特開 2024-170961 接合監視システムおよび測定方法

(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】P2024170961

(43)【公開日】2024-12-11

(54)【発明の名称】接合監視システムおよび測定方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 31/00 20060101AFI20241204BHJP

   G01B 11/08 20060101ALI20241204BHJP

   B23K 20/00 20060101ALI20241204BHJP

【ＦＩ】

B23K31/00 K

G01B11/08 H

B23K20/00 340

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023087756

(22)【出願日】2023-05-29

(71)【出願人】

【識別番号】000000262

【氏名又は名称】株式会社ダイヘン

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮内 貴章

【テーマコード（参考）】

2F065

4E167

【Ｆターム（参考）】

2F065AA12

2F065AA26

2F065CC15

2F065DD03

2F065FF04

4E167AA02

4E167AA06

(57)【要約】

【課題】接合部の外径寸法を正確に検出することが可能な固相接合装置を用いた接合監視システムおよび接合部の測定方法を提供する。
【解決手段】固相接合装置１は、第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０の加圧方向に対して略直角方向から第１ワークＷ１０と第２ワークＷ２０との接合部を撮影可能なカメラ５０と、制御装置３０とを備える。制御装置３０は、カメラ５０が撮影した画像から静止画を取得し、静止画を画像処理することによって接合部の外径端部を特定し、外径端部のうち一方の端部である第１端部Ｐ１と他方の端部である第２端部Ｐ２との間の距離から接合部の外径寸法を検出する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属からなる第１ワークおよび第２ワークを厚み方向における両側から押圧するとともに前記第１ワークおよび前記第２ワークに通電することによって前記第１ワークと前記第２ワークとを接合する固相接合装置を用いた接合監視システムであって、
前記接合監視システムは、
前記第１ワークおよび前記第２ワークの加圧方向に対して略直角方向から前記第１ワークと前記第２ワークとの接合部を撮影可能なカメラと、
制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記カメラが撮影した画像から静止画を取得し、前記静止画を画像処理することによって前記接合部の外径端部を特定し、
前記外径端部のうち一方の端部である第１端部と他方の端部である第２端部との間の距離から前記接合部の外径寸法を検出する、接合監視システム。

【請求項2】

前記制御装置は、前記静止画の画像処理を繰返すことによって時間に対する前記接合部の外径寸法の変化を検出する、請求項１に記載の接合監視システム。

【請求項3】

前記制御装置は、前記画像処理として前記静止画をエッジ検出することによって、前記接合部における前記第１端部および前記第２端部を特定する、請求項１または請求項２に記載の接合監視システム。

【請求項4】

前記制御装置は、時間に対する前記接合部の外径寸法の変化を可視化する処理を実行する、請求項３に記載の接合監視システム。

【請求項5】

金属からなる第１ワークおよび第２ワークを厚み方向における両側から押圧するとともに前記第１ワークおよび前記第２ワークに通電することによって前記第１ワークと前記第２ワークとを接合する固相接合装置を用いた接合部の測定方法であって、
カメラが撮影した画像から静止画を取得し、前記静止画を画像処理することによって前記接合部の外径端部を特定するステップと、
前記外径端部のうち一方の端部である第１端部と他方の端部である第２端部との間の距離から前記接合部の外径寸法を検出するステップとを実行する、測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、固相接合装置を用いた接合監視システムおよび接合部の測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特開平６－１８２５６５号公報（特許文献１）には、抵抗溶接機の溶接状態の監視方法として、監視カメラで撮影した映像を画像処理し溶接部での火花発生量を検知することによって溶接状態の異常を判定する方法が開示されている。特開平６－１８２５６５号公報（特許文献１）は、抵抗スポット溶接に関する技術であり、溶接対象の金属を電極で挟み込み加圧状態で大電流を流すことによって金属を溶融させる溶接方法である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平６－１８２５６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特開平６－１８２５６５号公報（特許文献１）のように溶接部での火花発生量を検知する方法では、溶接の際の条件によって火花発生量が大幅に異なることが想定され、正確な溶接判定ができない可能性がある。特開平６－１８２５６５号公報（特許文献１）は、抵抗スポット溶接に関する技術であり、固相接合に関するものではなかった。ここで、本明細書においては、金属を溶融させて接合するものを「抵抗スポット溶接」と呼び、金属を溶融させずに低温域の固相状態で接合することによって、大電流による金属の溶融による強度低下等を防ぐ接合方法を「固相接合」と呼ぶ。このような、固相接合に関し、接合部の外径寸法を正確に検出することが望まれている。

