特開 2023-14805 処理システム、ロボットシステム、制御装置、処理方法、制御方法、プログラム、及び記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023014805

(43)【公開日】2023-01-31

(54)【発明の名称】処理システム、ロボットシステム、制御装置、処理方法、制御方法、プログラム、及び記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   G01N 29/265 20060101AFI20230124BHJP

   B25J 13/08 20060101ALI20230124BHJP

   B25J 9/22 20060101ALI20230124BHJP

   G01N 29/11 20060101ALI20230124BHJP

   G01N 29/48 20060101ALI20230124BHJP

【ＦＩ】

G01N29/265

B25J13/08 Z

B25J9/22 A

G01N29/11

G01N29/48

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021118966

(22)【出願日】2021-07-19

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108062

【弁理士】

【氏名又は名称】日向寺 雅彦

(74)【代理人】

【識別番号】100168332

【弁理士】

【氏名又は名称】小崎 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100146592

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100157901

【弁理士】

【氏名又は名称】白井 達哲

(74)【代理人】

【識別番号】100172188

【弁理士】

【氏名又は名称】内田 敬人

(74)【代理人】

【識別番号】100197538

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 功

(72)【発明者】

【氏名】千葉 康徳

(72)【発明者】

【氏名】高橋 宏昌

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 真拡

【テーマコード（参考）】

2G047

3C707

【Ｆターム（参考）】

2G047AA06

2G047AB07

2G047BA03

2G047BB04

2G047BC03

2G047BC07

2G047BC18

2G047EA10

2G047GA04

2G047GB02

2G047GB17

2G047GE01

2G047GG20

2G047GG24

2G047GG28

2G047GG33

2G047GG38

2G047GG41

2G047GH06

3C707BS10

3C707KS03

3C707KS36

3C707LS14

3C707LT11

3C707MS15

3C707MT04

(57)【要約】

【課題】検査精度を向上可能な、処理システム、ロボットシステム、制御装置、処理方法、制御方法、プログラム、及び記憶媒体を提供する。
【解決手段】実施形態に係る処理システムは、第１方向と、第１方向と交差する第２方向と、に沿って配列された複数の検出素子を含む検出器を、所定位置に設定する。処理システムは、接合体の溶接部に対して、超音波の送信及び反射波の検出を行う探査を、検出器に実行させる。処理システムは、探査により得られた反射波の強度を示す強度データに基づいて、第１方向及び第２方向に沿う第１面における溶接部の中心位置を算出する。処理システムは、溶接部の中心位置と、第１面における検出器の位置と、の間の距離を減少させるように、第１面に沿って検出器を移動させる位置調整を実行する。処理システムは、過去の複数の位置調整における検出器の移動距離を用いて、参照距離を算出する。処理システムは、参照距離が第１閾値を超える場合、複数の移動距離の少なくとも一部を用いて所定位置を補正する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１方向と、前記第１方向と交差する第２方向と、に沿って配列された複数の検出素子を含む検出器を、所定位置に設定し、
接合体の溶接部に対して、超音波の送信及び反射波の検出を行う探査を、前記検出器に実行させ、
前記探査により得られた前記反射波の強度を示す強度データに基づいて、前記第１方向及び前記第２方向に沿う第１面における前記溶接部の中心位置を算出し、
前記中心位置と、前記第１面における前記検出器の位置と、の間の距離を減少させるように、前記第１面に沿って前記検出器を移動させる位置調整を実行する、
処理システムであって、
過去の複数の前記位置調整における前記検出器の移動距離を用いて、参照距離を算出し、
前記参照距離が第１閾値を超える場合、複数の前記移動距離の少なくとも一部を用いて前記所定位置を補正する、
処理システム。

【請求項2】

前記参照距離は、前記複数の移動距離の平均値又は前記複数の移動距離に基づく予測値である、請求項１記載の処理システム。

【請求項3】

前記複数の移動距離から外れ値を除外し、残りの前記移動距離を用いて前記参照距離を算出する、請求項１又は２に記載の処理システム。

【請求項4】

位置ずれが検出された前記接合体に対する前記位置調整の前記移動距離を前記複数の移動距離から除外し、残りの前記移動距離を用いて前記参照距離を算出する、請求項１～３のいずれか１つに記載の処理システム。

【請求項5】

１つの前記接合体における複数の前記溶接部のそれぞれに対して、前記所定位置の設定、前記探査、及び前記位置調整を実行し、
前記１つの接合体の位置ずれが検出された場合に、前記複数の溶接部の少なくとも一部に対する前記所定位置を、位置ずれ量に応じて補正する、請求項１～４のいずれか１つに記載の処理システム。

【請求項6】

前記検出器を所定姿勢に設定し、
前記強度データに基づいて、前記溶接部に対する前記検出器の傾きを算出し、
前記傾きを減少させるように前記検出器を回転させる姿勢調整を実行する、
請求項１～５のいずれか１つに記載の処理システム。

【請求項7】

過去の複数の前記姿勢調整における前記検出器の回転角度を用いて、参照角度を算出し、
前記参照角度が第２閾値を超える場合、複数の前記回転角度の少なくとも一部を用いて前記所定姿勢を補正する、
請求項６記載の処理システム。

【請求項8】

前記強度データを用いて、前記溶接部を検査する、請求項１～７のいずれか１つに記載の処理システム。

【請求項9】

前記強度データにおける強度の重心位置を前記中心位置として算出する、請求項１～８のいずれか１つに記載の処理システム。

【請求項10】

前記検出器と、前記検出器が取り付けられたマニピュレータと、を含むロボットと、
請求項１～９のいずれか１つに記載の処理システムと、
を備えたロボットシステム。

【請求項11】

所定位置で、接合体の溶接部に対して、超音波の送信及び反射波の検出を行う探査を検出器に実行させ、
前記検出器に含まれる複数の検出素子の二次元的な配列方向に沿う第１面において、前記探査の結果から算出される前記溶接部の中心位置と、前記検出器の位置と、の間の距離を減少させるように、前記検出器を移動させる位置調整を実行する、制御装置であって、
前記探査の前に、過去の複数の前記位置調整における前記検出器の移動距離を用いて、参照距離を算出し、
前記参照距離が第１閾値を超える場合、複数の前記移動距離の少なくとも一部を用いて前記所定位置を補正する、制御装置。

【請求項12】

前記探査では、前記反射波の強度を示す強度データが取得され、
前記強度データにおける強度の重心位置が、前記中心位置として算出される、請求項１１記載の制御装置。

【請求項13】

第１方向と、前記第１方向と交差する第２方向と、に沿って配列された複数の検出素子を含む検出器を、所定位置に設定し、
接合体の溶接部に対して、超音波の送信及び反射波の検出を行う探査を、前記検出器に実行させ、
前記探査により得られた前記反射波の強度を示す強度データに基づいて、前記第１方向及び前記第２方向に沿う第１面における前記溶接部の中心位置を算出し、
前記中心位置と、前記第１面における前記検出器の位置と、の間の距離を減少させるように、前記第１面に沿って前記検出器を移動させる位置調整を実行する、
処理方法であって、
過去の複数の前記位置調整における前記検出器の移動距離を用いて、参照距離を算出し、
前記参照距離が第１閾値を超える場合、複数の前記移動距離の少なくとも一部を用いて前記所定位置を補正する、
処理方法。

【請求項14】

前記複数の移動距離から外れ値を除外し、残りの前記移動距離を用いて前記参照距離を算出する、請求項１３記載の処理方法。

【請求項15】

前記検出器を所定姿勢に設定し、
前記強度データに基づいて、前記溶接部に対する前記検出器の傾きを算出し、
前記傾きを減少させるように前記検出器を回転させる姿勢調整を実行する、
請求項１３又は１４に記載の処理方法。

