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特開2023-14869データ処理装置、データ処理システム、データ処理方法、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】P2023014869
(43)【公開日】2023-01-31
(54)【発明の名称】データ処理装置、データ処理システム、データ処理方法、プログラム、及び記憶媒体
(51)【国際特許分類】
G01N 29/06 20060101AFI20230124BHJP
B23K 31/00 20060101ALI20230124BHJP
B23K 11/36 20060101ALN20230124BHJP
【ＦＩ】
G01N29/06
B23K31/00 K
B23K11/36
【審査請求】未請求
【請求項の数】26
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021119054
(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】齊藤 真拡
(72)【発明者】
【氏名】千葉 康徳
(72)【発明者】
【氏名】高橋 宏昌
【テーマコード（参考）】
2G047
【Ｆターム（参考）】
2G047AA06
2G047AB07
2G047BA03
2G047BB01
2G047BC03
2G047CA01
2G047EA12
2G047GH19
(57)【要約】
【課題】溶接及び検査に関するデータについて、利便性を向上可能な、データ処理装置、データ処理システム、データ処理方法、プログラム、及び記憶媒体を提供する。
【解決手段】実施形態に係るデータ処理装置は、複数の部品を接合して接合体を作製する溶接装置から、前記溶接装置を識別するための溶接装置ＩＤを含む溶接装置データを受信する。前記データ処理装置は、位置データ及び角度データを含む検査データを受信する。前記位置データは、前記接合体への超音波を用いた探査の結果から算出され、前記接合体における溶接部の位置を示す。前記角度データは、前記溶接部の角度を示す。前記データ処理装置は、前記検査データを前記溶接装置データと紐付ける。
【選択図】図１
【解決手段】実施形態に係るデータ処理装置は、複数の部品を接合して接合体を作製する溶接装置から、前記溶接装置を識別するための溶接装置ＩＤを含む溶接装置データを受信する。前記データ処理装置は、位置データ及び角度データを含む検査データを受信する。前記位置データは、前記接合体への超音波を用いた探査の結果から算出され、前記接合体における溶接部の位置を示す。前記角度データは、前記溶接部の角度を示す。前記データ処理装置は、前記検査データを前記溶接装置データと紐付ける。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の部品を接合して接合体を作製する溶接装置から、前記溶接装置を識別するための溶接装置ＩＤを含む溶接装置データを受信し、
前記接合体への超音波を用いた探査の結果から算出され、前記接合体における溶接部の位置を示す位置データと、前記溶接部の角度を示す角度データと、を含む検査データを受信し、
前記検査データを前記溶接装置データと紐付ける、データ処理装置。
前記接合体への超音波を用いた探査の結果から算出され、前記接合体における溶接部の位置を示す位置データと、前記溶接部の角度を示す角度データと、を含む検査データを受信し、
前記検査データを前記溶接装置データと紐付ける、データ処理装置。
【請求項2】
複数の前記溶接装置データ及び複数の前記検査データを受信し、
時間に対する複数の前記位置の変化又は複数の前記角度の変化を、出力装置に出力させる、請求項１記載のデータ処理装置。
時間に対する複数の前記位置の変化又は複数の前記角度の変化を、出力装置に出力させる、請求項１記載のデータ処理装置。
【請求項3】
複数の前記溶接装置データ及び複数の前記検査データを受信し、
時間に対する複数の前記位置の変化又は複数の前記角度の変化を示すユーザインターフェースを出力装置に表示させ、
前記ユーザインターフェースにおいて、前記複数の位置のいずれか又は前記複数の角度のいずれかの選択を受け付け、
選択された前記位置データ又は前記角度データを含む前記複数の検査データの１つと紐付けられた複数の前記溶接装置ＩＤの１つを、前記出力装置に表示させる、請求項１記載のデータ処理装置。
時間に対する複数の前記位置の変化又は複数の前記角度の変化を示すユーザインターフェースを出力装置に表示させ、
前記ユーザインターフェースにおいて、前記複数の位置のいずれか又は前記複数の角度のいずれかの選択を受け付け、
選択された前記位置データ又は前記角度データを含む前記複数の検査データの１つと紐付けられた複数の前記溶接装置ＩＤの１つを、前記出力装置に表示させる、請求項１記載のデータ処理装置。
【請求項4】
前記複数の検査データのそれぞれは、前記結果に基づく前記溶接部を示す画像、前記溶接部の厚さ、前記溶接部表面の窪みの深さ、及び前記溶接部の径から選択される少なくとも１つのデータをさらに含み、
前記複数の位置のいずれか又は前記複数の角度のいずれかの選択を受け付けると、前記複数の検査データの前記１つに含まれる前記少なくとも１つのデータを、前記出力装置にさらに表示させる、請求項３記載のデータ処理装置。
前記複数の位置のいずれか又は前記複数の角度のいずれかの選択を受け付けると、前記複数の検査データの前記１つに含まれる前記少なくとも１つのデータを、前記出力装置にさらに表示させる、請求項３記載のデータ処理装置。
【請求項5】
選択された前記複数の位置のいずれか又は前記複数の角度のいずれかに関する溶接の条件を示す溶接条件データを、前記出力装置にさらに表示させる、請求項３又は４に記載のデータ処理装置。
【請求項6】
前記溶接条件データは、前記複数の部品に通電される電流値、前記複数の部品への加圧力、前記複数の部品への加圧時間、及び前記溶接装置における電極の連続使用回数から選択される１つ以上をさらに含む、請求項５記載のデータ処理装置。
【請求項7】
複数の前記溶接装置データ及び複数の前記検査データを受信し、
時間に対する複数の前記位置の変化又は複数の前記角度の変化を示すユーザインターフェースを出力装置に表示させ、
前記ユーザインターフェースにおいて、いずれかの前記時間の選択を受け付け、
選択された前記時間で得られた前記複数の検査データの１つを、前記出力装置に表示させる、請求項１記載のデータ処理装置。
時間に対する複数の前記位置の変化又は複数の前記角度の変化を示すユーザインターフェースを出力装置に表示させ、
前記ユーザインターフェースにおいて、いずれかの前記時間の選択を受け付け、
選択された前記時間で得られた前記複数の検査データの１つを、前記出力装置に表示させる、請求項１記載のデータ処理装置。
【請求項8】
前記位置データの前記位置又は前記角度データの前記角度が閾値を超えた場合、通知を出力する、請求項１～７のいずれか１つに記載のデータ処理装置。
【請求項9】
前記位置又は前記角度が閾値を超えた場合、前記検査データ及び前記溶接装置データの１つ以上を、出力装置に出力させる、請求項８記載のデータ処理装置。
【請求項10】
前記溶接装置ＩＤの前記１つによって識別される前記溶接装置が実行した溶接の条件を示し、前記溶接装置における電極の連続使用回数を含む溶接条件データを受信し、
前記位置又は前記角度が閾値を超えた場合、前記連続使用回数が下限値を下回る又は上限値を上回るか判定し、
前記連続使用回数が前記下限値を下回る又は前記上限値を上回る場合、前記電極の不良の可能性を示す通知及び前記電極のメンテナンスを促す通知から選択される１つ以上を出力する、請求項８又は９に記載のデータ処理装置。
前記位置又は前記角度が閾値を超えた場合、前記連続使用回数が下限値を下回る又は上限値を上回るか判定し、
前記連続使用回数が前記下限値を下回る又は前記上限値を上回る場合、前記電極の不良の可能性を示す通知及び前記電極のメンテナンスを促す通知から選択される１つ以上を出力する、請求項８又は９に記載のデータ処理装置。
【請求項11】
前記溶接装置データは、前記溶接装置の稼働開始日を含む、請求項１～１０のいずれか１つに記載のデータ処理装置。
【請求項12】
前記接合体における前記溶接部を識別するためのデータを含む溶接部データをさらに受信し、
前記溶接部データを、前記検査データ及び前記溶接装置データと紐付けて保存する、請求項１～１１のいずれか１つに記載のデータ処理装置。
前記溶接部データを、前記検査データ及び前記溶接装置データと紐付けて保存する、請求項１～１１のいずれか１つに記載のデータ処理装置。
【請求項13】
前記位置又は前記角度が閾値を超えた場合、前記溶接装置によって実行される溶接の条件を修正する、請求項１～１２のいずれか１つに記載のデータ処理装置。
【請求項14】
前記位置又は前記角度が閾値を超えた場合、前記位置又は前記角度の原因の推定結果を出力装置に出力させる、請求項１～１３のいずれか１つに記載のデータ処理装置。
【請求項15】
複数の前記原因と、前記複数の原因の可能性をそれぞれ示す複数のスコアと、を前記出力装置に出力させる、請求項１４記載のデータ処理装置。
【請求項16】
前記探査の前記結果は、前記溶接部からの前記超音波の反射波強度を示す強度データを含み、
前記溶接部の前記位置は、前記強度データにおける前記溶接部の中心位置である、請求項１～１５のいずれか１つに記載のデータ処理装置。
前記溶接部の前記位置は、前記強度データにおける前記溶接部の中心位置である、請求項１～１５のいずれか１つに記載のデータ処理装置。
【請求項17】
前記中心位置は、前記強度データにおける前記溶接部の重心位置である、請求項１６記載のデータ処理装置。
【請求項18】
請求項１～１７のいずれか１つに記載のデータ処理装置と、
前記探査を実行し、前記検査データを生成する検査装置と、
を備えた、データ処理システム。
前記探査を実行し、前記検査データを生成する検査装置と、
を備えた、データ処理システム。
【請求項19】
前記溶接装置をさらに備えた、請求項１８記載のデータ処理システム。
【請求項20】
処理装置に、
複数の部品を接合して接合体を作製する溶接装置から、前記溶接装置を識別するための溶接装置ＩＤを含む溶接装置データを受信させ、
前記接合体への超音波を用いた探査の結果から算出され、前記接合体における溶接部の位置を示す位置データと、前記溶接部の角度を示す角度データと、を含む検査データを受信させ、
前記検査データを前記溶接装置データと紐付けて保存させる、
データ処理方法。
複数の部品を接合して接合体を作製する溶接装置から、前記溶接装置を識別するための溶接装置ＩＤを含む溶接装置データを受信させ、
前記接合体への超音波を用いた探査の結果から算出され、前記接合体における溶接部の位置を示す位置データと、前記溶接部の角度を示す角度データと、を含む検査データを受信させ、
前記検査データを前記溶接装置データと紐付けて保存させる、
データ処理方法。
【請求項21】
前記処理装置に、
複数の前記溶接装置データ及び複数の前記検査データを受信させ、
時間に対する複数の前記位置の変化又は複数の前記角度の変化を示すユーザインターフェースを前記出力装置に表示させ、
前記ユーザインターフェースにおいて、前記複数の位置のいずれか又は前記複数の角度のいずれかの選択を受け付けさせ、
選択された前記位置データ又は前記角度データを含む前記複数の検査データの１つと紐付けられた複数の前記溶接装置ＩＤの１つを、前記出力装置に表示させる、
