(57)【要約】【課題】溶接中に欠陥が発生すればリアルタイムで欠陥の発生を発見する等、溶接中にリアルタイムで品質を判定することが可能な技術を提供する。【解決手段】溶接中に溶接箇所の溶接エネルギーに関係する物理量を測定し、該物理量を連続溶接であれば単位処理時間毎に、スポット溶接であればスポット毎に、複数種類、かつ多数のデジタル化されたサンプリングデータとし、デジタル化された各種類のサンプリングデータを当該溶接の種類、条件に応じて正規化を含む手順で１次元データとし、各種類の１次元データからなる多次元のサンプリングデータを次元縮退を含む手順で１次元のサンプリングベクトルとし、１次元のサンプリングベクトルを評価基準となるベクトルと比較し、当該単位処理時間あるいは当該スポットの溶接の品質を判定するリアルタイム溶接品質判定装置。【選択図】図１
2010214380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接中に溶接箇所の溶接エネルギーに関係する物理量を測定する物理量測定部と、
前記物理量測定部が測定した物理量を、連続溶接であれば単位処理時間毎に、スポット溶接であればスポット毎に、リアルタイムかつ所定の手順で、複数種類かつ多数のデジタル化されたサンプリングデータとする物理量デジタル化部と、
前記デジタル化された各種類のサンプリングデータを、当該溶接の種類、条件に応じてリアルタイムかつ正規化を含む所定の手順で、１次元データとするサンプリングデータ１次元化部と、
前記サンプリングデータ１次元化部により１次元データとされた前記各種類のサンプリングデータからなる多次元のサンプリングデータを、リアルタイムかつ次元縮退を含む所定の手順で１次元のサンプリングベクトルとして表現するベクトル表現部と、
前記ベクトル表現部により表現された１次元のサンプリングベクトルを評価基準となるベクトルとリアルタイムかつ所定の手順で比較し、当該単位処理時間あるいは当該スポットの溶接の品質を判定する品質判定部と、
を有していることを特徴とするリアルタイム溶接品質判定装置。
【請求項２】
前記物理量測定部は、
測定する溶接箇所の溶接エネルギーに関係する物理量として電流及び電圧を測定する物理量測定部であることを特徴とする請求項１に記載のリアルタイム溶接品質判定装置。
【請求項３】
前記物理量デジタル化部は、
前記所定の手順の１つとして、前記物理量測定部が測定した電流及び電圧から対応する抵抗を算出し、
さらに、前記電流と算出した抵抗について、それぞれを多数のデジタル化されたサンプリングデータとする物理量デジタル化部であることを特徴とする請求項２に記載のリアルタイム溶接品質判定装置。
【請求項４】
前記サンプリングデータ１次元化部は、
前記デジタル化された各種類のサンプリングデータを、当該溶接の種類、条件に応じてリアルタイムかつ正規化を含む所定の手順で１次元データとする際に、（１）何れかの種類のサンプリングデータに重み付けを行なう処理、（２）予めデジタル値が急変すると判明している測定箇所のサンプリングデータを捨てる処理の少なくとも１つの処理を行なうサンプリングデータ１次元化部であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のリアルタイム溶接品質判定装置。
【請求項５】
前記ベクトル表現部は、
前記サンプリングデータ１次元化部により１次元データとされた前記各種類のサンプリングデータからなる多次元のサンプリングデータを、リアルタイムかつ次元縮退を含む所定の手順で１次元のサンプリングベクトルとして表現する際に、次元縮退を行なうのに先立って、（１）何れかの種類のサンプリングデータに重み付けを行なう処理、（２）予めデジタル値が急変すると判明している測定箇所のサンプリングデータを捨てる処理、（３）予め品質判定に用いるのに好ましいと判明している測定箇所のサンプリングデータを用いる処理の少なくとも１つの処理を行なうベクトル表現部であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のリアルタイム溶接品質判定装置。
【請求項６】
前記品質判定部は、溶接の種類、条件に応じた評価基準となるベクトルを保持しており、
前記物理量測定部、物理量デジタル化部、サンプリングデータ１次元化部、ベクトル表現部は、それぞれが前記溶接の種類、条件に応じた処理を行う様になされており、
ユーザーが品質判定を行なう溶接の種類、条件を入力する判定対象溶接入力部と、
前記物理量測定部、物理量デジタル化部、サンプリングデータ１次元化部、ベクトル表現部及び品質判定部に、前記判定対象溶接入力部に入力された溶接の種類、条件に応じた処理を行わせる制御部と、
を有していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のリアルタイム溶接品質判定装置。
【請求項７】
前記溶接箇所の溶接エネルギーは、電気的エネルギーまたは光エネルギーであって、
前記電気的エネルギーは、アーク溶接、抵抗溶接、エレクトロスラグ溶接、電子ビーム溶接、アップセット溶接、フラッシュ溶接において用いられ、
前記光エネルギーは、レーザ溶接において用いられる
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のリアルタイム溶接品質判定装置。
【請求項８】
スポット溶接中に溶接箇所の溶接エネルギーに関係する物理量として、当該スポット溶接における電流及び電圧を測定する物理量測定部と、
前記物理量測定部が測定した電流及び電圧から対応する抵抗を算出し、さらに、前記電流と算出した抵抗について、リアルタイムかつ所定の手順で、多数のデジタル化されたサンプリングデータとする物理量デジタル化部と、
前記デジタル化された２種類のサンプリングデータを、リアルタイムかつ正規化を行って１次元データとするサンプリングデータ１次元化部と、
前記サンプリングデータ１次元化部により１次元データとされた前記電流のサンプリングデータと、２〜４倍の重み付けを行った抵抗のサンプリングデータとからなる２次元のサンプリングデータを、リアルタイムかつ次元縮退を行う処理、またはこれに加えて、（１）予めデジタル値が急変すると判明している測定箇所のサンプリングデータを捨てる処理、（２）予め品質判定に用いるのに好ましいと判明している測定箇所のサンプリングデータを用いる処理の何れか一方を含む所定の手順で１次元のサンプリングベクトルとして表現するベクトル表現部と、
