特開2024-177867IP Force 特許公報全文掲載

ホーム > 特許ランキング > 株式会社神戸製鋼所 > 特開2024-177867

技術分野

異種金属接合継手の検査方法、異種金属接合継手の検査装置、溶接方法及び溶接システム

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】異種金属同士をスポット溶接する際に、継手強度を高い信頼性で検査でき、しかも、溶接後の即時の検査が可能で自動化が容易な異種金属接合継手の検査方法、異種金属接合継手の検査装置、溶接方法及び溶接システムを提供する。
【解決手段】板厚方向に貫通孔１１ａを有する少なくとも１枚の鋼製の第１部材１１と、非鉄金属製の第２部材１３とを互いに重ね合わせた板組が、貫通孔１１ａの位置でスポット溶接された異種金属接合継手の検査方法は、スポット溶接により形成された溶接金属１５が、第１部材１１の第２部材１３とは反対側の表面から突出した突出高さＨを計測し、計測した突出高さＨに応じてスポット溶接の溶接状態を判定するようにした。
【選択図】図１

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

したＤＡＳＷ、レーザー溶接やハイブリッド溶接によるスポット溶接法によれば、鋼材とアルミニウム等の軽金属とを強固に接合できる。しかしながら、これら接合方法、接合機構においては、標準的な継手の検査方法が未だ確立されていない。一方で、従来から広く使用される抵抗スポット溶接による継手の検査方法はいくつか存在し、たがねによる破壊試験、超音波探傷試験（ＵＴ：Ultrasonic Testing）等による溶接部の非破壊検査が知られている。その他にも、放射線透過試験（ＲＴ:Radiographic Testing）、磁気探傷試験（ＭＴ:Magnetic Particle Testing）等の非破壊検査も知られている。しかし、これらの方法をＤＡＳＷに適用するには、以下に示す課題がある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明は下記の構成からなる。 （１） 板厚方向に貫通孔を有する少なくとも１枚の鋼製の第１部材と、非鉄金属製の第２部材とを互いに重ね合わせた板組が、前記貫通孔の位置でスポット溶接された異種金属接合継手の検査方法であって、 前記スポット溶接により形成された溶接金属が、前記第１部材の前記第２部材とは反対側の表面から突出した突出高さを計測し、 計測した前記突出高さに応じて前記スポット溶接の・・・　続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明によれば、異種金属同士をスポット溶接する際に、継手強度を高い信頼性で検査できる。しかも、溶接後の即時の検査が可能で、自動化も容易となる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

知財ポータルサイト IP Force にログインして確認する (無料)

この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 図１は、異種金属接合継手の要部を示す断面図である。
【図2】 図２は、図１に示す異種金属接合継手の平面図である。
【図3A】 図３Ａは、貫通孔を有する鋼板とアルミニウム板との異種金属接合継手の形成手順を示す工程説明図である。
【図3B】 図３Ｂは、貫通孔を有する鋼板とアルミニウム板との異種金属接合継手の形成手順を示す工程説明図である。
【図3C】 図３Ｃは、貫通孔を有する鋼板とアルミニウム板との異種金属接合継手の形成手順を示す工程説明図である。
【図4】 図４は、高さ計測器が設けられた溶接ロボットを含む溶接システムの概略構成図である。
【図5】 図５は、接合体の異種金属接合継手を、高さ計測器により高さ計測する様子を模式的に示す説明図である。
【図6】 図６は、異種金属接合継手の検査方法の基本的な手順を示すフローチャートである。
【図7】 図７は、接合体の異種金属接合継手を、表側と裏側から高さ計測器により高さ計測する様子を模式的に示す説明図である。
【図8A】 図８Ａは、正常と判定された異種金属接合継手の切断面の断面写真である。
【図8B】 図８Ｂは、不良と判定された異種金属接合継手の切断面の断面写真である。
【図9】 図９は、高さ計測器からの計測データにより求めた高さプロファイルを示すグラフである。
【図10】 図１０は、高さプロファイルと基準高さ分布とを示すグラフである。
【図11】 図１１は、高さプロファイルと基準高さ分布とを示すグラフである。
【図12】 図１２は、第１部材の貫通孔を溶接前に計測した場合の高さプロファイルを示す説明図である。
【図13】 図１３は、図１２に示す中心線に基づき作成した基準高さ分布を示す説明図である。
【図14】 図１４は、計測された高さプロファイルと図１３に示す基準高さ分布とを比較した様子を示す説明図である。
【図15】 図１５は、計測された高さプロファイルと図１３に示す基準高さ分布とを比較した様子を示す説明図である。
【図16】 図１６は、溶接部の突出形状を溶接後に計測した場合の高さプロファイルを示す説明図である。
【図17】 図１７は、図１５に示す中心線に基づき作成した基準高さ分布を示す説明図である。
【図18】 図１８は、計測された高さプロファイルから抽出した代表点の位置関係を、基準と比較する様子を示す説明図である。
【図19】 図１９は、計測された高さプロファイルから抽出した代表点の位置関係を、基準と比較する様子を示す説明図である。
【図20】 図２０は、溶接後に計測した溶接金属の高さプロファイルと、溶接前の溶接位置である貫通孔を計測した高さプロファイルを示す説明図である。
【図21】 図２１は、溶接後に第１部材の貫通孔に形成される溶接金属の体積を説明する説明図である。
【図22】 図２２は、第１部材と第２部材とを接合する溶接金属の断面図と正面図を示す説明図である。
【図23】 図２３は、溶接金属の表余盛の外縁形状をＸＹ面で示す説明図である。
【図24】 図２４は、溶接金属の表余盛の外縁形状をＸＹ面で示す説明図である。
【図25】 図２５は、予備穴の位置の検知と、溶接及び高さ計測と、不良判定された溶接部の補修工程とを含む検査手順を示すフローチャートである。
【図26】 図２６は、図２５に示す検査を１点毎から複数点を纏めて実施するように変更した検査手順を示すフローチャートである。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

１１ 第１部材 １１ａ 貫通孔 １１ｂ，１１ｃ 鍔部 １３ 第２部材 １３ａ 貫通部 １５ 溶接金属 １５ａ 表余盛 １５ｂ 裏余盛 １５ｃ 軸部 １７ 溶接トーチ １９ 溶接ワイヤ ２１ 高さ計測器 ２３ 溶接ロボット ２５ 先端軸 ２７ 接合体 ３１ 制御装置 ３３ 判定装置（判定部） ３５ ロボット制御部 ３７ 溶接制御部 １００ 異種金属接合継手 ２００ 溶接システム Ａｋ アーク Ａｔ 検査領域 Ｇ シールドガス ＬＢ レーザー光

全ての図面はログインすると無料で閲覧できます。ログイン・ユーザー登録

［広告欄］

ログインすれば広告は減ります

ログインすれば広告は減ります

Copyright © Science Impact Inc. All Rights Reserved.