請求項２０記載のデータ処理方法。
複数の前記溶接装置データ及び複数の前記検査データを受信させ、
時間に対する複数の前記位置の変化又は複数の前記角度の変化を示すユーザインターフェースを前記出力装置に表示させ、
前記ユーザインターフェースにおいて、前記複数の位置のいずれか又は前記複数の角度のいずれかの選択を受け付けさせ、
選択された前記位置データ又は前記角度データを含む前記複数の検査データの１つと紐付けられた複数の前記溶接装置ＩＤの１つを、前記出力装置に表示させる、
請求項２０記載のデータ処理方法。
【請求項22】
前記処理装置に、
複数の前記溶接装置データ及び複数の前記検査データを受信させ、
時間に対する複数の前記位置の変化又は複数の前記角度の変化を示すユーザインターフェースを前記出力装置に表示させ、
前記ユーザインターフェースにおいて、いずれかの前記時間の選択を受け付けさせ、
選択された前記時間で得られた前記複数の検査データの１つを、前記出力装置に表示させる、
請求項２０記載のデータ処理方法。
複数の前記溶接装置データ及び複数の前記検査データを受信させ、
時間に対する複数の前記位置の変化又は複数の前記角度の変化を示すユーザインターフェースを前記出力装置に表示させ、
前記ユーザインターフェースにおいて、いずれかの前記時間の選択を受け付けさせ、
選択された前記時間で得られた前記複数の検査データの１つを、前記出力装置に表示させる、
請求項２０記載のデータ処理方法。
【請求項23】
前記探査の前記結果は、前記溶接部からの前記超音波の反射波強度を示す強度データを含み、
前記溶接部の前記位置は、前記強度データにおける前記溶接部の中心位置である、請求項２０～２２のいずれか１つに記載のデータ処理方法。
前記溶接部の前記位置は、前記強度データにおける前記溶接部の中心位置である、請求項２０～２２のいずれか１つに記載のデータ処理方法。
【請求項24】
前記中心位置は、前記強度データにおける前記溶接部の重心位置である、請求項２３記載のデータ処理方法。
【請求項25】
処理装置に、請求項２０～２４のいずれか１つに記載のデータ処理方法を実行させる、プログラム。
【請求項26】
請求項２５記載の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、データ処理装置、データ処理システム、データ処理方法、プログラム、及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【0002】
複数の部品を溶接する溶接装置がある。また、溶接された接合体を検査する検査装置がある。溶接装置及び検査装置を含む製造ラインでは、溶接及び検査に関する種々のデータが得られる。これらのデータについての利便性を向上できる技術の開発が求められている。
【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、溶接及び検査に関するデータについて、利便性を向上可能な、データ処理装置、データ処理システム、データ処理方法、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】
実施形態に係るデータ処理装置は、複数の部品を接合して接合体を作製する溶接装置から、前記溶接装置を識別するための溶接装置ＩＤを含む溶接装置データを受信する。前記データ処理装置は、位置データ及び角度データを含む検査データを受信する。前記位置データは、前記接合体への超音波を用いた探査の結果から算出され、前記接合体における溶接部の位置を示す。前記角度データは、前記溶接部の角度を示す。前記データ処理装置は、前記検査データを前記溶接装置データと紐付ける。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】実施形態に係るデータ処理システムを示す模式図である。
【図2】溶接装置を例示する模式図である。
【図3】抵抗スポット溶接の様子を表す模式図である。
【図4】抵抗スポット溶接時の電流及び圧力を表す模式図である。
【図5】部品データを例示する表である。
【図6】溶接部データを例示する表である。
【図7】溶接装置データを例示する表である。
【図8】溶接条件データを例示する表である。
【図9】紐付データを例示する表である。
【図10】検査装置を例示する模式図である。
【図11】検出器及び接合体の構造を示す模式図である。
【図12】実施形態に係る検査装置の動作を説明するための模式図である。
【図13】三次元的な反射波の強度分布を示す画像の一例である。
【図14】二次元的な反射波の強度分布を示す画像の一例である。
【図15】特定された溶接部を示す画像の一例である。
【図16】検出器を示す模式図である。
【図17】検査データを例示する表である。
【図18】紐付データを例示する表である。
【図19】実施形態に係るデータ処理装置による処理を示すフローチャートである。
【図20】ユーザインターフェースを例示する模式図である。
【図21】ユーザインターフェースを例示する模式図である。
【図22】ユーザインターフェースを例示する模式図である。
【図23】ユーザインターフェースを例示する模式図である。
【図24】ユーザインターフェースを例示する模式図である。
【図25】ユーザインターフェースを例示する模式図である。
【図26】ユーザインターフェースを例示する模式図である。
【図27】ユーザインターフェースを例示する模式図である。
【図28】ユーザインターフェースを例示する模式図である。
【図29】ルールを例示する表である。
【図30】出力例を説明するための図である。
【図31】出力例を説明するための図である。
【図32】ユーザインターフェースを例示する模式図である。
【図33】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。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、実施形態に係るデータ処理システムを示す模式図である。
実施形態に係るデータ処理システム１は、データ処理装置１０、記憶装置２０、出力装置３０、入力装置４０、溶接装置１００、及び検査装置２００を含む。
実施形態に係るデータ処理システム１は、データ処理装置１０、記憶装置２０、出力装置３０、入力装置４０、溶接装置１００、及び検査装置２００を含む。
【0009】
データ処理装置１０は、溶接装置１００及び検査装置２００からデータを受信し、受信したデータを処理する。データ処理装置１０は、データを処理する際に、記憶装置２０に記憶されたデータを適宜参照する。また、データ処理装置１０は、処理によって得られたデータを、記憶装置２０に適宜保存する。データ処理装置１０は、出力装置３０にデータを出力させる。ユーザは、入力装置４０を用いて、データ処理装置１０にデータを入力できる。
【0010】
溶接装置１００は、複数の部品（金属板）を接合し、接合体を製造する。溶接装置１００は、例えば、抵抗スポット溶接を実行する。溶接装置１００は、その溶接装置１００自身に関する情報を示す溶接装置データ、実行した溶接条件等を示す溶接条件データ、溶接部に関する情報を示す溶接部データなどを、データ処理装置１０に送信する。
【0011】
検査装置２００は、溶接装置１００によって溶接された接合体を検査する。検査は、超音波を用いた探査によって得られたデータに基づいて実行される。検査装置２００は、検査によって得られた検査データを、データ処理装置１０に送信する。
【0012】
まず、溶接装置１００の具体例及び溶接装置１００によって得られる各種データについて説明する。
【0013】
（溶接装置）
図２は、溶接装置を例示する模式図である。
溶接装置１００の一例を説明する。図２に表したように、溶接装置１００は、基部１０１、下部アーム１１０、下部ホルダ１１１、下部電極１１２、上部アーム１２０、上部ホルダ１２１、上部電極１２２、ガイド１３１、可動部材１３３、駆動部１３４、電源１４０、電流検出部１４１、及び圧力検出部１４２を含む。
図２は、溶接装置を例示する模式図である。
溶接装置１００の一例を説明する。図２に表したように、溶接装置１００は、基部１０１、下部アーム１１０、下部ホルダ１１１、下部電極１１２、上部アーム１２０、上部ホルダ１２１、上部電極１２２、ガイド１３１、可動部材１３３、駆動部１３４、電源１４０、電流検出部１４１、及び圧力検出部１４２を含む。
【0014】
基部１０１は、製造現場における所定の場所に固定される。下部アーム１１０及び上部アーム１２０は、基部１０１に固定される。下部アーム１１０及び上部アーム１２０は、上下方向において、互いに離れて対向している。なお、ここでは、説明のために、下部アーム１１０から上部アーム１２０に向かう方向を「上」とし、その反対の方向を「下」としている。これらの方向は、下部アーム１１０と上部アーム１２０との位置関係に基づき、重力の方向を示唆するものでは無い。下部アーム１１０から上部アーム１２０に向かう方向が、鉛直方向と交差していても良い。
【0015】
下部ホルダ１１１は、下部アーム１１０に取り付けられる。下部ホルダ１１１は、下部アーム１１０に対して可動であっても良い。下部電極１１２は、下部ホルダ１１１に固定され、上方に向けて突出している。
【0016】
ガイド１３１は、上部アーム１２０に固定される。ガイド１３１は、上下方向に沿って延びるポール１３２を含む。可動部材１３３は、ポール１３２に取り付けられる。上部ホルダ１２１は、可動部材１３３に固定される。上部電極１２２は、上部ホルダ１２１に固定され、下方に向けて突出している。下部電極１１２及び上部電極１２２は、上下方向において互いに対向している。
【0017】
駆動部１３４は、可動部材１３３を移動させる。可動部材１３３は、ポール１３２に沿って移動する。可動部材１３３が移動すると、上部電極１２２の上下方向における位置が、下部電極１１２に対して変化する。すなわち、下部電極１１２と上部電極１２２との間の上下方向における距離が変化する。
【0018】
電源１４０は、下部電極１１２及び上部電極１２２と電気的に接続される。電源１４０は、溶接時に、下部電極１１２と上部電極１２２との間に電圧を印加する。電源１４０は、例えば、下部電極１１２を接地電位に接続し、上部電極１２２に電圧を印加する。これにより、下部電極１１２と上部電極１２２との間に電流が流れる。
【0019】
電流検出部１４１は、溶接時に、下部電極１１２及び上部電極１２２を流れる電流を検出する。図示した例では、電流検出部１４１は、電源１４０と下部電極１１２との間に電気的に接続されている。電流検出部１４１は、例えば電流計を含む。
【0020】
圧力検出部１４２は、溶接時に、溶接される部品に加わる圧力を検出する。図示した例では、圧力検出部１４２は、上部ホルダ１２１に設けられ、上部電極１２２に加わる圧力を検出する。上部電極１２２に加わる圧力は、部品への圧力と関係する。すなわち、圧力検出部１４２は、上部電極１２２に加わる圧力に基づき、溶接される部品に加わる圧力を間接的に検出する。圧力検出部１４２は、例えばひずみ計を含む。
【0021】
制御装置１５０は、主制御部１５１、電流制御部１５２、及び駆動制御部１５３を含む。主制御部１５１は、電流制御部１５２及び駆動制御部１５３に指令を送信する。例えば、主制御部１５１は、電流制御部１５２及び駆動制御部１５３に、溶接時の各種設定値を送信する。
【0022】
