(57)【要約】【課題】被溶接材に対して溶接加工を施す際に、溶接作業現場で目視により被溶接材の溶接部の溶接欠陥を簡易に検査する。【解決手段】被溶接材２０を載置する溶接作業台１１と、溶接作業台１１に設けられて被溶接材２０に向けて目視可能な発光光Ｌ1を照射する少なくとも一つ以上の発光素子１２とを備えたことを特徴とする溶接冶具台１０を提供する。【選択図】図１
2010115660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被溶接材を載置する溶接作業台と、
前記溶接作業台に設けられて前記被溶接材に向けて目視可能な発光光を照射する少なくとも一つ以上の発光素子と、
前記溶接作業台に設けられて前記被溶接材に向けてシールドガスを噴射する複数のシールドガス噴射孔と、
を備えたことを特徴とする溶接冶具台。
【請求項２】
前記複数のシールドガス噴射孔は、前記シールドガスを供給するためのシールドガス通路によって連結されているものであり、
前記シールドガス噴射孔は、前記シールドガスを封止するガス封止栓を螺合させるためのガス封止栓用ネジ孔と、前記被溶接材を前記溶接作業台上に固定する固定用ネジを螺合させるための被溶接材固定用ネジ孔とをネジ孔径を違えて同心的に形成したことを特徴とする請求項１に記載の溶接冶具台。
【請求項３】
溶接加工を施した被溶接材の溶接部に対して溶接欠陥を検査する溶接部の検査方法において、
前記被溶接材に対して溶接を行なう溶接ヘッドが位置している側とは反対側に設置した少なくとも一以上の発光素子から目視可能な発光光を前記溶接部に照射して、前記発光光が前記溶接部に生じた隙間を通過した後の漏れ光を前記溶接ヘッドが位置している側から目視して前記溶接欠陥を検査することを特徴とする溶接部の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被溶接材に対して溶接加工を施す際に、溶接作業現場で目視により被溶接材の溶接部の溶接欠陥を簡易に検査できる溶接冶具台及び溶接部の検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、鉄材同士やアルミ材同士などを締結する方法の一種として、締結強度が高い溶接法が用いられており、例えば、板材の突合せ部位にレーザー加工ヘッドからレーザービームを照射してレーザー溶接を行なっている。
【０００３】
この際、板材同士を溶接したときに発生する溶接部の溶接欠陥をレーザー光の照射により検査する溶接部の検査方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図３は従来の溶接部の検査方法を示した斜視図である。
【０００５】
図３に示した従来の溶接部の検査方法は、上記した特許文献１（特開２００５−１４０２６号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献１を参照して簡略に説明する。
【０００６】
図３に示した如く、従来の溶接部の検査方法では、薄板鋼を被溶接材とし、この被溶接材に対して加工用レーザー装置１００を矢印方向に移動しながら重ね合わせ溶接もしくは突き合せ溶接を行なう際に、溶接時に発生する溶接部の溶接欠陥を検査するために、スポット走査方式のレーザースキャナ装置１１０内に設けたレーザー装置１１１から出射されたレーザー光Ｌをガルバノミラー１１２，１１３で所定の方向に偏向させた後に、このレーザー光ＬをワークＷの溶接ビード（溶接痕の盛り上り）Ｂに照射し、この溶接ビードＢで反射された戻り光Ｌ’をレーザースキャナ装置１１０内に設けたスキャナ装置１１４で読み取ることで、溶接ビードＢの形状及び溶接欠陥を高精度に計測して検査する旨が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１４０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記した従来の溶接部の検査方法では、レーザー光Ｌの照射により溶接部となる溶接ビードＢの溶接欠陥を検査しているが、レーザースキャナ装置１１０内にレーザー装置１１１やガルバノミラー１１２，１１３とかスキャナ装置１１４を収納しているためにレーザースキャナ装置１１０が高価であり、設備資金などの面から高価なレーザースキャナ装置１１０を購入できないユーザーにとって、溶接部の溶接欠陥を簡易に検査できる他の方法が望まれている。