前記表現された１次元のサンプリングベクトルを評価基準となるベクトルとリアルタイムかつ所定の手順で比較し、当該スポットの溶接の品質を判定する品質判定部と、
を有していることを特徴とするリアルタイム溶接品質判定装置。
【請求項９】
連続溶接中に溶接箇所の溶接エネルギーに関係する物理量として、単位処理時間毎に電流及び電圧を測定する物理量測定部と、
前記物理量測定部が測定した電流と電圧について、または前記物理量測定部が測定した電流と前記電流及び電圧から算出された抵抗について、リアルタイムかつ所定の手順で、多数のデジタル化されたサンプリングデータとする物理量デジタル化部と、
前記デジタル化された２種類のサンプリングデータを、リアルタイムかつ正規化を行って１次元データとするサンプリングデータ１次元化部と、
前記サンプリングデータ１次元化部により１次元データとされた前記電流のサンプリングデータと、前記電圧または前記抵抗のサンプリングデータとからなる２次元のサンプリングデータを、リアルタイムかつ次元縮退を行う処理、またはこれに加えて次元縮退に先立って一方へ２〜４倍の重み付けを行う処理を含む所定の手順で１次元のサンプリングベクトルとして表現するベクトル表現部と、
前記表現された１次元のサンプリングベクトルを評価基準となるベクトルとリアルタイムかつ所定の手順で比較し、当該単位処理時間の溶接の品質を判定する品質判定部と、
を有していることを特徴とするリアルタイム溶接品質判定装置。
【請求項１０】
品質判定部は、評価基準となるベクトルとして、
ユーザーから入力された請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のリアルタイム溶接品質判定装置のベクトル表現部により表現された同一種類、同一条件での一定数の溶接に関する１次元のサンプリングベクトルと、当該１次元のサンプリングベクトルに対応する溶接の品質に関するデータとから、所定の学習規則に基づいて算出されたベクトルを、当該同一種類、同一条件における溶接の評価基準となるベクトルとして用いていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のリアルタイム溶接品質判定装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載のリアルタイム溶接品質判定装置を用いてリアルタイムに溶接の品質を判定することを特徴とするリアルタイム溶接品質判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリアルタイム溶接品質判定置及び判定方法に関し、特に溶接中の溶接エネルギーの測定値にデジタル信号処理を施して基準値と比較するリアルタイム溶接品質判定装置及び判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学反応、焼結、蒸着等の化学反応や物理化学的な反応（含む、加工）においては、良質の製品を得るために圧力、温度、雰囲気、電流、電圧等の反応に関係する各種の条件を適切に制御することが重要である。このため、近年のマイクロプロセッサ、パソコン等の発達の下、前記各種の条件を、デジタル的に処理して適切に制御する試みが広くなされつつある。
【０００３】
溶接においても、例えばアーク溶接であれば、検出した電流や電圧についてのアナログ信号をＡ／Ｄ変換してデジタル化し、デジタルフィルター等による処理を行ってインバータ等を、ひいては電流や電圧を適切に制御することがなされている（特許文献１、非特許文献１）。
【０００４】
また、抵抗溶接において、溶接時間と強度の関係についてのデータを基に適切な溶接時間を設定し、さらに設定された溶接時間でなされた溶接に対する抜取り検査の結果を反映させることにより、溶接の強度をリアルタイムで判断する発明もなされている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１３６７７６号公報
【特許文献２】特開平７−１３６７７７号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】上園敏郎著「デジタル制御アーク溶接機器の進展」、日本溶接協会溶接データシステム研究委員会主催  溶接データシステム研究委員会１００回記念セミナー（平成１７年１月１４日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年の溶接の精度、効率、コストに対するユーザーの要求は益々厳しくなってきており、前記の技術ではユーザーの厳しい要求を充たすには必ずしも充分とは言えなくなりつつある。
【０００８】
即ち、前記の特許文献１と非特許文献１に開示されている技術は、測定された電圧や電流のデジタル化された値を処理し、処理結果を基にインバータ等を、ひいては電圧や電流等を制御して、良好な溶接を得るための技術である。
【０００９】
しかし、溶接の良否に関係するパラメータには、溶接速度、シールドガスの組成、ＴＩＧ溶接であれば陰極の先端角やアーク長、その他溶接対象の板材や溶接棒の場所による不均一等多数あり、単に電圧や電流のみを監視しているだけでは、溶接の良否を判定するためには不充分である。
【００１０】
また、特許文献２に開示されている技術は、抵抗溶接を対象として、溶接時間だけで溶接の強度を管理している。しかし、このような溶接時間だけによる管理は、スポット溶接等には適用することが困難であり、また、電極チップの劣化による欠陥等、溶接時間以外の要因による品質の欠陥を探知することも困難である。
【００１１】
そこで、実際の溶接施工現場での溶接の品質管理は、例えばアーク溶接の場合には電流や電圧が予め定められた範囲内にあれば施工は問題が無いものと一応見做し、溶接が終了した後にサンプリングした箇所の非破壊検査や破壊検査を行っている。このため、溶接に何らかの欠陥が発生したことが判明するのは溶接が一応終了した後となる。そして、溶接の欠陥が発生していることが判明すれば、その時点で改めて当該欠陥箇所を手直したり、欠陥を有する製品を篩い分けして手直したり、電極チップを研磨したり交換したりする等の処理が必要となり、溶接の精度、作業効率、生産コスト等の面から難がある。
【００１２】
さらに、無人溶接ライン等の溶接のシステムや規模の如何によっては、一旦欠陥が発生した後もそのまま溶接を続ければ、それ以降の全溶接箇所や全製品の調査や手直し等までが必要となることがある。この場合には、溶接の精度の維持、作業効率、生産コスト等に大きな悪影響を及ぼすこととなる。
【００１３】
