JPS5836456Y2 - 超音波検査装置用溶接電極 - Google Patents

超音波検査装置用溶接電極

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JPS5836456Y2
JPS5836456Y2 JP443779U JP443779U JPS5836456Y2 JP S5836456 Y2 JPS5836456 Y2 JP S5836456Y2 JP 443779 U JP443779 U JP 443779U JP 443779 U JP443779 U JP 443779U JP S5836456 Y2 JPS5836456 Y2 JP S5836456Y2
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JP
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ultrasonic
vibrator
welding electrode
chip
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JP443779U
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嘉郎 羽深
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

【考案の詳細な説明】 この考案は超音波を用いて抵抗溶接におけるナゲツト生
成の有無及びナゲツトの大きさの検出をするのに用いる
電極の改造に関する。
詳しくいえばスポット溶接中に、溶接部を透過する超音
波の量の変化を測定して、溶接部のナゲツト生成を検出
する装置の検出能を向上し、小さなナゲツトの生成に対
しても信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）よく検出可能な電極を
提供するものである。
第１図は超音波振動子を取付けた従来の抵抗溶接用電極
の断面図である。
第１図において、１は電極ホルダ（図示せず）にはめ合
せするためのテーパ部Ａを有する筒体、２は筒体１に形
成された空胴Ｂに埋込まれたチップでこのチップ２には
超音波振動子３を取付けた第１の電極面Ｐ１と被溶接体
Ｒに当接する第２の電極面Ｐ２を有する。
４は上記振動子３を囲むように上記第１の電極面Ｐ工に
取付けられたダンパー、５はリード線、６は上記筒体１
内に設けた水路でこれに冷却用の水を通すことにより電
極面Ｐ２に伝わる被溶接体からの熱を吸収させる。
７は上記水路６の冷却用の水を送るパイプ、８は上記チ
ップ２との間で被溶接体Ｒを挾む反射電極で９は反射電
極内に設けられた超音波反射面である。
以上のように一体形の溶接用電極はチップ２に超音波振
動子３が接着されているとともにダンパー４が取りつけ
られ、筒体１に埋め込まれたものである。
ところで従来の電極によるナゲツトの検出能は第２図に
示すように約３〜４ｍｍであり、薄い鋼板の場合にはナ
ゲツトが一般に小さくナゲツト生成の検出が出来ず薄板
のスポット溶接の検査に適用が不可能であった。
本検査装置によるナゲツトの検出法はナゲツト生成時の
被溶接体中の物性的な組成変化に起因する超音波の透過
量変化を検出するものであり、小さなナゲツトの場合に
は、全体の超音波信号に比して変化量が小さいために十
分に検出できないものである。
この考案はナゲツト生成部分に超音波ビームを絞ること
により、超音波透過の変化の割合を大きくして、小さな
ナゲツトも検出できるようにしたものである。
第３図にこの考案の一実施例を示す。
第３図において３は球面状をした振動子で２のチップの
第１の電極面Ｐ２も上記振動子と同じ曲率を有する球面
の一部であり、振動子３はチップ２に接着されている。
振動子３から発生した超音波は被溶接体Ｒで焦点をむす
び更に反射電極８に入り、反射電極内に設けられた反射
面Ｑで反射される。
反射面の形状は入射波が再び同一経路を戻るように具体
的には、振動子の焦点と反射面の焦点が被検体でほぼ一
致させる。
第４図は従来の電極が被検体に接して超音波ビームが入
射する状態を示している。
従来のビーム径は直径ＤＩＯｍｍの振動子を用いた場合
およそ１０ｍｍ程度である。
第５図はこの考案による被検体へ入射する超音波ビーム
の形態を示している。
超音波ビームは音響レンズによって収束しその焦点部分
のビーム径は良く知られているように第１式で与えられ
る。
λＦ ｄ雪ＱＪＩＸ−・−・・・−（１） Ｄ／２ 例えば直径ｌＱｍｍの振動子を用いてチップ中の焦点距
離をチップの長さとほぼ同じとするとｆ＝５ＭＨｚ（超
音波周波数） υ＝ ４７００ ｍ／ｓｅｃ （チップの中の音速）Ｄ
＝１０ｍｍ（振動子の直径） Ｆ ：２５ ｍｍ （焦点距離） よりｄ″；３，３ｍｍとなる。
以上のべたように被検材上の直径は約３．３ｍｍに絞る
ことができるので従来の電極のビーム径の＋となり最小
検出ナゲツト径＋の約１ｍｍとすることが可能である。
以上説明したように本考案によれば約１ｍｍのナゲツト
径でも検出できる高性能な電極を提供することが可能で
ある。
第６図は本考案の電極（第３図）を用いた超音波信号と
ナゲツト径の関係を示したものである。
以上チップ３に振動子２をはりつけた一体形の電極につ
いて説明したがチップ３と振動子２を分離可能とした電
極でも同様な効果をもつことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の溶接電極の断面図、第２図は従来の溶接
電極を用いたときの超音波信号とナゲツト径の関係を示
す図、第３図はこの考案の一実施例である焦点形溶接電
極の断面図、第４図は従来の溶接電極内の超音波ビーム
を示す図、第５図はこの考案の溶接電極内の超音波ビー
ムを示す図、第６図は第３図に示した溶接電極による超
音波信号とナゲツト径の関係を示す図である。 １は筒体、２はチップ、３は超音波振動子、４はダンパ
ー、５はリード線、６は水路、７はパイプ、８は反射電
極、Ｐｌは第１の電極面、Ｐ２は第２の電極面、Ｑは反
射面、Ｒは被溶接体、Ｄは超音波振動子直径である。 なお図中間−又は相当部分には同一符号を付して示しで
ある。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 球面状の超音波振動子が取付けられた第１の球面状の電
    極面および被溶接体に接する第２の電極面を有するチッ
    プが組込んである主電極と、上記主電極と相対する電極
    面をもちその内部には超音波信号を反射する凹面状の反
    射面を有する反射電極とを組合せて成る超音波検査装置
    用溶接電極。
JP443779U 1979-01-18 1979-01-18 超音波検査装置用溶接電極 Expired JPS5836456Y2 (ja)

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JPS55106588U JPS55106588U (ja) 1980-07-25
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JP5053959B2 (ja) * 2008-09-03 2012-10-24 本田技研工業株式会社 電極チップの接触面積比評価方法、ワークの内部抵抗評価方法、超音波の減衰率評価方法及び電極チップの傾斜状態判別方法

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JPS55106588U (ja) 1980-07-25

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