【０００８】
更に、レーザー光Ｌを用いて溶接部の溶接欠陥を検査する際に、一般的に検査用のレーザー光は人の目に対して危険な光であるので目視することが不可能であり問題である。
【０００９】
そこで、被溶接材に対して溶接加工を施す際に、溶接作業現場で目視により被溶接材の溶接部の溶接欠陥を簡易に検査できる溶接冶具台及び溶接部の検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、請求項１に記載の発明は、被溶接材を載置する溶接作業台と、
前記溶接作業台に設けられて前記被溶接材に向けて目視可能な発光光を照射する少なくとも一つ以上の発光素子と、
前記溶接作業台に設けられて前記被溶接材に向けてシールドガスを噴射する複数のシールドガス噴射孔と、
を備えたことを特徴とする溶接冶具台である。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、上記した請求項２記載の溶接冶具台において、
前記複数のシールドガス噴射孔は、前記シールドガスを供給するためのシールドガス通路によって連結され、さらに、前記シールドガス噴射孔は、前記シールドガスを封止するガス封止栓を螺合させるためのガス封止栓用ネジ孔と、前記被溶接材を前記溶接作業台上に固定する固定用ネジを螺合させるための被溶接材固定用ネジ孔とをネジ孔径を違えて同心的に形成したことを特徴とする溶接冶具台である。
【００１２】
更に、請求項３に記載の発明は、溶接加工を施した被溶接材の溶接部に対して溶接欠陥を検査する溶接部の検査方法において、
前記被溶接材に対して溶接を行なう溶接ヘッドが位置している側とは反対側に設置した少なくとも一以上の発光素子から目視可能な発光光を前記溶接部に照射して、前記発光光が前記溶接部に生じた隙間を通過した後の漏れ光を前記溶接ヘッドが位置している側から目視して前記溶接欠陥を検査することを特徴とする溶接部の検査方法である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の溶接冶具台によれば、とくに、被溶接材に向けて目視可能な発光光を照射する少なくとも一つ以上の発光素子と、被溶接材に向けてシールドガスを噴射する複数のシールドガス噴射孔とを溶接作業台に設けているので、従来例で説明したような高価なレーザースキャナ装置を用いることなく、溶接作業台上で溶接作業した被溶接材に対して目視可能な発光光を用いて溶接部の溶接欠陥を簡易に検査できると共に、溶接作業台上で溶接作業する被溶接材に対して焼け（酸化）防止を図ることができる。
【００１４】
また、請求項２に記載の溶接冶具台によれば、とくに、上記した請求項２に記載の溶接冶具台において、複数のシールドガス噴射孔はシールドガスを供給するためのシールドガス通路によって連結されているために、複数のシールドガス噴射孔にシールドガスを同時に供給することができる。また、上記した溶接冶具台において、シールドガス噴射孔は、シールドガスを封止するガス封止栓を螺合させるためのガス封止栓用ネジ孔と、被溶接材を溶接作業台上に固定する固定用ネジを螺合させるための被溶接材固定用ネジ孔とをネジ孔径を違えて同心的に形成したために、溶接作業台上に形成される孔を有効に活用できると共に孔数を削減できる。
【００１５】
更に、請求項３に記載の溶接部の検査方法によれば、とくに、被溶接材に対して溶接を行なう溶接ヘッドが位置している側とは反対側に設置した少なくとも一以上の発光素子から目視可能な発光光を溶接部に照射して、発光光が溶接部に生じた隙間を通過した後の漏れ光を溶接ヘッドが位置している側から目視して溶接欠陥を検査しているので、従来例で説明したような高価なレーザースキャナ装置を購入できないユーザーにとって、安価な検査コストで溶接部の溶接欠陥を信頼性良く簡易に検査できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明に係る溶接冶具台及び溶接部の検査方法の一実施例について図１及び図２を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は本発明に係る溶接冶具台を説明するための図であり、（ａ）は全体斜視図，（ｂ）はＡ部拡大図，（ｃ）はＢ部拡大図…その１，（ｄ）はＢ部拡大図…その２，（ｅ）はＢ部拡大図…その３である。
