JP2021053655A - Arithmetic device, arithmetic system, manufacturing system, and arithmetic method - Google Patents

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Abstract

To properly set operation conditions that can suppress quality defects.SOLUTION: An arithmetic device 38 is used in a friction-stir-welding device for joining a first member T1 and a second member T2 by bringing a rotated tool 18 into contact with at least one of the first member T1 and the second member T2. The arithmetic device 38 includes: a detection part for detecting a member state which is a state of the first member T1, the second member T2, and at least a part of a joint T3 of the first member T1 and the second member T2, and a tool state which is a state of the tool 18; and a change information generating part for generating change information for changing operation conditions of the friction-stir-welding device from a first value to a second value, on the basis of the member state and the tool state detected by the detection part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、演算装置、演算システム、製造システム及び演算方法に関する。 The present invention relates to arithmetic units, arithmetic systems, manufacturing systems and arithmetic methods.

被接合材料同士を接合する方法として、工具を回転させて発生する摩擦熱で被接合材料を軟化させ、その部分を撹拌することで被接合材料同士を接合する摩擦撹拌接合(FSW:Friction Stir Welding)が知られている。 As a method of joining materials to be joined, friction stir welding (FSW: Friction Stir Welding) is used to soften the materials to be joined by the frictional heat generated by rotating a tool and agitate the part to join the materials to be joined. )It has been known.

米国特許出願公開第2017/0266754号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2017/02666754

本発明の態様によれば、演算装置は、第1部材と第2部材との少なくともどちらか一方に回転させた工具を接触させて前記第1部材と前記第2部材とを接合する摩擦撹拌接合装置に用いられる演算装置であって、前記第1部材、前記第2部材、及び前記第1部材と前記第2部材との接合部の少なくとも一部の状態である部材状態と、前記工具の状態である工具状態と、を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記部材状態と前記工具状態とに基づいて、前記摩擦撹拌接合装置の動作条件を第1の値から第2の値へ変更するための変更情報を生成する変更情報生成部と、を備える。 According to the aspect of the present invention, the arithmetic unit is a friction stir welding that joins the first member and the second member by bringing a rotated tool into contact with at least one of the first member and the second member. An arithmetic unit used in the device, which is a member state which is a state of at least a part of the first member, the second member, and a joint portion between the first member and the second member, and a state of the tool. Based on the detection unit that detects the tool state, and the member state and the tool state detected by the detection unit, the operating conditions of the friction stir welding device are set to a first value to a second value. It is provided with a change information generation unit that generates change information for changing to.

本発明の態様によれば、演算方法は、第1部材と第2部材との少なくともどちらか一方に回転させた工具を接触させて前記第1部材と前記第2部材とを接合する摩擦撹拌接合装置に用いられる演算方法であって、前記第1部材、前記第2部材、及び前記第1部材と前記第2部材との接合部の少なくとも一部の状態である部材状態と、前記工具の状態である工具状態と、を検出することと、検出した前記部材状態と前記工具状態とに基づいて、前記摩擦撹拌接合装置の動作条件を第1の値から第2の値へ変更するための変更情報を生成することと、を含む。 According to the aspect of the present invention, the calculation method is a friction stir welding in which a rotated tool is brought into contact with at least one of the first member and the second member to join the first member and the second member. A calculation method used in an apparatus, which is a member state which is a state of at least a part of the first member, the second member, and a joint portion between the first member and the second member, and a state of the tool. The change for changing the operating condition of the friction stir welding device from the first value to the second value based on the detection of the tool state and the detected member state and the tool state. Includes generating information.

第1実施形態に係る製造システムの模式図である。It is a schematic diagram of the manufacturing system which concerns on 1st Embodiment. 製造装置による接合の方法を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the method of joining by a manufacturing apparatus. 製造装置による接合の方法を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the method of joining by a manufacturing apparatus. 第1実施形態に係る制御装置の模式図である。It is a schematic diagram of the control device which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る演算装置の模式的なブロック図である。It is a schematic block diagram of the arithmetic unit which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態における撮像領域を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the imaging region in 1st Embodiment. 第1実施形態における撮像領域を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the imaging region in 1st Embodiment. 第1実施形態に係る照射部及び第1撮像部の模式図である。It is a schematic diagram of the irradiation part and the 1st image pickup part which concerns on 1st Embodiment. 光の波長と反射率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the wavelength of light and the reflectance. 第1実施形態に係る反射率の異常判断方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the abnormality determination method of the reflectance which concerns on 1st Embodiment. 第第1実施形態に係る第2撮像部の模式図である。It is a schematic diagram of the 2nd imaging unit which concerns on 1st Embodiment. 開口とバリと加工パスとを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating an opening, a burr, and a processing path. 開口の検出方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the detection method of the opening. バリの検出方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the method of detecting a burr. 工具の挿入量を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the insertion amount of a tool. 工具の挿入量を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the insertion amount of a tool. 工具の形状の検出について説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the detection of the shape of a tool. 第1実施形態に係る演算装置の処理フローを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the processing flow of the arithmetic unit which concerns on 1st Embodiment. 変更情報の生成について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the generation of change information. 変更情報の生成について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the generation of change information. 変更情報の生成について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the generation of change information. 変更情報の生成について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the generation of change information. 第1実施形態の変形例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the modification of 1st Embodiment. 第1実施形態の変形例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the modification of 1st Embodiment. 第1実施形態の変形例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the modification of 1st Embodiment. 第1実施形態の変形例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the modification of 1st Embodiment. 第1実施形態の変形例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the modification of 1st Embodiment. 第1実施形態の変形例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the modification of 1st Embodiment. 第2実施形態に係る製造システムの模式図である。It is a schematic diagram of the manufacturing system which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る照射部及び撮像部を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the irradiation part and the image pickup part which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る照射部及び第1撮像部の模式図である。It is a schematic diagram of the irradiation part and the 1st image pickup part which concerns on 2nd Embodiment. 検出領域からの光の強度を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the intensity of light from a detection area. 検出領域からの光の強度を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the intensity of light from a detection area. 第2実施形態に係る空孔の検出方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the method of detecting a hole | hole which concerns on 2nd Embodiment. 部材における伝熱を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the heat transfer in a member. 検出領域からの光の強度を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the intensity of light from a detection area. 検出領域からの光の強度を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the intensity of light from a detection area. 第2実施形態に係る化合物の厚みの検出方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the method of detecting the thickness of the compound which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る第1撮像部による光の検出について説明する図である。It is a figure explaining the detection of light by the 1st imaging unit which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る演算装置の処理フローを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the processing flow of the arithmetic unit which concerns on 2nd Embodiment. 変更情報の生成について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the generation of change information. 変更情報の生成について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the generation of change information. 第3実施形態に係る製造システムの模式図である。It is a schematic diagram of the manufacturing system which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る製造装置による接合の方法を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the method of joining by the manufacturing apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る工具状態を説明する図である。It is a figure explaining the tool state which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る演算装置の処理フローを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the processing flow of the arithmetic unit which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る変更情報の生成について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the generation of change information which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る変更情報の生成について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the generation of change information which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る変更情報の生成について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the generation of change information which concerns on 3rd Embodiment. 製造システムを有するシステムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the system which has a manufacturing system. システムのブロック構成図である。It is a block block diagram of a system. システムによる処理の流れを示したフローチャートである。It is a flowchart which showed the flow of processing by a system.

