JP2017051982A - 未溶接箇所の検査方法および未溶接箇所の検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】誤判定することなく未溶接箇所の有無を判断すること。
【解決手段】ギア外周側端面３１ａにギア面取り部３１ｃを有するギア３１と、ハブ内周側端面３２ａにハブ面取り部３２ｃを有するハブ３２と、ギア外周側端面３１ａとハブ内周側端面３２ａとを合わせたときにギア面取り部３１ｃとハブ面取り部３２ｃとの間に形成されるＶ溝部３４に、溶融金属３３ａが充填された溶接部３３と、を備える。ギア３１とハブ３２と溶接部３３とから構成される被検査物３より、溶接されていない未溶接箇所を検査する。この未溶接箇所の検査方法において、被検査物３のギア面取り部３１ｃ側のギア側角度ａと、被検査物３のハブ面取り部３２ｃ側のハブ側角度ｂと、を測定し、
ギア側角度ａとハブ側角度ｂとに基づいて、被検査物３の未溶接箇所の有無を判断する。
【選択図】図６

Description

本発明は、未溶接箇所を検査する未溶接箇所の検査方法および検査装置に関する。

従来、レーザー測定装置にて測定した溶接ビードの高さに基づいて、溶接の欠陥を検査する溶接部の検査方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開2005-014026号公報

しかし、従来の検査方法にあっては、溶接部の溶接ビードの形状は、盛り上がっているものや、凹んでいるものや、平らなものなど色々な形状をしているため、未溶接箇所を誤判定するおそれがある、という問題がある。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、誤判定することなく未溶接箇所の有無を判断することができる未溶接箇所の検査方法および検査装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、第１端面に第１面取り部を有する第１部材と、第２端面に第２面取り部を有する第２部材と、第１端面と第２端面とを合わせたときに第１面取り部と第２面取り部との間に形成される溝部に、溶融金属が充填された溶接部と、を備えている。また、未溶接箇所の検査方法では、第１部材と第２部材と溶接部とから構成される被検査物より、溶接されていない未溶接箇所を検査する。
この未溶接箇所の検査方法において、被検査物の第１面取り部側の第１角度と、被検査物の第２面取り部側の第２角度と、を測定する。そして、第１角度と第２角度とに基づいて、被検査物の未溶接箇所の有無を判断する。

よって、測定された第１角度と第２角度とに基づいて、被検査物の未溶接箇所の有無が判断される。
即ち、溶接されていない未溶接箇所には、溶接前の第１面取り部や第２面取り部の形状が残るため、第１角度と第２角度とに基づいて、未溶接箇所有りと判断される。また、溶接部には溶接前の第１面取り部や第２面取り部の形状が残らないため、溶接部が盛り上がった形状や凹んだ形状や平らな形状などの異なる形状であっても、第１角度と第２角度とに基づいて、未溶接箇所無しと判断される。
この結果、誤判定することなく未溶接箇所の有無を判断することができる。

実施例１の未溶接箇所の検査方法及び検査装置が適用されたレーザー測定器による検査装置を示す全体概略図である。 実施例１の被検査物の斜視図であって、レーザー測定器から被検査物に対しレーザー光を照射している図である。 実施例１の被検査物の概略拡大断面図であって、図２のII−II線における概略断面図である。 実施例１の被検査物を構成するギアとハブとを分離した状態を示す概略拡大断面図である。 実施例１のＶ溝部に溶接ビードが形成される前の状態を示す概略拡大断面図である。 実施例１のコントローラで実行される未溶接箇所判断処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の溶接前のギア面取り部の角度Ａと溶接前のハブ面取り部側の角度Ｂを説明する説明図である。 実施例１のレーザー測定器で測定された被検査物の第１の位相データを示す概略拡大断面図である。 実施例１のレーザー測定器で測定された被検査物の第２の位相データを示す概略拡大断面図である。 実施例１のレーザー測定器で測定された被検査物の第３の位相データを示す概略拡大断面図である。 実施例１のレーザー測定器で測定された被検査物の第４の位相データを示す概略拡大断面図である。 実施例１のレーザー測定器で測定された被検査物の第５の位相データを示す概略拡大断面図である。 実施例１のレーザー測定器で測定された被検査物の第６の位相データを示す概略拡大断面図である。 実施例１のレーザー測定器で測定された被検査物の第７の位相データを示す概略拡大断面図である。 実施例１のレーザー測定器で測定された被検査物の第８の位相データを示す概略拡大断面図である。 他実施例のコントローラで実行される未溶接箇所判断処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の未溶接箇所の検査方法及び検査装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
実施例１における未溶接箇所の検査方法及び検査装置は、レーザー測定器による検査装置に適用したものである。以下、実施例１における未溶接箇所の検査装置の構成を、「全体構成」と、「未溶接箇所判断処理構成」とに分けて説明する。

［全体構成］
図１は、実施例１の未溶接箇所の検査方法及び検査装置が適用されたレーザー測定器による検査装置の全体概略図を示し、図２は、被検査物の斜視図であって、レーザー測定器から被検査物に対してレーザー光が照射されている状態を示している。図３は、被検査物の概略拡大断面図を示し、図４は、被検査物を構成するギアとハブとを分離した状態を示している。図５は、Ｖ溝部に溶接ビードが形成される前の状態を示している。以下、全体構成を、図１〜図５に基づき説明する。

