測定システム
【課題】被測定物の内部の複数の測定位置について短時間で測定を行う。
【解決手段】測定システム１は、被測定物ＩＰに磁場を印加することにより被測定物ＩＰ内部の測定を行って、測定信号Ｓｍｄを出力することができるセンサ部４２，４４，４６であって、被測定物ＩＰの互いに異なる測定位置ＷＰ２，ＷＰ４，ＷＰ６について測定を行うための複数のセンサ部４２，４４，４６と、複数のセンサ部４２，４４，４６からの測定信号Ｓｍｄに基づいて被測定物ＩＰの内部構造に関する情報処理を行う情報処理部１０と、情報処理の結果を出力する出力部３０と、を備える。
【解決手段】測定システム１は、被測定物ＩＰに磁場を印加することにより被測定物ＩＰ内部の測定を行って、測定信号Ｓｍｄを出力することができるセンサ部４２，４４，４６であって、被測定物ＩＰの互いに異なる測定位置ＷＰ２，ＷＰ４，ＷＰ６について測定を行うための複数のセンサ部４２，４４，４６と、複数のセンサ部４２，４４，４６からの測定信号Ｓｍｄに基づいて被測定物ＩＰの内部構造に関する情報処理を行う情報処理部１０と、情報処理の結果を出力する出力部３０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、物体に磁場を印加して、物体の内部の構造を検知する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、部材の溶接部分を検査するための技術が存在する。たとえば、ある従来技術の装置は、被測定物である鉄鋼板に静磁場を印加し遮断して、鉄鋼板の複数位置における微分磁束密度の過渡変化を測定する測定部と、鉄鋼板から比較的遠い第１の位置から被測定物に比較的近い第２の位置に測定部が移動することができるように測定部をガイドするガイド部と、を備える。そして、ガイド部は、測定部が第１の位置にある状態において、測定部が第２の位置にあるときに測定部に覆われる溶接部分を外部から視認できる窓を有する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３００８８１号公報
【０００４】
近年、自動車の車体構造においては、溶接される部分の数が増加している。このため、自動車の車体の製造工程において、人間が各溶接点にセンサをあてがって溶接点の検査していたのでは、検査に多大な時間を要する。よって、複数の溶接点を短時間で検査することができる技術が望まれている。このような要請は、溶接点の検査に限らず、被測定物の内部を複数の測定位置について測定する技術において、広く存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、被測定物の内部の複数の測定位置について短時間で測定を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、被測定物の内部の複数の測定位置について測定を行うための測定システムにおいて以下のような構成を採用する。
すなわち、この測定システムは、
被測定物の内部の互いに異なる測定位置について測定を行うための複数のセンサユニットであって、前記被測定物の内部を通過する磁束に関する測定を行って、それぞれ測定信号を出力することができるセンサユニットと、
前記複数のセンサユニットからの測定信号に基づいて前記被測定物の内部構造に関する情報処理を行う情報処理部と、
前記情報処理の結果を出力する出力部と、を備える。
【０００７】
このような態様とすれば、複数のセンサユニットによって、被測定物の内部の複数の測定位置について短時間で測定を行うことができる。
【０００８】
なお、各センサユニットが行う測定は、被測定物の内部の各測定位置を通過する磁束に関する測定とすることができる。たとえば、センサユニットは、磁束密度の変化率を測定する構成とすることができる。なお、測定信号は、デジタル信号であってもよいし、アナログ信号であってもよい。また、測定信号は、有線による通信によってセンサユニットから情報処理部に送信されてもよく、無線通信によってセンサユニットから情報処理部に送信されてもよい。
【０００９】
なお、前記センサユニットは、前記測定信号を無線通信によって前記情報処理部に送信するための送信部を備え、
前記情報処理部は、前記センサユニットから無線通信で送信された前記測定信号を受け取るための受信部を備える態様とすることが好ましい。
【００１０】
情報処理部は、複数のセンサユニットから測定信号を受け取る。このため、センサユニットと情報処理部とが測定信号を送受信する際に有線による通信を行う態様においては、情報処理部の近傍においては、通信のためのケーブルが複数存在することになる。このため、測定システムの構成が煩雑となり、また、ケーブルの接続の間違いも生じやすい。
【００１１】
しかし、上記のような態様とすれば、測定信号の送受信のためのケーブルが存在しない。このため、測定システムの構成を単純にすることができ、回線接続のミスが生じる可能性も低減することができる。
【００１２】
また、上記の測定システムは、前記情報処理部の前記受信部が、前記複数のセンサユニットからの測定信号を、順に受信することができる態様とすることができる。
【００１３】
このような態様とすれば、受信部が、複数のセンサユニットからの測定信号を並列的に受信する態様に比べて、情報処理部の処理の負荷を低減することができる。
【００１４】
なお、上記の測定システムは、前記情報処理部の前記受信部が、前記複数のセンサユニットからの測定信号を、並列的に受信することができる態様とすることができる。
【００１５】
このような態様とすれば、測定信号を順に受信する態様に比べて、より短時間で被測定物の内部構造を測定することができる。
【００１６】
なお、上記の測定システムは、
前記センサユニットの前記送信部が、前記測定信号としてのデジタル信号を前記情報処理部に送信することができ、
前記情報処理部の前記受信部が、前記測定信号としての前記デジタル信号を受け取ることができる、態様とすることも好ましい。
【００１７】
このような態様においては、センサユニットと情報処理部との間でデジタル通信を行うため、センサユニットと情報処理部との間の通信における測定信号の劣化または欠落の可能性を低減することができる。また、前記複数のセンサユニットからの測定信号を並列的に受信する態様においては、複数の測定信号の干渉の防止をしやすい。
【００１８】
また、上記の測定システムであって、さらに、
前記複数のセンサユニットを保持しており、前記被測定物内部の内部の測定を行う際に、前記内部の測定を行わないときよりも前記複数のセンサユニットを前記被測定物に相対的に近づけられる１以上のセンサ配置部であって、前記測定時に、前記複数のセンサユニットのうちの少なくとも一部を、互いに異なる角度で前記被測定物に対して配することができる１以上のセンサ配置部を備えることが好ましい。
【００１９】
このような態様とすれば、内部構造の測定のために異なる向きでセンサユニットを近づける必要がある被測定物の複数の測定位置についての測定においても、測定の際にセンサと被測定物の相対的な角度を変えて複数回の測定を行う必要がない。このため、そのような測定を短時間で行うことができる。
【００２０】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、被測定物の内部構造の測定方法および測定装置、測定装置の制御方法および制御装置、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、等の形態で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
Ａ．第１実施例：
図１は、本発明の実施例である測定システム１を示す図である。測定システム１は、コンピュータ１０と、ユーザがコンピュータ１０に指示を与えるための入力部２０と、コンピュータ１０の情報を出力するための出力部３０と、コンピュータ１０に制御されて被測定物内部の測定を行うセンサユニット群４０と、コンピュータ１０に制御されてセンサユニット群４０を被測定物ＩＰに接近させ、または遠ざけるためのセンサ配置部５０と、を備える。
【００２２】
コンピュータ１０は、ＣＰＵ１１０と、ＲＯＭ１２０と、ＲＡＭ１３０等を備える。ＲＡＭ１３０には、半導体メモリと、ハードディスクとを含む。ＲＡＭ１３０に格納されたアプリケーションソフトウェアおよび各種のドライバがＣＰＵ１１０によって実行されることによって、コンピュータ１０において様々な機能が実現される。
【００２３】
入力部２０は、キーボード２２と、マウス２４とを含む。ユーザは、入力部２０としてのキーボード２２およびマウス２４を介して、コンピュータ１０に指示を与える。
【００２４】
出力部３０は、液晶ディスプレイ３２と、プリンタ３４とを含む。コンピュータ１０は、
出力部３０としての液晶ディスプレイ３２に情報を表示し、出力部３０としてのプリンタ３４を使用して情報を印刷媒体に印刷する。
【００２５】
