JPH0599601A - スポツト溶接部のナゲツト径を測る溶着検査方法 - Google Patents
スポツト溶接部のナゲツト径を測る溶着検査方法Info
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- JPH0599601A JPH0599601A JP3292378A JP29237891A JPH0599601A JP H0599601 A JPH0599601 A JP H0599601A JP 3292378 A JP3292378 A JP 3292378A JP 29237891 A JP29237891 A JP 29237891A JP H0599601 A JPH0599601 A JP H0599601A
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- 238000003466 welding Methods 0.000 title abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000003780 insertion Methods 0.000 abstract description 6
- 230000037431 insertion Effects 0.000 abstract description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract description 6
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
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- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 検査用のたがねをスポット溶接された２枚の
金属板の間に差し込んで、溶着部のナゲット径を破壊せ
ずに測る非破壊検査器において、重量を軽減し小型化及
び低廉化をより促進する。 【構成】 先端にＶ溝を有するたがねと、このたがねに
振動を与えるバイブレ−タとを備え、このバイブレ−タ
により受けた振動でたがねをスポット溶接された２枚の
金属板の間に差し込み、前記Ｖ溝でナゲットを挟み込
み、前記Ｖ溝がナゲットに当たって、たがねの前進移動
が停止したときに、予め定めたたがねの基準線からＶ溝
の角の頂点Ｂまでの距離ｂと、前記基準線からナゲット
中心Ｏまでを計測した移動量ａとから、前記頂点Ｂから
ナゲット中心Ｏまでの距離ｃを求め、このｃの値とＶ溝
の角度θからナゲット径を測定する。
金属板の間に差し込んで、溶着部のナゲット径を破壊せ
ずに測る非破壊検査器において、重量を軽減し小型化及
び低廉化をより促進する。 【構成】 先端にＶ溝を有するたがねと、このたがねに
振動を与えるバイブレ−タとを備え、このバイブレ−タ
により受けた振動でたがねをスポット溶接された２枚の
金属板の間に差し込み、前記Ｖ溝でナゲットを挟み込
み、前記Ｖ溝がナゲットに当たって、たがねの前進移動
が停止したときに、予め定めたたがねの基準線からＶ溝
の角の頂点Ｂまでの距離ｂと、前記基準線からナゲット
中心Ｏまでを計測した移動量ａとから、前記頂点Ｂから
ナゲット中心Ｏまでの距離ｃを求め、このｃの値とＶ溝
の角度θからナゲット径を測定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスポット溶接部の溶着部
を破壊せずに溶着部（ナゲット）の大きさを測定するス
ポット溶接部の非破壊検査方法に関する。
を破壊せずに溶着部（ナゲット）の大きさを測定するス
ポット溶接部の非破壊検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車ボディの組立ラインでは、マルチ
スポット溶接機又はスポット溶接ロボットなどにより数
千点を越えるスポット溶接が打たれる。そのスポット溶
接部をチエックする場合、一般には２枚の金属板の間に
Ｕ字型たがね又はＶ字型たがねをハンマ−で打ち込み、
そのくさび作用の力でナゲットの両側を押し上げて溶着
部が完全に付いているかどうか調べたり、あるいは実際
に引き剥がして溶着部の大きさを調べたりする検査方法
が行われてきた。
スポット溶接機又はスポット溶接ロボットなどにより数
千点を越えるスポット溶接が打たれる。そのスポット溶
接部をチエックする場合、一般には２枚の金属板の間に
Ｕ字型たがね又はＶ字型たがねをハンマ−で打ち込み、
そのくさび作用の力でナゲットの両側を押し上げて溶着
