JPH07130293A - 溶接部材の非破壊検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接された部材を破壊することなく全数の溶
接強度を保証しうる溶接部材の非破壊検査方法を提供す
る。 【構成】 溶接されたホルダー３１とフレーム３２のホ
ルダー３１の面に４端子のプローブ８を当接し、デジタ
ルマイクロオームメーター３で定電流４端子測定法によ
り溶接部分の抵抗値を測定する。その後、予め求めた抵
抗値とナゲット径との関係からその部材のナゲット径を
算出し、このナゲット径に基づいて溶接強度の合否を判
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば陰極線管の色選
別電極や電子銃の製造工程に適用可能な溶接部材の非破
壊検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にカラー陰極線管の製造工程におい
ては、色選別電極や電子銃を組み立てるに際し、構成部
材に対するスポット溶接やレーザー溶接が行われる。従
来、このような色選別電極や電子銃の溶接強度は、溶接
部を剥離することにより測定していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の方法の場合、溶接部を剥離してナゲット径を測定
していたため、構成部材を破壊しなければならず、その
結果、抜き取り検査となって溶接強度の全数保証を行う
ことができなかった。また、電子銃の継線溶接に関して
は、部材が小さいことから従来は全数の導通チェックに
よる接触状態の確認だけにとどまり、ナゲット径の測定
による溶接強度の判定を全数の電子銃に対して行うこと
はできなかった。

【０００４】本発明は従来例のかかる点に鑑みてなされ
たもので、その目的とすることろは、溶接された部材を
破壊することなく全数の溶接強度を保証しうる溶接部材
の非破壊検査方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、例えば図１に
示すように、溶接された部材３１，３２の溶接部近傍の
一面Ｓに４端子のプローブ８を当接して抵抗値を測定
し、この部材３１，３２と同一の部材について予め求め
た抵抗値とナゲット径との関係からこの部材３１，３２
のナゲット径を算出し、このナゲット径に基づいて溶接
強度の合否を判定するものである。

【０００６】

【作用】かかる構成を有する本発明によれば、溶接され
た部材３１，３２の溶接部近傍の抵抗値を測定し、同一
の部材について予め求めた抵抗値とナゲット径との関係
からその部材のナゲット径を算出し、このナゲット径に
基づいて溶接強度の合否を判定することから、溶接され
た部材３１，３２を破壊することなくナゲット径、ひい
ては溶接強度の合否の判定が可能になる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図１〜図５を
参照して説明する。

【０００８】図１は本発明の方法を実施するためのシス
テムの構成を示すものである。同図に示すように、この
システムは、後述の方法により測定した抵抗値を収集し
合格判定を行うコンピュータ１を備えている。このコン
ピュータ１は、抵抗値を測定するデジタルマイクロオー
ムメーター（例えばＴｅｃｒａｄ社製、ＤＭＯ−３５０
等）３とインターフェース２（例えばＲＳ−２３２等）
によって接続される。また、コンピュータ１は、システ
ムを制御するためのシーケンスコントローラ２３とプロ
ーブ８，１５，１８，２１を切り替えるプローブ切替器
５とにＩ／Ｏケーブル２２によって接続されている。

【０００９】デジタルマイクロオームメーター３は、測
定用ケーブル４によってプローブ切替器５の各接点６，
１３，１６，１９に接続されている。この場合、接点６
は、測定用ケーブル７によって第１プローブ８に接続さ
れる。また、接点１３，１６及び１９は、測定用ケーブ
ル１４，１７及び２０によってそれぞれ第２，第３及び
第４プローブ１５，１８，２１に接続されている。

【００１０】第１プローブ８には、定電流を流すための
ピン９，１２と電位差を測定するためのピン１０，１１
とが等間隔に設けられている。また、図示はしないが、
第２〜第４プローブ１５，１８，２１にも第１プローブ
８と同様の定電流用ピン及び電位差測定用ピンが設けら
れている。

【００１１】次に、本実施例の方法によるナゲット径の
測定原理について説明する。図３Ａは、陰極線管におけ
る色選別電極のフレーム３２とホルダー３１の溶接状態
を示すもので、斜線で示す部分３３が溶接された部分で
ある。ここで、図３Ａに示すホルダー３１をフレーム３
２から剥離すると、図３Ｂに示すようにナゲット３６が
残り、フレーム３２とナゲット３６の接合面の直径Ｘが
ナゲット径となる。