【請求項16】

過去の複数の前記姿勢調整における前記検出器の回転角度を用いて、参照角度を算出し、
前記参照角度が第２閾値を超える場合、複数の前記回転角度の少なくとも一部を用いて前記所定姿勢を補正する、
請求項１５記載の処理方法。

【請求項17】

前記強度データにおける強度の重心位置を前記中心位置として算出する、請求項１３～１６のいずれか１つに記載の処理方法。

【請求項18】

所定位置で、接合体の溶接部に対して、超音波の送信及び反射波の検出を行う探査を検出器に実行させ、
前記検出器に含まれる複数の検出素子の二次元的な配列方向に沿う第１面において、前記溶接部の中心位置と前記検出器の位置との間の距離を減少させるように、前記検出器を移動させる位置調整を実行する、制御方法であって、
前記探査の前に、過去の複数の前記位置調整における前記検出器の移動距離を用いて、参照距離を算出し、
前記参照距離が第１閾値を超える場合、複数の前記移動距離の少なくとも一部を用いて前記所定位置を補正する、制御方法。

【請求項19】

請求項１３～１７のいずれか１つに記載の処理方法又は請求項１８記載の制御方法をコンピュータに実行させるプログラム。

【請求項20】

請求項１３～１７のいずれか１つに記載の処理方法又は請求項１８記載の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムを記憶した記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、処理システム、ロボットシステム、制御装置、処理方法、制御方法、プログラム、及び記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

接合体を検査するロボットがある。このロボットについて、検査精度の向上が求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－２７８８０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、検査精度を向上可能な、処理システム、ロボットシステム、制御装置、処理方法、制御方法、プログラム、及び記憶媒体を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態に係る処理システムは、第１方向と、前記第１方向と交差する第２方向と、に沿って配列された複数の検出素子を含む検出器を、所定位置に設定する。前記処理システムは、接合体の溶接部に対して、超音波の送信及び反射波の検出を行う探査を、前記検出器に実行させる。前記処理システムは、前記探査により得られた前記反射波の強度を示す強度データに基づいて、前記第１方向及び前記第２方向に沿う第１面における前記溶接部の中心位置を算出する。前記処理システムは、前記溶接部の中心位置と、前記第１面における前記検出器の位置と、の間の距離を減少させるように、前記第１面に沿って前記検出器を移動させる位置調整を実行する。前記処理システムは、過去の複数の前記位置調整における前記検出器の移動距離を用いて、参照距離を算出する。前記処理システムは、前記参照距離が第１閾値を超える場合、複数の前記移動距離の少なくとも一部を用いて前記所定位置を補正する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施形態に係るロボットシステムを示す模式図である。

【図2】検出器及び接合体の構造を示す模式図である。

【図3】実施形態に係る処理システムの動作を説明するための模式図である。

【図4】探査により得られた強度データを例示する模式図である。

【図5】実施形態のロボットシステムによる検査処理を示すフローチャートである。

【図6】強度データを処理して得られた反射波の強度分布を示す模式図である。

【図7】特定された溶接部を例示する模式図である。

【図8】実施形態に係るロボットシステムによる補正処理を示すフローチャートである。

【図9】移動距離及び参照距離を示す模式図である。

【図10】実施形態に係るロボットシステムによる処理を示すフローチャートである。

【図11】実施形態の第１変形例に係るロボットシステムによる検査処理を示すフローチャートである。

【図12】検出器を示す模式図である。

【図13】検査において得られた画像の一例である。

【図14】実施形態の第１変形例に係るロボットシステムによる処理を示すフローチャートである。

【図15】搬送される接合体を示す模式図である。

【図16】実施形態の第２変形例に係るロボットシステムによる処理を示すフローチャートである。

【図17】別の検出器の構造を示す模式図である。

【図18】ハードウェア構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

【0008】

図１は、実施形態に係るロボットシステムを示す模式図である。
図１に示すように、実施形態に係るロボットシステム２は、処理システム１及びロボット２０を含む。処理システム１は、制御装置１０、操作端末１１、及び処理装置１２を含む。

【0009】

制御装置１０は、ロボット２０の動作を制御する。制御装置１０は、いわゆるロボットコントローラである。制御装置１０は、制御回路やサーボ制御部、電源装置などを含む。制御装置１０は、予め記憶された動作プログラムや操作端末１１によって設定された教示データなどに従って、各軸のサーボモータを制御することで、ロボット２０の動作を制御する。

【0010】

操作端末１１は、ロボット２０を操作するための端末装置である。操作端末１１は、いわゆるティーチングペンダントである。操作端末１１は、制御装置１０と接続され、ロボット２０の動作プログラムの入力、設定の入力などを受け付ける。また、ユーザは、操作端末１１を用いて、教示データの変更、修正、又は新規作成などを行える。教示データとは、ロボット２０の動作をロボット２０に教示するためのデータである。

【0011】

ロボット２０は、マニピュレータ２１と、マニピュレータ２１に取り付けられた検出器２２と、を含む。例えば、マニピュレータ２１は、垂直多関節型である。検出器２２は、エンドエフェクタとして、マニピュレータ２１の先端に設けられる。マニピュレータ２１は、水平多関節型又はパラレルリンク型であっても良い。マニピュレータ２１は、垂直多関節型、水平多関節型、及びパラレルリンク型から選択される２種以上の組み合わせを含んでも良い。マニピュレータ２１は、６自由度以上を有することが好ましい。

【0012】

検出器２２は、対象に対して探査（プロービング）を実行する。探査では、対象に向けた超音波の送信と、その反射波の検出（受信）と、が実行される。検出器２２は、探査によって、反射波の強度を示す強度データを取得する。検出器２２は、強度データを処理装置１２へ送信する。

【0013】

図１の例では、エンドエフェクタとして、吐出器２５がさらに設けられている。吐出器２５は、対象の表面にカプラント液を吐出する。

【0014】

探査の対象は、複数の部材が溶接によって接合された接合体である。複数の部材は、溶接部において接合されている。処理装置１２は、強度データを処理し、溶接部に関するデータを取得する。例えば、処理装置１２は、強度データを用いて溶接部に対する検査処理を実行する。ロボットシステム２は、同じ種類の複数の接合体５０に対して、検査処理をそれぞれ実行する。

【0015】

図２は、検出器及び接合体の構造を示す模式図である。
図２の例では、検出器２２による探査の対象は、接合体５０である。接合体５０は、金属板５１（第１部材）及び金属板５２（第２部材）を含む。金属板５１と金属板５２は、溶接部５３において接合されている。すなわち、溶接部５３には、金属板５１と金属板５２との間の境界面が存在しない。溶接部５３には、溶融した金属が混ざり合って形成された凝固部５４が存在する。溶接部５３は、抵抗スポット溶接により形成される。

【0016】

検出器２２は、図２に示すように、検出素子２２ａ、伝搬部２２ｂ、及び筐体２２ｃを含む。

【0017】

検出素子２２ａは、Ｘ方向（第１方向）及びＹ方向（第２方向）に沿って、二次元的に配列されている。Ｘ方向とＹ方向は、互いに交差する。この例では、Ｙ方向は、Ｘ方向に対して垂直である。例えば、検出素子２２ａは、トランスデューサであり、１ＭＨｚ以上１００ＭＨｚ以下の周波数の超音波を発する。検出素子２２ａは、Ｚ方向（第３方向）に沿って超音波を送信する。Ｚ方向は、Ｘ－Ｙ面（第１面）に対して垂直である。