検査装置１は、図１に示すように、転置台２と、被検査物３と、レーザー測定器４（測定器）と、コントローラ５（制御部）と、から構成されている。

前記転置台２は、図１に示すように、被検査物３を載せるための台である。この転置台２は、コントローラ５と繋がっており、コントローラ５から入力される動作信号により、被検査物３を所定の速度で回転させることができる。なお、所定の速度とは、レーザー測定器４により被検査物３の形状を、所定の位相毎に測定できる速度である。また、この速度は、コントローラ５により調整できる。

前記被検査物３は、図２と図３に示すように、ギア３１（第１部材）とハブ３２（第２部材）と溶接部３３から構成されている。

前記ギア３１は、図２に示すように、円筒形状である。このギア３１は、図４に示すように、ギア３１のギア外周側端面３１ａ（第１端面）にギア面取り部３１ｃ（第１面取り部）を有している。このギア面取り部３１ｃの面取り形状は、図４に示すように、例えば、ギア外周側端面３１ａとギア平坦面３１ｂとを繋ぐ傾斜面形状になっている。

前記ハブ３２は、図２に示すように、円筒形状である。このハブ３２は、図４に示すように、ハブ３２のハブ内周側端面３２ａ（第２端面）にハブ面取り部３２ｃ（第２面取り部）を有している。このハブ面取り部３２ｃの面取り形状は、図４に示すように、例えば、ハブ内周側端面３２ａとハブ平坦面３２ｂとを繋ぐ傾斜面形状になっている。

前記溶接部３３は、図３と図５に示すように、ギア面取り部３１ｃとハブ面取り部３２ｃとの間に形成されるＶ溝部（溝部）３４に、溶融金属３３ａが充填されることにより形成される。この溶融金属３３ａの溶融量は、Ｖ溝部３４に収まる程度の量となっている。例えば、溶融金属３３ａの溶融量は、図３に示すように、ギア平坦面３１ｂ及びハブ平坦面３２ｂの共通平坦面３５よりも僅かに盛り上がっている。
ここで、「Ｖ溝部３４」は、図２と図５に示すように、ハブ３２の内周側にギア３１を嵌合させ、ギア外周側端面３１ａとハブ内周側端面３２ａとを合わせることにより、ギア面取り部３１ｃとハブ面取り部３２ｃとの間にＶ溝部（溝部）３３が形成される。このとき、図５に示すように、ギア面取り部３１ｃとハブ面取り部３２ｃとは互いに向かい合う状態となる。なお、ギア外周側端面３１ａとハブ内周側端面３２ａとを合わせた面を、合せ面３６という（図３や図５等参照）。

前記レーザー測定器４は、図２に示すようにレーザー光４１を被検査物３へ照射し、その反射光を受光して、演算を行うことにより、被検査物３の形状を測定することができる（レーザー計測）。このレーザー測定器４は、コントローラ５と繋がっており、コントローラ５から入力される信号により、レーザー測定を開始/終了する。レーザー測定の結果は、レーザー測定器４からコントローラ５へ出力される。このレーザー測定器４は、二次元または三次元の形状が測定可能なものである。レーザー測定器４は、転置台２の回転によって、被検査物３の全周を測定する。

前記コントローラ５は、転置台２を回転させるための信号を出力する。また、コントローラ５は、レーザー測定器４にレーザー測定を開始/終了させるための信号を出力する。また、コントローラ５には、レーザー測定器４から測定結果を入力する。

［未溶接箇所判断処理構成］
図６は、実施例１のコントローラで実行される未溶接箇所判断処理構成の流れを示している（コントローラ５）。図７は、溶接前のギア面取り部の角度Ａと、溶接前のハブ面取り部の角度Ｂと、を示している。図８は、レーザー測定器で測定された被検査物の第１の位相データを示し、図９は、レーザー測定器で測定された被検査物の第２の位相データを示している。
以下、図６〜図９に基づき、未溶接箇所判断処理構成をあらわす図６の各ステップについて説明する。なお、この処理は、レーザー測定器４で測定された被検査物３の全周データについて、所定の位相毎に繰り返しコントローラ５により実行される。

ステップＳ１では、ギア面取り部３１ｃ側のギア側角度ａ（第１角度）が、閾値Ａ（第１閾値）以上か否かを判断する。YES（ギア側角度ａ≧閾値Ａ）の場合はステップＳ３へ進み、NO（ギア側角度ａ＜閾値Ａ）の場合はステップＳ２へ進む。
ここで、「閾値Ａ」は、図７に示すように、溶接前のギア面取り部３１ｃの角度Ａに設定される。また、「ギア側角度ａ」は、レーザー測定器４により測定された被検査物３のギア面取り部３１ｃ側の角度である。この「ギア側角度ａ」は、Ｖ溝部３４のギア面取り部３１ｃ側において、少なくとも一部が溶接されていない場合には、閾値Ａと同一となる。これとは反対に、例えば、図８と図９に示すように、Ｖ溝部３４が溶接されている場合には、「ギア側角度ａ」を算出する。以下、図８と図９により、「ギア側角度ａ」の算出方法を説明する。

最初に、図８に示すように、ギア平坦面３１ｂ（共通平坦面３５）よりも上方に溶接部３３が盛り上がっている場合について説明する。まず、溶接部３３が最も盛り上がっている部分Ｐ１１と交差するように、ギア平坦面３１ｂと平行する平行線Ｌ１１を引く。次いで、部分Ｐ１１と、ギア平坦面３１ｂと溶接部３３との境目である所定位置Ｐ１２と、を直線Ｌ１２で結ぶ。続いて、平行線Ｌ１１と直線Ｌ１２との間の角度ａ１１を算出する。この角度ａ１１（以下、「第１ギア側角度ａ１１」という。）が、「ギア側角度ａ」に相当する。

