JP2016080380A - 解析装置、解析方法、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】打音検査の精度を高める。
【解決手段】第１の方向に移動し、検査対象物に衝突して打撃を加える打撃部材と、打撃部材に衝突することによって打撃部材を第１の方向に付勢する付勢部材と、検査対象物に衝突した際に打撃部材に加わる力の大きさを検出する力センサと、音声を電気信号に変換するマイクと、を有する打撃装置を用いて行われた打音検査に関するデータであって、力センサにより検出された力の大きさの経時データ、及び、マイクにより検出された音圧の経時データを取得するデータ取得部７１１と、力の大きさの経時データを解析し、打撃部材が検査対象物に衝突した衝突タイミングを特定する衝突タイミング特定部７１２と、衝突タイミングに基づいて特定した第１のタイミング以降の音圧の経時データを解析し、検査対象物における欠陥の有無を判定する判定部７１３と、を有する解析装置７１０。
【選択図】図２

Description

本発明は、解析装置、解析方法、及び、プログラムに関する。

特許文献１に、信号又はタイマーにより定期的に打音を発生するハンマー装置と、前記ハンマー装置で発生した打音を検出する振動検出センサと、前記振動検出センサで検出される振動波形を正常時の波形と比較し、この波形の振幅から被検査対象の劣化状況を判定するコンピュータと、から成る自動打音検査装置が開示されている。

特開２００１−２２１７８３号公報

マイクや振動検出センサ等で検出したデータの中には、様々なノイズ成分が含まれる。検査精度を高めるためには、当該ノイズ成分を除去するなどの対応が必要になる。なお、検査対象物に打撃を加える打撃装置の構成により、発生するノイズ（音）の種類、大きさ、タイミング等が異なるため、打撃装置の構成に応じた対応が必要となる。

本発明は、ノイズ成分を効果的に除去し、打音検査の精度を高めるための技術を提供することを課題とする。

本発明によれば、
第１の方向に移動し、検査対象物に衝突して打撃を加える打撃部材と、前記打撃部材に衝突することによって前記打撃部材を前記第１の方向に付勢する付勢部材と、前記検査対象物に衝突した際に前記打撃部材に加わる力の大きさを検出する力センサと、音声を電気信号に変換するマイクと、を有する打撃装置を用いて行われた打音検査に関するデータであって、前記力センサにより検出された力の大きさの経時データ、及び、前記マイクにより検出された音圧の経時データを取得するデータ取得手段と、
前記力の大きさの経時データを解析し、前記打撃部材が前記検査対象物に衝突した衝突タイミングを特定する衝突タイミング特定手段と、
前記衝突タイミングに基づいて特定した第１のタイミング以降の前記音圧の経時データを解析し、前記検査対象物における欠陥の有無を判定する判定手段と、
を有する解析装置が提供される。

また、本発明によれば、
コンピュータが、
第１の方向に移動し、検査対象物に衝突して打撃を加える打撃部材と、前記打撃部材に衝突することによって前記打撃部材を前記第１の方向に付勢する付勢部材と、前記検査対象物に衝突した際に前記打撃部材に加わる力の大きさを検出する力センサと、音声を電気信号に変換するマイクと、を有する打撃装置を用いて行われた打音検査に関するデータであって、前記力センサにより検出された力の大きさの経時データ、及び、前記マイクにより検出された音圧の経時データを取得するデータ取得工程と、
前記力の大きさの経時データを解析し、前記打撃部材が前記検査対象物に衝突した衝突タイミングを特定する衝突タイミング特定工程と、
前記衝突タイミングに基づいて特定した第１のタイミング以降の前記音圧の経時データを解析し、前記検査対象物における欠陥の有無を判定する判定工程と、
を実行する解析方法が提供される。

また、本発明によれば、
コンピュータを、
第１の方向に移動し、検査対象物に衝突して打撃を加える打撃部材と、前記打撃部材に衝突することによって前記打撃部材を前記第１の方向に付勢する付勢部材と、前記検査対象物に衝突した際に前記打撃部材に加わる力の大きさを検出する力センサと、音声を電気信号に変換するマイクと、を有する打撃装置を用いて行われた打音検査に関するデータであって、前記力センサにより検出された力の大きさの経時データ、及び、前記マイクにより検出された音圧の経時データを取得するデータ取得手段、
前記力の大きさの経時データを解析し、前記打撃部材が前記検査対象物に衝突した衝突タイミングを特定する衝突タイミング特定手段、
前記衝突タイミングに基づいて特定した第１のタイミング以降の前記音圧の経時データを解析し、前記検査対象物における欠陥の有無を判定する判定手段、
として機能させるためのプログラムが提供される。

本発明によれば、ノイズ成分を効果的に除去し、打音検査の精度を高めることができる。

本実施形態の装置のハードウエア構成の一例を概念的に示す図である。 本実施形態の解析装置の機能ブロック図の一例を示す図である。 本実施形態の打撃装置の一例を示す図である。 本実施形態の打撃装置の一例を示す図である。 本実施形態の打撃装置の一例を示す図である。 本実施形態の解析装置が取得するデータの一例を示す図である。

まず、本実施形態の装置のハードウエア構成の一例について説明する。本実施形態の装置が備える各部は、任意のコンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、メモリにロードされたプログラム（あらかじめ装置を出荷する段階からメモリ内に格納されているプログラムのほか、ＣＤ（Compact Disc）等の記憶媒体やインターネット上のサーバ等からダウンロードされたプログラムも含む）、そのプログラムを格納するハードディスク等の記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェイスを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。

図１は、本実施形態の装置のハードウエア構成の一例を概念的に示す図である。図示するように、本実施形態の装置は、例えば、バス１０Ａで相互に接続されるＣＰＵ１Ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）２Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）３Ａ、表示制御部４Ａ、ディスプレイ５Ａ、操作受付部６Ａ、操作部７Ａ、通信部８Ａ、補助記憶装置９Ａ等を有する。なお、図示しないが、その他、外部機器と有線で接続される入出力インタフェイス、マイク、スピーカ等の他の要素を備えてもよい。