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the components in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, that is, those in a so-called equal range. Further, the components disclosed in the following embodiments can be appropriately combined.

以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれと直交する方向(すなわち鉛直方向)をZ軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。また、Z軸方向において鉛直方向上方に向かう方向を、+Z軸方向とし、Z軸方向において鉛直方向下方に向かう方向を、−Z軸方向とする。 In the following description, the XYZ Cartesian coordinate system is set, and the positional relationship of each part will be described with reference to the XYZ Cartesian coordinate system. A predetermined direction in the horizontal plane is the X-axis direction, a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is the Y-axis direction, and a direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, the vertical direction) is the Z-axis direction. Further, the rotation (tilt) directions around the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis are set to the θX, θY, and θZ directions, respectively. Further, the direction upward in the vertical direction in the Z-axis direction is defined as the + Z-axis direction, and the direction downward in the vertical direction in the Z-axis direction is defined as the −Z-axis direction.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る製造システムの模式図である。第1実施形態に係る製造システム1は、製造装置10と演算システム12とを備える。製造装置10は、被接合材料である第1部材T1と第2部材T2とを接合することで、第1部材T1と第2部材T2との接合体を製造する装置である。製造装置10は、第1部材T1と第2部材T2との少なくともどちらか一方に回転させた工具18を接触させて第1部材T1と第2部材T2とを接合する、摩擦撹拌接合装置である。以下、製造装置10による第1部材T1と第2部材T2との接合箇所を、接合部T3と記載する。そして、第1部材T1、第2部材T2、及び接合部T3を区別しない場合は、部材Tと記載する。すなわち、部材Tは、第1部材T1と第2部材T2と接合部T3との少なくとも1つを指す。なお、接合部T3は、製造装置10の摩擦撹拌によって第1部材T1の一部と第2部材T2の一部とが混ざり合った領域とも言えるし、第1部材T1と第2部材T2との少なくともどちらか一方に工具18が接触、通過した領域とも言える。なお、摩擦撹拌が不適切である場合、この接合部T3には後述する開口や空孔などの欠陥が発生する。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a schematic view of a manufacturing system according to the first embodiment. The manufacturing system 1 according to the first embodiment includes a manufacturing apparatus 10 and a calculation system 12. The manufacturing apparatus 10 is an apparatus for manufacturing a bonded body of the first member T1 and the second member T2 by joining the first member T1 and the second member T2, which are materials to be joined. The manufacturing apparatus 10 is a friction stir welding apparatus that joins the first member T1 and the second member T2 by bringing a rotated tool 18 into contact with at least one of the first member T1 and the second member T2. .. Hereinafter, the joint portion between the first member T1 and the second member T2 by the manufacturing apparatus 10 will be referred to as a joint portion T3. When the first member T1, the second member T2, and the joint portion T3 are not distinguished, they are described as the member T. That is, the member T refers to at least one of the first member T1, the second member T2, and the joint portion T3. The joint portion T3 can be said to be a region where a part of the first member T1 and a part of the second member T2 are mixed by friction stir welding of the manufacturing apparatus 10, and the first member T1 and the second member T2 It can be said that the area where the tool 18 contacts and passes through at least one of them. If friction stir welding is inappropriate, defects such as openings and vacancies, which will be described later, will occur in the joint portion T3.

第1部材T1と第2部材T2とは、本実施形態では、金属材料である。本実施形態では、第1部材T1と第2部材T2とは、互いに異なる材料である。本実施形態の例では、第1部材T1は、アルミニウムであり、第2部材T2は、鉄である。ただし、第1部材T1と第2部材T2とは、任意の材料であってよく、例えば金属材料でなくてもよいし、互いに同じ材料であってもよい。 The first member T1 and the second member T2 are metal materials in the present embodiment. In the present embodiment, the first member T1 and the second member T2 are different materials from each other. In the example of this embodiment, the first member T1 is aluminum and the second member T2 is iron. However, the first member T1 and the second member T2 may be any material, and may not be, for example, a metal material, or may be the same material as each other.

(製造装置)
図1に示すように、製造装置10は、基部13と、工具ステージ14と、工具保持部16と、工具18と、基台部24と、第1ワークステージ26と、第2ワークステージ28と、制御装置30とを備える。基部13は、製造装置10の各種機器が収納される。図1の例では、制御装置30と後述の演算装置38とが基部13に収納されているが、制御装置30と演算装置38との位置は、基部13内に限られず、任意であってよい。また、本実施形態では、制御装置30と演算装置38とが、別の装置であるが、制御装置30と演算装置38とが1つの装置であってもよい。
(manufacturing device)
As shown in FIG. 1, the manufacturing apparatus 10 includes a base portion 13, a tool stage 14, a tool holding portion 16, a tool 18, a base portion 24, a first work stage 26, and a second work stage 28. , The control device 30 is provided. The base 13 houses various devices of the manufacturing apparatus 10. In the example of FIG. 1, the control device 30 and the arithmetic unit 38 described later are housed in the base 13, but the positions of the control device 30 and the arithmetic unit 38 are not limited to the base 13 and may be arbitrary. .. Further, in the present embodiment, the control device 30 and the arithmetic unit 38 are separate devices, but the control device 30 and the arithmetic unit 38 may be one device.