次に、図９に示すように、ギア平坦面３１ｂよりも合せ面３６側に溶接部３３が凹んでいる場合について説明する。まず、溶接部３３が最も凹んでいる部分Ｐ２１と交差するように、ギア平坦面３１ｂと平行する平行線Ｌ２１を引く。次いで、部分Ｐ２１と、ギア平坦面３１ｂと溶接部３３との境目である所定位置Ｐ２２と、を直線Ｌ２２で結ぶ。続いて、平行線Ｌ２１と直線Ｌ２２との間の角度ａ２１を算出する。この角度ａ２１（以下、「第２ギア側角度ａ２１」という。）が、「ギア側角度ａ」に相当する。

ステップＳ２では、ステップＳ１での「ギア側角度ａ＜閾値Ａ」との判断に続き、ハブ面取り部３２ｃ側のハブ側角度ｂ（第２角度）が、閾値Ｂ（第２閾値）以上か否かを判断する。YES（ハブ側角度ｂ≧閾値Ｂ）の場合はステップＳ３へ進み、NO（ギア側角度ｂ＜閾値Ｂ）の場合はステップＳ４へ進む。
ここで、「閾値Ｂ」は、図７に示すように、溶接前のハブ面取り部３２ｃ側の角度Ｂに設定される。また、「ハブ側角度ｂ」は、レーザー測定器４により測定された被検査物３のハブ面取り部３２ｃ側の角度である。この「ハブ側角度ｂ」は、Ｖ溝部３４のハブ面取り部３２ｃ側において、少なくとも一部が溶接されていない場合には、閾値Ｂと同一である。これとは反対に、例えば、図８と図９に示すように、Ｖ溝部３４が溶接されている場合には、「ハブ側角度ｂ」を算出する。以下、図８と図９により、「ハブ側角度ｂ」の算出方法を説明する。

最初に、図８に示すように、ハブ平坦面３２ｂ（共通平坦面３５）よりも上方に溶接部３３が盛り上がっている場合について説明する。まず、溶接部３３が最も盛り上がっている部分Ｐ１１と交差するように、ハブ平坦面３２ｂと平行する平行線Ｌ１３を引く。次いで、部分Ｐ１１と、ハブ平坦面３２ｂと溶接部３３との境目である所定位置Ｐ１３と、を直線Ｌ１４で結ぶ。続いて、平行線Ｌ１３と直線Ｌ１４との間の角度ｂ１１を算出する。この角度ｂ１１（以下、「第１ハブ側角度ｂ１１」という。）が、「ハブ側角度ｂ」に相当する。

次に、図９に示すように、ハブ平坦面３２ｂよりも合せ面３６側に溶接部３３が凹んでいる場合について説明する。まず、溶接部３３が最も凹んでいる部分Ｐ２１と交差するように、ハブ平坦面３２ｂと平行する平行線Ｌ２３を引く。次いで、部分Ｐ２１と、ハブ平坦面３２ｂと溶接部３３との境目である所定位置Ｐ２３と、を直線Ｌ２４で結ぶ。続いて、平行線Ｌ２３と直線Ｌ２４との間の角度ｂ２１を算出する。この角度ｂ２１（以下、「第２ハブ側角度ｂ２１」という。）が、「ハブ側角度ｂ」に相当する。

ステップＳ３では、ステップＳ１での「ギア側角度ａ≧閾値Ａ」との判断、或いは、ステップＳ２での「ハブ側角度ｂ≧閾値Ｂ」との判断に続き、Ｖ溝部３４が溶接されていないとして、所定の位相データに「未溶接箇所有り」と判断し、エンドへ進む。

ステップＳ４では、ステップＳ２での「ギア側角度ｂ＜閾値Ｂ」との判断に続き、Ｖ溝部３４が溶接されているとして、所定の位相データに「未溶接箇所無し」と判断し、ステップＳ５へ進む。

ステップＳ５では、ステップＳ４での「未溶接箇所無し」との判断に続き、溶接部高さｈが、閾値Ｃ（第３閾値）未満か否かを判断する。YES（溶接部高さｈ＜閾値Ｃ）の場合はステップＳ７へ進み、NO（溶接部高さｈ≧閾値Ｃ）の場合はステップＳ６へ進む。
ここで、「閾値Ｃ」は、図８と図９に示すように、共通平坦面３５から、溶接による接合強度が得られる高さ位置までが、閾値Ｃとして設定される。この「溶接による接合強度が得られる位置」とは、例えば、共通平坦面３５よりも僅かに上の高さ位置に設定される。また、「溶接部高さｈ」は、レーザー測定器４により測定された溶接部３３の溶接部高さｈである。この「溶接部高さｈ」は、共通平坦面３５から、溶接部３３のうち最も盛り上がっている部分までの高さである。例えば、図８では、共通平坦面３５から部分Ｐ１１までの高さｈ１１（以下、「第１溶接部高さｈ１１」という。）が、溶接部高さｈに相当する。なお、その第１溶接部高さｈ１１は閾値Ｃ以上と判断される。また、図９では、溶接部３３が共通平坦面３５よりも合せ面３６側にあるため、閾値Ｃ未満と判断される。

