JPS5992174A - ビード形成制御装置及びビード形成制御方法 - 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】 本発明（ｌ；１、浴接の制御ｊに係わり、特に溶接の、
浴法実施中におけるＩ糾問の超音波探知によって得られ
る１７４報を使用１．ての制御に係わる。

俗融金属の浴接プールを超音波期射を用いて検知するこ
とが提案されている。例えはアイダボ＋＝立工学Ｘ’Ｆ
ｉｉ／；ｉ　ＣＩｄａｈｏ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｅｎｇ
Ｉｎｅｅｒｉ−ｎｇＬａＬ＋ｏｒａ１．ｏｒｙ　（ＩＮ
ＥＬ　）　：］が１１９８２１１月７に発表し／ζ」支
術では、水を介して全組プレートと結合されたトランス
ジューサが、該プレートの反対１ｕｌｌ衣向から浴接プ
ールまでの距離を検知ｊ−る。ＩＮＥＬはこの技術が、
浴接ゾールが未だ形ｈｖ中である時に工程の変化をイω
正する自動システムの基本たりイ５すると示唆した。Ｍ
　Ｉ　Ｔのハルト教授（Ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ　Ｊｌａｒ
ｄｔ　）も、１９８１年１０月２８日にこの柚の機構を
報告している。

フェン及びストシウド（Ｆｅｎｎ　ａｎｄ　５ｔｒａｎ
ｄ　）のゎ、５０文ｒ　７１？ｆ弧浴接法にお・ける浸
ｉ４０測定及び制御（Ｔｈｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ”ｐｅｎｅｔｒａｔｉ
ｏｎ小＋ｒｉｎｇ　ｓｕｈｍｅｒｇｅｄ−ａｒｃ　ｗｅ
ｌｄｉｎｇ　）　Ｊには浴Ｊ荻制側１のより進んた状態
がｍｌ献されて、１！Ｊ　、このル１１　ｆＩＩｌ法で
は、溶接されるプレートのｈｔｒ　＋ｔｎ　ｐこ４＋ン
１ｉ、？する２個の超音波トランスジユーザからの超音
波エコーが用いられる。トジンスジューーシ目浴ル箱’
、４１１ｇの背抜に、各１ｍに１個ずつ配ｋ１２され、
浴接部を挾んで万。

いに向き合いつつ下刃の金＋、１．；　ｌ’：　ｆｌｌ
ｉの方へ回けられている。超音波エネルギビーム１１　
Ｍ　４１ゾール領ノμ２から反射され、それに」：って
ビームの１１１路艮が側冗され得、この長さの値の変化
が、溶接電流並びにワイヤの供給を制御して所望の長さ
を達成するのＶＣ１！１す１］される。実時間での閉ル
ープ演算が、厚み半インチ（１２ｎｎ）及びそれ以上の
金属プレートに浴接７ｉｐを設けるべく達成されている
。

しかしこれらの構成は、制御値としてはビームの】ｎ！
路長しか用いない。

本発明は、浴接ビードの位置をビードが設けられる材料
の形状に関し−Ｃ制御する方法及び装置ｂ−の提供を目
的とする。

本うＬ明は、口料片の一つの表面から反射された超音波
によって浴接プールの位ＩＮと材料の別の表面とをｈ＝
査し、前記検査の結呆から浴接ビードの位ｉＱ−を制御
する浴接ビード形成の自動制御を提供する。

前６白Ａイｔによって、ビーム路長と方向との双方に関
するｉ’＋’ｆ訓１ｉ”、制御値として使用すべく提供
される。

つで十分なときはＩｌｆ一つのビードにり」シて適当で
あり、溶接される金属の背向に対する浴接ゾールの位置
を制御し、背ｒＩＪ珪（ビードが浸透し／こときのビー
Ｆの正しい形状を確保し借る。