部が完全に付いているかどうか調べたり、あるいは実際
に引き剥がして溶着部の大きさを調べたりする検査方法
が行われてきた。
【０００３】叙述したたがねを打ち込む検査方法は、溶
着部が壊れるだけでなく、大変な労力を必要とする。こ
のため、最近では２枚一組のたがねを前進方向にバイブ
レ−タで振動させて、これを２枚の金属板の間に挿入さ
せ、溶着部の両脇に押し込んだ後、このたがねをノギス
の測定部のように刃先を互いに接近する方向に寄せてナ
ゲット径を測る検査器が開発されている（「日経メカニ
カル」Ｐ．８１−８３ 日経ＢＰ社発行 １９９１−９
−１６参照）。
着部が壊れるだけでなく、大変な労力を必要とする。こ
のため、最近では２枚一組のたがねを前進方向にバイブ
レ−タで振動させて、これを２枚の金属板の間に挿入さ
せ、溶着部の両脇に押し込んだ後、このたがねをノギス
の測定部のように刃先を互いに接近する方向に寄せてナ
ゲット径を測る検査器が開発されている（「日経メカニ
カル」Ｐ．８１−８３ 日経ＢＰ社発行 １９９１−９
−１６参照）。
【０００４】この検査器はたがねを２枚の金属板の間に
差し込むだけで、溶接部を壊さずに自動的にナゲットの
直径を読み取ることができるという点で、優れていると
言える。
差し込むだけで、溶接部を壊さずに自動的にナゲットの
直径を読み取ることができるという点で、優れていると
言える。
【０００５】図１は前述した検査器の原理を図解したも
のである。この測定方法を説明すると、まず、図１
（Ａ），（ａ）に示すように、２枚一組のたがねをバイ
ブレ−タで振動させ、刃物を前後に揺するように押し出
す。次にそのたがねを図１（Ｂ），（ｂ）に示すように
溶接した２枚の金属板の間に挿入し、刃と刃の間にナゲ
ットが届くように奥深く進入させる。次に、図１
（Ｃ），（ｃ）に示すように、エア−ハイドロリックシ
リンダ（図省略）の強力な働きで２枚のたがねを、互い
に接近する方向に移動し、ナゲット幅まで刃物の間隔を
狭める。そしてこのときの幅をナゲット直径としてスケ
−ルで読む。測定を終了したあとは、再び刃物に振動を
あたえて引き抜く。たがねを挿入した位置は多少変形す
るが、それは上からたたくだけで簡単に修正できる。
のである。この測定方法を説明すると、まず、図１
（Ａ），（ａ）に示すように、２枚一組のたがねをバイ
ブレ−タで振動させ、刃物を前後に揺するように押し出
す。次にそのたがねを図１（Ｂ），（ｂ）に示すように
溶接した２枚の金属板の間に挿入し、刃と刃の間にナゲ
ットが届くように奥深く進入させる。次に、図１
（Ｃ），（ｃ）に示すように、エア−ハイドロリックシ
リンダ（図省略）の強力な働きで２枚のたがねを、互い
に接近する方向に移動し、ナゲット幅まで刃物の間隔を
狭める。そしてこのときの幅をナゲット直径としてスケ
−ルで読む。測定を終了したあとは、再び刃物に振動を
あたえて引き抜く。たがねを挿入した位置は多少変形す
るが、それは上からたたくだけで簡単に修正できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の検査方法は、たがねを二方向に動かす駆動機構
と、さらにそれを切り換える装置が内蔵されているた
め、機体が大きくなり、重いものになってしまう。した
がって、ナゲット測定器として実用的なものにするに
は、軽量化及び小型化並びに低廉化をより促進する必要
があり、その解決が望まれていた。
この種の検査方法は、たがねを二方向に動かす駆動機構
と、さらにそれを切り換える装置が内蔵されているた
め、機体が大きくなり、重いものになってしまう。した
がって、ナゲット測定器として実用的なものにするに
は、軽量化及び小型化並びに低廉化をより促進する必要
があり、その解決が望まれていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、機体の軽量、
小型化を図るために、次のような技術的手段を講じた。
すなわち、先端にＶ溝を有するたがねと、このたがねに
振動を与えるバイブレ−タとを備え、このバイブレ−タ
により受けた振動でたがねをスポット溶接された２枚の
金属板の間に差し込み、前記Ｖ溝でナゲットを挟み込
み、前記Ｖ溝がナゲットに当たって、たがねの前進移動
が停止したときに、予め定めたたがねの基準線からＶ溝
の角の頂点Ｂまでの距離ｂと、前記基準線からナゲット
中心Ｏまでを計測した移動量ａとから、前記頂点Ｂから
ナゲット中心Ｏまでの距離ｃを求め、このｃの値とＶ溝
の角度θからナゲット径を測定するようにしたことを特
徴とする。
小型化を図るために、次のような技術的手段を講じた。