ステップＳ６では、ステップＳ５での「溶接部高さｈ≧閾値Ｃ」との判断に続き、溶接部高さｈが、閾値Ｄ（第４閾値）よりも大きいか否かを判断する。YES（溶接部高さｈ＞閾値Ｄ）の場合はステップＳ７へ進み、NO（溶接部高さｈ≦閾値Ｄ）の場合はステップＳ８へ進む。
ここで、「閾値Ｄ」は、図８と図９に示すように、共通平坦面３５から、被検査物３を他の部品等に組み付ける等した場合に溶接部３３がその他の部品等と干渉しない高さ位置までが、閾値Ｄとして設定される。また、「溶接部高さｈ」はステップＳ５で説明したとおりであり、図８の第１溶接部高さｈ１１は閾値Ｄと同一と判断される。

ステップＳ７では、ステップＳ５での「溶接部高さｈ＜閾値Ｃ」との判断、或いは、ステップＳ６での「溶接部高さｈ＞閾値Ｄ」との判断に続き、溶接に欠陥が有るとして、所定の位相データに「溶接欠陥有り（溶接不良）」と判断し、エンドへ進む。

ステップＳ８では、ステップＳ６での「溶接部高さｈ≦閾値Ｄ」との判断に続き、溶接に欠陥が無いとして、所定の位相データに「溶接欠陥無し（溶接良）」と判断し、エンドへ進む。

次に作用を説明する。
実施例１の未溶接箇所の検査装置における作用を、「未溶接箇所判断処理作用」と、「未溶接箇所判断作用」と、「未溶接箇所の検査方法の特徴作用」とに分けて説明する。

［未溶接箇所判断処理作用］
実施例１の未溶接箇所判断処理作用を、図６に示すフローチャートに基づき説明する。

レーザー測定器４により被検査物３の形状測定が開始され、レーザー測定器４の測定結果がコントローラ５へ入力されると、図６のフローチャートにおいて、「START」からステップＳ１へ進み、ステップＳ１では「ギア側角度ａ≧閾値Ａ」に該当するか否かが判断される。ステップＳ１において「ギア側角度ａ≧閾値Ａ」と判断されると、ステップＳ３へ進み所定の位相データに「未溶接箇所有り」と判断される。また、ステップＳ１において「ギア側角度ａ＜閾値Ａ」と判断されると、ステップＳ２へ進み、ステップＳ２では「ハブ側角度ｂ≧閾値Ｂ」に該当するか否かが判断される。ステップＳ２において「ハブ側角度ｂ≧閾値Ｂ」と判断されると、ステップＳ３へ進み所定の位相データに「未溶接箇所有り」と判断される。このように、「ギア側角度ａ≧閾値Ａ」または「ハブ側角度ｂ≧閾値Ｂ」と判断されると、所定の位相データに「未溶接箇所有り」と判断される処理が行われる（ステップＳ１→ステップＳ３→エンド、または、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→エンド）。

そして、ステップＳ２において、「ギア側角度ｂ＜閾値Ｂ」と判断されると、ステップＳ４へ進み所定の位相データに「未溶接箇所無し」と判断される。このように、「ギア側角度ａ＜閾値Ａ」かつ「ギア側角度ｂ＜閾値Ｂ」と判断されると、所定の位相データに「未溶接箇所無し」と判断される処理が行われる（ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ４）。

その後、図６のステップＳ４からステップＳ５へ進み、ステップＳ５では「溶接部高さｈ＜閾値Ｃ」に該当するか否かが判断される。ステップＳ５において「溶接部高さｈ＜閾値Ｃ」と判断されると、ステップＳ７へ進み所定の位相データに「溶接欠陥有り」と判断される。また、ステップＳ５において「溶接部高さｈ≧閾値Ｃ」と判断されると、ステップＳ６へ進み「溶接部高さｈ＞閾値Ｄ」に該当するか否かが判断される。ステップＳ６において「溶接部高さｈ＞閾値Ｄ」と判断されると、ステップＳ７へ進み所定の位相データに「溶接欠陥有り」と判断される。このように、「溶接部高さｈ＜閾値Ｃ」または「閾値Ｄ＜溶接部高さｈ」と判断されると、所定の位相データに「溶接欠陥有り」と判断される処理が行われる（ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ７→エンド、または、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７→エンド）。

そして、ステップＳ６において「溶接部高さｈ≦閾値Ｄ」と判断されると、ステップＳ８へ進み所定の位相データに「溶接欠陥無し」と判断される。このように、「閾値Ｃ≦溶接部高さｈ≦閾値Ｄ」と判断されると、所定の位相データに「溶接欠陥無し」と判断される処理が行われる（ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ８→エンド）。

［未溶接箇所判断作用］
図８〜図１５は、レーザー測定器で測定された被検査物の各位相データを示している。以下、実施例１の未溶接箇所判断作用を、図７〜図１５に基づきに基づき説明する。

まず、被検査物３に「未溶接箇所有り」と判断される場合について、図７と図１０〜図１２に基づき説明する。

被検査物３が、溶接後においても、図７に示すように、溶接前と変わらない状態では、ギア側角度ａが閾値Ａと同一と判断され、ハブ側角度ｂが閾値Ｂと同一と判断される。このため、図７では、所定の位相に「未溶接箇所有り」と判断される。

図１０〜図１２に示すように、Ｖ溝部３４の少なくとも一部が溶接されていない状態では、第３〜第５の位相データに「未溶接箇所有り」と判断される。以下、各図について、説明する。

次に、図１０に示すように、Ｖ溝部３４のハブ面取り部３２ｃ側は溶接されているが、Ｖ溝部３４のギア面取り部３１ｃ側が溶接されていない状態では、ギア側角度ａが閾値Ａと同一と判断されるため、第３の位相データに「未溶接箇所有り」と判断される。