【００１８】
また、図２は本発明に係る溶接部の検査方法を説明するための図であり、（ａ）は全体斜視図，（ｂ）はＸーＸ断面図である。
【００１９】
図１及び図２に示した如く、本発明に係る溶接冶具台１０は、鉄材又はアルミ材などの被溶接材２０を載置して溶接加工するための溶接作業台１１と、溶接作業台１１に設けられて被溶接材２０に向けて目視可能な発光光Ｌ1を照射する少なくとも一つ以上の発光素子１２とを備えている他に、被溶接材２０に向けて窒素ガスＮ2などの不活性なシールドガスを噴射する複数のシールドガス噴射孔１１ｆが必要に応じて溶接作業台１１に設けられており、この溶接冶具台１０が溶接作業現場に設置されている。
【００２０】
上記した溶接作業台１１は、図１（ａ）に示した如く、耐熱性を有する鋼材などを用いて直方形状に形成されており、この溶接作業台１１はこの内部に後述するシールドガス通路１１ｇを形成するために下層の台１１Ａと上層の台１１Ｂとに分割されて上下に一体的に積層して形成されたものであり、下層の台１１Ａと上層の台１１Ｂとを一体化した溶接作業台１１の下面１１ａ及び上面１１ｂは共に平坦面に形成されている。
【００２１】
また、図１（ａ），（ｂ）に示した如く、溶接作業台１１には、発光素子（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）１２をそれぞれ装着するための複数のＬＥＤ用孔１１ｃが下面１１と上面１１ｂとの間を貫通して穿接されており、これら複数のＬＥＤ用孔１１ｃが所定のピッチでマトリックス状に配置されている。
【００２２】
尚、この実施例では、溶接作業台１１に複数の発光素子１２をマトリックス状に配置したが、これに限ることなく、溶接作業台１１に発光素子１２を少なくとも一つ以上設ければ良いものである。
【００２３】
また、溶接作業台１１には、各ＬＥＤ用孔１１ｃの近傍に各発光素子操作用のタッチパネルスイッチ１３を装着するためのタッチパネル用孔１１ｄ｛図１（ｂ）｝が上面１１ｂ側の大径部と下面１１ａ側の小径部とを同心的に上下に連接させて段付き孔の状態で貫通して穿設されている。
【００２４】
尚、この実施例では、各タッチパネルスイッチ１３を操作することで各発光素子１２をＯＮ／ＯＦＦ制御するようになっているが（また、タッチパネルスイッチ１３は被溶接材２０の作業台１１へのセット完了を発信する機能も併せもつ。）、各発光素子１２を不図示の操作パネルやリモコンなどにより制御可能に構成した場合にはタッチパネルスイッチ１３を設ける必要がないので、タッチパネル用孔１１ｄを穿設する必要もないものである。
【００２５】
そして、ＬＥＤ用孔１１ｃ及びタッチパネル用孔１１ｄの一組をＡ部として、図１（ｂ）に拡大して図示しているが、各ＬＥＤ用孔１１ｃ内に各発光素子１２が目視可能な発光光（ＬＥＤ光）Ｌ1を上面１１ｂ側に出射して被溶接材２０（図２）に向けて照射するように装着され、且つ、各タッチパネル用孔１１ｄ内に各タッチパネルスイッチ１３が上面１１ｂ側から操作可能に装着されており、且つ、各発光素子１２と各タッチパネルスイッチ１３とが溶接作業台１１の下面１１ａに対して一段凹んで形成した下面側凹部１１ｅ｛図１（ｂ）｝内に取り付けられた配線基板１４｛図１（ｂ）｝に半田付けされていると共に、この配線基板１４が不図示の制御回路やＬＥＤ電源に結線されている。
【００２６】
また、図１（ａ）に示した如く、溶接作業台１１には、上記したシールドガス噴射孔となる複数の有底ネジ孔１１ｆが下面１１と上面１１ｂとの間を有底に形成されており、且つ、これらの複数の有底ネジ孔１１ｆは複数のＬＥＤ用孔１１ｃとの間に所定のピッチでマトリックス状に配置されている。
【００２７】
この際、有底ネジ孔１１ｆをＢ部として図１（ｂ）〜（ｅ）に拡大して、有底ネジ孔１１ｆの使用形態に応じてその１〜その３に分けて図示している。
【００２８】
ここで、上記した複数の有底ネジ孔１１ｆは、被溶接材２０（図２）を溶接作業台１１上に締結して固定する被溶接材固定用ネジ孔の機能と、被溶接材２０（図２）に対して窒素ガスＮ2などの不活性なシールドガスを被溶接材２０に対して噴出するシールドガス噴出孔の機能と、シールドガスを封止するシールドガス封止用ネジ孔の機能とを有している。