センサユニット群４０は、複数のセンサユニットを備える。図１の例では、一例として３個のセンサユニット４２，４４，４６を示す。センサユニット４２，４４，４６は、それぞれ被測定物ＩＰの異なる位置に配されて、被測定物ＩＰの異なる位置の内部構造を測定することができる。本実施例においては、被測定物ＩＰは、溶接された部分である溶接部ＷＰ２，ＷＰ４，ＷＰ６を有する。センサユニット４２，４４，４６は、それぞれ被測定物ＩＰの溶接部ＷＰ２，ＷＰ４，ＷＰ６の構造に関する測定を行う。
【００２６】
図２は、センサユニット４２，４４，４６と、センサ配置部５０を示す図である。センサ配置部５０は、ロボットアーム５１，５２を備える。ロボットアーム５１は、センサ保持部５１１と、並進関節５１２と、曲げ関節５１４，５１６，５１８と、ねじり関節５１３，５１５，５１７と、アームベース５１９を備えている。センサ保持部５１１は、センサユニット４２，４４を保持している。関節５１２〜５１８はコンピュータ１０によって制御される。その結果、センサ保持部５１１上のセンサユニット４２，４４が、被測定物ＩＰの溶接部ＷＰ２，ＷＰ４の近傍の位置に所定の角度で配される。
【００２７】
ロボットアーム５２も、センサ保持部５２１と、関節５２２〜５２８、アームベース５２９とを備えている。センサ保持部５２１は、センサユニット４６を保持している。関節５２２〜５２８、アームベース５２９の構成は、それぞれ関節５１２〜５１８、アームベース５１９と同じである。
【００２８】
関節５２２〜５２８はコンピュータ１０によって制御される。その結果、センサ保持部５２１上のセンサユニット４６が、被測定物ＩＰの溶接部ＷＰ６の近傍の位置に所定の角度で配される。なお、本実施例では、センサユニット４２，４４は、被測定物ＩＰに向かって互いに平行に配される（図２の矢印Ａ２，Ａ４参照）。一方、センサユニット４６は、センサユニット４２，４４とは異なる向きで、被測定物ＩＰに向かって配される（同、矢印Ａ６参照）。
【００２９】
このような態様とすることで、被測定物ＩＰ内の異なる位置に存在し、異なる向きでセンサユニットを配する必要がある複数の溶接部ＷＰ２，ＷＰ４，ＷＰ６について、同時にセンサユニットを配することができる。すなわち、センサユニットと被測定物の相対的な角度を変えて、複数回にわたってセンサユニットを被測定物に接近させる必要がない。このため、被測定物ＩＰ内部の測定の準備に要する時間を短くすることができる。
【００３０】
図１に示すように、センサユニット４２，４４，４６は、それぞれセンサ部４２２，４４２，４６２と、制御部４２４，４４４，４６４とを備える。以下では、センサユニット４２を例にセンサユニットの説明を行う。センサユニット４４，４６も、センサユニット４２と同じ構成を有する。
【００３１】
センサ部４２２は、被測定物ＩＰに磁場を印加し、その後、磁場を遮断することができる。そして、センサ部４２２は、磁場を遮断した後の磁束の変化率を測定することができる。その磁束の変化率に応じた測定信号Ｓｍａが制御部４２４に出力される。センサ部４２２が出力する測定信号Ｓｍａは、アナログ信号である。
【００３２】
制御部４２４は、センサ部４２２から受け取った測定信号としてのアナログ信号Ｓｍａをデジタル信号Ｓｍｄに変換する。そして、センサユニット４２を特定することができるＩＤ情報を付加して、デジタル無線通信によりコンピュータ１０に送信する。ここでは、センサユニット４２，４４，４６とコンピュータ１０との間の無線通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによって行われるものとする。
【００３３】
本実施例においては、センサユニット４６は、センサユニット４２，４４とは異なる向きで、被測定物ＩＰに向かって配される（図２の矢印Ａ２，Ａ４，Ａ６参照）。このため、センサユニット４２，４４，４６とコンピュータ１０との間で有線による通信を行う場合には、異なる向きに伸びる通信線が測定システム１の構成を煩雑にする。すなわち、センサユニット４２，４４，４６の近傍においては、それらのセンサユニットに向かう通信線を一つに束ねることができないため、測定システム１の構成が煩雑になる。しかし、本実施例においては、センサユニット４２とコンピュータ１０との間で無線通信を行う。このため、有線通信のための通信線により測定システム１の構成が煩雑になることがない。
【００３４】
また、アナログによる無線通信を行う態様においては、障害物や他の電磁波発生源によるノイズ等によって、測定信号が正確にコンピュータ１０に受信されない可能性がある。しかし、本実施例の測定システム１は、センサユニット４２内に測定信号Ｓｍａをデジタル変換する制御部４２４を備える。そして、センサユニット４２とコンピュータ１０との間においてデジタル通信を行う。このため、無線通信における信号の劣化や欠落の可能性が、アナログ通信を行う態様に比べて低い。
【００３５】
制御部４２４は、コンピュータ１０からデジタル無線通信によって制御信号を受け取る。そして、制御信号に応じてセンサ部４２２を制御して、被測定物ＩＰに磁場を印加させ、その後、磁場を遮断させる。また、コンピュータ１０から受け取った制御信号に応じて、所定のタイミングで、上述の測定信号としてのデジタル信号ＳｍｄとＩＤ情報をコンピュータ１０に送信する。
【００３６】
このように、本実施例においては、コンピュータ１０とセンサユニットとの間のデータ通信を無線通信で行う。このため、コンピュータ１０が多数のセンサユニットを制御し、それら多数のセンサユニットからの信号を受け取る場合にも、有線通信を行う態様のように多数のケーブルによってコンピュータ１０近傍の機器の構成が煩雑になることがない。また、ケーブルの誤接続によって、誤った制御が行われることもない。
【００３７】
図３は、被測定物ＩＰの内部を測定する際のコンピュータ１０による処理を示すフローチャートである。ステップＳ１１０では、被測定物ＩＰの内部の測定を行うセンサユニットを決定する。たとえば、センサユニット４２（図１参照）が選択されたものとする。なお、ステップＳ１１０の処理を行うコンピュータ１０の機能部を、図１においてセンサユニット選択部１０２として示す。センサユニット選択部１０２の機能は、具体的には、コンピュータ１０のＣＰＵによってアプリケーションソフトウェアが実行されることによって実現される。
【００３８】
ステップＳ１２０では、センサユニットの駆動条件が決定される。たとえば、ステップＳ１２０では、被測定物ＩＰに印加する磁場の強さの変化のさせ方が決定される。より具体的には、磁場を発生させるコイルの駆動電圧の時間軸に沿った変化のさせ方を表すパターンがあらかじめＲＡＭ１３０内に複数、用意されている。ステップＳ１２０では、その中から一つの駆動パターンが選択される。
【００３９】
ステップＳ１３０では、ステップＳ１１０で決定されたセンサユニットに、ステップＳ１２０で決定された駆動電圧のパターンとを表す制御信号が、無線通信により送信される。ステップＳ１３０の処理を実行する通信部１４０を図１に示す。なお、図１において、通信部１４０が、ステップＳ１１０で選択されたセンサユニット４２と通信を行っていることを示すために、通信部１４０からセンサユニット４２に向かう線を実線で示す。一方、通信部１４０から、選択されていないセンサユニット４４，４６に向かう線を破線で示す。
【００４０】
制御信号を受信したセンサユニット（ここではセンサユニット４２）は、制御信号に応じて磁場を発生させ、磁束密度を測定する。そして、測定信号としてのデジタル信号ＳｍｄとセンサユニットのＩＤ情報を、無線通信によりコンピュータ１０に送信する。
【００４１】
ステップＳ１４０では、コンピュータ１０は、センサユニットから送信された測定信号としてのデジタル信号ＳｍｄとセンサユニットのＩＤ情報とを受信する。ステップＳ１４０の処理を行うのは、具体的には、通信部１４０である。
【００４２】
ステップＳ１５０では、コンピュータ１０は、測定信号Ｓｍｄを解析する。そして、ステップＳ１１０で選択されたセンサユニットが測定した溶接部の溶接の品質が、合格であるか不良であるかを判定する。ステップＳ１６０では、その検査結果が、センサユニットのＩＤ情報ならびに溶接部（ここでは溶接部ＷＰ２）を特定する情報とともに、ＲＡＭに記録される。なお、ステップＳ１５０，１６０の処理を行うコンピュータ１０の機能部を、図１においてデータ処理部１０６として示す。データ処理部１０６の機能は、具体的には、コンピュータ１０のＣＰＵによってアプリケーションソフトウェアが実行されることによって実現される。
【００４３】
ステップＳ１７０では、ステップＳ１５０で得られた検査結果が出力される。より具体的には、検査結果が液晶ディスプレイ３２に表示され、プリンタ３４によって印刷媒体に印刷される。液晶ディスプレイ３２およびプリンタ３４を制御してステップＳ１７０の処理を行うコンピュータ１０の機能部を、図１において出力部１０８として示す。出力部１０８の機能は、具体的には、コンピュータ１０のＣＰＵによってアプリケーションソフトウェア、ディスプレイドライバ、およびプリンタドライバが実行されることによって実現される。
【００４４】
ステップＳ１８０では、各溶接部に対応するすべてのセンサユニットによる測定が完了したか否かが判定される。まだ測定を行っていないセンサユニットが存在する場合には、処理は、ステップＳ１１０に戻る。ステップＳ１１０では、まだ測定を行っていないセンサユニットの中から次に測定を行うべきセンサユニットが決定される。ステップＳ１８０において、各溶接部に対応するすべてのセンサユニットによる測定が完了している場合には、処理は終了する。
