[go: up one dir, main page]

JPH09171007A - Apparatus and method for determining welding state for multi-point welded product - Google Patents

Apparatus and method for determining welding state for multi-point welded product

Info

Publication number
JPH09171007A
JPH09171007A JP7333314A JP33331495A JPH09171007A JP H09171007 A JPH09171007 A JP H09171007A JP 7333314 A JP7333314 A JP 7333314A JP 33331495 A JP33331495 A JP 33331495A JP H09171007 A JPH09171007 A JP H09171007A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
point
welded
vibration
product
welded product
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7333314A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Kawai
眞 河合
Masaki Saito
正毅 斎藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP7333314A priority Critical patent/JPH09171007A/en
Publication of JPH09171007A publication Critical patent/JPH09171007A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、多点溶接品におけるスポッ
ト溶接部の良否を、設備の大形化や複雑化を招くことな
く、短時間で判定することの可能な判定装置および判定
方法を提供することにある。 【解決手段】 本発明に関わる判定装置1は、加振点V
を加振するインパルスハンマー1と、計測点M1 〜M7
の振動を検出する加速度ピックアップ2、2…と、加振
・振動検出部3A、FFT処理部3B、データ記憶部3
C、OK/NG判定部3Dおよび表示部4を備えて成る制御
・解析手段5とを具備している。また、本発明の判定方
法は、加振点Vを加振する工程と、計測点M1 〜M7 の
振動加速度を検出する工程と、ドアTの周波数特性を得
る工程と、ドアTの溶接状態の良否を判定する工程とを
含んでいる。
(57) [Abstract] An object of the present invention is to determine whether a spot welded part in a multi-point welded product is good or bad in a short time without increasing the size or complexity of the equipment. An object is to provide an apparatus and a determination method. SOLUTION: The determination device 1 according to the present invention has an excitation point V.
Impulsive hammer 1 for vibrating and measuring points M1 to M7
, Which detect the vibration of the robot, the vibration / vibration detection unit 3A, the FFT processing unit 3B, and the data storage unit 3
C, an OK / NG determination unit 3D, and a control / analysis unit 5 including a display unit 4. Further, the determination method of the present invention includes a step of exciting the vibration point V, a step of detecting vibration acceleration of the measurement points M1 to M7, a step of obtaining frequency characteristics of the door T, and a welding state of the door T. And a step of judging pass / fail.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多点溶接品におけ
る溶接状態の良否を判定するための装置および方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for determining the quality of a welded state in a multi-point welded product.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、自動車のボディーを構成するド
ア、フード、ラッゲージ等、自動車用閉鎖体あるいは自
動車用蓋体と称される溶接加工品は、複数のパネルやパ
ーツをスポット溶接によって互いに結合することで組み
立てられている。一方、溶接加工品における溶接部の良
否を判定する方法として、スポット溶接部に向けて発振
した超音波の反射波に基づいてナゲット径を判定する方
法(特開昭 62-119453)や、断続光の照射に伴ってスポ
ット溶接部から放射される音波によって溶接部の良否を
判定する方法(特開平 3-2659)、または超音波探触子に
よってスポット溶接部に発振した超音波の反射波に基づ
いて溶接部の良否を判定する方法(特開平 4-265854)等
が提供されており、さらにスポット溶接機の電極先端部
にトランスデューサを設け、受信した溶接部からの弾性
波を処理することで溶接部の検査を行なう方法(特開平
4-40359)等が提供されている。
2. Description of the Related Art For example, a welded product such as a door, a hood, a luggage, etc., which constitutes an automobile body, which is referred to as an automobile closing body or an automobile lid, joins a plurality of panels and parts to each other by spot welding. It is assembled by that. On the other hand, as a method of judging the quality of the welded part in the welded product, a method of judging the nugget diameter based on the reflected wave of the ultrasonic wave oscillated toward the spot welded part (JP-A-62-119453) and intermittent light Method of judging the quality of the welded part by the sound wave emitted from the spot welded part with the irradiation of the laser beam (JP-A-3-2659), or based on the reflected wave of the ultrasonic wave oscillated in the spot welded part by the ultrasonic probe. We have provided a method for determining the quality of the welded part (Japanese Patent Laid-Open No. 4-265854), etc., and by further installing a transducer at the tip of the electrode of the spot welder and processing the received elastic wave from the welded part Method for inspecting a part
4-40359) etc. are provided.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車のボ
ディーを構成するドア、フード、ラッゲージ等の溶接加
工品は、パネルやパーツを数十箇所にも及ぶ多数の箇所
において溶接して成るいわゆる多点溶接品である。これ
に対して、上述した溶接部の判定方法は、何れも一点の
溶接部を対象としているため、多点溶接品における溶接
部を全て検査する場合、極めて長い時間を必要とするの
は必至であり、また溶接箇所数が極めて多い多点溶接品
を検査する場合、溶接箇所の全数検査は実質的に不可能
であった。一方、上述した溶接部の判定方法を採用した
場合でも、多数の検査装置を用意しておくことによっ
て、多点溶接品に対する溶接部の検査時間を短縮するこ
とは可能であるが、検査に関わる設備の大型化および複
雑化を招くばかりでなく、設備コストの増大をも招来す
る不都合を免れ得ない。本発明は上記実状に鑑みて、多
点溶接品におけるスポット溶接部の良否を、設備の大形
化や複雑化等を招くことなく、短時間で判定することの
可能な判定装置および判定方法の提供を目的とするもの
である。
By the way, welded products such as doors, hoods, luggage, etc., which constitute the body of an automobile, are so-called multi-point products obtained by welding panels and parts at dozens of places. It is a welded product. On the other hand, since the above-described welding portion determination method is intended for a single-point welded portion, it is inevitable that an extremely long time is required when inspecting all welded portions in a multi-point welded product. However, in the case of inspecting a multi-spot welded product having an extremely large number of welding points, it is practically impossible to inspect all the welding points. On the other hand, even when the above-mentioned welding portion determination method is adopted, it is possible to shorten the welding portion inspection time for a multi-point welded product by preparing a large number of inspection devices, but this is involved in the inspection. There is an inevitable inconvenience that not only the equipment becomes large and complicated, but also the equipment cost increases. In view of the above situation, the present invention is a determination device and a determination method capable of determining in a short time the quality of a spot welded portion in a multi-point welded product without causing enlargement or complication of equipment. It is intended to be provided.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本発明に関わる判定装置は、多点溶接品における所定の
加振点を加振するインパルスハンマーと、多点溶接品に
おける所定の計測点に接触して振動を検出する加速度ピ
ックアップとを具備しており、さらにインパルスハンマ
ーを打撃動作させるとともに加速度ピックアップから加
速度信号を取り出す加振・振動検出部と、この加振・振
動検出部からの加速度信号を高速フーリエ変換処理して
多点溶接品の周波数特性を得るFFT処理部と、このF
FT処理部において得られた多点溶接品の周波数特性を
記憶するデータ記憶部と、このデータ記憶部から取り出
した多点溶接品の周波数特性を良品の多点溶接品におけ
る周波数特性と比較して溶接状態の良否を判定するOK/
NG判定部と、このOK/NG判定部における判定結果に基づ
いて多点溶接品における溶接状態の良否を表示する表示
部とを備えて成る制御・解析手段を具備している。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a judging device according to the present invention is an impulse hammer for exciting a predetermined excitation point in a multi-point welded product, and a predetermined measurement point in a multi-point welded product. An acceleration pickup that detects vibration by touching the touch panel is further provided. Further, a vibration / vibration detection unit that strikes an impulse hammer and extracts an acceleration signal from the acceleration pickup, and an acceleration from the vibration / vibration detection unit An FFT processing unit that obtains frequency characteristics of a multi-point welded product by performing a fast Fourier transform process on the signal;
A data storage unit that stores the frequency characteristic of the multi-point welded product obtained in the FT processing unit and the frequency characteristic of the multi-point welded product extracted from this data storage unit are compared with the frequency characteristic of the non-defective multi-point welded product. OK / Judge the welding condition
The control / analysis means is provided with an NG determination unit and a display unit that displays the quality of the welding state of the multi-point welded product based on the determination result of the OK / NG determination unit.