すなわち、先端にＶ溝を有するたがねと、このたがねに
振動を与えるバイブレ−タとを備え、このバイブレ−タ
により受けた振動でたがねをスポット溶接された２枚の
金属板の間に差し込み、前記Ｖ溝でナゲットを挟み込
み、前記Ｖ溝がナゲットに当たって、たがねの前進移動
が停止したときに、予め定めたたがねの基準線からＶ溝
の角の頂点Ｂまでの距離ｂと、前記基準線からナゲット
中心Ｏまでを計測した移動量ａとから、前記頂点Ｂから
ナゲット中心Ｏまでの距離ｃを求め、このｃの値とＶ溝
の角度θからナゲット径を測定するようにしたことを特
徴とする。
【０００８】
【実施例】以下に本発明方法を実施するための応用例を
図面に基づいて説明する。図２の（ｄ），（ｅ）は本発
明方式によるたがね構造の一例を示す側面図と平面図
で、同（ａ），（ｂ），（ｃ）はたがねの挿入位置Ａ−
Ａ'，Ｂ−Ｂ'，Ｃ−Ｃ'に対応する溶着部の断面図であ
る。また図３は本発明の測定方法の原理図を示す。 図
中の符号１はＶ溝を有するたがね本体を示す。図２の
２，３は溶接された金属板である。４，５はＶ溝のテ−
パ状の刃物を示す。６は溶着部のナゲットを示す。
図面に基づいて説明する。図２の（ｄ），（ｅ）は本発
明方式によるたがね構造の一例を示す側面図と平面図
で、同（ａ），（ｂ），（ｃ）はたがねの挿入位置Ａ−
Ａ'，Ｂ−Ｂ'，Ｃ−Ｃ'に対応する溶着部の断面図であ
る。また図３は本発明の測定方法の原理図を示す。 図
中の符号１はＶ溝を有するたがね本体を示す。図２の
２，３は溶接された金属板である。４，５はＶ溝のテ−
パ状の刃物を示す。６は溶着部のナゲットを示す。
【０００９】そして、本発明方法によりナゲット径を測
る場合は、図２に示す動作順（ａ），（ｂ），（ｃ）の
ように、Ｖ溝のたがね１をバイブレ−タ（図省略）で振
動させ、前後に揺するように押し出しながらＶ溝を溶接
した２枚の金属板２，３の間に挿入する。つまりＶ溝の
テ−パ状の刃物４，５の間にナゲット６が届くように押
し込む。ナゲットがＶ溝に入り、次第にテ−パ状の刃物
４，５の間隔が狭くなりナゲット６に刃先が触れ完全に
ナゲットの円周をＶ溝が挟み込む。このようにＶ溝がナ
ゲットを挟み込むと、たがね１は前進移動を停止する。
この停止したとき、図３の原理図に示すように、次の数
式からナゲット６の半径ｘを求めることができる。
る場合は、図２に示す動作順（ａ），（ｂ），（ｃ）の
ように、Ｖ溝のたがね１をバイブレ−タ（図省略）で振
動させ、前後に揺するように押し出しながらＶ溝を溶接
した２枚の金属板２，３の間に挿入する。つまりＶ溝の
テ−パ状の刃物４，５の間にナゲット６が届くように押
し込む。ナゲットがＶ溝に入り、次第にテ−パ状の刃物
４，５の間隔が狭くなりナゲット６に刃先が触れ完全に
ナゲットの円周をＶ溝が挟み込む。このようにＶ溝がナ
ゲットを挟み込むと、たがね１は前進移動を停止する。
この停止したとき、図３の原理図に示すように、次の数
式からナゲット６の半径ｘを求めることができる。
【００１０】すなわち、Ｖ角度の頂点からナゲットの円
周の接点を結ぶ線ＡＢと、ナゲット中心つまり円中心Ｏ
の半径ｘを一辺とする三角形ＯＡＢは直角三角形である
から、その三角関数の定理からｓｉｎθ＝ｘ／ｃとな
る。いま仮にＶ溝を３０°とする。すなわちθ＝１５°
とすれば、ｘ＝０．２５９×ｃとなる。但し、ａは基準
線Ｙから円中心Ｏまでの距離、ｂは基準線ＹからＢまで
の距離である。したがって、前記ａ，ｂの値を求めるこ
とによってナゲットの測定値（直径）を検出することが
できる。
周の接点を結ぶ線ＡＢと、ナゲット中心つまり円中心Ｏ
の半径ｘを一辺とする三角形ＯＡＢは直角三角形である
から、その三角関数の定理からｓｉｎθ＝ｘ／ｃとな
る。いま仮にＶ溝を３０°とする。すなわちθ＝１５°
とすれば、ｘ＝０．２５９×ｃとなる。但し、ａは基準
線Ｙから円中心Ｏまでの距離、ｂは基準線ＹからＢまで
の距離である。したがって、前記ａ，ｂの値を求めるこ
とによってナゲットの測定値（直径）を検出することが
できる。
【００１１】図４の実施例は、本発明方法を実施するた
めの測定器の実施例を示す概略図である。この場合は、
測定器の機体内からスライド式スケ−ルを引き出し、ス
ケ−ルの先端をナゲットの中央部にあてれば、前記ａ，
ｂ，ｃの値を測定し、これによってナゲット径を求め、
インジケ−タにその測定値を表示するものである。
めの測定器の実施例を示す概略図である。この場合は、
測定器の機体内からスライド式スケ−ルを引き出し、ス
ケ−ルの先端をナゲットの中央部にあてれば、前記ａ，
ｂ，ｃの値を測定し、これによってナゲット径を求め、
インジケ−タにその測定値を表示するものである。