【００４５】
本実施例のような態様とすることで、被測定物ＩＰの複数箇所の溶接部について、溶接の品質が合格であるか不良であるかを短時間で判定することができる。より具体的には、本実施例では磁気を用いた測定を行うために、短時間で各溶接部の内部構造の測定を行うことができる。そして、本実施例では、被測定物の異なる位置に存在し、異なる向きでセンサユニットを配する必要がある複数の溶接部について、同時にセンサユニットを配することができる。このため、検査工程において他の処理に比べて時間を要する複数のセンサの配置の工程を、短時間で行うことができる。その結果、全体として、被測定物ＩＰの複数箇所の溶接部についての合否を短時間で判定することができる。
【００４６】
Ｂ．第２実施例：
図４は、第２実施例の検査システムを示す図である。第２実施例の検査システムは、複数の測定システム１ａ〜１ｃと、生産管理用コンピュータ２と、事務用コンピュータ３と、を備える。
【００４７】
測定システム１ａ〜１ｃは、製品の生産ラインにおいて互いに異なる工程にある被測定物ＩＰａ，ＩＰｂ，ＩＰｃのそれぞれの溶接部を検査するための測定システムである。測定システム１ａ〜１ｃは、第１実施例の測定システム１と略同様の構成を備えている。
【００４８】
ただし、第１実施例の測定システム１がセンサユニットを３個備えているのに対して（図１参照）、測定システム１ｂは、センサユニットを２個備えている。測定システム１ｃは、センサユニットを４個備えている。他の点は、測定システム１ａ〜１ｃは、第１実施例の測定システム１と同じである。
【００４９】
なお、測定システム１ａにおいて、第１実施例の測定システム１と対応する構成には、第１実施例の測定システム１の構成を表す符号に「ａ」を付して示す。同様に、測定システム１ｂ，１ｃにおいて、第１実施例の測定システム１と対応する構成には、それぞれ第１実施例の測定システム１の構成を表す符号に「ｂ」、「ｃ」を付して示す。図４において、測定システム１ａ〜１ｃが備えるキーボード２２、マウス２４、液晶ディスプレイ３２、プリンタ３４は、第２実施例の技術内容の理解を容易にするために図示を省略されている。
【００５０】
生産管理用コンピュータ２は、測定システム１ａ〜１ｃから被測定物ＩＰａ，ＩＰｂ，ＩＰｃの各溶接部の検査結果のデータを受け取って、管理するためのコンピュータである。生産管理用コンピュータ２は、ＣＰＵ２１０と、ＲＯＭ２２０と、ＲＡＭ２３０等を備える。ＲＡＭ２３０には、半導体メモリと、ハードディスクとを含む。ＲＡＭ２３０に格納されたアプリケーションソフトウェアおよび各種のドライバがＣＰＵ２１０によって実行されることによって、様々な機能が実現される。
【００５１】
生産管理用コンピュータ２は、測定システム１ａ〜１ｃと専用のデータ通信回線１０００で結ばれている。生産管理用コンピュータ２は、データ通信回線１０００を介して測定システム１ａ〜１ｃから検査結果のデータを受け取る。測定システム１ａ〜１ｃから受け取った検査結果のデータは、生産管理用コンピュータ２において、被測定物ＩＰａ，ＩＰｂ，ＩＰｃの各工程ごとにＲＡＭ２２０内に記憶され、管理される。
【００５２】
事務用コンピュータ３は、生産管理用コンピュータ２にアクセスして、ＲＡＭ２２０内に蓄積された検査結果を閲覧するためのコンピュータである。ただし、事務用コンピュータ３は、製品の生産ラインにおける被測定物ＩＰａ，ＩＰｂ，ＩＰｃの溶接部の検査以外の業務にも使用される。
【００５３】
事務用コンピュータ３は、ＣＰＵ３１０と、ＲＯＭ３２０と、ＲＡＭ３３０等を備える。ＲＡＭ３３０には、半導体メモリと、ハードディスクとを含む。ＲＡＭ３３０に格納されたアプリケーションソフトウェアおよび各種のドライバがＣＰＵ３１０によって実行されることによって、様々な機能が実現される。
【００５４】
事務用コンピュータ３は、生産管理用コンピュータ２と、たとえば、社内用ＬＡＮ（Local area network）２０００で結ばれている。事務用コンピュータ３は、ＬＡＮ２０００を介して生産管理用コンピュータ２にアクセスすることができる。このため、ユーザは、事務用コンピュータ３を介して、生産管理用コンピュータ２のＲＡＭ２２０内に蓄積された検査結果を閲覧することができる。
【００５５】
第２実施例のような態様とすることで、ユーザは、製品の生産ラインの異なる工程における検査結果を事務用コンピュータ３によって把握することができる。
【００５６】
Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００５７】
Ｃ１．変形例１：
上記実施例では、センサ部４２２は、被測定物ＩＰに磁場を印加し、その後、磁場を遮断することができる。しかし、センサ部４２２は、被測定物ＩＰに磁場を印加し、その後、磁場を遮断する機能を有さない態様とすることもできる。たとえば、センサ部４２２，４４４，４６４とは別の構成要素が、被測定物ＩＰに磁場を印加し、その後、磁場を遮断する態様とすることもできる。そして、センサ部４２２は、磁場を遮断した後の磁束の変化率を測定する。
【００５８】
すなわち、センサユニットは、被測定物の内部の測定位置について測定を行うことができる構成であって、被測定物の内部を通過する磁束に関する測定を行って、測定信号を出力することができる構成を有していればよい。
【００５９】
Ｃ２．変形例２：
上記実施例においては、図３のステップＳ１１０で測定を行うセンサユニットを選択し、ステップＳ１２０〜Ｓ１７０の処理は、センサユニットごとに順に行われる。しかし、ステップＳ１２０〜Ｓ１７０の処理を、複数のセンサユニットについて並行して行うこともできる。そのような態様においては、複数のセンサユニットとコンピュータ１０との間で同時に通信が行われる。そのような態様とすれば、被測定物の内部構造の測定に要する時間をより短くすることができる。
【００６０】
なお、複数のセンサユニットとコンピュータ１０との間で同時に通信が行われる態様においては、アナログ無線通信を行う態様よりも、デジタル無線通信を行う態様がより好ましい。デジタル無線通信を行う態様とすれば、アナログ無線通信を同時に行う場合に比べて、大量の情報を、複数のチャネル間の干渉を生じさせずに、センサユニットとコンピュータ１０との間で行うことができる。
【００６１】
Ｃ３．変形例３：
上記実施例の図３のステップＳ１２０の処理では、あらかじめＲＡＭ１３０内に複数、用意されている駆動電圧パターンの中から一つの駆動電圧パターンが選択されている。しかし、図ステップＳ１２０においては、センサユニットの駆動条件を定める２以上のパラメータを、キーボードを介してユーザが入力する対応とすることもできる。
【００６２】
Ｃ４．変形例４：
上記第１実施例においては、測定システム１は、センサユニット４２，４４，４６を備える。しかし、測定システムは、第２実施例に示すように、２個のセンサユニットを備える態様とすることもでき、４個のセンサユニットを備える態様とすることもできる（図４参照）。すなわち、測定システムは、複数のセンサユニットを備える態様とすることができる。
【００６３】
Ｃ５．変形例５：
上記実施例では、センサユニットを被測定物ＩＰに接近させ遠ざけるためのセンサ配置部５０は、２本のロボットアーム５１，５２を備えている。しかし、センサ配置部は、測定時にセンサユニットを被測定物ＩＰに接近させ、測定終了後にセンサユニットを測定時よりも被測定物ＩＰから遠ざけることができる構成を、１個備える態様とすることもできる。また、センサ配置部は、そのような構成を３個以上備える態様とすることもできる。すなわち、センサ配置部は、測定時にセンサユニットを被測定物ＩＰに接近させ、測定終了後にセンサユニットを測定時よりも被測定物ＩＰから遠ざけることができる構成を、１以上備えることができる。
【００６４】
ただし、センサ配置部は、測定時にセンサユニットを被測定物ＩＰに接近させ、測定終了後にセンサユニットを被測定物ＩＰから遠ざけることができる構成を、複数備えることが好ましい。そして、互いに異なる向きやタイミングで、被測定物ＩＰにセンサユニットを接近させ、測定終了後にセンサユニットを被測定物ＩＰから遠ざけることができる、複数の構成を備えることがより好ましい。
【００６５】
Ｃ６．変形例６：
上記実施例においては、ロボットアーム５１は、関節５１２〜５１８を備えている。そして、ロボットアーム５２は、関節５２２〜５２８を備えている。しかし、測定時にセンサユニットを被測定物ＩＰに接近させ、測定終了後にセンサユニットを測定時よりも被測定物ＩＰから遠ざけることができる構成においては、並進関節、曲げ関節、ねじり関節の構成および数は任意の態様とすることができる。
【００６６】
Ｃ７．変形例７：
上記実施例では、測定時にロボットアーム５１，５２によって、センサユニット４２，４４，４６と被測定物ＩＰとが相対的に接近させられる。しかし、測定時に、被測定物をセンサユニットに近づける態様とすることもできる。たとえば、あらかじめ所定の位置に所定の角度で複数のセンサユニットが配されたジグに対して、被測定物を接近させる態様とすることもできる。そのような態様においては、測定時に、複数のセンサユニットを被測定物に相対的に近づけるセンサ配置部は、たとえば、製造ラインにおける製品の搬送装置（たとえば、ベルトコンベアやＡＧＶ（Autoamtic Guided Vehicle））であってもよい。