ＣＰＵ１Ａは各要素とともに装置のコンピュータ全体を制御する。ＲＯＭ３Ａは、コンピュータを動作させるためのプログラムや各種アプリケーションプログラム、それらのプログラムが動作する際に使用する各種設定データなどを記憶する領域を含む。ＲＡＭ２Ａは、プログラムが動作するための作業領域など一時的にデータを記憶する領域を含む。補助記憶装置９Ａは、例えばＨＤＤ（Hard Disc Drive）であり、大容量のデータを記憶可能である。

ディスプレイ５Ａは、例えば、表示装置（ＬＥＤ（Light Emitting Diode）表示器、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等）である。ディスプレイ５Ａは、タッチパッドと一体になったタッチパネルディスプレイであってもよい。表示制御部４Ａは、ＶＲＡＭ（Video RAM）に記憶されたデータを読み出し、読み出したデータに対して所定の処理を施した後、ディスプレイ５Ａに送って各種画面表示を行う。操作受付部６Ａは、操作部７Ａを介して各種操作を受付ける。操作部７Ａは、操作キー、操作ボタン、スイッチ、ジョグダイヤル、タッチパネルディスプレイ、キーボードなどを含む。通信部８Ａは、有線及び／又は無線で、インターネット、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークに接続し、他の電子機器と通信する。

以下、本実施の形態について説明する。なお、以下の実施形態の説明において利用する機能ブロック図は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。これらの図においては、各装置は１つの機器により実現されるよう記載されているが、その実現手段はこれに限定されない。すなわち、物理的に分かれた構成であっても、論理的に分かれた構成であっても構わない。なお、同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図２に、本実施形態の解析装置７１０の機能ブロック図の一例を示す。図示するように、解析装置７１０は、データ取得部７１１と、衝突タイミング特定部７１２と、判定部７１３とを有する。

データ取得部７１１は、所定の打撃装置を用いて行われた打音検査に関するデータを取得する。所定の打撃装置は、第１の方向に移動し、検査対象物に衝突して打撃を加える打撃部材と、打撃部材に衝突することによって打撃部材を第１の方向に付勢する付勢部材と、検査対象物に衝突した際に打撃部材に加わる力の大きさを検出する力センサと、音声を電気信号に変換するマイクと、を有する。そして、データ取得部７１１は、このような打撃装置を用いて行われた打音検査に関するデータを取得する。具体的には、データ取得部７１１は、力センサにより検出された力の大きさの経時データ、及び、マイクにより検出された音圧の経時データを取得する。

まず、図３乃至図５を用いて打撃装置の一例について詳細に説明する。図３は、打撃装置の打撃ユニット１０００部分の全体像を示す。図３において、付勢部３０、サスペンション機構７５０及び保持リンク７４１以外の部分については、部分的に断面図として内部構造を示しており、付勢部３０については、その衝突部材３１の一部分を除き、内部構造を示さない正面図となっている。図４は、図３に示す打撃ユニット１０００の打撃部１００を抽出した図である。図５は、打撃部１００の付勢部３０を詳細に示す図である。

なお、打撃装置は、少なくとも上述のような打撃部材、付勢部材、力センサ及びマイクを備えておればよく、ここで詳述するものに限定されない。図３に示す打撃ユニット１０００は、打撃部材１０と、衝突部材３１（付勢部材）と、力センサ１３と、マイク６１０とを備えている。

図３に示すように、打撃ユニット１０００は、検査対象物に打撃を加える打撃部１００を備えている。図４に、打撃部１００のみを抽出した図を示す。打撃部１００は、検査対象物に衝突して打撃を加える打撃部材１０と、打撃部材１０を保持するとともに、直進方向（図中、矢印Ａ及びＢ方向）に案内する案内部２０と、打撃部材１０に衝突して打撃部材１０を一方向（図中、矢印Ａ方向）に付勢する付勢部３０とを有する。

打撃部材１０は、付勢部３０によって付勢された後、案内部２０により案内されて一方向（矢印Ａ方向）に移動して、検査対象物を打撃する。

図４に示すように、打撃部材１０は、例えば、案内部２０により直進方向に案内される棒状の被案内部１１と、被案内部１１の先端側に設けられていて検査対象物を打撃する打撃チップ１２と、打撃部材１０に加わる力の大きさを検出する力センサ１３と、を有している。

より具体的には、被案内部１１は、例えば、円柱形状などの棒状の第１部分１１１と、第１部分１１１の基端側に設けられている第２部分１１２と、第１部分１１１の中間部にフランジ状に形成された鍔部１１３を有している。

第１部分１１１は、当該第１部分１１１の長手方向に亘ってほぼ一定の外径に形成されている。第２部分１１２は、第１部分１１１よりも小径に形成され、且つ、被案内部１１の基端部を構成している。

より具体的には、例えば、第２部分１１２は、その基端側に向けて徐々に縮径する区間を有する棒状の形状をなしている。例えば、第２部分１１２の先端の外径は、第１部分１１１の外径と同等に設定されている。そして、第２部分１１２において第１部分１１１に対して隣接している所定の長さの区間は、基端側に向けて徐々に縮径している。第２部分１１２の基端側の面１１２ａは、被案内部１１の長手方向に対して直交する平面状に形成されている。

打撃チップ１２は、先細形状（先端に向けて縮径する形状）に形成されており、その先端により検査対象物を打撃する。

より具体的には、例えば、打撃チップ１２は、円柱状の基端部１２１と、円錐台状に形成されているとともに基端部１２１の先端側に設けられている先端部１２２と、を備えている。打撃チップ１２の先端面１１２ａは、被案内部１１の長手方向に対して直交する平面状に形成されている。

例えば、基端部１２１の基端側の部分には雄ねじ（図示略）が形成されており、この雄ねじが力センサ１３に螺入されることによって、打撃チップ１２が力センサ１３の先端側に固定されている。