【0018】

複数の検出素子２２ａは、筐体２２ｃの先端に設けられ、伝搬部２２ｂにより被覆されている。検出器２２を接合体５０に接触させた際、伝搬部２２ｂは、検出素子２２ａと接合体５０との間に位置する。検出素子２２ａが超音波を発すると、超音波は、伝搬部２２ｂを伝搬して検出器２２の外部に送信される。超音波が反射されると、その反射波は、伝搬部２２ｂを伝搬して検出素子２２ａに到達する。

【0019】

検出素子２２ａは、反射波を検出する。検出素子２２ａによって検出された信号の強度は、反射波の強度に対応する。検出器２２は、反射波強度を示す信号（強度データ）を取得し、処理装置１２に送信する。

【0020】

伝搬部２２ｂは、超音波が伝搬し易い樹脂材料などにより構成される。伝搬部２２ｂにより、検出器２２が溶接部５３へ接触した際に、検出素子２２ａの変形、損傷などを抑制できる。伝搬部２２ｂは、溶接部５３への接触時の変形、損傷などを抑制するために、十分な硬さを有する。

【0021】

探査時には、検出器２２と接合体５０との間で超音波が伝搬し易くなるように、接合体５０の表面にカプラント液５５が塗布される。それぞれの検出素子２２ａは、カプラント液５５が塗布された接合体５０に向けて超音波ＵＳを送信する。

【0022】

例えば図２に示すように、１つの検出素子２２ａが接合体５０に向けて超音波ＵＳを送信する。超音波ＵＳの一部は、接合体５０の上面又は下面などで反射される。複数の検出素子２２ａのそれぞれは、反射波ＲＷを検出する。探査では、それぞれの検出素子２２ａが順次超音波ＵＳを送信し、それぞれの反射波ＲＷを複数の検出素子２２ａで検出する。

【0023】

処理装置１２は、強度データを用いて、種々の処理を実行する。例えば、処理装置１２は、溶接部５３を検査する。処理装置１２は、接合体５０における溶接部５３の位置を特定しても良い。処理装置１２は、溶接部５３の中心位置を算出しても良い。処理装置１２は、溶接部５３の径を算出しても良い。

【0024】

図３（ａ）～図３（ｃ）は、実施形態に係る処理システムの動作を説明するための模式図である。
図３（ａ）に示すように、超音波ＵＳは、伝搬部２２ｂの表面、金属板５１の上面５１ａ及び下面５１ｂ、溶接部５３の上面５３ａ及び下面５３ｂで反射される。

【0025】

伝搬部２２ｂの表面、上面５１ａ、上面５３ａ、下面５１ｂ、及び下面５３ｂのＺ方向における位置は、互いに異なる。すなわち、これらの面と検出素子２２ａとの間のＺ方向におけるそれぞれの距離が、互いに異なる。検出素子２２ａがこれらの面からの反射波を検出すると、反射波強度のピークが検出される。超音波ＵＳを送信した後、各ピークが検出されるまでの時間を算出することで、どの面で超音波ＵＳが反射されているか判別できる。

【0026】

図３（ｂ）及び図３（ｃ）のそれぞれは、Ｘ－Ｙ面内の１点において、超音波ＵＳを送信した後の時間と、反射波ＲＷの強度と、の関係を例示するグラフである。図３（ｂ）及び図３（ｃ）において、横軸は、検出された反射波ＲＷの強度を表す。縦軸は、超音波ＵＳを送信した後の経過時間を表す。時間は、Ｚ方向における位置に対応する。図３（ｂ）のグラフは、伝搬部２２ｂの表面、上面５１ａ、及び下面５１ｂからの反射波ＲＷの検出結果を例示している。すなわち、図３（ｂ）のグラフは、接合されていない点からの反射波ＲＷの検出結果を例示している。図３（ｃ）のグラフは、伝搬部２２ｂの表面、上面５３ａ、及び下面５３ｂからの反射波ＲＷの検出結果を例示している。すなわち、図３（ｃ）のグラフは、接合されている点からの反射波ＲＷの検出結果を例示している。

【0027】

図３（ｂ）及び図３（ｃ）のグラフにおいて、ピークＰｅ１０は、伝搬部２２ｂ表面からの反射波ＲＷに基づく。ピークＰｅ１１は、上面５１ａからの反射波ＲＷに基づく。ピークＰｅ１２は、下面５１ｂからの反射波ＲＷに基づく。超音波ＵＳの送信からピークＰｅ１１及びピークＰｅ１２が検出されるまでの時間は、それぞれ、上面５１ａ及び下面５１ｂのＺ方向における位置に対応する。

【0028】

同様に、ピークＰｅ１３は、上面５３ａからの反射波ＲＷに基づく。ピークＰｅ１４は、下面５３ｂからの反射波ＲＷに基づく。超音波ＵＳの送信からピークＰｅ１３及びピークＰｅ１４が検出されるまでの時間は、それぞれ、上面５３ａ及び下面５３ｂのＺ方向における位置に対応する。

【0029】

処理装置１２は、Ｘ－Ｙ面内の各点におけるＺ方向の反射波強度分布において、ピークＰｅ１２が存在するか判定する。具体的には、処理装置１２は、ピークＰｅ１２が検出されうるＺ方向の範囲において、ピークを検出する。処理装置１２は、そのピーク強度を、閾値と比較する。Ｚ方向の範囲及び閾値は、予め設定される。

【0030】

ピーク強度が閾値を超えている場合、処理装置１２は、そのピークがピークＰｅ１２であると判定する。ピークＰｅ１２の存在は、その点において下面５１ｂが存在し、金属板５１と金属板５２が接合されていないことを示す。処理装置１２は、ピークＰｅ１２が検出された点を、接合されていないと判定する。処理装置１２は、ピークＰｅ１２が検出されない点を、接合されていると判定する。処理装置１２は、Ｘ－Ｙ面内の各点が接合されているか、順次判定する。処理装置１２は、接合されていると判定された点の集合を、溶接部５３として特定する。

【0031】

例えば、処理装置１２は、検査処理において、溶接部５３を特定し、溶接部５３の径を算出する。処理装置１２は、径を、予め設定された閾値と比較する。径が閾値を超えている場合、処理装置１２は、その溶接部５３を合格と判定する。径が閾値以下の場合、処理装置１２は、その溶接部５３を不合格と判定する。閾値と比較される径は、溶接部５３の長径又は短径である。

【0032】

図３（ｂ）及び図３（ｃ）の例では、反射波ＲＷの強度は、絶対値で表されている。反射波の強度は、任意の態様で表現されて良い。例えば、検出素子２２ａから出力される反射波強度は、位相に応じて、正の値及び負の値を含む。正の値及び負の値を含む反射波強度に基づいて、各種処理が実行されても良い。正の値及び負の値を含む反射波強度を、絶対値に変換しても良い。各時刻における反射波強度から、反射波強度の平均値を減じても良い。又は、各時刻における反射波強度から、反射波強度の加重平均値、重み付き移動平均値などを減じても良い。特定の周期の周波数成分のみが抽出されるように、フィルタリングが実行されても良い。反射波強度にこれらの処理を加えた結果を用いた場合でも、本願で説明する各種処理を実行可能である。