【0005】また、本発明に関わる判定方法は、多点溶
接品における所定の加振点を加振する工程と、この工程
に次いで多点溶接品における所定の計測点の振動加速度
を検出する工程と、この工程に次いで計測点における振
動加速度を高速フーリエ変換処理して多点溶接品におけ
る周波数特性を得る工程と、この工程に次いで多点溶接
品の周波数特性における事前に複数の多点溶接品の周波
数特性を比較して選んだ溶接状態の良否により応答性の
変化する特定周波数での応答性の変化に基づいて多点溶
接品における溶接状態の良否を判定する工程とを含んで
いる。
Further, the determination method according to the present invention comprises a step of exciting a predetermined excitation point in a multi-point welded product, and a step of detecting the vibration acceleration at a predetermined measurement point in the multi-point welded product after this step. After this step, the process of obtaining the frequency characteristic of the multi-point welded product by performing the fast Fourier transform of the vibration acceleration at the measurement point, and the process of obtaining the frequency characteristic of the multi-point welded product after this step The frequency characteristic is compared to determine whether the welding state of the multi-point welded product is good or bad based on the change of the responsiveness at a specific frequency in which the responsiveness changes depending on the quality of the selected welding state.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、一実施例を示す図面に基づ
いて、本発明を詳細に説明する。図1ないし図7は、本
発明に関わる多点溶接品の判定装置および判定方法によ
って、多点溶接品としての自動車のドアにおける溶接状
態の良否の判定を、ドアの製造ラインにおけるアフター
ヘム・マルチスポットステーションで実施する例を示し
ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing one embodiment. FIGS. 1 to 7 show the determination of the welding condition of an automobile door as a multi-spot welded product by the determination device and the determination method for a multi-spot welded product according to the present invention. An example of carrying out at a spot station is shown.

【0007】図1および図2に示すように、アフターヘ
ム・マルチスポットステーションS(以下、ステーショ
ンSと称する)は、ベースB上に設けられたガイドプレ
ートP、PとワークリフタRとを備え、さらに複数個の
サポートガイドG、G…、クランパC、C…、および電
極(スポット溶接ガン)E、E…を具備している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the afterhem multi-spot station S (hereinafter referred to as station S) is provided with guide plates P, P and a work lifter R provided on a base B, and A plurality of support guides G, G ..., Clampers C, C ..., And electrodes (spot welding guns) E, E.

【0008】多点溶接品であるドア(フロントドア)T
は、ガイドプレートP、Pに案内されつつ、前工程から
ステーションSに搬入されたのち、ワークリフタRの下
降によってサポートガイドG、G…に載置され、次いで
クランパC、C…によってロックされたのち、電極(ス
ポット溶接ガン)E、E…によって、所定の箇所に対す
るスポット溶接が施され、スポット溶接の施されたドア
Tは、クランパC、C…が解放されたのち、ワークリフ
タRによって上動され、次いで次工程に向けて搬出され
て行く。
Door (front door) T which is a multi-point welded product
While being guided by the guide plates P, P, loaded into the station S from the previous process, the work lifter R is lowered to be placed on the support guides G, G ... And then locked by the clampers C, C. , Electrodes (spot welding guns) E, E ... are spot-welded to predetermined locations, and the door T, which has been spot-welded, is moved upward by the work lifter R after the clampers C, C ... Are released. Then, it is carried out for the next process.