力センサ１３は、打撃部材１０が検査対象物に衝突した際に打撃部材１０に加わる力の大きさを検出するものである。力センサ１３の方式は、特に限定されないが、力センサ１３は、例えば、圧電素子等を備えて構成された歪みセンサであることが挙げられる。力センサ１３は、打撃チップ１２と被案内部１１との間に設けられている。

力センサ１３は、本体部１３１と、本体部１３１における基端側の部分に形成された端子部１３２と、を備えている。力センサ１３は、付勢部３０が衝突する面１１２ａよりも、検査対象物と衝突する面１１２ａよりに位置する。

本体部１３１は、例えば、円柱形状に形成されており、その先端側の面は打撃チップ１２からの圧力を受ける受圧面１３３となっている。受圧面１３３は、平面状に形成されており、打撃チップ１２における基端側の面１２３は、受圧面１３３に対して面接触している。

打撃部材１０を構成する被案内部１１、力センサ１３および打撃チップ１２は、互いに同軸上に配置されており、一体の棒状部材を構成している。

力センサ１３の端子部１３２には、力センサ１３による検出信号を送信する信号配線５０の一端が電気的に接続されている。

被案内部１１の第１部分１１１には、信号配線５０を当該第１部分１１１の先端から基端側へ通すための通し孔１１ａと、通し孔１１ａと第１部分１１１の周囲の空間とを相互に連通させる導出孔１１ｂとが形成されている。

また、案内部２０の筒状部２１において、導出孔１１ｂと対応する箇所には、筒状部２１の内部空間と外部空間とを相互に連通させる導出孔２１ｂが形成されている。信号配線５０は、通し孔１１ａ、導出孔１１ｂおよび導出孔２１ｂをこの順に介して、打撃部１００の外部空間へと導出されている。

案内部２０は、打撃部材１０の被案内部１１を直進方向（矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向）に案内する円筒形状などの筒状部２１を有する。筒状部２１は、被案内部１１の第１部分１１１を直進方向に摺動案内する摺動案内部２１１を有する。

更に、筒状部２１は、打撃部材１０が所定の打撃待機位置（図４に示す打撃部材１０の位置）よりも上記一方向に対する反対方向（矢印Ｂ方向）へと移動することを規制する移動規制部２１ａを有している。すなわち、案内部２０は、移動規制部２１ａを有している。

移動規制部２１ａは、筒状部２１の内面に形成された括れ状の部分である。すなわち、筒状部２１の内空断面は、移動規制部２１ａにおいて部分的に小さくなっている。

例えば、移動規制部２１ａの内径は、先端側から基端側に向けて、徐々に縮小した後、徐々に拡大している。より具体的には、例えば、筒状部２１の軸心に沿った断面において、移動規制部２１ａの内面は、筒状部２１の中心に向けてアーチ状に膨出している。すなわち、移動規制部２１ａは、その内面が内方に向けて凸の曲面状に形成された括れ形状となっている。

移動規制部２１ａは、被案内部１１の第１部分１１１よりも小径に形成されていて、移動規制部２１ａには第１部分１１１が侵入不能となっている。ただし、被案内部１１の第２部分１１２の少なくとも一部分が移動規制部２１ａに挿入可能となるように、移動規制部２１ａの内径が設定されている。

具体的には、例えば、打撃部材１０は、移動規制部２１ａの内面に対して第２部分１１２の先端部（基端側に向けて徐々に縮径している部分）が接する位置で、移動規制されるようになっている。つまり、この位置が打撃部材１０の打撃待機位置となっている。

付勢部３０は、移動規制部２１ａにより移動規制されて打撃待機位置に位置する打撃部材１０を付勢するようになっている。より具体的には、付勢部３０は、打撃部材１０に衝突することによって打撃部材１０を上記一方向（矢印Ａ方向）へ付勢する衝突部材３１を有している。

衝突部材３１は、円柱形状などの棒状の第１ピストン部３１１を有している。一方、筒状部２１における移動規制部２１ａよりも基端側の部分は、第１ピストン部３１１を直進方向に摺動案内するシリンダチューブ部２１３を構成している。第１ピストン部３１１の先端面３１１ａは、被案内部１１の長手方向に対して直交する平面状に形成されている。

また、打撃部１００は、付勢部３０によって付勢された後の打撃部材１０を矢印Ｂ方向へ付勢して打撃待機位置に復帰させる第２付勢部４０を有している。

第２付勢部４０は、例えば、打撃部材１０を矢印Ｂ方向に付勢する弾性体からなる。付勢部３０は、第２付勢部４０の付勢に抗して打撃部材１０を矢印Ａ方向へ付勢する。

より具体的には、第２付勢部４０は、例えば、圧縮型のコイルバネにより構成されており、被案内部１１の第１部分１１１における鍔部１１３よりも先端側の部分に外挿されている。

筒状部２１は、摺動案内部２１１よりも先端側に配置された収容部２１２を有する。収容部２１２は、その内空領域が摺動案内部２１１の内空領域よりも大径に形成されている。収容部２１２の内空領域において、被案内部１１の第１部分１１１の周囲に位置する部分は、第２付勢部４０と、被案内部１１の鍔部１１３と、を収容する収容室２１２ａを構成している。

案内部２０は、筒状部２１の先端に設けられたキャップ部２２を有する。キャップ部２２は、リング状に形成されており、キャップ部２２には、被案内部１１の第１部分１１１が挿通されている。

キャップ部２２によって、第２付勢部４０を構成するコイルバネの先端が基端側に押さえ付けられている。このコイルバネの基端は、被案内部１１の鍔部１１３に接しているとともに、鍔部１１３を基端側に付勢している。すなわち、第２付勢部４０を構成するコイルバネは、鍔部１１３とキャップ部２２との間に圧縮状態で挟まれた状態で、収容室２１２ａに収容されており、被案内部１１を基端側に付勢している。