まず、図１１に示すように、Ｖ溝部３４のギア面取り部３１ｃ側は溶接されているが、Ｖ溝部３４のハブ面取り部３２ｃ側が溶接されていない状態では、ハブ側角度ｂが閾値Ｂと同一と判断されるため、第４の位相データに「未溶接箇所有り」と判断される。

続いて、図１２に示すように、Ｖ溝部３４の中央部が溶接されているが、Ｖ溝部３４の両端部が溶接されていない状態では、図７と同様に、ギア側角度ａが閾値Ａと同一と判断され、ハブ側角度ｂが閾値Ｂと同一と判断される。このため、図１２では、第５の位相データに「未溶接箇所有り」と判断される。

次に、被検査物３に「未溶接箇所無し」と判断されるが、「溶接欠陥有り」と判断される場合について、図９と図１３〜図１４に基づき説明する。

図９に示すように、Ｖ溝部３４が溶接され、溶接部３３が共通平坦面３５よりも合せ面３６側にある。この状態では、第２ギア側角度ａ２１が閾値Ａ未満と判断され、第２ハブ側角度ｂ２１が閾値Ｂ未満と判断されるため、第２の位相データに「未溶接箇所無し」と判断される。そして、上述したとおり、図９では、溶接部３３が、共通平坦面３５よりも合せ面３６側にある。この状態では、溶接部高さｈが閾値Ｃ未満と判断されるため、第２の位相データに「溶接欠陥有り」と判断される。即ち、図９では、第２の位相データにおいて、溶接による接合強度が不足している（溶接不足）と判断される。

図１３に示すように、Ｖ溝部３４が溶接され、溶接部３３の上面３３ｂが共通平坦面３５と面一の状態にある。この状態では、ギア側角度ａもハブ側角度ｂも「ゼロ度」であるので、ギア側角度ａが閾値Ａ未満と判断され、ハブ側角度ｂが閾値Ｂ未満と判断されるため、第６の位相データに「未溶接箇所無し」と判断される。そして、上述したとおり、図１３では、溶接部３３が共通平坦面３５と面一の状態にある。この状態では、溶接部高さｈが閾値Ｃ未満と判断されるため、第６の位相データに「溶接欠陥有り」と判断される。即ち、図１３では、図９と同様に、第６の位相データにおいて、溶接による接合強度が不足している（溶接不足）と判断される。

図１４に示すように、Ｖ溝部３４が溶接され、溶接部３３が共通平坦面３５よりも盛り上がっている状態にある。この状態では、ギア側角度ａが閾値Ａ未満と判断され、ハブ側角度ｂが閾値Ｂ未満と判断されるため、第７の位相データに「未溶接箇所無し」と判断される。そして、溶接部高さｈが、図１４に示すように、閾値Ｄを超えている状態では、溶接部高さｈが閾値Ｄよりも大きいと判断されるため、第７の位相データに「溶接欠陥有り」と判断される。即ち、図１４では、被検査物３を他の部品等に組み付ける等した場合に、溶接部３３がその他の部品等と干渉する高さ位置になっている（溶接過剰）と判断される。
なお、「ギア側角度ａ」と「ハブ側角度ｂ」の算出方法と「溶接部高さｈ」の求め方については、図６のステップＳ１〜ステップＳ２とステップＳ５において説明したので、図８と同一符号を付し、詳細な説明は省略する。また、図１４では、図８の第１ギア側角度ａ１１をギア側角度ａと示し、第１ハブ側角度ｂ１１をハブ側角度ｂと示し、第１溶接部高さｈ１１を溶接部高さｈと示した。

次に、被検査物３に「未溶接箇所無し」と判断され、「溶接欠陥無し」と判断される場合について、図８と図１５に基づき説明する。

図８に示すように、Ｖ溝部３４が溶接され、溶接部３３が共通平坦面３５よりも盛り上がっている状態にある。この状態では、第１ギア側角度ａ１１が閾値Ａ未満と判断され、第１ハブ側角度ｂ１１が閾値Ｂ未満と判断されるため、第１の位相データに「未溶接箇所無し」と判断される。そして、第１溶接部高さｈ１１が、図８に示すように、閾値Ｄと同一にある状態では、第１溶接部高さｈ１１が閾値Ｄと同一と判断されるため、第１位相データに「溶接欠陥無し」と判断される。即ち、図８では、第１の位相データにおいて溶接による接合強度を充足し、被検査物３を他の部品等に組み付ける等した場合に溶接部３３がその他の部品等と干渉しない高さ位置になっている、と判断される。

図１５に示すように、Ｖ溝部３４が溶接され、溶接部３３が共通平坦面３５よりも盛り上がっている状態にある。この状態では、ギア側角度ａが閾値Ａ未満と判断され、ハブ側角度ｂが閾値Ｂ未満と判断されるため、第８の位相データに「未溶接箇所無し」と判断される。そして、溶接部高さｈが、図１５に示すように、閾値Ｃと同一にある状態では、溶接部高さｈが閾値Ｃと同一と判断されるため、第８位相データに「溶接欠陥無し」と判断される。即ち、図１５でも、図８と同様に、第８の位相データにおいて溶接による接合強度を充足し、被検査物３を他の部品等に組み付ける等した場合に溶接部３３がその他の部品等と干渉しない高さ位置になっている、と判断される。
なお、「ギア側角度ａ」と「ハブ側角度ｂ」の算出方法と「溶接部高さｈ」の求め方については、図６のステップＳ１〜ステップＳ２とステップＳ５において説明したので、図８と同一符号を付し、詳細な説明は省略する。また、図１５では、図８の第１ギア側角度ａ１１をギア側角度ａと示し、第１ハブ側角度ｂ１１をハブ側角度ｂと示し、第１溶接部高さｈ１１を溶接部高さｈと示した。