このため、リアルタイムによる欠陥の発生の発見等、溶接中にリアルタイムで品質を判定することが可能な技術の開発が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は以上の課題を解決することを目的としてなされたものであり、各処理単位における溶接中の電流と電圧等の溶接エネルギーに関係する物理量を測定し、測定した物理量をデジタル値とし、さらに当該溶接の品質の良否を的確に反映するように信号処理をし、得られた結果を基準値と比較して当該処理単位における溶接の品質をリアルタイムで判定する様にしたものである。以下、各請求項の発明を説明する。
【００１５】
請求項１に記載の発明は、
溶接中に溶接箇所の溶接エネルギーに関係する物理量を測定する物理量測定部と、
前記物理量測定部が測定した物理量を、連続溶接であれば単位処理時間毎に、スポット溶接であればスポット毎に、リアルタイムかつ所定の手順で、複数種類かつ多数のデジタル化されたサンプリングデータとする物理量デジタル化部と、
前記デジタル化された各種類のサンプリングデータを、当該溶接の種類、条件に応じてリアルタイムかつ正規化を含む所定の手順で、１次元データとするサンプリングデータ１次元化部と、
前記サンプリングデータ１次元化部により１次元データとされた前記各種類のサンプリングデータからなる多次元のサンプリングデータを、リアルタイムかつ次元縮退を含む所定の手順で１次元のサンプリングベクトルとして表現するベクトル表現部と、
前記ベクトル表現部により表現された１次元のサンプリングベクトルを評価基準となるベクトルとリアルタイムかつ所定の手順で比較し、当該単位処理時間あるいは当該スポットの溶接の品質を判定する品質判定部と、
を有していることを特徴とするリアルタイム溶接品質判定装置である。
【００１６】
本請求項の発明は、基本的には、電流、電圧等の溶接に重大な影響を及ぼす物理量を測定し、測定値について溶接の品質を特徴付けて抽出する為のデジタル信号処理を行い、処理された信号を評価することにより溶接の品質の判定を行うものである。
【００１７】
具体的には、まず、溶接中に溶接箇所の溶接エネルギーに関係する電流、電圧等の物理量を測定し、その後、この物理量を連続溶接であれば単位処理時間毎に、スポット溶接であればスポット毎に、複数種類、かつ多数のデジタル化されたサンプリングデータとする。次いで、デジタル化された各種類のサンプリングデータを、溶接の種類、条件に応じて正規化を含む手順で１次元データとし、さらに、各種類の１次元データからなる多次元のサンプリングデータを次元縮退を含む手順で１次元のサンプリングベクトルとする。その後、得られた１次元のサンプリングベクトルを評価基準となるベクトルと比較して、当該単位処理時間あるいは当該スポットの溶接の品質を判定する。
【００１８】
このように、本請求項の発明に係るリアルタイム溶接品質判定装置は、リアルタイムに、溶接エネルギーに関係する物理量を測定してデジタル化し、変化やばらつきあるいは異常の発生を捉えやすくするために正規化を含む手順で１次元データとし、各物理量の１次元データからなる多次元のデータを次元縮退により１次元のベクトルとする処理を行っている。このため、多くの情報が、最終的に１次元のベクトルとされているため、予め作成されている評価基準のベクトルとの比較を極めて容易に行うことができる。
【００１９】
そして、上記の処理は、測定可能な物理量であれば、種類は限定されないため、多種多様な溶接に広く適用することができる。
【００２０】
従って、溶接中に欠陥が発生すればリアルタイムで容易に欠陥の発生を知ることができる等、溶接の種類を問わず、溶接中にリアルタイムで品質を高い精度で判定することが可能となる。そして、溶接の品質の管理が大きく改善され、溶接の精度、効率、コストが大きく向上する。
【００２１】
なお、詳細は後記の「発明を実施するための形態」において説明するが、本請求項に用いられている主要な用語について予め説明する。
【００２２】
まず、本請求項に言う「リアルタイム」には、実用上リアルタイムとされる場合も含まれ、計算機における他の処理の都合、例えば多数の溶接が同時並行でなされている場合における他の溶接箇所のチェック、単位処理時間の長さ等から定まる制限、その他工場や溶接設備全体における他の機械設備や工程の都合から定まる制約等から、装置の応答に２、３秒程度の遅れがある場合も含まれる。
【００２３】
次に、「溶接エネルギーに関係する物理量を測定する」には、電流、電圧等の電気的エネルギーに関係する物理量を測定することだけでなく、レーザ溶接における照射エネルギー等の光エネルギーに関係する物理量の測定等も含まれる。このため、例えば、レーザ溶接であれば、同じくレーザ照射器と同軸の光モニターでレーザ光の所定の一部の強度をフォトカプラーで測定したり、溶接箇所からの光（反射光等）を測定したりすることも含まれる。
【００２４】
「単位処理時間」とは、溶接の種類や信号の変化の状況等に応じて適宜設定される測定の基礎単位となる時間を言う。そして、単位時間あたりのデータ数は一定とされ、信号の変化が比較的大きい被覆アーク溶接等の交流溶接やパルス溶接においては、単位時間（１秒）あたりのデータ数を８０００として、単位処理時間（基礎単位）は、例えば、０．５秒に設定される。逆に、信号の変化が小さい場合には、単位処理時間を例えば１秒と大きく設定する（即ち、データ数を多くする）ことにより、良否の識別が容易となり、後述する学習識別の精度が良くなる。
【００２５】
また、「多数のデジタル化されたサンプリングデータ」の具体的な数としては、スポット溶接であれば好ましくは６０以上であり、さらに好ましくは９０以上である。連続溶接であれば、０．５秒当たり２０００以上、好ましくは４０００以上、さらに好ましくは８０００以上である。
【００２６】
「物理量の測定」は、連続的かつアナログ的に行われるのが通常であり、物理量デジタル化部によりアナログ値がデジタル化される。デジタル化することにより、後述する計算機による処理において、溶接方法に応じた特徴を容易に抽出することができる。なお、可能であれば、直接デジタル値で物理量を取得しても良い。
【００２７】
「多数のデジタル化されたサンプリングデータ」とは、前記基礎単位でサンプリングされたデータを指すが、測定値を単にデジタル値としたデータだけでなく、交流電源の電圧の様にプラスマイナスがある測定値の絶対値を取ったり、特定のノイズを除去したりする処理が施されたデータも含まれる。
【００２８】