本発明により、月別打上の／ｉ’４ｍビー１２の形成を
制御する方法が枡形（される。本発明方法は、’ｄｉ制
御１６号に応答して一つの＃路を追跡し前記通路に清っ
て浴接ビードを形成するよつに’ｄｉ制御目在寿浴接装
置山°を配Ｍ：Ｅ　シ、 材料の形状と浴接ビードとによって反’Ａ−１されるよ
うに超音波を側斜内に伝搬させ、 前記反射後の夫々の超音波信号を検出し、前記検出から
出力信号を発生し、 前記出力信号に応答して月１片の形状に対する浴接ビー
ドの位置を決定し、 前記決定から前記ピー１２位置を示すイ、Ｊ号を発生ｍ
− 前記ビートイ）７１β表示信号を溶接装置制御４ｇ号の
少くとも一１９１モとして使用し、装ｈイに一つの通路
をフｊ′ｉ跡せしめ１′−１つ４］科片の形状に対して
Ｊ＋ＩＴ要の浴接ビードの浸透を生じせしめるステップ
を當む。

伯、面沃定に便用される材料片の形状は、浴接ビードが
設けらｉする旧料の綜端の前ｉＴｉ＋及び背面のコーナ
ーであってもよい。２つの＋１料片をビードによって溶
接してもよい。超追波かＳ波（横波）であってもよい。

方法は、浴接される材料の背面外への第一ビード又は単
一ビー１２の浸透の腑さの制御１を含んでいてもよい。

本発明に、しり、材料上にデポノットされる浴接ビード
の位１ｄをｆｌｉｌｌ　（Ｉｌｌする装置が提供される
。

本％Ｉ’ｉ明装貯は、 （，４料の表向から内部に超音波を伝搬させる手段と、 超音波反４１１検出し、検出した前記反射を示す信号を
発生する手段と、 材料の末端からの反射及び溶接ビードを示ず反射の各々
に刻する（、４号吸素をズベ択すべく前屈信号をゲート
処理する手段と、 ビードと末端との相対位Ｉ４を決定すべく前記選択され
た（ｊｊ号費素を査冗し、杓１］記相対位ｌｉｄを示す
位置信号を発生ずる手ｌうと、 前記位置信号に応答して、溶接ビードがデ、−＋５ジッ
トされる位置−を制御する手段と を會む。

本装置ｆ７Ｖｉ、アーク溶接の電流を制御１し得る０本
装置ば、溶接位置の溶接ビードを床さにおいても、櫨た
横方向にも制御１し得る。

本装置は、自！ｔｉｌｔのシーム追跡式溶ル、コントロ
ーラであシ得る。

本装置の具体例を、添付は１而を参照して以下に説明す
る。

第１図は、溶接ヘッドによる溶接ワイヤの供給堤たはそ
の他の溶接作業と、矢印ＡＷの方向へ向かう溶接ヘッド
のシームに沿った移動とを制御するべく構成された溶接
制御装置の概略的なブロック線図を示す。前記のような
装置の通常の形態は良く知られておシ、本明細１ではこ
れ以上触れ々い。ここにｄ発明する機構には、潜弧溶接
機を使用した。

第１図において、溶接される材料片、例えば２個のスチ
ール片′！１ｌ−Ｉ）ｌ及びＰ■で示す。好ましくは、
これらの材料部分の浴接されるべき領域は、例えば面角
に切断されるかまたはＪ９みに従ってプロフィールを力
えられる々ど適宜準備される。それによって各月料片は
、シームＳに浴って伸延する前面コーナーＩｉ”Ｃ及び
背向コーナーＢＣを具備し、該シームに溶接［ＩＸＷが
形成される。材料片の厚みは通常２５關あるいはそれ以
上であるが、１２關以上であれはより少ない厚みも採用
され得る。