工具ステージ14は、スライダ14Aを介して基部13に接続されている。工具保持部16は、工具ステージ14に接続されており、工具ステージ14から、−Z軸方向側に突出している。工具保持部16は、−Z軸方向の端部に工具18が接続されており、−Z軸方向の端部で工具18を保持する。工具18は、ショルダ20とプローブ22とを備える。ショルダ20は、工具保持部16の−Z軸方向の端部に接続される。プローブ22は、ショルダ20の工具保持部16と反対側(−Z軸方向側)の端部20aに設けられる。プローブ22の外径は、ショルダ20の外径よりも小さく、外周面に溝(言い換えると、ねじ山のような凹凸)が形成される。工具18、すなわちショルダ20及びプローブ22は、工具18の中心軸AXを中心として回転する。 The tool stage 14 is connected to the base 13 via the slider 14A. The tool holding portion 16 is connected to the tool stage 14 and projects from the tool stage 14 in the −Z axis direction. The tool holding portion 16 has a tool 18 connected to an end portion in the −Z axis direction, and holds the tool 18 at the end portion in the −Z axis direction. The tool 18 includes a shoulder 20 and a probe 22. The shoulder 20 is connected to the end of the tool holding portion 16 in the −Z axis direction. The probe 22 is provided at the end portion 20a of the shoulder 20 on the opposite side (−Z axis direction side) of the tool holding portion 16. The outer diameter of the probe 22 is smaller than the outer diameter of the shoulder 20, and a groove (in other words, a thread-like unevenness) is formed on the outer peripheral surface. The tool 18, that is, the shoulder 20 and the probe 22, rotate about the central axis AX of the tool 18.

基台部24は、第1ワークステージ26と、第2ワークステージ28とを、上部に載せる台座である。基台部24は、基部13に対して位置が固定されており、工具18の−Z軸方向側に位置している。第1ワークステージ26は、基台部24の上部に設けられ、上部に第2ワークステージ28を載せる。第2ワークステージ28は、上部に部材Tを載せるテーブルである。部材Tは、第2ワークステージ28に対して位置が固定されるように、第2ワークステージ28上に載せられる。なお、ここでの上部とは、+Z軸方向側の表面を指す。 The base portion 24 is a pedestal on which the first work stage 26 and the second work stage 28 are placed. The base portion 24 has a fixed position with respect to the base portion 13 and is located on the −Z axis direction side of the tool 18. The first work stage 26 is provided on the upper part of the base portion 24, and the second work stage 28 is placed on the upper part. The second work stage 28 is a table on which the member T is placed. The member T is placed on the second work stage 28 so that the position is fixed with respect to the second work stage 28. The upper part here refers to the surface on the + Z axis direction side.

工具ステージ14と、第1ワークステージ26と、第2ワークステージ28とは、部材Tと工具18との相対位置を変化させる移動機構である。相対位置とは、部材Tに対する、工具18の位置であり、言い換えれば、部材Tと工具18との相対位置である。相対位置は、工具18の位置(座標)が、部材Tの位置(座標)に対し、X軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向の少なくともいずれかにおいて変化した場合に、変化する。 The tool stage 14, the first work stage 26, and the second work stage 28 are moving mechanisms that change the relative positions of the member T and the tool 18. The relative position is the position of the tool 18 with respect to the member T, in other words, the relative position of the member T and the tool 18. The relative position changes when the position (coordinates) of the tool 18 changes in at least one of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction with respect to the position (coordinates) of the member T.

本実施形態においては、工具ステージ14は、例えばZ軸方向に沿って延在するスライダ14Aを介して、基部13にZ軸方向に移動可能に取り付けられている。工具ステージ14は、基部13に対してZ軸方向に移動することで、工具保持部16を介して取り付けられている工具18を、Z軸方向に移動させる。工具ステージ14は、工具18をZ軸方向に移動させることで、部材Tと工具18とのZ軸方向に沿った相対位置を変化させる。第1ワークステージ26は、例えばY軸方向に沿って延在するスライダ24Aを介して、基台部24にY軸方向に移動可能に取り付けられている。第1ワークステージ26は、基台部24に対してY軸方向に移動することで、第2ワークステージ28を介して取り付けられている部材Tを、Y軸方向に移動させる。第1ワークステージ26は、部材TをY軸方向に移動させることで、部材Tと工具18とのY軸方向に沿った相対位置を変化させる。第2ワークステージ28は、例えばX軸方向に沿って延在するスライダ26Aを介して、第1ワークステージ26にX軸方向に移動可能に取り付けられている。第2ワークステージ28は、第1ワークステージ26に対してX軸方向に移動することで、上部に取り付けられている部材Tを、X軸方向に移動させる。第2ワークステージ28は、部材TをX軸方向に移動させることで、部材Tと工具18とのX軸方向に沿った相対位置を変化させる。 In the present embodiment, the tool stage 14 is movably attached to the base 13 in the Z-axis direction, for example, via a slider 14A extending along the Z-axis direction. By moving the tool stage 14 in the Z-axis direction with respect to the base portion 13, the tool 18 attached via the tool holding portion 16 is moved in the Z-axis direction. The tool stage 14 changes the relative position of the member T and the tool 18 along the Z-axis direction by moving the tool 18 in the Z-axis direction. The first work stage 26 is movably attached to the base portion 24 in the Y-axis direction, for example, via a slider 24A extending along the Y-axis direction. By moving the first work stage 26 in the Y-axis direction with respect to the base portion 24, the member T attached via the second work stage 28 is moved in the Y-axis direction. The first work stage 26 changes the relative position of the member T and the tool 18 along the Y-axis direction by moving the member T in the Y-axis direction. The second work stage 28 is movably attached to the first work stage 26 in the X-axis direction, for example, via a slider 26A extending along the X-axis direction. The second work stage 28 moves the member T attached to the upper portion in the X-axis direction by moving with respect to the first work stage 26 in the X-axis direction. The second work stage 28 changes the relative position of the member T and the tool 18 along the X-axis direction by moving the member T in the X-axis direction.