【００１２】その仕組みを次に説明する。前項で解説し
たとおり、ｃ＝ａ−ｂであり、仮にＶ溝が３０°とした
とき、ナゲットの半径ｘは０．２５９×ｃで表すことが
できる。ｃの値は常に変動するものである。しかし、ｂ
はたがねに設けられたＶ溝の頂点から基準線までの量な
ので、この値は一定である。そこで、スライド式スケ−
ル上にその先端から基準線側にｂの値を取り、そこを０
とする。０〜基準線間の値は変動するが、この値はｃに
ほかならない。ｃ×０．２５９がナゲットの半径である
から、Ｖ溝がナゲットに触れて停止したときに、インジ
ケ−タに表示される数値は図５のごとく換算値とする。
なお、Ｖ溝の角度（θ×２）については、これまでの説
明の中で便宜的に３０°と設定したがナゲット径の測定
精度を高めるためにはできるだけ小さい角度とすること
が望ましい。
たとおり、ｃ＝ａ−ｂであり、仮にＶ溝が３０°とした
とき、ナゲットの半径ｘは０．２５９×ｃで表すことが
できる。ｃの値は常に変動するものである。しかし、ｂ
はたがねに設けられたＶ溝の頂点から基準線までの量な
ので、この値は一定である。そこで、スライド式スケ−
ル上にその先端から基準線側にｂの値を取り、そこを０
とする。０〜基準線間の値は変動するが、この値はｃに
ほかならない。ｃ×０．２５９がナゲットの半径である
から、Ｖ溝がナゲットに触れて停止したときに、インジ
ケ−タに表示される数値は図５のごとく換算値とする。
なお、Ｖ溝の角度（θ×２）については、これまでの説
明の中で便宜的に３０°と設定したがナゲット径の測定
精度を高めるためにはできるだけ小さい角度とすること
が望ましい。
【００１３】スライド式スケ−ルの先端部の当て方に下
記のバラツキがあった場合に、測定値にどのような変化
があるのか試算してみると、次のごとくである。但し、
Ｖ溝は３０°とし、ｃの正確な値を１５ｍｍとする。こ
のときのナゲットの直径Ｒを求める公式はＲ＝ｃ×０．
２５９×２であるから、 となる。上記のとおり、問題になるほど誤差は生じてい
ないことが分かる。また測定精度を高めるためにＶ溝の
角度を小さくした場合は、ｓｉｎθの値が更に小さくな
るのであるから、測定誤差も少なくなる。
記のバラツキがあった場合に、測定値にどのような変化
があるのか試算してみると、次のごとくである。但し、
Ｖ溝は３０°とし、ｃの正確な値を１５ｍｍとする。こ
のときのナゲットの直径Ｒを求める公式はＲ＝ｃ×０．
２５９×２であるから、 となる。上記のとおり、問題になるほど誤差は生じてい
ないことが分かる。また測定精度を高めるためにＶ溝の
角度を小さくした場合は、ｓｉｎθの値が更に小さくな
るのであるから、測定誤差も少なくなる。
【００１４】
【発明の効果】以上で説明したとおり、、従来はたがね
を図１の（ａ）→（ｃ）のとき、押し込みによらず、直
接左右方向からナゲットに向けて刃物を平行移動させ、
このときの挟みつけの力は８００〜１０００ｋｇｆ程度
の大きな力を発生するが、本発明方式のＶ溝付たがねの
押し込み方式ではＶ角度のくさび作用を利用しているの
で、直接挟み付けよりは小さくて済む。すなわちたとえ
ばＶ角度３０°ならば約６０％で済むことになり、バイ
ブレ−タ又はエア−ハンマによればピストンの打撃力に
頼るので、この力さえ大きければ人力は僅かで済む。ま
た、従来方式ではたがねを二方向に切り換える動作が必
要であったが、本発明方式ではこれが不要で、構造簡
単、市販のエア−ハンマが使えるので、価格が安くな
る。さらに、この方式によると、測定値（ナゲット径）
の表示機構が簡単になるなど、ナゲット測定器としての
軽量小型化及び低廉化をより促進することができ、極め
て実用的なものになる。
を図１の（ａ）→（ｃ）のとき、押し込みによらず、直
接左右方向からナゲットに向けて刃物を平行移動させ、
このときの挟みつけの力は８００〜１０００ｋｇｆ程度
の大きな力を発生するが、本発明方式のＶ溝付たがねの
押し込み方式ではＶ角度のくさび作用を利用しているの
で、直接挟み付けよりは小さくて済む。すなわちたとえ
ばＶ角度３０°ならば約６０％で済むことになり、バイ
ブレ−タ又はエア−ハンマによればピストンの打撃力に
頼るので、この力さえ大きければ人力は僅かで済む。ま
た、従来方式ではたがねを二方向に切り換える動作が必
要であったが、本発明方式ではこれが不要で、構造簡
単、市販のエア−ハンマが使えるので、価格が安くな
る。さらに、この方式によると、測定値（ナゲット径）
の表示機構が簡単になるなど、ナゲット測定器としての
軽量小型化及び低廉化をより促進することができ、極め
て実用的なものになる。
【図１】従来方式の原理を示した説明図で、（Ａ）〜