【0009】ここで、自動車のドアTは、複数個のパー
ツを互いに溶接加工して組み立てられており、上述した
ステーションSにおいて施されるアフターヘム・マルチ
スポット溶接(6カ所)を含め、図3(a)および
(b)に示す如く、ドアTには合計で80カ所ものスポ
ット溶接箇所w、w…が存在しており、本発明に関わる
多点溶接品の判定装置および判定方法は、これら80カ
所全てのスポット溶接箇所w、w…を対象として、ドア
Tにおける溶接状態の良否の判定を実施するものであ
る。
Here, the door T of the automobile is assembled by welding a plurality of parts to each other and includes the afterhem / multi-spot welding (6 places) performed at the station S described above. As shown in (a) and (b), there are a total of 80 spot welding points w, w ... On the door T, and the multi-point welded article determination device and determination method according to the present invention are The quality of the welding state of the door T is determined for all 80 spot welding points w, w ...

【0010】なお、図3(a)および(b)において、
・で示した位置は上述の如く溶接箇所w、w…であり、
○で示した位置は上述したクランパC、C…によるクラ
ンプ位置c、c…であり、◎で示した位置は後述するイ
ンパルスハンマー1による加振点Vであり、さらに●で
示した位置は後述する加速度ピックアップ2、2…によ
る計測点M1 、M2 、M3 、M4 、M5 、M6 、M7 で
ある。
In FIGS. 3 (a) and 3 (b),
The positions indicated by are the welding points w, w ...
The positions indicated by ○ are the clamp positions c, c ... By the clampers C, C, ..., The positions indicated by ◎ are the excitation points V by the impulse hammer 1 described later, and the positions indicated by ● are described later. The measurement points M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7 by the acceleration pickups 2, 2, ...

【0011】図4に示すように、ステーションSには1
個のインパルスハンマー1と、7個の加速度ピックアッ
プ2、2…とが設けられている。上記インパルスハンマ
ー1は、ステーションSにロックされた状態のドアTに
対して、上述した加振点V(図3参照)を打撃する位置
に配設されており、また加速度ピックアップ2、2…
は、ステーションSにロックされた状態のドアTに対し
て、上述した計測点M1 〜M7 (図3参照)と各々接触
する位置に配設されている。
As shown in FIG.
An impulse hammer 1 and seven acceleration pickups 2, 2, ... Are provided. The impulse hammer 1 is arranged at a position where the door T locked in the station S strikes the above-mentioned vibration point V (see FIG. 3), and the acceleration pickups 2, 2, ...
Is arranged at a position where it comes into contact with the above-mentioned measurement points M1 to M7 (see FIG. 3) with respect to the door T locked in the station S.

【0012】なお、インパルスハンマー1の設置位置、
言い換えればドアTに対する加振点Vは、被検体として
のドアTを均一に加振し得る位置に設定されており、ま
た加速度ピックアップ2、2…の設置位置、言い換えれ
ばドアTに対する計測点M1〜M7 は、ドアTに対する
インパルスハンマー1での加振点Vへの加振により、良
好に固有振動数を測定し得る位置に設定されている。
Incidentally, the installation position of the impulse hammer 1,
In other words, the excitation point V for the door T is set at a position where the door T as the subject can be uniformly excited, and the installation position of the acceleration pickups 2, 2, ... In other words, the measurement point M1 for the door T is set. .About.M7 are set at positions where the natural frequency can be satisfactorily measured by the vibration of the door T to the vibration point V by the impulse hammer 1.

【0013】図4に示す如く、インパルスハンマー1
は、アンプA1 を介して信号処理・解析部3に接続され
ており、また各加速度ピックアップ2、2…は、それぞ
れ静電アンプA2 、A2 …を介して、インパルスハンマ
ー1と同じく信号処理・解析部3に接続されている。
As shown in FIG. 4, the impulse hammer 1
Are connected to the signal processing / analyzing unit 3 via the amplifier A1, and the acceleration pickups 2, 2 ... Are connected to the signal processing / analyzing unit via the electrostatic amplifiers A2, A2. It is connected to the section 3.

【0014】図5に示す如く、信号処理・解析部3は、
インパルスハンマー1を打撃動作させかつ加速度ピック
アップ2、2…から加速度信号を取り出す加振・振動検
出部3Aと、この加振・振動検出部3Aからの加速度信
号を高速フーリエ変換処理してドアTの周波数特性を得
るFFT処理部3Bとを有している。
As shown in FIG. 5, the signal processing / analyzing unit 3 is
Excitation / vibration detection unit 3A for striking impulse hammer 1 and extracting acceleration signals from acceleration pickups 2, 2 ..., and fast Fourier transform processing of the acceleration signals from this excitation / vibration detection unit 3A for door T It has an FFT processing unit 3B for obtaining frequency characteristics.

【0015】さらに、信号処理・解析部3は、FFT処
理部3Bにおいて得られたドアTの周波数特性を記憶す
るデータ記憶部3Cと、このデータ記憶部3Cから取り
出したドアTの周波数特性を良品の周波数特性と比較し
て溶接状態の良否を判定するOK/NG判定部3Dとを備え
ている。
Further, the signal processing / analyzing unit 3 stores the frequency characteristic of the door T obtained by the FFT processing unit 3B in a data storage unit 3C and the frequency characteristic of the door T taken out from the data storage unit 3C. The OK / NG determination unit 3D that determines the quality of the welding state by comparing the frequency characteristics of

【0016】また加振・振動検出部3Aには、上述した
アンプA1 および静電アンプA2 、A2 …を介して、イ
ンパルスハンマー1および加速度ピックアップ2、2…
が接続されている一方、OK/NG判定部3Dには、このOK
/NG判定部3Dにおける判定結果に基づいてドアTにお
ける溶接状態の良否を表示する表示部4が接続されてい
る。
Further, in the vibration / vibration detecting portion 3A, the impulse hammer 1 and the acceleration pickups 2, 2 ... Are connected via the above-mentioned amplifier A1 and electrostatic amplifiers A2, A2.
Is connected to the OK / NG judgment unit 3D,
A display unit 4 that displays the quality of the welding state of the door T based on the determination result of the / NG determination unit 3D is connected.

