JPS6150717B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6150717B2 JPS6150717B2 JP15945779A JP15945779A JPS6150717B2 JP S6150717 B2 JPS6150717 B2 JP S6150717B2 JP 15945779 A JP15945779 A JP 15945779A JP 15945779 A JP15945779 A JP 15945779A JP S6150717 B2 JPS6150717 B2 JP S6150717B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flux
- photoelectric sensor
- filling rate
- flux filling
- groove
- Prior art date
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- Expired
Links
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/40—Making wire or rods for soldering or welding
- B23K35/406—Filled tubular wire or rods
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はフラツクス入り溶接ワイヤにおけるフ
ラツクス充填率の検知方法に関するものである。
ラツクス充填率の検知方法に関するものである。
フラツクス入り溶接ワイヤ（以下複合ワイヤと
いう）は、例えば第１図に示す如く、帯鋼を長手
方向に走行させつつ断面半円状（又はコ字状）の
凹溝を形成し、該凹溝にフラツクスを充填した
後、凹溝を更に丸めてから伸線して所定線径に形
成している。ところが複合ワイヤの上記成形過程
において、伸線装置のワイヤ引取機構或はフラツ
クス供給装置のフラツクス供給部に不都合が生じ
て、フラツクス２の充填率（複合ワイヤの単位長
さ重量に対するフラツクス重量比）が変化する様
な場合がある。その為従来では、成形された１ロ
ツトの複合ワイヤから一定長さのサンプルを切り
出し、当該サンプルの全重量を測定した後、溶接
ワイヤの合わせ面３を開き、包み込まれたフラツ
クス２を取り除いて外皮１のみの重量を測定す
る。そして求められた各重量を次式に従つて計算
しフラツクス充填率（％）を算出している。
いう）は、例えば第１図に示す如く、帯鋼を長手
方向に走行させつつ断面半円状（又はコ字状）の
凹溝を形成し、該凹溝にフラツクスを充填した
後、凹溝を更に丸めてから伸線して所定線径に形
成している。ところが複合ワイヤの上記成形過程
において、伸線装置のワイヤ引取機構或はフラツ
クス供給装置のフラツクス供給部に不都合が生じ
て、フラツクス２の充填率（複合ワイヤの単位長
さ重量に対するフラツクス重量比）が変化する様
な場合がある。その為従来では、成形された１ロ
ツトの複合ワイヤから一定長さのサンプルを切り
出し、当該サンプルの全重量を測定した後、溶接
ワイヤの合わせ面３を開き、包み込まれたフラツ
クス２を取り除いて外皮１のみの重量を測定す
る。そして求められた各重量を次式に従つて計算
しフラツクス充填率（％）を算出している。
フラツクス充填率（％）＝サンプルの複合ワイヤ重量−外皮重量／サンプルの複合ワイヤ重量×100
ところが上記抜取り破壊検査法では、製造工程
のバラツキに対処できず、十分な品質管理が行な
えているとはいい難い。また上記の破壊検査法で
は、製造完了後の製品についての事後検査か、或
は製造ラインを一旦停止して中間検査を行なう
が、前者では応答が遅いので、最悪の場合製品全
体の廃棄を余儀なくされるし、後者の方法では稼
動率が低下するばかりでなく、再開後の条件変動
によつて、あらたな不良品を発生させることもあ
る。
のバラツキに対処できず、十分な品質管理が行な
えているとはいい難い。また上記の破壊検査法で
は、製造完了後の製品についての事後検査か、或
は製造ラインを一旦停止して中間検査を行なう
が、前者では応答が遅いので、最悪の場合製品全
体の廃棄を余儀なくされるし、後者の方法では稼
動率が低下するばかりでなく、再開後の条件変動
によつて、あらたな不良品を発生させることもあ
る。
そこで本発明者等は帯鋼に供給されるフラツク
ス充填率を製造工程中に連続して全長測定できる
方法について研究したところ、フラツクス充填位
置での帯鋼走行速度並びに当該位置におけるフラ
ツクス供給量が一定であれば、凹溝内におけるフ
ラツクス載置厚さ、即ちフラツクスの充填高さが
一定になることに想到した。また断面半円溝の場
合における充填高さがほぼ中央であるとき或は断