［未溶接箇所の検査方法の特徴作用］
例えば、溶接部の検査方法として、レーザー測定装置にて測定した溶接ビードの高さに基づいて、溶接の欠陥が検査される。

しかし、溶接部の溶接ビードの形状は、盛り上がっているものや、凹んでいるものや、平らなものなど色々な形状をしているため、未溶接箇所を誤判定するおそれがある。

これに対し、実施例１では、測定されたギア側角度ａとハブ側角度ｂとに基づいて、被検査物３の未溶接箇所の有無が判断されるようにした（図６のステップＳ３〜ステップＳ４）。
即ち、溶接されていない未溶接箇所には、溶接前のギア面取り部３１ｃやハブ面取り部３２ｃの形状が残るため、ギア側角度ａとハブ側角度ｂとに基づいて、未溶接箇所有りと判断される（図６のステップＳ３）。また、溶接部３３には溶接前のギア面取り部３１ｃやハブ面取り部３２ｃの形状が残らないため、溶接部３３が盛り上がった形状や凹んだ形状や平らな形状などの異なる形状であっても、ギア側角度ａとハブ側角度ｂとに基づいて、未溶接箇所無しと判断される（図６のステップＳ４）。
この結果、誤判定することなく未溶接箇所の有無が判断される（図６のステップＳ３〜ステップＳ４）。

実施例１では、ギア側角度ａが閾値Ａ以上、または、ハブ側角度ｂが閾値Ｂ以上のときに、未溶接箇所有りと判断されるようにした（図６のステップＳ３）。
即ち、ギア側角度ａが閾値Ａ以上、または、ハブ側角度ｂが閾値Ｂ以上のときに、未溶接箇所有りと判断される（図６のステップＳ３）。また、ギア側角度ａが閾値Ａ未満、かつ、ハブ側角度ｂが閾値Ｂ未満のときに、未溶接箇所無しと判断される（図６のステップＳ４）。
従って、精度よく未溶接箇所の有無が判断される。

実施例１では、閾値Ａは溶接前のギア面取り部３１ｃの角度Ａであり、閾値Ｂは溶接前のハブ面取り部３２ｃの角度Ｂであるようにした（図６のステップＳ１〜ステップＳ２と図７）。
即ち、ギア側角度ａが溶接前のギア面取り部３１ｃの角度Ａ以上のとき、または、ハブ側角度ｂが溶接前のハブ面取り部３２ｃの角度Ｂ以上のとき、未溶接箇所有りと判断される（図６のステップＳ３）。また、ギア側角度ａが溶接前のギア面取り部３１ｃの角度Ａ未満、かつ、ハブ側角度ｂが溶接前のハブ面取り部３２ｃの角度Ｂ未満のときに、未溶接箇所無しと判断される（図６のステップＳ４）。
従って、溶接前のギア面取り部３１ｃとハブ面取り部３２ｃのそれぞれの角度Ａ，Ｂに基づいて未溶接箇所の有無が判断されるので、それぞれの閾値Ａ，Ｂを決定するために行われる実験等の工数が低減される。

実施例１では、ギア側角度ａとハブ側角度ｂに基づいて未溶接箇所無しと判断されたとき（図６のステップＳ４）、溶接部高さｈが、閾値Ｃ未満の場合または閾値Ｄよりも大きい場合には溶接欠陥有りと判断され（図６のステップＳ７）、溶接部高さｈが、閾値Ｃ以上かつ閾値Ｄ以下である場合には、溶接欠陥無しと判断される（図６のステップＳ８）ようにした。
即ち、未溶接箇所無しと判断されたとき（図６のステップＳ４）、溶接部高さｈが閾値Ｃ未満の場合には溶接不足と判断され、溶接部高さｈが閾値Ｄよりも大きい場合には溶接過剰と判断され、いずれの場合も溶接欠陥有りと判断される（図６のステップＳ７）。また、未溶接箇所無しと判断されたとき（図６のステップＳ４）、溶接部高さｈが、閾値Ｃ以上かつ閾値Ｄ以下である場合には、溶接欠陥無しと判断される（図６のステップＳ８）。
従って、未溶接箇所の有無の判断に加え（図６のステップＳ３〜ステップＳ４）、溶接欠陥の有無についても判断される（図６のステップＳ７〜ステップＳ８）。

次に、効果を説明する。
実施例１の未溶接箇所の検査方法および検査装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。

(1) 第１端面（ギア外周側端面３１ａ）に第１面取り部（ギア面取り部３１ｃ）を有する第１部材（ギア３１）と、
第２端面（ハブ内周側端面３２ａ）に第２面取り部（ハブ面取り部３２ｃ）を有する第２部材（ハブ３２）と、
第１端面（ギア外周側端面３１ａ）と第２端面（ハブ内周側端面３２ａ）とを合わせたときに第１面取り部（ギア面取り部３１ｃ）と第２面取り部（ハブ面取り部３２ｃ）との間に形成される溝部（Ｖ溝部３４）に、溶融金属３３ａが充填された溶接部３３と、を備え、
第１部材（ギア３１）と第２部材（ハブ３２）と溶接部３３とから構成される被検査物３より、溶接されていない未溶接箇所を検査する未溶接箇所の検査方法において、
被検査物３の第１面取り部（ギア面取り部３１ｃ）側の第１角度（ギア側角度ａ）と、被検査物３の第２面取り部（ハブ面取り部３２ｃ）側の第２角度（ハブ側角度ｂ）と、を測定し、
第１角度（ギア側角度ａ）と第２角度（ハブ側角度ｂ）とに基づいて、被検査物３の未溶接箇所の有無を判断する（図６）。
このため、誤判定することなく未溶接箇所の有無を判断する未溶接箇所の検査方法を提供することができる。