【0005】

本開示の目的は、接合部の外径寸法を正確に検出することが可能な固相接合装置を用いた接合監視システムおよび接合部の測定方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一局面の接合監視システムは、金属からなる第１ワークおよび第２ワークを厚み方向における両側から押圧するとともに第１ワークおよび第２ワークに通電することによって第１ワークと第２ワークとを接合する固相接合装置を用いた接合監視システムに関する。固相接合装置は、第１ワークおよび第２ワークの加圧方向に対して略直角方向から第１ワークと第２ワークとの接合部を撮影可能なカメラと、制御装置とを備える。制御装置は、カメラが撮影した画像から静止画を取得し、静止画を画像処理することによって接合部の外径端部を特定し、外径端部のうち一方の端部である第１端部と他方の端部である第２端部との間の距離から接合部の外径寸法を検出する。

【0007】

本開示の一局面の測定方法は、金属からなる第１ワークおよび第２ワークを厚み方向における両側から押圧するとともに第１ワークおよび第２ワークに通電することによって第１ワークと第２ワークとを接合する固相接合装置を用いた接合部の測定方法に関する。カメラが撮影した画像から静止画を取得し、静止画を画像処理することによって接合部の外径端部を特定するステップと、外径端部のうち一方の端部である第１端部と他方の端部である第２端部との間の距離から接合部の外径寸法を検出するステップとを実行する。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、接合部の外径寸法を正確に検出することが可能な固相接合における接合監視システムおよび固相接合における測定方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の一実施形態の固相接合装置において電流の通電工程を概略的に示す図である。

【図2】接合部の断面を示す図である。

【図3】モノクロ化、エッジ検出、グラフ化について説明するための第１例の図である。

【図4】モノクロ化、エッジ検出、グラフ化について説明するための第２例の図である。

【図5】モノクロ化、エッジ検出、グラフ化について説明するための第３例の図である。

【図6】制御装置が実行する制御内容を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

【0011】

図１は、本開示の一実施形態の固相接合装置１において電流の通電工程を概略的に示す図である。固相接合装置１は、互いに重ね合わされた複数のワークＷ１０，Ｗ２０に通電することによって複数のワークＷ１０，Ｗ２０の界面に軟質化領域を形成しつつ、当該軟質化領域を塑性変形させることによって複数のワークＷ１０，Ｗ２０同士を溶融させずに固相状態のまま接合する装置である。

【0012】

複数のワークＷ１０，Ｗ２０は、第１ワークＷ１０と、第２ワークＷ２０とを含む。各ワークＷ１０，Ｗ２０は、鉄やアルミニウム等の金属からなる。各ワークＷ１０，Ｗ２０は、例えば平板状に形成されている。

【0013】

図１に示されるように、接合監視システムは、固相接合装置１とカメラ５０とを備える。固相接合装置１は、一対の加圧軸１１，１２と、一対の電極２１，２２と、制御装置３０と、センサ４０とを備えている。

【0014】

一対の加圧軸１１，１２は、第１ワークＷ１０と第２ワークＷ２０とを板状のワークを重ねた厚み方向における両側から加圧することが可能である。一対の加圧軸１１，１２は、図示略の駆動源（サーボプレス機等）によって駆動される。一対の加圧軸１１，１２は、第１加圧軸１１と、第２加圧軸１２とを有している。

【0015】

第１加圧軸１１は、一方向（図１における上下方向）に長く延びる形状を有している。第１加圧軸１１は、第１ワークＷ１０が塑性変形するように第１ワークＷ１０を押圧可能である。具体的に、第１加圧軸１１は、第１ワークＷ１０に突起Ｗ１１が形成されるように第１ワークＷ１０を押圧可能である。第１加圧軸１１は、例えばタングステンカーバイドからなる。本実施形態では、第１加圧軸１１は、円柱状に形成されている。第１加圧軸１１は、第１ワークＷ１０を押圧する押圧面１１ａを有している。押圧面１１ａは、第１加圧軸１１の端面である。押圧面１１ａは、円形に形成されている。