【0017】上記信号処理・解析部3と、表示部4とに
よって制御・解析手段5が構成されており、さらに上述
したインパルスハンマー1、加速度ピックアップ2、2
…、および制御・解析手段5によって、本発明に関わる
多点溶接品の判定装置10が構成されている。
The signal processing / analyzing section 3 and the display section 4 constitute a control / analyzing means 5, and further the impulse hammer 1, the acceleration pickups 2 and 2 described above.
, And the control / analysis means 5 constitute a multi-point welded article determination device 10 according to the present invention.

【0018】上述した構成の判定装置10において、ド
アTにおける溶接状態の良否を判定するには、ドアTに
おける加振点Vを加振する工程、ドアTにおける計測点
M1〜M7 の振動加速度を検出する工程、計測点M1 〜
M7 における振動加速度を高速フーリエ変換処理してド
アTの周波数特性を得る工程、そして溶接状態の良否に
より応答性の変化する特定周波数での応答性の変化に基
づいてドアTにおける溶接状態の良否を判定する工程と
を必要としている。
In the determination device 10 having the above-described structure, in order to determine the quality of the welding state at the door T, the step of exciting the excitation point V on the door T and the vibration acceleration of the measurement points M1 to M7 on the door T are determined. Detecting process, measurement point M1 ~
The process of obtaining the frequency characteristic of the door T by subjecting the vibration acceleration in M7 to the fast Fourier transform process, and the response of the door T depending on the quality of the welding state. And a judgment step are required.

【0019】まず、ステーションSに搬入されたドアT
を、クランパC、C…によってロックし、次いで電極
(スポット溶接ガン)E、E…によってスポット溶接を
実施したのち、上記クランパC、C…を解放動作させる
前に、ドアTにおける加振点Vを、インパルスハンマー
1によって打撃し、この加振に対する計測点M1 〜M7
での応答を、加速度ピックアップ2、2…によって取り
出す。
First, the door T carried into the station S
Are locked by the clampers C, C ... And then spot welding is performed by the electrodes (spot welding guns) E, E ... Before the releasing operation of the clampers C, C. Is struck by the impulse hammer 1, and measurement points M1 to M7 for this vibration are applied.
The response at is picked up by the acceleration pickups 2, 2, ....

【0020】こののち、クランパC、C…が解放され
て、ドアTが次工程に向けて搬出される前に、制御・解
析手段5の信号処理・解析部3において、ドアTが良品
であるか否かの判定が為され、その判定結果は表示部4
において、例えば不良品と判断された場合に表示ランプ
を点灯させる等の方法でオペレータに知らされる。
After that, the clampers C, C ... Are released, and before the door T is carried out for the next process, the door T is a good product in the signal processing / analyzing unit 3 of the control / analysis means 5. It is determined whether or not the result is displayed on the display unit 4.
In this case, the operator is informed by, for example, turning on the display lamp when it is determined that the product is defective.

【0021】ところで、各加速度ピックアップ2、2…
からの加速度信号は、信号処理・解析部3の加振・振動
検出部3Aに取り込まれたのち、FFT処理部3Bにお
いて高速フーリエ変換処理され、この高速フーリエ変換
処理によって得られたドアTの周波数特性は、一旦デー
タ記憶部3Cに格納されたのち、溶接状態の良否を判定
するべく、OK/NG判定部3Dにおいて、良品のドアにお
ける周波数特性との比較が為される。
By the way, each of the acceleration pickups 2, 2, ...
The acceleration signal from is taken into the vibration / vibration detecting unit 3A of the signal processing / analyzing unit 3 and is then subjected to fast Fourier transform processing in the FFT processing unit 3B. The frequency of the door T obtained by this fast Fourier transform processing. The characteristics are once stored in the data storage unit 3C, and then compared with the frequency characteristics of a non-defective door in the OK / NG determination unit 3D in order to determine the quality of the welding state.

【0022】ここで、ドアTにおける良品と不良品との
周波数特性の相違を把握するべく、前工程で溶接箇所7
4点の全てを良好に溶接した良品10枚と、図3(a)
に示す溶接箇所w′のみ未溶接の不良品1枚と、さらに
良品を9枚とを順次判定装置1に通して、良品の周波数
特性と不良品の周波数特性との比較を行なった。
Here, in order to understand the difference in frequency characteristics between the good product and the defective product at the door T, the welding point 7 is used in the previous step.
Fig. 3 (a) with 10 sheets of good products in which all four points were welded well
One defective product not welded only at the welding point w'shown in (1) and nine more good products were sequentially passed through the judging device 1 to compare the frequency characteristic of the good product with the frequency characteristic of the defective product.

【0023】図6は、周波数を横軸とし、加速度ピック
アップで取り出した加速度応答を加振力に対して表した
イナータンス値を縦軸とした図に、合計19枚の良品に
おける計測点M1(図3(b)参照)での周波数特性を
重ね書きしたものであり、図中における1p、2p、3
p、4p、5p、6pは、19枚の良品におけるピーク
周波数を示している。
FIG. 6 is a diagram in which the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents the inertance value which represents the acceleration response extracted by the acceleration pickup with respect to the excitation force. 3 (b)), the frequency characteristics in FIG.
p, 4p, 5p, and 6p show the peak frequencies of 19 non-defective products.

【0024】図7は、図6と同様、横軸を波数、縦軸を
イナータンス値とした図に、19枚の良品における計測
点M1での周波数特性と、1枚の不良品における計測点
M1での周波数特性とを重ね書きしたもので、この図か
ら明らかなように、良品と不良品との計測点M1におけ
る周波数特性の間には、ピーク周波数5pおよび6pに
おいて大きな差異が認められる。
Similar to FIG. 6, FIG. 7 is a diagram in which the horizontal axis is the wave number and the vertical axis is the inertance value. The frequency characteristics at the measurement point M1 of 19 good products and the measurement point M1 of one defective product are shown. As is clear from this figure, there is a large difference between the frequency characteristics at the measurement point M1 of the non-defective product and the defective product at the peak frequencies 5p and 6p.

