JP5055797B2 - Welding quality judgment device and welding quality judgment method - Google Patents
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Description
本発明は、溶接品質判定装置および溶接品質判定方法に関する。 The present invention relates to a welding quality determination device and a welding quality determination method.
鋼板のスポット溶接において、溶接品質を向上させるために、溶接中の板厚の膨張量をリアルタイムで測定して溶接品質を判定する技術がある。そのような技術の一つに、溶接電流通電中に得られた母材の熱膨張波形から単位時間ごとの近似直線式を求め、その熱膨張波形の傾きが最大の近似直線式、傾きが最小の近似直線式を選択し、一方で、母材の収縮時における2次近似曲線式を母材の熱膨張波形から求め、傾きが最大の近似直線式同最小の近似直線式、および2次近似曲線式のそれぞれが得られた時刻を求め、傾きが最大の近似直線式、同最小の近似直線式、2次近似曲線式、および、それらの近似直線式が得られた時刻に基づいて、ナゲット生成過程の特徴パラメータを生成し、得られた特徴パラメータから、層別分析部または重回帰分析の少なくとも一方の分析によりナゲット径を推定して、溶接具合を判断する方法がある(特許文献1参照)。
しかしながら、従来の方法では、スパッタの発生異常や打点位置のずれなどがある場合に、母材の熱膨張波形に不連続点が生じてしまうため、このような母材の熱膨張波形に不連続点が発生した場合に適切な判断を下すことができないという問題がある。 However, in the conventional method, when there is an abnormal occurrence of spatter or displacement of the hit point position, a discontinuous point is generated in the thermal expansion waveform of the base material. There is a problem that an appropriate judgment cannot be made when a point occurs.
そこで本発明の目的は、母材の熱膨張波形に不連続点が生じた場合でも正確に溶接品質を判定することのできる溶接品質判定方法およびその装置の提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a welding quality determination method and apparatus capable of accurately determining welding quality even when discontinuities occur in the thermal expansion waveform of a base material.
上記課題を解決するための本発明は、被溶接部材を挟む溶接用電極間の間隔を単位時間ごとに測定する電極間隔測定手段と、測定された単位時間ごとの電極間隔を電極間隔データとして記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記電極間隔データから、電極間隔が通電開始後いったん増加した後電極間隔が所定量以上の減少量で減少し始めた減少開始点、および減少後電極間隔が所定量以上増加を開始した再増加開始点を検出した場合にスパッタ発生ありと判定し、電極間隔の最大値があらかじめ決められた値以下で、かつ前記最大値から減少開始点検出後の電極間隔の最小値までの値が所定量以上の場合に打点位置異常ありと判定する判定手段と、を有することを特徴とする溶接品質判定装置である。 In order to solve the above problems, the present invention provides an electrode interval measuring means for measuring an interval between welding electrodes sandwiching a member to be welded for each unit time, and storing the measured electrode interval for each unit time as electrode interval data. And a decrease start point from which the electrode interval has once increased after the start of energization and the electrode interval has started to decrease by a decrease amount greater than or equal to a predetermined amount from the electrode interval data stored in the storage unit, and an electrode after decrease It is determined that spatter has occurred when a re-increase start point at which the interval starts to increase by a predetermined amount or more is detected, and the maximum value of the electrode interval is equal to or less than a predetermined value and after the decrease start point is detected from the maximum value. And a determination means for determining that there is an abnormality in the spot position when the value up to the minimum value of the electrode interval is a predetermined amount or more.
また、上記課題を解決するための本発明は、単位時間ごとに測定された被溶接部材を挟む溶接用電極間の間隔のデータから、電極間隔が通電開始後いったん増加した後電極間隔が所定量以上の減少量で減少し始めた減少開始点、および減少後電極間隔が所定量以上増加を開始した再増加開始点を検出した場合にスパッタ発生ありと判定し、電極間隔の最大値が通電開始時点の間隔以下で、かつ前記最大値から減少開始点検出後の電極間隔の最小値までの値が所定量以上の場合に打点位置異常ありと判定することを特徴とする溶接品質判定方法である。 Further, the present invention for solving the above problems is based on the data of the distance between the welding electrodes sandwiching the member to be welded measured every unit time, and the electrode spacing is increased by a predetermined amount after the electrode spacing once increases after the start of energization. It is determined that spatter has occurred when the decrease start point that has started to decrease with the above decrease amount and the re-increase start point at which the post-reduction electrode interval has started to increase more than a predetermined amount is detected, and the maximum value of the electrode interval is the start of energization It is a welding quality determination method characterized by determining that there is an abnormality in the spot position when the value from the maximum value to the minimum value of the electrode interval after detection of the decrease start point is equal to or greater than a predetermined amount. .
本発明によれば、電極間隔の減少開始点、減少開始点後再び電極間隔が所定量以上増加を開始した再増加開始点を検出した場合にスパッタ発生ありと判定し、電極間隔の最大値があらかじめ決められた値以下、たとえば通電開始時の電極間隔の値以下で、かつ最大値から減少開始点検出後の電極間隔の最小値が所定量以上の場合に打点位置異常ありと判定することとしたので、電極間隔データの波形が急激に落ち込むような不連続点がある場合にも、そのような不連続点の発生を検出することで、スパッタの発生や打点位置異常を検出してそれぞれの場合を的確に送別することができる。そして、不良原因となるスパッタの発生や打点位置異常の場合のそれぞれについて溶接品質の判定を行うこととしたので、溶接品質判定の精度を上げることができる。 According to the present invention, when the decrease start point of the electrode interval, and the re-increase start point at which the electrode interval starts to increase again by a predetermined amount or more after the decrease start point is detected, it is determined that sputtering has occurred, and the maximum value of the electrode interval is Determining that there is an abnormality in the striking point position when it is not more than a predetermined value, for example, not more than the value of the electrode interval at the start of energization, and the minimum value of the electrode interval after detection of the decrease start point from the maximum value is not less than a predetermined amount. Therefore, even if there is a discontinuous point where the waveform of the electrode interval data drops sharply, by detecting the occurrence of such a discontinuous point, the occurrence of spatter and abnormal spot position can be detected. Cases can be sorted out accurately. Since the determination of the welding quality is performed for each of the occurrence of spatter that causes the defect and the abnormal spot position, the accuracy of the welding quality determination can be increased.
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる溶接品質判定方法およびその装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、単相交流スポット溶接装置を用いて一般的な軟鋼板をスポット溶接する場合を例示する。 Exemplary embodiments of a welding quality determination method and apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, a case where a general mild steel sheet is spot welded using a single-phase AC spot welding apparatus is illustrated.
本実施形態では、基本的には、溶接電流通電中の母材の膨張状態および溶接電流通電終了後の母材の収縮状態(ナゲット形成過程)を溶接機の電極間変位量から、スパッタの発生、打点位置の異常などを層別することで、これら異常の発生をそれぞれの場合に分けた上で溶接品質の良否判定を行うものである。 In this embodiment, basically, the expansion state of the base material during energization of the welding current and the contraction state (nugget formation process) of the base material after the end of the energization of the welding current are generated from the amount of displacement between the electrodes of the welding machine. In addition, by classifying abnormalities in the spot position, etc., the quality of the welding quality is judged after the occurrence of these abnormalities is divided into each case.
図1は、本発明にかかる溶接品質判定装置の機能ブロック図である。 FIG. 1 is a functional block diagram of a welding quality determination apparatus according to the present invention.