【0016】

第２加圧軸１２は、第１加圧軸１１の構成と同じ構成を有している。第２加圧軸１２は、当該第２加圧軸１２の中心軸が第１加圧軸１１の中心軸の延長線上に位置し、かつ、第２加圧軸１２の押圧面１２ａが第１加圧軸１１の押圧面１１ａと対向する姿勢で配置されている。なお、第１加圧軸１１および第２加圧軸１２は、円柱状以外の形状であってもよい。

【0017】

センサ４０は、例えば第１加圧軸１１に設けられている。本実施形態では、センサ４０として、ロードセルが用いられている。なお、センサ４０の設置場所は、第１加圧軸１１に限られない。

【0018】

一対の電極２１，２２は、第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０に接触した状態で第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０に通電させることが可能である。一対の電極２１，２２には、図示略の電源部から電圧および電流が供給されている。一対の電極２１，２２は、第１電極２１と、第２電極２２とを有している。

【0019】

第１電極２１は、第１ワークＷ１０のうち第１加圧軸１１により加圧される部位の周囲の部位に接触することが可能である。本実施形態では、第１電極２１は、第１加圧軸１１を包囲する円筒状に形成されている。第１電極２１の内周面と第１加圧軸１１の外周面との間には、隙間が設けられている。第１電極２１は、例えば銅からなる。第１電極２１は、第１ワークＷ１０に接触する接触面２１ａを有している。接触面２１ａは、円環状に形成されている。なお、接触面２１ａの形状は、円環状に限られない。

【0020】

第２電極２２は、第１電極２１の構成と同じ構成を有している。第２電極２２は、第２ワークＷ２０のうち第２加圧軸１２により加圧される部位の周囲の部位に接触することが可能である。第２電極２２は、当該第２電極２２の中心軸が第１電極２１の中心軸の延長線上に位置し、かつ、第２電極２２の接触面２２ａが第１電極２１の接触面２１ａと対向する姿勢で配置されている。

【0021】

カメラ５０は、高速現象を撮影することが可能なハイスピードカメラにより構成される。カメラ５０は、例えば、１秒間に１０００枚の静止画を撮影可能なハイスピードカメラを用いることができる。カメラ５０は、第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０の加圧方向に対して略直角方向から接合部を撮影する。カメラ５０により撮影された画像は、制御装置３０へ送信される。

【0022】

制御装置３０は、ＣＰＵ３１（Central Processing Unit）と、メモリ３２（ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory））と、各種信号を入出力するための図示しない入出力装置等を含んで構成される。ＣＰＵ３１は、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭ等に展開して実行する処理回路（processing circuitry）として機能する。ＲＯＭに格納されるプログラムは、制御装置３０の処理手順が記されたプログラムである。制御装置３０は、これらのプログラムに従って、各機器の制御を実行する。この制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

【0023】

制御装置３０は、一対の加圧軸１１，１２および一対の電極２１，２２を制御する。具体的に、制御装置３０は、一対の加圧軸１１，１２から第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０に作用する荷重と、一対の電極２１，２２から第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０に作用する荷重と、一対の電極２１，２２へ印加する電圧と、一対の加圧軸１１，１２および一対の電極２１，２２の押し込み量とを制御する。制御装置３０は、一対の電極２１，２２へ印加する電圧を制御することによって一対の電極２１，２２に供給する電流を制御する。

【0024】

制御装置３０は、第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０の各々に互いに接触する突起Ｗ１１，Ｗ２１が形成されるように一対の加圧軸１１，１２から第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０に荷重Ｆ（図１を参照）を作用させる操作を行う。制御装置３０は、第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０に通電する操作も行う。具体的には、制御装置３０が、一対の加圧軸１１，１２から第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０に対して荷重Ｆを作用させ、かつ、第１ワークＷ１０のうち第１加圧軸１１により加圧される部位の周囲の部位に第１電極２１の接触面２１ａを接触させ、第２ワークＷ２０のうち第２加圧軸１２により加圧される部位の周囲の部位に第２電極２２の接触面２２ａを接触させた状態で、第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０に通電する操作を行う。制御装置３０は、一対の電極２１，２２の間を各突起Ｗ１１，Ｗ２１を介して破線で示す電流Ｘが流れるように制御する。

【0025】

各突起Ｗ１１，Ｗ２１は、電流Ｘが流れることによって軟質化する。本実施形態では、制御装置３０は、電流Ｘを流し各突起Ｗ１１，Ｗ２１を軟質化させつつ第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０に対して荷重Ｆを作用させる。これによって、本実施形態では、第１ワークＷ１０と第ワークＷ２０とを各突起Ｗ１１，Ｗ２１の位置において接合することができる。