【0033】

図４は、探査により得られた強度データを例示する模式図である。
探査では、上述したように、それぞれの検出素子２２ａが超音波を順次送信し、それぞれの反射波を複数の検出素子２２ａで検出する。図２に示す具体例では、８×８の６４個の検出素子２２ａが設けられている。この場合、６４個の検出素子２２ａが超音波を順次送信する。１つの検出素子２２ａは、反射波を６４回繰り返し検出する。１つの検出素子２２ａからは、Ｚ方向の反射波強度分布の検出結果が、６４回出力される。１つの検出素子２２ａから出力された６４回の反射波の強度分布は、合算される。合算された強度分布が、１回の探査において、１つの検出素子２２ａが設けられた座標における強度分布となる。６４個の検出素子２２ａのそれぞれによる検出結果について、同様の処理が実行される。各検出素子２２ａの検出結果に対して、Ｘ方向及びＹ方向における分解能を向上させるために、開口合成が実行されても良い。以上の処理により、Ｘ－Ｙ面（第１面）内の各点において、Ｚ方向における反射波の強度分布が生成される。すなわち、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の各点における反射波強度を含む３次元の強度データが得られる。

【0034】

図４は、その３次元の強度分布を模式的に示している。図４の模式図では、３次元強度データの溶接部５３近傍の様子が示されている。図４において、輝度が高い部分は、超音波の反射波強度が相対的に大きい部分である。図４の例では、溶接部５３の上面及び下面からの反射波と、これら上面と下面との間で多重反射した反射波と、が現れている。

【0035】

検査処理において溶接部に関するデータを得る場合、制御装置１０は、検出器２２の先端が溶接部５３に接触するように、マニピュレータ２１を動作させる。探査が実行されるとき、検出器２２は、所定位置及び所定姿勢に設定される。例えば、検出器２２の先端が、所定位置及び所定姿勢に設定される。検出器２２の位置及び姿勢と対応する別の部分の位置及び姿勢が、所定位置及び所定姿勢に設定されても良い。この場合も、検出器２２が所定位置及び所定姿勢に設定されると見なすことができる。例えば、所定位置及び所定姿勢は、予め教示点として設定される。

【0036】

制御装置１０は、検出器２２が所定位置及び所定姿勢に設定されるように、動作プログラムに従ってマニピュレータ２１を動作させる。具体的には、制御装置１０は、マニピュレータ２１の各関節に備えられたエンコーダーから、各アクチュエーターの回転角を示すデータを取得する。制御装置１０は、記憶した所定位置及び所定姿勢と、取得したデータと、に基づいて制御信号を生成する。制御装置１０は、生成した制御信号をロボット２０に送信し、各アクチュエーターを動作させることによってマニピュレータ２１を動かす。

【0037】

図５は、実施形態のロボットシステムによる検査処理を示すフローチャートである。
検査処理（ステップＳ２０）において、制御装置１０は、吐出器２５から接合体５０へ、カプラント液５５を吐出させる（ステップＳ２１）。制御装置１０は、検出器２２を所定位置及び所定姿勢に設定する（ステップＳ２２）。検出器２２が、接合体５０に接触する。制御装置１０は、溶接部５３に対する探査を検出器２２に実行させる（ステップＳ２３）。検出器２２は、探査によって得られた強度データを、処理装置１２に送信する。処理装置１２は、強度データを用いて、溶接部５３のＸ－Ｙ面における中心位置を算出する（ステップＳ２４）。

【0038】

処理装置１２は、溶接部５３のＸ－Ｙ面における中心位置と、検出器２２のＸ－Ｙ面における位置と、の間の距離を、予め設定された閾値と比較する（ステップＳ２５）。Ｘ－Ｙ面における探査の範囲は、検出器２２のＸ－Ｙ面における位置に対応する。例えば、検出器２２のＸ－Ｙ面における位置は、強度データのＸ－Ｙ面における中心位置に対応する。処理装置１２は、溶接部５３のＸ－Ｙ面における中心と強度データのＸ－Ｙ面における中心との間の距離を、溶接部５３のＸ－Ｙ面における中心と検出器２２のＸ－Ｙ面における位置との間の距離として算出できる。距離が閾値を超えている場合、制御装置１０は、位置調整を実行する（ステップＳ２６）。位置調整において、制御装置１０は、距離を減少させるように、Ｘ－Ｙ面に沿って検出器２２を移動させる。制御装置１０は、位置調整における検出器２２の移動距離を保存する（ステップＳ２７）。ステップＳ２７の後、再度ステップＳ２３が実行される。

【0039】

制御装置１０は、Ｘ－Ｙ面に沿う検出器２２の移動前に、検出器２２を接合体５０から遠ざけ、Ｘ－Ｙ面に沿う検出器２２の移動後に、検出器２２を接合体５０に接近させても良い。これにより、検出器２２と接合体５０との摩擦を回避できる。

【0040】

ステップＳ２５において距離が閾値以下の場合、処理装置１２は、直前の探査によって得られた強度データを用いて、溶接部５３を検査する（ステップＳ２８）。例えば、処理装置１２は、溶接部５３の径を予め設定された閾値と比較する。

【0041】

上述した検査処理における、溶接部５３の中心位置の算出方法について説明する。中心位置は、以下のいずれかの方法を用いて算出できる。

【0042】

図６（ａ）～図６（ｃ）は、強度データを処理して得られた反射波の強度分布を示す模式図である。
処理装置１２は、強度データを処理し、図６（ａ）～図６（ｃ）に示すデータを取得する。図６（ａ）は、溶接部５３近傍のＸ－Ｙ面における反射波の強度分布を示す。図６（ｂ）は、溶接部５３近傍のＹ－Ｚ面における反射波の強度分布を示す。図６（ｃ）は、溶接部５３近傍のＸ－Ｚ面における反射波の強度分布を示す。

【0043】

図６（ａ）のデータは、Ｘ－Ｙ面の各点において、Ｚ方向に強度を合算することで得られる。図６（ｂ）のデータは、Ｚ方向の各点において、Ｘ方向に強度を合算することで得られる。図６（ｃ）のデータは、Ｚ方向の各点において、Ｙ方向に強度を合算することで得られる。図６（ａ）～図６（ｃ）では、反射波の強度が、模式的に二値化されて示されている。白色の点は、その点における反射波の強度が相対的に高いことを示す。黒色の点は、その点における反射波の強度が相対的に低いことを示す。

【0044】

例えば、処理装置１２は、図６（ａ）に示すＸ－Ｙ面における反射波の強度分布について、強度の重心位置を、溶接部５３の中心位置として算出する。例えば図６（ａ）に示すように、二値化された画像における輝度的重心位置が算出されても良い。又は、各画素が３段階以上（例えば０～２５５）のいずれかの画素値を有する画像について、輝度的重心位置が算出されても良い。

【0045】

又は、処理装置１２は、Ｚ方向において、溶接部５３からの反射波成分を抽出し、重心位置を算出しても良い。例えば、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、溶接部５３からの反射波が検出される周期は、その他からの反射波が検出される周期と異なる。処理装置１２は、予め設定された溶接部５３の厚さを用いて、Ｚ方向において強度分布をフィルタリングする。これにより、処理装置１２は、溶接部５３からの反射波成分を抽出する。処理装置１２は、フィルタリング後のＸ－Ｙ面における強度分布の重心位置を、溶接部５３の中心位置として算出する。

【0046】

又は、処理装置１２は、溶接部５３を特定し、特定された溶接部５３に基づいて中心位置を算出しても良い。

【0047】

図７は、特定された溶接部の一例を例示する模式図である。
図７は、探査が実行されたＸ－Ｙ面の各点での、接合又は未接合の判定の結果を示す。接合又は未接合の判定が実行される領域のＸ方向及びＹ方向における範囲は、Ｘ方向及びＹ方向において強度データが得られた範囲に対応する。一例として、図７に示す２次元データのＸ方向における範囲及びＹ方向における範囲は、図４に示す３次元の強度データのＸ方向における範囲及びＹ方向における範囲にそれぞれ対応する。Ｘ方向及びＹ方向において、強度データが得られた範囲の一部が抽出され、抽出された領域に対して接合又は未接合の判定が実行されても良い。図７では、強度データに基づいて接合されていると判定された点は、白色で表されている。接合されていないと判定された点は、黒色で表されている。接合されていると判定された点の集合が、溶接部５３として特定される。処理装置１２は、各点における接合の判定結果を用いて、図７に示す２次元データを生成する。