【0025】そこで、信号処理・解析部3のOK/NG判定
部3Dにおいて、被検体であるドアTの周波数特性にお
けるピーク周波数5pおよび6pのイナータンス値を、
良品の周波数特性におけるピーク周波数5pおよび6p
のイナータンス値と比較することによって、ドアTが良
品であるか否かの判別を行なうことができる。
Therefore, in the OK / NG determination section 3D of the signal processing / analyzing section 3, the inertance values of the peak frequencies 5p and 6p in the frequency characteristic of the door T which is the subject are
Peak frequencies 5p and 6p in the frequency characteristics of non-defective products
It is possible to determine whether the door T is a non-defective product by comparing it with the inertance value of.

【0026】良品/不良品の判別は、良品19枚におけ
るピーク周波数5p、6pのイナータンス値の平均値
x、標準偏差u、自由度N、F分布判定値F0 (19自
由度、5%棄却)を求め、これらを用いて棄却限界法か
ら決定した基準値に基づいて行なわれる。なお、上記基
準値は下式を用いて算出される。
The non-defective product / defective product is discriminated by the average value x of inertance values of the peak frequencies 5p and 6p of 19 non-defective products, standard deviation u, degree of freedom N, F distribution determination value F0 (19 degrees of freedom, 5% rejection) Is obtained and is used based on the standard value determined from the critical limit method. The reference value is calculated using the following formula.

【0027】 下表は、前工程における溶接箇所74点のうち73点を
良好に溶接し、かつ溶接箇所w′(図3(a)参照)の
みを消耗した溶接チップを用いて故意に溶接不良とした
被検体を判定装置1に通し、良品/不良品の判別を試み
た結果を示しており、この表から明らかなように、被検
体におけるピーク周波数5p、6pのイナータンス値
は、共に基準値を大きく下回っており、もって被検体を
不良品と判定することができる。
[0027] The following table shows that 73 out of the 74 welding points in the previous process were welded well, and the welding points which were consumed only at the welding points w ′ (see FIG. 3 (a)) were used to intentionally cause welding defects. The results of trying to discriminate between non-defective products and defective products by passing the sample through the determination device 1 are shown. As is clear from this table, the inertance values of the peak frequencies 5p and 6p in the sample are both well below the reference value. Therefore, the subject can be determined to be defective.

【0028】 なお、原則的には特定の計測点における全てのピーク周
波数におけるイナータンス値が、良品における全てのピ
ーク周波数におけるイナータンス値と同一でなければ、
被検体は不良品として判別されることとなるが、良品に
おけるデータにおいてもバラツキが存在し、ある分布を
持つことが多いので、実際の判定装置1においては上述
の如く統計的な棄却限界法を用いて、良品/不良品の判
別を行なっている。また、溶接点の不具合は多点溶接品
の剛性を低下させる方向に作用するので、イナータンス
の低下やピーク周波数の低周波数側へのシフトを、上述
したように判断材料として利用しているものである。
[0028] In principle, if the inertance values at all peak frequencies at a specific measurement point are not the same as the inertance values at all peak frequencies for non-defective products,
Although the object will be discriminated as a defective product, there are variations in the data in the non-defective product and often have a certain distribution. Therefore, in the actual determination device 1, the statistical rejection limit method is used as described above. It is used to discriminate good products / defective products. In addition, since the defect of the welding point acts in the direction of decreasing the rigidity of the multi-point welded product, the decrease in inertance or the shift of the peak frequency to the low frequency side is used as a judgment material as described above. is there.

【0029】ところで、ドアTの如き多点溶接品におい
ては、1点のみの溶接点に不具合があっても不良品とな
ることは言うまでもない。また、1点でも溶接点に不具
合があると多点溶接品の剛性が変化するのであるが、こ
の剛性の変化の度合いは各々の溶接点における多点溶接
品への寄与度に比例し、寄与度の大きな溶接点の不具合
ほど剛性の変化が大きくなものとなる。一方、被検体が
良品か否かの判定は、上述のように良品との間における
同一の計測点での周波数特性の比較によって行なわれる
が、寄与度の高い溶接点では溶接の不具合が主ピーク周
波数の変化として現われ、また寄与度の低い溶接点では
ピーク順位の低い周波数の変化として現われるので、検
出感度を向上させる目的からは、なるべくピーク順位の
高い周波数の得られる計測点を選定することが好ましい
ことは言うまでもない。
By the way, it goes without saying that a multi-point welded product such as the door T will be a defective product even if there is a defect at only one welding point. In addition, the rigidity of a multi-point welded product changes even if there is a defect in even one welding point. The degree of this change in rigidity is proportional to the contribution to the multi-point welded product at each welding point, The greater the degree of failure of the welding point, the greater the change in rigidity. On the other hand, whether or not the specimen is a non-defective product is determined by comparing the frequency characteristics at the same measurement point with the non-defective product as described above, but at the welding point where the contribution is high, the welding defect is the main peak. It appears as a change in frequency, and it also appears as a change in frequency with a low peak rank at a welding point with a low contribution.For the purpose of improving detection sensitivity, select a measurement point that gives a frequency with a high peak rank. Needless to say, it is preferable.