【0026】

次に、接合部の断面について説明する。図２は、接合部の断面を示す図である。図２に示すように、一対の加圧軸１１，１２によって加圧されることにより、第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０は、押圧面１１ａと押圧面１２ａとの間に突起Ｗ１１，Ｗ２１が形成される。接合部に対応する突起Ｗ１１，Ｗ２１は、加圧されることによって突起Ｗ１１，Ｗ２１同士の接触部分の外径としての外径端部が外側へ拡がっていく。図２に示すように、外径端部のうち一方の端部を第１端部Ｐ１とし、他方の端部を第２端部Ｐ２とする。第１端部Ｐ１と第２端部Ｐ２との間の距離（第１端部Ｐ１と第２端部Ｐ２とを結ぶ直線）が接合部の外径寸法となる。

【0027】

次に、カメラ５０によって撮影した画像に対する画像処理について説明する。制御装置３０は、画像処理として例えば、モノクロ化、エッジ検出を実行する。モノクロ化とは、カメラ５０により撮影したカラー画像をモノクロ化する処理である。エッジ検出とは、複数の画素（ピクセルとも称する）からなる画像データにおいて、画素の輝度が急激に変化している境界を検出する処理である。制御装置３０は、画像処理した画像から接合部の外形端部を特定した後、時間に対する外形寸法の変化をグラフ化する。

【0028】

図３～図５は、モノクロ化、エッジ検出、グラフ化について説明するための図である。図３の第１例、図４の第２例、図５の第３例の順に時間が経過している。図３（Ａ），図４（Ａ），図５（Ａ）は、画像のモノクロ化を示す図である。図３（Ｂ），図４（Ｂ），図５（Ｂ）は、画像のエッジ検出を示す図である。図３（Ｃ），図４（Ｃ），図５（Ｃ）は、時間に対する外形寸法の変化をグラフ化した図である。図３～５において、説明のために第１端部Ｐ１および第２端部Ｐ２に関する部分を四角の枠で示している。

【0029】

制御装置３０は、カメラ５０から受信したカラー画像を静止画として図３（Ａ），図４（Ａ），図５（Ａ）のようにモノクロ化する。次いで、制御装置３０は、モノクロ化した画像を図３（Ｂ），図４（Ｂ），図５（Ｂ）のようにエッジ検出する。制御装置３０は、エッジ検出により画素の輝度の変化部分を検出し、第１端部Ｐ１と第２端部Ｐ２とを特定する。制御装置３０は、カメラ５０から受信した静止画の画像処理を繰返す。なお、輝度変化が生じる原因は、２つある。１つ目は外径端部が外側へ拡がっていくにつれて、照明からの反射光も追従するためである。２つ目は、材料に熱が入り軟質化する際に、材料が赤熱するためである。

【0030】

次いで、制御装置３０は、第１端部Ｐ１と第２端部Ｐ２との距離である外径寸法の時間変化をグラフ化する。例えば、制御装置３０は、図３（Ｃ），図４（Ｃ），図５（Ｃ）に示すように、横軸をフレーム（時間の経過に対応）、縦軸をピクセル（接合部の外径寸法に対応）とするグラフを作成する。ここで、１秒間の動画が何枚の画像で構成されているかを示す単位をフレームレートという。カメラ５０のフレームレートから１フレームの秒数を求めることができる。ここで、画像におけるピクセルの密度を解像度という。カメラ５０の解像度から１ピクセルの長さを求めることができる。制御装置３０は、最終的にフレームを秒、ピクセルをｍｍとして変換したグラフを作成可能である。なお、ピクセルの画素について実際に観察したサンプルを実測したｍｍで補完することによって、より接合部の外形寸法の測定の精度を高めることが可能となる。

【0031】

図３（Ｃ），図４（Ｃ）に示すように、第１端部Ｐ１と第２端部Ｐ２とで結ばれる接合部の外形寸法は、時間の経過とともに大きくなり、図５（Ｃ）のように第１ワークＷ１０と第ワークＷ２０とが接合されたときに時間が経過しても（フレーム数が増加しても）外径寸法の変化がなくなるようなグラフとなる。第１ワークＷ１０と第ワークＷ２０とは、外径寸法（ピクセル）の値が大きい程、接合の品質が高いと言える。本実施の形態の固相接合装置１を用いた固相接合における接合監視システムおよび固相接合における測定方法によれば、時間に対する接合部の変化を正確に検出することが可能である。