このように、本実施形態では、工具ステージ14により工具18をZ軸方向に移動させ、第1ワークステージ26及び第2ワークステージ28により部材TをX軸方向及びY軸方向に移動させることで、部材Tと工具18との相対位置を変化させる。ただし、製造装置10は、部材Tと工具18との相対位置を変化可能に構成されていれば、工具18をZ軸方向に移動させて部材TをX軸方向及びY軸方向に移動させることに限られない。例えば、製造装置10は、部材TをX軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向に移動させたり、工具18をX軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向に移動させたりすることで、部材Tと工具18との相対位置を変化させてもよい。 As described above, in the present embodiment, the tool 18 is moved in the Z-axis direction by the tool stage 14, and the member T is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by the first work stage 26 and the second work stage 28. , The relative position of the member T and the tool 18 is changed. However, if the manufacturing apparatus 10 is configured so that the relative positions of the member T and the tool 18 can be changed, the tool 18 is moved in the Z-axis direction and the member T is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction. Not limited to. For example, the manufacturing apparatus 10 moves the member T in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, or moves the tool 18 in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction. The relative positions of the member T and the tool 18 may be changed.

また、製造装置10は、工具18と部材Tとの相対姿勢を変化させる。相対姿勢とは、部材Tに対する、工具18の相対角度であり、言い換えれば、工具18と部材Tとの相対姿勢(相対角度)である。相対姿勢は、工具18の姿勢が、部材Tの姿勢に対し、θX軸方向、θY軸方向、及びθZ軸方向の少なくともいずれかにおいて変化した場合に、変化する。本実施形態では、製造装置10は、工具18と部材TとのθX軸方向における相対姿勢を変化させる。例えば、工具18は、工具保持部16に対して、X軸方向に平行な回転軸AX1を中心に回転することで、工具保持部16に対する、すなわち部材Tに対する、θX軸方向における相対姿勢を変化させる。なお、第1ワークステージ26又は第2ワークステージ28の少なくとも一方をX軸方向に平行な回転軸を中心に回転させることで、工具18と部材TとのθX軸方向における相対姿勢を変化させてもよい。また、工具18は、上述のように工具18の中心軸AXを中心として回転することで、工具保持部16に対する、すなわち部材Tに対する、θZ軸方向における相対姿勢を変化させる。また、工具18と部材Tとの少なくとも一方をθY軸方向に回転させて、工具18と部材TとのθY軸方向における相対姿勢を変化させてもよい。 Further, the manufacturing apparatus 10 changes the relative posture between the tool 18 and the member T. The relative posture is the relative angle of the tool 18 with respect to the member T, in other words, the relative posture (relative angle) between the tool 18 and the member T. The relative posture changes when the posture of the tool 18 changes with respect to the posture of the member T in at least one of the θX-axis direction, the θY-axis direction, and the θZ-axis direction. In the present embodiment, the manufacturing apparatus 10 changes the relative posture of the tool 18 and the member T in the θX axis direction. For example, the tool 18 changes its relative posture with respect to the tool holding portion 16, that is, with respect to the member T in the θX axis direction by rotating around the rotation axis AX1 parallel to the X-axis direction with respect to the tool holding portion 16. Let me. By rotating at least one of the first work stage 26 or the second work stage 28 about a rotation axis parallel to the X-axis direction, the relative postures of the tool 18 and the member T in the θX-axis direction are changed. May be good. Further, the tool 18 rotates about the central axis AX of the tool 18 as described above to change the relative posture with respect to the tool holding portion 16, that is, with respect to the member T in the θZ axis direction. Further, at least one of the tool 18 and the member T may be rotated in the θY axis direction to change the relative posture of the tool 18 and the member T in the θY axis direction.

なお、後述の演算システム12の照射部32A及び撮像部34は、工具保持部16に対して位置が固定されている。従って、照射部32A及び撮像部34は、工具18との相対位置が固定されている。そのため、照射部32A及び撮像部34は、工具18と一体でZ軸方向に移動して、部材Tに対する相対位置がZ軸方向に移動する。また、部材TがX軸方向及びY軸方向に移動した際には、部材Tに対する照射部32A及び撮像部34の相対位置は、X軸方向及びY軸方向に移動する。また、照射部32A及び撮像部34は、工具18に対して相対姿勢が固定されておらず、工具18と一体でθX方向に回転しない。そのため、工具18がθX方向に回転した際には、照射部32A及び撮像部34と、工具18との相対姿勢が変化する。また、本実施形態では、照射部32A及び撮像部34は、工具18と一体でθZ方向にも回転しないが、例えば工具18と一体でθZ軸方向に回転するよう構成されていてもよい。また、照射部32Aを移動可能にして、照射部32Aと工具18との相対位置及び相対姿勢の少なくとも1つを変化可能な構成にしてもよいし、撮像部34を移動可能にして、撮像部34と工具18との相対位置及び相対姿勢の少なくとも1つを変化可能な構成にしてもよい。 The positions of the irradiation unit 32A and the imaging unit 34 of the arithmetic system 12, which will be described later, are fixed with respect to the tool holding unit 16. Therefore, the positions of the irradiation unit 32A and the imaging unit 34 are fixed relative to the tool 18. Therefore, the irradiation unit 32A and the imaging unit 34 move integrally with the tool 18 in the Z-axis direction, and the relative positions with respect to the member T move in the Z-axis direction. Further, when the member T moves in the X-axis direction and the Y-axis direction, the relative positions of the irradiation unit 32A and the image pickup unit 34 with respect to the member T move in the X-axis direction and the Y-axis direction. Further, the irradiation unit 32A and the imaging unit 34 are not fixed in relative posture with respect to the tool 18, and do not rotate in the θX direction integrally with the tool 18. Therefore, when the tool 18 rotates in the θX direction, the relative postures of the irradiation unit 32A and the imaging unit 34 and the tool 18 change. Further, in the present embodiment, the irradiation unit 32A and the imaging unit 34 do not rotate in the θZ direction integrally with the tool 18, but may be configured to rotate in the θZ axis direction integrally with the tool 18, for example. Further, the irradiation unit 32A may be movable so that at least one of the relative position and the relative posture of the irradiation unit 32A and the tool 18 can be changed, or the image pickup unit 34 may be movable to make the image pickup unit 34 movable. At least one of the relative position and the relative posture of the 34 and the tool 18 may be changed.