制御装置は２個の超音波トランスジューサプローブＰＲ
Ａ及びＰ　ＲＢを廿み、これらのプローブｋＪ材料片Ｐ
ｉ、Ｐ■内へ超音波を伝搬させ旬、かつ影側斜片内の超
音波を検出し得る。組合されたΔβ音波発生源及び感受
器をＩＪ　Ｓ　Ｓによって示す。これは荊常、検出され
た道波力・ら出）月１」袖を１４１」出（てこのｆｉｇ
り全ゲートＴ　Ａ　Ｇに与えるΔ〕′１廿波ｉ「：録Ｑ
ｊＢ２である。２１固のプローブ゛が１りこ月１′さノ
；、るので、ｄＩｔらのプローブを切擾にえ侶−弓ＳＷ
ｓの゛市１１０１１１−）にプローブ切替え継′山器Ｐ
ＳＲを介し、て反乱に起動するのが最も簡単である。プ
ローブクコ、第２図に示すように部首され、この図には
明瞭化のためプローブＦＲＢのみを示す。プローブ構成
のｊト”１．別の形態を次に述べる。２個のプローブＱ
ｊ、材料と超音波変換接触を行ないつつ矢印ＡＰＩ／ζ
よって示される方向へ移動するべく支持され、シームＳ
を十ｔ４切る醐ＩＬＬ上に配置されており、この位置は
浴接ワイヤの９（給ＷＦ’及び電倭線ＥＬによって示さ
れる溶接位置よｐも描かに後方である。各プローブｔゴ
超廿波の発散ビームＢを発生し、両プローブはこのビー
ムを、第１図に線ＦＣＲ１ＷＲ及びＢＣＲによって示さ
れるようにシームＳへ向けて下方へ発するべく配管され
る。前記３本の１ＭＦＣよっては、ビームＢ及び准用々
反射超音波の一般的な方向が示されるのみである。ビー
ムＢは、プローブが＆’　Ｅ　Ｌ上の溶接位置の子２方
に配置されるにもかかわらす、第２図に示されるように
溶接部の前方から後方せでの全領域が超音波探知される
ように発散する（超音波は剪断乃至横モードでパルス状
に伝搬する）。

前述の構成では、超音波の三つの重要な反射が起こるこ
とが判明した。これらの反射は前＋’ｔ！１コ〜ナト’
　Ｃ、背面コーナーＢＣ及び溶接部Ｗからのものであり
、名反射はＦ″ＣＲ，ＢＣＲ及びＷＲに一致する。ビー
ムの広がりが十分大きいので、三つの反芽ｔはどれもｒ
ｄ接接中認され得る。これら三つの反射が信号を創出し
、この１５−５−＋から溶接部と月料片との相対位Ｉ崖
並びに浴Ｊ＞ビードの浸透が決定され得る。信号とシス
テムとが使用前に、１＋１１えばＳ波相１７）ＤＪＮ５
４−１２２４だ？：ｒＡ　２１１　Ｗ（１）Ｊ−うな標
準試験ブロックを使用してｊＪｌ、ｉ￥化されると好都
合である。超音波のノｄ波数は、数音とは思われない。

１ＭＨｚでは、減撞はより少ないが分１ｓ’＋能しユよ
り低く、また側壁エコー及びイ１ｕの迷走エコーはより
多く、一方２〜２．５　Ｍ　）ｉ　ｚでは力）１屏能Ｑ
１より良好で１１１１１壁効果もより少ないが、誠辰は
悪化する。

結局周θに数２．２５　ＭＨｚ及び２．５　Ａ□ｌ　Ｈ
ｚがより　’ａ＋’１１すると慣１明したか、他の値も
適当でンンることは明白でる９、よシ大きいｈＯすらも
自効であり得る。

（以下余白） 反射）Ｊ、スイッチＰＳＲを介して超音波記録競ＵＳＳ
に入り、時間軸出力信号ＴＢＳを発するが、該信号は一
般に溶接信号侠素に先立って生じる背面溶接コーナーの
信号要素と同時に発し、該（ｇ号は前面溶接コーナーの
信号要素に先立って生じる。

（：ＩＬ音及びｋ）（秩序反射も、これは加熱区域内で
のより高い吸１１）ζによって低減されはするが、勿論
ある程度ｔま存在する。デー）　’１１”　Ａ　ａは、
超音波、ｅガスが４Ａ桐に付与された彼、定められた単
又は複数時に生じる一定振ｌＩ９□ｆ以上の信号を選択
するようにｔよたらく、各々のゾローブからの信号はデ
ー）ＴＡＧにおいて、溶接位置の決定及び溶接ピードの
浸透を・可能ならしめるべく充分な周期で検査される。

