離および基準対向角度情報に
基づいて前記測定子の現在の対向距離および対向角度を
求める基準位置特定手段と、この基準位置特定手段によ
って求められた前記測定子の現在位置を基準として前記
凹凸測定用のセンサによる離間距離情報から前記溶接部
表面の特定位置に対する前記測定子の離間距離を求める
ことにより、前記溶接部表面の凹凸を求める凹凸測定手
段と、前記溶接部表面に凹凸による異常値がある場合に
聴覚作用よって警告を行うブザーまたは溶接不良が発見
された部位にインクを噴射してマーキングによる視覚作
用によって表示を行うマーカーとを備えたことを特徴と
する溶接部表面の凹凸測定装置を提供する。
用の接触式距離測定用センサの先端は、溶接部に発生し
得る0.3mm以下の幅のアンダーカットに挿入し得る
小径の芯線とされ、アンダーカットの深さを測定するも
のである請求項1記載の溶接部表面の凹凸測定装置を提
供する。
凹凸測定装置の一実施形態について、図面を参照して説
明する。本実施形態は、例えば鋼材溶接部のアンダーカ
ット測定用として好適なものであるが、他の溶接部表面
における各種凹凸測定についても同様に適用することが
可能である。
合についてのものである。図1は凹凸測定装置の測定子
を示す斜視図であり、図2は測定子のセンサ配置を示す
平面図である。図3は装置全体を示すシステム構成図で
あり、図4は操作手順を示すフローチャートである。
は、測定子1が把持操作可能な大きさの小型のブロック
状の測定子本体2と、この測定子本体2に組込まれた基
準位置設定用の3点のセンサ3…と、これらと別に測定
子本体2に組込まれたアンダーカット深さ測定用のセン
サ4とを有している。なお、センサ数は3点以上として
もよい。
り、距離センサは、センサ本体および接触子により構成
されている。即ち、各センサ3,4はそれぞれ測定子本
体2の一側面(上面)に配置したセンサ本体3a,4a
にスプリング5を介してピン状の接触子6を連結して構
成してある。そして、接触子6の各先端部が測定子本体
2の他側面(下面)から進退可能に突出し、スプリング
5の弾性力によって突出側に付勢されている。
物である鋼材7の表面および溶接部8に生じるアンダー
カット9部分等に接触した場合に、その退入量に対応し
た信号出力が行なわれる。そして、後述するコンピュー
タユニットに情報が送信され、測定子1の姿勢およびア
ンダーカット深さ等が計測される。
4においては、接触子6の先端が小径の芯線とされ、被
測定物である鋼材7の溶接部8に生じるアンダーカット
9部分が小幅である場合においても容易に挿入できるよ
うにしてある。また、図示省略してあるが、測定子1に
はアンダーカットの不良等が発見された部位に、例えば
着色等を施すためのインク噴射ノズル装置等のマーカー
が付設してある。
うに、三角形状の頂点配置とされており、これにより3
点で縦横すべての方向について2点ずつ組をなし、各接
触子6の退入量によって鋼材7の表面に対する距離およ
び各方向の傾きを求めることができる。また、アンダー
カット深さ測定用のセンサ3は、各基準点測定用センサ
3から離間した一定位置に配置されている。
に示すように、P1,P2,P3,P4とし、各センサ
3,4による計測高さを、センサ4についてL0、セン
サ3についてL1,L2,L3としたとき、下記の関係
が成立する。
4を中心として左右の基準点測定用センサ3(L1),
3(L2)に傾きが生じると、傾斜分だけセンサ4の先
端中心位置がずれることになる。そこで、下記の左右補
正率Bが求められる。
カット深さAは、
して、真のアンダーカット深さA′は、
図3に示すシステムを使用して、図4に示す手順で行な
われる。
では各センサ3,4からの測定情報がアンプ10を介し
て増幅された後、コンピュータユニット11に入力さ
れ、このコンピュータユニット11に入力されたデータ
等に基づいて所定の演算及び出力が行なわれる。コンピ
ュータユニット11は変換器、演算器、表示器等を含
み、これにデータ入力部12、出力部13等が接続され
ている。
器等において、基準点測定用センサ3からの基準距離お
よび基準対向角度情報に基づいて、測定子1の現在の鋼
材7に対する対向距離および対向角度を求める基準位置
特定手段が構成される。また、基準位置特定手段によっ
て求められた測定子1の現在位置を基準としてアンダー
カット深さ測定用のセンサ4による離間距離情報から鋼
材7表面のアンダーカット9位置に対する測定子1の離
間距離を求めることにより、アンダーカット9の深さを
測定する深さ測定手段(凹凸測定手段)が構成される。
これらの手段による演算結果が、出力部13より、数値
表示される。そして、予め設定した規定値をオーバーし
た場合にはブザーまたはマーカーとして出力される。
に、測定子1の各センサ3,4がフリーな状態でのスイ
ッチ・オンにより、スタートすると、まず各センサ3,
4出力ゼロとする初期化が行なわれる(ステップs
1)。初期化がOKであると(ステップS2)、続いて
各センサ3の前後、左右の一致が確認される(ステップ
S3,S4)。この確認後、図1に示すように測定子1
を鋼材7に搭載して溶接部8の測定に入る。