【0048】

処理装置１２は、特定された溶接部５３のＸ－Ｙ面における重心位置を溶接部５３の中心位置として算出しても良い。溶接部５３は、上述したように、Ｘ－Ｙ面内の各点における接合又は未接合を判定することで、特定できる。処理装置１２は、特定された溶接部５３について、Ｘ－Ｙ面において内接又は外接する円の中心を、溶接部５３の中心位置として算出しても良い。

【0049】

複数の接合体５０に対して図５に示す検査処理が実行されると、位置調整における移動距離が複数保存される。制御装置１０は、設定数以上の複数の移動距離が保存されると、複数の移動距離を用いて、所定位置を補正する。

【0050】

図８は、実施形態に係るロボットシステムによる補正処理を示すフローチャートである。
補正処理（ステップＳ１０）において、制御装置１０は、保存された過去の全ての移動距離から、ｎ個の移動距離を抽出する（ステップＳ１１）。ｎは、過去の全ての移動距離の数であっても良い。ｎは、予め設定されても良い。例えば、位置調整の実行された時間が新しいものから順番に、ｎ個の移動距離が抽出される。制御装置１０は、抽出された複数の移動距離を用いて、参照距離を算出する（ステップＳ１２）。参照距離は、位置調整における移動距離の傾向を判定するための値である。制御装置１０は、算出された参照距離を、予め設定された閾値（第１閾値）と比較する（ステップＳ１３）。参照距離が閾値を超える場合、制御装置１０は、複数の移動距離の少なくとも一部を用いて、所定位置を補正する（ステップＳ１４）。

【0051】

例えば、制御装置１０は、抽出した複数の移動距離から、Ｘ方向における移動距離の平均値と、Ｙ方向における移動距離の平均値と、を算出する。制御装置１０は、Ｘ方向における所定位置を、算出されたＸ方向における平均値だけシフトさせる。制御装置１０は、Ｙ方向における所定位置を、算出されたＹ方向における平均値だけシフトさせる。制御装置１０は、複数の移動距離から予測値を算出し、所定位置を予測値だけシフトさせても良い。制御装置１０は、複数の移動距離の一部から得られる平均値又は予測値を用いて、所定位置をシフトさせても良い。参照距離が閾値以下の場合、又は所定位置の補正後に、図５に示す検査処理が実行される。

【0052】

抽出された複数の移動距離の平均値が、参照距離として用いられる。参照距離は、複数の移動距離に基づく予測値であっても良い。予測値は、近似式、カルマンフィルタ、又はモデル（人工知能）を用いて得られる。

【0053】

例えば、制御装置１０は、検査処理の実行回数と複数の移動距離との関係を示す近似式を生成する。制御装置１０は、その近似式を用いて、次の検査処理における移動距離の予測値を算出する。カルマンフィルタが用いられる場合、制御装置１０は、過去に得られたデータに基づいて、検査処理の実行回数と複数の移動距離との関係を示す線形モデルを生成する。制御装置１０は、新たな検査処理について新たな移動距離が得られると、その検査処理に対する参照距離（予測値）と、実際の移動距離と、を用いて、次の参照距離を算出する。モデルが用いられる場合、当該モデルは、過去の複数の移動距離の入力に応じて、参照距離を出力するように学習される。モデルは、ニューラルネットワークを含むことが好ましい。制御装置１０は、モデルに、過去の規定数の移動距離をモデルに入力し、モデルから出力された参照距離を取得する。

【0054】

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、移動距離及び参照距離を示す模式図である。
図９（ａ）及び図９（ｂ）において、横軸は、位置調整の実行回数Ｎを表す。右に進むほど、実行された時間が新しいことを示す。縦軸は、Ｘ方向における移動距離Ｄを表す。移動距離がゼロである点は、位置調整が実行されていないことを示す。丸のプロットは、位置調整における移動距離を示す。菱形のプロットは、参照距離を示す。

【0055】

図９（ａ）に示す例では、参照距離ｒ１は、最新のｉ番目からｉ－７番目までの、８個の移動距離ｄ_ｉからｄ_ｉ－７を平均化して算出されている。参照距離ｒ１は、閾値ｔｈ１を超えている。このため、制御装置１０は、移動距離ｄ_ｉからｄ_ｉ－７の少なくとも一部を用いて、Ｘ方向における所定位置を補正する。

【0056】

図９（ｂ）に示す例では、実行回数Ｎと移動距離Ｄとの間の近似式ＡＦが生成されている。この例では、近似式ＡＦは、線形である。近似式ＡＦは、非線形であっても良い。制御装置１０は、近似式ＡＦを用いて、ｉ番目の位置調整における移動距離ｄ_ｉを、参照距離ｒ２として算出する。参照距離ｒ２は、予め設定された閾値ｔｈ１を超えている。このため、制御装置１０は、複数の移動距離の少なくとも一部又は複数の移動距離から予測された参照距離ｒ２を用いて、Ｘ方向における所定位置を補正する。

【0057】

実施形態の利点を説明する。
反射波の強度データを用いて溶接部５３を検査する場合、検出器２２のＸ－Ｙ面における位置は、溶接部５３のＸ－Ｙ面における中心位置に近いことが好ましい。検出器２２が溶接部５３の中心に近いほど、溶接部５３の全体が探査の範囲に含まれ易くなる。これにより、溶接部５３の検査精度を向上できる。検出器２２を溶接部５３の中心に近づけるために、探査が実行されるたびに、位置調整を実行する方法が考えられる。しかし、この方法によれば、検査精度を向上できるものの、検査処理に要する時間が長くなる。

【0058】

例えば、検出器２２の所定位置は、溶接部５３の設計位置に合わせて設定される。設計位置は、予め設計された、溶接部５３が形成される位置である。しかし、溶接装置の電極の摩耗、電極の交換、溶接装置に対する部材の位置ずれなどにより、溶接部５３が設計位置からずれることがある。実施形態では、処理システム１は、過去の複数の位置調整における検出器２２の移動距離を用いて、参照距離を算出する。そして、処理システム１は、参照距離が予め設定された閾値を超える場合に、複数の移動距離の少なくとも一部を用いて所定位置を補正する。これにより、次の検査処理において、所定位置に設定された検出器２２と溶接部５３の中心との間の距離を減少可能となる。すなわち、次の検査処理において、位置調整を省略可能となる。実施形態によれば、検査処理に要する時間を抑えつつ、検査精度を向上できる。

【0059】

また、複数の移動距離を用いて参照距離を算出することで、溶接部５３の位置の変化の傾向を、所定位置に反映させることができる。例えば、移動距離のばらつきが大きい場合でも、ばらつきが参照距離へ与える影響を低減できる。ばらつきによって、所定位置が無用に補正されたり、所定位置が過度に補正されたりする可能性を低減でき、所定位置をより適切に補正できる。

【0060】

参照距離を算出する際に、抽出された複数の移動距離から、外れ値が除外されることが好ましい。外れ値を用いて参照距離が算出されると、参照距離が過度に大きくなる可能性がある。これにより、所定位置が無用に補正されたり、所定位置が過度に補正されたりする可能性がある。外れ値を除外して参照距離を算出することで、所定位置をより適切に補正できる。