なお、キャップ部２２は、被案内部１１の第１部分１１１を摺動案内するガイドとしても機能する。

被案内部１１の先端部、すなわち第１部分１１１の先端部は、案内部２０の先端部すなわちキャップ部２２よりも先端側に突出している。したがって、力センサ１３および打撃チップ１２も案内部２０の先端部よりも先端側に突出している。

なお、筒状部２１のシリンダチューブ部２１３、移動規制部２１ａ、摺動案内部２１１および収容部２１２は、基端側から先端側に向けてこの順に配置され、且つ、互いに同軸上に配置されている。

また、打撃部材１０の被案内部１１と、衝突部材３１とは、直進方向（矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向）に沿って互いに同軸に配置されている。

図５は、付勢部３０の詳細の一例を示した図である。図５に示すように、衝突部材３１は、第１ピストン部３１１の他に、保持部３１２と第２ピストン部３１３とを備えている。

保持部３１２は、第１ピストン部３１１よりも大径の円柱状に形成されている。第２ピストン部３１３は、保持部３１２よりも更に大径の円柱状に形成されている。第２ピストン部３１３、保持部３１２および第１ピストン部３１１は、基端側から先端側に向けてこの順に配置され、互いに同軸上に配置され、且つ、相互に一体的に形成されている。

付勢部３０は、衝突部材３１の他に、例えば、衝突部材３１を直進方向（矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向）に案内する案内部３２と、圧縮ガスを用いて衝突部材３１を加圧することにより衝突部材３１を矢印Ａ方向に付勢する加圧部３５と、を備えている。

案内部３２は、例えば、円筒形状などの筒状の第１部材３２１と、第１部材３２１の先端側の端部に設けられた盤状の第２部材３２２と、を備えている。第１部材３２１の内空領域は、衝突部材３１の第２ピストン部３１３を矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向に摺動案内する案内領域３２ａを構成している。

第２部材３２２が案内部２０の基端部に対して固定されることにより、案内部２０と案内部３２とが相互に同軸となる状態で相互に固定されている。ここで、例えば、遮音部４００の板状部４１２が付勢部３０に対して直接的又は間接的に固定されることにより、遮音部４００が打撃部１００と一体的に設けられ、付勢部３０が遮音部４００の外部に突出している。

第２部材３２２には、第１ピストン部３１１を挿通させるとともに該第１ピストン部３１１を摺動案内する挿通孔３２２ａが形成されている。すなわち、第１ピストン部３１１は、挿通孔３２２ａおよびシリンダチューブ部２１３により摺動案内される。

加圧部３５は、例えば、筐体部材３５１、蓋部材３５２およびバルブ部材３５３を備えて構成されている。筐体部材３５１は、例えば外周形状が円柱形状となっており、その先端側の面に、案内部３２の基端部が固定されている。

筐体部材３５１の内部には、バルブ部材３５３を直線移動（例えば矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向に直線移動）可能に収容しているバルブ室３５１ａと、圧縮ガスを貯留する蓄圧室３５１ｂと、蓄圧室３５１ｂの圧縮ガスが案内部３２の案内領域３２ａに設けて放出される際の流路となる放出路３５１ｃと、が形成されている。

放出路３５１ｃは、案内領域３２ａに対して連通している。放出路３５１ｃは、衝突部材３１の第２ピストン部３１３よりも小径に形成されており、筐体部材３５１の先端側の面は、矢印Ｂ方向への衝突部材３１の移動を規制するようになっている。

放出路３５１ｃを介して案内領域３２ａに放出される圧縮ガスによって、衝突部材３１の第２ピストン部３１３の基端側の面が矢印Ａ方向に付勢されて、衝突部材３１が矢印Ａ方向に勢いよく移動するようになっている。

なお、例えば、放出路３５１ｃは筐体部材３５１の中心に配置されており、放出路３５１ｃを介して放出される圧縮ガスは、衝突部材３１の第２ピストン部３１３の基端側の面の中央部を矢印Ａ方向に付勢するようになっている。

蓄圧室３５１ｂは、例えば、放出路３５１ｃの周囲に配置されており、内空断面がドーナツ状に形成されている。蓄圧室３５１ｂと放出路３５１ｃとは、円筒形状などの筒状の仕切壁３５１ｅによって相互に仕切られている。ただし、バルブ部材３５３が基端側に位置する状態では、放出路３５１ｃの下端部と蓄圧室３５１ｂとが相互に連通するようになっている。

バルブ室３５１ａは、放出路３５１ｃの基端側に配置されている。バルブ室３５１ａは、内空断面が円柱形状などの筒状に形成されている。

バルブ部材３５３は、傘形バルブであり、直線移動（例えば矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向に直線移動）可能にバルブ室３５１ａ内に保持されている。

蓋部材３５２は、筐体部材３５１の基端側の面に固定されている。蓋部材３５２の中央部には、バルブ室３５１ａの内空領域よりも小径の導入口３５２ａが形成されている。蓋部材３５２における導入口３５２ａの周囲の部分は、矢印Ｂ方向へのバルブ部材３５３の移動を規制する。

付勢部３０は、更に、一端が加圧部３５の導入口３５２ａに接続されたガス導入管３６と、ガス導入管３６の他端に接続されたガス源３９と、ガス導入管３６の両端間の部位に設けられた打撃用バルブ３８と、を備えている。ガス源３９は、加圧部３５に供給される圧縮ガス（高圧ガス）を貯留している。

なお、ガス源３９は、マーキング部５００が用いる圧縮ガス源を兼ねても良いし、マーキング部５００が用いる圧縮ガス源とは別に、ガス源３９を備えていても良い。また、ガス源３９は、ヘッド駆動用シリンダ５２０に対して圧縮ガスを供給するようになっていても良いし、ヘッド駆動用シリンダ５２０に対して圧縮ガスを供給する圧縮ガス源は、ガス源３９とは別に備えられていても良い。

