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公開番号2025006935
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023107987
出願日2023-06-30
発明の名称溶接検査装置および溶接検査方法
出願人株式会社ダイヘン,国立大学法人大阪大学
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類G01N 29/24 20060101AFI20250109BHJP(測定;試験)
要約【課題】溶接部の内部欠陥の有無を精度よく判定する。
【解決手段】溶接検査装置は、送信用レーザ光を溶接部上の送信点に照射する送信用レーザ光照射装置と、送信用レーザ光によって発生されて母材上の受信点に到達する超音波を検出する検出装置(受信用レーザ源および受信用レーザ光プローブ)と、溶接部の内部欠陥の有無を判定する制御装置とを備える。制御装置は、検出装置による検出結果のうちから母材の下面で反射して受信点に到達した反射波の検出結果を抽出し、抽出された反射波の検出結果を用いて反射波が送信点から受信点に到達するまでの時間である反射波到達時間を算出し、算出された反射波到達時間が基準時間に対して遅れているか否かに基づいて溶接部の内部欠陥の有無を判定する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
母材に含まれる溶接部を検査する溶接検査装置であって、
送信用レーザ光を前記溶接部上の送信点に照射する第１照射装置と、
前記送信用レーザ光によって発生されて前記母材上の受信点に到達する超音波を検出する検出装置と、
前記溶接部の内部欠陥の有無を判定する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記検出装置による検出結果のうちから前記母材の下面で反射して前記受信点に到達した反射波の検出結果を抽出し、
抽出された前記反射波の検出結果を用いて前記反射波が前記送信点から前記受信点に到達するまでの時間である反射波到達時間を算出し、
算出された前記反射波到達時間が基準時間に対して遅れているか否かに基づいて前記溶接部の前記内部欠陥の有無を判定する、溶接検査装置。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記基準時間は、前記溶接部に前記内部欠陥が無い場合の前記反射波到達時間に相当する時間である、請求項１に記載の溶接検査装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
算出された前記反射波到達時間の前記基準時間に対する遅れ度合いを示す指標値を算出し、
算出された前記指標値がしきい値よりも大きい場合に前記内部欠陥が有ると判定する、請求項１に記載の溶接検査装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記基準時間および前記しきい値を予め記憶している、請求項３に記載の溶接検査装置。
【請求項５】
前記制御装置は、実験あるいは解析によって求められた前記基準時間および前記しきい値を外部から取得する、請求項３に記載の溶接検査装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記反射波到達時間が前記基準時間に対して遅れているか否かに加えて、抽出された前記反射波の減衰度に基づいて、前記内部欠陥の有無を判定する、請求項１～５のいずれかに記載の溶接検査装置。
【請求項７】
前記検出装置は、
超音波を検出するための受信用レーザ光を前記受信点に照射する第２照射装置と、
前記受信用レーザ光の反射光を干渉計測するレーザ干渉計とを含む、請求項１～５のいずれかに記載の溶接検査装置。
【請求項８】
母材に含まれる溶接部を検査する溶接検査方法であって、
送信用レーザ光を前記溶接部上の送信点に照射するステップと、
前記送信用レーザ光によって発生されて前記母材上の受信点に到達する超音波を検出するステップと、
前記超音波を検出するステップによる検出結果のうちから前記母材の下面で反射して前記受信点に到達した反射波の検出結果を抽出するステップと、
抽出された前記反射波の検出結果を用いて前記反射波が前記送信点から前記受信点に到達するまでの時間である反射波到達時間を算出するステップと、
算出された前記反射波到達時間が基準時間に対して遅れているか否かに基づいて前記溶接部の内部欠陥の有無を判定するステップとを含む、溶接検査方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、母材に含まれる溶接部を検査する溶接検査装置および溶接検査方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０２３－２０３３６号公報には、母材に含まれる溶接部を検査する溶接検査装置が開示されている。この溶接検査装置は、超音波を励起するための送信用レーザ光を溶接部上に照射する送信用レーザ照射装置と、送信用レーザ光によって励起されて母材上の受信点に到達する超音波を検出する検出装置と、溶接部の内部欠陥の有無を判定する制御装置とを備える。制御装置は、送信用レーザ光によって励起された超音波のうち、母材の下面（送信用レーザ光の照射面とは反対側の面）で反射して受信される下面反射波が溶接部の内部欠陥によって経路を遮られて強度が下がる現象を利用して、下面反射波強度の減衰度を算出し、算出された下面反射波強度の減衰度に基づいて溶接部の内部欠陥の有無を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－２０３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
下面反射波強度の減衰度は検出装置によって検出される超音波信号の強度に依存するところ、超音波信号の強度は、内部欠陥以外の様々な要素（例えば、送信用レーザ光の照射面の性状、超音波信号を演算処理する際の電気的ノイズなど）の影響を受けて変動することが考えられる。そのため、上述の特開２０２３－２０３３６号公報に開示された溶接検査装置のように下面反射波強度の減衰度に基づいて内部欠陥の有無を判定する場合には、内部欠陥の有無を誤判定してしまうおそれがある。
【０００５】
それゆえに、本開示の目的は、溶接部の内部欠陥の有無を精度よく判定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（第１項）本開示による溶接検査装置は、母材に含まれる溶接部を検査する溶接検査装置であって、送信用レーザ光を溶接部上の送信点に照射する第１照射装置と、送信用レーザ光によって発生されて母材上の受信点に到達する超音波を検出する検出装置と、溶接部の内部欠陥の有無を判定する制御装置とを備える。制御装置は、検出装置による検出結果のうちから母材の下面で反射して受信点に到達した反射波の検出結果を抽出し、抽出された反射波の検出結果を用いて反射波が送信点から受信点に到達するまでの時間である反射波到達時間を算出し、算出された反射波到達時間が基準時間に対して遅れているか否かに基づいて溶接部の内部欠陥の有無を判定する。
【０００７】
（第２項）第１項に記載の溶接検査装置において、基準時間は、溶接部に内部欠陥が無い場合の反射波到達時間に相当する時間である。
【０００８】
（第３項）第１項に記載の溶接検査装置において、制御装置は、算出された反射波到達時間の基準時間に対する遅れ度合いを示す指標値を算出し、算出された指標値がしきい値よりも大きい場合に内部欠陥が有ると判定する。
【０００９】
（第４項）第３項に記載の溶接検査装置において、制御装置は、基準時間およびしきい値を予め記憶している。
【００１０】
（第５項）第３項に記載の溶接検査装置において、制御装置は、実験あるいは解析によって求められた基準時間およびしきい値を外部から取得する。
（【００１１】以降は省略されています）

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