(57)【要約】  溶接検査装置１は、金属板２、３の溶接部４における溶接欠陥１４を検出するものであって、金属板の一方面側に配置されて金属板の溶接方向に進行可能な液体塗布ヘッド５と、金属板の他方面側に配置されて金属板の溶接方向に進行可能なエアー噴射ヘッド９と、を有し、液体塗布ヘッド５は、金属板の一方面側へ突出し、溶接部をシールする液体を塗布する液体塗布ノズルを有し、エアー噴射ヘッド９は、金属板の他方面側へ突出し、液体を塗布された溶接部にエアー１３を噴射するエアー噴射ノズルを有する。
2021106400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の溶接部における溶接欠陥を検出する溶接検査装置であって、
金属板の一方面側に配置されて金属板の溶接方向に進行可能な液体塗布ヘッドと、
金属板の他方面側に配置されて金属板の溶接方向に進行可能なエアー噴射ヘッドと、を有し、
前記液体塗布ヘッドは、金属板の一方面側へ突出し、溶接部をシールする液体を塗布する液体塗布ノズルを有し、
前記エアー噴射ヘッドは、金属板の他方面側へ突出し、液体を塗布された溶接部にエアーを噴射するエアー噴射ノズルを有する溶接検査装置。
【請求項２】
前記液体塗布ヘッドは、前記液体塗布ノズルよりも進行方向の前方に、溶接部を撮影するカメラを有する請求項１に記載の溶接検査装置。
【請求項３】
前記エアー噴射ヘッドは、前記エアー噴射ノズルよりも進行方向の前方に、溶接部を撮影するカメラを有する請求項１又は２に記載の溶接検査装置。
【請求項４】
前記液体塗布ノズルは、前記エアー噴射ノズルよりも進行方向の前方に、配置される請求項１から３までのいずれか一項に記載の溶接検査装置。
【請求項５】
前記液体塗布ヘッドは、前記液体塗布ノズルよりも進行方向の後方に、液体中で発生する泡を撮影する後方カメラを有する請求項１から４までのいずれか一項に記載の溶接検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡便かつ正確な溶接欠陥の検出を可能にする溶接検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶接は、従来から多くの構造部材を接合する際に用いられている。しかし、溶接の過程で、様々な溶接欠陥が発生しうるという問題もある。【０００３】
例えば薄鋼板の溶接では、溶接部を貫通する割れと呼ばれる溶接欠陥が発生することがある。このような溶接欠陥は、製品の気密性及び耐食性に対して悪影響を与える。そこで、溶接欠陥を画像認識装置等によってオンラインにて検出し、再溶接を施す等の対策を講じる必要がある。【０００４】
近年、高強度化に伴って薄鋼板を合金化処理するケースが多いほか、レーザ溶接に代表される幅狭の溶接が実用化されているといった事情がある。これらの場合、従来のオンラインの検査方法では検出できない程度に微小な割れ等の溶接欠陥が発生しうる。【０００５】
溶接欠陥をより詳細に判定する方法として、オフラインでの断面観察試験、浸透探傷試験、及び放射線透過試験等が挙げられる。断面観察試験では、正確な判定ができるものの、溶接部を切り出す必要があるので時間的・作業的なコストが大きいという問題がある。浸透探傷試験は、断面観察試験ほどの時間はかからないものの、なお長時間を要する検査方法であり、かつレーザ溶接などの幅狭でアンダーフィルが大きい溶接部の場合には溶接良否の判定が正確にできないという問題もある。さらに放射線透過試験は、高エネルギーの放射線が必要であり、放射線の漏洩を防ぐ観点から大型の検出装置が必要なので、工場での実適用は難しい。【０００６】
レーザ溶接によって形成された溶接部の割れ等の欠陥を検出する方法を開示した文献として、以下の特許文献１及び特許文献２が知られている。【０００７】
特許文献１では、溶接ビートに溶接割れが発生している場合には、熱影響部の幅が小さくなることを利用し、熱影響部の幅にしきい値を設けて、画像認識にてその値を下回った場合に溶接不良と判定する技術が開示されている。特許文献２では、溶接ビートに溶接割れが発生している場合には、割れの内部が断熱層として機能して割れ部分の冷却が遅延することを利用し、溶接部から離れた箇所での温度履歴を計測し、冷却速度があるしきい値よりも遅くなった場合に溶接不良と判定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１９６８６６号公報
