JPH0814884A - 溶接ビード計測管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接ビードの計測管理を容易に行い得るよう
にする。 【構成】 演算制御部１７が、コントレーサ駆動部２２
からビードコントレーサ１へ駆動信号２１を送らせて、
ビードコントレーサ１に溶接ビード３の表面をなぞらせ
ると共に、ビードコントレーサ１で検出したビード形状
信号２３をデータ記憶部２７に記憶させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶接ビード計測管理装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】船舶や橋梁や高層建築物などの構築物に
は多数の溶接ビードが形成されているが、このような場
所に設けられた溶接ビードは、特に、疲労荷重を受け易
いため、何らかの方法で溶接ビードを管理することが必
要になる。

【０００３】従来は、粘土状の型取材料を用いて溶接ビ
ードの型を取り、その型から溶接ビードの形状を計測し
て応力集中係数を求めるなどし、記帳するなどして管理
していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶接ビ
ードの型を取って計測する場合、型取りから材料硬化ま
での間に１０数時間もの時間を要してしまうので、計測
作業に対する能率が極端に悪く、しかも、計測すべき溶
接ビード数が数１００個所にも及ぶような場合には、実
質的に対応が困難となっていた。

【０００５】又、計測したデータの管理手段は、記帳な
どに依っていたため、煩雑であった。

【０００６】本発明は、上述の実情に鑑み、溶接ビード
の計測管理を容易に行い得るようにした溶接ビード計測
管理装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、溶接ビードの
表面をなぞるビードコントレーサへ駆動信号を送るコン
トレーサ駆動部と、ビードコントレーサで検出したビー
ド形状信号を記憶するデータ記憶部と、コントレーサ駆
動部やデータ記憶部を制御する演算制御部とを備えたこ
とを特徴とする溶接ビード計測管理装置にかかるもので
ある。

【０００８】この場合において、データ記憶部に記憶さ
れたビード形状信号を入力して各溶接ビード止端部の曲
率半径を演算し、予め入力した演算定数にもとづき応力
集中係数を求めると共に応力集中係数を一括管理可能な
外部演算制御装置を、接続可能な外部入出力部を備える
ようにしても良い。

【０００９】

【作用】本発明の作用は以下の通りである。

【００１０】演算制御部が、コントレーサ駆動部からビ
ードコントレーサへ駆動信号を送らせて、ビードコント
レーサに溶接ビードの表面をなぞらせて溶接ビードの形
状を検出させると共に、ビードコントレーサで検出した
ビード形状信号をデータ記憶部に記憶させる。

【００１１】外部入出力部により外部演算制御装置を接
続して、外部演算制御装置でデータ記憶部に記憶された
ビード形状信号を基に各溶接ビードの応力集中係数を求
めさせると共に応力集中係数を一括管理させるようにす
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。

【００１３】図１〜図５は、本発明の一実施例である。

【００１４】又、図１中、１は針状のスタイラス２によ
り溶接ビード３の表面をなぞるビードコントレーサ、４
は溶接ビード計測管理装置本体である。

【００１５】該ビードコントレーサ１は、図２に示すよ
うに、モータなどの駆動装置５と、駆動装置５の出力軸
に接続された水平なスクリュー６と、スクリュー６が螺
着されスクリュー６の長手方向へ延びるナット部材７
と、ナット部材７に固定された支持ブラケット８と、支
持ブラケット８にピン９を介して上下方向１０へ揺動自
在に枢支され且つ先端部にスタイラス２を取付けられ後
端部にバランスウエイト１１を位置調整自在に取付けら
れた計測アーム１２と、支持ブラケット８のピン９とは
反対の側に取付けられた作動トランス１３と、下端部を
計測アーム１２に固定され上端部を球面軸受１４を介し
て作動トランス１３の入力軸１５に接続された検知用ア
ーム１６とで構成されている。