電流制御部１５２は、電源１４０及び電流検出部１４１と電気的に接続される。電流制御部１５２は、電流検出部１４１による検出結果に基づいて、電源１４０を制御する。例えば、電流制御部１５２は、下部電極１１２及び上部電極１２２を流れる電流が、主制御部１５１から送信された設定値となるように、電源１４０を制御する。また、電流制御部１５２は、主制御部１５１から送信された設定値に示された時間の間、下部電極１１２と上部電極１２２との間に電流を供給する。
【0023】
駆動制御部１５３は、駆動部１３４及び圧力検出部１４２と電気的に接続される。駆動制御部１５３は、駆動部１３４を制御する。例えば、駆動制御部１５３は、溶接される部品への圧力が、主制御部１５１から送信された設定値となるように、駆動部１３４を制御する。
【0024】
制御装置１５０により制御される溶接装置１００には、図２に表した例に限らず、他の公知の構造が適用されても良い。例えば、溶接装置は、マニピュレータを含んでも良い。下部アーム１１０、下部ホルダ１１１、下部電極１１２、上部アーム１２０、上部ホルダ１２１、上部電極１２２などは、マニピュレータの先端に、エンドエフェクタとして設けられても良い。
【0025】
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、抵抗スポット溶接の様子を表す模式図である。
図３（ａ）は、抵抗スポット溶接により、金属板３１０と金属板３２０を溶接するときの様子を表している。まず、金属板３１０及び金属板３２０が、下部電極１１２の上に配される。駆動部１３４が、上部電極１２２を下部電極１１２に向けて移動させる。金属板３１０及び金属板３２０が、下部電極１１２と上部電極１２２によって挟まれ、押圧される。この状態で、下部電極１１２、金属板３１０、金属板３２０、及び上部電極１２２に、電流ｉが供給される。電流ｉが流れた際に、金属板３１０及び金属板３２０の抵抗により、熱が発生する。金属板３１０及び金属板３２０のそれぞれの一部が、溶融し、互いに混ざり合う。溶融した部分が冷却され、凝固することで、図３（ｂ）に表したように、溶接部３３０が形成される。金属板３１０と金属板３２０は、溶接部３３０において互いに接合され、接合体３００が作製される。
図３（ａ）は、抵抗スポット溶接により、金属板３１０と金属板３２０を溶接するときの様子を表している。まず、金属板３１０及び金属板３２０が、下部電極１１２の上に配される。駆動部１３４が、上部電極１２２を下部電極１１２に向けて移動させる。金属板３１０及び金属板３２０が、下部電極１１２と上部電極１２２によって挟まれ、押圧される。この状態で、下部電極１１２、金属板３１０、金属板３２０、及び上部電極１２２に、電流ｉが供給される。電流ｉが流れた際に、金属板３１０及び金属板３２０の抵抗により、熱が発生する。金属板３１０及び金属板３２０のそれぞれの一部が、溶融し、互いに混ざり合う。溶融した部分が冷却され、凝固することで、図３（ｂ）に表したように、溶接部３３０が形成される。金属板３１０と金属板３２０は、溶接部３３０において互いに接合され、接合体３００が作製される。
【0026】
図４は、抵抗スポット溶接時の電流及び圧力を表す模式図である。
図４において、横軸は、時間を表す。縦軸は、電流及び圧力の大きさを表す。実線は、下部電極１１２及び上部電極１２２を流れる電流の変化を表す。破線は、抵抗スポット溶接の対象への圧力の変化を表す。
図４において、横軸は、時間を表す。縦軸は、電流及び圧力の大きさを表す。実線は、下部電極１１２及び上部電極１２２を流れる電流の変化を表す。破線は、抵抗スポット溶接の対象への圧力の変化を表す。
【0027】
例えば図３（ａ）に表したように、上部電極１２２が、下部電極１１２に向けて移動し、金属板３１０に接触すると、上部電極１２２から金属板３１０に加わる圧力が増大していく。圧力は、所定値まで上昇した後に、一定に保たれる。圧力が所定値に保たれた状態で、金属板３１０及び金属板３２０に、パルス状の電流が供給される。電流の供給後、金属板３１０が加圧された状態で保持される。その後、上部電極１２２から金属板３１０に加わる圧力が、減少していく。
【0028】
図４に表した、圧力の増大時間Ｔ１、加圧時間Ｔ２、圧力の減少時間Ｔ３、スクイズ時間Ｔ４、通電時間Ｔ５、電流のオフ時間Ｔ６、保持時間Ｔ７、電流値Ｖ１、及び加圧力値Ｖ２のそれぞれについて、標準の値が予め定められる。スクイズ時間Ｔ４は、金属板３１０への加圧の開始から、電流の供給の開始までの時間である。保持時間Ｔ７は、電流の供給の終了から、金属板３１０への加圧の終了までの時間である。電流値Ｖ１は、下部電極１１２及び上部電極１２２を流れる電流の最大値である。加圧力値Ｖ２は、金属板３１０に加わる圧力の最大値である。
【0029】
（データ）
溶接が実行されるとき、データ処理装置１０又は制御装置１５０は、各種センサや搬送装置の動作ログ等に基づいて、溶接される部品を特定する。データ処理装置１０は、記憶装置２０にアクセスし、溶接される部品の情報を示す部品データを参照する。溶接装置１００が複数の部品を溶接すると、制御装置１５０は、溶接部データ、溶接条件データ、及び溶接装置データを、データ処理装置１０に送信する。溶接部データ、溶接条件データ、及び溶接装置データは、複数の溶接装置１００を管理する上位の処理装置を介して、データ処理装置１０に送信されても良い。データ処理装置１０は、溶接部データに、溶接された部品のデータを紐付ける。また、データ処理装置１０は、溶接部データ、溶接条件データ、及び溶接装置データを互いに紐付ける。
溶接が実行されるとき、データ処理装置１０又は制御装置１５０は、各種センサや搬送装置の動作ログ等に基づいて、溶接される部品を特定する。データ処理装置１０は、記憶装置２０にアクセスし、溶接される部品の情報を示す部品データを参照する。溶接装置１００が複数の部品を溶接すると、制御装置１５０は、溶接部データ、溶接条件データ、及び溶接装置データを、データ処理装置１０に送信する。溶接部データ、溶接条件データ、及び溶接装置データは、複数の溶接装置１００を管理する上位の処理装置を介して、データ処理装置１０に送信されても良い。データ処理装置１０は、溶接部データに、溶接された部品のデータを紐付ける。また、データ処理装置１０は、溶接部データ、溶接条件データ、及び溶接装置データを互いに紐付ける。
【0030】
図５は、部品データを例示する表である。図６は、溶接部データを例示する表である。図７は、溶接装置データを例示する表である。図８は、溶接条件データを例示する表である。
部品データは、接合される各部品の情報を示す。図５に示すように、部品データ４１０は、部品ＩＤ４１１、部品名４１２、品種４１３、材質４１４、及び厚み４１５を含む。部品ＩＤ４１１は、部品を識別するための固有の文字列である。部品名４１２は、その部品の名称である。品種４１３は、部品の種類を示す。材質４１４は、部品の材質を示す。厚み４１５は、部品の厚みを示す。
部品データは、接合される各部品の情報を示す。図５に示すように、部品データ４１０は、部品ＩＤ４１１、部品名４１２、品種４１３、材質４１４、及び厚み４１５を含む。部品ＩＤ４１１は、部品を識別するための固有の文字列である。部品名４１２は、その部品の名称である。品種４１３は、部品の種類を示す。材質４１４は、部品の材質を示す。厚み４１５は、部品の厚みを示す。
【0031】
溶接部データは、各溶接部３３０の情報を示す。図６に示すように、溶接部データ４２０は、溶接部ＩＤ４２１、溶接部番号４２２、位置４２３、板数４２４、部品ＩＤ４２５、及び部品ＩＤ４２６を含む。溶接部ＩＤ４２１は、溶接部を識別するための固有の文字列である。例えば、１つの接合体３００には、複数の溶接部３３０が形成される。溶接部ＩＤ４２１は、それぞれの溶接部３３０に対して登録される。溶接部番号４２２は、１つの接合体３００において、それぞれの溶接部３３０を識別するための番号である。接合体３００の種類が互いに同じであれば、接合体３００同士の間で、同じ位置にある溶接部３３０には、同じ番号が付与される。位置４２３は、その溶接部３３０が形成される位置を示す。板数４２４は、その溶接部で接合される部品（金属板）の数を示す。部品ＩＤ４２５及び４２６は、１つ目の部品のＩＤ及び２つ目の部品のＩＤをそれぞれ示す。この例では、１つの接合体３００は、２つの部品から構成されている。１つの接合体３００が３つ以上の部品から構成される場合、部品の数に応じて、登録される部品ＩＤの数も増加する。
【0032】
溶接装置データは、各溶接装置の情報を示す。図７に示すように、溶接装置データ４３０は、溶接装置ＩＤ４３１、溶接装置名４３２、設置場所４３３、及び稼働開始日４３４を含む。溶接装置ＩＤ４３１は、溶接装置を識別するための固有の文字列である。溶接装置名４３２は、その装置の名称である。設置場所４３３は、その装置が設置された場所を示す。稼働開始日４３４は、その装置が稼働を開始した時間である。稼働開始日４３４は、生産ライン停止に伴う装置休止後の再稼働時間や、メンテナンス後の再稼働時間では無く、その装置が最初に稼働を開始した時間を示す。
【0033】
溶接条件データは、溶接実行時の条件を示す。図８に示すように、溶接条件データ４４０は、条件データＩＤ４４１、電流値４４２、加圧力値４４３、加圧時間４４４、溶接時刻４４５、電極の型式４４６、及び連続使用回数４４７を含む。条件データＩＤ４４１は、実行された各溶接工程を識別するための固有の文字列である。電流値４４２及び加圧力値４４３は、図４に示した電流値Ｖ１及び加圧力値Ｖ２に対応する。加圧時間４４４は、図４に示した加圧時間Ｔ２に対応する。溶接時刻４４５は、溶接が実行された時刻を示す。型式４４６は、電極の種類ごとに固有の型式番号を示す。型式が特定されることで、電極の直径、全長、材質、精度（公差）などを確認できる。連続使用回数４４７は、電極が交換又は研磨された後に、連続して使用された回数である。
【0034】
図９は、紐付データを例示する表である。
上述した通り、データ処理装置１０は、溶接部データ、溶接条件データ、及び溶接装置データを互いに紐付ける。また、溶接部データは、部品データと紐付けられている。溶接条件データ及び溶接装置データは、溶接部データを介して部品データと紐付けられる。紐付データは、溶接部データ、溶接条件データ、及び溶接装置データの間の紐付けを示す。図９に示すように、紐付データ４５０は、紐付データＩＤ４５１、溶接部ＩＤ４２１、溶接装置ＩＤ４３１、及び条件データＩＤ４４１を含む。紐付データＩＤ４５１は、溶接部ＩＤ４２１と、溶接装置ＩＤ４３１と、条件データＩＤ４４１と、の組み合わせに対してそれぞれ付与される固有の文字列である。
上述した通り、データ処理装置１０は、溶接部データ、溶接条件データ、及び溶接装置データを互いに紐付ける。また、溶接部データは、部品データと紐付けられている。溶接条件データ及び溶接装置データは、溶接部データを介して部品データと紐付けられる。紐付データは、溶接部データ、溶接条件データ、及び溶接装置データの間の紐付けを示す。図９に示すように、紐付データ４５０は、紐付データＩＤ４５１、溶接部ＩＤ４２１、溶接装置ＩＤ４３１、及び条件データＩＤ４４１を含む。紐付データＩＤ４５１は、溶接部ＩＤ４２１と、溶接装置ＩＤ４３１と、条件データＩＤ４４１と、の組み合わせに対してそれぞれ付与される固有の文字列である。
【0035】
データ処理装置１０は、溶接部データ及び紐付データを参照することで、部品データ、溶接部データ、溶接装置データ、及び溶接条件データのいずれかに基づいて、紐付けられた他のデータを検索できる。
【0036】