【００６７】
Ｃ８．変形例８：
上記第１実施例では、センサユニット４２，４４，４６とコンピュータ１０との間の通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによって行われる。しかし、センサユニットと制御装置との間の通信は、赤外線通信や無線ＬＡＮなど、他の無線通信とすることもできる。また、センサユニットと制御装置との間で、アナログ無線通信を行うこととしてもよい。さらに、センサユニットと制御装置との間の通信は、有線通信とすることもできる。ただし、センサユニットと制御装置との間の通信は、デジタル無線通信とすることがより好ましい。
【００６８】
Ｃ９．変形例９：
上記実施例では、測定信号ＳｍａのＡ／Ｄ変換を行う制御部は、センサユニット内に設けられている（図１参照）。しかし、測定信号のＡ／Ｄ変換を行う手段は、センサユニット外に設けられていてもよい。
【００６９】
ただし、測定信号ＳｍａのＡ／Ｄ変換を行う制御部は、情報処理部（たとえば、コンピュータ１０）よりも、センサ部（たとえば、センサ部４２２）に近い位置に配されることが好ましい。そのような態様とすれば、デジタル通信を行う区間（たとえば、第１実施例において、制御部４２４とコンピュータ１０の間の区間）にくらべて、アナログ通信を行う区間（たとえば、第１実施例において、センサ部４２２と制御部４２４の間の区間）を短くすることができる。このため、測定信号の通信において情報が劣化する可能性を低減することができる。
【００７０】
Ｃ１０．変形例１０：
上記第２実施例においては、検査システムは、３個の測定システム１ａ〜１ｃを備える。しかし、検査システムは、２個の測定システムを備える態様とすることもでき、４個以上の測定システムを備える態様とすることもできる。すなわち、検査システムは、１以上の測定システムを備える態様とすることができる。
【００７１】
また、上記第２実施例においては、測定システム１ａ〜１ｃは、測定信号Ｓｍｄを処理するためのコンピュータ１０ａ〜１０ｃを備えている。しかし、測定システム１ａ〜１ｃは、測定信号を処理するためのコンピュータ１０ａ〜１０ｃを備えない態様とすることもできる。そのような態様においては、センサユニット群４０ａ〜４０ｃからの測定信号は、生産管理用コンピュータ２に送信される。生産管理用コンピュータ２は、各センサユニットからの測定信号を、ＩＤ情報に基づいて、測定システムごとおよびセンサユニットごとに整理して、情報処理を行い、ＲＡＭ２３０に格納する。
【００７２】
また、上記第２実施例においては、生産管理用コンピュータ２と事務用コンピュータ３とは、異なるコンピュータである。しかし、それらのコンピュータは、一つの筐体内に収納されている一つの装置であってもよい。また、コンピュータは、その構成要素が、互いにデータ通信回線で結ばれている３以上の装置として構成されるものとすることもできる。
【００７３】
Ｃ１１．変形例１１：
上記実施例では、測定システム１は、被測定物ＩＰ内部の溶接部ＷＰ２，ＷＰ４，ＷＰ６を検査するために使用されている。しかし、本発明は、被測定物内部の溶接部の検査に限らず、様々な対象物を対象として被測定物の表面および内部の複数の測定位置について測定を行う際に適用することができる。たとえば、本発明の一態様としての測定システムを、被測定物の表面および内部の複数の測定位置について空隙や割れ（空隙があるものと、空隙がない亀裂とを含む）などの欠陥を測定または検査する際に使用することもできる。
【００７４】
Ｃ１２．変形例１２：
上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、制御部４２４の機能の一部をコンピュータ１０が実行するようにすることもできる。
【００７５】
このような機能を実現するコンピュータプログラムは、フロッピディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された形態で提供される。ホストコンピュータは、その記録媒体からコンピュータプログラムを読み取って内部記憶装置または外部記憶装置に転送する。あるいは、通信経路を介してプログラム供給装置からホストコンピュータにコンピュータプログラムを供給するようにしてもよい。コンピュータプログラムの機能を実現する時には、内部記憶装置に格納されたコンピュータプログラムがホストコンピュータのマイクロプロセッサによって実行される。また、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムをホストコンピュータが直接実行するようにしてもよい。
【００７６】
この明細書において、ホストコンピュータとは、ハードウェア装置とオペレーションシステムとを含む概念であり、オペレーションシステムの制御の下で動作するハードウェア装置を意味している。コンピュータプログラムは、このようなホストコンピュータに、上述の各部の機能を実現させる。なお、上述の機能の一部は、アプリケーションプログラムでなく、オペレーションシステムによって実現されていても良い。
【００７７】
なお、この発明において、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のＲＡＭやＲＯＭ等のコンピュータ内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピュータに固定されている外部記憶装置も含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施例である測定システム１を示す図。
【図２】センサユニット４２，４４，４６と、センサ配置部５０を示す図。
【図３】被測定物ＩＰの内部を測定する際のコンピュータ１０による処理を示すフローチャート。
【図４】第２実施例の検査システムを示す図。
【符号の説明】
【００７９】
１，１ａ〜１ｃ…測定システム
２…生産管理用コンピュータ
３…事務用コンピュータ
１０，１０ａ〜１０ｃ…コンピュータ
２０…入力部
２２…キーボード
２４…マウス
３０…出力部
３２…液晶ディスプレイ
３４…プリンタ
４０，４０ａ〜４０ｃ…センサユニット群
４２，４４，４６…センサユニット
５０…センサ配置部
５１，５２…ロボットアーム
１０２…センサユニット選択部
１０６…データ処理部
１０８…出力部
１１０…ＣＰＵ
１２０…ＲＯＭ
１３０…ＲＡＭ
１４０…通信部
４２２，４４２，４６２…センサ部
４２４，４４４，４６４…制御部
５１１…センサ保持部
５１２〜５１８…関節
５１２…並進関節
５１３，５１５，５１７…ねじり関節
５１４，５１６，５１８…曲げ関節
５２１…センサ保持部
５２３，５２５，５２７…ねじり関節
５２４，５２６，５２８…曲げ関節
１０００…データ通信回線
２０００…社内ＬＡＮ
ＩＰ，ＩＰａ〜ＩＰｃ…被測定物
ＷＰ２，ＷＰ４，ＷＰ６…溶接部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、物体に磁場を印加して、物体の内部の構造を検知する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、部材の溶接部分を検査するための技術が存在する。たとえば、ある従来技術の装置は、被測定物である鉄鋼板に静磁場を印加し遮断して、鉄鋼板の複数位置における微分磁束密度の過渡変化を測定する測定部と、鉄鋼板から比較的遠い第１の位置から被測定物に比較的近い第２の位置に測定部が移動することができるように測定部をガイドするガイド部と、を備える。そして、ガイド部は、測定部が第１の位置にある状態において、測定部が第２の位置にあるときに測定部に覆われる溶接部分を外部から視認できる窓を有する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３００８８１号公報
【０００４】
近年、自動車の車体構造においては、溶接される部分の数が増加している。このため、自動車の車体の製造工程において、人間が各溶接点にセンサをあてがって溶接点の検査していたのでは、検査に多大な時間を要する。よって、複数の溶接点を短時間で検査することができる技術が望まれている。このような要請は、溶接点の検査に限らず、被測定物の内部を複数の測定位置について測定する技術において、広く存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、被測定物の内部の複数の測定位置について短時間で測定を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、被測定物の内部の複数の測定位置について測定を行うための測定システムにおいて以下のような構成を採用する。
すなわち、この測定システムは、
被測定物の内部の互いに異なる測定位置について測定を行うための複数のセンサユニットであって、前記被測定物の内部を通過する磁束に関する測定を行って、それぞれ測定信号を出力することができるセンサユニットと、