【0061】

外れ値は、検定統計量を用いて判定できる。検定統計量は、グラブス検定に基づいて算出できる。グラブス検定では、検定統計量Ｇは、移動距離ｒ、平均値ｘ、及び分散σを用いて、Ｇ＝（ｒ－ｘ）／σで算出される。平均値ｘ及び分散σは、複数の移動距離から算出される。制御装置１０は、検定統計量Ｇを算出する。制御装置１０は、検定統計量Ｇが２．７４５を超える場合、その移動距離ｒを外れ値と判定する。外れ値の判定には、グラブス検定の他に、トンプソン検定が用いられても良い。

【0062】

１つの接合体５０に複数の溶接部５３が形成される場合は、各溶接部５３に対する所定位置及び所定姿勢がそれぞれ設定される。具体的には、制御装置１０は、複数の溶接部５３の１つに関して補正処理を実行する場合、過去に実行された、別の接合体５０における複数の溶接部５３の当該１つに関する位置調整の結果を参照する。処理システム１は、複数の位置調整の結果を用いて、上述した補正処理を実行する。

【0063】

図１０は、実施形態に係るロボットシステムによる処理を示すフローチャートである。
例えば、１つの接合体５０には、ｙ個の溶接部５３が形成されている。制御装置１０は、ｘ番目の溶接部５３に関する過去の位置調整の結果を参照する（ステップＳ２）。ｘの初期値は、１に設定される（ステップＳ１）。制御装置１０は、参照した結果から、複数の移動量を抽出する（ステップＳ１１）。以降は、上述した補正処理と同様に、ステップＳ１２～Ｓ１４が実行される。補正処理の後は、検査処理（ステップＳ２０）が実行される。

【0064】

検査処理の後、制御装置１０は、ｘがｙと同じか判定する（ステップＳ３）。すなわち、ｙ個の溶接部５３の全てに対して、補正処理及び検査処理が行われたか判定される。ｘがｙ未満の場合、制御装置１０は、ｘに１を加える（ステップＳ４）。その後、ステップＳ２が再度実行される。

【0065】

なお、ｙ個の溶接部５３のいずれかへの検査処理の前に、ｙ個の溶接部５３に関する補正処理が実行されても良い。例えば、検査対象の接合体５０がロボット２０の場所まで搬送される間に、ｙ個の溶接部５３に関する補正処理が実行されても良い。これにより、接合体５０が搬送された後に、ロボット２０の計算処理に要する時間を短縮できる。

【0066】

（第１変形例）
図１１は、実施形態の第１変形例に係るロボットシステムによる検査処理を示すフローチャートである。
図１１に示す検査処理（ステップＳ２０ａ）は、図５に示す検査処理と比べて、ステップＳ３３～Ｓ３７をさらに含む。ステップＳ２５で距離が閾値以下と判定されると、処理装置１２は、溶接部５３に対する検出器２２の傾きを算出する（ステップＳ３４）。処理装置１２は、傾きを予め設定された閾値と比較する（ステップＳ３５）。傾きが閾値を超えている場合、制御装置１０は、姿勢調整を実行する（ステップＳ３６）。姿勢調整において、制御装置１０は、傾きを減少させるように、検出器２２を回転させる。回転中心は、検出器２２の先端に設定される。制御装置１０は、姿勢調整における検出器２２の回転角度を保存する（ステップＳ３７）。ステップＳ３７の後、制御装置１０は、検出器２２に探査を実行させる（ステップＳ３３）。その後、ステップＳ３４が再度実行される。傾きが閾値以下の場合、処理装置１２は、直前の探査によって得られた強度データを用いて、溶接部５３を検査する（ステップＳ２８）。

【0067】

上述した検査処理において、ステップＳ３３～Ｓ３７は、ステップＳ２３～Ｓ２７の前に実行されても良い。１回の探査の結果に基づいて、ステップＳ２４～Ｓ２７とステップＳ３４～３７が並行して実行されても良い。

【0068】

図１２は、検出器を示す模式図である。
姿勢は、例えば図１２に示した、検出器２２の方向Ｄ１に対応する。方向Ｄ１は、複数の検出素子２２ａの配列方向に対して垂直である。傾きは、検出器２２の方向Ｄ１と、溶接部５３の法線方向Ｄ２と、の間のＸ方向まわりの角度θｘ及びＹ方向まわりの角度θｙによって表される。

【0069】

図１２に示した姿勢を表す角度は、教示点の表現に用いられるロボット座標系における角度と異なっていても良い。制御装置１０は、教示点を設定する際に、検出器２２の姿勢を表す角度を、適宜ロボット座標系における角度に変換しても良い。

【0070】

図１３（ａ）～図１３（ｃ）は、検査において得られた画像の一例である。
傾きの算出方法について説明する。図１３（ａ）は、溶接部５３近傍のＸ－Ｙ面における反射波の強度分布を示す画像である。図１３（ｂ）は、溶接部５３近傍のＹ－Ｚ面における反射波の強度分布を示す画像である。図１３（ｃ）は、溶接部５３近傍のＸ－Ｚ面における反射波の強度分布を示す画像である。図１３（ａ）～図１３（ｃ）の各画像において、輝度は、反射波の強度に対応する。すなわち、画素の色が明るいほど、その点における反射波強度が高いことを示している。

【0071】

角度θｘは、図１３（ｂ）に示したように、Ｙ－Ｚ面での検出結果に基づいて算出される。角度θｙは、図１３（ｃ）に示したように、Ｘ－Ｚ面での検出結果に基づいて算出される。具体的には、処理装置１２は、３次元の輝度勾配の平均を算出する。処理装置１２は、Ｘ方向まわりの勾配の平均を角度θｘとして用いる。処理装置１２は、Ｙ方向まわりの勾配の平均を角度θｙとして用いる。

【0072】

図１４は、実施形態の第１変形例に係るロボットシステムによる処理を示すフローチャートである。
図１４に示す補正処理（ステップＳ１０ａ）は、図８に示す補正処理と比べて、ステップＳ１５～Ｓ１８をさらに含む。

【0073】

制御装置１０は、保存された過去の全ての回転角度から、ｍ個の回転角度を抽出する（ステップＳ１５）。ｍは、過去の全ての移動距離の数であっても良い。ｍは、予め設定されても良い。ｍは、抽出される移動距離の数ｎと同じでも良い。例えば、姿勢調整の実行された時間が新しいものから順番に、ｍ個の回転角度が抽出される。制御装置１０は、抽出された複数の回転角度を用いて、参照角度を算出する（ステップＳ１６）。参照角度は、姿勢調整における回転角度の傾向を判定するための値である。例えば、参照角度は、複数の回転角度の平均値である。参照角度は、複数の回転角度に基づく予測値であっても良い。予測値は、検査処理の実行回数と複数の回転角度との関係を示す近似式、カルマンフィルタ、又はモデル（人工知能）を用いて得られる。

【0074】

制御装置１０は、算出された参照角度を、予め設定された閾値（第２閾値）と比較する（ステップＳ１７）。参照角度が閾値を超える場合、制御装置１０は、複数の回転角度の少なくとも一部を用いて、所定姿勢を補正する（ステップＳ１８）。

【0075】

例えば、制御装置１０は、抽出した複数の回転角度から、Ｘ方向まわりの回転角度の平均値と、Ｙ方向まわりの回転角度の平均値と、を算出する。制御装置１０は、Ｘ方向まわりの所定姿勢を、算出されたＸ方向まわりの平均値だけ回転させる。制御装置１０は、Ｙ方向まわりの所定姿勢を、算出されたＹ方向まわりの平均値だけ回転させる。制御装置１０は、複数の回転角度から予測値を算出し、所定姿勢を予測値だけ回転させても良い。制御装置１０は、複数の回転角度の一部から得られる平均値又は予測値を用いて、所定姿勢を回転させても良い。