【特許文献２】特開２００８−２７９４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、レーザ溶接等において溶接部の幅が狭くなっていく傾向にあり、溶接部の幅が狭くなると溶接欠陥も微小になる。この場合、正常な溶接部と溶接割れ等が生じた溶接部との間の熱影響部の幅の差、もしくは温度変化の差は小さくなる。このため、特許文献１記載の熱影響部の幅によるしきい値処理もしくは特許文献２記載の温度の時間変化のしきい値処理に基づく判定では、正確に溶接部の良否を判定できなくなる。【００１０】
本発明はこのような問題に鑑みて完成されたものであり、溶接部に発生する微小な溶接欠陥であっても、オンラインにて簡便かつ正確に検出できる溶接検査装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
［１］  金属板の溶接部における溶接欠陥を検出する溶接検査装置であって、
金属板の一方面側に配置されて金属板の溶接方向に進行可能な液体塗布ヘッドと、
金属板の他方面側に配置されて金属板の溶接方向に進行可能なエアー噴射ヘッドと、を有し、
前記液体塗布ヘッドは、金属板の一方面側へ突出し、溶接部をシールする液体を塗布する液体塗布ノズルを有し、
前記エアー噴射ヘッドは、金属板の他方面側へ突出し、液体を塗布された溶接部にエアーを噴射するエアー噴射ノズルを有する溶接検査装置。
［２］  前記液体塗布ヘッドは、前記液体塗布ノズルよりも進行方向の前方に、溶接部を撮影するカメラを有する［１］に記載の溶接検査装置。
［３］  前記エアー噴射ヘッドは、前記エアー噴射ノズルよりも進行方向の前方に、溶接部を撮影するカメラを有する［１］又は［２］に記載の溶接検査装置。
［４］  前記液体塗布ノズルは、前記エアー噴射ノズルよりも進行方向の前方に、配置される［１］から［３］までのいずれかに記載の溶接検査装置。
［５］  前記液体塗布ヘッドは、前記液体塗布ノズルよりも進行方向の後方に、液体中で発生する泡を撮影する後方カメラを有する［１］から［４］までのいずれかに記載の溶接検査装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、金属板の他方面側から噴射されたエアーが溶接欠陥部分を通り、一方面側に塗布された液体が泡立つことを利用して溶接欠陥を検出することにより、微小な溶接欠陥であっても、簡便かつ正確に溶接欠陥を検出できる。
また、液体塗布ヘッド及びエアー噴射ヘッドが溶接方向へ進行することにより、オンラインでの検出が可能となるので、オフラインで行う検出装置及び検出方法に比べて、検査時間を大幅に短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明に係る溶接検査装置の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明に係る溶接検査装置の一例を示す側面図である。
【図３】図３は、溶接欠陥が発生した場合の溶接継手の上面図である。
【図４】図４は、図３に示す溶接継手のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図５は、検査対象物の一例である自動車用骨格部品を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について具体的に説明する。尚、本発明は当該実施形態に限定されるわけではない。
【００１５】
図１は、上下に重ね合わせた金属板２と金属板３とを、金属板２、３の長手方向に形成された複数の溶接部４によって重ね溶接を行った例を示す。溶接は、通常一方向に向かって行われ、当該方向を溶接方向と称する。溶接方向は、溶接部４の長手方向と一致し、図１の例では金属板２、３の長手方向とも一致する。当該重ね溶接では通常レーザ溶接が用いられるので、微小な溶接欠陥が発生しやすく、従来の溶接検査方法では当該溶接欠陥を検出しにくい。
【００１６】
＜溶接検査装置＞