溶接のおこなわれるべき前面及び背面コーナーの（Ｙ′
Ｉ：　ｆ＆は浴接シーツ・の両側について分っており、
また溶接シームの位置もこれらの位置に関連して決定さ
れることができるから、溶接ヘッドがシームに沿って移
動しているかどうか、またはシームからずれているかど
うかを・チェックすることが可能であり、一方、溶接ビ
ー１ごとシームとの一致も表示される。これらのチェッ
クはコントローシＣＯ工ＩＴでおこなわれ、２つの出力
を生ずＩＩ　６−カの出力ＷＥは溶接伸惧給コントロー
ラＷＦＣに作用して溶接ワイヤ供給及び溶接電流をＷ４
シ１〕シて、求める溶接材の浸透を与え、他方の出力Ｗ
Ｄはｍ接ヘッドドライブの横断部分がシームンイン１：
に保持されるように制御する。これらの作動の肝細Ｑ・
ζついてはここで説明しない。本発明によって与えらｔ
する制御信号については、この目的は適Ｉ７たＵＩ＃の
製造技術にかかわる当業者の周知とするところだからで
ある。溶接速度と電流速度の実際値はもちろん材料及び
その他の因子に左右され、当業者の簡単に決定しうると
ころである。

但し２５０Ａ乃至８００Ａの浴接電汐１シは本発明装置
の制御範囲に属する。

制御ループの応答速度は拐ネ］及び浴接技術に関連すべ
きである。アルミニウムのような急速冷却金屑及びＭＩ
Ｇのような小溶接プール技術は電流制御及び位１ｕ制御
のより迅速な応答を要求する。

実際の応答速度は、合接電流ｆ：調節する溶接ワイヤ供
給モータ（図示されない）の速度！ｉ１．Ｉｌ整をおこ
なうコントローラＣ０ＮＴの制御動作をおこなうぺ〈マ
イクロコンピュータがプログシミングされるとき決定さ
れる。餅接寛流は浴接ゾールの寸法すなわち浸透に影響
するから、このような全体制側Ｉは適正な制御方法であ
るといえる。マイクロコンピュータＶ１所定の材料への
求める溶接浸透のためのビーム路長の数値を記憶し、さ
らに求める溶接材浸透に達せぬよう修正制御信号を発す
る超音波反射によって指示される実際値とこれらの記憶
値を比較した。溶接深度信号は特定具体例では材料の背
面から反射されるから、信号径路内の増加は浴接が浅す
ぎること′ｌ１ｌ−表示する。ｋ１接電流値も同じくコ
ントローラ内にセットされつるから、さらに電流を徐々
に変化させることＶＣ’、　Ｊ：って、（ｔ’ｉ　Ｊｉ
ｚ材の浸透は２５０Ａ乃至８００Ａの範囲にゎｆｃ　！
Ｊ順調に変化し、そして再び同役する（２５０ＡＪ最小
ア一ク電位）。応答速度Ｑｉ標］いどし−Ｃ８０ＧＡ−
２ｊＯＡ−４０ＯＡ−８０ＯＡという段陥的′ＬＬＬ流
変化によって決定されｔ（。ｋｊ接プールの応答貼間は
これらの電流に対して１乃至３秒σ）標準Ｉｉ＆　Ｔ６
１１ｊ定さノするが、但し制イ；ｗシステムを」ミリ上
カン１゛単位で測定される数回にわたり箪θ］′仁を変
化さＵ−る指示に応じる。こハは溶伐プールよりＶ」る
かに迅速である。実際のど〔￥接ＹＪ、　７６１ｃスデ
ツゾに反応し、ビーム路長の記録はこｉｌらが′１江θ
１しステップの動作を検出することを示す。

応答速度を限定する因子としＣは、さらに迅速な応答が
求めらねる場合、すなわちガス−メタルアーク溶接゛ま
）こはガスータンゲスアンアークＩ！Ｉ−ｎ及あるいは
スチール以夕１の全組たとえばアルミニウムの場合の電
源が考えられる。超音波細りはアルミニラムのＩＡ合ス
スチール同じ方法で伝搬する。