「サンプリングデータ１次元化部により１次元データとされる」とは、物理量デジタル化部で作成された複数種類の物理量についての多数のデジタル化されたサンプリングデータが、各種類の物理量について１次元化されることを指す。
【００２９】
本請求項に言う「正規化」とは、ある種類の物理量、例えば、電流（Ｓ１）を時系列で順にｘ１からｘＮまでの合計Ｎ個のデジタル化されたサンプリングデータとしたときに、Ｓ１（ｉ）＝ｘｉ／ｓ（ここにｉ＝１からＮまで）で示されるＮ個のデータとすることを指す。なお、ｓはｘ１からｘＮからなるデジタル化されたサンプリングデータの標準偏差である。
【００３０】
「サンプリングデータ１次元化部により１次元データとされた前記各種類のサンプリングデータからなる多次元のサンプリングデータ」とは、前記の電流と異なる他の種類の物理量、例えば抵抗（Ｓ２）等についても、同様に１次元化されて、各サンプリング点が、Ｓ１、Ｓ２等の複数の種類の、即ち多次元のサンプリングデータとして示されたデータを指す。
【００３１】
「１次元のサンプリングベクトルとして表現する」とは、多次元のサンプリングデータで示されている各サンプリング点が、ベクトル表現部により溶接の品質の良否を表す１種類の数値として示される（表現される）ことを指す。
【００３２】
「表現された１次元のサンプリングベクトルを評価基準となるベクトルとリアルタイムかつ所定の手順で比較し」とは、各サンプリング点についての１次元のサンプリングベクトルを、所定の手順として例えば平均値を取る等の処理を行って得た数値を、評価基準となるベクトルと比較することを指す。
【００３３】
なお、本発明のリアルタイム溶接品質判定装置は、所定の判定基準の記録部、入力部等を有しているのは勿論である。
【００３４】
請求項２に記載の発明は、
前記物理量測定部は、
測定する溶接箇所の溶接エネルギーに関係する物理量として電流及び電圧を測定する物理量測定部であることを特徴とする請求項１に記載のリアルタイム溶接品質判定装置である。
【００３５】
本請求項の発明においては、溶接中に測定が容易であり、通常、一定値や一定の範囲に制御される電流と電圧を測定することにより、リアルタイムで溶接の品質を判定することが可能となるため、特別な測定装置を設置することなく溶接の品質を管理することができ溶接の精度、効率、コストが向上する。
【００３６】
請求項３に記載の発明は、
前記物理量デジタル化部は、
前記所定の手順の１つとして、前記物理量測定部が測定した電流及び電圧から対応する抵抗を算出し、
さらに、前記電流と算出した抵抗について、それぞれを多数のデジタル化されたサンプリングデータとする物理量デジタル化部であることを特徴とする請求項２に記載のリアルタイム溶接品質判定装置である。
【００３７】
本請求項の発明においては、溶接中に測定した電流と電圧から抵抗を求め、抵抗と電流で監視するため、抵抗溶接等の品質判定に適したものとなる。
【００３８】
請求項４に記載の発明は、
前記サンプリングデータ１次元化部は、
前記デジタル化された各種類のサンプリングデータを、当該溶接の種類、条件に応じてリアルタイムかつ正規化を含む所定の手順で１次元データとする際に、（１）何れかの種類のサンプリングデータに重み付けを行なう処理、（２）予めデジタル値が急変すると判明している測定箇所のサンプリングデータを捨てる処理の少なくとも１つの処理を行なうサンプリングデータ１次元化部であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のリアルタイム溶接品質判定装置である。
【００３９】
本請求項の発明においては、正規化を含む所定の手順で１次元データとする際に、溶接の種類等に応じて（１）何れかの種類のサンプリングデータに重み付けを行なう処理、（２）予めデジタル値が急変すると判明している測定箇所のサンプリングデータを捨てる処理の少なくとも１つの処理を行なうため、当該溶接において品質に問題が生じた場合に、その特徴を抽出し易くなる。
【００４０】
なお、何れのサンプリングデータにどの程度の重み付けを行うかは、各溶接の種類に基づき行われるが、例えば、抵抗溶接であれば抵抗に３倍程度の重み付けがなされる。
【００４１】
また、予めデジタル値が急変すると判明している測定箇所としては、例えばスポット溶接の場合、最初と最後の箇所が挙げられる。
【００４２】
請求項５に記載の発明は、
前記ベクトル表現部は、
前記サンプリングデータ１次元化部により１次元データとされた前記各種類のサンプリングデータからなる多次元のサンプリングデータを、リアルタイムかつ次元縮退を含む所定の手順で１次元のサンプリングベクトルとして表現する際に、次元縮退を行なうのに先立って、（１）何れかの種類のサンプリングデータに重み付けを行なう処理、（２）予めデジタル値が急変すると判明している測定箇所のサンプリングデータを捨てる処理、（３）予め品質判定に用いるのに好ましいと判明している測定箇所のサンプリングデータを用いる処理の少なくとも１つの処理を行なうベクトル表現部であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のリアルタイム溶接品質判定装置である。
【００４３】
本請求項の発明においては、次元縮退を行なうに先立って、（１）何れかの種類のサンプリングデータに重み付けを行なう処理、（２）予めデジタル値が急変すると判明している測定箇所のサンプリングデータを捨てる処理、（３）予め品質判定に用いるのに好ましいと判明している測定箇所のサンプリングデータを用いる処理の少なくとも１つの処理を行なうため、当該溶接において品質に問題が生じた場合に、その特徴をより抽出し易くなる。
【００４４】
なお、「（１）何れかの種類へのサンプリングデータへの重み付けを行う処理と（２）予めデジタル値が急変すると判明している測定箇所のサンプリングデータを捨てる処理」は、サンプリングデータ１次元化部でなされた場合にはベクトル表現部ではなされないこととなる。
【００４５】
また、「予め品質判定に用いるのに好ましいと判明している測定箇所のサンプリングデータを用いる処理」とは、１次元データとされた前記各種類のサンプリングデータの殆どが、例えば９０％以上が、同一値をとる場合にその値を採用したり、極狭い範囲に分布する場合にその範囲の中心値を採用したりする等の処理を指す。
【００４６】
請求項６に記載の発明は、
前記品質判定部は、溶接の種類、条件に応じた評価基準となるベクトルを保持しており、
前記物理量測定部、物理量デジタル化部、サンプリングデータ１次元化部、ベクトル表現部は、それぞれが前記溶接の種類、条件に応じた処理を行う様になされており、