【００２９】
そして、図１（ｃ），（ｄ）に示した如く、有底ネジ孔１１ｆは、シールドガスを部分的に必要としない箇所に対してガス封止栓１５｛図１（ｄ）｝を螺合させてシールドガスを封止するためのガス封止栓用ネジ孔となるテーパ雌ネジ孔１１ｆ1と、被溶接材２０（図２）を溶接作業台１１上に固定する固定用雄ネジ２６（図２）を螺合させるための被溶接材固定用ネジ孔となるメートル雌ネジ孔１１ｆ2とがネジ孔径を違えて同心的に上下に連接して形成されているものであり、これにより、溶接作業台１１上に形成される孔を有効に活用できると共に孔数を削減できる。
【００３０】
この際、図１（ｅ）に示した如く、有底ネジ孔１１ｆは、テーパ雌ネジ孔１１ｆ1と、メートル雌ネジ孔１１ｆ2との上下関係を図１（ｃ），（ｄ）に対して逆転させても良く、これに合わせてガス封止栓１５を形成すれば良いものである。
【００３１】
また、複数の有底ネジ孔１１ｆは、溶接作業台１１の下層の台１１Ａと上層の台１１Ｂとの間に形成したシールドガス通路１１ｇによって連結されており、且つ、このシールドガス通路１１ｇに接続される外部接続口１１ｇ１が例えば溶接作業台１１の右側面に露出して設けられている。
【００３２】
従って、複数の有底ネジ孔１１ｆをシールドガス通路１１ｇによって連結することで、複数の有底ネジ孔１１ｆ内にシールドガスを同時に供給することができ、複数の有底ネジ孔１１ｆから噴出したシールドガスを被溶接材２０（図２）に向けて照射することができる。
【００３３】
尚、この実施例では、複数の有底ネジ孔１１ｆをシールドガス通路１１ｇにより連結しているが、有底ネジ孔１１ｆの数量が少ない場合にはシールドガス通路１１ｇで連結することなく各有底ネジ孔１１ｆ内にシールドガスを直接供給しても良く、更に、シールドガスを全く使用しない場合には各有底ネジ孔１１ｆは被溶接材２０（図２）を固定するためのメートル雌ネジ孔１１ｆ2を形成するだけで良い。
【００３４】
尚また、この実施例では、複数のＬＥＤ用孔１１ｃ及び複数の有底ネジ孔１１ｆをマトリックス状に配置した例を説明しが、これに限ることなく、千鳥状とか、他の適宜な配列に配置しても良い。
【００３５】
上記のように構成した本発明に係る溶接冶具台１０によれば、とくに、被溶接材２０（図２）に向けて目視可能な発光光Ｌ1を照射する少なくとも一つ以上の発光素子１２を備えているので、従来例で説明したような高価なレーザースキャナ装置１１０（図３）を用いることなく、溶接作業台１１上で溶接作業した被溶接材２０（図２）に対して目視可能な発光光Ｌ1を用いて溶接部Ｙの溶接欠陥を簡易に検査できる。
【００３６】
また、溶接冶具台１０は、少なくとも一つ以上の発光素子１２の他に、被溶接材２０（図２）に向けてシールドガスを噴射する複数のシールドガス噴射孔１１ｆを備えているので、溶接作業台１１上で溶接作業する被溶接材２０（図２）に対して焼け（酸化）防止を図ることができる。
【００３７】
次に、本発明に係る溶接部の検査方法について、図２（ａ），（ｂ）を用いて説明する。
【００３８】
上記した本発明に係る溶接部の検査方法では、鉄材又はアルミ材などの被溶接材２０に対して溶接加工を施す際に、例えば、被溶接材２０の溶接部Ｙに対して溶接を行な溶接ヘッド３０が位置している側とは反対側に設置した少なくとも一以上の発光素子１２から目視可能な例えば赤色の発光光（ＬＥＤ光）Ｌ1を溶接部Ｙに照射して、この発光光（ＬＥＤ光）Ｌ1が溶接部Ｙに生じた隙間Ｓを通過した後の漏れ光Ｌ2を溶接ヘッド３０が位置している側から目視して溶接欠陥を検査することで、溶接作業現場で目視により溶接部Ｙの溶接欠陥を簡易に検査できることを特徴とするものである。
【００３９】
即ち、具体的には図２（ａ）．（ｂ）に示した如く、被溶接材２０は、例えば、平板状に形成された前後の側板２１，２２と、左右対称にＬ字状に形成された左右の側板２３，２４と、平板状に形成された天板（又は底板）２５とを有しており、各側板２１〜２４を互に直交させて突合せてこの内部に直方形状の空間が形成されるように溶接加工を施し、且つ、被溶接材２０の内部を上方から覆うように天板（又は底板）２５を溶接ヘッド３０を用いてレーザー溶接する場合について以下説明するが、溶接箇所はこれに限定されるものでなく、全ての溶接箇所も同様である。