制御・１〆Ｉ移のより急速な演算も必要があれば可能で
ある。

２１１１１Ｉのトランスジューサのみを用いる代りに前
述の情！１ｆ組立てるため３乃至４個のトランスジユー
ザを用いてもよい。

ｆｔｊ接ビード奮すでに埋め込まれているビードを」胃
んするためにさらに埋め込もうとするとき、〜まｌＬは
プレート間の７−ムスペースの深さ全体に浸透し々いよ
うｔ（狸め込もうとするとき、背面コーナーの反射は異
なる形状であられれることもできる。しかしガから制御
装置に何らかの修正が必要な場合にはもちろん本り」細
曹の説明に従っておこなうことができよう。

トランスジューサの接触が良好であることももちろん必
要とさ）Ｌる。またＲノ接の近傍区域は加熱が砦るしく
、トランスジューサに対して有害である。第３ヒ１はこ
の問題を解決するためにセットされたトランスジューサ
をあられす。トランスジユーザＰ　Ｉｔはダク）Ｄの頂
部にＪＲ伺けられでいるが、これは斜に勾配をつけても
、しい。ダク）　Ｉ）はゲル供給ロＧＦｆ：介して吸込
まれたゲルＧの供給をうける。ゲルＧは、トランスジュ
ーサリ゛Ｉ）　Ｒから発する超音波を拐料Ｐに結合する
／こめに適しており、装置斤全体が前進するにしたがっ
てダク）　Ｉ）の下向に漏れ出ることができる。このよ
うにし−しトジンスジューザｒ、Ｊ：良好な超音波１着
１３ニ維持しながら、溶接熱から離間され得る。ゲルに
１、この区域内の温度に耐えイ０るはずであり、好まし
くは（，１１変１１ト材旧吠 であり得る。適切なゲル液体中の微細な粘土粒子を五τ
濁させて形成することができるが、もちろんその他の拐
料であってもか壕わない。ゲルは矢印で示す方向にｂＩ
Ｌ失することができる。

第４図はトランスジューサーと４Ｊｉｌとの間の結合の
、熱絶縁を提供するもう一つの変形例をあられす。この
接続方式では、トランスジューサＰＲｔｄ１、そこから
発する超音波を包含し、これを溶接すべき桐材に転送す
る導波管としてはたらく剛性材料のコラムＣに取付けら
ねでいる。このコラムは側面が平行をな［７、さらにト
ランスジューサの開口より広いＰ珪２１…ｌ−廟するこ
とができる。コラム長れｔ拡１１（ビームがコラム内で
反射されて収束し、次にコラムを出る際拡散するように
選定されている。

好ましくＣ土コラム長は拡散ビームがコラムを出る際、
トランスジンユーザの開口と同じ寸法をもつようにン弓
定されるのがよい。コラムを、１ゲル月負によって材料
表面に結合される。コラムは金属製すなわちたとえばス
チールまたはアルミニウム、あるいけＰＥｌｊＳＰＥＸ
（ＲＴＭ）のようなプラスチック材料であり＋ｒ＋る。

要Ｑ′を良好な超音波伝搬が獲イＪされればよいわけで
、（りる。コラム長はトランスジューサ。

１）　Ｉこの熱絶縁４・確保しうる長さが必要である。

２１３４図に示す柱状体Ｃは、連結型等波管として動作
するようＶＣ一体重に構成されている。その形状は反射
するまでビームの広がりに一致してふ一す、反射後、破
線で示すような発散ビームが形成されるように収束する
。このような形状により漂遊反射が減少する。また、該
柱状体はゲルによりイア」第１に連結される。柱状体は
表面に対して垂口′」で々、り得、所望される場合には
匝余１さぜ１もよい。

一体型導波管を使用する代わりに４ｊｆｑ来の１小−ン
形」導波管を使用してもよく、その３８台、ホーンの小
径端にトランスジューサか連ム一され、長径開放端は羽
村に尚−Ｃられる。ビ′ツクアツゾトランスデューザＬ
Ｊ、桐材に連結さノ１で反射１ｄ弓（！受イｄすべく、
開放端に取付けらり、　？υる。

ホーンは一般的な使用では空気をＡ〕填され（４４るが
、特に水中使用の場合には水が充填され得る。

トランスデユーサの小端部は、トランスミッタとレシー
ノことの両方を兼ねイυる。この４諺成ではクリμまた
は他の潤滑剤のよう４″「消耗品」を用いる必要がない
ので、効率ｔま低下するとしても［清潔−ｊな場所に好
適である。