【0032】

次に、制御装置３０が実行する処理について具体的に説明する。図６は、制御装置３０が実行する制御内容を示すフローチャートである。図６のフローチャートの処理は、制御装置３０の制御におけるメインルーチンから、サブルーチンとして繰返し呼び出されて実行される。制御装置３０は、まずステップＳ（以下、単に「Ｓ」と示す）１において、一対の加圧軸１１，１２を第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０に向けて移動する。

【0033】

次いで、制御装置３０は、カメラ５０を制御し接合部の撮影を開始する（Ｓ２）。次いで、制御装置３０は、一対の加圧軸１１，１２がそれぞれ突起形成位置まで到達したか否かを判定する（Ｓ３）。制御装置３０は、例えば、一対の加圧軸１１，１２がそれぞれ第１ワークＷ１０，第２ワークＷ２０に接触したときの接触位置を記憶すればよい。制御装置３０は、例えば、記憶された接触位置から第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０に突起Ｗ１１，Ｗ２１が形成される突起形成位置まで一対の加圧軸１１，１２がそれぞれ移動したか否かを判定すればよい。制御装置３０は、Ｓ３において突起形成位置を基準位置として記憶する。制御装置３０は、一対の加圧軸１１，１２が突起形成位置まで到達していないと判定した場合（Ｓ３のＮＯ）、Ｓ１の処理へ戻る。

【0034】

制御装置３０は、一対の加圧軸１１，１２がそれぞれ突起形成位置まで到達したと判定した場合（Ｓ３のＹＥＳ）、Ｓ４の処理へ移行する。制御装置３０は、Ｓ４において一対の加圧軸１１，１２をそれぞれ接合位置まで押し込むとともに接合のための通電をする処理を実行する。次いで、制御装置３０は、センサ４０の検出値に基づいて第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０における各突起Ｗ１１，Ｗ２１が軟質化したか否かを判定する（Ｓ５）。制御装置３０は、例えば、センサ４０の検出値が予め定めた閾値以下であるか否かによって各突起Ｗ１１，Ｗ２１が軟質化したか否を判定する。制御装置３０は、各突起Ｗ１１，Ｗ２１が軟質化していないと判定した場合（センサ４０の検出値が閾値より大きい場合）、Ｓ４に戻る。制御装置３０は、各突起Ｗ１１，Ｗ２１が軟質化していると判定した場合（センサ４０の検出値が閾値以下の場合）、Ｓ６の処理へ移行する。

【0035】

制御装置３０は、Ｓ６において一対の加圧軸１１，１２がそれぞれ接合位置まで到達したか否かを判定する。制御装置３０は、例えば、Ｓ３おいて記憶された突起形成位置から第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０が接合される接合位置まで一対の加圧軸１１，１２がそれぞれ移動したか否かを判定すればよい。制御装置３０は、一対の加圧軸１１，１２がそれぞれ接合位置まで到達していないと判定した場合（Ｓ６のＮＯ）、Ｓ４の処理へ戻る。制御装置３０は、一対の加圧軸１１，１２がそれぞれ接合位置まで到達したと判定した場合（Ｓ６のＹＥＳ）、Ｓ７の処理へ移行する。

【0036】

制御装置３０は、Ｓ７においてカメラ５０を制御し接合部の撮影を終了する。Ｓ７において、カメラ５０により撮影されたカラー画像は、複数枚の静止画像の集合として記憶される。次いで、制御装置３０は、画像処理としてカメラ５０により撮影されたカラー画像をモノクロ化する処理を実行する（Ｓ８）。次いで、制御装置３０は、モノクロ化した画像に対してエッジ検出する処理を実行する（Ｓ９）。次いで、制御装置３０は、エッジ検出した画像から接合部の外形寸法を特定し、外径寸法の時間変化をグラフ化し（Ｓ１０）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。

【0037】

図５に示すように、制御装置３０は、カメラ５０によって撮影した画像を用いてＳ８，Ｓ９の画像処理により接合部の外形寸法を正確に特定することができる。制御装置３０は、Ｓ１０の処理により外径寸法の時間変化をグラフ化することによって固相接合における時間に対する接合部の変化を検出することができる。