【００４０】
また、被溶接材２０を溶接する溶接ヘッド３０は、被溶接材２０の外側に配置されており、この溶接ヘッド３０からレーザービームを被溶接材２０の溶接部Ｙに向けて照射するようになっている。
【００４１】
まず、上記した被溶接材２０を先に説明した本発明に係る溶接冶具台１０の一部を構成する溶接作業台１１上に載置する前に、この被溶接材２０を載置する場所に設けられた溶溶接作業台１１内の複数の発光素子１２に対して各タッチパネルスイッチ１３を操作し、複数の発光素子１２から目視可能な例えば赤色の発光光（ＬＥＤ光）Ｌ1を溶接作業台１１の上面１１ａ側に向けて出射させる。
【００４２】
この後、複数の発光素子１２から出射させた例えば赤色の発光光（ＬＥＤ光）Ｌ1が被溶接材２０の内部を照射するように被溶接材２０を溶接作業台１１上に載置し、且つ、被溶接材２０のうちで左右の側板２３，２４を複数の固定用雄ネジ２６を用いて溶接作業台１１上に固定する。
【００４３】
ここで、被溶接材２０の外側に設けた溶接ヘッド３０を矢印方向に移動しながら被溶接材２０のうちで例えば天板（又は底板）２５を右側板２４の上端面にレーザー溶接するときに、溶接ヘッド３０からのレーザービームの照射により天板（又は底板）２５によって密閉された被溶接材２０内での焼け（酸化）を防止するために、溶接作業台１１内にシールドガス通路１１ｇを介して連結されている複数の有底ネジ孔１１ｆから窒素ガスＮ2などの不活性なシールドガスを被溶接材２０内に噴射して充填させている。
【００４４】
この際、被溶接材２０の外側で溶接ヘッド３０が位置する側にも窒素ガスＮ2などの不活性なシールドガスを供給するシールドガス供給用ノズル３１を必要に応じて設ければ、溶接ヘッド３０によって溶接される天板（又は底板）２５と右側板２４の上端面とが接合した溶接部Ｙに対して酸化防止を図ることが可能になる。
【００４５】
更に、天板（又は底板）２５と右側板２４の上端面とを溶接した時に、両者２５，２４が接合した溶接部Ｙに溶接欠陥となる隙間Ｓが生じた場合に、前述したように、溶接ヘッド３０とは反対側に位置した被溶接材２０内には複数の発光素子１２から目視可能な例えば赤色の発光光（ＬＥＤ光）Ｌ1が照射され、この赤色の発光光（ＬＥＤ光）Ｌ1が溶接部Ｙに生じた隙間隙Ｓを通過して漏れ光Ｌ2となって被溶接材２０の外側に出射されるので、作業者は目視により溶接部Ｙに溶接欠陥となる隙間Ｓが生じていることを容易に検査することが可能となるので、従来例で説明したような高価なレーザースキャナ装置１１０（図３）を購入できないユーザーにとって、安価な検査コストで溶接部Ｙの溶接欠陥を信頼性良く簡易に検査できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る溶接冶具台を説明するための図であり、（ａ）は全体斜視図，（ｂ）はＡ部拡大図，（ｃ）はＢ部拡大図…その１，（ｄ）はＢ部拡大図…その２，（ｅ）はＢ部拡大図…その３である。
【図２】本発明に係る溶接部の検査方法を説明するための図であり、（ａ）は全体斜視図，（ｂ）はＸーＸ断面図である。
【図３】従来の溶接部の検査方法を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０…溶接冶具台、
１１…溶接作業台、１１ａ…下面、１１ｂ…上面、１１ｃ…ＬＥＤ用孔、
１１ｄ…タッチパネル用孔、１１ｅ…下面側凹部、
１１ｆ…有底ネジ孔、１１ｆ1…テーパ雌ネジ孔、１１ｆ2…メートル雌ネジ孔、
１１ｇ…シールドガス通路、１１ｇ１…外部接続口、
１２…発光素子（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）、１３…タッチパネルスイッチ、
１４…配線基板、１５…ガス封止栓、
２０…被溶接材、２１，２２…前後の側板、２３，２４…左右の側板、
２５…天板（又は底板）、２６…固定用雄ネジ、
３０…溶接ヘッド、３１…シールドガス供給用ノズル、
Ｌ1…発光光（ＬＥＤ光）、Ｌ2…漏れ光、Ｓ…隙間、Ｙ…溶接部。
【図１】
2010115660.tif 000003
【図２】
2010115660.tif 000004
【図３】
2010115660.tif 000005