ユーザーが品質判定を行なう溶接の種類、条件を入力する判定対象溶接入力部と、
前記物理量測定部、物理量デジタル化部、サンプリングデータ１次元化部、ベクトル表現部及び品質判定部に、前記判定対象溶接入力部に入力された溶接の種類、条件に応じた処理を行わせる制御部と、
を有していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のリアルタイム溶接品質判定装置である。
【００４７】
本請求項の発明においては、品質判定部が、溶接の種類、条件に応じた評価基準となるベクトルを予め保持しており、評価基準をユーザーにおいて新たに作成する必要がないため、本装置の実用性が大きく増加することとなる。即ち、予め評価基準データが入力された便利な装置としてユーザーに提供することができる。
【００４８】
請求項７に記載の発明は、
前記溶接箇所の溶接エネルギーは、電気的エネルギーまたは光エネルギーであって、
前記電気的エネルギーは、アーク溶接、抵抗溶接、エレクトロスラグ溶接、電子ビーム溶接、アップセット溶接、フラッシュ溶接において用いられ、
前記光エネルギーは、レーザ溶接において用いられる
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のリアルタイム溶接品質判定装置である。
【００４９】
本発明に用いられる溶接エネルギーとしては、代表的には、電気的エネルギーや光エネルギーが挙げられる。電気的エネルギーが採用される溶接としては、アーク溶接、抵抗溶接、エレクトロスラグ溶接、電子ビーム溶接、アップセット溶接、フラッシュ溶接等が挙げられ、光エネルギーが採用される溶接としては、レーザ溶接が挙げられるが、これらの溶接に限らず、各溶接の種類に応じて、電気的エネルギー、光エネルギーが適宜選択されて、採用される。
【００５０】
請求項８に記載の発明は、
スポット溶接中に溶接箇所の溶接エネルギーに関係する物理量として、当該スポット溶接における電流及び電圧を測定する物理量測定部と、
前記物理量測定部が測定した電流及び電圧から対応する抵抗を算出し、さらに、前記電流と算出した抵抗について、リアルタイムかつ所定の手順で、多数のデジタル化されたサンプリングデータとする物理量デジタル化部と、
前記デジタル化された２種類のサンプリングデータを、リアルタイムかつ正規化を行って１次元データとするサンプリングデータ１次元化部と、
前記サンプリングデータ１次元化部により１次元データとされた前記電流のサンプリングデータと、２〜４倍の重み付けを行った抵抗のサンプリングデータとからなる２次元のサンプリングデータを、リアルタイムかつ次元縮退を行う処理、またはこれに加えて、（１）予めデジタル値が急変すると判明している測定箇所のサンプリングデータを捨てる処理、（２）予め品質判定に用いるのに好ましいと判明している測定箇所のサンプリングデータを用いる処理の何れか一方を含む所定の手順で１次元のサンプリングベクトルとして表現するベクトル表現部と、
前記表現された１次元のサンプリングベクトルを評価基準となるベクトルとリアルタイムかつ所定の手順で比較し、当該スポットの溶接の品質を判定する品質判定部と、
を有していることを特徴とするリアルタイム溶接品質判定装置である。
【００５１】
本請求項の発明は、スポット溶接の場合における特に好ましい形態の装置を規定するものである。
本請求項の発明においては、スポット溶接中に電流及び電圧を測定し、測定した電流及び電圧から対応する抵抗を算出し、さらに、電流と算出した抵抗を対象にして、リアルタイムで、かつ正規化、重み付け、次元縮退等の処理を行って１次元のサンプリングベクトルとし、評価基準となるベクトルとの比較がなされるため、スポット溶接のリアルタイムでの品質の管理が的確になし得ることとなる。
【００５２】
請求項９に記載の発明は、
連続溶接中に溶接箇所の溶接エネルギーに関係する物理量として、単位処理時間毎に電流及び電圧を測定する物理量測定部と、
前記物理量測定部が測定した電流と電圧について、または前記物理量測定部が測定した電流と前記電流及び電圧から算出された抵抗について、リアルタイムかつ所定の手順で、多数のデジタル化されたサンプリングデータとする物理量デジタル化部と、
前記デジタル化された２種類のサンプリングデータを、リアルタイムかつ正規化を行って１次元データとするサンプリングデータ１次元化部と、
前記サンプリングデータ１次元化部により１次元データとされた前記電流のサンプリングデータと、前記電圧または前記抵抗のサンプリングデータとからなる２次元のサンプリングデータを、リアルタイムかつ次元縮退を行う処理、またはこれに加えて次元縮退に先立って一方へ２〜４倍の重み付けを行う処理を含む所定の手順で１次元のサンプリングベクトルとして表現するベクトル表現部と、
前記表現された１次元のサンプリングベクトルを評価基準となるベクトルとリアルタイムかつ所定の手順で比較し、当該単位処理時間の溶接の品質を判定する品質判定部と、
を有していることを特徴とするリアルタイム溶接品質判定装置である。
【００５３】
本請求項の発明は、連続溶接の場合における特に好ましい形態の装置を規定するものである。
本請求項の発明においては、連続溶接中に単位処理時間毎に電流及び電圧を測定し、測定した電流と、電圧または前記電流及び電圧から算出された抵抗とを対象にして、リアルタイムで、かつ正規化、重み付け、次元縮退等の処理を行って１次元のサンプリングベクトルとし、評価基準となるベクトルとの比較がなされるため、連続溶接中に単位処理時間毎スポット溶接のリアルタイムでの品質の管理が的確になし得ることとなる。
【００５４】
請求項１０に記載の発明は、
品質判定部は、評価基準となるベクトルとして、
ユーザーから入力された請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のリアルタイム溶接品質判定装置のベクトル表現部により表現された同一種類、同一条件での一定数の溶接に関する１次元のサンプリングベクトルと、当該１次元のサンプリングベクトルに対応する溶接の品質に関するデータとから、所定の学習規則に基づいて算出されたベクトルを、当該同一種類、同一条件における溶接の評価基準となるベクトルとして用いていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のリアルタイム溶接品質判定装置である。
【００５５】