面コ字形溝のときは、フラツクスレベルとフラツ
クス充填率の間には１次函数的な比例関数がある
と考えた。そこで本発明者らは、充填高さの変化
を検知すれば、フラツクス充填率が判り、これに
より帯鋼の走行速度若しくはフラツクス供給量の
異常が検知でき、製品の品質均一化に寄与できる
のではないかと考え、更に検討を重ねた結果、本
発明に到達した。
ス充填率を製造工程中に連続して全長測定できる
方法について研究したところ、フラツクス充填位
置での帯鋼走行速度並びに当該位置におけるフラ
ツクス供給量が一定であれば、凹溝内におけるフ
ラツクス載置厚さ、即ちフラツクスの充填高さが
一定になることに想到した。また断面半円溝の場
合における充填高さがほぼ中央であるとき或は断
面コ字形溝のときは、フラツクスレベルとフラツ
クス充填率の間には１次函数的な比例関数がある
と考えた。そこで本発明者らは、充填高さの変化
を検知すれば、フラツクス充填率が判り、これに
より帯鋼の走行速度若しくはフラツクス供給量の
異常が検知でき、製品の品質均一化に寄与できる
のではないかと考え、更に検討を重ねた結果、本
発明に到達した。
即ち本発明のフラツクス充填率検知方法とは、
ほぼ一定形状の凹溝が長さ方向に形成されつつ長
手方向に走行する帯状鋼状に、フラツクスを供給
した後、反射光量の強弱によつて被測定物との距
離を検出する光電センサーを用い、該光電センサ
ーの動作領域内における電圧出力極小値をとる距
離よりも近距離となる様に光電センサー充填フラ
ツクスレベルに近接させ、該光電センサーで凹溝
内におけるフラツクス充填高さを連続的に測定す
ることによりフラツクスの充填率を検知する点に
要旨が存在するもので、これによりフラツクスの
充填作業条件を制御して、品質規格の均一化を達
成することができる。
ほぼ一定形状の凹溝が長さ方向に形成されつつ長
手方向に走行する帯状鋼状に、フラツクスを供給
した後、反射光量の強弱によつて被測定物との距
離を検出する光電センサーを用い、該光電センサ
ーの動作領域内における電圧出力極小値をとる距
離よりも近距離となる様に光電センサー充填フラ
ツクスレベルに近接させ、該光電センサーで凹溝
内におけるフラツクス充填高さを連続的に測定す
ることによりフラツクスの充填率を検知する点に
要旨が存在するもので、これによりフラツクスの
充填作業条件を制御して、品質規格の均一化を達
成することができる。
第２図は上記検知方法で使用される光電センサ
ーの配置例を示す斜視図で、矢印方向に走行する
外皮１に供給されたフラツクスの充填高さ（フラ
ツクス載置レベル）を光電センサー４で測定する
様にしている。即ち光電センサー４によるレベル
測定は、被測定物表面に投光した光の反射光をシ
リコン受光素子に受光させて、反射光の光度の強
弱を電圧に変換し、当該反射光の強弱を被測定物
と光電センサー４との距離の変化として検知し得
る様にしたものである。尚６は光電センサーの電
源と出力表示とを兼ねたものである。そしてこれ
ら光電センサー４の特性をみて、光電センサー
４の出力電圧と光電センサー４と被測定物間の
距離との間に、第３図（グラフ）に示す様な関係
があるものを使用した。即ち被測定物と光電セン
サー４との距離が変わるにつれて出力電圧も変化
するが、出力電圧は、被測定物との距離が13mm前
後の位置をピークとして上昇する。この様な特性
を利用するに当り、被測定物との距離の検出をも
つとも容易に且つ正しく把握し得る関係は一次函
数の関係が得られる領域であるが、図では１次函
数に近い関数を示す部分として、AB間又はBC間
の２箇所が指摘される。但し、BC間はAB間に比
べフラツクスレベル（フラツクス高さ）の変動に
対するセンサー出力の変化が小さいので、フラツ
クスレベルの微小な変化を把握しにくい。本発明
において、実用に支障が無い精度でフラツクス充
填率を求める為には、製品によつては0.1％のフ
ラツクス充填率変化が約1/100mm（10μｍ）のフ
ラツクス充填高さの変化として現われる場合があ
るので、少なくとも10μｍ単位でフラツクス充填
高さを検出することのできる光電センサー４が必
要である。一方第３図に示した様に光電センサー
４の出力電圧は概略、AB間で4V／５mm＝８ｍ
Ｖ／10μｍ、BC間で4V／15mm≒2.7ｍＶ／10μｍ
の変化を示す。そして通常アナログ電圧をデジタ
ル変換するＡ／Ｄ変換器の一般的な分解能はフル
スケール10Vに対して10ｍＶ程度であるので、
BC間では精度良くフラツクス充填高さを検出で
きない。そこで、本発明者等はAB間の領域を採
用することとし、以後の実験においてはセンサー
とフラツクスレベルとの間を約７〜12mmとして
種々実験を行なつた。第４図はこれらの関係を改
めて整理して得られるグラフで、横軸（ｘ）にフ
ラツクスの充填高さ、縦軸（ｙ）に出力電圧をと
つた。この内実線で示される部分（C′点とD′点
の間）はほぼｙ＝ax＋ｂで示される１次函数の