(2) 第１角度（ギア側角度ａ）が第１閾値（閾値Ａ）以上、または、第２角度（ハブ側角度ｂ）が第２閾値（閾値Ｂ）以上のときに、未溶接箇所有りと判断する（図６）。
このため、(1)の効果に加え、精度よく未溶接箇所の有無を判断することができる。

(3) 第１閾値（閾値Ａ）は溶接前の第１面取り部（ギア面取り部３１ｃ）の角度Ａであり、第２閾値（閾値Ｂ）は溶接前の第２面取り部（ハブ面取り部３２ｃ）側の角度Ｂである（図６と図７）。
このため、(2)の効果に加え、溶接前の第１面取り部（ギア面取り部３１ｃ）と第２面取り部（ハブ面取り部３２ｃ）のそれぞれの角度Ａ，Ｂに基づいて未溶接箇所の有無が判断されるので、それぞれの閾値Ａ，Ｂを決定するために行われる実験等の工数を低減することができる。

(4) 溶接部３３の溶接部高さｈを測定し、
第１角度（ギア側角度ａ）と第２角度（ハブ側角度ｂ）に基づいて未溶接箇所無しと判断されたとき、溶接部高さｈが、第３閾値（閾値Ｃ）未満の場合または第４閾値（閾値Ｄ）よりも大きい場合には溶接欠陥有りと判断し、溶接部高さｈが、第３閾値（閾値Ｃ）以上かつ第４閾値（閾値Ｄ）以下である場合には、溶接欠陥無しと判断する（図６）。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、未溶接箇所の有無の判断に加え、溶接欠陥の有無についても判断することができる。

(5) 第１端面（ギア外周側端面３１ａ）に第１面取り部（ギア面取り部３１ｃ）を有する第１部材（ギア３１）と、第２端面（ハブ内周側端面３２ａ）に第２面取り部（ハブ面取り部３２ｃ）を有する第２部材（ハブ３２）と、第１端面（ギア外周側端面３１ａ）と第２端面（ハブ内周側端面３２ａ）とを合わせたときに第１面取り部（ギア面取り部３１ｃ）と第２面取り部（ハブ面取り部３２ｃ）との間に形成される溝部（Ｖ溝部３４）に、溶融金属３３ａが充填された溶接部３３と、から構成される被検査物３と、
被検査物３の第１面取り部（ギア面取り部３１ｃ）側の第１角度（ギア側角度ａ）と、被検査物３の第２面取り部（ハブ面取り部３２ｃ）側の第２角度（ハブ側角度ｂ）と、を測定する測定器（レーザー測定器４）と、
第１角度（ギア側角度ａ）と第２角度（ハブ側角度ｂ）とに基づいて、被検査物３の未溶接箇所の有無を判断する制御部（コントローラ５）と、
を備える（図１と図６）。
このため、誤判定することなく未溶接箇所の有無を判断する未溶接箇所の検査装置を提供することができる。

以上、本発明の未溶接箇所の検査方法および検査装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、コントローラで実行される未溶接箇所判断処理構成の流れを図６とする例を示した。しかし、コントローラで実行される未溶接箇所判断処理構成の流れとして、図１６に示すフローチャートにより未溶接箇所の有無のみを判断しても良い。なお、図１６のステップＳ１１〜ステップＳ１４の各ステップは、図６のステップＳ１〜ステップＳ４の各ステップと同様の処理を行うステップであるため、説明を省略する。

実施例１では、閾値Ａを、溶接前のギア面取り部３１ｃの角度Ａに設定する例を示し、閾値Ｂを、溶接前のハブ面取り部３２ｃ側の角度Ｂに設定する例を示した。しかし、閾値Ａ，Ｂの角度については、これに限られない。例えば、閾値Ａを角度Ａよりも小さくしても良いし、閾値Ｂを角度Ｂよりも小さくしても良い。要するに、未溶接箇所の有無を判断することができる閾値Ａ，Ｂに設定されていれば良い。

実施例１では、ステップＳ１において「ギア側角度ａ」の算出方法例を示し、ステップＳ２において「ハブ側角度ｂ」の算出方法例を示した。しかし、「ギア側角度ａ」と「ハブ側角度ｂ」の算出方法は、これに限られない。例えば、図８において、ギア平坦面３１ｂ（共通平坦面３５）と直線Ｌ１２との間の角度を「ギア側角度ａ」として算出し、ハブ平坦面３２ｂ（共通平坦面３５）と直線Ｌ１４との間の角度を「ハブ側角度ｂ」として算出する方法であっても良い。また、図９において、ギア平坦面３１ｂ（共通平坦面３５）と直線Ｌ２２との間の角度を「ギア側角度ａ」として算出し、ハブ平坦面３２ｂ（共通平坦面３５）と直線Ｌ２４との間の角度を「ハブ側角度ｂ」として算出する方法であっても良い。