打撃用バルブ３８は、例えば、三方弁であり、ガス導入管３６を介してガス源３９から加圧部３５の導入口３５２ａに圧縮ガスが供給される状態と、その供給が遮断されるとともに導入口３５２ａと打撃用バルブ３８における放出側（矢印Ｃ方向側）とが相互に連通する状態と、の何れかの状態に切り替えが可能に構成されている。

更に、付勢部３０は、加圧部３５により付勢された後の衝突部材３１を打撃待機位置（図５に示す位置）に復帰させるために衝突部材３１を矢印Ｂ方向に付勢する付勢部材３３を備えている。

付勢部材３３は、例えば、圧縮型のコイルバネにより構成されており、衝突部材３１の保持部３１２に外挿されている。

付勢部材３３は、衝突部材３１の第２ピストン部３１３における先端側の面と、第２部材３２２における基端側の面と、の間に圧縮状態で挟まれており、衝突部材３１を矢印Ｂ方向に付勢している。

以上説明した打撃部材１０が付勢部３０により付勢されると、打撃部材１０は、打撃待機位置（図３において実線で示される位置）から図３において二点鎖線で示される位置に向けて移動することによって検査対象物に衝突して打撃を加える。より具体的には、打撃部材１０は、図３に二点鎖線で示される位置よりも手前の位置で検査対象物に衝突する。

案内部２０は、打撃部材１０を打撃待機位置と図３に二点鎖線で示される位置との間で移動可能に保持している。

マイク６１０は、例えば屈曲した棒状のブラケットであるマイク保持部６２０を介して案内部２０に設けられる。打撃部材１０により検査対象物を打撃すると、検査対象物からの反射波である音波（打撃音）をマイク６１０が検出（集音）する。マイク６１０による検出結果は、制御部（不図示）に入力されるようになっている。例えば、複数のマイク６１０が打撃部１００の打撃部材１０及び案内部２０等の周囲に配置（例えば等角度間隔で配置）されてもよい。例えば、４つのマイク６１０が９０度間隔で配置されてもよい。

遮音部４００は、マイク６１０が環境音（暗騒音）を集音してしまうことを抑制するためのものである。遮音部４００は、案内部２０、打撃部材１０及びマイク６１０等を囲む枠部４１０を有している。

枠部４１０は、筒状（例えば円筒状）に形成された筒状部４１１と、板状に形成されて筒状部４１１の一端部（基端部）を閉塞している板状部４１２と、を備えている。板状部４１２と対向する面は、開口している。板状部４１２には、孔４１６が設けられてもよい。筒状部４１１は、例えば、その軸心が打撃部材１０の軸心と同軸に配置されている。

板状部４１２が打撃部１００に固定されていることによって、枠部４１０、ひいては遮音部４００が打撃部１００と一体的に設けられている。

なお、図３の例では、打撃部１００の付勢部３０は、遮音部４００の外部に突出している。ただし、付勢部３０も遮音部４００の内部に収容されていても良い。

筒状部４１１の他端部（先端部）には、環状の緩衝部材４３０が設けられている。打撃部１００は、緩衝部材４３０を検査対象物に突き当てた状態で、検査対象物に打撃を加えるようになっている。緩衝部材４３０は、筒状部４１１の他端部を検査対象物に突き当てる際の衝撃を緩和する。接触センサ７７０は、緩衝部材４３０の周上において、等角度間隔で配置されている。

枠部４１０の内面及び案内部２０の外周面には、ウレタン等の吸音材が設けられ、枠部４１０の内面及び案内部２０の外周面での音の反射を抑制できるようになっていてもよい。

打撃ユニット１０００の基端部には固定部材７６０が固定されている。そして、固定部材７６０を介して、例えば、コイルスプリングからなるサスペンション機構７５０、及び、保持リンク７４１が固定されている。

本実施形態の解析装置７１０は、打撃装置をさらに備えてもよい。

次に、図６を用いて、データ取得部７１１が取得するデータについて詳細に説明する。図の上側は音圧の経時データの一例を、下側は力の大きさの経時データの一例を示す。なお、音圧の経時データ及び力の大きさの経時データは、任意の手段でタイミングを同期可能な構成となっている。このため、図示するように、横軸の時間タイミングを揃えて表示することが可能である。

データ取得部７１１は、検査対象物に対する少なくとも１回の打撃に対応したデータを取得する。１回の打撃に対応したデータとは、打撃部材が検査対象物に衝突して打撃を加えるタイミングよりも所定時間前から、打撃部材が検査対象物に衝突して打撃を加えるタイミングよりも所定時間後までのデータであって、他の打撃に関するデータを含まないデータである。上記所定時間を十分に大きくすることで、検査対象物の検査に必要なデータ（欠陥部分で反射した反射波のデータ）が漏れる不都合を回避できる。しかし、当該所定時間を大きくすることにより、当該検査に不要なノイズ成分が多く含まれることとなる。

上記打撃装置を利用した場合に考えられるノイズ成分としては、例えば、付勢部材が打撃部材に衝突することで発生した音や、付勢部材による衝突により打撃部材が移動することで発生した音や、検査対象物に衝突した後の打撃部材が反対方向に移動することで発生した音や、検査対象物に衝突した後の打撃部材が反対方向に移動した後に、所定の部材（例：図４に示す移動規制部２１ａ）に衝突することで発生した音等が考えられる。検査の精度を上げるためには、データ取得部７１１が取得した音圧の経時データの中から、このようなノイズ成分を除去する必要がある。

衝突タイミング特定部７１２は、力の大きさの経時データを解析し、打撃部材が検査対象物に衝突した衝突タイミングを特定する。例えば、衝突タイミング特定部７１２は、図４の下側に示す力の大きさの経時データを解析し、図示する「Ｃ」のタイミングを特定する。

図４に示すように、上記打撃装置を利用した場合、力の大きさの経時データは、打撃部材が検査対象物に衝突した際のピーク（タイミングＣ）の他、他のピーク（ノイズ成分）を含みうる。上記打撃装置を利用した場合、図４に示す「Ｆ１」及び「Ｆ２」のタイミングにおいてノイズ成分が現れる。Ｆ１のノイズ成分は、付勢部材が打撃部材に衝突することに起因したものであると考えられる。Ｆ２のノイズ成分は、検査対象物に衝突した後に打撃部材が反対方向に移動し、所定の部材（例：図４に示す移動規制部２１ａ）に衝突することに起因したものであると考えられる。

