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公開番号2024134931
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023045390
出願日2023-03-22
発明の名称接合状態判定方法、接合状態判定装置
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人サトー
主分類B23K 9/095 20060101AFI20240927BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】部品の接合状態を適切に判定することができる接合状態判定方法、接合状態判定装置を提供する。
【解決手段】実施形態によるアーク溶接された部品(3)の接合状態を判定する接合状態判定方法は、アーク溶接中に溶接電流を取得する工程(S1)と、アーク溶接中に溶接電圧を取得する工程(S2)と、溶接電流の推移が安定している電流安定期間(AS)における溶接電圧が、予め設定されている接合判定電圧範囲(RV)内である場合に部品が接合されている状態と判定する一方、溶接電圧が接合判定電圧範囲外である場合に部品が接合されていない状態と判定する工程(S6、S7、S12)と、を含む。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
アーク溶接された部品（３）の接合状態を判定する接合状態判定方法であって、
アーク溶接中に溶接電流を取得する工程（Ｓ１）と、
アーク溶接中に溶接電圧を取得する工程（Ｓ２）と、
前記溶接電流の推移が安定している電流安定期間（ＡＳ）における前記溶接電圧が、予め設定されている接合判定電圧範囲（ＲＶ）内である場合に前記部品が接合されている状態と判定する一方、前記溶接電圧が前記接合判定電圧範囲外である場合に前記部品が接合されていない状態と判定する工程（Ｓ６、Ｓ７、Ｓ１２）と、
を含む接合状態判定方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
アーク溶接された部品（３）の接合状態を判定する接合状態判定装置（１）であって、
アーク溶接中に溶接電流を取得する電流取得部（２４）と、
アーク溶接中に溶接電圧を取得する電圧取得部（２５）と、
前記溶接電流の推移が安定している電流安定期間（ＡＳ）における前記溶接電圧が、予め設定されている接合判定電圧範囲（ＲＡ）内である場合に前記部品が接合されていると判定する一方、前記溶接電圧が前記接合判定電圧範囲外である場合に前記部品が接合されていないと判定する判定する判定部と、
を備える接合状態判定装置。
【請求項３】
前記電流安定期間において、前記溶接電圧が継続的に前記接合判定電圧範囲内で推移している時間を継続時間（ΔＴ）とすると、
前記判定部は、前記継続時間が予め設定されている判定時間（Ｔｖ）に達している場合に、前記部品が接合していると判定する請求項２に記載の接合状態判定装置。
【請求項４】
前記電流安定期間において、前記溶接電圧が継続的に前記接合判定電圧範囲内で推移している時間を継続時間（ΔＴ）とすると、
前記判定部は、予め設定されている最小判定時間（Ｔｖｍｉｎ）を超えた前記継続時間の合計として求まる総継続時間が、予め設定されている判定時間（Ｔｖ）に達している場合に、前記部品が接合していると判定する請求項２に記載の接合状態判定装置。
【請求項５】
前記部品は、所定の保持位置に保持された状態でアーク溶接されるものであり、
前記接合判定電圧範囲は、アーク溶接後に前記部品を離した際に前記部品が欠落する可能性がない、または、前記部品が欠落する可能性が低いと考えられる前記溶接電圧の範囲として設定されている請求項２に記載の接合状態判定装置。
【請求項６】
前記部品は、別部品（４）に対してアーク溶接されるものであり、
前記別部品は、搬送装置（４１）によって搬送されるものであり、
前記接合判定電圧範囲は、アーク溶接後に前記別部品を搬送する際に前記部品が欠落する可能性がない、または、前記部品が欠落する可能性が低いと考えられる前記溶接電圧の範囲として設定されている請求項２に記載の接合状態判定装置。
【請求項７】
前記判定部による判定結果を報知する報知部（２７）をさらに備える請求項２に記載の接合状態判定装置。
【請求項８】
前記接合判定電圧範囲は、前記部品の形状、材質あるいは重量の少なくとも１つに基づいて予め設定されており、
前記判定部は、前記接合判定電圧範囲を、前記部品の形状、材質あるいは重量の少なくとも１つに応じて変更する請求項２に記載の接合状態判定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、アーク溶接された部品の接合状態を判定する接合状態判定方法、接合状態判定装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、アーク溶接時の溶接電流や溶接電圧を測定することにより、アーク溶接の良否が判定されている。また、例えば特許文献１では、アーク溶接中にＣＣＤカメラで計測したアーク形状と、溶接電流および溶接電圧に基づいて推定されるアーク形状とを比較することによりアーク溶接の良否を判定することも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－１５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、実際に製品を製造する現場においては、品質管理はもちろん重要であるものの、製造工程を管理することも非常に重要になってくる。そして、部品をアーク溶接する工程を実施する場合には、従来のように溶接の良否を判定することに加えて、部品の接合状態が製造工程に影響を与えるか否かを判定することが重要になる。
【０００５】
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品の接合状態を適切に判定することができる接合状態判定方法、接合状態判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
アーク溶接された部品（３）の接合状態を判定する接合状態判定方法は、アーク溶接中に溶接電流を取得する工程（Ｓ１）と、アーク溶接中に溶接電圧を取得する工程（Ｓ２）と、溶接電流の推移が安定している電流安定期間（ＡＳ）における溶接電圧が、予め設定されている接合判定電圧範囲（ＲＶ）内である場合に部品が接合されている状態と判定する一方、溶接電圧が接合判定電圧範囲外である場合に部品が接合されていない状態と判定する工程（Ｓ６、Ｓ７、Ｓ１２）と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
一実施形態による接合状態判定装置の電気的構成を模式的に示す図
接合状態判定装置の製造ラインへの設置例を模式的に示す図
接合状態を判定する処理の流れを示す図
接合状態を判定する態様を説明する図その１
接合状態を判定する態様を説明する図その２
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態の接合状態判定装置１は、アーク溶接装置２によりアーク溶接する際の部材間の接合状態を判定するものである。以下、アーク溶接される一方の部材を部品３と称し、その部品３が溶接される他方の部材を別部品４と称する。
【０００９】
アーク溶接装置２は、溶接電源装置５に接続されている溶接トーチ６の溶接電極７と、例えばクランプ電極８が取り付けられた部材との間に所定長のギャップ（Ｇ）がある状態で電圧を印加してアーク溶接を行う。本実施形態ではＴＩＧ(Tungsten Inert Gas）溶接を想定している。ＴＩＧ溶接は、溶接トーチ６に設けられている溶接電極７として消耗しないタングステンを用いており、溶加材としての溶接棒をアークにより溶融することにより部材を溶接する手法である。
【００１０】
溶接電源装置５は、制御回路１０、溶接電源出力回路１１、モニタ出力回路１２などを備えており、端子台１３に接続されている図示しない外部の装置から溶接開始信号が入力されると、溶接電源出力回路１１から所定の溶接電圧を出力する。このとき、モニタ出力回路１２からは、溶接電圧に対応したモニタ電圧が端子台１３に出力される。モニタ電圧は、例えば接合状態判定装置１のような外部の装置で溶接電圧をモニタリングできるように、例えば５［Ｖ］から１００［Ｖ］といった溶接電圧の範囲を、例えば０［Ｖ］から５［Ｖ］の範囲に変換して差動出力される信号である。なお、溶接電源装置５の構成は一例である。
（【００１１】以降は省略されています）

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