関係になるが、出力電圧がC′点より大きくなつ
たり、D′点より低い領域では正確な判定を下す
ことはできない。尚平担な板面上との距離を測定
するのでなく、粉体との距離を測定するのである
から光の乱反射等があつて、測定誤差を生ずる要
因があるが、実験的に各種の定数を定めていけば
かなり高精度の測定結果が得られることが判つ
た。即ち実際の製造ラインにおいて、上記ｙ＝
ax＋ｂの線上にあるべき任意の（x1、y1）点及び
（x2、y2）点を実験的に求め、これによつてａ、ｂ
の定数を決定した場合には、当該製造ラインにお
けるｙ＝ax＋ｂを正しい姿で設定できるから、
測定精度は極めて高いものとなる。例えばｙ＝
ax＋ｂの１次函数において、光電センサーの出
力電圧が1.5Vの時のフラツクス充填率が18％、
出力電圧が2.5Vの時のフラツクス充填率が28％
であつたとすると、こられの値から、ａ＝５、ｂ
＝10.5が得られ、結局上記１次函数式は、ｙ＝5x
＋10.5となる。こうして得られた１次函数を基準
として例えば第５図に示す様な検定線を設定する
ことができる。
ーの配置例を示す斜視図で、矢印方向に走行する
外皮１に供給されたフラツクスの充填高さ（フラ
ツクス載置レベル）を光電センサー４で測定する
様にしている。即ち光電センサー４によるレベル
測定は、被測定物表面に投光した光の反射光をシ
リコン受光素子に受光させて、反射光の光度の強
弱を電圧に変換し、当該反射光の強弱を被測定物
と光電センサー４との距離の変化として検知し得
る様にしたものである。尚６は光電センサーの電
源と出力表示とを兼ねたものである。そしてこれ
ら光電センサー４の特性をみて、光電センサー
４の出力電圧と光電センサー４と被測定物間の
距離との間に、第３図（グラフ）に示す様な関係
があるものを使用した。即ち被測定物と光電セン
サー４との距離が変わるにつれて出力電圧も変化
するが、出力電圧は、被測定物との距離が13mm前
後の位置をピークとして上昇する。この様な特性
を利用するに当り、被測定物との距離の検出をも
つとも容易に且つ正しく把握し得る関係は一次函
数の関係が得られる領域であるが、図では１次函
数に近い関数を示す部分として、AB間又はBC間
の２箇所が指摘される。但し、BC間はAB間に比
べフラツクスレベル（フラツクス高さ）の変動に
対するセンサー出力の変化が小さいので、フラツ
クスレベルの微小な変化を把握しにくい。本発明
において、実用に支障が無い精度でフラツクス充
填率を求める為には、製品によつては0.1％のフ
ラツクス充填率変化が約1/100mm（10μｍ）のフ
ラツクス充填高さの変化として現われる場合があ
るので、少なくとも10μｍ単位でフラツクス充填
高さを検出することのできる光電センサー４が必
要である。一方第３図に示した様に光電センサー
４の出力電圧は概略、AB間で4V／５mm＝８ｍ
Ｖ／10μｍ、BC間で4V／15mm≒2.7ｍＶ／10μｍ
の変化を示す。そして通常アナログ電圧をデジタ
ル変換するＡ／Ｄ変換器の一般的な分解能はフル
スケール10Vに対して10ｍＶ程度であるので、
BC間では精度良くフラツクス充填高さを検出で
きない。そこで、本発明者等はAB間の領域を採
用することとし、以後の実験においてはセンサー
とフラツクスレベルとの間を約７〜12mmとして
種々実験を行なつた。第４図はこれらの関係を改
めて整理して得られるグラフで、横軸（ｘ）にフ
ラツクスの充填高さ、縦軸（ｙ）に出力電圧をと
つた。この内実線で示される部分（C′点とD′点
の間）はほぼｙ＝ax＋ｂで示される１次函数の
関係になるが、出力電圧がC′点より大きくなつ
たり、D′点より低い領域では正確な判定を下す
ことはできない。尚平担な板面上との距離を測定
するのでなく、粉体との距離を測定するのである
から光の乱反射等があつて、測定誤差を生ずる要
因があるが、実験的に各種の定数を定めていけば
かなり高精度の測定結果が得られることが判つ
た。即ち実際の製造ラインにおいて、上記ｙ＝
ax＋ｂの線上にあるべき任意の（x1、y1）点及び
（x2、y2）点を実験的に求め、これによつてａ、ｂ
の定数を決定した場合には、当該製造ラインにお
けるｙ＝ax＋ｂを正しい姿で設定できるから、
測定精度は極めて高いものとなる。例えばｙ＝
ax＋ｂの１次函数において、光電センサーの出
力電圧が1.5Vの時のフラツクス充填率が18％、
出力電圧が2.5Vの時のフラツクス充填率が28％
であつたとすると、こられの値から、ａ＝５、ｂ
＝10.5が得られ、結局上記１次函数式は、ｙ＝5x
＋10.5となる。こうして得られた１次函数を基準
として例えば第５図に示す様な検定線を設定する
ことができる。
一方光電センサー４の測定環境を考えると第２
図からあきらかな様に、フラツクスの粉塵が飛散
しており、測定時間が長くなるにつれて、これら
が光電センサー４のレンズ面及び受光面に付着