溶接品質判定装置1は、電極間隔測定部10、溶接シーケンス部12、層別分析部13、品質判定部14、記憶部15、クロック発生部16から構成される。
The welding quality determination apparatus 1 includes an electrode
このような溶接品質判定装置1は、実際には、パソコンなどのコンピュータによって、後述する層別判定手順に従って作成されたプログラムが実行されることにより各部の機能が実施されるものである。したがって、実際の装置構成にあっては、図示したように各部の機能が機能ごとに分けられている必要ない。 In actuality, the welding quality determination apparatus 1 is configured such that the function of each unit is implemented by executing a program created according to a layer-based determination procedure described later by a computer such as a personal computer. Therefore, in the actual apparatus configuration, it is not necessary that the function of each unit is divided for each function as illustrated.
また、溶接品質判定装置1は、図示しないが、コンピュータが通常備えているキーボード、タッチパネル、ペンタブレット、マウスなどの入力デバイス、ディプレイ、プリンタなどの出力デバイス、および他のコンピュータなどと接続するためのネットワーク接続機能などを有する。 In addition, although not shown, the welding quality determination apparatus 1 is connected to an input device such as a keyboard, a touch panel, a pen tablet, and a mouse, an output device such as a display and a printer, and another computer that are usually provided in the computer. Network connection function.
また、ここでは溶接品質判定装置1として溶接シーケンス部12を内蔵させているが、これは、溶接機のコントローラによって機能させ、溶接品質判定装置1自体は層別分析部13、品質判定部14、および記憶部15などからなるようにしてもよい。
Moreover, although the
以下溶接品質判定装置の機能を図1を参照して詳しく説明する。 Hereinafter, the function of the welding quality determination apparatus will be described in detail with reference to FIG.
電極間隔測定部10(電極間隔測定手段)は、電極がナゲット形成過程でどのように移動するのかを測定する部分である。母材にスポット溶接を施す場合、母材を溶接機50の電極で挟み、その状態で母材に溶接電流を供給する。溶接電流の供給が始まると電極に挟まれている部分の母材が膨張し、溶接電流の供給が終わるとその部分の母材が収縮する。電極は、この母材の膨張・収縮に従って上下に移動する。電極間隔測定部10は、溶接機50に取り付けられているセンサ11によって電極間隔を検出する。センサ11は、たとえば溶接機50の電極の一方または両方を送り出すためのモータやギア機構に取り付けられたエンコーダなどである。
The electrode interval measuring unit 10 (electrode interval measuring means) is a part that measures how the electrodes move in the nugget formation process. When spot welding is performed on the base material, the base material is sandwiched between electrodes of the
電極間隔測定部10は、測定した電極間隔の値を、スポット溶接開始時を基準としてクロック発生部16からのクロック信号に基づいて単位時間ごとに取得し、取得時刻と共に記憶部15に記憶させる。この単位時間ごとに取得した電極間隔のデータが電極間隔データとなる。
The electrode
溶接シーケンス部12は、クロック発生部16から出力されるクロック信号に基づいて時間ごとに溶接時の通電量を制御する。
The
層別分析部13(層別手段)は、溶接状態の層別を行う。溶接状態の層別とは、本実施形態においては、ワークの溶接時にスパッタの異常が発生したもの、打点位置の異常(以下打点位置異常と称する)が発生したもの、両方とも発生していないもののそれぞれに分別することをいう。 The stratification analysis unit 13 (stratification means) performs stratification in the welded state. In the present embodiment, the welding state stratification means that a spatter abnormality has occurred during welding of the workpiece, a striking point position abnormality (hereinafter referred to as a striking point position abnormality), or both have not occurred. It means to separate each.
品質判定部14は(品質判定手段)は、層別分析部13によって層別された溶接状態ごとに、溶接点の品質を判定する。ここでの品質判定は、実際にタガネ判定を行った結果とその溶接点の電極間隔データから算出した特徴パラメータと、今回の溶接における電極間隔データから算出した特徴パラメータとを対比することで行われる。
The quality judging unit 14 (quality judging means) judges the quality of the welding point for each welding state stratified by the stratified analyzing
ここで特徴パラメータ同士を単純に比較しただけでは、特徴パラメータの値自体がさまざまであるのでそれだけで合否判定することは難しい。しかし特徴パラメータの値は溶接品質の合否(すなわちタガネ判定結果)に応じて特徴的な傾向を示すことがわかった。そこで、この傾向をタガネ判定結果と組み合わせることで判別式を作成し、この判別式により判定することとした。 Here, simply comparing feature parameters makes it difficult to make a pass / fail decision based on various feature parameter values. However, it has been found that the value of the characteristic parameter shows a characteristic tendency depending on the quality of the welding quality (that is, the result of the negative judgment). Therefore, a discriminant is created by combining this tendency with the result of the determination of the chisel, and the discriminant is used for determination.
判別式は、あらかじめスパッタ発生あり、打点位置異常あり、およびスパッタ発生も打点位置異常もない場合の溶接をそれぞれタガネ判定した結果を目的変数とし、そのタガネ判定を行った溶接時の電極間隔データから取得した特徴パラメータを説明変数として、溶接良と不良とを判定する式である(詳細後述)。なお、判別式は品質判定部14に記憶している。
The discriminant is based on the electrode interval data at the time of welding, where the target variable is the result of the determination of each of the welds when the spatter has occurred, the spot position is abnormal, and there is no spatter and no spot position abnormality. This is a formula for determining good or bad welding using the acquired characteristic parameters as explanatory variables (details will be described later). The discriminant is stored in the
記憶部15(記憶手段)は、電極間隔測定部10で測定された電極間隔の値を、その値を取得した時間と共に記憶する。
The memory | storage part 15 (memory | storage means) memorize | stores the value of the electrode space | interval measured in the electrode space |
クロック発生部16は、溶接品質判定装置1を構成するすべての構成要素にクロック信号を供給する部分である。上述の電極間隔測定部10を初めとするすべての構成要素は、このクロック信号に基づいて動作する。
The
次に、本発明にかかる溶接品質判定方法を説明する。 Next, the welding quality determination method according to the present invention will be described.
図2は層別手順を示すフローチャートである。 FIG. 2 is a flowchart showing the stratification procedure.
まず、溶接品質判定装置1は、層別分析部13が溶接シーケンス部12によって溶接シーケンスが開始されて溶接機50によって溶接が開始されると同時に、溶接開始時を基準として時刻を計時するために時刻を0に設定する(時刻クリアS1)。
First, the welding quality determination apparatus 1 is for the
続いて、電極間隔測定部10が、電極に設けられているセンサ11からの信号によって母材の熱膨張または収縮による電極間隔を単位時間Stごとに測定する(S2)。そして電極間隔測定部10は測定された電極間隔を、単位時間Stごとの時刻と共に電極間隔データとして記憶部15に記憶させる(S3)。なお、サンプリングの単位時間St(たとえば10msec)はあらかじめ設定されている。
Subsequently, the electrode
層別分析部13は、一つの溶接打点の溶接終了後、記憶部15に蓄積された電極間隔データに基づいて層別に必要な特徴パラメータを算出する(S4)。特徴パラメータについての詳細は後に説明する。
The layer-by-
層別分析部13は、特徴パラメータの算出後、まず、得られた特徴パラメータから打点位置異常か否かを判定する(S5)。
After calculating the feature parameter, the
判定の結果、打点位置異常がある場合は(S6:Yes)、品質判定部14が打点位置異常処理を行う(S100以降の処理)。
As a result of the determination, if there is a hit point position abnormality (S6: Yes), the
打点位置異常は、端打ちと、より程度の悪いはみ出しとがある。これら打点位置異常については後述する。 There are two types of hitting point anomalies and a worsening protrusion. These dot position anomalies will be described later.