【0030】さらに、上述の如く被検体と良品との間に
おいて、同一の計測点での周波数特性を比較する際、ピ
ーク周波数の大きなものから小さなものへ、順次比較し
て行くことにより、寄与度の高い溶接点から寄与度の低
い溶接点まで、被検体の全ての溶接箇所における不具合
を検出することができる。また、多くの計測点を用い、
被検体と良品との間で各計測点におけるピーク周波数を
比較することにより、被検体における溶接点の不具合を
検出することも可能である。なお、本判定装置の導入初
期においては、多くの計測点を用いての計測、比較を実
施し、判定を繰り返して行くことにより、溶接装置等の
特性に従って必要とする計測点が自ずと選定されること
なる。
Furthermore, as described above, when comparing the frequency characteristics at the same measurement point between the test object and the non-defective item, the contribution rate is increased by sequentially comparing the peak frequency with the peak frequency to the peak frequency with the smaller peak frequency. It is possible to detect defects at all the welding points of the object from the high welding point to the low contribution point. Also, using many measurement points,
By comparing the peak frequency at each measurement point between the test object and the non-defective product, it is possible to detect the defect at the welding point in the test object. In addition, in the early stage of the introduction of this determination device, measurement and comparison are carried out using many measurement points, and the determination is repeated, so that the required measurement points are automatically selected according to the characteristics of the welding device. It will be different.

【0031】一方、制御・解析手段3のデータ記憶部3
Cには、FFT処理部3Bでの高速フーリエ変換処理に
よって得られた周波数特性が格納されるが、このデータ
記憶部3Cに格納される周波数特性は、スペクトラムデ
ータあるいはイナータンス値のいずれの形であっても良
い。被検体に対する加振が均一な場合には、スペクトラ
ムデータを用いて直接に判定することが可能であり、ま
た加振が不均一な場合には、加振と応答との両スペクト
ラムデータからイナータンス値を演算し、この結果に基
づいて良品/不良品の判定を下すことができる。また、
イナータンス値であれば、加振の均一、不均一に関わら
ず利用することが可能であり、さらに判定時に演算を繰
り返し行なう必要がないために、判定の高速化が可能と
なる。
On the other hand, the data storage section 3 of the control / analysis means 3
The frequency characteristic obtained by the fast Fourier transform processing in the FFT processing unit 3B is stored in C. The frequency characteristic stored in the data storage unit 3C is in the form of spectrum data or inertance value. May be. If the excitation to the subject is uniform, it is possible to make a determination directly using the spectrum data.If the excitation is not uniform, the inertance value can be determined from both the excitation and response spectrum data. Can be calculated, and a non-defective product / defective product can be determined based on this result. Also,
The inertance value can be used regardless of whether the vibration is uniform or not, and since it is not necessary to repeatedly perform the calculation at the time of judgment, the judgment can be speeded up.

【0032】上述した如く、本発明では被検体としての
多点溶接品を加振し、その加振に対する応答に基づい
て、多数に及ぶ溶接点を同時に評価しているので、多点
溶接品を瞬時にして検査することができ、もって生産ラ
イン上での多点溶接品に対する全数検査が可能となる。
As described above, according to the present invention, a multi-point welded product as an object is vibrated and a large number of welding points are evaluated simultaneously based on the response to the vibration. It is possible to inspect in an instant, so that it is possible to perform 100% inspection on multi-point welded products on the production line.

【0033】また、本発明では、内部パーツのように他
のパーツの影になる溶接点の検査も可能であり、さらに
良好に固有振動数を測定し得る全ての計測点において、
被検体と良品との周波数特性の比較を行なうことで、い
かなる被検体における溶接点の不具合をも瞬時にして判
別することができ、もって大型の多点溶接品や、溶接点
が極めて多い多点溶接品を対象としても、有効に溶接状
態の良否を判定することができる。
Further, according to the present invention, it is possible to inspect a welding point which is a shadow of another part such as an internal part, and further, at all measuring points where the natural frequency can be measured satisfactorily,
By comparing the frequency characteristics of the test object and the non-defective product, it is possible to instantly determine the defect of the welding point in any test object. Therefore, a large number of multi-point welded products and a large number of welding points Even for a welded product, it is possible to effectively determine the quality of the welded state.

【0034】また、本発明によれば、溶接点の評価に止
まらず、多点溶接品(溶接加工品や溶接製品)そのもの
の評価が可能となるので、検査装置の設置台数が少なく
て済み、併せて生産ラインに付加するのみで検査が可能
なので、検査装置以外の装置や特殊な治具等を必要とせ
ず、もって設備の大形化や複雑化を招くことがなく、さ
らに生産ラインから独立しているために、ライン設備の
消耗や交換等による経時変化に影響されることなく、常
に高い精度、確度での検査が可能となる。
Further, according to the present invention, it is possible to evaluate not only the welding point but also the multi-point welded product (welding product or welded product) itself. In addition, since it can be inspected by simply adding it to the production line, it does not require any equipment other than inspection equipment or special jigs, so it does not cause the equipment to become large or complicated and is independent from the production line. Therefore, it is possible to always perform inspection with high accuracy and accuracy without being affected by changes over time due to wear and replacement of line equipment.