図2及び図3は、製造装置による接合の方法を説明する模式図である。図2に示すように、製造装置10によって第1部材T1と第2部材T2との接合を行う際には、第1部材T1の表面T1Aと第2部材T2の表面T2Aとが、工具18側(+Z軸方向側)に配置され、第1部材T1の側面T1Bと第2部材T2の側面T2Bとが突き合うように、第1部材T1と第2部材T2とを第2ワークステージ28上に配置する。ここでの突き合うとは、側面T1Bと側面T2Bとが対向して互いに接触することを指す。製造装置10は、工具18をθZ方向に回転させながら、工具18をZ軸方向に動かして、第1部材T1と第2部材T2との少なくとも一方に、プローブ22を挿入する。プローブ22は、ショルダ20の端部20aが、第1部材T1の表面T1Aと第2部材T2の表面T2Aとの少なくとも一方に接触する位置まで、第1部材T1と第2部材T2との少なくとも一方に挿入される。プローブ22は、第1部材T1と第2部材T2との少なくとも一方に挿入されて回転することで、第1部材T1と第2部材T2とに、回転による摩擦熱を伝える。また、この時、ショルダ20は、第1部材T1の表面T1Aと第2部材T2の表面T2Aとの少なくとも一方に端部20aが接触した状態で回転することで、第1部材T1と第2部材T2とに、回転による摩擦熱を伝える。第1部材T1と第2部材T2とは、摩擦熱により軟化し、プローブ22及びショルダ20の回転により撹拌されることで、互いが混ざり合い接合される。 2 and 3 are schematic views illustrating a method of joining by a manufacturing apparatus. As shown in FIG. 2, when the first member T1 and the second member T2 are joined by the manufacturing apparatus 10, the surface T1A of the first member T1 and the surface T2A of the second member T2 are on the tool 18 side. The first member T1 and the second member T2 are placed on the second work stage 28 so that the side surface T1B of the first member T1 and the side surface T2B of the second member T2 abut each other. Deploy. The abutting here means that the side surface T1B and the side surface T2B face each other and come into contact with each other. The manufacturing apparatus 10 moves the tool 18 in the Z-axis direction while rotating the tool 18 in the θZ direction, and inserts the probe 22 into at least one of the first member T1 and the second member T2. The probe 22 has at least one of the first member T1 and the second member T2 until the end portion 20a of the shoulder 20 contacts at least one of the surface T1A of the first member T1 and the surface T2A of the second member T2. Will be inserted into. The probe 22 is inserted into at least one of the first member T1 and the second member T2 and rotates to transfer frictional heat due to rotation to the first member T1 and the second member T2. Further, at this time, the shoulder 20 rotates with the end portion 20a in contact with at least one of the surface T1A of the first member T1 and the surface T2A of the second member T2, so that the first member T1 and the second member Friction heat due to rotation is transmitted to T2. The first member T1 and the second member T2 are softened by frictional heat and agitated by the rotation of the probe 22 and the shoulder 20, so that they are mixed and joined to each other.

図3に示すように、製造装置10は、プローブ22がθZ方向に回転しつつ第1部材T1と第2部材T2との少なくとも一方に挿入されている状態で、部材Tに対して、工具18を送り方向に相対移動させる。本実施形態では、第1ワークステージ26をY軸方向に移動させるため、送り方向はY軸方向となる。プローブ22は、第1部材T1と第2部材T2との少なくとも一方に挿入された状態でθZ方向に回転しながら、第1部材T1と第2部材T2との少なくとも一方に対してY軸方向に相対移動する。これにより、プローブ22は、送り方向(Y軸方向)に沿った各位置で第1部材T1と第2部材T2とを摩擦撹拌して、第1部材T1と第2部材T2とを接合する。なお、ショルダ20は、端部20aが第1部材T1の表面T1Aと第2部材T2の表面T2Aとの少なくとも一方に接触した状態で、プローブ22と一体で、θZ方向に回転しつつ送り方向に相対移動する。なお、送り方向はY軸方向に限られず任意であり、例えばX軸方向であってもよい。 As shown in FIG. 3, in the manufacturing apparatus 10, the tool 18 is inserted into at least one of the first member T1 and the second member T2 while the probe 22 is rotating in the θZ direction. Is moved relative to the feed direction. In the present embodiment, since the first work stage 26 is moved in the Y-axis direction, the feed direction is the Y-axis direction. The probe 22 rotates in the θZ direction while being inserted into at least one of the first member T1 and the second member T2, and in the Y-axis direction with respect to at least one of the first member T1 and the second member T2. Move relative to each other. As a result, the probe 22 frictionally stirs the first member T1 and the second member T2 at each position along the feeding direction (Y-axis direction) to join the first member T1 and the second member T2. The shoulder 20 is integrally with the probe 22 in the feed direction while rotating in the θZ direction in a state where the end portion 20a is in contact with at least one of the surface T1A of the first member T1 and the surface T2A of the second member T2. Move relative to each other. The feed direction is not limited to the Y-axis direction and may be arbitrary, for example, the X-axis direction.

第1部材T1と第2部材T2とは、このようにして接合される。本実施形態においては、図2及び図3に示すように、接合部T3は、部材Tにおいて、Z軸方向から見てショルダ20の端部20a及びプローブ22が部材Tに接触した領域である。また、部材Tの全体のうち、Z軸方向から見てショルダ20の端部20a及びプローブ22が通った後の領域に重なる部分を、接合部T3ともいえる。なお、接合部T3は、工具18による摩擦撹拌で第1部材T1と第2部材T2が互いに混ざり合う領域とも言える。以下において、部材Tの工具18側の表面を、表面TAとする。なお、図2及び図3の説明では、プローブ22は、第1部材T1と第2部材T2との両方に挿入されるが、第1部材T1と第2部材T2との少なくとも一方に挿入されてもよい。 The first member T1 and the second member T2 are joined in this way. In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the joint portion T3 is a region of the member T in which the end portion 20a of the shoulder 20 and the probe 22 are in contact with the member T when viewed from the Z-axis direction. Further, a portion of the entire member T that overlaps the end portion 20a of the shoulder 20 and the region after the probe 22 has passed when viewed from the Z-axis direction can be said to be the joint portion T3. It can be said that the joint portion T3 is a region where the first member T1 and the second member T2 are mixed with each other by friction stir welding by the tool 18. In the following, the surface of the member T on the tool 18 side will be referred to as the surface TA. In the description of FIGS. 2 and 3, the probe 22 is inserted into both the first member T1 and the second member T2, but is inserted into at least one of the first member T1 and the second member T2. May be good.