第５図は、一定の連結を保つためにプローブ（及び柱状
体）と材料との界面に配位された連結用ゲルまたは他の
媒体の構成を示す。プローブ（又ｔｊ柱状体）と羽村表
面との間の間隔が半波長の奇数倍の時、旧１に対する最
適な伝達が生じる。

使用周波数（即ち２乃至３　ＭＨｚ　）で、この間隔は
半波長、約０．２５ｍの倍数である。

第５図に略示した超音波トランスデユーサＵ　Ｔ　Ｖｉ
、、トランスミッタとレシーバとの両方を兼ね得る。

連結面ＣＦは四部の周縁部を形成する。四部は高さ約０
２５１１ｉＪ＋の連結間隙ＣＧを形成する。ゲル専管Ｇ
ｌ）は、連結面及び四部にゲルを送るようにトランスデ
ユー’ＪＵＴの内部に形成される。ゲルは供給口ＧＦか
らポンプＰＰにより押出され、該ポンプは１動式で々ノ
リ得る。動作中、導管ＧＤ内のゲルの圧力によりトラン
スデユーサは材料Ｐの表ｒａ１からやや引」二けられ、
縁部面ＣＦの下に小さい間隙ＧＯが形成される。ゲルは
間隙ＧＯを通って漏出し、材料Ｐ上のトランスデユーサ
の運動を円滑にすると共にこれを冷却する。トランスデ
ユー−１，１−Ｕ　Ｔは、７−　ムＡ　Ｋｌｖ、−ｆ−
ｊけられたキ’ｌ’ツブ（シＡによって支持され、ギャ
ップＣＡ内に収納さ）［／ζばねＳｔすキャップとトラ
ンスデユーサどの間に圧力を加え、クリ１の圧力と共に
間１ｆｊｌ　（ｉ　ｎを形成する。

別のトランスデユー”）　ｌ）　ｉ’は、；１センゾＰ
Ｐを制御して一定の連系１′□間隙を保つようにｉｔ’
ねＳ召・監視ｒる。間隙ＧＯは連結間隙の約１０分の１
なのでｔｉｌｌ　ｌ！、λＧＯからの（は失は小さく、
０部とイ」料Ｐどの接触が避けられる。この構成Ｑ丁上
述の：Ａミ子と共に使用されイυる。

超音波エネルギーの別の連結方法り１、球−±′ｈ：、
は円ｍ−止たはローラのような回転素子を用いて接触さ
せることにより行われ得る。回転素子は例えば金属のよ
うな剛性＋４料、或いはシリコンゴムのような軟質材料
から４４．’ｒ成され得る。

縦波−または圧オ、１８波は距離及び温度と共に減衰す
るが、ｒ６６部＋Ｒの一致を混乱させる浴接ビード内か
らの反射を形成し得る点で余シ有益でなく、徐波〜また
けＳ波を使用するという点はこの事実に於いて縦波また
は圧縮波よりもすぐれている。前部表向から波が出るの
は明らかに長所であるが、そればかりでない。従来、溶
込み深さは水連結によるインソニフイクーーションによ
り後部表面から一致させていた。浴接ビードが後部表面
−まで溶造”まない場合この方法は安全で有効であるが
、ビードが貫通する場合使用することができず、稜者の
ケースの方がより一般的である。従って、前部表面から
のインソニフイケーションを用いて材料を通る溶接形状
及び溶造に関するリアルタイムデータを生成する仁との
でへる技術が本発明により提供さ）またこと番１著しい
進歩である。この技術は、フシックス粉末谷便用するザ
ブマージアーク、及ヒ不活性ガス全使用するガスシール
ド溶接を含む各柚シールド溶接方法、並びに他の浴］妾
カ法１−使用することができる。全組以外の４」旧、Ｇ
ｏえげプラスチックの溶接方法は、本発明の共什例によ
りシ１．ＩＩ御さノＬ得る。本構成にょノ′［ば、シー
ムフィンノイー１程を予め畦しく知らずにｌｌｌ５接ノ
ームシ・「ンを追ト′ｊ］・すること、及び特に浴接品
質に忍し；≦１ノ４与える不良な溶接形状の場合、浴接
工の技？ｌｊの佼に々しｔ（−貨した浴接、！！Ｉ！：
準を形成することが可能なので、この技術は、厚さが１
２９−（２分の１インナ）より大のプレート及び非反包
ｒＭ接にどって特に１１（要である。超音波表面波は、
シーム縁部からの反射を試験することによシシームン（
データ’ｉ＋−，４えるべく使用され得る。この点は、
例えば厚さ″が１’５ｕ、、ｌより小さいような薄形材
料に特に好適−（゛ある。