まず、品質判定部14は端打ちかはみ出しかを判定する(S100)。
First, the
判定の結果、はみ出しと判定された場合(S101:Yes)は、そのままその溶接点不良を記録する(S110)。不良された溶接点は、たとえばその溶接位置(または溶接点を示す識別番号など)と共に不良である旨記憶部15に記憶する。また、同時にディスプレイなどに表示を行うようにしてもよいし、さらに他のコンピュータなどへその旨を伝えるようにしてもよい(以下、その他の判定結果についても同様である)。
As a result of the determination, if it is determined that the protrusion is present (S101: Yes), the welding point defect is recorded as it is (S110). For example, the defective weld point is stored in the
一方、はみ出しにまでは至らない端打ちの場合は(S101:No)、続いて、品質判定部14が端打ちにおけるタガネデータ判別を行う(S102)。タガネデータ判別についての詳細は後述するが、この処理は、端打がある場合でもタガネ判定の結果、溶接部分が十分な強度を持っているものもあるため、ここで、そのようなものを電極間隔データから判定して良品として取り出すのである。
On the other hand, in the case of a non-extrusion that does not lead to overhanging (S101: No), the
ここで良品と判定された場合は(S103:Yes)、その旨を記憶部15に記憶し(S104)、不良と判定された場合はその旨を記憶部15に記憶する(S105)。 If it is determined that the product is a non-defective product (S103: Yes), that effect is stored in the storage unit 15 (S104), and if it is determined to be defective, it is stored in the storage unit 15 (S105).
ステップS6で打点位置異常がないと判定された場合は、層別分析部13が特徴パラメータからスパッタの有無を判定する(S7)。
If it is determined in step S6 that there is no hit point position abnormality, the layer-by-
判定の結果、スパッタがある場合は(S8:Yes)、品質判定部14がスパッタ発生時の処理を行う(S200以降の処理)。
As a result of the determination, if there is spatter (S8: Yes), the
スパッが発生した場合は、品質判定部14が電極間隔データからタガネデータ判別を行う(S200)。これは、スパッタが発生した場合でもタガネ判定の結果では溶接した部分が十分な強度で接合しているものもあるため、スパッタの発生だけで溶接不良とはせずに、電極間隔データから良品を取り出すための処理である。
When the spatter has occurred, the
ここで良品と判定された場合は(S201:Yes)、その旨を記憶部15に記憶し(S202)、不良と判定された場合はその旨を記憶部15に記憶する(S203)。 If it is determined that the product is a non-defective product (S201: Yes), that effect is stored in the storage unit 15 (S202), and if it is determined to be defective, it is stored in the storage unit 15 (S203).
一方、スパッタがないと判定された場合は(S8:No)、品質判定部14が続いて特徴パラメータから異常なし打点のタガネデータ判別を行う(S9)。タガネデータ判定の結果、良品と判定された場合は(S10:Yes)、その旨を記憶部15に記憶し(S11)、不良と判定された場合はその旨を記憶部15に記憶する(S12)。そして処理をすべて終了する。
On the other hand, when it is determined that there is no spatter (S8: No), the
図3は、端打ちを説明するための図面である。 FIG. 3 is a drawing for explaining the edge punching.
溶接する部材に対する打点は、図3(a)に示すように、スポットナゲット100が溶接する板101の内側に完全にある場合A1およびA2、板101の端から一部が出ている場合Bがある。このうちA1およびA2は端打ちとはならない。一方、Bは端打という。このBようなもののうち、その程度が悪く、電極のほとんどがはみ出したような状態の場合をはみ出しと称する。
As shown in FIG. 3A, the striking points for the members to be welded are A1 and A2 when the
端打ちおよびはみ出し判定基準は、図3(B)に示すように、形成されるナゲット100を円とみなし、板101からはみ出す方向の直径をa、はみ出さない方向の直径をbとすると、(a+b)/2<基準ナゲット径の場合をはみ出し、(a+b)/2≧基準ナゲット径の場合を端打ち(はみ出しではない)とする。本実施形態では、特徴パラメータから端打ち、はみ出しのいずれであるかを判定している。
As shown in FIG. 3 (B), the edge punching and protruding judgment criteria are such that the formed
次に、特徴パラメータとその特徴パラメータを使用した層別の方法を具体的な電極間隔波形(熱膨張波形)を参照して説明する。 Next, a characteristic parameter and a method of layering using the characteristic parameter will be described with reference to a specific electrode interval waveform (thermal expansion waveform).
図4は、電極間隔データを時間軸に沿って示したグラフである。このグラフはスパッタや端打ちなどの不良原因となる不連続部分のない波形のグラフである。 FIG. 4 is a graph showing the electrode interval data along the time axis. This graph is a waveform graph without a discontinuous portion that causes defects such as spattering and edge cutting.
図示するように溶接の際の電極間隔波形は、溶接シーケンスに従って変化する。溶接シーケンスは、スクイズ、第1通電、第2通電、第3通電、ホールドの順となる。 As shown in the figure, the electrode interval waveform during welding changes according to the welding sequence. The welding sequence is in the order of squeeze, first energization, second energization, third energization, and hold.
電極間隔波形は、通電開始前スクイズのときの電極間隔を0とし、正常な溶接の場合は、図4に示したように、第1通電のときにアップスロープが形成され、クール(通電を一時止める)のときもナゲットは膨張を続けるためそのまま増加して第2通電を経て第3通電の後半からホールドにかけて減少する形状を示す。すなわち、電極間隔データの波形に不連続点はない。 In the electrode interval waveform, the electrode interval at the time of squeezing before starting energization is 0, and in normal welding, as shown in FIG. In this case, the nugget continues to expand and increases as it is, passes through the second energization, and decreases from the second half of the third energization to the hold. That is, there is no discontinuity in the waveform of the electrode interval data.
図5は、スパッタが発生した場合の電極間隔波形を示すグラフである。 FIG. 5 is a graph showing an electrode interval waveform when sputtering occurs.
図示するように、スパッタが発生して溶接部材の一部が溶けて飛び出したような場合は、初め電極間隔は若干増加するものの、スパッタの発生と共に急激に減少する。この減少開始点が特徴パラメータDownStartFlgであり、落ち込んだ最小値が特徴パラメータMaxDownである。電極間隔の最大値が特徴パラメータHmaxである。Hmaxは、スパッタが発生した場合、DownStartFlgより前に一度あるだけである。MaxDown後再び電極間隔が増加に転ずる再増加開始点が特徴パラメータDownEndFlgである。このMaxDown後の最大増加率を示す特徴パラメータをSpaSlopeMaxとする。そしてMaxDown後の最大値を特徴パラメータHmax2とする。また、溶接終了後(ホールド期間終了後)の最終的な電極間隔の値を特徴パラメータHendとする。 As shown in the figure, when spatter occurs and a part of the welded member melts and jumps out, the electrode spacing increases slightly at first, but rapidly decreases as spatter occurs. The decrease start point is the feature parameter DownStartFlg, and the minimum value that has dropped is the feature parameter MaxDown. The maximum value of the electrode spacing is the feature parameter Hmax. Hmax is only once before DownStartFlg when sputtering occurs. The re-increase starting point at which the electrode interval starts to increase again after MaxDown is the characteristic parameter DownEndFlg. A feature parameter indicating the maximum increase rate after MaxDown is SpaSlopeMax. The maximum value after MaxDown is set as a feature parameter Hmax2. In addition, the final value of the electrode interval after the end of welding (after the end of the hold period) is used as the feature parameter Hend.
この波形から、スパッタ発生時は電極間隔がわずかに増加するものの急激に減少して最小値となり、その後電極間隔が増加に転ずるものの一度記録した最大値まで戻らないという特徴的なパターンを示していることがわかる。 From this waveform, when sputtering occurs, the electrode interval slightly increases but decreases rapidly to the minimum value, but after that the electrode interval starts to increase, but it does not return to the maximum value once recorded. I understand that.