【0038】

上記実施形態では、センサ４０としてロードセルの検出値を用いたが、ロードセルとは異なるセンサにより各ワークＷ１０，Ｗ２０の軟質化が検知されてもよい。このようなセンサとして、接触式または非接触式の温度計を用いてもよい。制御装置３０は、接触部の温度に基づいて各ワークＷ１０，Ｗ２０が軟質化したか否かを判定してもよい。あるいは、制御装置３０は、予め取得された各ワークＷ１０，Ｗ２０の熱量計算の結果と、電源のタイマと、に基づいて各ワークＷ１０，Ｗ２０が軟質化したか否を判定してもよい。

【0039】

上記実施形態では、カメラ５０としてハイスピードカメラを用いたが、通常の動画撮影が可能なカメラを用いてもよい。カメラの代わりに例えばライダー（LiDAR：light detection and ranging）を用いてもよい。ライダーとは、レーザー光を照射し、物体に当たって跳ね返ってくるまでの時間を計測し、物体までの距離などを計測する装置である。制御装置３０は、ライダーにより接合部の外形端部を特定し、時間に対する外形寸法の変化を検出してもよい。

【0040】

＜まとめ＞
（１） 本開示の接合監視システムは、金属からなる第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０を厚み方向における両側から押圧するとともに第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０に通電することによって第１ワークＷ１０と第２ワークＷ２０とを接合する固相接合装置１を用いた接合監視システムに関する。接合監視システムは、第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０の加圧方向に対して略直角方向から第１ワークＷ１０と第２ワークＷ２０との接合部を撮影可能なカメラ５０と、制御装置３０とを備える。制御装置３０は、カメラ５０が撮影した画像から静止画を取得し、静止画を画像処理することによって接合部の外径端部を特定し、外径端部のうち一方の端部である第１端部Ｐ１と他方の端部である第２端部Ｐ２との間の距離から接合部の外径寸法を検出する。

【0041】

（２） （１）の接合監視システムにおいて、制御装置３０は、静止画の画像処理を繰返すことによって時間に対する接合部の外径寸法の変化を検出する。

【0042】

（３） （１）または（２）の接合監視システムにおいて、制御装置３０は、画像処理として静止画をエッジ検出することによって、接合部における第１端部Ｐ１および第２端部Ｐ２を特定する。

【0043】

（４） （１）から（３）のいずれかの接合監視システムにおいて、制御装置３０は、時間に対する接合部の外径寸法の変化を可視化する処理を実行する。

【0044】

（５） 本開示の測定方法は、金属からなる第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０を厚み方向における両側から押圧するとともに第１ワークＷ１０および第２ワークＷ２０に通電することによって第１ワークＷ１０と第２ワークＷ２０とを接合する固相接合装置１を用いた接合部の測定方法に関する。測定方法では、カメラ５０が撮影した画像から静止画を取得し、静止画を画像処理することによって接合部の外径端部を特定するステップと、外径端部のうち一方の端部である第１端部Ｐ１と他方の端部である第２端部Ｐ２との間の距離から接合部の外径寸法を検出するステップとを実行する。

【0045】

本開示の固相接合装置１を用いた接合監視システムおよび接合部の測定方法によれば、静止画を画像処理することによって接合部の外径端部を特定し、外径端部のうち一方の端部である第１端部Ｐ１と他方の端部である第２端部Ｐ２との間の距離から接合部の外径寸法を正確に検出することができる。

【0046】

本開示の固相接合装置１を用いた接合監視システムおよび接合部の測定方法によれば、接合部に火花などが発生しない。このため、火花など輝度が高いものによって白飛びして輪郭などの形状が正確に撮影できない点を考慮した特殊なカメラを用いずに、通常のカメラにより撮影が可能となる。

【0047】

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0048】

１ 固相接合装置、１１，１２ 加圧軸、１１ａ，１２ａ 押圧面、２１，２２ 電極、２１ａ，２２ａ 接触面、３０ 制御装置、３１ ＣＰＵ、３２ メモリ、４０ センサ、５０ カメラ、Ｆ 荷重、Ｐ１ 第１端部、Ｐ２ 第２端部、Ｗ１０，Ｗ２０ ワーク、Ｗ１１，Ｗ２１ 突起、Ｘ 電流。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】