衝突タイミング特定部７１２は、このようなノイズ成分が含まれるデータの中から、打撃部材が検査対象物に衝突した衝突タイミングを特定する。なお、図６に示すように、上述した打撃装置により得られたデータの場合、衝突タイミングは以下のような特徴を有する。衝突タイミング特定部７１２は、このような特徴に基づいて、衝突タイミングを特定することができる。

・衝突タイミングで測定される力は、ノイズ成分の力よりも大きい。
・衝突タイミングは、付勢部材が打撃部材に衝突することに起因したノイズ成分Ｆ１の直後に存在する。

衝突タイミング特定部７１２は、例えば、このような特徴に基づいて、衝突タイミングを特定することができる。例えば、衝突タイミング特定部７１２は、力の大きさが所定値以上となるタイミングを特定することで、衝突タイミングを特定してもよい。所定値は、予め、打撃部材の設定や検査対象物の種類等に基づきオペレータが決定し、衝突タイミング特定部７１２に入力していてもよい。または、オペレータが、図６の下側に示すデータを参照後、所定値を決定して衝突タイミング特定部７１２に入力してもよい。図６の例の場合、例えば、所定値を１５００Ｎと決定することで、衝突タイミングＣを特定できる。

その他、衝突タイミング特定部７１２は、力が大きく変動する変動区間を特定後、２つ目の変動区間において最大値が測定されたタイミングを、衝突タイミングとして特定してもよい。例えば、衝突タイミング特定部７１２は、力の大きさが所定値（０以上の任意の値）以上となったタイミングを変動区間の開始タイミングとし、その直後に力の大きさが所定値（０以上の任意の値）以下となったタイミングを変動区間の終了タイミングとして、複数の変動区間を特定する。その後、衝突タイミング特定部７１２は、冒頭から２つ目の変動区間を特定し、当該変動区間において最大値が測定されたタイミングを、衝突タイミングとして特定してもよい。

その他、衝突タイミング特定部７１２は、オペレータから衝突タイミングを特定する入力を受付け、当該入力に基づいて衝突タイミングを特定してもよい。例えば、衝突タイミング特定部７１２は、図６の下側に示すようなグラフをディスプレイに表示するとともに、衝突タイミングを特定する入力（例：時間（グラフの横軸に対応する数値）の入力、グラフ上で衝突タイミングとする時点を特定する入力等）を受付けてもよい。

図２に戻り、判定部７１３は、衝突タイミング特定部７１２が特定した衝突タイミングに基づいて特定した第１のタイミング以降の音圧の経時データを解析し、検査対象物における欠陥の有無を判定する。

例えば、判定部７１３は、衝突タイミング、又は、衝突タイミングから所定時間Ｔ１前のタイミングを第１のタイミングとする。Ｔ１は小さな値とするのが好ましく、例えば、２５ｍｓｅｃ以内、好ましくは２０ｍｓｅｃ以内、さらに好ましくは１５ｍｓｅｃ以内の任意の値とすることができる。このようにすることで、打撃部材が検査対象物に衝突する前に発生したノイズ成分を効果的に除去することができる。

なお、判定部７１３は、第１のタイミングから、衝突タイミングに基づいて特定した第２のタイミングまでの音圧の経時データを解析し、検査対象物における欠陥の有無を判定してもよい。

例えば、判定部７１３は、衝突タイミングから所定時間Ｔ２後のタイミングを第２のタイミングとすることができる。Ｔ２は、検査対象物に加えた打音が検査対象物中に存在する欠陥で反射して戻ってくるまでの予測時間に基づいて決定できる。例えば、当該予測時間に所定の猶予時間を加えた時間を、Ｔ２としてもよい。

当該予測時間は、検査対象物中を伝わる音の速さ、欠陥の位置（打音を加える表面からの距離）等に基づき変動し得る。しかし、検査対象物の構成に基づき大まかな上限値の予測を立てることができる。そこで、当該予測に基づいて、Ｔ２を決定してもよい。

その他の例として、判定部７１３は、衝突タイミングにおける音圧が所定の状態に減衰したタイミングを第２のタイミングとしてもよい。例えば、衝突タイミングにおける音圧が所定割合（例：１０％、５％等）まで減衰したタイミングを第２のタイミングとしてもよい。

このように、第２のタイミング以降のデータを除去することで、打撃部材が検査対象物に衝突した後に発生するノイズ成分を効果的に除去することができる。

なお、音圧の経時データを用いて検査対象物における欠陥の有無を判定する手段は従来技術に準じて実現できるので、ここでの説明は省略する。

以上説明した本実施形態によれば、第１の方向に移動し、検査対象物に衝突して打撃を加える打撃部材と、打撃部材に衝突することによって打撃部材を第１の方向に付勢する付勢部材と、検査対象物に衝突した際に打撃部材に加わる力の大きさを検出する力センサと、音声を電気信号に変換するマイクと、を有する打撃装置を用いて行われた打音検査に関するデータから、効果的にノイズ成分を除去することができる。そして、ノイズ成分を除去した後のデータに基づいて検査対象物における欠陥の有無を判定することで、打音検査の精度を高めることができる。

上述のような打撃装置の場合、打撃部材が検査対象物に衝突する前に、必ず、付勢部材が打撃部材に衝突することになる。そして、このような付勢部材による打撃部材への衝突や、当該衝突に起因した打撃部材及び付勢部材の移動等により様々なノイズが発生し、マイクで集音され得る。本実施形態によれば、打撃部材が検査対象物に衝突したタイミングを特定し、当該タイミングに基づいて特定した所定のタイミング（第１のタイミング）以前のデータを除去することができる。このため、打撃部材が検査対象物に衝突する前に発生し得るノイズ成分を効果的に除去することができる。