【００１６】又、溶接ビード計測管理装置本体４は、図
３に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅ
ｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算制御部１７と、ＲＯ
Ｍ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などのプログ
ラム記憶部１８と、液晶パネルなどの表示部１９と、各
種スイッチ類などの操作部２０と、ビードコントレーサ
１の駆動装置５に駆動信号２１を送るコントレーサ駆動
部２２と、ビードコントレーサ１の作動トランス１３で
検出したビード形状信号２３を入力するビード形状信号
入力部２４と、増幅部２５と、アナログ信号をデジタル
信号に変換する信号変換部２６と、作動トランス１３か
らのビード形状信号２３を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏ
ｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）や着脱可能なＩＣカ
ードなどのデータ記憶部２７と、データ記憶部２７に記
憶されたビード形状信号２３を入力して、各溶接ビード
３ごとに応力集中係数を求めると共に、求めた応力集中
係数をビード番号やビード形状信号２３などと共にファ
イル化して一括管理するための外部演算制御装置２８を
接続可能な外部入出力部２９と、各部１７〜２０，２
２，２６，２７，２９間を接続する信号バス３０とで構
成されている。

【００１７】尚、図中、３１はビード形状信号２３をト
レースするＸ−Ｔレコーダ、３２は外部演算制御装置本
体、３３は外部演算制御装置２８の表示装置、３４は外
部演算制御装置２８の入力装置、３５は外部演算制御装
置２８に設けられたフロッピーディスク装置などの外部
記憶装置である。

【００１８】次に、作動について説明する。

【００１９】本発明では、溶接ビード３を一括して計測
しておき、後日、まとめて応力集中係数を演算させると
共にデータ管理を行わせることや、或いは、溶接ビード
３を一つずつ計測しながら、同時に応力集中係数の演算
とデータ管理を行わせることができる。

【００２０】そして、溶接ビード３を一括して計測して
おき、後日、まとめて応力集中係数を演算すると共にデ
ータ管理を行わせる場合には、先ず、計測しようとする
溶接ビード３に対しビードコントレーサ１を所定の位置
にセットする。

【００２１】この際、計測アーム１２は溶接ビード３と
直交させるようにし、又、スタイラス２は溶接ビード３
を跨いだ反対側に位置させるようにする。

【００２２】この状態で、溶接ビード計測管理装置本体
４を立上げ、プログラム記憶部１８に記憶された手順
や、表示部１９の表示に従い、操作部２０を操作して計
測しようとする溶接ビード３のビード番号を入力し、ス
タートボタンを押す。

【００２３】すると、演算制御部１７から信号バス３０
とコントレーサ駆動部２２を介して駆動装置５へ駆動信
号２１が送られ、駆動装置５が駆動される。

【００２４】そして、駆動装置５の駆動により、スクリ
ュー６が回転され、ナット部材７にスクリュー６がねじ
込まれて行き、ナット部材７が駆動装置５側へ移動す
る。

【００２５】すると、ナット部材７に支持ブラケット８
及びピン９を介して支持された計測アーム１２も駆動装
置５側へ移動し、図４に示すように、計測アーム１２先
端のスタイラス２が溶接ビード３をなぞることになる。

【００２６】これにより、計測アーム１２はピン９を中
心として上下方向１０へ揺動し、計測アーム１２に固定
された検知用アーム１６は上下方向１０へ移動すると共
に水平方向へ移動し、検知用アーム１６の水平方向の移
動により、球面軸受１４を介して入力軸１５が出入り
し、作動トランス１３に電圧の変化を生じさせる。

【００２７】この電圧の変化がビード形状信号２３とし
て溶接ビード計測管理装置本体４のビード形状信号入力
部２４へ送られ、増幅部２５で増幅され、信号変換部２
６でデジタル信号に変換された後、信号バス３０を介し
てデータ記憶部２７へ送られ、データ記憶部２７に記憶
される。

【００２８】データ記憶部２７では、１キロビットの容
量があれば約１００件分のデータを記憶することができ
るので、容量を１メガビット程度とすれば、１つの構築
物における計測すべき全ての溶接ビード３のデータを記
憶するのに充分である。