図１に示すように、本発明に係る溶接検査装置１は、液体塗布ヘッド５とエアー噴射ヘッド９とを有する。液体塗布ヘッド５は、金属板の一方面側（表面側）へ突出する筒状の液体塗布ノズル６を有する。エアー噴射ヘッド９は、金属板の他方面側（裏面側）へ突出する筒状のエアー噴射ノズル１０を有する。図２のように、液体塗布ノズル６によって金属板２の表面に液体１２が塗布され、エアー噴射ノズル１０によって金属板３の裏面からエアー１３が噴射される。
【００１７】
液体塗布ヘッド５及びエアー噴射ヘッド９は、溶接方向に沿って移動する。図１にて、液体塗布ヘッド５及びエアー噴射ヘッド９が進行する方向を、進行方向Ｄと称する。尚、液体塗布ヘッド５とエアー噴射ヘッド９とは、同期して移動することが好ましい。これにより、検査時間を短くするとともに、液体を塗布してから時間をあけてエアー噴射ヘッドを走査させることで液体が蒸発してしまい、割れを正確に検出できなくなるのを防止することができる。
【００１８】
エアー噴射ノズル１０は、液体塗布ノズル６によって液体を塗布された後の溶接部４に対してエアーを噴射する。エアーの噴射よりも液体の塗布を確実に先に行うという観点から、液体塗布ノズル６は、エアー噴射ノズル１０よりも進行方向の前方に配置されることが望ましい。
【００１９】
詳細については後述するが、液体１２を塗布された溶接部４の裏側からエアー１３を噴射すると、溶接欠陥がある場合には溶接部４の表面側の液体中に泡が検出される。当該泡の有無によって、溶接欠陥の有無を判定できる。
【００２０】
液体塗布ヘッド５は、液体塗布ノズル６よりも進行方向前方にカメラ７を有することが好ましい。また、エアー噴射ヘッド９は、エアー噴射ノズル１０よりも進行方向前方にカメラ１１を有することが好ましい。当該カメラ７及びカメラ１１は、撮影画像の明暗情報等をもとに溶接部４を認識可能な装置であればよい。より具体的な一例では、カメラ７及びカメラ１１は、金属板２及び金属板３の表裏面を撮影した後に、制御装置（図示せず）へと撮影画像を出力する。制御装置は、画像処理を行って溶接部４の位置を把握し、次いで液体塗布ヘッド５及びエアー噴射ヘッド９の動作を制御する。具体的には、制御装置は、液体塗布ヘッド５及びエアー噴射ヘッド９を、溶接部４の溶接方向に追従して移動させる。尚、カメラ７又はカメラ１１と、制御装置とは一体化した装置を用いてもよい。
【００２１】
さらに液体塗布ヘッド５は、液体塗布ノズル６よりも進行方向後方にて、後方カメラ８を有することが好ましい。後方カメラ８は、溶接部裏面からのエアー噴射時に、溶接部４の表面側を撮影する。後方カメラ８によって取得された撮影画像が、図示しない表示装置に表示されるようにしてもよい。あるいは、制御装置が撮影画像から溶接部４の表面の液体中の泡立ちの有無を識別することで、溶接欠陥の有無を判定するようにしてもよい。この場合、溶接欠陥の検査を自動で行うことができる。
【００２２】
後方カメラ８は、進行方向に関して、少なくとも検査中において前述したエアー噴射ノズル１０と同等の位置（対向する位置）に設けられることが望ましい。これにより、後方カメラ８は、エアー噴射がなされている溶接部４を確実に撮影できる。
【００２３】
上述のように、カメラ７又はカメラ１１による溶接部４の追従機能と、後方カメラ８による泡の判定機能とを組み合わせることで、自動で溶接部４の検査が可能となる。
【００２４】
図１、２を用いて溶接検査装置１の動作についてより詳細に説明する。まず、所定の溶接部４に対し、金属板２の表面側で液体塗布ヘッド５が進行方向Ｄに移動しながら、液体１２が溶接方向に沿って溶接部４の表面に塗布されていく。次に液体１２が塗布された後の溶接部４の裏面側から、エアー噴射ヘッド９によってエアー１３が噴射される。なお、エアー噴射ヘッド９は、検査時間の短縮のために、進行方向Ｄに向かって移動しながらエアー１３を噴射してもよい。あるいは、エアー噴射ヘッド９は、精度よく検査を行うために、エアー１３を噴射するときには移動を停止してもよい。泡の判定は、目視で行うこともできるし、後方カメラ８により取得された撮影画像を用いて行うこともできる。撮影画像を用いる場合には、エアー噴射中の溶接部４を確実に撮影できるように、進行方向Ｄにおける後方カメラ８の撮影視野内にエアー噴射ノズル１０によるエアー１３の噴射位置が裏面にて含まれるようになっている。
