JPH032659A - スポット溶接部の検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スポット溶接部を検査する装置に関する。

〔従来の技術］ 自動車の車体の構成要素である各種のパネルは、その大
部分がスポット溶接によって接合されるので、このスポ
ット溶接の不良は車体の欠陥の主要因となる。

そこで従来、スポット溶接された相互のパネルの合わせ
目にタガネを打ちこんで、溶接部に引き離し力を作用さ
せ、この引き離し力に溶接強度が打ち勝てるか否かを確
かめるという「ハツリ検査法」が抜き取り検査手段とし
て採用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の検査法は、多大の労力を要するばか
りでなく、被検査物が破壊されるという不都合を伴う。

なお、超音波等による非破壊検査手段を適用することも
考えられるが、かかる検査手段はプローブの接触具合等
、測定に関する諸条件のバラツキが検査結果に大きく影
響するため、スポット溶接部の検査には不向きである。

本発明の目的は、かかる状況に鑑み、スポット溶接部の
検査を非破壊的に、しかも非接触で効率よく、かつ正確
に行なうことができるスポット溶接部の検査装置を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る検査装置には、光源からの光を所定周波数
でチョッピングし、これによって得られる断続光をスポ
ット溶接部に照射する光照射手段と、上記断続光の照射
に伴って上記溶接部より放射される音波を検出し、この
音波に対応した電気信号を出力する音波検出手段と、こ
の音波検出手段の出力信号に基づいて、上記溶接部の良
否を判定する良否判定手段とが備えられている。

〔作　用〕

この検査装置によれば、スポット溶接部に断続光が照射
される。そして、この光照射に伴って溶接部より放射さ
れる音波に基づいて該溶接部の良否が判定される。

〔実施例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明に係る溶接部検査装置の一実施例を示
している。

この実施例は、光照射手段として、レーザ光源１と、こ
のレーザ光源１より投射されたレーザ光をチョッピング
するチョッパ２とを備えている。

チョッパ２は、モータ２ａによって回転される円板２ｂ
を有し、円板２ｂには円周に沿って等間隔ピッチで配列
する多数のスリットが形成されている。

上記円板２ｂに入射したレーザ光は、上記スリットによ
って断続され、その断続の周波数はモータ２ａの回転数
によって決定される。

チョッパ２によって断続されたレーザ光は、レンズ４で
収束されたのち、ナゲツト５ａが形成されたスポット溶
接部５に入射する。

スポット溶接部５においては、入射した断続光の光エネ
ルギーが吸収される。そして、この吸収エネルギーの一
部が熱に変換され、この熱は溶接部５に熱ひずみを発生
させる。

上記熱の発生周期は、上記断続光の断続周期、つまり光
変調周期と一致し、したがって溶接部５では膨張、収縮
の熱ひずみが繰り返される。この結果、溶接部５に音波
が発生し、この音波は周辺の気体にも伝搬する 上記音波は、溶接部５に近接配置された圧電素子等の音
響−電気変換器８によって電気信号に変換される。そし
て、この変換器８の出力信号は、増幅器９で増幅および
整流されたのち、マイクロコンピュータ１０に入力され
る。

上記音波のレベルは、溶接部のナゲツトが大きい程、高
くなる傾向を示す。

第１図に示すスポット溶接部５，６及び７の各ナゲツト
５ａ、５ａ及び７ａの大きさは５ａ＞６ａ＞７ａという
関係にあり、したがって、上記断続レーザ光を音響−電
気変換器８とともに右方向に移動していった場合、増幅
器９より出力される光音響信号の値は第２図に例示する
態様で変化する。

マイクロコンピュータ１０は、上記光音響信号のレベル
しと第２図に点線で示したスレッショルドレベルｌｒと
を比較し、Ｌ≧ｌｒの場合に溶接が正常であると、また
Ｌ＜Ｌｒの場合に溶接が不良であるとそれぞれ判定する
。そして、その判定結果は、表示記録部１１において表
示および記録される。

かくして、この実施例によれば、スポット溶接部を非破
壊的に、かつ非接触で検査することができる。

なお、上記ＩＦｒ続光０所、０周波数は、被溶接体の材
質、厚み等に適応するように設定され、また上記スレッ
ショルドレベルもそれらに適用する大きさに設定される
。

個々の被溶接体に適合する断続周波数を決定する場合に
は、チョッパ２のチョッピング周波数と増幅器の出力と
の関係（光音響スペクトル）を各被溶接体毎に計測すれ
ばよい。なお、チョッピング周波数は、チョッパ２に設
けたフォトカブラ２Ｃの出力パルスを周波数カウンタ１
２に入力することにより検出することができる。

上記実施例では、光源としてレーザ光源１を使用してい
るが、キセノンランプ等を光源として適用することも可
能である。

また、上記レーザ光源１、チョッパ２、レンズ３および
音響−電気変換器８をロボットに取付けて、上記した検
査を自動的に実施することも可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、スポット溶接部の検査を非破壊的に、
しかも非接触で効率よく、かつ的確に行なうことができ
る。

したがって、前述したタガネによる「ハツリ検査法」を
実施した場合に比して、検査費用を格段に低減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を概念的に示したブロック図
、第２図は、光音響信号の変化態様を例示したグラフで
ある。 １・・・レーザ光源、２・・・チョッパ、５，６，７゜
・・・スポット溶接部、５ａ、６ａ、７ａ・・・ナゲツ
ト、８・・・音響−電気変換器、９・・・増幅器、１０
・・・マイクロコンピュータ、１１・・・表示記録部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光源からの光を所定周波数でチョッピングし、これによ
   って得られる断続光をスポット溶接部に照射する光照射
   手段と、 上記断続光の照射に伴つて上記溶接部より放射される音
   波を検出し、この音波に対応した電気信号を出力する音
   波検出手段と、 上記音波検出手段の出力信号に基づいて、上記溶接部の
   良否を判定する良否判定手段と、を備えることを特徴と
   するスポット溶接部の検査装置。