次に、検査装置２００の具体例及び検査装置２００によって得られる各種データについて説明する。
【0037】
【0038】
制御装置２１０は、ロボット２３０の動作を制御する。制御装置２１０は、いわゆるロボットコントローラである。制御装置２１０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２１０は、予め記憶された動作プログラム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２３０の動作を制御する。
【0039】
ロボット２３０は、マニピュレータ２３１と、マニピュレータ２３１に取り付けられた検出器２３２と、を含む。例えば、マニピュレータ２３１は、垂直多関節型である。検出器２３２は、エンドエフェクタとして、マニピュレータ２３１の先端に設けられる。マニピュレータ２３１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２３１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２３１は、６自由度以上を有することが好ましい。
【0040】
検出器２３２は、対象に対して探査（プロービング）を実行する。探査は、対象に向けた超音波の送信と、その反射波の検出（受信）と、を含む。検出器２３２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２３２は、強度データを処理装置２２０に送信する。
【0041】
図１０の例では、エンドエフェクタとして、吐出器２３５及び撮像部２３６がさらに設けられている。吐出器２３５は、対象の表面に向けてカプラント液を吐出する。撮像部２３６は、溶接部３３０を撮像し、画像を取得する。処理装置２２０は、得られた画像から、溶接部３３０の外観上の位置を算出する。
【0042】
図１１は、検出器及び接合体の構造を示す模式図である。
図１１の例では、検出器２３２による探査の対象は、接合体３００である。接合体３００は、金属板３１０及び金属板３２０を含む。金属板３１０と金属板３２０は、溶接部３３０において接合されている。すなわち、溶接部３３０には、金属板３１０と金属板３２０との間の境界面が存在しない。溶接部３３０には、溶融した金属が混ざり合って形成された凝固部３４０が存在する。溶接部３３０は、抵抗スポット溶接により形成される。
図１１の例では、検出器２３２による探査の対象は、接合体３００である。接合体３００は、金属板３１０及び金属板３２０を含む。金属板３１０と金属板３２０は、溶接部３３０において接合されている。すなわち、溶接部３３０には、金属板３１０と金属板３２０との間の境界面が存在しない。溶接部３３０には、溶融した金属が混ざり合って形成された凝固部３４０が存在する。溶接部３３０は、抵抗スポット溶接により形成される。
【0043】
検出器２３２は、図１１に示すように、検出素子２３２ａ、伝搬部２３２ｂ、及び筐体２３２ｃを含む。
検出素子２３２ａは、Ｘ方向及びＹ方向に沿って配列されている。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２３２ａ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２３２ａは、Ｚ方向に沿って超音波を送信する。Ｚ方向は、Ｘ－Ｙ面に対して垂直である。
検出素子２３２ａは、Ｘ方向及びＹ方向に沿って配列されている。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２３２ａ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２３２ａは、Ｚ方向に沿って超音波を送信する。Ｚ方向は、Ｘ－Ｙ面に対して垂直である。
【0044】
複数の検出素子２３２ａは、筐体２３２ｃの先端に設けられ、伝搬部２３２ｂにより被覆されている。検出器２３２を接合体３００に接触させた際、伝搬部２３２ｂは、検出素子２３２ａと接合体３００との間に位置する。検出素子２３２ａが超音波を発すると、超音波は、伝搬部２３２ｂを伝搬して検出器２３２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２３２ｂを伝搬して検出素子２３２ａに到達する。
【0045】
検出素子２３２ａは、反射波を検出する。検出素子２３２ａ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２３２は、反射波強度を示す信号（強度データ）を取得し、処理装置２２０に送信する。
【0046】
伝搬部２３２ｂ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２３２ｂにより、検出器２３２が溶接部３３０へ接触した際に、検出素子２３２ａの変形、損傷などを抑制できる。伝搬部２３２ｂは、溶接部３３０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。
【0047】
探査時には、検出器２３２と接合体３００との間で超音波が伝搬し易くなるように、接合体３００の表面にカプラント液３５０が塗布される。それぞれの検出素子２３２ａは、カプラント液３５０が塗布された接合体３００に向けて超音波ＵＳを送信する。
【0048】
例えば図１１に示すように、１つの検出素子２３２ａが接合体３００に向けて超音波ＵＳを送信する。超音波ＵＳの一部は、接合体３００の上面又は下面などで反射される。複数の検出素子２３２ａ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２３２ａ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２３２ａで検出する。
【0049】
処理装置２２０は、強度データを処理し、溶接部３３０に関する検査値を算出する。検査値は、溶接部３３０の中心の位置、角度、厚み、窪みの深さ、及び径から選択される１つ以上を含む。処理装置２２０は、検査値を含む検査データを生成する。検査データは、溶接部３３０の良否の判定結果を含んでも良い。
【0050】
図１２（ａ）～図１２（ｃ）は、実施形態に係る検査装置の動作を説明するための模式図である。
図１２（ａ）に示すように、超音波ＵＳは、伝搬部２３２ｂの表面、金属板３１０の上面３１１及び下面３１２、溶接部３３０の上面３３１及び下面３３２で反射される。
図１２（ａ）に示すように、超音波ＵＳは、伝搬部２３２ｂの表面、金属板３１０の上面３１１及び下面３１２、溶接部３３０の上面３３１及び下面３３２で反射される。
【0051】
伝搬部２３２ｂの表面、上面３１１、上面３３１、下面３１２、及び下面３３２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２３２ａ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２３２ａ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。
【0052】
図１２（ｂ）及び図１２（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１２（ｂ）及び図１２（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１２（ｂ）のグラフは、伝搬部２３２ｂの表面、上面３１１、及び下面３１２からの反射波ＲＷの検出結果を例示している。すなわち、図１２（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１２（ｃ）のグラフは、伝搬部２３２ｂの表面、上面３３１、及び下面３３２からの反射波ＲＷの検出結果を例示している。すなわち、図１２（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。
【0053】
図１２（ｂ）及び図１２（ｃ）のグラフにおいて、ピークＰｅ１０は、伝搬部２３２ｂ表面からの反射波ＲＷに基づく。ピークＰｅ１１は、上面３１１からの反射波ＲＷに基づく。ピークＰｅ１２は、下面３１２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３１１及び下面３１２のＺ方向における位置に対応する。
【0054】
同様に、ピークＰｅ１３は、上面３３１からの反射波ＲＷに基づく。ピークＰｅ１４は、下面３３２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３３１及び下面３３２のＺ方向における位置に対応する。
【0055】
処理装置２２０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２２０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２２０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。
【0056】
ピーク強度が閾値を超えているとき、処理装置２２０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３１２が存在し、金属板３１０と金属板３２０が接合されていないことを示す。処理装置２２０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２２０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２２０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２２０は、接合されていると判定された点の集合を、溶接部３３０として特定する。
【0057】
処理装置２２０は、探査によって得られた強度データを用いて、画像を生成しても良い。
【0058】
図１３は、三次元的な反射波の強度分布を示す画像の一例である。
探査では、上述したように、それぞれの検出素子２３２ａ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２３２ａで検出する。図１１に示す具体例では、８×８の６４個の検出素子２３２ａが設けられている。この場合、６４個の検出素子２３２ａが超音波を順次送信する。１つの検出素子２３２ａは、反射波を６４回繰り返し検出する。１つの検出素子２３２ａ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２３２ａ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２３２ａ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２３２ａ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２３２ａ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。以上により、Ｘ－Ｙ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。