また、上述のような打撃装置の場合、打撃装置により検査対象物に加えられた振動（音）が欠陥で反射し、戻ってきてマイクで集音（検出）された後も様々なノイズが発生し、マイクで集音され得る。所定のタイミング以降のデータを除去することで、このようなノイズ成分を除去できるが、当該タイミングを間違うと、検査対象物における欠陥の有無を判定するために必要なデータ、すなわち、欠陥で反射して戻ってきた反射音（反射波）に関するデータをも除去してしまう。

本実施形態によれば、打撃部材が検査対象物に衝突したタイミングに基づいて特定した所定のタイミング（第２のタイミング）以後のデータを除去することができる。第２のタイミングを、打撃部材が検査対象物に衝突したタイミングに基づいて特定することで、欠陥で反射して戻ってきた反射音に関するデータを除去してしまう不都合を効果的に回避することができる。

以下、参考形態の例を付記する。
１． 第１の方向に移動し、検査対象物に衝突して打撃を加える打撃部材と、前記打撃部材に衝突することによって前記打撃部材を前記第１の方向に付勢する付勢部材と、前記検査対象物に衝突した際に前記打撃部材に加わる力の大きさを検出する力センサと、音声を電気信号に変換するマイクと、を有する打撃装置を用いて行われた打音検査に関するデータであって、前記力センサにより検出された力の大きさの経時データ、及び、前記マイクにより検出された音圧の経時データを取得するデータ取得手段と、
前記力の大きさの経時データを解析し、前記打撃部材が前記検査対象物に衝突した衝突タイミングを特定する衝突タイミング特定手段と、
前記衝突タイミングに基づいて特定した第１のタイミング以降の前記音圧の経時データを解析し、前記検査対象物における欠陥の有無を判定する判定手段と、
を有する解析装置。
２． １に記載の解析装置において、
前記判定手段は、前記衝突タイミング、又は、前記衝突タイミングから所定時間Ｔ１前のタイミングを前記第１のタイミングとする解析装置。
３． １又は２に記載の解析装置において、
前記判定手段は、前記第１のタイミングから、前記衝突タイミングに基づいて特定した第２のタイミングまでの前記音圧の経時データを解析し、前記検査対象物における欠陥の有無を判定する解析装置。
４． ３に記載の解析装置において、
前記判定手段は、前記衝突タイミングから所定時間Ｔ２後のタイミングを前記第２のタイミングとする解析装置。
５． ３に記載の解析装置において、
前記判定手段は、前記衝突タイミングにおける音圧が所定の状態に減衰したタイミングを前記第２のタイミングとする解析装置。
６． １から５のいずれかに記載の解析装置において、
前記打撃装置をさらに備える解析装置。
７． コンピュータが、
第１の方向に移動し、検査対象物に衝突して打撃を加える打撃部材と、前記打撃部材に衝突することによって前記打撃部材を前記第１の方向に付勢する付勢部材と、前記検査対象物に衝突した際に前記打撃部材に加わる力の大きさを検出する力センサと、音声を電気信号に変換するマイクと、を有する打撃装置を用いて行われた打音検査に関するデータであって、前記力センサにより検出された力の大きさの経時データ、及び、前記マイクにより検出された音圧の経時データを取得するデータ取得工程と、
前記力の大きさの経時データを解析し、前記打撃部材が前記検査対象物に衝突した衝突タイミングを特定する衝突タイミング特定工程と、
前記衝突タイミングに基づいて特定した第１のタイミング以降の前記音圧の経時データを解析し、前記検査対象物における欠陥の有無を判定する判定工程と、
を実行する解析方法。
７−２． ７に記載の解析方法において、
前記判定工程では、前記衝突タイミング、又は、前記衝突タイミングから所定時間Ｔ１前のタイミングを前記第１のタイミングとする解析方法。
７−３． ７又は７−２に記載の解析方法において、
前記判定工程では、前記第１のタイミングから、前記衝突タイミングに基づいて特定した第２のタイミングまでの前記音圧の経時データを解析し、前記検査対象物における欠陥の有無を判定する解析方法。
７−４． ７−３に記載の解析方法において、
前記判定工程では、前記衝突タイミングから所定時間Ｔ２後のタイミングを前記第２のタイミングとする解析方法。
７−５． ７−３に記載の解析方法において、
前記判定手段は、前記衝突タイミングにおける音圧が所定の状態に減衰したタイミングを前記第２のタイミングとする解析装置。
８． コンピュータを、
第１の方向に移動し、検査対象物に衝突して打撃を加える打撃部材と、前記打撃部材に衝突することによって前記打撃部材を前記第１の方向に付勢する付勢部材と、前記検査対象物に衝突した際に前記打撃部材に加わる力の大きさを検出する力センサと、音声を電気信号に変換するマイクと、を有する打撃装置を用いて行われた打音検査に関するデータであって、前記力センサにより検出された力の大きさの経時データ、及び、前記マイクにより検出された音圧の経時データを取得するデータ取得手段、
前記力の大きさの経時データを解析し、前記打撃部材が前記検査対象物に衝突した衝突タイミングを特定する衝突タイミング特定手段、
前記衝突タイミングに基づいて特定した第１のタイミング以降の前記音圧の経時データを解析し、前記検査対象物における欠陥の有無を判定する判定手段、
として機能させるためのプログラム。
８−２． ８に記載のプログラムにおいて、
前記判定手段に、前記衝突タイミング、又は、前記衝突タイミングから所定時間Ｔ１前のタイミングを前記第１のタイミングとさせるプログラム。
８−３． ８又は８−２に記載のプログラムにおいて、
前記判定手段に、前記第１のタイミングから、前記衝突タイミングに基づいて特定した第２のタイミングまでの前記音圧の経時データを解析し、前記検査対象物における欠陥の有無を判定させるプログラム。
８−４． ８−３に記載のプログラムにおいて、
前記判定手段に、前記衝突タイミングから所定時間Ｔ２後のタイミングを前記第２のタイミングとさせるプログラム。
８−５． ８−３に記載のプログラムにおいて、
前記判定手段に、前記衝突タイミングにおける音圧が所定の状態に減衰したタイミングを前記第２のタイミングとさせるプログラム。