【００２９】尚、ビード形状信号２３は、必要に応じて
Ｘ−Ｔレコーダ３１により表示させることができる。

【００３０】以後上記を繰返して、計測すべき溶接ビー
ド３の全てについてデータを取り、データ記憶部２７に
記憶させる。

【００３１】本発明によれば、ビードコントレーサ１で
溶接ビード３をなぞらせ、溶接ビード計測管理装置本体
４でビード形状信号２３を記憶させるだけなので、溶接
ビード３が数１００個所あったとしても、短時間のうち
に計測を行うことができる。

【００３２】その後、溶接ビード計測管理装置本体４だ
けを外部演算制御装置２８の置かれている場所へ持込
み、外部入出力部２９を介して溶接ビード計測管理装置
本体４を外部演算制御装置２８に接続する。

【００３３】或いは、溶接ビード計測管理装置本体４か
らＩＣカードなどのデータ記憶部２７だけを取外し、デ
ータ記憶部２７を外部演算制御装置２８のカードスロッ
トへ装着する。

【００３４】そして、外部演算制御装置２８を立上げ、
データ記憶部２７に記憶されたビード形状信号２３をビ
ード番号順に入力させてビードの止端半径を計算すると
ともに、予め入力装置３４から入力されたビード半径か
ら応力集中係数を求める演算定数に基いて演算を行わ
せ、各溶接ビード３両端の応力集中係数を求めさせる。

【００３５】求められた応力集中係数は、表示装置３３
により、図５のように、止端半径ｒ ₁，ｒ₂の円として溶
接ビード３の両端位置に視覚化されて表示される（円が
小さい程、応力集中係数が高いことを示している）。

【００３６】尚、溶接ビード３の中央部は、グラインダ
ーでなだらかに仕上げられるので溶接ビード３の両端部
のみを管理すれば十分である。

【００３７】更に、得られた結果は、ビード番号とビー
ド形状信号２３と応力集中係数などを１組としてデータ
にまとめられ、自動的にファイル化されて、一括管理さ
れる。

【００３８】本発明によれば、溶接ビード計測管理装置
本体４を外部演算制御装置２８に接続することにより、
簡単且つ短時間のうちに応力集中係数が得られ、又、応
力集中係数などの管理も簡単に行われる。

【００３９】尚、溶接ビード３を一つずつ計測しなが
ら、同時に応力集中係数の演算とデータ管理を行わせる
場合には、予め溶接ビード計測管理装置本体４と外部演
算制御装置２８とを接続しておき、外部演算制御装置２
８で溶接ビード計測管理装置本体４を直接制御させるよ
うにし、且つ、ビード形状信号２３を直接外部演算制御
装置２８へ送らせるようにする。それ以外は、上述の場
合と変りはない。

【００４０】以上述べたように、本発明によれば、溶接
ビード３に対する計測管理を容易に行うことができる。

【００４１】尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の溶接ビー
ド計測管理装置によれば、溶接ビードの計測管理を容易
に行わせることができるという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の斜視図である。

【図２】図１のビードコントレーサの内部機構を示す概
略側面図である。

【図３】図１の溶接ビード計測管理装置本体の内部機構
を示す概略系統図である。

【図４】スタイラスで溶接ビードをなぞった状態を表わ
す概略作動図である。

【図５】表示装置の表示を示す図である。

【符号の説明】

１ ビードコントレーサ ３ 溶接ビード １７ 演算制御部 ２１ 駆動信号 ２２ コントレーサ駆動部 ２３ ビード形状信号 ２７ データ記憶部 ２９ 外部入出力部 ３２ 外部演算制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接ビードの表面をなぞるビードコント
   レーサへ駆動信号を送るコントレーサ駆動部と、ビード
   コントレーサで検出したビード形状信号を記憶するデー
   タ記憶部と、コントレーサ駆動部やデータ記憶部を制御
   する演算制御部とを備えたことを特徴とする溶接ビード
   計測管理装置。
2. 【請求項２】 データ記憶部に記憶されたビード形状信
   号を入力して各溶接ビード止端部の曲率半径を演算し、
   予め入力した演算定数にもとづき応力集中係数を求める
   と共に応力集中係数を一括管理可能な外部演算制御装置
   を、接続可能な外部入出力部を備えた請求項１記載の溶
   接ビード計測管理装置。