【0076】

参照角度が閾値以下の場合、又は所定姿勢の補正後に、図１１に示す検査処理が実行される。

【0077】

検査精度をさらに向上させるためには、溶接部５３に対する検出器２２の傾きは小さいことが好ましい。傾きが小さいほど、溶接部５３からの反射波が検出器２２によって検出され易くなる。これにより、検査精度を向上できる。傾きを小さくするために、探査が実行されるたびに、姿勢調整を実行する方法が考えられる。しかし、この方法によれば、検査処理に要する時間が長くなる。

【0078】

第１変形例によれば、処理システム１は、過去の複数の姿勢調整における検出器２２の回転角度を用いて、参照角度を算出する。処理システム１は、参照角度が予め設定された閾値を超える場合、複数の回転角度の少なくとも一部を用いて所定姿勢を補正する。複数の回転角度を用いることで、溶接部５３の傾きの変化の傾向を、所定姿勢に反映させることができる。これにより、次の検査処理において、溶接部５３に対する所定姿勢の傾きを減少させる効果が期待できる。すなわち、次の検査処理において、姿勢調整が必要となる可能性を低減できる。第１変形例によれば、検査処理に要する時間を抑えつつ、検査精度をさらに向上できる。

【0079】

また、複数の回転角度を用いて参照角度を算出することで、検出器２２の傾きの変化の傾向を、所定姿勢に反映させることができる。例えば、回転角度のばらつきが大きい場合でも、ばらつきが参照角度へ与える影響を低減できる。ばらつきによって、所定姿勢が無用に補正されたり、所定姿勢が過度に補正されたりする可能性を低減でき、所定姿勢をより適切に補正できる。

【0080】

参照角度を算出する際に、抽出された複数の回転角度から、外れ値が除外されることが好ましい。外れ値を用いて参照角度が算出されると、参照角度が過度に大きくなる可能性がある。これにより、所定姿勢が無用に補正されたり、所定姿勢が過度に補正されたりする可能性がある。外れ値を除外して参照角度を算出することで、所定姿勢をより適切に補正できる。外れ値は、上述した通り、検定統計量を用いて判定できる。

【0081】

（第２変形例）
図１５は、搬送される接合体を示す模式図である。
例えば図１５に示すように、搬送装置３０が、ロボット２０が設置された場所まで、接合体５０を搬送する。接合体５０は、複数の溶接部５３－１～５３－７を含む。ロボットシステム２は、複数の溶接部５３－１～５３－７のそれぞれを順次検査する。

【0082】

接合体５０を停止させる位置は、予め設定される。搬送装置３０が停止すると、ロボットシステム２は、接合体５０に対する検査を実行する。検出器２２が所定位置及び所定姿勢に設定されたときに溶接部５３に接触するように、搬送装置３０の位置決めの精度は、十分に高いことが好ましい。搬送装置３０の位置決めの精度が十分に高く無い場合に、ロボットシステム２は、接合体５０の位置ずれが存在するか判定するように構成されても良い。

【0083】

一例として、複数の溶接部５３－１～５３－７の２つ以上の検査処理において、位置調整が実行された際に、同様の方向に検出器２２が移動される。この場合、制御装置１０は、当該方向において接合体５０の位置ずれが発生していると判定する。制御装置１０は、複数の溶接部５３－１～５３－７の残りの検査処理において、それぞれの溶接部５３に対する検出器２２の所定位置を、位置ずれの方向に、位置ずれ量だけシフトさせても良い。位置ずれ量のシフトは、位置ずれが検出された接合体５０に対してのみ実行される。

【0084】

例えば、制御装置１０は、複数の溶接部５３－１～５３－７の前記２つ以上における位置調整の結果を参照する。制御装置１０は、参照した２つ以上の移動距離を平均化する。制御装置１０は、移動距離の平均を位置ずれ量として用いる。

【0085】

ロボットシステム２は、センサ３１を含んでも良い。センサ３１が、接合体５０の位置ずれを検出しても良い。センサ３１は、イメージセンサ、光電センサ、レーザセンサ、超音波センサ、及び赤外線センサの少なくともいずれかを含む。

【0086】

センサ３１が位置ずれを検出した場合、処理装置１２は、以下の処理を実行しても良い。１つの接合体５０における１つ目の溶接部５３に対する検査処理の完了後、制御装置１０は、その検査処理における位置調整（ステップＳ２６）の移動距離を参照する。制御装置１０は、参照した移動距離を、位置ずれ量として用いる。制御装置１０は、その１つの接合体５０の検査処理についてのみ、他の溶接部５３に対する検出器２２の所定位置を、参照した移動距離だけシフトさせる。

【0087】

接合体５０の位置ずれが検出された際に、位置ずれ量に応じて所定位置をシフトさせることで、その接合体５０への検査処理に要する時間を短縮できる。

【0088】

図１６は、実施形態の第２変形例に係るロボットシステムによる処理を示すフローチャートである。
図１６に示すフローチャートは、図１０に示すフローチャートと比べて、ステップＳ５及びＳ６をさらに含む。ステップＳ５において、制御装置１０は、位置ずれが存在するか判定する。位置ずれの存在は、複数の位置調整の結果に基づいて判定されても良いし、センサ３１による検出結果に基づいて判定されても良い。位置ずれが存在する場合、ステップＳ６において、制御装置１０は、他の溶接部５３に対する検出器２２の所定位置を一括で補正する。

【0089】

ステップＳ５及びＳ６が実行されるタイミングは、適宜変更可能である。例えば、ステップＳ５及びＳ６は、補正処理中又は検査処理中に実行されても良い。

【0090】

位置ずれが検出された場合、位置調整における移動距離は、位置ずれが存在したことを示すデータと紐付けられて保存されることが好ましい。制御装置１０は、その後の補正処理において参照距離を算出する際に、抽出した複数の移動距離から、位置ずれに係る移動距離を除外する。位置ずれした接合体５０に対する補正処理では、移動距離が通常に比べて大きくなる。位置ずれに係る移動距離を用いて参照距離が算出されると、参照距離が閾値を超え易くなる。所定位置が無用に補正される可能性がある。また、所定位置が過度に補正される可能性がある。位置ずれに係る移動距離を除外することで、所定位置をより適切に補正できる。

【0091】

図１７は、別の検出器の構造を示す模式図である。
以上では、探査の実行時にカプラント液５５を用いる例を説明した。溶接部５３の形状に応じて変形可能な伝搬部材が検出器に設けられていれば、カプラント液５５は省略可能である。

【0092】

図１７に示す検出器２３は、第１伝搬部材２２ｂ１及び第２伝搬部材２２ｂ２を含む。第１伝搬部材２２ｂ１は、検出器２３の筐体２２ｃに取り付けられる。第１伝搬部材２２ｂ１は、超音波が伝搬可能である。例えば、第１伝搬部材２２ｂ１は、複数の検出素子２２ａに接触する。又は、第１伝搬部材２２ｂ１と複数の検出素子２２ａとの間に、別の超音波が伝搬可能な部材が設けられても良い。