この特徴的なパターンを検出するために、本実施形態では、3つの特徴パラメータを用いている。まず、通電が開始されると、いったん電極間隔が0よりも大きくなるので、Hmax>0である。そして電極間隔が所定量以上の減少量で減少し始めた減少開始点DownStartFlg、MaxDownを経て再び電極間隔が所定量以上増加を開始した再増加開始点DownEndFlgである。これらの3つの特徴パラメータが検出される場合にスパッタありと判定する。すなわち、電極間隔が通電開始後いったん増加した後、電極間隔が所定量以上の減少量で減少し始めた減少開始点、減少開始点後の電極間隔の最小値を記録した後再び電極間隔が所定量以上増加を開始した再増加開始点を検出した場合にスパッタ発生ありと判定するのである。 In order to detect this characteristic pattern, the present embodiment uses three characteristic parameters. First, when energization is started, the electrode interval once becomes larger than 0, so that Hmax> 0. Then, a decrease start point DownStartFlg at which the electrode interval starts to decrease with a decrease amount greater than or equal to a predetermined amount, and a re-increase start point DownEndFlg at which the electrode interval starts increasing again by a predetermined amount or more after passing through MaxDown. When these three characteristic parameters are detected, it is determined that there is sputtering. In other words, after the electrode interval once increased after the start of energization, the electrode start interval was recorded with the decrease start point at which the electrode interval began to decrease by a decrease amount greater than or equal to the predetermined amount, and the minimum electrode interval after the decrease start point. When the re-increase start point where the increase is started more than the fixed amount is detected, it is determined that the spatter is generated.
これらの特徴パラメータの具体的な検出方法は、まず、Hmaxは0より大きいか否かを判定すればよい。 As a specific method for detecting these characteristic parameters, first, it may be determined whether or not Hmax is greater than zero.
減少開始点DownStartFlgは、第1通電の開始から第3通電の間で、電極間隔の波形は5ポイント以上落ち込み続け、しかもその5ポイントの減少量があらかじめ定めた所定量以上となるとき、その5ポイント以上の減少が開始したポイントを減少開始点DownStartFlgとする。ここで、5ポイントの「ポイント」とは、電極間隔データ自体が単位時間ごとに計測しているため1ポイントが一つの単位時間に相当する。また、ここでの所定量は、たとえば実際に行われた複数の溶接結果から、スパッタ発生時の5ポイント分の落ち込み量を統計処理によりあらかじめ求めた値である。たとえば最小値や3σの値などを使用するとよい。 The decrease start point DownStartFlg is 5 when the waveform of the electrode interval continues to drop by 5 points or more between the start of the first energization and the third energization, and when the decrease amount of the 5 points becomes a predetermined amount or more. A point at which a decrease of more than the point has started is defined as a decrease start point DownStartFlg. Here, the “point” of 5 points corresponds to one unit time because the electrode interval data itself is measured every unit time. In addition, the predetermined amount here is a value obtained in advance by statistical processing, for example, from a plurality of actual welding results, the amount of depression for five points at the time of occurrence of spatter. For example, a minimum value or a value of 3σ may be used.
続いてDownStartFlgを立てた時点のポイント(DownStartFlgyほり5ポイント先のポイントP1)に対して、それ以降のポイントを次々に対比して行き、P1以降のポイントで所定量以上増加したポイントがあるときとき、その増加開始のポイントをDownEndFlgとする。ここでの所定量も前記同様に実際にスパッタが発生したときのデータから設定するとよい。したがって、このスパッタを検出するだけであれば、最小値MaxDownは検出する必要はない。
Subsequently, when the points when DownStartFlg is set up (
図6は、端打ちのあった場合の電極間隔波形を示すグラフである。 FIG. 6 is a graph showing an electrode interval waveform in the case of edge strike.
図示するように、端打ちやはみ出しがある場合、電極間隔はスクイズ時の0からほとんど増加せず、0を最大値Hmaxとして急激に減少する。最小値を記録した後、若干増加するが、Hmaxに至ることなくHmax2を記録してだらだらと低下して終了してしまう。 As shown in the figure, when there is an edge or protrusion, the electrode interval hardly increases from 0 at the time of squeeze, and rapidly decreases with 0 being the maximum value Hmax. After the minimum value is recorded, it increases slightly, but Hmax2 is recorded without reaching Hmax, and the process ends with a gradual decrease.
したがって、端打ちおよびはみ出しは、電極間隔の最大値Hmax≦0であり、かつ減少開始点DownStartFlg検出後、最大値Hmax(この場合Hmaxは実質的に0である)から電極間隔の最小値MaxDownまでの落ち込み量が所定量以上大きい場合に端打ちまたははみ出し(すなわち打点位置異常)ありと判定することができる。 Therefore, the edge strike and the protrusion are from the maximum value Hmax ≦ 0 of the electrode interval and from the maximum value Hmax (in this case, Hmax is substantially 0) to the minimum value MaxDown of the electrode interval after detection of the decrease start point DownStartFlg. When the amount of the drop is greater than a predetermined amount, it can be determined that there is a slash or sticking out (that is, an abnormal spot position).
なお、ごく希に端打ちの場合でも、Hmaxが0を若干超えるケースがあるため、Hmax≦xとしてxをあらかじめ実験などにより求めて、0より大きい値に設定してもよい。 Note that even in the rare cases where there is a limit, since Hmax may slightly exceed 0, x may be obtained in advance through experiments or the like as Hmax ≦ x and set to a value greater than 0.
ここでは、所定量は実際に端打ちおよびはみ出しが発生したときのデータから設定するとよい。 In this case, the predetermined amount may be set from data when the edge strike and the protrusion actually occur.
図7は、はみ出しのあった場合の電極間隔波形を示すグラフである。 FIG. 7 is a graph showing an electrode interval waveform in the case of protrusion.
端打ちと波形形状的には大きな違いはないが、HmaxからMaxDownまでの大きさが端打ち(図6)と比較して大きい。つまり、端打ちよりもはみ出しのほうが波形の落ち込み量、すなわち電極間隔の0からの減少量が多くなるのである。 Although there is no significant difference between the edge pattern and the waveform shape, the size from Hmax to MaxDown is larger than the edge pattern (FIG. 6). In other words, the amount of drop of the waveform, that is, the amount of decrease from 0 of the electrode interval is larger when protruding from the edge.
したがって、端打ちおよびはみ出しを判定するには、所定量を2段階とする。つまり、1段階目の所定量(第1の所定量)を超えて2段階目の所定量(第2の所定量)を超えない場合は端打ちとする。この場合、本実施形態では、上述したとおり、端打ちと判定された場合でもさらにタガネデータ判定を行うことで、溶接自体に問題が発生していない程度の端打ちは合格としている。一方、2段階目の所定量(第2の所定量)を超えて減少する場合には、はみ出しと判定する。この場合、本実施形態ではタガネ判定によって合格することはまずないので、タガネデータ判定を行うことなく溶接不良としている。 Therefore, the predetermined amount is set in two stages in order to determine the edge strike and the protrusion. In other words, if the predetermined amount (first predetermined amount) in the first step is exceeded and the predetermined amount (second predetermined amount) in the second step is not exceeded, it is determined as end-up. In this case, in this embodiment, as described above, even when it is determined to be edge-cutting, the edge data is judged to be acceptable, and the edge-cutting to the extent that no problem occurs in the welding itself is accepted. On the other hand, when it decreases beyond the predetermined amount (second predetermined amount) in the second stage, it is determined that the protrusion is present. In this case, in this embodiment, since it is unlikely to pass by the chisel determination, it is considered as poor welding without performing the chisel data determination.