前記複数のセンサユニットからの測定信号に基づいて前記被測定物の内部構造に関する情報処理を行う情報処理部と、
前記情報処理の結果を出力する出力部と、を備える。
【０００７】
このような態様とすれば、複数のセンサユニットによって、被測定物の内部の複数の測定位置について短時間で測定を行うことができる。
【０００８】
なお、各センサユニットが行う測定は、被測定物の内部の各測定位置を通過する磁束に関する測定とすることができる。たとえば、センサユニットは、磁束密度の変化率を測定する構成とすることができる。なお、測定信号は、デジタル信号であってもよいし、アナログ信号であってもよい。また、測定信号は、有線による通信によってセンサユニットから情報処理部に送信されてもよく、無線通信によってセンサユニットから情報処理部に送信されてもよい。
【０００９】
なお、前記センサユニットは、前記測定信号を無線通信によって前記情報処理部に送信するための送信部を備え、
前記情報処理部は、前記センサユニットから無線通信で送信された前記測定信号を受け取るための受信部を備える態様とすることが好ましい。
【００１０】
情報処理部は、複数のセンサユニットから測定信号を受け取る。このため、センサユニットと情報処理部とが測定信号を送受信する際に有線による通信を行う態様においては、情報処理部の近傍においては、通信のためのケーブルが複数存在することになる。このため、測定システムの構成が煩雑となり、また、ケーブルの接続の間違いも生じやすい。
【００１１】
しかし、上記のような態様とすれば、測定信号の送受信のためのケーブルが存在しない。このため、測定システムの構成を単純にすることができ、回線接続のミスが生じる可能性も低減することができる。
【００１２】
また、上記の測定システムは、前記情報処理部の前記受信部が、前記複数のセンサユニットからの測定信号を、順に受信することができる態様とすることができる。
【００１３】
このような態様とすれば、受信部が、複数のセンサユニットからの測定信号を並列的に受信する態様に比べて、情報処理部の処理の負荷を低減することができる。
【００１４】
なお、上記の測定システムは、前記情報処理部の前記受信部が、前記複数のセンサユニットからの測定信号を、並列的に受信することができる態様とすることができる。
【００１５】
このような態様とすれば、測定信号を順に受信する態様に比べて、より短時間で被測定物の内部構造を測定することができる。
【００１６】
なお、上記の測定システムは、
前記センサユニットの前記送信部が、前記測定信号としてのデジタル信号を前記情報処理部に送信することができ、
前記情報処理部の前記受信部が、前記測定信号としての前記デジタル信号を受け取ることができる、態様とすることも好ましい。
【００１７】
このような態様においては、センサユニットと情報処理部との間でデジタル通信を行うため、センサユニットと情報処理部との間の通信における測定信号の劣化または欠落の可能性を低減することができる。また、前記複数のセンサユニットからの測定信号を並列的に受信する態様においては、複数の測定信号の干渉の防止をしやすい。
【００１８】
また、上記の測定システムであって、さらに、
前記複数のセンサユニットを保持しており、前記被測定物内部の内部の測定を行う際に、前記内部の測定を行わないときよりも前記複数のセンサユニットを前記被測定物に相対的に近づけられる１以上のセンサ配置部であって、前記測定時に、前記複数のセンサユニットのうちの少なくとも一部を、互いに異なる角度で前記被測定物に対して配することができる１以上のセンサ配置部を備えることが好ましい。
【００１９】
このような態様とすれば、内部構造の測定のために異なる向きでセンサユニットを近づける必要がある被測定物の複数の測定位置についての測定においても、測定の際にセンサと被測定物の相対的な角度を変えて複数回の測定を行う必要がない。このため、そのような測定を短時間で行うことができる。
【００２０】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、被測定物の内部構造の測定方法および測定装置、測定装置の制御方法および制御装置、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、等の形態で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
Ａ．第１実施例：
図１は、本発明の実施例である測定システム１を示す図である。測定システム１は、コンピュータ１０と、ユーザがコンピュータ１０に指示を与えるための入力部２０と、コンピュータ１０の情報を出力するための出力部３０と、コンピュータ１０に制御されて被測定物内部の測定を行うセンサユニット群４０と、コンピュータ１０に制御されてセンサユニット群４０を被測定物ＩＰに接近させ、または遠ざけるためのセンサ配置部５０と、を備える。
【００２２】
コンピュータ１０は、ＣＰＵ１１０と、ＲＯＭ１２０と、ＲＡＭ１３０等を備える。ＲＡＭ１３０には、半導体メモリと、ハードディスクとを含む。ＲＡＭ１３０に格納されたアプリケーションソフトウェアおよび各種のドライバがＣＰＵ１１０によって実行されることによって、コンピュータ１０において様々な機能が実現される。
【００２３】
入力部２０は、キーボード２２と、マウス２４とを含む。ユーザは、入力部２０としてのキーボード２２およびマウス２４を介して、コンピュータ１０に指示を与える。
【００２４】
出力部３０は、液晶ディスプレイ３２と、プリンタ３４とを含む。コンピュータ１０は、
出力部３０としての液晶ディスプレイ３２に情報を表示し、出力部３０としてのプリンタ３４を使用して情報を印刷媒体に印刷する。
【００２５】
センサユニット群４０は、複数のセンサユニットを備える。図１の例では、一例として３個のセンサユニット４２，４４，４６を示す。センサユニット４２，４４，４６は、それぞれ被測定物ＩＰの異なる位置に配されて、被測定物ＩＰの異なる位置の内部構造を測定することができる。本実施例においては、被測定物ＩＰは、溶接された部分である溶接部ＷＰ２，ＷＰ４，ＷＰ６を有する。センサユニット４２，４４，４６は、それぞれ被測定物ＩＰの溶接部ＷＰ２，ＷＰ４，ＷＰ６の構造に関する測定を行う。
【００２６】
図２は、センサユニット４２，４４，４６と、センサ配置部５０を示す図である。センサ配置部５０は、ロボットアーム５１，５２を備える。ロボットアーム５１は、センサ保持部５１１と、並進関節５１２と、曲げ関節５１４，５１６，５１８と、ねじり関節５１３，５１５，５１７と、アームベース５１９を備えている。センサ保持部５１１は、センサユニット４２，４４を保持している。関節５１２〜５１８はコンピュータ１０によって制御される。その結果、センサ保持部５１１上のセンサユニット４２，４４が、被測定物ＩＰの溶接部ＷＰ２，ＷＰ４の近傍の位置に所定の角度で配される。
【００２７】
ロボットアーム５２も、センサ保持部５２１と、関節５２２〜５２８、アームベース５２９とを備えている。センサ保持部５２１は、センサユニット４６を保持している。関節５２２〜５２８、アームベース５２９の構成は、それぞれ関節５１２〜５１８、アームベース５１９と同じである。
【００２８】
関節５２２〜５２８はコンピュータ１０によって制御される。その結果、センサ保持部５２１上のセンサユニット４６が、被測定物ＩＰの溶接部ＷＰ６の近傍の位置に所定の角度で配される。なお、本実施例では、センサユニット４２，４４は、被測定物ＩＰに向かって互いに平行に配される（図２の矢印Ａ２，Ａ４参照）。一方、センサユニット４６は、センサユニット４２，４４とは異なる向きで、被測定物ＩＰに向かって配される（同、矢印Ａ６参照）。
【００２９】
このような態様とすることで、被測定物ＩＰ内の異なる位置に存在し、異なる向きでセンサユニットを配する必要がある複数の溶接部ＷＰ２，ＷＰ４，ＷＰ６について、同時にセンサユニットを配することができる。すなわち、センサユニットと被測定物の相対的な角度を変えて、複数回にわたってセンサユニットを被測定物に接近させる必要がない。このため、被測定物ＩＰ内部の測定の準備に要する時間を短くすることができる。
【００３０】
図１に示すように、センサユニット４２，４４，４６は、それぞれセンサ部４２２，４４２，４６２と、制御部４２４，４４４，４６４とを備える。以下では、センサユニット４２を例にセンサユニットの説明を行う。センサユニット４４，４６も、センサユニット４２と同じ構成を有する。
【００３１】
センサ部４２２は、被測定物ＩＰに磁場を印加し、その後、磁場を遮断することができる。そして、センサ部４２２は、磁場を遮断した後の磁束の変化率を測定することができる。その磁束の変化率に応じた測定信号Ｓｍａが制御部４２４に出力される。センサ部４２２が出力する測定信号Ｓｍａは、アナログ信号である。
【００３２】
制御部４２４は、センサ部４２２から受け取った測定信号としてのアナログ信号Ｓｍａをデジタル信号Ｓｍｄに変換する。そして、センサユニット４２を特定することができるＩＤ情報を付加して、デジタル無線通信によりコンピュータ１０に送信する。ここでは、センサユニット４２，４４，４６とコンピュータ１０との間の無線通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによって行われるものとする。