【００２５】
次に、図３及び図４を用いて、本発明に係る溶接検査装置によって溶接欠陥が検出される原理を説明する。図３は溶接部４近傍の上面図であり、図４は図３のＡ−Ａ断面図である。図４は、エアー１３を噴射することで、溶接部４における溶接欠陥１４を検出している状態を示す。尚、本発明における溶接部４は、溶接時に母材が溶融した部分にあたる溶融部と、その周辺において溶接熱により組織変化を生じた熱影響部（ＨＡＺ）とを含む。また図３のように、溶接欠陥１４は、溶接始端部Ｓから溶接終端部Ｅまでの全体に伝播することが多い。
【００２６】
まず、溶接部４の表面側にシール用の液体１２が塗布される。液体１２は、溶接部４の表面をシールできる程度の表面張力を有し、エアーの噴射によって泡沫現象を生じるものであればよい。液体１２の具体例として公知のガス漏れ検出液等のように、界面活性剤もしくは高分子化合物等の発泡因子を含有する液体を用いることができる。
【００２７】
次に、液体１２が塗布された溶接部４を対象として、金属板３の裏面側からエアー１３を噴射する。図３及び図４の例のように、溶接部４に溶接欠陥１４（具体的には溶接部の板厚方向全長に及ぶ割れ）が存在すると、エアー１３は当該溶接欠陥１４を通って金属板２の表面側へと到る。エアー１３は、溶接部４の表面側の液体１２を通過する際に、泡１５を発生させる。
【００２８】
一方で、溶接部４に溶接欠陥が存在しない場合、例えば溶接部４の厚さ方向全長に及ぶ割れが存在しないときには、金属板３の裏面側から噴射されたエアー１３は、金属板２の表面側まで到ることはなく、液体１２において泡１５を発生させることはない。
【００２９】
このように、溶接部４の裏面側からエアー１３を噴射し、この際に溶接部４の表面側の液体１２で観察される泡１５の有無によって、溶接欠陥１４の有無が判定される。このように、泡の観察を行うことで微小な溶接欠陥の有無を判定でき、従来に比べて簡便かつ正確な検出が可能となる。また、オンラインでの検出作業を行えることから、従来に比べて検出作業にかかる期間を大幅に短縮できる。特に、上記溶接検査装置が、合金化された薄鋼板の溶接部、及びレーザ溶接によって形成された溶接部等に適用された場合、微小な溶接欠陥であっても確実に検出できる。
【００３０】
尚、上述した溶接検査装置を用いて溶接欠陥の検出を行った後、溶接部４を溶接方向と垂直な断面で切り出して、切断面を光学顕微鏡等で観察すれば、溶接欠陥１４の有無をより確実に認定できる。
【００３１】
以下に溶接検査装置の好ましい各種条件について説明する。尚、本発明は、以下の好適条件に限定されるわけではない。
【００３２】
＜液体１２の粘度：μ（Ｐａ・ｓ）＞
液体１２の粘度が大きい場合、エアー１３が液体１２によりブロックされ、溶接欠陥１４を通過できないことがある。一方で、液体１２の粘度が小さい場合、貫通した溶接欠陥１４がある金属板２、３に対して噴射されたエアー１３が、溶接部４の表面に塗布した液体１２を泡立てることなく、液体１２を通過することがある。これらの観点から、液体１２の粘度μは、０．００３Ｐａ・ｓ以上１Ｐａ・ｓ以下とすることが好ましい。さらに好ましくは０．００５Ｐａ・ｓ以上０．５Ｐａ・ｓ以下の範囲である。
【００３３】
＜液体１２の塗布量：ａ（ｍｌ／ｍｍ２）＞
液体１２の塗布量が少ない場合、溶接部４の表面全体に液体１２が広がらず、溶接部４の表面を完全にシールすることができないことがある。この場合、エアー１３が液体１２の塗布されていない部分を通過することで、泡１５が発生せず溶接欠陥１４を検出できないという問題が起こりうる。一方で、液体１２の塗布量が多い場合、液体１２が溶接部４から流出して溶接部４の表面をシールできなくなる可能性がある。これらの観点から、溶接部４の単位表面積あたりに塗布する液体１２の量ａは、０．０００１ｍｌ／ｍｍ２以上０．００３ｍｌ／ｍｍ２以下とすることが好ましい。さらに好ましくは０．０００５ｍｌ／ｍｍ２以上０．００２ｍｌ／ｍｍ２以下の範囲である。
【００３４】
＜液体塗布ノズル６の直径：Φ１（ｍｍ）＞