L2,L3がコンピュータユニット11に取り込まれる
と(ステップS5)、前記の式(1),(2),(3)
に基づいてアンダーカットの深さ計算が行なわれる(ス
テップS6)。
れ(ステップS7)、許容値にあるか否かの判定が行な
われる(ステップS8)。そして、この判定によりアン
ダーカット深さが許容値以内であると、OK表示ととも
に測定値がコンピュータユニット11のデータ表示部に
て表示され(ステップS9)、当該部位の測定終了とな
る。これに対し、ステップS8の判定がNO、すなわち
許容値を超えている場合には、出力部13におけるブザ
ー等による報知とともに測定値表示がされ(ステップS
10)、マーキングの要否判定(ステップS11)によ
り必要とされる場合にはマーキングが実施される(ステ
ップS12)。
を作業者が把持して鋼材7の溶接部8に接近させ、基準
位置設定用のセンサおよびアンダーカット深さ測定用の
センサ4を鋼材7上に接触させて移動するだけで、その
アンダーカット9の深さを容易に、かつ高精度で測定す
ることができる。そしてこの場合、測定値表示により容
易にアンダーカット量を確認できるとともに、異常値が
ある場合には必要に応じてブザーによる聴覚作用、ある
いはマーキングによる視覚作用によって警告、表示等が
行なえる。
よって精度のよい測定値が得られ、溶接評価に対する高
信頼性が確保できるようになる。さらに、作業も簡便で
操作能率もよく、また大掛かりな従来のレーザ装置に比
して低コストで実施可能である。さらに、携帯しながら
操作が可能なため、設置の手間も不要である。
カット深さ測定の他、同じく溶接部のオーバラップや、
凹凸の有無や深さ、高さ等の測定等についても適用する
ことができる。そして、この場合においても簡便な操作
で能率よく、かつ高精度で測定を行なうことができ、し
かも比較的低コストの実施化が可能である。
ことにより、比較的大きな凹凸から微小な凹凸までに亘
って広範囲の測定が可能となる。
接部の凹凸測定装置によれば、溶接部表面の凹凸の有無
や深さ、高さ等の測定を簡便な操作で能率よく、かつ高
精度で行なうことができ、しかも比較的低コストの実施
が可能となる等、実用上多大な効果が奏される。
図。
チャート。
Claims (2)
- 【請求項1】 人手により把持操作が可能な小型なブロ
ック状の測定子と、この測定子の溶接物の母材との対向
面に設けられた少なくとも3点以上の接触式の基準点測
定用センサと、これらのセンサと別に前記測定子に設け
られ、前記基準点測定用センサから離間した一定位置に
配置されて溶接部との距離を測定する凹凸測定用の1点
の接触式距離測定用センサと、前記基準点測定用のセン
サからの基準距離および基準対向角度情報に基づいて前
記測定子の現在の対向距離および対向角度を求める基準
位置特定手段と、この基準位置特定手段によって求めら
れた前記測定子の現在位置を基準として前記凹凸測定用
のセンサによる離間距離情報から前記溶接部表面の特定
位置に対する前記測定子の離間距離を求めることによ
り、前記溶接部表面の凹凸を求める凹凸測定手段と、前
記溶接部表面に凹凸による異常値がある場合に聴覚作用
よって警告を行うブザーまたは溶接不良が発見された部
位にインクを噴射してマーキングによる視覚作用によっ
て表示を行うマーカーとを備えたことを特徴とする溶接
部表面の凹凸測定装置。 - 【請求項2】 前記溶接部凹凸測定用の接触式距離測定
用センサの先端は、溶接部に発生し得る0.3mm以下
の幅のアンダーカットに挿入し得る小径の芯線とされ、
アンダーカットの深さを測定するものである請求項1記
載の溶接部表面の凹凸測定装置。
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JP2000219498A JP3448843B2 (ja) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | 溶接部表面の凹凸測定装置 |
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JP3448843B2 true JP3448843B2 (ja) | 2003-09-22 |
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ID=18714276
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2000219498A Expired - Lifetime JP3448843B2 (ja) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | 溶接部表面の凹凸測定装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2000
- 2000-07-19 JP JP2000219498A patent/JP3448843B2/ja not_active Expired - Lifetime
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