【００３３】
本実施例においては、センサユニット４６は、センサユニット４２，４４とは異なる向きで、被測定物ＩＰに向かって配される（図２の矢印Ａ２，Ａ４，Ａ６参照）。このため、センサユニット４２，４４，４６とコンピュータ１０との間で有線による通信を行う場合には、異なる向きに伸びる通信線が測定システム１の構成を煩雑にする。すなわち、センサユニット４２，４４，４６の近傍においては、それらのセンサユニットに向かう通信線を一つに束ねることができないため、測定システム１の構成が煩雑になる。しかし、本実施例においては、センサユニット４２とコンピュータ１０との間で無線通信を行う。このため、有線通信のための通信線により測定システム１の構成が煩雑になることがない。
【００３４】
また、アナログによる無線通信を行う態様においては、障害物や他の電磁波発生源によるノイズ等によって、測定信号が正確にコンピュータ１０に受信されない可能性がある。しかし、本実施例の測定システム１は、センサユニット４２内に測定信号Ｓｍａをデジタル変換する制御部４２４を備える。そして、センサユニット４２とコンピュータ１０との間においてデジタル通信を行う。このため、無線通信における信号の劣化や欠落の可能性が、アナログ通信を行う態様に比べて低い。
【００３５】
制御部４２４は、コンピュータ１０からデジタル無線通信によって制御信号を受け取る。そして、制御信号に応じてセンサ部４２２を制御して、被測定物ＩＰに磁場を印加させ、その後、磁場を遮断させる。また、コンピュータ１０から受け取った制御信号に応じて、所定のタイミングで、上述の測定信号としてのデジタル信号ＳｍｄとＩＤ情報をコンピュータ１０に送信する。
【００３６】
このように、本実施例においては、コンピュータ１０とセンサユニットとの間のデータ通信を無線通信で行う。このため、コンピュータ１０が多数のセンサユニットを制御し、それら多数のセンサユニットからの信号を受け取る場合にも、有線通信を行う態様のように多数のケーブルによってコンピュータ１０近傍の機器の構成が煩雑になることがない。また、ケーブルの誤接続によって、誤った制御が行われることもない。
【００３７】
図３は、被測定物ＩＰの内部を測定する際のコンピュータ１０による処理を示すフローチャートである。ステップＳ１１０では、被測定物ＩＰの内部の測定を行うセンサユニットを決定する。たとえば、センサユニット４２（図１参照）が選択されたものとする。なお、ステップＳ１１０の処理を行うコンピュータ１０の機能部を、図１においてセンサユニット選択部１０２として示す。センサユニット選択部１０２の機能は、具体的には、コンピュータ１０のＣＰＵによってアプリケーションソフトウェアが実行されることによって実現される。
【００３８】
ステップＳ１２０では、センサユニットの駆動条件が決定される。たとえば、ステップＳ１２０では、被測定物ＩＰに印加する磁場の強さの変化のさせ方が決定される。より具体的には、磁場を発生させるコイルの駆動電圧の時間軸に沿った変化のさせ方を表すパターンがあらかじめＲＡＭ１３０内に複数、用意されている。ステップＳ１２０では、その中から一つの駆動パターンが選択される。
【００３９】
ステップＳ１３０では、ステップＳ１１０で決定されたセンサユニットに、ステップＳ１２０で決定された駆動電圧のパターンとを表す制御信号が、無線通信により送信される。ステップＳ１３０の処理を実行する通信部１４０を図１に示す。なお、図１において、通信部１４０が、ステップＳ１１０で選択されたセンサユニット４２と通信を行っていることを示すために、通信部１４０からセンサユニット４２に向かう線を実線で示す。一方、通信部１４０から、選択されていないセンサユニット４４，４６に向かう線を破線で示す。
【００４０】
制御信号を受信したセンサユニット（ここではセンサユニット４２）は、制御信号に応じて磁場を発生させ、磁束密度を測定する。そして、測定信号としてのデジタル信号ＳｍｄとセンサユニットのＩＤ情報を、無線通信によりコンピュータ１０に送信する。
【００４１】
ステップＳ１４０では、コンピュータ１０は、センサユニットから送信された測定信号としてのデジタル信号ＳｍｄとセンサユニットのＩＤ情報とを受信する。ステップＳ１４０の処理を行うのは、具体的には、通信部１４０である。
【００４２】
ステップＳ１５０では、コンピュータ１０は、測定信号Ｓｍｄを解析する。そして、ステップＳ１１０で選択されたセンサユニットが測定した溶接部の溶接の品質が、合格であるか不良であるかを判定する。ステップＳ１６０では、その検査結果が、センサユニットのＩＤ情報ならびに溶接部（ここでは溶接部ＷＰ２）を特定する情報とともに、ＲＡＭに記録される。なお、ステップＳ１５０，１６０の処理を行うコンピュータ１０の機能部を、図１においてデータ処理部１０６として示す。データ処理部１０６の機能は、具体的には、コンピュータ１０のＣＰＵによってアプリケーションソフトウェアが実行されることによって実現される。
【００４３】
ステップＳ１７０では、ステップＳ１５０で得られた検査結果が出力される。より具体的には、検査結果が液晶ディスプレイ３２に表示され、プリンタ３４によって印刷媒体に印刷される。液晶ディスプレイ３２およびプリンタ３４を制御してステップＳ１７０の処理を行うコンピュータ１０の機能部を、図１において出力部１０８として示す。出力部１０８の機能は、具体的には、コンピュータ１０のＣＰＵによってアプリケーションソフトウェア、ディスプレイドライバ、およびプリンタドライバが実行されることによって実現される。
【００４４】
ステップＳ１８０では、各溶接部に対応するすべてのセンサユニットによる測定が完了したか否かが判定される。まだ測定を行っていないセンサユニットが存在する場合には、処理は、ステップＳ１１０に戻る。ステップＳ１１０では、まだ測定を行っていないセンサユニットの中から次に測定を行うべきセンサユニットが決定される。ステップＳ１８０において、各溶接部に対応するすべてのセンサユニットによる測定が完了している場合には、処理は終了する。
【００４５】
本実施例のような態様とすることで、被測定物ＩＰの複数箇所の溶接部について、溶接の品質が合格であるか不良であるかを短時間で判定することができる。より具体的には、本実施例では磁気を用いた測定を行うために、短時間で各溶接部の内部構造の測定を行うことができる。そして、本実施例では、被測定物の異なる位置に存在し、異なる向きでセンサユニットを配する必要がある複数の溶接部について、同時にセンサユニットを配することができる。このため、検査工程において他の処理に比べて時間を要する複数のセンサの配置の工程を、短時間で行うことができる。その結果、全体として、被測定物ＩＰの複数箇所の溶接部についての合否を短時間で判定することができる。
【００４６】
Ｂ．第２実施例：
図４は、第２実施例の検査システムを示す図である。第２実施例の検査システムは、複数の測定システム１ａ〜１ｃと、生産管理用コンピュータ２と、事務用コンピュータ３と、を備える。
【００４７】
測定システム１ａ〜１ｃは、製品の生産ラインにおいて互いに異なる工程にある被測定物ＩＰａ，ＩＰｂ，ＩＰｃのそれぞれの溶接部を検査するための測定システムである。測定システム１ａ〜１ｃは、第１実施例の測定システム１と略同様の構成を備えている。
【００４８】
ただし、第１実施例の測定システム１がセンサユニットを３個備えているのに対して（図１参照）、測定システム１ｂは、センサユニットを２個備えている。測定システム１ｃは、センサユニットを４個備えている。他の点は、測定システム１ａ〜１ｃは、第１実施例の測定システム１と同じである。
【００４９】
なお、測定システム１ａにおいて、第１実施例の測定システム１と対応する構成には、第１実施例の測定システム１の構成を表す符号に「ａ」を付して示す。同様に、測定システム１ｂ，１ｃにおいて、第１実施例の測定システム１と対応する構成には、それぞれ第１実施例の測定システム１の構成を表す符号に「ｂ」、「ｃ」を付して示す。図４において、測定システム１ａ〜１ｃが備えるキーボード２２、マウス２４、液晶ディスプレイ３２、プリンタ３４は、第２実施例の技術内容の理解を容易にするために図示を省略されている。
【００５０】
生産管理用コンピュータ２は、測定システム１ａ〜１ｃから被測定物ＩＰａ，ＩＰｂ，ＩＰｃの各溶接部の検査結果のデータを受け取って、管理するためのコンピュータである。生産管理用コンピュータ２は、ＣＰＵ２１０と、ＲＯＭ２２０と、ＲＡＭ２３０等を備える。ＲＡＭ２３０には、半導体メモリと、ハードディスクとを含む。ＲＡＭ２３０に格納されたアプリケーションソフトウェアおよび各種のドライバがＣＰＵ２１０によって実行されることによって、様々な機能が実現される。
【００５１】
生産管理用コンピュータ２は、測定システム１ａ〜１ｃと専用のデータ通信回線１０００で結ばれている。生産管理用コンピュータ２は、データ通信回線１０００を介して測定システム１ａ〜１ｃから検査結果のデータを受け取る。測定システム１ａ〜１ｃから受け取った検査結果のデータは、生産管理用コンピュータ２において、被測定物ＩＰａ，ＩＰｂ，ＩＰｃの各工程ごとにＲＡＭ２２０内に記憶され、管理される。