【００１２】図３Ｃは、ナゲット３６を上方から見たも
ので、実測するナゲット径Ｚは同図の横方向の直径Ｘと
縦方向の直径Ｙの測定値を加算して２で割った値であ
る。

【００１３】図４は、上述のホルダー３１とフレーム３
２の溶接の際の抵抗値とナゲット径の関係を示すグラフ
である。このグラフは、１４個の大きさ（ナゲット径）
の異なる資料を作成し、図１に示す抵抗値測定システム
で抵抗値を測定し、図３Ａ，Ｂに示すようにホルダー３
１を剥離してナゲット径Ｚを測定し、両者の相関関係を
グラフ化したものである。

【００１４】図４から理解されるように、ナゲット径Ｚ
が小さい程抵抗値は大きく、ナゲット径Ｚが大きい程抵
抗値は小さくなる。例えば図３に示すフレーム３２とホ
ルダー３１の場合、フレーム３２とホルダー３１の溶接
強度はナゲット径が５ｍｍ以上であれば保証できる規格
になっているため、図４のナゲット径５ｍｍ以下を示す
破線ｂと実測値を示す実線ａが交わる点の抵抗値（一点
鎖線ｃで示す抵抗値）以下の抵抗値であればナゲット径
Ｚが５ｍｍ以上は保証でき、所望の溶接強度が得られて
いることになる。

【００１５】次に、本実施例の方法を用い、実際に溶接
した部材の合否判定をする場合の動作について図２を参
照して説明する。この場合、図４のグラフに基づき、ナ
ゲット径Ｚが５ｍｍの場合の抵抗値を合格基準抵抗値と
する。

【００１６】まず、管種サイズ選択スイッチ（図示せ
ず）を例えば２５インチにしてオンすると、管種サイズ
が２５インチに位置決めされる（ステップ１，２）。そ
して、管種サイズの位置決めが完了した時点でコンピュ
ータに管種コードを送信する（ステップ３）。尚、何ら
かのトラブルによって管種サイズの位置決めが完了しな
かった場合には、管種サイズ位置決めエラー表示を行い
（ステップ１８）、トラブルが発生したとして動作を停
止する（ステップ１９）。

【００１７】その後、自動スイッチ（図示せず）をオン
にし（ステップ４）、自動モード動作状態にする（ステ
ップ５）。そして、起動スイッチ（図示せず）をオンに
し（ステップ６）、プローブ切替器５の接点６を動作し
て第１プローブ８をデジタルオームメーター３に接続す
る（ステップ７）。

【００１８】次に、第１プローブ８を測定ポイント（溶
接部の近傍）に移動し、図１に示すように各ピン９〜１
２をホルダー３１の測定面Ｓに接触させ、位置決め動作
を行う（ステップ８）。そして、第１プローブ８の位置
決めが完了した場合には、第１プローブ８を用いて抵抗
値を測定し、その測定値の信号をコンピュータ１に送信
する（ステップ９〜１２）。この場合、図１に示すよう
に、ピン９，１２間に定電流３４を流し、これらの内側
に位置するピン１０，１１によって電位差を測定する
（定電流４端子測定法）。尚、かかる方法によれば、ピ
ン９〜１２と測定面Ｓとの接触抵抗は無視できる。ま
た、各プローブ８，１５，１８，２１の各ピン間隔は統
一されているため、プローブによる測定誤差はないもの
とする。

【００１９】他方、何らかの原因により第１プローブ８
の位置決めが完了しなかった場合には、第１プローブ８
の位置決めエラー表示を行い（ステップ２０）、トラブ
ルが生じたとして動作を停止する（ステップ２１）。ま
た、何らかの原因により第１プローブ８による測定が完
了しなかった場合にも、第１プローブ８の測定エラー表
示を行い（ステップ２２）、トラブルが生じたとして動
作を停止する（ステップ２３）。

【００２０】コンピュータ１においては、この測定値と
図４に基づいて算出した合格基準値とを比較し、合格基
準値と等しいか又は合格基準値より測定値が小さければ
合格とする（ステップ１３）。その一方、合格基準値よ
り測定値の方が大きい場合には、不合格としてモニター
に不良表示を行う（ステップ２４）。

【００２１】このようにして第１プローブ８による測定
が終了すると、プローブ切替器５を動作して第２プロー
ブ１５に切り替え（ステップ１４）、上述の測定動作ａ
１と同様の測定動作ａ２を行う。さらに、順次第３プロ
ーブ１８、第４プローブ２１に切り替え（ステップ１
５，１６）、上述した測定動作ａ１と同様の測定動作ａ
３，ａ４を行う。そして、第４プローブ２１による測定
が終了した時点で１サイクルの測定を終了し（ステップ
１７）、起動スイッチをオンにした状態に戻す（ステッ
プ６）。