図2及び図3においては、側面T1B、T2Bが突き合されて接合される、いわゆる突き合せ接合を例にしており、以降においても突き合わせ接合を例に説明するが、製造装置10は、突き合せ接合を実施することに限られない。例えば、製造装置10は、いわゆる重ね合わせ接合を行ってもよい。重ね合わせ接合においては、例えば、第1部材T1の表面T1Aと反対側の背面T1Cを、第2部材T2の表面T2Aに接触させることで、第1部材T1と第2部材T2とを重ね合わせる。そして、第1部材T1と第2部材T2とが重なる部分にプローブ22を回転させつつ挿入することで、摩擦撹拌接合を行う。 In FIGS. 2 and 3, so-called butt joints in which the side surfaces T1B and T2B are butt-joined are taken as an example, and butt-joining will be described below as an example, but the manufacturing apparatus 10 has a butt joint. It is not limited to performing joining. For example, the manufacturing apparatus 10 may perform so-called superposition joining. In the lap joining, for example, the first member T1 and the second member T2 are overlapped by bringing the back surface T1C opposite to the surface T1A of the first member T1 into contact with the surface T2A of the second member T2. Then, friction stir welding is performed by inserting the probe 22 into a portion where the first member T1 and the second member T2 overlap while rotating the probe 22.

図4は、第1実施形態に係る制御装置の模式図である。制御装置30は、製造装置10の各部を制御して、製造装置10に第1部材T1と第2部材T2とを接合させる装置である。制御装置30は、駆動制御部30Aと、記憶部30Bとを備える。駆動制御部30Aは、演算装置、すなわちCPU(Central Processing Unit)である。記憶部30Bは、駆動制御部30Aの制御内容やプログラムの情報などを記憶するメモリであり、例えば、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)と、フラッシュメモリ(Flash Memory)などの外部記憶装置とのうち、少なくとも1つ含む。制御装置30は、さらに、ユーザからの操作を受け付ける入力部と、情報を出力する出力部との少なくとも1つを備えていてもよい。入力部は、例えばマウス、キーボード、又はタッチパネルなどであり、出力部は、例えば表示装置である。 FIG. 4 is a schematic view of the control device according to the first embodiment. The control device 30 is a device that controls each part of the manufacturing device 10 to join the first member T1 and the second member T2 to the manufacturing device 10. The control device 30 includes a drive control unit 30A and a storage unit 30B. The drive control unit 30A is an arithmetic unit, that is, a CPU (Central Processing Unit). The storage unit 30B is a memory that stores the control contents of the drive control unit 30A, program information, and the like. For example, a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory (Flash Memory), and the like are used. Includes at least one of the external storage devices. The control device 30 may further include at least one input unit that receives an operation from the user and an output unit that outputs information. The input unit is, for example, a mouse, a keyboard, a touch panel, or the like, and the output unit is, for example, a display device.

駆動制御部30Aは、製造装置10の動作条件を設定して、設定した動作条件で、製造装置10を駆動する。動作条件としては、例えば、工具18の回転数と、工具18の送り速度と、工具18の挿入量と、工具18による部材Tにおける加工パスとの少なくとも1つが挙げられる。工具18の回転数は、工具18の中心軸AXを中心とした(θZ方向の)回転の単位時間当たりの回転数である。駆動制御部30Aは、設定した工具18の回転数で、工具18をθZ方向に回転させる。工具18の送り速度とは、送り方向(本実施形態ではY軸方向)における、部材Tに対する工具18の相対移動速度である。駆動制御部30Aは、設定した送り速度で、工具18の部材Tに対する送り方向(ここではY軸方向)の相対位置を変化させる。工具18の挿入量とは、部材Tに対する工具18の挿入量であり、言い換えれば、工具18の部材Tに挿入されている部分の長さである。駆動制御部30Aは、工具18の部材Tに対するZ軸方向における相対位置を調整することで、工具18の挿入量を設定した工具18の挿入量とする。工具18の挿入量の詳細については後述する。加工パスとは、プローブ22を回転させながら部材Tに挿入した状態における、部材Tに対する工具18の移動経路であり、さらに言えば、送り方向に直交する方向(ここではX軸方向)での、部材Tに対する工具18の相対位置である。言い換えると、加工パスは、工具18による部材Tにおける加工経路であり、送り方向に直交する方向での、部材Tに対する加工位置である。駆動制御部30Aは、設定した加工パスとなるように、工具18の部材Tに対する送り方向に直交する方向の相対位置を変化させる。なお、駆動制御部30Aは、動作条件として、工具18の回転数、工具18の送り速度、工具18の挿入量、及び工具18による部材Tにおける加工パスの全てを設定することが好ましい。また、駆動制御部30Aは、動作条件として、工具18と部材TとのθX軸方向における相対位置などを設定してもよい。 The drive control unit 30A sets the operating conditions of the manufacturing apparatus 10, and drives the manufacturing apparatus 10 under the set operating conditions. Examples of the operating conditions include at least one of the rotation speed of the tool 18, the feed rate of the tool 18, the insertion amount of the tool 18, and the machining path in the member T by the tool 18. The rotation speed of the tool 18 is the rotation speed per unit time of rotation (in the θZ direction) about the central axis AX of the tool 18. The drive control unit 30A rotates the tool 18 in the θZ direction at the set rotation speed of the tool 18. The feed rate of the tool 18 is the relative moving speed of the tool 18 with respect to the member T in the feed direction (Y-axis direction in this embodiment). The drive control unit 30A changes the relative position of the tool 18 with respect to the member T in the feed direction (here, the Y-axis direction) at the set feed rate. The insertion amount of the tool 18 is the insertion amount of the tool 18 with respect to the member T, in other words, the length of the portion inserted into the member T of the tool 18. The drive control unit 30A adjusts the relative position of the tool 18 with respect to the member T in the Z-axis direction to set the insertion amount of the tool 18 as the insertion amount of the tool 18. The details of the insertion amount of the tool 18 will be described later. The machining path is a movement path of the tool 18 with respect to the member T in a state where the probe 22 is inserted into the member T while rotating, and more specifically, in a direction orthogonal to the feed direction (here, the X-axis direction). This is the relative position of the tool 18 with respect to the member T. In other words, the machining path is a machining path in the member T by the tool 18, and is a machining position with respect to the member T in a direction orthogonal to the feed direction. The drive control unit 30A changes the relative position of the tool 18 in the direction orthogonal to the feed direction with respect to the member T so as to obtain the set machining path. It is preferable that the drive control unit 30A sets all of the rotation speed of the tool 18, the feed rate of the tool 18, the insertion amount of the tool 18, and the machining path in the member T by the tool 18 as operating conditions. Further, the drive control unit 30A may set the relative position of the tool 18 and the member T in the θX axis direction as an operating condition.