探査では、上述したように、それぞれの検出素子２３２ａ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２３２ａで検出する。図１１に示す具体例では、８×８の６４個の検出素子２３２ａが設けられている。この場合、６４個の検出素子２３２ａが超音波を順次送信する。１つの検出素子２３２ａは、反射波を６４回繰り返し検出する。１つの検出素子２３２ａ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２３２ａ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２３２ａ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２３２ａ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２３２ａ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。以上により、Ｘ－Ｙ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。
【0059】
図１３の画像では、３次元の強度データに基づく溶接部３３０近傍の様子が示されている。図１３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１３の例では、溶接部３３０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。
【0060】
図１４（ａ）～図１４（ｃ）は、二次元的な反射波の強度分布を示す画像の一例である。
処理装置２２０は、強度データを処理し、図１４（ａ）～図１４（ｃ）に示すデータを取得しても良い。図１４（ａ）は、溶接部３３０近傍のＸ－Ｙ面における反射波の強度分布を示す。図１４（ｂ）は、溶接部３３０近傍のＹ－Ｚ面における反射波の強度分布を示す。図１４（ｃ）は、溶接部３３０近傍のＸ－Ｚ面における反射波の強度分布を示す。
処理装置２２０は、強度データを処理し、図１４（ａ）～図１４（ｃ）に示すデータを取得しても良い。図１４（ａ）は、溶接部３３０近傍のＸ－Ｙ面における反射波の強度分布を示す。図１４（ｂ）は、溶接部３３０近傍のＹ－Ｚ面における反射波の強度分布を示す。図１４（ｃ）は、溶接部３３０近傍のＸ－Ｚ面における反射波の強度分布を示す。
【0061】
図１４（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１４（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１４（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１４（ａ）～図１４（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。
【0062】
図１５は、特定された溶接部を示す画像の一例である。
図１５は、Ｘ－Ｙ面の各点における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１５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１３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。判定は、強度データのＸ－Ｙ面内の各点について実行される。図１５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３３０に対応する。処理装置２２０は、各点における接合の判定結果を用いて、図１５に示す画像を生成する。
図１５は、Ｘ－Ｙ面の各点における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１５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１３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。判定は、強度データのＸ－Ｙ面内の各点について実行される。図１５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３３０に対応する。処理装置２２０は、各点における接合の判定結果を用いて、図１５に示す画像を生成する。
【0063】
処理装置２２０は、検査において、溶接部３３０の中心の位置、角度、厚み、窪みの深さ、及び径から選択される１つ以上をさらに算出しても良い。それぞれの値の算出方法を説明する。
【0064】
（位置）
処理装置２２０は、図１４（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３３０の位置として算出する。例えば図１４（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。
処理装置２２０は、図１４（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３３０の位置として算出する。例えば図１４（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。
【0065】
又は、処理装置２２０は、Ｚ方向において、溶接部３３０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１４（ｂ）及び図１４（ｃ）に示すように、溶接部３３０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２２０は、予め設定された溶接部３３０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２２０は、溶接部３３０からの反射波成分を抽出する。処理装置２２０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３３０の位置として算出する。
【0066】
又は、処理装置２２０は、図１５に示すように溶接部３３０を特定し、そのＸ－Ｙ面における重心位置を溶接部３３０の位置として算出しても良い。溶接部３３０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２２０は、特定された溶接部３３０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３３０の位置として算出しても良い。
【0067】
抵抗スポット溶接によって形成された溶接部３３０は、一般的には円状である。処理装置２２０は、以下のいずれかの方法により算出される位置を、溶接部３３０の位置として用いても良い。第１の方法では、処理装置２２０は、最小二乗法によって溶接部３３０の近似円を生成し、その近似円の位置を算出する。第２の方法では、処理装置２２０は、溶接部３３０の外縁に内接する最大の内接円を生成し、その内接円の位置を算出する。第３の方法では、処理装置２２０は、溶接部３３０の外縁に外接する最小の外接円を生成し、その外接円の位置を算出する。第４の方法では、処理装置２２０は、半径差が最小となる内接円及び外接円の位置を算出する。
【0068】
（角度）
図１６は、検出器を示す模式図である。
溶接部３３０の角度は、例えば図１６に示した、溶接部３３０の上面の法線方向Ｄ２と、検出器２３２の方向Ｄ１と、の間の角度に対応する。方向Ｄ１は、複数の検出素子２３２ａの配列方向に対して垂直である。角度は、方向Ｄ１とＤ２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。換言すると、溶接部３３０の角度は、複数の検出素子２３２ａの配列方向に対する、溶接部３３０の上面の傾きである。
図１６は、検出器を示す模式図である。
溶接部３３０の角度は、例えば図１６に示した、溶接部３３０の上面の法線方向Ｄ２と、検出器２３２の方向Ｄ１と、の間の角度に対応する。方向Ｄ１は、複数の検出素子２３２ａの配列方向に対して垂直である。角度は、方向Ｄ１とＤ２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。換言すると、溶接部３３０の角度は、複数の検出素子２３２ａの配列方向に対する、溶接部３３０の上面の傾きである。
【0069】
角度θｘは、図１４（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１４（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２２０は、３次元の輝度勾配の平均を算出する。処理装置２２０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２２０は、Ｙ方向まわりの勾配の平均を角度θｙとして用いる。
【0070】
ここでは、溶接部３３０の中心の位置を示すデータを、位置データと呼ぶ。溶接部３３０の角度を示すデータを、角度データと呼ぶ。
【0071】
（厚み、窪みの深さ、径）
溶接部３３０の厚みは、上面３３１と下面３３２との間のＺ方向における距離である。溶接部３３０の厚みは、ピークＰｅ１３とＰｅ１４との間の時間差に基づいて算出できる。溶接部３３０の窪みの深さは、上面３１１と３３１との間のＺ方向における距離である。溶接部３３０の窪みの深さは、ピークＰｅ１１とＰｅ１３との間の時間差に基づいて算出できる。径は、Ｘ－Ｙ面に平行な任意の一方向における溶接部３３０の長さである。径として、長径又は短径が用いられても良い。長径は、溶接部３３０の外縁上の複数点のうち、最も離れた２点間の距離である。短径は、当該２点を結ぶ線分に垂直であり、当該２点間の中央を通る方向における溶接部３３０の長さである。
溶接部３３０の厚みは、上面３３１と下面３３２との間のＺ方向における距離である。溶接部３３０の厚みは、ピークＰｅ１３とＰｅ１４との間の時間差に基づいて算出できる。溶接部３３０の窪みの深さは、上面３１１と３３１との間のＺ方向における距離である。溶接部３３０の窪みの深さは、ピークＰｅ１１とＰｅ１３との間の時間差に基づいて算出できる。径は、Ｘ－Ｙ面に平行な任意の一方向における溶接部３３０の長さである。径として、長径又は短径が用いられても良い。長径は、溶接部３３０の外縁上の複数点のうち、最も離れた２点間の距離である。短径は、当該２点を結ぶ線分に垂直であり、当該２点間の中央を通る方向における溶接部３３０の長さである。
【0072】
（良否判定）
処理装置２２０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２２０は、その溶接部３３０が良好であると判定する。径が閾値以下の場合、処理装置２２０は、その溶接部３３０が不良であると判定する。閾値と比較される径は、溶接部３３０の長径又は短径である。
処理装置２２０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２２０は、その溶接部３３０が良好であると判定する。径が閾値以下の場合、処理装置２２０は、その溶接部３３０が不良であると判定する。閾値と比較される径は、溶接部３３０の長径又は短径である。
【0073】
上述した図１２（ｂ）及び図１２（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２３２ａ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。