【００２２】以上述べたように本実施例の方法の場合、
デジタルマイクロオームメーター３を用いてナゲット部
の抵抗値を測定してそれを解析するものであることか
ら、部品を破壊（剥離）することなくナゲット径の大き
さ即ち溶接強度を判別することができる。その結果、溶
接部品の全数検査による品質保証が可能になる。

【００２３】次に、本発明の他の実施例について図５を
参照して説明する。尚、上記実施例と対応する部分には
同一の符号を付して説明する。

【００２４】本実施例は、陰極線管の電子銃の継線溶接
部の抵抗値を測定する場合に用いられるものである。図
５に示すように、本実施例に係る装置においては、上述
のプローブ８，１５，１８，２１を２つに分割したプロ
ーブ２５，２８を使用する。この場合、プローブ２５に
は定電流用のピン２６と電位差測定用のピン２７が設け
られている。一方、プローブ２８にも、同様に電位差測
定用のピン２９と定電流用のピン３０が設けられてい
る。そして、プローブ２５とプローブ２８とは端子２４
において電気的に接続され、さらにこれらは上述のプロ
ーブ切替器５を介してデジタルオームメーター３に接続
されている。さらに、プローブ２５，２８同士の間隔は
一定となるように不図示の固定手段によって固定されて
いる。

【００２５】そして、かかる構成を有する装置を用いて
電子銃の第５グリッド（Ｇ５）３６とＨコネクター３７
の溶接状態を検査するには、例えば次ような抵抗値の測
定を行う。

【００２６】まず、本実施例においても、上述した管種
サイズ選択等の動作を行う。そして、プローブ２５，２
８の位置決めを行う。この場合、第５グリッド３６の表
面に一方のプローブ２５のピン２６，２７を接触させ、
他方のプローブ２８のピン２９，３０をＨコネクター３
７の表面に接触させる。

【００２７】その後、各プローブ２５，２８の定電流用
のピン２６，３０間に一定の電流を流し、電位差測定用
のピン２７，２９間の電位差を測定する。

【００２８】さらに、その測定データ信号をコンピュー
タ１に送信し、上述したように、実測により予め設定し
た合格基準値に基づいて合否判断を行う。その他の構成
及び作用については上記実施例と同一であるので詳細な
説明を省略する。

【００２９】尚、本発明は上述の実施例に限られるもの
ではなく、種々の改変を行うことができる。例えば、抵
抗値を測定するためのプローブの数は測定する溶接部の
数に応じて増減することもできる。この場合、溶接部の
数とプローブの数を等しくしておけば、第１の実施例の
ようにプローブの接続を切り替えることにより効率良く
測定動作を行うことができる。この点については、電子
銃の継線溶接の抵抗値を測定する第２の実施例の場合も
同様である。さらに、プローブが１つの場合にはプロー
ブ切替器を介さずにプローブとデジタルマイクロオーム
メーターとを直接接続することもできる。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、溶接
された部材の溶接部近傍の抵抗値を測定し、同一の部材
について予め求めた抵抗値とナゲット径との関係からそ
の部材のナゲット径を算出し、このナゲット径に基づい
て溶接強度の合否を判定することから、溶接された部材
を破壊することなく溶接強度の合否判定ができ、その結
果、溶接部材の全数検査が可能になり、製品、特に陰極
線管の信頼性を向上させることができる。また、本発明
によれば、スポット溶接、レーザー溶接等を問わず溶接
強度の合否判定ができる。さらに、本発明によれば、従
来困難であった電子銃の継線溶接についても溶接強度の
合否判定を全数に対して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するためのシステムの構成例を示
すブロック図である。

【図２】本発明の方法の具体的な実施例を示すフローチ
ャートである。

【図３】溶接部分におけるナゲットを示す説明図であ
る。

【図４】抵抗値とナゲット径との関係を示すグラフ（実
測値）である。

【図５】プローブの他の例を示す構成図である。

【符号の説明】

１ コンピュータ ３ デジタルマイクロオームメーター ５ プローブ切替器 ８ 第１プローブ １５ 第２プローブ １８ 第３プローブ ２１ 第４プローブ ３１ ホルダー ３２ フレーム ３３ 溶接された部分 ３６ ナゲット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接された部材の溶接部近傍の一面に４
   端子のプローブを当接して抵抗値を測定し、上記部材と
   同一の部材について予め求めた抵抗値とナゲット径との
   関係から当該部材のナゲット径を算出し、このナゲット
   径に基づいて溶接強度の合否を判定することを特徴とす
   る溶接部材の非破壊検査方法。