製造装置10は、制御装置30により設定された動作条件で駆動して、第1部材T1と第2部材T2とを接合する。このような製造装置10は、第1部材T1と第2部材T2との接合不良により、部材Tの品質不良を招く場合がある。品質不良は、製造装置10の動作条件を設定し直すことで抑制できる場合もある。本実施形態においては、演算システム12によって、部材T(第1部材T1、第2部材T2及び接合部T3の少なくとも1つ)の状態である部材状態と、工具18の状態である工具状態とを検出することで、品質不良を抑制するために動作条件をどのように変更するかを示す変更情報を、生成する。製造装置10は、部材Tの品質異常を検出して変更情報に応じて動作条件を設定し直すことで、部材Tの品質不良を適切に抑制することができる。なお、部材Tの品質不良とは、部材Tをそのまま使用できず、廃棄などが必要な程度に、部材Tの品質が低下していることを指す。部材Tの品質異常とは、廃棄が不要でそのまま使用可能な程度に、部材Tの品質の低下度合いが軽微な状態を指す。言い換えれば、部材Tの品質異常とは、品質不良までは至っていないが、品質不良となる傾向を示している状態である。以下、演算システム12について説明する。 The manufacturing apparatus 10 is driven under the operating conditions set by the control apparatus 30 to join the first member T1 and the second member T2. In such a manufacturing apparatus 10, poor joining of the first member T1 and the second member T2 may lead to poor quality of the member T. Quality defects may be suppressed by resetting the operating conditions of the manufacturing apparatus 10. In the present embodiment, the arithmetic system 12 determines the member state of the member T (at least one of the first member T1, the second member T2, and the joint T3) and the tool state of the tool 18. By detecting, change information indicating how to change the operating conditions in order to suppress quality defects is generated. The manufacturing apparatus 10 can appropriately suppress the quality defect of the member T by detecting the quality abnormality of the member T and resetting the operating conditions according to the change information. The poor quality of the member T means that the member T cannot be used as it is and the quality of the member T is deteriorated to the extent that it needs to be discarded. The quality abnormality of the member T refers to a state in which the degree of deterioration of the quality of the member T is slight to the extent that it can be used as it is without disposal. In other words, the quality abnormality of the member T is a state in which the quality defect has not been reached, but the quality defect tends to occur. Hereinafter, the arithmetic system 12 will be described.

(演算システム)
図1に示すように、演算システム12は、照射部32Aと、第1撮像部34Aと、第2撮像部34Bと、演算装置38とを備える。以下、第1撮像部34A及び第2撮像部34Bを区別しない場合は、撮像部34と記載する。照射部32A、第1撮像部34A、及び第2撮像部34Bについて説明する前に、演算装置38について説明する。図5は、第1実施形態に係る演算装置の模式的なブロック図である。図5に示すように、演算装置38は、演算部40と記憶部42とを備える。演算部40は、CPU(Central Processing Unit)である。記憶部42は、演算部40の演算内容やプログラムの情報などを記憶するメモリであり、例えば、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)と、フラッシュメモリ(Flash Memory)などの外部記憶装置とのうち、少なくとも1つ含む。演算装置38は、さらに、ユーザからの操作を受け付ける入力部と、情報を出力する出力部との少なくとも1つを備えていてもよい。入力部は、例えばマウス、キーボード、又はタッチパネルなどであり、出力部は、例えば表示装置である。
(Computational system)
As shown in FIG. 1, the arithmetic system 12 includes an irradiation unit 32A, a first imaging unit 34A, a second imaging unit 34B, and an arithmetic unit 38. Hereinafter, when the first imaging unit 34A and the second imaging unit 34B are not distinguished, they are referred to as an imaging unit 34. Before explaining the irradiation unit 32A, the first imaging unit 34A, and the second imaging unit 34B, the arithmetic unit 38 will be described. FIG. 5 is a schematic block diagram of the arithmetic unit according to the first embodiment. As shown in FIG. 5, the arithmetic unit 38 includes an arithmetic unit 40 and a storage unit 42. The calculation unit 40 is a CPU (Central Processing Unit). The storage unit 42 is a memory that stores the calculation contents of the calculation unit 40, program information, and the like. For example, an external such as a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and a flash memory (Flash Memory). Includes at least one of the storage devices. The arithmetic unit 38 may further include at least one input unit that receives an operation from the user and an output unit that outputs information. The input unit is, for example, a mouse, a keyboard, a touch panel, or the like, and the output unit is, for example, a display device.

演算部40は、機器制御部50と、検出部52と、接合状態判定部54と、変更情報生成部56と、変更情報出力部58と含む。機器制御部50と、検出部52と、接合状態判定部54と、変更情報生成部56と、変更情報出力部58とは、演算部40が記憶部42に記憶されたソフトウェア(プログラム)を読み出すことで実現されて、後述する処理を実行する。 The calculation unit 40 includes a device control unit 50, a detection unit 52, a joint state determination unit 54, a change information generation unit 56, and a change information output unit 58. The device control unit 50, the detection unit 52, the junction state determination unit 54, the change information generation unit 56, and the change information output unit 58 are such that the calculation unit 40 reads out the software (program) stored in the storage unit 42. This is realized by executing the process described later.