図6および図7に示した場合には、第1の所定量を−100μm、第2の所定量を−2000μmとすることで、端打ちとはみ出しを分けることができる。なお、これら第1および第2の所定量は、溶接する板厚や材質により異なるので、それらに合わせてあらかじめ実験により求めたり、これまで実際に行われた溶接の電極間隔データなどから設定することになる。 In the case shown in FIGS. 6 and 7, the first predetermined amount is set to −100 μm and the second predetermined amount is set to −2000 μm. The first and second predetermined amounts differ depending on the plate thickness and material to be welded. Therefore, the first and second predetermined amounts should be determined in advance according to the experiment, or set from electrode distance data of welding actually performed so far. become.
次にタガネデータ判定について説明する。 Next, the chisel data determination will be described.
タガネデータ判定は、実際の溶接後の溶接点において、スパッタ発生品および端打ち発生品にタガネ判定を行って、タガネ判定合格品と不合格品それぞれの電極間隔データから特徴パラメータを算出して、判定するものである。 In the welding data judgment, at the welding point after the actual welding, a judgment is made on the sputtered product and the end-punched product, and the characteristic parameter is calculated from the electrode interval data of each of the judgment-accepting product and the rejecting product, Judgment.
なお、タガネ判定は、通常の溶接作業において昔から行われているものであり、実際に溶接されたワークにタガネを打ち込んではがれるか否かを確かめる方法である。 Note that the chisel determination is performed for a long time in normal welding work, and is a method for confirming whether or not the chisel can be driven into an actually welded work.
このタガネデータ判定は、タガネ判定の合否(OKまたはNG)を目的変数、電極間隔データから得られる特徴パラメータを説明変数とする判定式を導入した。 In this negative data determination, a determination formula is introduced in which the pass / fail judgment (OK or NG) is an objective variable and the characteristic parameter obtained from the electrode interval data is an explanatory variable.
スパッタが発生した場合のタガネデータ判定と、端打ちが発生した場合のタガネデータ判定、および両方とも発生しない場合のタガネデータ判定は、いずれも基本的に同じ処理であり、それぞれの場合に分けて作成した判別式を用いることが異なるのみである。 The judgment data when spattering occurs, the judgment data judgment when both ends occur, and the judgment data judgment when both do not occur are basically the same process. The only difference is that the created discriminant is used.
図8は、特徴パラメータを説明するための図面である。 FIG. 8 is a diagram for explaining the characteristic parameters.
特徴パラメータは、電極間隔波形の電極間隔が増加する方向のときの上昇時傾き最大値θmax、この上昇時傾き最大値θmaxの直線がY軸を横切る値θmaxa、上昇時傾き最大値θmaxを記録したときの時間θmaxT、最大値Hmax、上昇時傾き最大値θmaxの直線と最大値Hmaxが交わる点Ver、Verのときの時間VerT、上昇時傾き最小値θmin、傾き最小値θminを記録したときの時間θminT、電極間隔波形の電極間隔が増加する方向のときの下降時傾き最大値d_θmax、この下降時傾き最大値d_θmaxの直線がY軸を横切る値d_θmaxa、下降時傾き最大値d_θmaxを記録したときの時間d_θmaxT、下降時傾き最小値d_θmin、最大値Hmaxを記録したときの時間PeakTである。また、図8に示すHmax以降の収縮部分を2次近似してY=ax2+bx+cとした場合のaをX0、bをX1、cをX2として用いている。そしてさらに上述した最小値MaxDown、MaxDown後の最大増加率SpaSlopeMax(MaxDown後の波形の上昇時における傾き最大値である)、最終的な電極間隔の値Hendを用いる。 As the characteristic parameters, the maximum gradient θmax when rising in the direction in which the electrode interval of the electrode interval waveform increases, the value θmaxa where the straight line of the maximum gradient θmax when rising rises across the Y axis, and the maximum gradient θmax when rising are recorded. The time when the maximum time HmaxT, the maximum value Hmax, the maximum slope Hmax intersects the maximum value Hmax and the time VerT, the time VerT, the maximum slope inclination θmin, and the minimum slope θmin θminT, the maximum inclination d_θmax when descent in the direction in which the electrode interval of the electrode interval waveform increases, and the value d_θmaxa and the maximum inclination d_θmax when descent that the straight line of this maximum inclination d_θmax crosses the Y axis are recorded Time Peak_T when recording time d_θmaxT, minimum descent value d_θmin during descent, and maximum value Hmax . Further, a second-order approximation of the contracted portion after Hmax shown in FIG. 8 is made Y = ax2 + bx + c, a is used as X0, b is used as X1, and c is used as X2. Further, the above-described minimum value MaxDown, the maximum increase rate SpaSlopeMax after MaxDown (the maximum slope value when the waveform rises after MaxDown), and the final electrode interval value Hend are used.
判別式は下記のとおりである。 The discriminant is as follows.
Y=αθmaxa+β(d_θmaxa/100)2+γθmaxa+δ(θmaxa/100)2+εθmax2+ζθmaxa2+ηθmaxT+θ(θmaxT/100)2+ιd_θmax+κ(d_θmax)2+λd_θmaxT+μ(d_θmaxT/100)2+νθmin+ξ(d_θmin×100)2+οθminT+π(θminT/100)2+ρHend+σHend2+τ(Hmax−Hend)+υ(Hmax−Hend)2+φHmax+χHmax2+ψPeakT+ωPeakT2+α1VerT2+β1X2+γ1(X2×100)2+δ1X1+ε1X12+ζ1X0+η1X02+θ1(T1+T2+T3+T4)+ι1Hmax2+κ1(Hmax2−Hend)+λ1MaxDown+μ1SpaSlopemax
なお、式中、各項の前に付いているα、β、γ、δ、ε、ζ、η、θ、ι、κ、λ、μ、ν、ξ、ο、π、ρ、σ、τ、υ、φ、χ、ψ、ω、α1、β1、γ1、δ1、ε1、ζ1、η1、θ1、ι1、κ1、λ1、μ1はこの判別式を判別スコアとして使用するための調整係数である。この調整係数は、タガネ判定の結果、合格となる場合にYの値が0以上となり、不合格となる場合に0未満となるように設定する。具体的には、コンピュータを使用して設定する。その際用いるソフトウェアとしては、たとえば、JUSE−StatWorks(登録商標)株式会社日本科学技術研修所製を使用することができる。また、サンプル数は、説明変数以上は最低必要であるが、たとえば100〜200程度あれば好ましい。
Y = αθmaxa + β (d_θmaxa / 100) 2 + γθmaxa + δ (θmaxa / 100) 2 +
In the formula, α, β, γ, δ, ε, ζ, η, θ, ι, κ, λ, μ, ν, ξ, ο, π, ρ, σ, τ are attached before each term. , Υ, φ, χ, ψ, ω, α1, β1, γ1, δ1, ε1, ζ1, η1, θ1, ι1, κ1, λ1, and μ1 are adjustment coefficients for using this discriminant as a discriminant score. . This adjustment coefficient is set so that the Y value is 0 or more when the result of the judgment is negative, and is less than 0 when the result is unacceptable. Specifically, it is set using a computer. As software used at that time, for example, JUSE-StatWorks (registered trademark) manufactured by Japan Science and Technology Institute can be used. In addition, the number of samples is required to be at least as large as the explanatory variable, but is preferably about 100 to 200, for example.