液体塗布ノズル６の直径が小さい場合、ノズルの先端が目詰まりを起こす可能性がある。一方で、液体塗布ノズル６の直径が大きい場合、ノズルの内径が溶接部４の幅より大きくなり、液体１２が溶接部４の外側に流出する可能性がある。これらの観点から、液体塗布ノズル６の直径Φ１は、０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とすることが好ましい。さらに好ましくは０．５ｍｍ以上〜３ｍｍ以下の範囲である。
【００３５】
＜液体塗布ノズル６と金属板２の表面との距離：ｄ１（ｍｍ）＞
上記距離ｄ１が小さい場合、金属板２に接触した液体１２と後から供給される液体１２とが干渉し、液体塗布ノズル６から適切に液体１２を供給できない可能性がある。一方、上記距離ｄ１が大きい場合、目的の箇所に液体１２を塗布することができない可能性がある。これらの観点から、液体塗布ノズル６と金属板２の表面との間の距離ｄ１は、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とすることが好ましい。さらに好ましくは１．５ｍｍ以上〜４ｍｍ以下の範囲である。
【００３６】
＜液体１２の送給速度：Ｖ（ｍｍ／ｓ）＞
液体１２の送給速度が小さい場合、液体１２の塗布作業に要する時間が過大となる。一方で、液体１２の送給速度が大きい場合、液体１２が溶接部４の表面から飛び散り、上手く表面をシールできない可能性がある。これらの観点から、液体１２の送給速度Ｖは、１．０ｍｍ／ｓ以上１０００ｍｍ／ｓ以下とすることが好ましい。さらに好ましくは５．０ｍｍ／ｓ以上１００ｍｍ／ｓ以下の範囲である。
【００３７】
＜エアー１３の送給量：ｂ（ｍｌ／ｍｉｎ）＞
エアー１３の送給量が少ない場合、板厚方向に貫通する溶接欠陥１４が存在する場合でも、エアー１３が当該溶接欠陥１４を通過しない可能性がある。一方でエアー１３の送給量が多い場合、エアー１３が金属板表面の液体１２を吹き飛ばしてしまい、溶接欠陥１４が検出できない可能性がある。これらの観点から、エアー１３の送給量ｂは、１０ｍｌ／ｍｉｎ以上５０ｍｌ／ｍｉｎ以下とすることが好ましい。さらに好ましくは１５ｍｌ／ｍｉｎ以上４０ｍｌ／ｍｉｎ以下の範囲である。
【００３８】
＜エアー噴射ノズル１０と裏面側の金属板３のなす角度：θ（ｄｅｇ）＞
角度θが３０°よりも小さい場合、エアー１３が溶接欠陥１４を通過しにくくなり、溶接欠陥１４を検出できない可能性がある。一方で、エアー１３の溶接欠陥１４における通過しやすさを考えると、θは９０°に近い方が望ましい。よって、上述のθは３０°以上９０°以下とすることが好ましい。さらに好ましくは４５°以上９０°以下の範囲である。尚、上述のθを算出する際に、エアー噴射ノズル１０が傾斜する方向は特に限定されない。
【００３９】
＜エアー噴射ノズル１０の内径：Φ２（ｍｍ）＞
内径Φ２が小さい場合、エアー１３が溶接欠陥１４から外れた位置に噴射された際に、溶接欠陥１４を検出することが難しい。一方で、上述のΦ２が大きい場合、噴射するエアー１３の圧力を確保できず、エアー１３が板厚方向に貫通した溶接欠陥１４を通過することができず、溶接欠陥１４を検出することが難しいことがある。以上の観点から、Φ２は０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とすることが望ましい。さらに望ましくは１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下の範囲である。
【００４０】
＜エアー噴射ノズル１０と裏面側の金属板３との間の距離：ｄ２（ｍｍ）＞
距離ｄ２が小さい場合、エアー１３が溶接欠陥１４から外れた位置に噴射された際に、溶接欠陥１４を検出することが難しい。一方で上述のｄ２が大きい場合、エアー１３が金属板３の裏面に到達するまでに広がってしまい、圧力を確保できず、溶接欠陥１４を検出することが難しいことがある。以上の観点から、ｄ２は１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とすることが好ましい。さらに好ましくは１．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下の範囲である。
【００４１】
＜検査対象物＞