【００５２】
事務用コンピュータ３は、生産管理用コンピュータ２にアクセスして、ＲＡＭ２２０内に蓄積された検査結果を閲覧するためのコンピュータである。ただし、事務用コンピュータ３は、製品の生産ラインにおける被測定物ＩＰａ，ＩＰｂ，ＩＰｃの溶接部の検査以外の業務にも使用される。
【００５３】
事務用コンピュータ３は、ＣＰＵ３１０と、ＲＯＭ３２０と、ＲＡＭ３３０等を備える。ＲＡＭ３３０には、半導体メモリと、ハードディスクとを含む。ＲＡＭ３３０に格納されたアプリケーションソフトウェアおよび各種のドライバがＣＰＵ３１０によって実行されることによって、様々な機能が実現される。
【００５４】
事務用コンピュータ３は、生産管理用コンピュータ２と、たとえば、社内用ＬＡＮ（Local area network）２０００で結ばれている。事務用コンピュータ３は、ＬＡＮ２０００を介して生産管理用コンピュータ２にアクセスすることができる。このため、ユーザは、事務用コンピュータ３を介して、生産管理用コンピュータ２のＲＡＭ２２０内に蓄積された検査結果を閲覧することができる。
【００５５】
第２実施例のような態様とすることで、ユーザは、製品の生産ラインの異なる工程における検査結果を事務用コンピュータ３によって把握することができる。
【００５６】
Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００５７】
Ｃ１．変形例１：
上記実施例では、センサ部４２２は、被測定物ＩＰに磁場を印加し、その後、磁場を遮断することができる。しかし、センサ部４２２は、被測定物ＩＰに磁場を印加し、その後、磁場を遮断する機能を有さない態様とすることもできる。たとえば、センサ部４２２，４４４，４６４とは別の構成要素が、被測定物ＩＰに磁場を印加し、その後、磁場を遮断する態様とすることもできる。そして、センサ部４２２は、磁場を遮断した後の磁束の変化率を測定する。
【００５８】
すなわち、センサユニットは、被測定物の内部の測定位置について測定を行うことができる構成であって、被測定物の内部を通過する磁束に関する測定を行って、測定信号を出力することができる構成を有していればよい。
【００５９】
Ｃ２．変形例２：
上記実施例においては、図３のステップＳ１１０で測定を行うセンサユニットを選択し、ステップＳ１２０〜Ｓ１７０の処理は、センサユニットごとに順に行われる。しかし、ステップＳ１２０〜Ｓ１７０の処理を、複数のセンサユニットについて並行して行うこともできる。そのような態様においては、複数のセンサユニットとコンピュータ１０との間で同時に通信が行われる。そのような態様とすれば、被測定物の内部構造の測定に要する時間をより短くすることができる。
【００６０】
なお、複数のセンサユニットとコンピュータ１０との間で同時に通信が行われる態様においては、アナログ無線通信を行う態様よりも、デジタル無線通信を行う態様がより好ましい。デジタル無線通信を行う態様とすれば、アナログ無線通信を同時に行う場合に比べて、大量の情報を、複数のチャネル間の干渉を生じさせずに、センサユニットとコンピュータ１０との間で行うことができる。
【００６１】
Ｃ３．変形例３：
上記実施例の図３のステップＳ１２０の処理では、あらかじめＲＡＭ１３０内に複数、用意されている駆動電圧パターンの中から一つの駆動電圧パターンが選択されている。しかし、図ステップＳ１２０においては、センサユニットの駆動条件を定める２以上のパラメータを、キーボードを介してユーザが入力する対応とすることもできる。
【００６２】
Ｃ４．変形例４：
上記第１実施例においては、測定システム１は、センサユニット４２，４４，４６を備える。しかし、測定システムは、第２実施例に示すように、２個のセンサユニットを備える態様とすることもでき、４個のセンサユニットを備える態様とすることもできる（図４参照）。すなわち、測定システムは、複数のセンサユニットを備える態様とすることができる。
【００６３】
Ｃ５．変形例５：
上記実施例では、センサユニットを被測定物ＩＰに接近させ遠ざけるためのセンサ配置部５０は、２本のロボットアーム５１，５２を備えている。しかし、センサ配置部は、測定時にセンサユニットを被測定物ＩＰに接近させ、測定終了後にセンサユニットを測定時よりも被測定物ＩＰから遠ざけることができる構成を、１個備える態様とすることもできる。また、センサ配置部は、そのような構成を３個以上備える態様とすることもできる。すなわち、センサ配置部は、測定時にセンサユニットを被測定物ＩＰに接近させ、測定終了後にセンサユニットを測定時よりも被測定物ＩＰから遠ざけることができる構成を、１以上備えることができる。
【００６４】
ただし、センサ配置部は、測定時にセンサユニットを被測定物ＩＰに接近させ、測定終了後にセンサユニットを被測定物ＩＰから遠ざけることができる構成を、複数備えることが好ましい。そして、互いに異なる向きやタイミングで、被測定物ＩＰにセンサユニットを接近させ、測定終了後にセンサユニットを被測定物ＩＰから遠ざけることができる、複数の構成を備えることがより好ましい。
【００６５】
Ｃ６．変形例６：
上記実施例においては、ロボットアーム５１は、関節５１２〜５１８を備えている。そして、ロボットアーム５２は、関節５２２〜５２８を備えている。しかし、測定時にセンサユニットを被測定物ＩＰに接近させ、測定終了後にセンサユニットを測定時よりも被測定物ＩＰから遠ざけることができる構成においては、並進関節、曲げ関節、ねじり関節の構成および数は任意の態様とすることができる。
【００６６】
Ｃ７．変形例７：
上記実施例では、測定時にロボットアーム５１，５２によって、センサユニット４２，４４，４６と被測定物ＩＰとが相対的に接近させられる。しかし、測定時に、被測定物をセンサユニットに近づける態様とすることもできる。たとえば、あらかじめ所定の位置に所定の角度で複数のセンサユニットが配されたジグに対して、被測定物を接近させる態様とすることもできる。そのような態様においては、測定時に、複数のセンサユニットを被測定物に相対的に近づけるセンサ配置部は、たとえば、製造ラインにおける製品の搬送装置（たとえば、ベルトコンベアやＡＧＶ（Autoamtic Guided Vehicle））であってもよい。
【００６７】
Ｃ８．変形例８：
上記第１実施例では、センサユニット４２，４４，４６とコンピュータ１０との間の通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによって行われる。しかし、センサユニットと制御装置との間の通信は、赤外線通信や無線ＬＡＮなど、他の無線通信とすることもできる。また、センサユニットと制御装置との間で、アナログ無線通信を行うこととしてもよい。さらに、センサユニットと制御装置との間の通信は、有線通信とすることもできる。ただし、センサユニットと制御装置との間の通信は、デジタル無線通信とすることがより好ましい。
【００６８】
Ｃ９．変形例９：
上記実施例では、測定信号ＳｍａのＡ／Ｄ変換を行う制御部は、センサユニット内に設けられている（図１参照）。しかし、測定信号のＡ／Ｄ変換を行う手段は、センサユニット外に設けられていてもよい。
【００６９】
ただし、測定信号ＳｍａのＡ／Ｄ変換を行う制御部は、情報処理部（たとえば、コンピュータ１０）よりも、センサ部（たとえば、センサ部４２２）に近い位置に配されることが好ましい。そのような態様とすれば、デジタル通信を行う区間（たとえば、第１実施例において、制御部４２４とコンピュータ１０の間の区間）にくらべて、アナログ通信を行う区間（たとえば、第１実施例において、センサ部４２２と制御部４２４の間の区間）を短くすることができる。このため、測定信号の通信において情報が劣化する可能性を低減することができる。
【００７０】
Ｃ１０．変形例１０：
上記第２実施例においては、検査システムは、３個の測定システム１ａ〜１ｃを備える。しかし、検査システムは、２個の測定システムを備える態様とすることもでき、４個以上の測定システムを備える態様とすることもできる。すなわち、検査システムは、１以上の測定システムを備える態様とすることができる。
【００７１】
また、上記第２実施例においては、測定システム１ａ〜１ｃは、測定信号Ｓｍｄを処理するためのコンピュータ１０ａ〜１０ｃを備えている。しかし、測定システム１ａ〜１ｃは、測定信号を処理するためのコンピュータ１０ａ〜１０ｃを備えない態様とすることもできる。そのような態様においては、センサユニット群４０ａ〜４０ｃからの測定信号は、生産管理用コンピュータ２に送信される。生産管理用コンピュータ２は、各センサユニットからの測定信号を、ＩＤ情報に基づいて、測定システムごとおよびセンサユニットごとに整理して、情報処理を行い、ＲＡＭ２３０に格納する。
【００７２】
また、上記第２実施例においては、生産管理用コンピュータ２と事務用コンピュータ３とは、異なるコンピュータである。しかし、それらのコンピュータは、一つの筐体内に収納されている一つの装置であってもよい。また、コンピュータは、その構成要素が、互いにデータ通信回線で結ばれている３以上の装置として構成されるものとすることもできる。
【００７３】
Ｃ１１．変形例１１：