本請求項の発明は、ユーザーが予め有している溶接に関するデータを入力して作成した評価基準を用いるものである。具体的には、同一種類、同一条件での一定数の溶接に関する１次元のサンプリングベクトルと、当該１次元のサンプリングベクトルに対応する溶接の品質に関するデータとから、所定の学習規則に基づいて算出されたベクトルを当該同一種類、同一条件における溶接の評価基準となるベクトルとする。このようなユーザーのデータを用いて学習規則に基づいて算出した評価基準を用いることにより、ユーザーが有しているデータや知識が反映されたより正確な判定が可能となる。
【００５６】
請求項１１に記載の発明は、
請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載のリアルタイム溶接品質判定装置を用いてリアルタイムに溶接の品質を判定することを特徴とするリアルタイム溶接品質判定方法である。
【００５７】
本請求項の発明は、装置の発明である請求項１ないし請求項１０の何れかに記載の発明を、方法の発明として捉えたものである。
【発明の効果】
【００５８】
本発明においては、溶接中に欠陥が発生すればリアルタイムで欠陥の発生を発見する等、溶接中にリアルタイムで品質を判定することが可能な技術を提供することができるため、溶接の品質の管理が大きく改善され、溶接の精度、作業効率、生産コスト等が大きく向上する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明のリアルタイム溶接品質判定の基本的な処理を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態において、スポット溶接における電流と電圧を縦軸、時間を横軸とした際のアナログデータを示す図である。
【図３】縦軸に１次元データ化された抵抗をとり、横軸に１次元データ化された電流を採って、各サンプリング点をプロットした図である。
【図４】図３に示す各サンプル点の２次元化された情報を、溶接の品質に関係する特徴を抽出するために１次元への次元縮退を行った結果を示す図である。
【図５】多数のスポット溶接点における不一致度を示す図である。
【図６】ＴＩＧ溶接の速度を４．０ｍｍ／ｓｅｃ、５．０ｍｍ／ｓｅｃ、６．０ｍｍ／ｓｅｃと変化させたときの溶接時の電圧の変化と溶接断面の溶け込みの様子を示す図である。
【図７】前記ＴＩＧ溶接時に８０００Ｈｚでサンプリング測定した電流値と電圧値を各々１次元化し、各サンプリング点を２次元の座標に表示した図である。
【図８】図７に示す各サンプル点の２次元化された情報を、溶接の品質に関係する特徴を抽出するために１次元への次元縮退を行った結果を示す図である。
【図９】本発明の処理の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【００６１】
はじめに、図１に、本発明のリアルタイム溶接品質判定の基本的な処理を示す。図１に示す様に、本発明においては溶接が連続的になされている最中に、電流、電圧等の溶接エネルギーに関係する事項を測定し、測定値を処理単位時間毎に次元の縮退を含むデジタル信号処理し、溶接の品質に結び付いた特徴を強調して表現したベクトルとして抽出し、抽出結果を当該溶接の基準とリアルタイムに比較して各処理単位時間の溶接の品質を判定する。
【００６２】
（第１の実施の形態）
本第１の実施の形態は、自動車の製造ライン等において行なわれている抵抗溶接を用いた多数のスポット溶接を連続して行う連続打点溶接におけるリアルタイムでの溶接の品質管理に関する。このため、溶接の良否の判定は、線上に連続してなされる溶接と異なり、各スポットを単位としてなされる。
【００６３】
１．デジタル信号化処理：
はじめに、各スポット溶接において、高速で多数サンプリングして測定された溶接時の電流と電圧に関するデジタル値のデジタル信号化（ＤＳＰ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）について説明する。
【００６４】
図２に、スポット溶接における電流あるいは電圧を縦軸、時間を横軸とした際のアナログデータの例を示す。なお、図２の細線は電流（Ａ）を、太線は電圧（ｍＶ）を示し、横軸は６０サイクルの交流のサイクル数を示す。
【００６５】
デジタル値は、例えば図２に示すアナログデータから横軸（時間軸）に対して等間隔で縦軸の電流と電圧の値を９０箇所、等時間間隔で、具体的には、０．００１秒間隔でサンプリング採取し、得られたアナログ値をデジタル値化することにより取得される。
【００６６】
さらに、スポット溶接では、抵抗と電圧はほぼ同じ波形となるため、抵抗と電流をデジタル信号処理の対象として採用する。このため、サンプリング採取した各電流値と電圧値のデジタル値から当該サンプリング点（時点）に対応する抵抗を（Ｒ＝Ｖ／Ｉ）の関係に基づいて算定する。
【００６７】
そして、各サンプリング点での抵抗と電流のデジタル化された数値（サンプリングデータ）について、各々の１次元データ化を行う。具体的には、まず抵抗と電流の分散を正規化し、さらに本実施の形態においては抵抗溶接であるため、溶接の種類に応じて品質の特徴を抽出する処理として、抵抗に例えば３倍の重み付けをする。
【００６８】
なお、前記の正規化の具体的な方法は以下の通りである。
即ち、電流を時系列で順にｘ１からｘＮまでの合計Ｎ個のデジタル化されたサンプリングデータ（デジタル値）としたときに、Ｓ１（ｉ）＝ｘｉ／ｓ（ここにｉ＝１からＮまで）で示されるＮ個のデータＳ１とする。なお、ｓはｘ１からｘＮからなるデジタル化されたサンプリングデータの標準偏差である。抵抗（Ｓ２）についても同様である。
【００６９】
その結果、各サンプリング点は、当該サンプリング点における抵抗と電流のデジタル化された各１次元データにより２次元的に表されることとなる。この様子を、図３に示す。図３は、縦軸に１次元データ化された抵抗をとり、横軸に１次元データ化された電流をと採って、各サンプリング点をプロットした図である。なお、図３ではサンプリング点は９０個であるにも拘わらず３０個程度しか表示されていないが、これは縦軸が５弱、横軸が４強の辺りに多数のサンプリング点が集中している（座標値が同じとなっている）ためである。
【００７０】
図３の（１）は判定の対象となるスポット溶接のデータであり、（２）は良好なスポット溶接のデータであり、（３）は欠陥が発生したスポット溶接のデータである。
【００７１】
なお、本実施の形態における溶接は点状のスポット溶接であるため、後の実施の形態で示す線状の連続溶接と異なり、特に縦軸の近くでプロットした点が上下に大きく広がっている。
【００７２】
２．１次元のサンプリングベクトル表現：