本発明に係る溶接検査装置を適用可能な検査対象物の一例として、自動車用骨格部品が挙げられる。自動車用骨格部品の具体例を図５に示す。図５では、断面形状が略ハット形状のフレーム部品である鋼板２と、パネル部品である鋼板３とが用いられる。当該自動車用骨格部品は、フレーム部品（鋼板２）のフランジ部２ｂと、当該フランジ部２ｂに対向するパネル部品（鋼板３）の一部とが溶接されて、閉断面を構成する。
【００４２】
前述した自動車用骨格部品の具体例として、例えば、センターピラー、及びルーフレール等が挙げられる。これらの部材には、一般的に高張力鋼板からなる薄鋼板が使用され、フランジ部の重ね溶接ではレーザ溶接が用いられることも多いので、微小な溶接欠陥が発生する可能性が高い。本発明に係る溶接検査装置を用いることで、当該微小な溶接欠陥も簡易かつ正確に検出できる。
【実施例１】
【００４３】
以下、本発明の作用及び効果について、実施例を用いて説明する。尚、本発明は以下の実施例に限定されるわけではない。【００４４】
本実施例では、供試材として表１に示す成分組成の鋼板を用いた。より具体的には、鋼種Ａ又はＢのいずれかの成分組成を備えた鋼板２枚を、重ね溶接した。鋼材の板厚は、鋼種Ａが１、２ｍｍ、１．６ｍｍ及び２．０ｍｍのいずれかであり、鋼種Ｂが１．６ｍｍであった。重ね溶接する際の鋼板２と鋼板３は、ともに同じ板厚とした。鋼板２、３の長手方向長さは、いずれも５００ｍｍであった。尚、鋼板２は、図５に示すように縦壁部２ａとフランジ部２ｂとを有するハット型であり、図５と同様の態様で鋼板２と鋼板３とが重ね溶接された。具体的には、ハット型の鋼板２と底板（鋼板３）とを重ね合わせた後、重ね合わせた鋼板２のフランジ部２ｂの表面側から長手方向に沿って複数個所（２０箇所）のレーザ溶接を断続的に行って溶接部４を形成した。この際、溶接欠陥の判定の有効性を調べるため、２０箇所のすべての溶接部４に溶接欠陥が含まれるように溶接を行った。尚、試験片のサイズは、縦壁部２ａの高さが４０ｍｍ、フランジ部２ｂの長手方向長さが５００ｍｍ、フランジ部２ｂの幅が片側２０ｍｍであった。【００４５】
次に溶接欠陥の判定を以下の手順で行った。
（１）ハット型試験片のフランジ部に形成された２０箇所の溶接部４に、表面側から液体１２を塗布し、裏面側からエアー１３を噴射した後に、液体１２に泡１５が発生するかどうかを確認した。
（２）２０箇所の溶接部４のそれぞれについて、溶接終端部Ｅから５ｍｍ離れた箇所を溶接方向と垂直に切り出し、断面観察を実施した。
（３）（１）で表面の液体１２に気泡が発生した溶接個所と、（２）で溶接欠陥１４がみられた溶接個所が２０箇所全てで一致していれば合格、一つでも一致していない場合には不合格とした。得られた結果を表２に示す。【００４６】
【表１】
2021106400.tif 000003
【００４７】
【表２】
2021106400.tif 000004
【００４８】
表２に示すように、本発明例のＮｏ．１〜Ｎｏ．４のいずれの場合も、上述した好適条件を満たしており、より正確に溶接欠陥を検知できた。すなわち、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の液体粘度μは０．１Ｐａ・ｓであり、０．００３Ｐａ・ｓ以上１Ｐａ・ｓ以下の条件を満たしている。これにより、エアー１３がハット型金属板２の液体１２を通過することができ、溶接部４の表面に塗布した液体１２を泡立てることができた。【００４９】
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の液体１２の塗布量ａは０．００１ｍｌ／ｍｍ２であり、０．０００１ｍｌ／ｍｍ２以上０．００３ｍｌ／ｍｍ２以下の条件を満たしている。このため、液体１２が溶接部４全体に塗布され、溶接部４の表面を完全にシールすることができた。【００５０】
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の液体ノズル６のΦ１は２．０ｍｍであり、０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の条件を満たしている。よって、液体ノズル６が目詰まりを起こすことなく、液体１２が溶接部４の外側に流れてしまうのを確実に防止できた。【００５１】