【0093】

第２伝搬部材２２ｂ２は、第１伝搬部材２２ｂ１に取り付けられる。第２伝搬部材２２ｂ２は、第１伝搬部材２２ｂ１に接着されても良いし、図示しない固定具によって第１伝搬部材２２ｂ１に対して固定されても良い。第１伝搬部材２２ｂ１は、複数の検出素子２２ａと第２伝搬部材２２ｂ２との間に位置する。第２伝搬部材２２ｂ２は、超音波が伝搬可能である。第１伝搬部材２２ｂ１を伝搬した超音波は、第２伝搬部材２２ｂ２を伝搬し、検出器２３の外部に送信される。

【0094】

第１伝搬部材２２ｂ１は、固体である。第１伝搬部材２２ｂ１は、検出器２２の動作時にも実質的な変改が生じないように、十分な硬さを有する。第２伝搬部材２２ｂ２は、ゲル状であり、液体では無い。第２伝搬部材２２ｂ２は、第１伝搬部材２２ｂ１よりも軟らかい。すなわち、第２伝搬部材２２ｂ２の硬さは、第１伝搬部材２２ｂ１の硬さよりも小さい。このため、第２伝搬部材２２ｂ２は、第１伝搬部材２２ｂ１に比べて、容易に変形する。第１伝搬部材２２ｂ１は、探査時に、検査の対象の表面形状に応じて変形できるように、十分な軟らかさを有する。

【0095】

第１伝搬部材２２ｂ１及び第２伝搬部材２２ｂ２は、樹脂を含む。具体的な一例として、第１伝搬部材２２ｂ１は、アクリルを含む。第２伝搬部材２２ｂ２は、セグメント化ポリウレタンを含む。接合に用いられる一般的な鋼板の音響インピーダンスは、４．５×１０^７（Ｐａ・ｓ／ｍ）程度である。検出器２２と接合体５０との間で超音波が十分に伝搬するように、第１伝搬部材２２ｂ１及び第２伝搬部材２２ｂ２のそれぞれの音響インピーダンスは、１．０×１０^５（Ｐａ・ｓ／ｍ）よりも大きく、１．０×１０^８（Ｐａ・ｓ／ｍ）よりも小さいことが好ましい。音響インピーダンスは、ＪＩＳ Ａ１４０５－１（ＩＳＯ １０５３４－１）に従って測定できる。

【0096】

図１８は、ハードウェア構成を示す模式図である。
制御装置１０、操作端末１１、及び処理装置１２は、例えば図１８に示すコンピュータ９０の構成をそれぞれ含む。コンピュータ９０は、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、記憶装置９４、入力インタフェース９５、出力インタフェース９６、及び通信インタフェース９７を含む。

【0097】

ＲＯＭ９２は、コンピュータ９０の動作を制御するプログラムを格納している。ＲＯＭ９２には、上述した各処理をコンピュータ９０に実現させるために必要なプログラムが格納されている。ＲＡＭ９３は、ＲＯＭ９２に格納されたプログラムが展開される記憶領域として機能する。

【0098】

ＣＰＵ９１は、処理回路を含む。ＣＰＵ９１は、ＲＡＭ９３をワークメモリとして、ＲＯＭ９２又は記憶装置９４の少なくともいずれかに記憶されたプログラムを実行する。プログラムの実行中、ＣＰＵ９１は、システムバス９８を介して各構成を制御し、種々の処理を実行する。

【0099】

記憶装置９４は、プログラムの実行に必要なデータや、プログラムの実行によって得られたデータを記憶する。

【0100】

入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）９５は、コンピュータ９０と入力装置９５ａとを接続する。入力Ｉ／Ｆ９５は、例えば、ＵＳＢ等のシリアルバスインタフェースである。ＣＰＵ９１は、入力Ｉ／Ｆ９５を介して、入力装置９５ａから各種データを読み込むことができる。

【0101】

出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）９６は、コンピュータ９０と出力装置９６ａとを接続する。出力Ｉ／Ｆ９６は、例えば、Digital Visual Interface（ＤＶＩ）やHigh-Definition Multimedia Interface（ＨＤＭＩ（登録商標））等の映像出力インタフェースである。ＣＰＵ９１は、出力Ｉ／Ｆ９６を介して、出力装置９６ａにデータを送信し、出力装置９６ａに画像を表示させることができる。

【0102】

通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）９７は、コンピュータ９０外部のサーバ９７ａと、コンピュータ９０と、を接続する。通信Ｉ／Ｆ９７は、例えば、ＬＡＮカード等のネットワークカードである。ＣＰＵ９１は、通信Ｉ／Ｆ９７を介して、サーバ９７ａから各種データを読み込むことができる。

【0103】

記憶装置９４は、Hard Disk Drive（ＨＤＤ）及びSolid State Drive（ＳＳＤ）から選択される１つ以上を含む。入力装置９５ａは、マウス、キーボード、マイク（音声入力）、及びタッチパッドから選択される１つ以上を含む。出力装置９６ａは、モニタ及びプロジェクタから選択される１つ以上を含む。タッチパネルのように、入力装置９５ａと出力装置９６ａの両方の機能を備えた機器が用いられても良い。

【0104】

制御装置１０及び処理装置１２のそれぞれの機能は、３台以上のコンピュータの協働により実現されても良い。制御装置１０及び処理装置１２のそれぞれの機能が、１台のコンピュータによって実現されても良い。上述した各種処理の主体は、制御装置１０及び処理装置１２の間で、適宜変更可能である。

【0105】

上記の種々のデータの処理は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク及びハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－ＲＷ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷなど）、半導体メモリ、又は、他の非一時的なコンピュータで読取可能な記録媒体（non-transitory computer-readable storage medium）に記録されても良い。

【0106】

例えば、記録媒体に記録された情報は、コンピュータ（または組み込みシステム）により読み出されることが可能である。記録媒体において、記録形式（記憶形式）は任意である。例えば、コンピュータは、記録媒体からプログラムを読み出し、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させる。コンピュータにおいて、プログラムの取得（または読み出し）は、ネットワークを通じて行われても良い。

【0107】

以上で説明した、処理システム、ロボットシステム、制御装置、処理方法、又は制御方法によれば、検査処理に要する時間を抑えつつ、検査精度を向上できる。同様に、コンピュータに、処理方法又は制御方法を実行させるプログラムを用いることで、検査処理に要する時間を抑えつつ、検査精度を向上できる。

【0108】

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

【符号の説明】

【0109】

１：処理システム、 ２：ロボットシステム、 １０：制御装置、 １１：操作端末、 １２：処理装置、 ２０：ロボット、 ２１：マニピュレータ、 ２２：検出器、 ２２ａ：検出素子、 ２２ｂ：伝搬部、 ２２ｂ１：第１伝搬部材、 ２２ｂ２：第２伝搬部材、 ２２ｃ：筐体、 ２３：検出器、 ２５：吐出器、 ３０：搬送装置、 ３１：センサ、 ５０：接合体、 ５１：金属板、 ５１ａ：上面、 ５１ｂ：下面、 ５２：金属板、 ５３，５３－１～５３－７：溶接部、 ５３ａ：上面、 ５３ｂ：下面、 ５４：凝固部、 ５５：カプラント液、 ９０：コンピュータ、 ９１：ＣＰＵ、 ９２：ＲＯＭ、 ９３：ＲＡＭ、 ９４：記憶装置、 ９５：入力インタフェース、 ９５ａ：入力装置、 ９６：出力インタフェース、 ９６ａ：出力装置、 ９７：通信インタフェース、 ９７ａ：サーバ、 ９８：システムバス、 ＡＦ：近似式、 Ｄ：移動距離、 Ｎ：実行回数、 Ｐｅ１０～Ｐｅ１４：ピーク、 ＲＷ：反射波、 ＵＳ：超音波、 ｒ１，ｒ２：参照距離、 ｔｈ１：閾値、 θｘ，θｙ：角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】