１７１接ビー１：’　）ＴＪ、行程の移動中にｆｉ４接
ヘッドを横方向にウィーブさぜることにＪ′す、ビード
よりも’ｌ’ｔｌｌの広い行程に付着され得る。とうし
て間隙ｔＪ充填され、「ウィーブ」動作を愛化させ（Ｊ
ことに１リシームの幅を一致させ得る。溶接ビードは、
電磁手段、例えはアークの周囲に配置された４個の電磁
石を介してウィーブされ得る。

時間に基づく一致を使用する点は、振幅のみに依存する
従来技術とは異なり、擬似信号に対する職別にも非常に
有用である。ビームエネルギーがｌｌ１１１１方向ピ一
ク強度の小部分を構成している部分でさえ、有用な４６
月は超音波発散ビームの細軸部分により供給され得るこ
とが五３められた。明らかに、送４ａ／受信Ａｉｔ川壓
、または送イｈ＊いは受信が別々の型の３個以上のトラ
ンスデユーサも使用され得るが、２個便用する上記の構
成により、一定の超音波変換接触に関する必要の点で好
ましい解決が得られる。連結用ゲルとして様々な祠料を
使用することができ、例えばメチルセルロースを主成分
とするようなセルロース揺変性２ルが挙げられる。

上記記載の技？ｌニアにより、溶接ビードが付着される
材料の形状に関して溶込みを制御することが可能である
。従って、安定し良好な性能で溶接部を形成することが
できる。