し、その付着量は時間と共に次第に増加する。従
つて光電センサー４の投光能及び受光感度が経時
的に著しく低下していくことが考えられる。そこ
で本発明の実施に当つては、第２図に示す如くセ
ンサー４と同一環境の所に補正用の光電センサー
５を取り付けて、光電センサー５の感度の低下を
常時測定することによつて、検出側光電センサー
４の感度低下を補正する様にしている。第６図は
補正用光電センサーの感度変化を示グラフで、光
電センサー５の感度は受光面等の汚れの進行に応
じて次第に低下する。それぞれの低下量はグラフ
中にx1、x2、x3………として示す。第７図は検出
用光電センサー４の出力電圧の堆移を示したもの
であるが、補正前の直接測定電圧は受光面等の汚
れにより大巾に低下しているが、第６図で説明し
た補正値x1、x2、x3………を検出側光電センサー
５の測定値に加えると、補正後のカーブが得られ
る。これはフラツクスレベルの変動に基づく変動
のみを反映するものであるから、このカーブによ
つて得られる電圧値を読み取り、第５図に基づい
て各段階でのフラツクス充填率を測定すればよ
い。尚補正用光電センサー５の出力力電圧が一定
値より低下した場合には補正不能となるので、そ
の場合には警報を発する様にすればよい。
図からあきらかな様に、フラツクスの粉塵が飛散
しており、測定時間が長くなるにつれて、これら
が光電センサー４のレンズ面及び受光面に付着
し、その付着量は時間と共に次第に増加する。従
つて光電センサー４の投光能及び受光感度が経時
的に著しく低下していくことが考えられる。そこ
で本発明の実施に当つては、第２図に示す如くセ
ンサー４と同一環境の所に補正用の光電センサー
５を取り付けて、光電センサー５の感度の低下を
常時測定することによつて、検出側光電センサー
４の感度低下を補正する様にしている。第６図は
補正用光電センサーの感度変化を示グラフで、光
電センサー５の感度は受光面等の汚れの進行に応
じて次第に低下する。それぞれの低下量はグラフ
中にx1、x2、x3………として示す。第７図は検出
用光電センサー４の出力電圧の堆移を示したもの
であるが、補正前の直接測定電圧は受光面等の汚
れにより大巾に低下しているが、第６図で説明し
た補正値x1、x2、x3………を検出側光電センサー
５の測定値に加えると、補正後のカーブが得られ
る。これはフラツクスレベルの変動に基づく変動
のみを反映するものであるから、このカーブによ
つて得られる電圧値を読み取り、第５図に基づい
て各段階でのフラツクス充填率を測定すればよ
い。尚補正用光電センサー５の出力力電圧が一定
値より低下した場合には補正不能となるので、そ
の場合には警報を発する様にすればよい。
この様に構成される本発明の検知方法を実施す
るに当つては、例えば第８図に示すタイミングチ
ヤートに従う。即ち検知スタートに先立つて、ま
ず最適なフラツクス充填率を計算によつて求める
と共に、フラツクス充填率の許容範囲を設定し、
これら許容範囲の上限及び下限を電気的パルスに
変換した後、デジタル的に記憶させる。そしてサ
ンプリングのスタートボタンを入れると、まず補
正用光電センサー５が作動して、補正値のサンプ
リングを開始し、検知用センサー４の補正を±０
のレベルになる様にする。次いで検知用光電セン
サー４によるフラツクスレベルの検知を開始し、
検知されたレベルが前記許容範囲内にあるかどう
かを比較しつつ成形を進めていく。そしてフラツ
クスレベルが許容範囲を外れた場合には警報を発
し、成形の異常を知らせ適当な措置を構ずる。
るに当つては、例えば第８図に示すタイミングチ
ヤートに従う。即ち検知スタートに先立つて、ま
ず最適なフラツクス充填率を計算によつて求める
と共に、フラツクス充填率の許容範囲を設定し、
これら許容範囲の上限及び下限を電気的パルスに
変換した後、デジタル的に記憶させる。そしてサ
ンプリングのスタートボタンを入れると、まず補
正用光電センサー５が作動して、補正値のサンプ
リングを開始し、検知用センサー４の補正を±０
のレベルになる様にする。次いで検知用光電セン
サー４によるフラツクスレベルの検知を開始し、
検知されたレベルが前記許容範囲内にあるかどう
かを比較しつつ成形を進めていく。そしてフラツ
クスレベルが許容範囲を外れた場合には警報を発
し、成形の異常を知らせ適当な措置を構ずる。
本発明は以上の様に構成されているので、
成形された複合ワイヤを破壊することなく検
査できる。
査できる。
製造工程中で連続的に全長検査することがで
きるので、不良品の発生が可及的に防止され、
製品に対する信頼度も極めて高い。
きるので、不良品の発生が可及的に防止され、
製品に対する信頼度も極めて高い。
稼動率の低下や不良品の大量発生を招かな
い。
い。
等種々の効果が得られる。
第１図は複合ワイヤの製造手順を示す斜視図、
第２図は本発明のフラツクス充填量検知方式を説