次に、図３に示す様な２次元のデータとして表示される各サンプリング点について、その溶接時の特徴を１次元のサンプリングベクトルとして表す処理について説明する。なお、この処理はデジタル信号化（ＤＳＰ）したデータをベクトル表現する処理であるため、本明細書においては、この処理を「ＤＳＰＶ処理（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｖｅｃｔｏｒ）」と表記する。
【００７３】
（１）データの１次元化
図３に示す２次元化された各サンプル点の情報を、溶接の品質に関係する特徴を抽出するため、Ｓ１信号（電流）とＳ２信号（抵抗）の共分散行列の固有ベクトルからなる行列を用いて、線形変換して１次元ベクトルを得ることにより１次元への次元縮退を行う。
【００７４】
その結果を、図４に示す。図４において、横軸は時間順にとったサンプル番号であり、即ちスポット溶接中のサンプリング点を時間順に並べたものであり、縦軸は当該サンプリング点の次元縮退をした時の１次元軸の原点からの距離である。また、実線は良好な溶接であり、破線は品質判定の対象となる溶接であり、１点鎖線は欠陥が発生した溶接である。図４において、横軸の溶接開始時のサンプリング点においては、対象となる溶接と良好な溶接が共にその縦軸の数値が大きく、同じく横軸の溶接終了時の箇所では縦軸の値が小さいのは、図２に示すようにスポット溶接開始時と終了時には電流や抵抗が急変することによる。
【００７５】
（２）ベクトル表現（ＤＳＰＶ処理）
図４において、対象となる溶接と基準となる良好な溶接あるいは欠陥の発生した溶接との縦軸の値の差を不一致度と定義する。当該スポット溶接全体としての不一致度は、例えば図４に示す各サンプリング点の縦軸の値を平均する、変化の大きい１５番目までのサンプリング点と８０番目以降のサンプリング点を除いたサンプリング点の平均を採る、変化が少なく安定している箇所の中央のサンプリング点を採る等溶接の特徴を考慮して適宜定められる。本実施の形態では、４１番目のサンプリング点の値を当該スポット溶接全体の不一致度（ＤＳＰＶ処理による結果であるため、以下では「ＤＳＰＶ結果」とも表記する）として採用している。
【００７６】
図５に、９０００箇所近いスポット溶接を連続して行い、各スポット溶接について当該スポット溶接全体の不一致度を前記の方法で求めたときの結果を示す。図５において、横軸は溶接をした順に並べたスポット溶接箇所、即ち時間であり（図では打点の番号として示している。）、縦軸は対応する不一致度である。図５において、左と中央右よりの実線の楕円内は良好なスポット溶接箇所であり、右の破線の楕円内は良好なスポット溶接がなされなかった溶接箇所である。
【００７７】
３．溶接の良否判定
次に、図５に示す９０００箇所近いスポット溶接の各スポットにおける溶接の良否の判定につき説明する。なお、本実施の形態においては、図５の縦軸に示す当該スポット溶接全体の不一致度（ＤＳＰＶ結果）を基にパーセプトロンの学習処理を用いて行なっている。
【００７８】
本実施の形態におけるパーセプトロンの学習処理は、
ＷＶＡ＝ω１×ＤＳＰＶ結果＋ω０
と定義したＷＶＡ（溶接の良否を解析する指標であり、本明細書においてＷＶＡ（「Ｗｅｌｄｉｎｇ  Ｖｏｉｃｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒ」の略）と表記する）が、正の場合は良好な品質と判定でき、負の場合は欠陥のある品質と判定できるように、図５に示されたデータを用いて、品質識別関数であるω０、ω１を決定するものである。そして、求められたω０、ω１を上記式に代入し、ＤＳＰＶ結果により直ちに溶接の品質を判定しようとするものである。
【００７９】
以下に具体的な手順を説明する。
まず、表１の第１列、第２列に図５に示されたデータを適宜抽出して、各データのＤＳＰＶ結果と品質判定の結果を入れる。なお、本表では１０個のデータを用いており、第１行から第３行は、図５の左側の３個の黒丸の点に対応し、同じく第４行から第６行は中央右よりの破線で示す楕円内の３個の黒丸の点に対応し、同じく第７行から第１２行は右側の破線で示す楕円内の６個の黒丸の点に対応している。
【００８０】
次に、表１におけるω０とω１として、最初は任意の数値を設定する。そして、１行目より順に前式に基づきＷＶＡを求める。良好品質であるにも拘わらず、判定が負となった場合、あるいは欠陥発生であるにも拘わらず、判定が正となった場合には、良好の場合には正、欠陥発生の場合には負になるように、パーセプトロンの学習規則に沿って、ω０、ω１を変化させて、次の行の計算を行う。最後の行まで行ったら、１回目の処理を終了する。次いで２回目の処理として、１回目の最終のω０、ω１を用いて１回目と同じ処理を行う。
【００８１】
ω０、ω１を変化させることなく全行の処理が正しく行われるまで、即ち、ＷＶＡの正負と溶接品質が全て正しく対応出来るまで、この処理を繰り返し（表１〜表６）、ω０、ω１を一定の値に収束させる。本実施の形態においては６回目の処理でこの状態となり、ω０＝５７．１６７５、ω１＝−０．９５を得ている。そして、この値を用いて、
ＷＶＡ＝−０．９５×ＤＳＰＶ結果＋５７．１６７５
の式を得る。これにより、不一致度（ＤＳＰＶ結果）が分かれば、ＷＶＡの正負により溶接品質が判定できることとなる。
【００８２】
【表１】
2010214380.tif 000003
【００８３】
【表２】
2010214380.tif 000004
【００８４】
【表３】
2010214380.tif 000005
【００８５】
【表４】
2010214380.tif 000006
【００８６】
【表５】
2010214380.tif 000007
【００８７】
【表６】
2010214380.tif 000008
【００８８】
なお、本実施の形態ではパーセプトロンの学習処理を用いたが、他の学習処理を用いることもできる。例えば、パーセプトロンの学習処理で上手く行かない場合にはＷｉｄｒｏｗ−Ｈｏｆｆの学習規則等の他の学習規則を用いる様にしても良い。なお、本発明者が上記と同じ試料を用いてＷｉｄｒｏｗ−Ｈｏｆｆの学習規則を用いて処理を行ったところ、７６１万回目で、品質識別関数を収束させることができた。
【００８９】
このように本実施の形態によれば、予め定めた基準に基づいてリアルタイムで溶接の判定を行うことができる。そして、溶接欠陥と判定された場合には溶接を中止し、当該溶接箇所を手直しし、併せて欠陥の原因を究明し、究明結果に応じた対策を施す。具体的には、本第１実施の形態では、図５に示されるように、８０００番目以降に欠陥が発生しており、欠陥の原因として例えば電極チップの劣化が推定される。そして、電極チップの研磨や交換を行い、欠陥の原因を除去する。