【0035】また、本発明は自動車ボディーのドアのみ
を判定の対象とするものではなく、ドア以外の自動車用
閉鎖体あるいは自動車用蓋体は勿論のこと、事務機や家
具等の各種スチール製品、自動販売機やコンピューター
等における各種筐体、さらには各種家電製品の製造工程
においても、様々な多点溶接品の判定装置および判定方
法として有効に適用し得ることは言うまでもない。
Further, the present invention is not intended to judge only the door of the vehicle body, and not only the closing body for the vehicle other than the door or the lid for the vehicle, but also various steel products such as office machines and furniture, It goes without saying that the invention can be effectively applied as a determination device and determination method for various multi-spot welded products in various housings of vending machines, computers, etc., and also in manufacturing processes of various home appliances.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上、詳述した如く、本発明に関わる多
点溶接品の判定装置は、加振点を加振するインパルスハ
ンマーと、計測点の振動を検出する加速度ピックアップ
と、加振・振動検出部3A、FFT処理部3B、データ
記憶部3C、OK/NG判定部3Dおよび表示部4を備えて
成る制御・解析手段5とを具備している。また、本発明
に関わる多点溶接品の判定方法は、加振点を加振する工
程と、計測点の振動加速度を検出する工程と、多点溶接
品の周波数特性を得る工程と、多点溶接品の溶接状態の
良否を判定する工程とを含んでいる。上記構成の本発明
では、被検体としての多点溶接品を加振し、その加振に
対する応答に基づいて、多数に及ぶ溶接点を同時に評価
しているので、多点溶接品を瞬時にして検査することが
できる。また、上記構成の本発明では、個々の溶接点に
対する評価に止まらず、多点溶接品そのものの評価が可
能となるため検査装置の設置台数が少なくて済み、併せ
て生産ラインに付加するのみで検査が可能なため、検査
装置以外の装置や特殊な治具等を必要とすることがな
い。かくして、本発明に関わる多点溶接品の判定装置お
よび判定方法によれば、多点溶接品におけるスポット溶
接部の良否を、設備の大形化や複雑化等を招くことな
く、短時間で判定することが可能となる。
As described above in detail, the apparatus for determining a multi-point welded product according to the present invention includes an impulse hammer for exciting a vibration point, an acceleration pickup for detecting a vibration at a measurement point, and a vibration / It is provided with a vibration detection unit 3A, an FFT processing unit 3B, a data storage unit 3C, an OK / NG determination unit 3D, and a control / analysis unit 5 including a display unit 4. Further, the method for determining a multi-point welded product according to the present invention includes a step of exciting a vibration point, a step of detecting a vibration acceleration at a measurement point, a step of obtaining frequency characteristics of a multi-point welded article, and a multi-point And a step of determining whether the welded state of the welded product is good or bad. In the present invention having the above-mentioned configuration, the multi-point welded article as an object is vibrated, and based on the response to the vibration, since a large number of welding points are evaluated at the same time, the multi-point welded article is instantly made. Can be inspected. Further, in the present invention having the above-mentioned configuration, it is possible to evaluate not only the individual welding points but also the multi-point welded product itself, so that the number of installed inspection devices is small, and only by adding them to the production line. Since the inspection is possible, there is no need for a device other than the inspection device or a special jig. Thus, according to the determination device and the determination method of the multi-point welded product according to the present invention, the quality of the spot welded part in the multi-point welded product is determined in a short time without causing an increase in the size and complexity of the equipment. It becomes possible to do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に関わる多点溶接品の判定装置および判
定方法の適用されたアフターヘム・マルチスポットステ
ーションを示す概念的な平面図。
FIG. 1 is a conceptual plan view showing an afterhem / multi-spot station to which a determination apparatus and a determination method for a multi-spot welded product according to the present invention are applied.

【図2】アフターヘム・マルチスポットステーションを
示す概念的な断面側面図。
FIG. 2 is a conceptual sectional side view showing an afterhem multi-spot station.

【図3】(a)および(b)は多点溶接品としてのドア
のインナー面およびアウター面を示す全体図。
3A and 3B are overall views showing an inner surface and an outer surface of a door as a multi-point welded product.

【図4】本発明に関わる多点溶接品の判定装置を概念的
に示す全体図。
FIG. 4 is an overall view conceptually showing a multi-point welded article determination device according to the present invention.

【図5】本発明に関わる多点溶接品の判定装置における
処理手順を示す概念図。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a processing procedure in a multi-point welded product determination device according to the present invention.

【図6】複数の良品の周波数特性を重ね書きした周波数
とイナータンス値との関係を表す図。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an inertance value and a frequency in which frequency characteristics of a plurality of non-defective products are overwritten.

【図7】良品の周波数特性と不良品の周波数特性とを重
ね書きした周波数とイナータンス値との関係を表す図。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a frequency and an inertance value in which a frequency characteristic of a good product and a frequency characteristic of a defective product are overwritten.