（Ｃ）はナゲットに対するたがねの挿入位置を示す平面
図であり、（ａ）〜（ｃ）は挿入位置の断面図である。
（Ｃ）はナゲットに対するたがねの挿入位置を示す平面
図であり、（ａ）〜（ｃ）は挿入位置の断面図である。
【図２】本発明方式によるたがね構造とたがねの挿入動
作を示す説明図で、（ａ）〜（ｃ）はたがね挿入位置の
断面図。（ｄ）はたがねの側面図。（ｅ）はたがねの平
面図である。
作を示す説明図で、（ａ）〜（ｃ）はたがね挿入位置の
断面図。（ｄ）はたがねの側面図。（ｅ）はたがねの平
面図である。
【図３】本発明の測定方法の原理を示す説明図である。
【図４】本発明の原理を応用した装置の一例を示す説明
図である。
図である。
【図５】本発明装置のスライド式スケ−ルの拡大図であ
る。
る。
１ Ｖ溝を有するたがね ２ 金属板 ３ 金属板 ４ テ−パ状の刃物 ５ テ−パ状の刃物 ６ ナゲット
Claims (1)
- 【請求項１】 先端にＶ溝を有するたがねと、このたが
ねに振動を与えるバイブレ−タとを備え、このバイブレ
−タにより受けた振動でたがねをスポット溶接ガされた
２枚の金属板の間に差し込み、前記Ｖ溝でナゲットを挟
み込み、前記Ｖ溝がナゲットに当たって、たがねの前進
移動が停止したときに、予め定めたたがねの基準線から
Ｖ溝の角の頂点Ｂまでの距離ｂと、前記基準線からナゲ
ット中心Ｏまでを計測した移動量ａとから、前記頂点Ｂ
からナゲット中心Ｏまでの距離ｃを求め、このｃの値と
Ｖ溝の角度θからナゲット径を測定するようにしたこと
を特徴とするスポット溶接部の溶着検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3292378A JPH0599601A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | スポツト溶接部のナゲツト径を測る溶着検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3292378A JPH0599601A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | スポツト溶接部のナゲツト径を測る溶着検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599601A true JPH0599601A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17781024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3292378A Pending JPH0599601A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | スポツト溶接部のナゲツト径を測る溶着検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0599601A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011047738A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | 溶接検査用たがね |
| JP2015112640A (ja) * | 2013-12-16 | 2015-06-22 | ダイハツ工業株式会社 | 溶接部の接合状態評価方法 |
| JP2015160230A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | ダイハツ工業株式会社 | 溶接検査方法 |
-
1991
- 1991-10-11 JP JP3292378A patent/JPH0599601A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011047738A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | 溶接検査用たがね |
| JP2015112640A (ja) * | 2013-12-16 | 2015-06-22 | ダイハツ工業株式会社 | 溶接部の接合状態評価方法 |
| JP2015160230A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | ダイハツ工業株式会社 | 溶接検査方法 |
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