【００９０】
（第２の実施の形態）
本第２の実施の形態は、連続溶接において溶接の良否を判定することに関する。具体的には、ＴＩＧ溶接において、何らかの原因で溶接速度が変化した場合の欠陥の検出に関する。
【００９１】
図６に、所定の条件でＴＩＧ溶接の速度を４．０ｍｍ／ｓｅｃ、５．０ｍｍ／ｓｅｃ、６．０ｍｍ／ｓｅｃと変化させたときの溶接時の電圧の変化と溶接断面の溶け込みの様子を示す。図６の（１）は、上から順に溶接速度が４．０ｍｍ／ｓｅｃ、５．０ｍｍ／ｓｅｃ、６．０ｍｍ／ｓｅｃの場合に、時間の経過に伴い電圧がどの様に変化するかを示し、縦軸は電圧を、横軸は経過時間を示す。図６の（２）は、左から順に溶接速度が４．０ｍｍ／ｓｅｃ、５．０ｍｍ／ｓｅｃ、６．０ｍｍ／ｓｅｃの場合の溶け込み深さの相違を示し、９０は母材であり、９１、９２、９３は前記の速度における溶け込みを示す。
【００９２】
本実施の形態の場合、図６の（１）から溶接の速度を変えても電圧値は、絶対値も各時間の値の変動の様子も、見た目はほぼ同じであることが分かる。なお、電流は１１０Ａの定電流電源を使用している。このため、図示はしていないが電流値の変化も図６の（１）と同様である。しかし、図６の（２）に示すように溶け込みの様子は溶接速度により大きく異なっていることが分かる。
【００９３】
図７に、左から順に、（１）４．０ｍｍ／ｓｅｃ、（２）５．０ｍｍ／ｓｅｃ、（３）６．０ｍｍ／ｓｅｃの速度でＴＩＧ溶接した時に、０．５秒間隔かつ８０００Ｈｚで電流値と電圧値をサンプリング測定し、さらに測定した電流値と電圧値をデジタル化し、正規化し、さらに、電圧に３倍の重み付けを行った後、縦軸に１次元データ化された電圧を採り、横軸に１次元データ化された電流を採って、各サンプリング点をプロットした結果を示す。即ち、図７は、第１の実施の形態の図３に該当する。
【００９４】
図７に示すように、２次元化されたサンプリング点では、図６（１）において判定できなかった溶接速度の相違による座標の相違が、特に横軸の相違がはっきりと分かる。なお、本第２の実施の形態ではサンプリングする点の個数が多いが、これは連続溶接であるため、電流と電圧の変化が少ないことを考慮したものである。但し、同じ電流、電圧となるサンプリングデータが多いため、図７で表示されているサンプリング点の個数は、実際よりはるかに少ない。
【００９５】
次いで、サンプリング点における電流値と電圧値を、溶接の品質に関係する特徴を抽出するための１次元への次元縮退を行う処理を行った結果を、図８に示す。図８は、第１の実施の形態における図４に相当し、横軸はサンプリング順のサンプリング点を、即ち時間を示し、縦軸は当該サンプリング点の次元縮退をした時の１次元軸の原点からの距離を示している。図８において、（１）の実線、（２）の破線、（３）一点鎖線は順に、前記４．０ｍｍ／ｓｅｃ、５．０ｍｍ／ｓｅｃ、６．０ｍｍ／ｓｅｃの速度でＴＩＧ溶接した時の場合を示している。
【００９６】
図８においては、各溶接速度とも上限値と下限値と中心値は短い周波数で激しく上下に震動しており、本第２の実施の形態では、変動の中心にある帯状の領域の中心の値を、当該単位処理時間全体の不一致度として採用する。そして仮に、４．０ｍｍ／ｓｅｃの場合を良好品質の基準（不一致度０）とすると、５．０ｍｍ／ｓｅｃの場合には不一致度が４１となり、６．０ｍｍ／ｓｅｃの場合には不一致度が１１９となり、例えば、ある処理単位時間における不一致度が４１近辺や１１９近辺になったとすれば、溶け込み深さが足りない、即ち溶接欠陥が発生したと判定されることとなる。さらに不一致度の絶対値から溶け込み深さの不足の程度も推測することができる。
【００９７】
このように、通常の電流値や電圧値を監視しているだけでは把握できない溶接の品質について、本発明に基づくデジタル信号処理を施すことにより、明確に把握することができる。
【００９８】
（その他）
なお、ＴＩＧ溶接において何らかの理由で雰囲気ガスの組成や流量が変化したり、同じくワイヤの送り速度が変化した場合にも、不一致度が変化する為、それらを原因とする溶接欠陥の有無もリアルタイムで知ることができる。
【００９９】
このように、測定する物理量の種類や重み係数を変化させて、どのような欠陥の場合にはどの様な不一致度の変化を生じるかについて、複数の計算で溶接の品質の判定を行い、併せて溶接欠陥発生時の原因を究明するようになされていても良い。
【０１００】
また、本発明のリアルタイム溶接品質判定装置を用いた溶接のリアルタイムでの品質の判定を行う最中に、あるいは実際の使用において新たに得られたデータをデータベースとして蓄積し、それ以降の溶接のリアルタイムでの品質の判定に利用するようにしていても良い。
【０１０１】
最後に、以上に述べた本発明の基本的な処理の流れについて図９を用いて説明する。図９において右側に示すように、予めユーザーが準備したデータから、ＷＶＡを決定しておく。次に、図９中央上部に示すように、実際に行う溶接プロセス、例えば、スポット溶接、アーク溶接等を選択する。
【０１０２】
そして、施工中の電圧、電流についてリアルタイムにＤＳＰＶ処理を行う。その後、得られたＤＳＰＶ結果を、前記の予め定めたＷＶＡと比較することにより、リアルタイムに溶接品質の判定を行う。
【０１０３】
また、場合によっては、図９左側に示すように、デフォルトのＷＶＡを使用してリアルタイムにＤＳＰＶ処理の結果と比較して品質の判定を行うこともできる。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明は、溶接の品質管理を大きく改善し、これにより溶接の精度、効率、コストが大幅に改善されるため、極めて大きな産業上の利用可能性を有することとなる。
【符号の説明】
【０１０５】
９０    母材
９１、９２、９３    溶け込み
【図１】
2010214380.tif 000009
【図２】
2010214380.tif 000010
【図３】
2010214380.tif 000011
【図４】
2010214380.tif 000012
【図５】
2010214380.tif 000013
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図６】
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