上記実施例では、測定システム１は、被測定物ＩＰ内部の溶接部ＷＰ２，ＷＰ４，ＷＰ６を検査するために使用されている。しかし、本発明は、被測定物内部の溶接部の検査に限らず、様々な対象物を対象として被測定物の表面および内部の複数の測定位置について測定を行う際に適用することができる。たとえば、本発明の一態様としての測定システムを、被測定物の表面および内部の複数の測定位置について空隙や割れ（空隙があるものと、空隙がない亀裂とを含む）などの欠陥を測定または検査する際に使用することもできる。
【００７４】
Ｃ１２．変形例１２：
上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、制御部４２４の機能の一部をコンピュータ１０が実行するようにすることもできる。
【００７５】
このような機能を実現するコンピュータプログラムは、フロッピディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された形態で提供される。ホストコンピュータは、その記録媒体からコンピュータプログラムを読み取って内部記憶装置または外部記憶装置に転送する。あるいは、通信経路を介してプログラム供給装置からホストコンピュータにコンピュータプログラムを供給するようにしてもよい。コンピュータプログラムの機能を実現する時には、内部記憶装置に格納されたコンピュータプログラムがホストコンピュータのマイクロプロセッサによって実行される。また、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムをホストコンピュータが直接実行するようにしてもよい。
【００７６】
この明細書において、ホストコンピュータとは、ハードウェア装置とオペレーションシステムとを含む概念であり、オペレーションシステムの制御の下で動作するハードウェア装置を意味している。コンピュータプログラムは、このようなホストコンピュータに、上述の各部の機能を実現させる。なお、上述の機能の一部は、アプリケーションプログラムでなく、オペレーションシステムによって実現されていても良い。
【００７７】
なお、この発明において、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のＲＡＭやＲＯＭ等のコンピュータ内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピュータに固定されている外部記憶装置も含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施例である測定システム１を示す図。
【図２】センサユニット４２，４４，４６と、センサ配置部５０を示す図。
【図３】被測定物ＩＰの内部を測定する際のコンピュータ１０による処理を示すフローチャート。
【図４】第２実施例の検査システムを示す図。
【符号の説明】
【００７９】
１，１ａ〜１ｃ…測定システム
２…生産管理用コンピュータ
３…事務用コンピュータ
１０，１０ａ〜１０ｃ…コンピュータ
２０…入力部
２２…キーボード
２４…マウス
３０…出力部
３２…液晶ディスプレイ
３４…プリンタ
４０，４０ａ〜４０ｃ…センサユニット群
４２，４４，４６…センサユニット
５０…センサ配置部
５１，５２…ロボットアーム
１０２…センサユニット選択部
１０６…データ処理部
１０８…出力部
１１０…ＣＰＵ
１２０…ＲＯＭ
１３０…ＲＡＭ
１４０…通信部
４２２，４４２，４６２…センサ部
４２４，４４４，４６４…制御部
５１１…センサ保持部
５１２〜５１８…関節
５１２…並進関節
５１３，５１５，５１７…ねじり関節
５１４，５１６，５１８…曲げ関節
５２１…センサ保持部
５２３，５２５，５２７…ねじり関節
５２４，５２６，５２８…曲げ関節
１０００…データ通信回線
２０００…社内ＬＡＮ
ＩＰ，ＩＰａ〜ＩＰｃ…被測定物
ＷＰ２，ＷＰ４，ＷＰ６…溶接部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定システムであって、
被測定物の内部の互いに異なる測定位置について測定を行うための複数のセンサユニットであって、前記被測定物の内部を通過する磁束に関する測定を行って、それぞれ測定信号を出力することができるセンサユニットと、
前記複数のセンサユニットからの前記測定信号に基づいて前記被測定物の内部構造に関する情報処理を行う情報処理部と、
前記情報処理の結果を出力する出力部と、を備える測定システム。
【請求項２】
請求項１記載の測定システムであって、
前記センサユニットは、前記測定信号を無線通信によって前記情報処理部に送信するための送信部を備え、
前記情報処理部は、前記センサユニットから無線通信で送信された前記測定信号を受け取るための受信部を備える、測定システム。
【請求項３】
請求項２記載の測定システムであって、
前記受信部は、前記複数のセンサユニットからの前記測定信号を、順に受信することができる測定システム。
【請求項４】
請求項２記載の測定システムであって、
前記受信部は、前記複数のセンサユニットからの前記測定信号を、並列的に受信することができる測定システム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の測定システムであって、
前記送信部は、前記測定信号としてのデジタル信号を前記情報処理部に送信することができ、
前記情報処理部の前記受信部は、前記測定信号としての前記デジタル信号を受け取ることができる、測定システム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の測定システムであって、さらに、
前記複数のセンサユニットを保持しており、前記被測定物の内部の測定を行う際に、前記内部の測定を行わないときよりも前記複数のセンサユニットを前記被測定物に相対的に近づけられる１以上のセンサ配置部であって、前記測定時に、前記複数のセンサユニットのうちの少なくとも一部を、互いに異なる角度で前記被測定物に対して配することができる１以上のセンサ配置部を備える、測定システム。
【請求項１】
測定システムであって、
被測定物の内部の互いに異なる測定位置について測定を行うための複数のセンサユニットであって、前記被測定物の内部を通過する磁束に関する測定を行って、それぞれ測定信号を出力することができるセンサユニットと、
前記複数のセンサユニットからの前記測定信号に基づいて前記被測定物の内部構造に関する情報処理を行う情報処理部と、
前記情報処理の結果を出力する出力部と、を備える測定システム。
【請求項２】
請求項１記載の測定システムであって、
前記センサユニットは、前記測定信号を無線通信によって前記情報処理部に送信するための送信部を備え、
前記情報処理部は、前記センサユニットから無線通信で送信された前記測定信号を受け取るための受信部を備える、測定システム。
【請求項３】
請求項２記載の測定システムであって、
前記受信部は、前記複数のセンサユニットからの前記測定信号を、順に受信することができる測定システム。
【請求項４】
請求項２記載の測定システムであって、
前記受信部は、前記複数のセンサユニットからの前記測定信号を、並列的に受信することができる測定システム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の測定システムであって、
前記送信部は、前記測定信号としてのデジタル信号を前記情報処理部に送信することができ、
前記情報処理部の前記受信部は、前記測定信号としての前記デジタル信号を受け取ることができる、測定システム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の測定システムであって、さらに、
前記複数のセンサユニットを保持しており、前記被測定物の内部の測定を行う際に、前記内部の測定を行わないときよりも前記複数のセンサユニットを前記被測定物に相対的に近づけられる１以上のセンサ配置部であって、前記測定時に、前記複数のセンサユニットのうちの少なくとも一部を、互いに異なる角度で前記被測定物に対して配することができる１以上のセンサ配置部を備える、測定システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−３８７７６（Ｐ２０１０−３８７７６Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０３２０９（Ｐ２００８−２０３２０９）
【出願日】平成２０年８月６日（２００８．８．６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（０００２３１１５４）日本高圧電気株式会社 (38)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月６日（２００８．８．６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（０００２３１１５４）日本高圧電気株式会社 (38)
【Ｆターム（参考）】
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