【符号の説明】 1…インパルスハンマー、 2…加速度ピックアップ、 3…信号処理・解析部、 3A…加振・振動検出部、 3B…FFT処理部、 3C…データ記憶部、 3D…OK/NG判定部、 4…表示部、 5…制御・解析手段、 10…判定装置、 S…アフターヘム・マルチスポットステーション、 T…ドア(多点溶接品)、 V…加振点、 M1 、M2 、M3 、M4 、M5 、M6 、M7 …計測点。[Explanation of Codes] 1 ... Impulse hammer, 2 ... Acceleration pickup, 3 ... Signal processing / analysis unit, 3A ... Excitation / vibration detection unit, 3B ... FFT processing unit, 3C ... Data storage unit, 3D ... OK / NG determination Parts, 4 ... Display part, 5 ... Control / analysis means, 10 ... Judgment device, S ... Afterhem / multi-spot station, T ... Door (multi-point welded product), V ... Excitation point, M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7 ... Measuring points.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多点溶接品における所定の加振点を
打撃によって加振するインパルスハンマーと、 多点溶接品における所定の計測点に接触してインパルス
ハンマーの打撃に基づく多点溶接品の振動を検出する加
速度ピックアップと、 インパルスハンマーを打撃動作させるとともに加速度ピ
ックアップから加速度信号を取り出す加振・振動検出部
と、この加振・振動検出部からの加速度信号を高速フー
リエ変換処理して多点溶接品の周波数特性を得るFFT
処理部と、このFFT処理部において得られた多点溶接
品の周波数特性を記憶するデータ記憶部と、このデータ
記憶部から取り出した多点溶接品の周波数特性を良品の
多点溶接品における周波数特性と比較して溶接状態の良
否を判定するOK/NG判定部と、このOK/NG判定部におけ
る判定結果に基づいて多点溶接品における溶接状態の良
否を表示する表示部とを備えた制御・解析手段と、 を具備して成ることを特徴とする多点溶接品に対する溶
接状態の判定装置。
1. An impulse hammer that vibrates a predetermined excitation point in a multi-point welded product by striking, and vibration of a multi-point welded product that is brought into contact with a predetermined measurement point in the multi-point welded product based on the impact of the impulse hammer. The acceleration pickup that detects the vibration, the excitation / vibration detection unit that drives the impulse hammer and extracts the acceleration signal from the acceleration pickup, and the acceleration signal from the excitation / vibration detection unit is processed by fast Fourier transform to perform multi-point welding. FFT to obtain the frequency characteristics of the product
The processing unit, the data storage unit that stores the frequency characteristics of the multi-point welded product obtained in the FFT processing unit, and the frequency characteristic of the multi-point welded product extracted from the data storage unit to the frequency of the non-defective multi-point welded product. Control with an OK / NG determination unit that determines the quality of the welding state by comparing with the characteristics and a display unit that displays the quality of the welding state of the multi-point welded product based on the determination result of this OK / NG determination unit A welding state determination device for multi-point welded articles, characterized by comprising analysis means.
【請求項2】 多点溶接品における所定の加振点を
加振する工程と、 この工程に次いで、多点溶接品における所定の計測点の
振動加速度を検出する工程と、 この工程に次いで、計測点における振動加速度を高速フ
ーリエ変換処理して、多点溶接品における周波数特性を
得る工程と、 この工程に次いで、多点溶接品の周波数特性における、
事前に複数の多点溶接品の周波数特性を比較して選ん
だ、溶接状態の良否により応答性の変化する特定周波数
での応答性の変化に基づいて、多点溶接品における溶接
状態の良否を判定する工程と、 を含んで成ることを特徴とする多点溶接品に対する溶接
状態の判定方法。
2. A step of exciting a predetermined excitation point in a multi-point welded product, a step of detecting the vibration acceleration at a predetermined measurement point in the multi-point welded article, and a step of detecting the vibration acceleration of the predetermined measurement point in the multi-point welded article. A process of obtaining the frequency characteristic of a multi-point welded product by subjecting the vibration acceleration at the measurement point to a fast Fourier transform process, and following this process, in the frequency characteristic of the multi-point welded product,
Based on the change in response at a specific frequency, which was selected by comparing the frequency characteristics of multiple multi-point welded products in advance and the response changes depending on the quality of the welded state, the quality of the welded state of the multi-point welded product is determined. A method for determining a welding state for a multi-spot welded article, comprising: a determining step.
JP7333314A 1995-12-21 1995-12-21 Apparatus and method for determining welding state for multi-point welded product Pending JPH09171007A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7333314A JPH09171007A (en) 1995-12-21 1995-12-21 Apparatus and method for determining welding state for multi-point welded product

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7333314A JPH09171007A (en) 1995-12-21 1995-12-21 Apparatus and method for determining welding state for multi-point welded product

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09171007A true JPH09171007A (en) 1997-06-30

Family

ID=18264729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7333314A Pending JPH09171007A (en) 1995-12-21 1995-12-21 Apparatus and method for determining welding state for multi-point welded product

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09171007A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012169526A1 (en) * 2011-06-07 2012-12-13 株式会社エフテック Welding inspection device
CN105378425A (en) * 2013-07-09 2016-03-02 福特全球技术公司 System and method for characterizing surfaces using size data
US10254251B2 (en) 2016-10-27 2019-04-09 Hyundai Motor Company Joining quality diagnosis device of panel element

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012169526A1 (en) * 2011-06-07 2012-12-13 株式会社エフテック Welding inspection device
JP2012255654A (en) * 2011-06-07 2012-12-27 F Tech:Kk Weld check apparatus
CN105378425A (en) * 2013-07-09 2016-03-02 福特全球技术公司 System and method for characterizing surfaces using size data
EP3019823A4 (en) * 2013-07-09 2017-03-01 Ford Global Technologies, LLC System and method for characterizing surfaces using size data
CN105378425B (en) * 2013-07-09 2019-07-26 福特全球技术公司 The system and method on surface are characterized using dimension data
US10378874B2 (en) 2013-07-09 2019-08-13 Ford Global Technologies, Llc System and method for characterizing surfaces using size data
US10254251B2 (en) 2016-10-27 2019-04-09 Hyundai Motor Company Joining quality diagnosis device of panel element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4419562A (en) Nondestructive real-time method for monitoring the quality of a weld
US7694568B2 (en) Method for the nondestructive material testing of highly pure polycrystalline silicon
Rummel et al. The detection of fatigue cracks by nondestructive testing methods
US4744250A (en) Method for classification of point and elongated single defects in workpieces by means of ultrasonics
CN107478722A (en) A kind of new resonance acoustics the cannot-harm-detection device
Ling et al. Input electrical impedance as quality monitoring signature for characterizing resistance spot welding
US12175649B2 (en) Characterization and classification of spot welds by ultrasonic diagnostic techniques
US5121339A (en) Laser weld fault detection system
KR20220067923A (en) Measuring system and method of metal magneto resonance testing
CN112378930A (en) Pulse laser-based cladding layer surface and deep layer flaw detection method
JPH09171008A (en) Product inspection method
JPH09171007A (en) Apparatus and method for determining welding state for multi-point welded product
JP2007040781A (en) Impact inspection device and impact inspection method
JP4410037B2 (en) Ultrasonic flaw detection method and ultrasonic flaw detection apparatus
KR101657257B1 (en) Apparatus for detecting welding defects of cutting tool
JP3901854B2 (en) Quality inspection method for friction welding parts
JPH09325136A (en) Automatic defect evaluation method for centrifugal impeller
JPH08278293A (en) Method and device for nondestructive test for characteristicof processed material made of metal
US4850921A (en) Full automatic total inspection system for implosion-protected cathode-ray tube
Reschke et al. Transient dynamic analysis: Performance evaluation of tactile measurement
JP7471043B2 (en) System for and method of hammering inspection of an article
JPS62114786A (en) Method for monitoring processing condition
JP2003279546A (en) Inspection method for lap resistance welding part and device therefor
JPH04320958A (en) Method for inspecting product acoustically
Na et al. Design and development of high frequency matrix phased-array ultrasonic probes