明する斜視図、第３〜７図は本発明に適用される
光電センサーの特性を説明するグラフ、第８図は
本発明の検知方法を採用するときのタイミングチ
ヤートである。 １……外皮、２……フラツクス、３……合わせ
面、４，５……光電センサー、６……光電センサ
ー電源及び出力表示。
第２図は本発明のフラツクス充填量検知方式を説
明する斜視図、第３〜７図は本発明に適用される
光電センサーの特性を説明するグラフ、第８図は
本発明の検知方法を採用するときのタイミングチ
ヤートである。 １……外皮、２……フラツクス、３……合わせ
面、４，５……光電センサー、６……光電センサ
ー電源及び出力表示。
Claims (1)
- １ フラツクス入り溶接ワイヤの製造工程中でフ
ラツクス充填率を検知する方法であつて、帯状鋼
材を長さ方向に走行させつつほぼ一定形状の凹溝
を形成し、該凹溝にフラツクスを充填した後、反
射光量の強弱によつて被測定物との距離を検出す
る光電センサーを用い、該光電センサーの動作領
域内における電圧出力極小値をとる距離よりも近
距離となる様に光電センサーを充填フラツクスレ
ベルに近接させ、該光電センサーで凹溝内におけ
るフラツクス充填高さを連続的に測定することに
よりフラツクスの充填率を検知することを特徴と
するフラツクス入り溶接ワイヤのフラツクス充填
率検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15945779A JPS5684197A (en) | 1979-12-07 | 1979-12-07 | Detecting method for filling rate of flux in flux-cored wire for welding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15945779A JPS5684197A (en) | 1979-12-07 | 1979-12-07 | Detecting method for filling rate of flux in flux-cored wire for welding |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5684197A JPS5684197A (en) | 1981-07-09 |
| JPS6150717B2 true JPS6150717B2 (ja) | 1986-11-05 |
Family
ID=15694175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15945779A Granted JPS5684197A (en) | 1979-12-07 | 1979-12-07 | Detecting method for filling rate of flux in flux-cored wire for welding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5684197A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0484322U (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-22 | ||
| JPH0510413U (ja) * | 1991-07-12 | 1993-02-09 | 三男 伊沢 | ゴム手袋 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9321133B2 (en) * | 2012-11-13 | 2016-04-26 | Lincoln Global, Inc. | Flux moisture control for sub-arc welding process |
| JPWO2022255342A1 (ja) * | 2021-06-03 | 2022-12-08 |
-
1979
- 1979-12-07 JP JP15945779A patent/JPS5684197A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0484322U (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-22 | ||
| JPH0510413U (ja) * | 1991-07-12 | 1993-02-09 | 三男 伊沢 | ゴム手袋 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5684197A (en) | 1981-07-09 |
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