１Ａ ＣＰＵ
２Ａ ＲＡＭ
３Ａ ＲＯＭ
４Ａ 表示制御部
５Ａ ディスプレイ
６Ａ 操作受付部
７Ａ 操作部
８Ａ 通信部
９Ａ 補助記憶装置
１０Ａ バス
１０ 打撃部材
１１ 被案内部
１１ａ 通し孔
１１ｂ 導出孔
１１１ 第１部分
１１２ 第２部分
１１２ａ 面
１１３ 鍔部
１２ 打撃チップ
１２１ 基端部
１２２ 先端部
１２３ 面
１３ 力センサ
１３１ 本体部
１３２ 端子部
１３３ 受圧面
２０ 案内部
２１ 筒状部
２１ａ 移動規制部
２１１ 摺動案内部
２１２ 収容部
２１２ａ 収容室
２１３ シリンダチューブ部
２２ キャップ部
３０ 付勢部
３１ 衝突部材
３１１ 第１ピストン部
３１１ａ 先端面
３１２ 保持部
３１３ 第２ピストン部
３２ 案内部
３２１ 第１部材
３２２ 第２部材
３２２ａ 挿通孔
３３ 付勢部材
３５ 加圧部
３５１ 筐体部材
３５１ａ バルブ室
３５１ｂ 蓄圧室
３５１ｃ 放出路
３５１ｅ 仕切壁
３５２ 蓋部材
３５２ａ 導入口
３５３ バルブ部材
３６ ガス導入管
３８ 打撃用バルブ
３９ ガス源
４０ 第２付勢部
５０ 信号配線
１００ 打撃部
４００ 遮音部
４１０ 枠部
４１１ 筒状部
４１２ 板状部
４３０ 緩衝部材
６１０ マイク
６２０ マイク保持部
７１０ 解析装置
７１１ データ取得部
７１２ 衝突タイミング特定部
７１３ 判定部
７４１ 保持リンク
７５０ サスペンション機構
７６０ 固定部材
７７０ 接触センサ（検出センサ）
１０００ 打撃ユニット

Claims (8)

1. 第１の方向に移動し、検査対象物に衝突して打撃を加える打撃部材と、前記打撃部材に衝突することによって前記打撃部材を前記第１の方向に付勢する付勢部材と、前記検査対象物に衝突した際に前記打撃部材に加わる力の大きさを検出する力センサと、音声を電気信号に変換するマイクと、を有する打撃装置を用いて行われた打音検査に関するデータであって、前記力センサにより検出された力の大きさの経時データ、及び、前記マイクにより検出された音圧の経時データを取得するデータ取得手段と、
   前記力の大きさの経時データを解析し、前記打撃部材が前記検査対象物に衝突した衝突タイミングを特定する衝突タイミング特定手段と、
   前記衝突タイミングに基づいて特定した第１のタイミング以降の前記音圧の経時データを解析し、前記検査対象物における欠陥の有無を判定する判定手段と、
   を有する解析装置。
2. 請求項１に記載の解析装置において、
   前記判定手段は、前記衝突タイミング、又は、前記衝突タイミングから所定時間Ｔ１前のタイミングを前記第１のタイミングとする解析装置。
3. 請求項１又は２に記載の解析装置において、
   前記判定手段は、前記第１のタイミングから、前記衝突タイミングに基づいて特定した第２のタイミングまでの前記音圧の経時データを解析し、前記検査対象物における欠陥の有無を判定する解析装置。
4. 請求項３に記載の解析装置において、
   前記判定手段は、前記衝突タイミングから所定時間Ｔ２後のタイミングを前記第２のタイミングとする解析装置。
5. 請求項３に記載の解析装置において、
   前記判定手段は、前記衝突タイミングにおける音圧が所定の状態に減衰したタイミングを前記第２のタイミングとする解析装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の解析装置において、
   前記打撃装置をさらに備える解析装置。
7. コンピュータが、
   第１の方向に移動し、検査対象物に衝突して打撃を加える打撃部材と、前記打撃部材に衝突することによって前記打撃部材を前記第１の方向に付勢する付勢部材と、前記検査対象物に衝突した際に前記打撃部材に加わる力の大きさを検出する力センサと、音声を電気信号に変換するマイクと、を有する打撃装置を用いて行われた打音検査に関するデータであって、前記力センサにより検出された力の大きさの経時データ、及び、前記マイクにより検出された音圧の経時データを取得するデータ取得工程と、
   前記力の大きさの経時データを解析し、前記打撃部材が前記検査対象物に衝突した衝突タイミングを特定する衝突タイミング特定工程と、
   前記衝突タイミングに基づいて特定した第１のタイミング以降の前記音圧の経時データを解析し、前記検査対象物における欠陥の有無を判定する判定工程と、
   を実行する解析方法。
8. コンピュータを、
   第１の方向に移動し、検査対象物に衝突して打撃を加える打撃部材と、前記打撃部材に衝突することによって前記打撃部材を前記第１の方向に付勢する付勢部材と、前記検査対象物に衝突した際に前記打撃部材に加わる力の大きさを検出する力センサと、音声を電気信号に変換するマイクと、を有する打撃装置を用いて行われた打音検査に関するデータであって、前記力センサにより検出された力の大きさの経時データ、及び、前記マイクにより検出された音圧の経時データを取得するデータ取得手段、
   前記力の大きさの経時データを解析し、前記打撃部材が前記検査対象物に衝突した衝突タイミングを特定する衝突タイミング特定手段、
   前記衝突タイミングに基づいて特定した第１のタイミング以降の前記音圧の経時データを解析し、前記検査対象物における欠陥の有無を判定する判定手段、
   として機能させるためのプログラム。

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