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の液体ノズル６と金属板２との間の距離ｄ１は２．０ｍｍであり、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の条件を満たしている。これにより、供給のタイミングが異なる液体１２同士が干渉することなく、溶接部４に液体１２を塗布していない箇所が生じるのを防止することができた。【００５２】
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の液体１２の送給速度Ｖは１０ｍｍ／ｓであり、１．０ｍｍ／ｓ以上１０００ｍｍ／ｓ以下の条件を満たす。このため、塗布時間の短縮化を図りつつ、溶接部４に液体１２をシールすることができた。【００５３】
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４のエアー１３の送給量ｂは２５ｍｌ／ｍｉｎであり、１０ｍｌ／ｍｉｎ以上５０ｍｌ／ｍｉｎ以下の条件を満たし、エアー１３の送給角度θは９０°であり、３０°以上９０°以下の条件を満たす。これにより、溶接欠陥１４にエアー１３を確実に通過させ、泡１５を発生させることができた。【００５４】
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４のエアー噴射ノズル１０の径Φ２は２．０ｍｍであり、０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の条件を満たす。また、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４のエアー噴射ノズル１０と金属板３との間の距離ｄ２は２．０ｍｍであり、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の条件を満たす。このため、エアー１３が溶接欠陥１４から外れることなく、噴射するエアー１３の圧力を確保して、泡１５を発生させることができた。【００５５】
以上の通り、好適条件のすべてを満たす本発明例Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４において、正確な溶接欠陥１４の有無の判定結果が得られた。【００５６】
本発明の実施形態は、上記実施形態に限定されず、種々の変更を加えることができる。例えば、上記実施形態において、金属板が高張力鋼等の鋼材である場合の溶接部の検査について例示しているが、これに限らず、軟鋼、めっき鋼板、ステンレス鋼、耐熱鋼、アルミニウム合金などの金属板の溶接部の検査についても適用することができる。これに伴い、溶接方法は、上述したレーザー溶接に限らず、金属板の種類に適した公知の溶接方法を適用することができる。さらに、溶接検査装置１が重ね合せ溶接の検査を行う場合について例示するが、突合せ溶接にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１          溶接検査装置
２、３          金属板（鋼板）
２ａ      縦壁部
２ｂ      フランジ部
４          溶接部
５          液体塗布ヘッド
６          液体塗布ノズル
７          カメラ
８          後方カメラ
９          エアー噴射ヘッド
１０        エアー噴射ノズル
１１        カメラ
１２        液体
１３        エアー
１４        溶接欠陥
Ｄ          進行方向
Ｅ          溶接終端部
Ｓ          溶接始端部
【図１】
2021106400.tif 000005
【図２】
2021106400.tif 000006
【図３】
2021106400.tif 000007
【図４】
2021106400.tif 000008
【図５】
2021106400.tif 000009
【国際調査報告】
2021106400.tif 000010
2021106400.tif 000011
2021106400.tif 000012
2021106400.tif 000013