各特徴パラメータにおける傾きθは、電極間隔を単位時間Stごとに計測しているのでその時間単位Tnを刻み幅の基準として任意に決めた時間幅Twにより傾きを得るための近時直線式を算出する。これにより近時直線式は、電極間隔を測定した回数n個(n=測定総時間Ts/単位時間St)から時間幅Twを単位時間Stで除算した解を引いた数N(N=n−Tw/St)だけ得られることになる。したがって、θmax、θminなどは、これら得られた直線近似式の中で最も傾きを示す係数が大きなものを選択することになる。 The slope θ in each characteristic parameter is measured every unit time St. Therefore, a recent linear equation for obtaining a slope by a time width Tw arbitrarily determined using the time unit Tn as a reference for the step size is calculated. To do. As a result, the recent linear equation is obtained by subtracting a solution obtained by dividing the time width Tw by the unit time St from n times (n = total measurement time Ts / unit time St) in which the electrode interval is measured (N = n− Only Tw / St) is obtained. Accordingly, for θmax, θmin, etc., the one having the largest coefficient indicating the inclination is selected from the obtained linear approximation equations.
なお、近似直線式を算出するための時間幅Twは、特に決まったものはなく任意でよいが、この時間幅Twを狭くするほど波形解析の精度が向上するものの、処理に時間がかかるようになる。したがって、スパッタや打点位置異常の発生による波形の落ち込みを十分に確認することができる程度であればよい。 The time width Tw for calculating the approximate linear expression is not particularly determined and may be arbitrary. However, as the time width Tw is reduced, the accuracy of waveform analysis is improved, but the processing takes time. Become. Therefore, it is sufficient that the drop of the waveform due to the occurrence of spatter or spot position abnormality can be sufficiently confirmed.
本実施形態では、実際に溶接を行ったワークを用いて、スパッタの発生もなく、打点位置異常もない溶接点についてタガネ合格したものがY≧0となる判別式(第1の判別式という)、端打ち発生時の溶接点についてタガネ合格したものがY≧0となる判別式(第2の判別式という)、およびスパッタ発生時の溶接点についてタガネ合格したものがY≧0となる判別式(第3の判別式という)をそれぞれ作成しておいて溶接判定に使用する。なお、溶接判定に使用する際の調整係数は上述した第1〜第3の判定式を作成した際に作ったものを使用する。 In the present embodiment, a discriminant in which Y ≧ 0 is obtained when a workpiece that has been actually welded is used for a weld point that does not generate spatter and does not have an abnormal spot position (referred to as a first discriminant). A discriminant in which Y ≧ 0 is obtained when the welding point at the time of occurrence of edge strike is Y ≧ 0 and a discriminant in which Y ≧ 0 is obtained when the weld point is sputtered. (Referred to as a third discriminant) is created and used for welding determination. In addition, the adjustment coefficient at the time of using for welding determination uses what was made when the 1st-3rd determination formula mentioned above was created.
そして、判別式のYの値を溶接後の電極間隔データから得られる各特徴パラメータを用いて算出して、そのYの値が0以上の場合に、合格品(良品)と判定する。 And the value of Y of a discriminant is calculated using each characteristic parameter obtained from electrode interval data after welding, and when the value of Y is 0 or more, it is judged as a pass product (good product).
以上のように、本実施形態によれば、まず、電極間隔データからスパッタの有無、打点位置異常の有無を層別(分別)して、スパッタ発生時および打点位置異常のうち端仕打ちと判定された溶接点については、さらにその中に良品があるか否かを判別することとしたので、さまざまな溶接状態に対して精度よく溶接品質を判定することができる。 As described above, according to the present embodiment, first, the presence / absence of sputtering and the presence / absence of spot position abnormality are stratified (separated) from the electrode interval data, and it is determined that there is an edge finish at the time of spatter occurrence and spot position abnormality. Further, since it is determined whether or not there is a non-defective product in the welding point, it is possible to accurately determine the welding quality for various welding states.
特に、電極間隔の減少開始点、減少開始点後の電極間隔の最小値の後、再び電極間隔が所定量以上増加を開始した再増加開始点を検出した場合にスパッタ発生ありと判定し、電極間隔の最大値が通電開始時点の間隔以下で、かつ最大値から減少開始点検出後の電極間隔の最小値が所定量以上の場合に打点位置異常ありと判定することとしたので、電極間隔データの波形が急激に落ち込むような不連続点がある場合に、そのような不連続点の発生を検出することで容易に層別することができるのである。 In particular, it is determined that sputtering has occurred when the re-increase start point at which the electrode interval starts to increase more than a predetermined amount is detected again after the electrode interval decrease start point and the minimum value of the electrode interval after the decrease start point. Since the maximum interval value is less than or equal to the interval at the start of energization and the minimum value of the electrode interval after detection of the decrease start point from the maximum value is greater than or equal to a predetermined amount, it is determined that there is a spot position abnormality. If there is a discontinuous point in which the waveform of A falls sharply, it is possible to easily stratify by detecting the occurrence of such a discontinuous point.
なお、本実施形態では、層別に際して、先に打点位置異常の有無を判定し、その次スパッタの有無を判定することとしている。これは、これまでの経験上、打点位置異常がある場合、不良品なる可能性が高く、特にはみ出しがある場合にはほとんどが不良であるため、先にこの打点位置異常を層別することで、その後の処理を省略することが可能となるからである。これにより、複数の溶接点を連続的に溶接する場合、少しでも処理を早くすることができる。もちろん、スパッタの有無を先に判別しても差し支えない。 In this embodiment, at the time of stratification, the presence / absence of a spot position abnormality is determined first, and the presence / absence of the next sputtering is determined. This is because, based on experience so far, if there is an abnormality in the dot position, there is a high possibility of a defective product, especially when there is an overhang, so most of the defects are defective. This is because the subsequent processing can be omitted. Thereby, when welding a some welding point continuously, a process can be accelerated as much as possible. Of course, the presence or absence of sputtering may be determined first.
以上本発明を適用した実施形態を説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではない。たとえば、上述した実施形態では、スパッタおよび打点位置異常の両方ともない場合においてもタガネデータ判定を行うこととしているが、これに代えて、スパッタおよび打点位置異常の両方ともない場合は従来法(たとえば特許文献1)により品質判定を行ってもよい。 Although the embodiment to which the present invention is applied has been described above, the present invention is not limited to such an embodiment. For example, in the above-described embodiment, the chisel data determination is performed even in the case where both the sputter and the spot position abnormality are not present. Instead, in the case where neither the sputtering and the spot position abnormality are present, the conventional method (for example, patent document) Quality determination may be performed according to 1).
そのほか、層別判定だけを実行し、スパッタまたは打点位置異常のいずれかがある場合は、すべて不良とするようにしてもよい。 In addition, only the layer-by-layer determination may be performed, and if there is any spatter or spot position abnormality, all may be determined as defective.
1…溶接品質判定装置、
10…電極間隔測定部、
11…センサ、
12…溶接シーケンス部、
13…層別分析部、
14…品質判定部、
15…記憶部、
16…クロック発生部、
50…溶接機。
1 ... Welding quality judgment device,
10: Electrode interval measuring unit,
11 ... sensor,
12 ... Welding sequence part,
13: Stratified analysis department,
14 ... Quality judgment part,
15 ... storage part,
16: Clock generator,
50 ... Welder.