実施例１では、閾値Ｃを、図８等に示すように、共通平坦面３５から、共通平坦面３５よりも僅かに上の高さ位置に設定する例を示した。例えば、「共通平坦面３５から」ではなく、「Ｖ溝部３４の底から」としても良い。要するに、閾値Ｃは、溶接による接合強度が得られる値に設定されていれば良い。

実施例１では、閾値Ｄを、図８等に示す位置に設定する例を示した。しかし、閾値Ｄは、これに限られない。要するに、閾値Ｄは、被検査物３を他の部品等に組み付ける等した場合に溶接部３３がその他の部品等と干渉しない値に設定されていれば良い。

実施例１では、ステップＳ５とステップＳ６において「溶接部高さｈ」を、共通平坦面３５から、溶接部３３のうち最も盛り上がっている部分までの高さとする例を示した。しかし、「溶接部高さｈ」は、これに限られない。例えば、「溶接部高さｈ」は、Ｖ溝部３４の底から、溶接部３３のうち最も盛り上がっている部分までの高さとしても良い。

実施例１では、所定の位相データにおけるギア側角度ａやハブ側角度ｂや溶接部高さｈと閾値Ａ〜Ｄをそれぞれ比較して、未溶接箇所の有無および溶接欠陥の有無を判断する例を示した。しかし、閾値Ａ〜Ｄを用いず、所定の位相データにおけるギア側角度ａやハブ側角度ｂから、未溶接箇所の有無の有無を判断しても良い。また、閾値Ａ〜Ｄを用いず、所定の位相データにおけるギア側角度ａやハブ側角度ｂや溶接部高さｈから、未溶接箇所の有無および溶接欠陥の有無を判断しても良い。

実施例１では、ギア面取り部３１ｃとハブ面取り部３２ｃを傾斜面形状とする例を示した。しかし、傾斜面形状に限られず、ギア面取り部３１ｃとハブ面取り部３２ｃを曲面形状等としても良い。

実施例１では、溝部をＶ溝部３４とする例を示した。しかし、Ｖ溝部３４に限られず、溝部をＵ溝部や矩形溝部等としても良い。

実施例１では、本発明の未溶接箇所の検査方法及び検査装置を、レーザー測定器による検査装置に適用する例を示した。しかし、実施例１に示したレーザー測定器４による検査装置に限られない。要するに、被検査物３の形状を測定することができる測定器による検査装置であれば、本発明の未溶接箇所の検査方法及び検査装置を適用することができる。

１ 検査装置
２ 転置台
３ 被検査物
３１ ギア（第１部材）
３１ａ ギア外周側端面（第１端面）
３１ｂ ギア平坦面
３１ｃ ギア面取り部（第１面取り部）
３２ ハブ（第２部材）
３２ａ ハブ内周側端面（第２端面）
３２ｂ ハブ平坦面
３２ｃ ハブ面取り部（第２面取り部）
３３ 溶接部
３３ａ 溶融金属
３４ Ｖ溝部（溝部）
４ レーザー測定器（測定器）
５ コントローラ（制御部）
ａ ギア側角度（第１角度）
ｂ ハブ側角度（第２角度）
ｈ 溶接部の高さ

Claims (5)

1. 第１端面に第１面取り部を有する第１部材と、
   第２端面に第２面取り部を有する第２部材と、
   前記第１端面と前記第２端面とを合わせたときに前記第１面取り部と前記第２面取り部との間に形成される溝部に、溶融金属が充填された溶接部と、を備え、
   前記第１部材と前記第２部材と前記溶接部とから構成される被検査物より、溶接されていない未溶接箇所を検査する未溶接箇所の検査方法において、
   前記被検査物の前記第１面取り部側の第１角度と、前記被検査物の前記第２面取り部側の第２角度と、を測定し、
   前記第１角度と前記第２角度とに基づいて、前記被検査物の未溶接箇所の有無を判断する
   ことを特徴とする未溶接箇所の検査方法。
2. 請求項１に記載された未溶接箇所の検査方法において、
   前記第１角度が第１閾値以上、または、前記第２角度が第２閾値以上のときに、未溶接箇所有りと判断する
   ことを特徴とする未溶接箇所の検査方法。
3. 請求項２に記載された未溶接箇所の検査方法において、
   前記第１閾値は溶接前の前記第１面取り部の角度であり、前記第２閾値は溶接前の前記第２面取り部側の角度である
   ことを特徴とする未溶接箇所の検査方法。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載された未溶接箇所の検査方法において、
   前記溶接部の溶接部高さを測定し、
   前記第１角度と前記第２角度に基づいて未溶接箇所無しと判断されたとき、前記溶接部高さが、第３閾値未満の場合または第４閾値よりも大きい場合には溶接欠陥有りと判断し、前記溶接部高さが、第３閾値以上かつ第４閾値以下である場合には、溶接欠陥無しと判断する
   ことを特徴とする未溶接箇所の検査方法。
5. 第１端面に第１面取り部を有する第１部材と、第２端面に第２面取り部を有する第２部材と、前記第１端面と前記第２端面とを合わせたときに前記第１面取り部と前記第２面取り部との間に形成される溝部に、溶融金属が充填された溶接部と、から構成される被検査物と、
   前記被検査物の前記第１面取り部側の第１角度と、前記被検査物の前記第２面取り部側の第２角度と、を測定する測定器と、
   前記第１角度と前記第２角度とに基づいて、前記被検査物の未溶接箇所の有無を判断する制御部と、
   を備える未溶接箇所の検査装置。