特圧、溶込み深さの制御に仏頼性があるので１度のノ（
スに於ける浴込みを深くすることができ、従って仕事の
効率が高飛９、化学的均一性が得られ、所与の溶接に対
するパスの回数が減シ、粒度が粗くなり、月別を通る完
全清適みが可能であシ、疲れ性能は良好であシ、過剰潜
込みの危険がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の制御装置の具体例のブロック線図、 第２図は、本発明による溶接作卒中の超音波の伝搬及び
反射を示す説明図、 第３図乃至第５図は、本発明の作業に使用できる超音波
トランスジューサの結合構成の概略説＠ＦＪ図である。 ＰＩ、ＰＩＣ・・・材料片、ＰＲＡ、　ＰＩ也Ｂ・・・
プローブ、ＩＪＳＳ・・・超音波スコープ、　　ＴＡＧ
・・・ダー　ト、１）　Ｓ　Ｒ・・・プローブ切替継電
器。 代理人弁堪士今　　村　　　冗 住設研−７８３１／４ ｖ１血のｉ’ｐＰ＊（ｌＪ’ｉ３に変更なし）’に−４
モジ■ンｒｌｉ　ｊ−［ｆニジこ；昭和５８年１１月／
ｌ［］ １°１５′１庁長官　苔杉　和犬　殿 ３、補１１−をりる盾 ４１ｆ　１′１　　°、）関係　　４Ｖｉｉ’ｌ出願人
名　称　　　　Ｊシー１ナル・リリーチ・デイベ［ｌツ
ブメンし・・−］−ボレイシ］ン ４、代　］ｌＩＩ　　人　　　東拳都新宿区新宿１丁目
１番１４号　＋１１ｆｆｌビル（郵便？５月１６０）電
話（０３）　　３！１４−８６２３り　−１１１ｉ　ｉ
ｔ命令の１−１（−１自　発８、補正の内容 （１）正式明ｌｌＴｌ内を別紙の通り補光づる。 （内容に変更なし） （２ン正式図而を別紙の通り補充する。 （内容に変更’、Ｋ　Ｌ／　）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）材料片の一つの表面から反射された超音波によっ
   て祠料上の溶接プールの位置と側斜の別の表面の位置と
   を検査し、前記検査の結果から月料上の溶接ビードの位
   置を制御するステップを含む溶接ビードの形成の自動的
   制御方法〇 （２；　　別の表面が前記一つの表面に対向しており、
   一つの表面から別の表面に向う溶接ビードの侵透が位置
   制御されることを特徴とする特許請求のＩ＋１１ｊ囲第
   １項に記載の方法。 （３）　　超音波が、Ｓ波であることを特徴とする特許
   ：ｔＭ　）ｌ＼の範囲第２項に記載の方法。 （１）前日ビ別の表面が前記一つの表面に対して角ＩＬ
   Ｌ’を成し、もう一つの表面と共にシームを形成してお
   り、浴接ビードにょるシームの充填が、位置制御される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ｆ５１　超音波が表面波であることを特徴とするＩＩＱ
   訂Ｈｔ＋求の範囲第４項に記載の方法。 （６）溶接シーム内の材料の表面の線端と７−ム内への
   浴接ブールの浸透とを、反射超毛波を用いて検査するス
   テップを含む１１′ｆπト請求の範囲第２項に記載の方
   法。 （７）材）トにデポジットされる溶接ビードの位１６を
   制御するために、 側斜の表面から内部に超音波を伝搬させる手段と、 超音波反射を検出し、検出さり、た前記反射を示す信号
   を発生する手段と、 材料の末端からの反射及び溶接ビードを示す反射の各々
   に対する信号侠累を選択すべく前記信号をデート処理す
   る手段と、 ビードと末鳩との相対位置を決定すべく前記選択された
   （ｉ号戦索を査定し、前記相対位１従を示す位ｔｉ信号
   を発生する手段と、 前ハ「：位置信号に応答して、溶接ビーＦがデポジット
   されるイ）ミグを制御する手段と、を宮む装置。 （８）浴接ビードの位置制征１の少くとも一部が、アー
   ク溶接法に於ける浴接電流の制御によって行なわれるこ
   とを特徴とする特許請求のＩＪ１１′シ囲第７頌に記載
   の装置。 （１））旧科内への浴接ビードの浸透が制御されること
   を特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の装置。 （１）枚数の材＊＝１片間のシームを自動的に追跡し、
   材料片をシームに沿って接合すべく溶接ビードをデ、Ｉ
   ？リジットることを特徴とする特許請求の範囲第７３Ｊ
   Ｊにｍｌ叔の装ｊＮ。 １１１１　　月利片上での浴接ビードの形成を制御１す
   るために、 制御信号に応答して一つの通路を追跡し削ｈＣシ通路に
   活って溶接ビードを形成するようにｉＩ＋ｌ廁１１自在
   な溶接装置を配設し、 材料の形状と溶接ビードとに従って反射さＪするように
   超音波をＩ科内に伝搬゛さぜ、前記反射後の夫々の超音
   波信号を４すｊ出し、前記検出から出力信号を発生し、 前記出力信号に応答して材料片の形状に交・」する浴接
   ビードの位１槍を決定し、 １１１ｆ紀ｆ定〃・ら前１１シビード（）Ｅ　ｆ灯を示
   す信号を発生し、 Ｍｉ前記ビード位１ｕ表示信号を溶接装置制御信号の少
   くとも一部として使用し、装置ｋに一つの通路を追跡せ
   しめ且つＩ料片の形状に対して所要のｍ接ピード浸透を
   生じせしめる ステップを含む方法。 ＋１２１　　溶接ビードが設けられる側斜片の縁端の前
   面及び背面のコーナーからの信号に別して応答か行なわ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の
   方法。 （１３１２つの材料片の曲に溶接ビードが設けられるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１２駒に記）ｌ夕の方
   法。 １．１１　４１’ｌ’１片の１ｒ而外への浴接ビルドの
   浸透の制御を會むことを特徴とする特許請求の騨囲第１
   １項に記ｄ＋’ｉの方法。