Claims (6)
測定された単位時間ごとの電極間隔を電極間隔データとして記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記電極間隔データから、電極間隔が通電開始後いったん増加した後電極間隔が所定量以上の減少量で減少し始めた減少開始点、および減少後電極間隔が所定量以上増加を開始した再増加開始点を検出した場合にスパッタ発生ありと判定し、電極間隔の最大値があらかじめ決められた値以下で、かつ前記最大値から減少開始点検出後の電極間隔の最小値までの値が所定量以上の場合に打点位置異常ありと判定する判定手段と、
を有することを特徴とする溶接品質判定装置。 An electrode interval measuring means for measuring an interval between welding electrodes sandwiching a member to be welded every unit time;
Storage means for storing the measured electrode interval per unit time as electrode interval data;
From the electrode interval data stored in the storage means, a decrease start point at which the electrode interval starts to decrease at a decrease amount of a predetermined amount or more after the electrode interval has once increased after the start of energization, and the electrode interval after the decrease is at least a predetermined amount It is determined that spatter has occurred when a re-increase start point that has started increasing is detected, the maximum value of the electrode interval is not more than a predetermined value, and the minimum value of the electrode interval after detecting the decrease start point from the maximum value Determining means for determining that there is an abnormality in the hit point position when the value up to a predetermined amount;
A welding quality determination device characterized by comprising:
当該算出した特徴パラメータの値を、あらかじめ設定した下記判別式に入れることでと、スパッタ発生あり、打点位置異常あり、およびスパッタ発生も打点位置異常もない場合のそれについて溶接状態を判定する品質判定手段をさらに有し、
前記判別式は、あらかじめスパッタ発生あり、打点位置異常あり、およびスパッタ発生も打点位置異常もない場合の溶接をそれぞれタガネ判定した結果を目的変数とし、そのタガネ判定を行った溶接時の電極間隔データから取得した前記特徴パラメータを説明変数として、前記判別式のYの値が0以上の場合に溶接良、前記判別式のYの値が0未満の場合に溶接不良とを判定する式であることを特徴とする請求項1または2記載の溶接品質判定装置。
Y=αθmaxa+β(d_θmaxa/100) 2 +γθmaxa+δ(θmaxa/100) 2 +εθmax 2 +ζθmaxa 2 +ηθmaxT+θ(θmaxT/100) 2 +ιd_θmax+κ(d_θmax) 2 +λd_θmaxT+μ(d_θmaxT/100) 2 +νθmin+ξ(d_θmin×100) 2 +οθminT+π(θminT/100) 2 +ρHend+σHend 2 +τ(Hmax−Hend)+υ(Hmax−Hend) 2 +φHmax+χHmax 2 +ψPeakT+ωPeakT 2 +α1VerT 2 +β1X2+γ1(X2×100) 2 +δ1X1+ε1X1 2 +ζ1X0+η1X0 2 +θ1(T1+T2+T3+T4)+ι1Hmax2+κ1(Hmax2−Hend)+λ1MaxDown+μ1SpaSlopemax
(ただし式中、特徴パラメータは、電極間隔波形の電極間隔が増加する方向のときの上昇時傾き最大値θmax、この上昇時傾き最大値θmaxの直線がY軸を横切る値θmaxa、上昇時傾き最大値θmaxを記録したときの時間θmaxT、電極間隔の最大値Hmax、上昇時傾き最大値θmaxの直線と最大値Hmaxが交わる点をVerとたときの時間VerT、上昇時傾き最小値θmin、傾き最小値θminを記録したときの時間θminT、電極間隔波形の電極間隔が増加する方向のときの下降時傾き最大値d_θmax、この下降時傾き最大値d_θmaxの直線がY軸を横切る値d_θmaxa、下降時傾き最大値d_θmaxを記録したときの時間d_θmaxT、下降時傾き最小値d_θmin、最大値Hmaxを記録したときの時間PeakTである。また、最大値Hmax以降の収縮部分を2次近似してY=ax2+bx+cとした場合のaをX0、bをX1、cをX2として用いる。さらにスパッタが発生した場合に電極間隔の急激に減少する開始点をDownStartFlgとして、スパッタが発生した場合に落ち込んだ最小値をMaxDownとし、最小値MaxDown後の最大増加率SpaSlopeMax(MaxDown後の波形の上昇時における傾き最大値である)、最終的な電極間隔の値Hendを用いる。また、式中、各項の前に付いているα、β、γ、δ、ε、ζ、η、θ、ι、κ、λ、μ、ν、ξ、ο、π、ρ、σ、τ、υ、φ、χ、ψ、ω、α1、β1、γ1、δ1、ε1、ζ1、η1、θ1、ι1、κ1、λ1、μ1はこの判別式を判別スコアとして使用するための調整係数であって、当該調整係数は、タガネ判定の結果、合格となる場合に判別式のYの値が0以上となり、不合格となる場合に判別式のYの値が0未満となるように設定する。) The characteristic parameters used in the following determination formula are calculated from the electrode spacing data for each of the cases where there is spatter stratified by the determination means, there is a hit point position abnormality, and there is no sputter occurrence and no hit point position abnormality,
The value of the feature parameters the calculated, and by putting the preset following discriminants, there spatters, there strike position abnormal, and determines the quality determining welding conditions about it in the absence of spatter nor strike position abnormality Further comprising means,
The discriminant formula uses as a target variable the result of each of the welding judgments in the case where the spatter has occurred, the spot position is abnormal, and there is no spatter occurrence and spot position abnormality, and the electrode interval data at the time of the welding in which the spot judgment was made. The characteristic parameter acquired from the above is used as an explanatory variable to determine whether welding is good when the Y value of the discriminant is 0 or more, and poor welding when the Y value of the discriminant is less than 0. The welding quality determination device according to claim 1 or 2, characterized in that:
Y = αθmaxa + β (d_θmaxa / 100) 2 + γθmaxa + δ (θmaxa / 100) 2 + εθmax 2 + ζθmaxa 2 + ηθmaxT + θ (θmaxT / 100) 2 + ιd_θmax + κ (d_θmax) 2 + λd_θmaxT + μ (d_θmaxT / 100) 2 + νθmin + ξ (d_θmin × 100) 2 + οθminT + π (θminT / 100) 2 + ρHend + σHend 2 + τ (Hmax-Hend) + υ (Hmax-Hend) 2 + φHmax + χHmax 2 + ψPeakT + ωPeakT 2 + α1VerT 2 + β1X2 + γ1 (X2 × 100) 2 + δ1X1 + ε1X1 2 + ζ1X0 + η1X0 2 + θ1 (T1 + T2 + T3 + T4) + ι1Hmax2 + κ1 (Hmax2-Hend) + λ1MaxDown + μ1SpaSlo pemax
(In the formula, the characteristic parameters are the maximum inclination θmax when rising in the direction in which the electrode interval of the electrode interval waveform increases, the value θmaxa that the straight line of this maximum inclination θmax rises across the Y axis, and the maximum inclination when rising. When the value θmax is recorded, the time θmaxT, the maximum value Hmax of the electrode interval, the straight line of the maximum slope of inclination θmax and the point where the maximum value Hmax intersects the time VerT, the minimum slope of rise θmin, the minimum slope The time θminT when the value θmin is recorded, the maximum inclination d_θmax when the electrode interval of the electrode interval waveform increases, d_θmax, the value d_θmaxa where the straight line of the maximum inclination d_θmax falls across the Y axis, and the inclination when descending When the time d_θmaxT when the maximum value d_θmax is recorded, the minimum inclination d_θmin when descending, and the maximum value Hmax are recorded In addition, when a contraction portion after the maximum value Hmax is second-order approximated to be Y = ax2 + bx + c, a is X0, b is X1, and c is X2. Further, when sputtering occurs, the electrode interval is used. The start point of suddenly decreasing is DownStartFlg, the minimum value dropped when sputtering occurs is MaxDown, the maximum increase rate SpaSlopeMax after the minimum value MaxDown (the maximum value of the slope when the waveform increases after MaxDown), The final electrode spacing value Hend is used, and α, β, γ, δ, ε, ζ, η, θ, ι, κ, λ, μ, ν, which precede each term. ξ, ο, π, ρ, σ, τ, υ, φ, χ, ψ, ω, α1, β1, γ1, δ1, ε1, ζ1, η1, θ1, ι1, κ1, λ1, μ1 Use as discriminant score The adjustment coefficient is a Y value of the discriminant that is greater than or equal to 0 when it passes as a result of the judgment, and the Y value of the discriminant is less than 0 when it fails. Set to be.)