【0074】
以上の処理により、探査結果に基づく検査データが得られる。検査が実行されるとき、データ処理装置１０又は制御装置１５０は、各種センサや搬送装置の動作ログ等に基づいて、検査される接合体を特定する。検査装置２００が接合体を検査すると、処理装置２２０は、検査データをデータ処理装置１０に送信する。検査データは、複数の検査装置２００を管理する上位の処理装置を介して、データ処理装置１０に送信されても良い。データ処理装置１０は、検査データを、溶接装置データを含む他のデータと紐付ける。
【0075】
図１７は、検査データを例示する表である。
図１７に示すように、検査データ４６０は、検査データＩＤ４６１、検査装置ＩＤ４６２、画像データＩＤ４６３、位置４６４ａ、外観位置４６４ｂ、角度４６５、厚み４６６ａ、窪みの深さ４６６ｂ、径４６７、判定結果４６８、及び検査時刻４６９を含む。
図１７に示すように、検査データ４６０は、検査データＩＤ４６１、検査装置ＩＤ４６２、画像データＩＤ４６３、位置４６４ａ、外観位置４６４ｂ、角度４６５、厚み４６６ａ、窪みの深さ４６６ｂ、径４６７、判定結果４６８、及び検査時刻４６９を含む。
【0076】
検査データＩＤ４６１は、検査データを識別するための固有の文字列である。検査装置ＩＤ４６２は、その検査データを取得した検査装置を識別するための固有の文字列である。画像データＩＤ４６３は、その検査において得られた画像データのＩＤを示す。画像データは、例えば、図１３に示した３次元の強度分布を示す画像、図１４（ａ）に示した接合の判定結果を示す画像、図１４（ｂ）又は図１４（ｃ）に示した２次元の強度分布を示す画像、図１５に示した溶接部を表す画像から選択される少なくとも１つである。
【0077】
位置４６４ａは、強度データから算出された溶接部３３０の中心の位置を示す。位置４６４ａは、溶接部３３０の予め設計された位置を原点として表されても良い。外観位置４６４ｂは、撮像部２３６によって得られた画像から算出された溶接部３３０の位置を示す。角度４６５は、溶接部３３０の角度を示す。厚み４６６ａは、溶接部３３０の厚みを示す。深さ４６６ｂは、溶接部３３０上面の窪みの深さを示す。径４６７は、溶接部３３０の径を示す。判定結果４６８は、溶接部３３０の良否の判定結果を示す。検査時刻４６９は、検査が実行された時刻を示す。
【0078】
検査装置２００は、溶接部３３０に対する検査が実行されると、検査データをデータ処理装置１０に送信する。データ処理装置１０は、検査データを、部品データ、溶接装置データ、溶接条件データ、及び溶接部データと紐付ける。データ処理装置１０は、紐付けたデータを記憶装置２０に保存する。
【0079】
図１８は、紐付データを例示する表である。
図１８に示す紐付データ４５０ａは、図９に示した紐付データ４５０に対して、検査データＩＤ４５２がさらに紐付けられている。これにより、部品データ、溶接装置データ、溶接条件データ、溶接部データ、及び検査データが、互いに紐付けられる。なお、検査データは、溶接装置データ、溶接条件データ、及び溶接部データと直接紐付けられず、溶接装置データ、溶接条件データ、及び溶接部データと、部品データを介して紐付けられても良い。
図１８に示す紐付データ４５０ａは、図９に示した紐付データ４５０に対して、検査データＩＤ４５２がさらに紐付けられている。これにより、部品データ、溶接装置データ、溶接条件データ、溶接部データ、及び検査データが、互いに紐付けられる。なお、検査データは、溶接装置データ、溶接条件データ、及び溶接部データと直接紐付けられず、溶接装置データ、溶接条件データ、及び溶接部データと、部品データを介して紐付けられても良い。
【0080】
図１９は、実施形態に係るデータ処理装置による処理を示すフローチャートである。
データ処理装置１０は、溶接装置１００から、溶接部データ、溶接条件データ、及び溶接装置データを受信する（ステップＳ１）。データ処理装置１０は、部品データに、溶接部データ、溶接条件データ、及び溶接装置データを紐付ける（ステップＳ２）。データ処理装置１０は、検査データを受信する（ステップＳ３）。データ処理装置１０は、部品データに、検査データを紐付ける（ステップＳ４）。
データ処理装置１０は、溶接装置１００から、溶接部データ、溶接条件データ、及び溶接装置データを受信する（ステップＳ１）。データ処理装置１０は、部品データに、溶接部データ、溶接条件データ、及び溶接装置データを紐付ける（ステップＳ２）。データ処理装置１０は、検査データを受信する（ステップＳ３）。データ処理装置１０は、部品データに、検査データを紐付ける（ステップＳ４）。
【0081】
実施形態の利点を説明する。
溶接部３３０の検査では、溶接部３３０の位置を示す位置データ、溶接部３３０の角度を示す角度データなどが得られる。検査を通して得られたこれらのデータは、溶接部３３０に異常が無いかを示す。例えば、位置データが示す位置が予め設計された溶接部３３０の位置からずれている場合、又は角度データが示す角度が大きい場合、それらのデータは、溶接部３３０に異常があることを示している。そして、溶接部３３０の異常は、接合体３００の製造ラインに異常があることを示す。例えば、溶接装置１００の点検又はメンテナンスが必要な可能性がある。
溶接部３３０の検査では、溶接部３３０の位置を示す位置データ、溶接部３３０の角度を示す角度データなどが得られる。検査を通して得られたこれらのデータは、溶接部３３０に異常が無いかを示す。例えば、位置データが示す位置が予め設計された溶接部３３０の位置からずれている場合、又は角度データが示す角度が大きい場合、それらのデータは、溶接部３３０に異常があることを示している。そして、溶接部３３０の異常は、接合体３００の製造ラインに異常があることを示す。例えば、溶接装置１００の点検又はメンテナンスが必要な可能性がある。
【0082】
検査データから溶接部３３０の異常が発見された場合、製造ラインのどこに原因があるかを容易に発見できることが好ましい。例えば、溶接部３３０を形成した溶接装置１００がどれか、容易に検索できることが好ましい。実施形態に係るデータ処理装置１０は、検査データを受信すると、溶接装置データと紐付ける。このため、検査データから溶接部３３０の異常が発見された場合に、その溶接部３３０がどの溶接装置１００によって形成されたか、容易に検索できる。実施形態によれば、検査データに基づいて溶接装置データを容易に検索でき、データについての利便性を向上できる。
【0083】
特に、位置については、接合体３００の品質への影響が大きい。溶接部３３０の位置が設計位置から大きくずれていると、接合体３００の強度が設計された強度よりも低下する可能性がある。位置は、溶接部３３０を撮像した画像から算出することも可能である。しかし、外観上確認できる溶接部３３０の位置は、実際に接合されている溶接部３３０の位置から、ずれている可能性がある。接合体３００について、強度等の信頼性をより精度良く検査するためには、溶接部３３０の実際の位置を使用することが望ましい。データ処理装置１０は、探査結果から算出される溶接部３３０の位置を含む検査データを、溶接装置データと紐付ける。実施形態によれば、より信頼性の高いデータを、溶接装置データと紐付けることができる。
【0084】
データ処理装置１０は、利便性の向上のために、以下の複数の機能の少なくとも１つを有することが好ましい。
【0085】
（ユーザインターフェース）
図２０～図２８は、ユーザインターフェースを例示する模式図である。
出力装置３０は、例えば、モニタ又はプロジェクタである。データ処理装置１０は、グラフィカルなユーザインターフェース（ＵＩ）を出力装置３０に表示させる。データ処理装置１０は、ＵＩとして、例えば図２０に示すように、ウインドウ５００を表示させる。ウインドウ５００は、表示領域５０１を含む。
図２０～図２８は、ユーザインターフェースを例示する模式図である。
出力装置３０は、例えば、モニタ又はプロジェクタである。データ処理装置１０は、グラフィカルなユーザインターフェース（ＵＩ）を出力装置３０に表示させる。データ処理装置１０は、ＵＩとして、例えば図２０に示すように、ウインドウ５００を表示させる。ウインドウ５００は、表示領域５０１を含む。
【0086】
データ処理装置１０は、複数の接合体３００における同じ番号の複数の溶接部３３０について、複数の位置データ及び複数の検査時刻を参照する。データ処理装置１０は、図２０に示すように、時間に対する溶接部３３０の位置の変化を表示領域５０１に表示させる。図２０の例では、時間（Ｔ）に対するＸ方向の位置（Ｘ）の変化と、時間（Ｔ）に対するＹ方向の位置（Ｙ）の変化と、が表示されている。又は、図２１に示すように、時間（Ｔ）に対するＸまわりの角度（θｘ）の変化と、時間（Ｔ）に対するＹ方向まわりの角度（θｙ）の変化と、が表示されても良い。
【0087】
表示させるデータを選択するためのアイコン群５０３が表示されても良い。アイコン群５０３は、「位置」、「角度」、「厚み」、「深さ」、「径」、「判定」を含む。ユーザは、入力装置４０を操作してポインタ５０２を移動させることができる。ポインタ５０２でいずれかのアイコンが選択されると、選択されたアイコンに関するデータが表示される。「位置」、「角度」、「厚み」、「深さ」、「径」、又は「判定」のアイコンが選択されると、時間に対する、位置の変化、角度の変化、厚みの変化、窪みの深さの変化、径の変化、又は溶接の良否の判定結果の変化が表示される。
【0088】
ＵＩにおいて、検査で得られたいずれかの検査値が選択可能であっても良い。例えば図２２に示すように、ユーザは、ポインタ５０２を用いて、いずれかの検査値を選択する。データ処理装置１０は、検査値の選択を受け付けると、その検査値を含む検査データを参照する。データ処理装置１０は、その検査データに含まれる他のデータを示すウインドウ５０５を表示させる。データ処理装置１０は、その検査データと紐付けられた、部品データ、溶接部データ、溶接条件データ、及び溶接装置データから選択される１つ以上を示すウインドウ５０７を表示させても良い。角度や厚みなど、他のデータが選択されたときにも、データ処理装置１０は、同様にウインドウ５０５及び５０７を表示可能である。
【0089】
また、データ処理装置１０は、ウインドウ５０７において、いずれかのデータの選択を受け付けても良い。データ処理装置１０は、図５～図８及び図１７に示すように、選択されたデータの詳細を表示させる。図２３の例では、ウインドウ５０７において、溶接条件を示す条件データＩＤが選択されている。データ処理装置１０は、その条件データＩＤに対応する溶接条件データを示すウインドウ５０９を表示させる。
【0090】
図２４に示すように、いずれかのデータが選択された場合に、データ処理装置１０は、そのデータを含む検査データが得られたときの画像データ５１１を表示させても良い。この例では、画像データ５１１は、特定された溶接部３３０を示す画像である。画像データ５１１として、図１３に示した３次元の強度分布を示す画像、図１４（ａ）に示した接合の判定結果を示す画像、図１４（ｂ）又は図１４（ｃ）に示した２次元の強度分布を示す画像、図１５に示した溶接部を表す画像から選択される少なくとも１つが表示されても良い。
【0091】
時間に対する検査値の変化が表示されている状態で、データ処理装置１０は、時間の選択を受け付け可能であっても良い。例えば図２５に示すように、ポインタ５０２がいずれかの検査値に近づくと、ポインタ５０２に最も近い検査値が得られた検査時刻５１３が表示される。検査値又は検査時刻５１３が選択されると、図２６に示すように、データ処理装置１０は、その検査時刻に得られた検査データを示すウインドウ５０５を表示させる。