当該算出した特徴パラメータの値を、あらかじめ設定した判別式に入れることで、スパッタ発生あり、打点位置異常あり、およびスパッタ発生も打点位置異常もない場合のそれについて溶接状態を判定する、
前記判別式は、あらかじめスパッタ発生あり、打点位置異常あり、およびスパッタ発生も打点位置異常もない場合の溶接をそれぞれタガネ判定した結果を目的変数とし、そのタガネ判定を行った溶接時の電極間隔データから取得した特徴パラメータを説明変数として、前記判別式のYの値が0以上の場合に溶接良、前記判別式のYの値が0未満の場合に溶接不良とを判定する式であること特徴とする請求項4または5記載の溶接品質判定方法。
Y=αθmaxa+β(d_θmaxa/100) 2 +γθmaxa+δ(θmaxa/100) 2 +εθmax 2 +ζθmaxa 2 +ηθmaxT+θ(θmaxT/100) 2 +ιd_θmax+κ(d_θmax) 2 +λd_θmaxT+μ(d_θmaxT/100) 2 +νθmin+ξ(d_θmin×100) 2 +οθminT+π(θminT/100) 2 +ρHend+σHend 2 +τ(Hmax−Hend)+υ(Hmax−Hend) 2 +φHmax+χHmax 2 +ψPeakT+ωPeakT 2 +α1VerT 2 +β1X2+γ1(X2×100) 2 +δ1X1+ε1X1 2 +ζ1X0+η1X0 2 +θ1(T1+T2+T3+T4)+ι1Hmax2+κ1(Hmax2−Hend)+λ1MaxDown+μ1SpaSlopemax
(ただし式中、特徴パラメータは、電極間隔波形の電極間隔が増加する方向のときの上昇時傾き最大値θmax、この上昇時傾き最大値θmaxの直線がY軸を横切る値θmaxa、上昇時傾き最大値θmaxを記録したときの時間θmaxT、電極間隔の最大値Hmax、上昇時傾き最大値θmaxの直線と最大値Hmaxが交わる点をVerとたときの時間VerT、上昇時傾き最小値θmin、傾き最小値θminを記録したときの時間θminT、電極間隔波形の電極間隔が増加する方向のときの下降時傾き最大値d_θmax、この下降時傾き最大値d_θmaxの直線がY軸を横切る値d_θmaxa、下降時傾き最大値d_θmaxを記録したときの時間d_θmaxT、下降時傾き最小値d_θmin、最大値Hmaxを記録したときの時間PeakTである。また、最大値Hmax以降の収縮部分を2次近似してY=ax2+bx+cとした場合のaをX0、bをX1、cをX2として用いる。さらにスパッタが発生した場合に電極間隔の急激に減少する開始点をDownStartFlgとして、スパッタが発生した場合に落ち込んだ最小値をMaxDownとし、最小値MaxDown後の最大増加率SpaSlopeMax(MaxDown後の波形の上昇時における傾き最大値である)、最終的な電極間隔の値Hendを用いる。また、式中、各項の前に付いているα、β、γ、δ、ε、ζ、η、θ、ι、κ、λ、μ、ν、ξ、ο、π、ρ、σ、τ、υ、φ、χ、ψ、ω、α1、β1、γ1、δ1、ε1、ζ1、η1、θ1、ι1、κ1、λ1、μ1はこの判別式を判別スコアとして使用するための調整係数であって、当該調整係数は、タガネ判定の結果、合格となる場合に判別式のYの値が0以上となり、不合格となる場合に判別式のYの値が0未満となるように設定する。) The characteristic parameters used in the following determination formula are calculated from the electrode spacing data for each of the determined sputter occurrence, hitting point position abnormality, and when there is no sputter occurrence or hitting point position abnormality,
By putting the value of the calculated characteristic parameter in a discriminant set in advance, the welding state is determined with respect to the case where there is spatter occurrence, there is a spot position abnormality, and there is no sputter occurrence or spot position abnormality,
The discriminant formula uses as a target variable the result of each of the welding judgments in the case where the spatter has occurred, the spot position is abnormal, and there is no spatter occurrence and spot position abnormality, and the electrode interval data at the time of the welding in which the spot judgment was made. The characteristic parameter acquired from the above is used as an explanatory variable to determine whether welding is good when the Y value of the discriminant is 0 or more, and poor welding when the Y value of the discriminant is less than 0. The welding quality judgment method according to claim 4 or 5.
Y = αθmaxa + β (d_θmaxa / 100) 2 + γθmaxa + δ (θmaxa / 100) 2 + εθmax 2 + ζθmaxa 2 + ηθmaxT + θ (θmaxT / 100) 2 + ιd_θmax + κ (d_θmax) 2 + λd_θmaxT + μ (d_θmaxT / 100) 2 + νθmin + ξ (d_θmin × 100) 2 + οθminT + π (θminT / 100) 2 + ρHend + σHend 2 + τ (Hmax-Hend) + υ (Hmax-Hend) 2 + φHmax + χHmax 2 + ψPeakT + ωPeakT 2 + α1VerT 2 + β1X2 + γ1 (X2 × 100) 2 + δ1X1 + ε1X1 2 + ζ1X0 + η1X0 2 + θ1 (T1 + T2 + T3 + T4) + ι1Hmax2 + κ1 (Hmax2-Hend) + λ1MaxDown + μ1SpaSlo pemax
(In the formula, the characteristic parameters are the maximum inclination θmax when rising in the direction in which the electrode interval of the electrode interval waveform increases, the value θmaxa that the straight line of this maximum inclination θmax rises across the Y axis, and the maximum inclination when rising. When the value θmax is recorded, the time θmaxT, the maximum value Hmax of the electrode interval, the straight line of the maximum slope of inclination θmax and the point where the maximum value Hmax intersects the time VerT, the minimum slope of rise θmin, the minimum slope The time θminT when the value θmin is recorded, the maximum inclination d_θmax when the electrode interval of the electrode interval waveform increases, d_θmax, the value d_θmaxa where the straight line of the maximum inclination d_θmax falls across the Y axis, and the inclination when descending When the time d_θmaxT when the maximum value d_θmax is recorded, the minimum inclination d_θmin when descending, and the maximum value Hmax are recorded In addition, when a contraction portion after the maximum value Hmax is second-order approximated to be Y = ax2 + bx + c, a is X0, b is X1, and c is X2. Further, when sputtering occurs, the electrode interval is used. The start point of suddenly decreasing is DownStartFlg, the minimum value dropped when sputtering occurs is MaxDown, the maximum increase rate SpaSlopeMax after the minimum value MaxDown (the maximum value of the slope when the waveform increases after MaxDown), The final electrode spacing value Hend is used, and α, β, γ, δ, ε, ζ, η, θ, ι, κ, λ, μ, ν, which precede each term. ξ, ο, π, ρ, σ, τ, υ, φ, χ, ψ, ω, α1, β1, γ1, δ1, ε1, ζ1, η1, θ1, ι1, κ1, λ1, μ1 Use as discriminant score The adjustment coefficient is a Y value of the discriminant that is greater than or equal to 0 when it passes as a result of the judgment, and the Y value of the discriminant is less than 0 when it fails. Set to be.)
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