【0092】
データ処理装置１０は、検査値を予め設定された閾値と比較しても良い。例えば、データ処理装置１０は、位置データの位置又は角度データの角度を閾値と比較する。位置データは、溶接部３３０の位置を示す。溶接部３３０の位置は、溶接部３３０の設計位置を原点として表される。換言すると、位置データの位置は、溶接部３３０の設計位置からのずれ量を示す。また、角度データは、溶接部３３０の角度を示す。より具体的には、溶接部３３０の角度は、予め教示された検出器２３２の姿勢に対する、溶接部３３０の上面の傾きを示す。
【0093】
位置が位置データに対して予め設定された閾値を超えた場合、又は、角度が角度データに対して予め設定された閾値を超えた場合、データ処理装置１０は、通知を出力しても良い。例えば、データ処理装置１０は、予め登録された端末装置に通知を送信する。データ処理装置１０は、出力装置３０に通知を出力させても良い。
【0094】
データ処理装置１０は、溶接部３３０の厚み、溶接部３３０の窪みの深さ、又は溶接部３３０の径を、それぞれに対して予め設定された閾値と比較しても良い。厚みが閾値よりも小さい場合、深さが閾値よりも大きい場合、又は径が閾値よりも小さい場合、データ処理装置１０は、通知を出力する。溶接の良否が判定される場合には、検査データは、径と閾値との比較結果である溶接の良否の判定結果を含む。この場合、データ処理装置１０は、溶接の良否の判定結果を参照する。溶接が不良と判定されている場合に、データ処理装置１０は、通知を出力する。例えば、データ処理装置１０は、検査値の受信に応じて、検査値を閾値と比較する。
【0095】
ここでは、位置、角度、厚み、及び径のいずれかが閾値よりも小さい場合、又は深さが閾値よりも大きい場合、その検査値及び溶接部３３０を「異常」とする。例えば、溶接部３３０の「不良」は、溶接部３３０の「異常」の一類型である。検査値が異常である場合、溶接装置１００又は接合体３００の搬送装置に異常が存在する可能性がある。検査値が閾値を超える場合に通知が出力されることで、ユーザに注意を促すことができる。
【0096】
検査値と閾値との比較結果の他、検査値の変化に基づいて、データ処理装置１０は、通知を適宜出力しても良い。例えば、データ処理装置１０は、特定の番号の溶接部に関する最新の検査データを受信する。データ処理装置１０は、同じ番号の溶接部に関する直前の検査データを参照する。データ処理装置１０は、最新の検査データ及び直前の検査データに含まれる、同じ番号の溶接部に関する最新の検査値及び直前の検査値を参照する。データ処理装置１０は、それらの検査値の変化が閾値を超える場合、通知を出力する。
【0097】
閾値に基づいて検査値が異常と判定されない場合でも、検査値の変化が大きい場合、製造ラインに異常が存在する可能性がある。検査値の変化が大きい場合に通知が出力されることで、ユーザに注意を促すことができる。
【0098】
データ処理装置１０は、図２７に示すように、検査値と閾値の比較を表示させても良い。図２７の例では、Ｘ方向における位置と閾値ＴＨｘの比較が示され、Ｙ方向における位置と閾値ＴＨｙの比較が示されている。図２８に示すように、検査値が閾値を超えた場合に、データ処理装置１０は、その検査値に関する検査データを示すウインドウ５０５、及びその検査値に係る溶接部３３０を形成した溶接装置のデータを示すウインドウ５１５を表示させても良い。
【0099】
検査値が閾値を超えた場合に、データ処理装置１０は、その検査値に係る溶接部３３０を形成したときの溶接条件データを参照しても良い。データ処理装置１０は、電極の連続使用回数を閾値と比較する。データ処理装置１０は、連続使用回数が下限値を下回る又は上限値を超える場合、通知を出力する。通知は、溶接装置の電極の不良の可能性を示す通知、及び電極のメンテナンスを促す通知から選択される１つ以上を含む。
【0100】
電極の連続使用回数が多すぎる場合、電極が劣化し、溶接部３３０の特性に影響を与える可能性がある。電極の連続使用回数の少なさは、電極が交換された後、又は電極が研磨された後に、使用された回数が少ないことを示す。電極の連続使用回数が少ない場合には、電極の交換作業又は研磨処理に不備があった可能性がある。これらのいずれかの場合、電極が検査値の異常の原因と推測される。通知が出力されることで、ユーザに、可能性のある異常の原因を知らせることができる。
【0101】
（溶接条件の修正）
検査値が異常である場合、データ処理装置１０は、検査値を改善するために、溶接条件を修正しても良い。例えば、径が異常である場合、データ処理装置１０は、電流値、加圧力値、電流の供給時間、及び加圧時間から選択される少なくともいずれかの設定値を大きくする。データ処理装置１０は、設定値を直接修正しても良いし、設定値の補正割合を溶接装置１００に送信しても良い。
検査値が異常である場合、データ処理装置１０は、検査値を改善するために、溶接条件を修正しても良い。例えば、径が異常である場合、データ処理装置１０は、電流値、加圧力値、電流の供給時間、及び加圧時間から選択される少なくともいずれかの設定値を大きくする。データ処理装置１０は、設定値を直接修正しても良いし、設定値の補正割合を溶接装置１００に送信しても良い。
【0102】
一例として、金属板３１０及び金属板３２０は、炭素鋼である。金属板３１０のＺ方向における厚さは、１．２ｍｍである。金属板３２０のＺ方向における厚さは、１．２ｍｍである。溶接の実行時、電流値は、１３ｋＡに設定される。加圧力値は、５００ｋｇｆに設定される。通電時間は、６０ミリ秒に設定される。通電は、２回繰り返される。加圧時間は、２秒に設定される。１０００ＭＰａよりも大きいせん断強さを得るために、溶接部３３０の径は６．２ｍｍより大きいことが求められる。この場合、閾値は、マージンを含めて６．４ｍｍに設定される。
【0103】
例えば、径が６．４ｍｍを下回ると、電流値が、１４ｋＡに設定される。又は、加圧力値が、６００ｋｇｆに設定されても良い。又は、通電時間が、８０ミリ秒に設定されても良い。又は、加圧時間が、２．５秒に設定されても良い。これにより、接合時に各部品により大きなエネルギーを与えることができ、溶接部３３０の径を大きくできる。
【0104】
溶接部３３０の厚みについては、厚みが小さすぎると、溶接部３３０における強度が低下しうる。また、接合体３００については、凝固部３４０の厚みに対して、溶接部３３０の厚みが所定の割合以上大きいことが求められる。例えば、溶接を実行する際の部品への圧力が大きいほど、溶接部３３０の厚みが小さくなる。厚みが閾値よりも小さい場合、データ処理装置１０は、加圧力値又は加圧時間を小さくする。
【0105】
溶接部３３０の窪みの深さが大きすぎると、接合体３００のその後の工程において、不具合が生じうる。例えば、塗装工程では、溶接部３３０の窪みに均一に塗料が付着せずに、外観が悪くなる可能性がある。洗浄工程では、窪みに入り込んだ汚れが十分に除去されない可能性がある。溶接を実行する際の部品への圧力が大きいほど、窪みが大きくなる。窪みの深さが閾値よりも大きい場合、データ処理装置１０は、加圧力値又は加圧時間を小さくする。
【0106】
（原因の推定）
検査値が異常である場合、データ処理装置１０は、その原因を推定しても良い。例えば、記憶装置２０は、異常の種類ごとに、事象と、異常の原因と、の対応関係を示す対応データを記憶する。データ処理装置１０は、検査値が異常である場合に、対応データを参照する。データ処理装置１０は、対応データに従って異常の原因を推定する。データ処理装置１０は、推定された原因を出力する。例えば、データ処理装置１０は、原因を出力装置３０に表示させる。データ処理装置１０は、原因を所定の端末装置に送信しても良い。
検査値が異常である場合、データ処理装置１０は、その原因を推定しても良い。例えば、記憶装置２０は、異常の種類ごとに、事象と、異常の原因と、の対応関係を示す対応データを記憶する。データ処理装置１０は、検査値が異常である場合に、対応データを参照する。データ処理装置１０は、対応データに従って異常の原因を推定する。データ処理装置１０は、推定された原因を出力する。例えば、データ処理装置１０は、原因を出力装置３０に表示させる。データ処理装置１０は、原因を所定の端末装置に送信しても良い。
【0107】
図２９（ａ）及び図２９（ｂ）は、対応データを例示する表である。
図２９（ａ）に示す対応データ６００ａは、異常の種類６０１、事象６１１～６１６、原因６２１～６２４、及びスコア６３０を含む。例えば、検査値に関する異常の種類ごとに、条件（閾値）が予め設定される。いずれかの条件が満たされると、その検査値には、条件を満たした異常が存在すると判定される。種類６０１は、判定された異常の種類を示す。事象６１１～６１６は、検査値に関する事象及び溶接に関する事象を含む。原因６２１～６２４は、異常の原因を示す。スコア６３０は、事象と原因のそれぞれの組み合わせに対して設定され、事象と原因との関係性を示す。
図２９（ａ）に示す対応データ６００ａは、異常の種類６０１、事象６１１～６１６、原因６２１～６２４、及びスコア６３０を含む。例えば、検査値に関する異常の種類ごとに、条件（閾値）が予め設定される。いずれかの条件が満たされると、その検査値には、条件を満たした異常が存在すると判定される。種類６０１は、判定された異常の種類を示す。事象６１１～６１６は、検査値に関する事象及び溶接に関する事象を含む。原因６２１～６２４は、異常の原因を示す。スコア６３０は、事象と原因のそれぞれの組み合わせに対して設定され、事象と原因との関係性を示す。
【0108】
図２９（ａ）の例では、種類６０１「傾き大」は、溶接部３３０の角度が予め設定された閾値よりも大きいことを示す。事象６１１は、特定の溶接装置１００によって溶接された接合体で、種類６０１と同じ種類の異常が、過去にも発生していることを示す。事象６１２は、検査された接合体３００とは別の接合体３００において、異常と判定された溶接部３３０と同じ位置の別の溶接部３３０で、種類６０１と同じ種類の異常が過去にも発生していることを示す。事象６１３は、製造される接合体３００の品種を切り替えてから短い期間の間に、異常が発生したことを示す。事象６１４は、異常と判定された溶接部３３０に使用された電極の連続使用回数が、予め設定された閾値よりも少ないことを示す。事象６１５は、異常と判定された溶接部３３０に使用された電極の連続使用回数が、予め設定された閾値よりも多いことを示す。事象６１６は、設計位置に対する溶接部３３０の位置のずれが、予め設定された閾値よりも大きいことを示す。
【0109】
原因６２１は、溶接装置１００に異常の原因があることを示す。原因６２２は、溶接装置１００の下部電極１１２又は上部電極１２２に異常の原因があることを示す。原因６２３は、溶接を実行する際の溶接条件に異常の原因があることを示す。原因６２４は、検査装置２００に接合体３００を搬送する搬送装置に異常の原因があることを示す。それぞれの事象に対して、原因ごとに、関係性を示すスコアが設定される。例えば、スコアが高いほど、その異常とその原因との関係性が高いことを示す。
【0110】
記憶装置２０は、複数の事象をそれぞれ判定するための複数の条件を記憶する。データ処理装置１０は、検査値が異常と判定されると、判定された異常の種類と紐付けられた対応データを参照する。データ処理装置１０は、データ処理システム１で得られた各種データを、複数の事象に対する複数の条件と比較する。データ処理装置１０は、条件を満たした事象を抽出する。データ処理装置１０は、対応データに従って、抽出された事象に対するそれぞれの原因のスコアを取得する。データ処理装置１０は、それぞれの原因について、事象ごとのスコアを合算する。データ処理装置１０は、最もスコアが高い原因を異常の原因と判定する。
【0111】
一例として、「傾き大」の異常が判定され、事象６１２及び６１５の条件が満たされた場合、図２９（ａ）に示すデータに従って、原因６２２「電極」のスコアが最も大きくなる。データ処理装置１０は、「傾き大」の原因が、「電極」であると判定する。
【0112】
図２９（ｂ）に示す対応データ６００ｂは、異常の種類６０２、事象６１１～６１７、及び原因６２１～６２４を含む。種類６０２「溶接径小」は、溶接部３３０の径が予め設定された閾値よりも小さいことを示す。事象６１７は、溶接部３３０の角度が予め設定された閾値よりも大きいことを示す。一例として、「溶接径小」の異常が判定され、事象６１１及び６１２の条件が満たされた場合、図２９（ｂ）に示すデータに従って、原因６２１「溶接装置」のスコアが最も大きくなる。データ処理装置１０は、「溶接径小」の原因が、「溶接部」であると判定する。
【0113】
対応データは、ユーザにより予め準備される。対応データの行の項目、列の項目、及びスコアは、対応データの作成後に適宜修正されても良い。ここでは、異常の種類ごとに対応データが用意される例を説明した。この例以外に、複数の対応データが１つのテーブルにまとめられても良い。
【0114】
又は、異常の種類の判定と原因の抽出が、モデルにより実行されても良い。例えば、モデルは、人工パーセプトロン、ディープニューラルネットワーク、ランダムフォレストにより学習された分類器、又はベイズ分類器を含む。モデルは、データ処理システム１からの各種データの入力に応じて、異常の有無の判定結果及び異常の原因を出力する。データ処理装置１０は、データ処理システム１からの各種データをモデルに入力する。データ処理装置１０は、モデルから、判定結果及び原因を取得する。
【0115】
モデルは、データ処理システム１からの各種データの入力に応じて、異常の有無の判定結果及び異常の原因を出力する数理モデルを含んでも良い。数理モデルは、回帰分析等を用いて予め作成される。
【0116】
図３０（ａ）～図３０（ｅ）及び図３１（ａ）～図３１（ｄ）は、出力例を説明するための図である。
図３０（ａ）及び図３０（ｂ）は、それぞれ別の接合体において特定された溶接部３３０を示す模式図である。画像の外縁は、探査が実行された範囲の外縁に対応する。画像では、溶接部３３０の中心の位置３３５が示されている。図３０（ｃ）及び図３０（ｄ）は、それぞれ、図３０（ａ）及び図３０（ｂ）の画像が得られた接合体に関するデータを示す。
図３０（ａ）及び図３０（ｂ）は、それぞれ別の接合体において特定された溶接部３３０を示す模式図である。画像の外縁は、探査が実行された範囲の外縁に対応する。画像では、溶接部３３０の中心の位置３３５が示されている。図３０（ｃ）及び図３０（ｄ）は、それぞれ、図３０（ａ）及び図３０（ｂ）の画像が得られた接合体に関するデータを示す。
【0117】
図３０（ｃ）のデータは、品種Ｘの接合体Ａに関する。図３０（ｄ）のデータは、同じ品種Ｘの別の接合体Ｂに関する。接合体Ａは、溶接装置Ａによって溶接されている。接合体Ｂは、溶接装置Ｂによって溶接されている。図３０（ｃ）のデータが得られた溶接部の番号は、図３０（ｄ）のデータが得られた溶接部の番号と同じである。図３０（ｃ）及び図３０（ｄ）のデータについて、「中心位置」は、設計位置に対する溶接部３３０の中心位置のずれを示す。
【0118】
例えば、図３０（ｄ）のデータが得られた接合体３００に関して、１つの溶接部３３０の径が小さく、その溶接部３３０が異常と判定される。データ処理装置１０は、「溶接径小」の異常に関する対応データを参照する。データ処理装置１０は、図３０（ｄ）に示す各データが、それぞれの事象の条件を満たすか判定する。データ処理装置１０は、条件を満たした事象に基づいて、異常の原因を推定する。
【0119】
一例として、図３０（ｄ）のデータについて、「中心位置」及び「設備稼働開始」の日時が、事象の条件を満たすと判定される。これらの事象に基づいて、溶接装置に異常の原因があると判定される。図３０（ｄ）に示すように、データ処理装置１０は、事象の条件を満たしたデータに、注意を促すマーク５２３を表示させても良い。図３０（ｅ）に示すように、データ処理装置１０は、溶接装置の確認を促すメッセージ５２７を表示させても良い。図３０（ａ）及び図３０（ｂ）に示すように、同じ溶接装置によって溶接された別の接合体に関するデータが表示されても良い。
【0120】
図３１（ａ）及び図３１（ｃ）は、別のデータの例である。例えば、図３１（ａ）のデータが得られた接合体３００に関して、１つの溶接部３３０の厚みが小さく、その溶接部３３０が異常と判定される。データ処理装置１０は、「溶接厚小」の異常に関する対応データを参照する。データ処理装置１０は、図３１（ａ）に示すように、事象の条件を満たしたデータにマーク５２３を表示させる。事象に基づいて、溶接装置の電極に原因が有ると判定される。データ処理装置１０は、図３１（ｂ）に示すように、溶接装置の電極の確認を促すメッセージ５２７を表示させる。
【0121】
例えば、図３１（ｃ）のデータが得られた接合体３００に関して、１つの溶接部３３０の窪みが大きく、その溶接部３３０が異常と判定される。データ処理装置１０は、「溶接窪み大」の異常に関する対応データを参照する。データ処理装置１０は、図３１（ｃ）に示すように、事象の条件を満たしたデータにマーク５２３を表示させる。事象に基づいて、溶接条件に原因が有ると判定される。データ処理装置１０は、図３１（ｄ）に示すように、溶接条件の確認を促すメッセージ５２７を表示させる。
【0122】
図３２は、ユーザインターフェースを例示する模式図である。
データ処理装置１０は、推定された原因について、それぞれの原因の可能性を示すスコアを表示させても良い。データ処理装置１０は、図３２に示すように、対応データに含まれる１つ以上の原因５３１と、各原因のスコア５３３と、を含むウインドウ５３５を表示させても良い。この例では、各スコアの合計が１となるように、各スコアが正規化されている。また、スコアが高いほど、その原因が異常と関係している関係性が相対的に高いことを示す。
データ処理装置１０は、推定された原因について、それぞれの原因の可能性を示すスコアを表示させても良い。データ処理装置１０は、図３２に示すように、対応データに含まれる１つ以上の原因５３１と、各原因のスコア５３３と、を含むウインドウ５３５を表示させても良い。この例では、各スコアの合計が１となるように、各スコアが正規化されている。また、スコアが高いほど、その原因が異常と関係している関係性が相対的に高いことを示す。
【0123】
データ処理装置１０は、原因の推定結果について、ユーザからのフィードバックを受け付けても良い。データ処理装置１０は、ユーザから入力されたフィードバックに基づいて、対応データのスコアを修正する。
【0124】
図３３は、ハードウェア構成を示す模式図である。
データ処理装置１０、制御装置１５０、制御装置２１０、及び処理装置２２０は、例えば図３３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。
データ処理装置１０、制御装置１５０、制御装置２１０、及び処理装置２２０は、例えば図３３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。
【0125】
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。
【0126】
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。
【0127】
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。
【0128】
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。
【0129】
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。
【0130】
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。
【0131】
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。
【0132】
データ処理装置１０、制御装置１５０、制御装置２１０、及び処理装置２２０のそれぞれの機能は、複数のコンピュータの協働により実現されても良い。１つのコンピュータが、データ処理装置１０、制御装置１５０、制御装置２１０、及び処理装置２２０から選択される２つ以上として機能しても良い。
【0133】
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。
【0134】
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。
【0135】
以上で説明した、データ処理装置、データ処理システム、又はデータ処理方法によれば、検査データに基づいて溶接装置データを容易に検索でき、データについての利便性を向上できる。コンピュータに、データ処理方法を実行させるプログラムを用いることで、同様の効果を得ることができる。
【0136】
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】
【0137】
１：データ処理システム、 １０：データ処理装置、 ２０：記憶装置、 ３０：出力装置、 ４０：入力装置、 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、 １００：溶接装置、 １０１：基部、 １１０：下部アーム、 １１１：下部ホルダ、 １１２：下部電極、 １２０：上部アーム、 １２１：上部ホルダ、 １２２：上部電極、 １３１：ガイド、 １３２：ポール、 １３３：可動部材、 １３４：駆動部、 １４０：電源、 １４１：電流検出部、 １４２：圧力検出部、 １５０：制御装置、 １５１：主制御部、 １５２：電流制御部、 １５３：駆動制御部、 ２００：検査装置、 ２１０：制御装置、 ２２０：処理装置、 ２３０：ロボット、 ２３１：マニピュレータ、 ２３２：検出器、 ２３２ａ：検出素子、 ２３２ｂ：伝搬部、 ２３２ｃ：筐体、 ２３５：吐出器、 ２３６：撮像部、 ３００：接合体、 ３１０：金属板、 ３１１：上面、 ３１２：下面、 ３２０：金属板、 ３３０：溶接部、 ３３１：上面、 ３３２：下面、 ３４０：凝固部、 ４１０：部品データ、 ４２０：溶接部データ、 ４３０：溶接装置データ、 ４４０：溶接条件データ、 ４５０：紐付データ、 ４６０：検査データ、 ＲＷ：反射波、 Ｔ１：増大時間、 Ｔ２：加圧時間、 Ｔ３：減少時間、 Ｔ４：スクイズ時間、 Ｔ５：通電時間、 Ｔ６：オフ時間、 Ｔ７：保持時間、 ＵＳ：超音波、 Ｖ１：電流値、 Ｖ２：加圧力値
【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】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】