機器制御部50は、照射部32A、第1撮像部34A、及び第2撮像部34Bの動作を制御する。機器制御部50は、照射部32Aに光を照射させ、第1撮像部34A及び第2撮像部34Bに撮像させる。照射部32Aによる光の照射、第1撮像部34A及び第2撮像部34Bによる撮像の詳細については、後述する。 The device control unit 50 controls the operations of the irradiation unit 32A, the first imaging unit 34A, and the second imaging unit 34B. The device control unit 50 irradiates the irradiation unit 32A with light, and causes the first imaging unit 34A and the second imaging unit 34B to take an image. Details of the irradiation of light by the irradiation unit 32A and the imaging by the first imaging unit 34A and the second imaging unit 34B will be described later.

検出部52は、部材Tの状態である部材状態と、工具18の状態である工具状態とを検出する。検出部52は、撮像部34が撮像した画像に基づき、部材状態と工具状態とを検出する。機器制御部50は、第1部材T1と第2部材T2との接合中において、所定時間毎に撮像部34に画像を撮像させ、検出部52は、第1部材T1と第2部材T2との接合中において、撮像部34が画像を撮像する毎に、部材状態と工具状態とを検出する。検出部52は、部材状態として、部材Tの表面TAの光の反射率と、接合部T3に形成される開口と、接合部T3の周囲に形成されるバリと、工具18による部材Tにおける加工パスとを検出する。なお、加工パスは、送り方向に直交する方向において部材Tが加工される位置であるため、部材状態に含まれる。第1実施形態に係る検出部52は、部材状態として、部材Tの外部(表面TA)の状態を検出するといえる。また、検出部52は、工具状態として、工具18の挿入量と、工具の形状とを検出する。以下、部材状態と工具状態とのそれぞれの検出について説明する。 The detection unit 52 detects the member state, which is the state of the member T, and the tool state, which is the state of the tool 18. The detection unit 52 detects the member state and the tool state based on the image captured by the image pickup unit 34. The device control unit 50 causes the image pickup unit 34 to take an image at predetermined time intervals during the joining between the first member T1 and the second member T2, and the detection unit 52 connects the first member T1 and the second member T2. During joining, each time the imaging unit 34 captures an image, the member state and the tool state are detected. As a member state, the detection unit 52 includes the light reflectance of the surface TA of the member T, the opening formed in the joint portion T3, the burr formed around the joint portion T3, and the processing in the member T by the tool 18. Detect the path. The machining path is included in the member state because it is the position where the member T is machined in the direction orthogonal to the feed direction. It can be said that the detection unit 52 according to the first embodiment detects the state of the outside (surface TA) of the member T as the member state. Further, the detection unit 52 detects the insertion amount of the tool 18 and the shape of the tool as the tool state. Hereinafter, each detection of the member state and the tool state will be described.

まず、部材Tの表面TAの光の反射率の検出について説明する。検出部52は、第1撮像部34Aによって撮像された、照射部32Aからの光LABが投影された部材Tの像に基づき、部材Tの表面TAの光の反射率を検出する。さらに言えば、検出部52は、第1撮像部34Aによって撮像された、照射部32Aからの光LABが投影された接合部T3の表面T3Aの像に基づき、接合部T3の表面T3Aの光の反射率を検出する。以下、照射部32A及び第1撮像部34Aについて説明する。 First, the detection of the light reflectance of the surface TA of the member T will be described. The detection unit 52 detects the light reflectance of the surface TA of the member T based on the image of the member T on which the light LAB projected from the irradiation unit 32A is captured by the first imaging unit 34A. Furthermore, the detection unit 52 is based on the image of the surface T3A of the joint portion T3 on which the light LAB projected from the irradiation unit 32A is imaged by the first imaging unit 34A, and the light of the surface T3A of the joint portion T3. Detect reflectance. Hereinafter, the irradiation unit 32A and the first imaging unit 34A will be described.

図6及び図7は、第1実施形態における撮像領域を説明するための模式図である。図6に示すように、照射部32Aは、領域R0に、光LABを照射する。領域R0は、照射部32Aが光LABを照射する範囲を指す。領域R0は、部材Tの表面TAに重なり、本実施形態では、図7に示すように、接合部T3の表面T3Aの少なくとも一部の領域に重なる。すなわち、照射部32Aは、接合部T3の表面T3Aの少なくとも一部の領域に、投影光として光LABを投影する。ただし、領域R0は、図7の例に限られず、例えば、第1部材T1の表面T1Aの少なくとも一部の領域と、第2部材T2の表面T2Aの少なくとも一部の領域と、接合部T3の表面T3Aの少なくとも一部の領域と、工具18の表面の領域との全てに、重なってもよい。以下、部材Tの表面TAにおいて領域R0と重なる領域を、照射領域AR0と記載する。照射部32Aは、照射領域AR0に、投影光として光LABを投影するといえる。 6 and 7 are schematic views for explaining the imaging region in the first embodiment. As shown in FIG. 6, the irradiation unit 32A irradiates the region R0 with light LAB. The region R0 refers to a range in which the irradiation unit 32A irradiates the light LAB. The region R0 overlaps the surface TA of the member T, and in the present embodiment, as shown in FIG. 7, overlaps at least a part of the surface T3A of the joint portion T3. That is, the irradiation unit 32A projects the light LAB as the projected light on at least a part of the surface T3A of the joint portion T3. However, the region R0 is not limited to the example of FIG. 7, and for example, at least a part of the surface T1A of the first member T1, at least a part of the surface T2A of the second member T2, and the joint portion T3. It may overlap at least a part of the surface T3A and the entire surface area of the tool 18. Hereinafter, the region of the surface TA of the member T that overlaps with the region R0 will be referred to as an irradiation region AR0. It can be said that the irradiation unit 32A projects the light LAB as the projected light on the irradiation region AR0.

図6に示すように、第1撮像部34Aは、撮像領域R1の範囲内で撮像する。撮像領域R1は、第1撮像部34Aの撮像領域であり、言い換えれば第1撮像部34Aによって撮像される範囲である。撮像領域R1は、部材Tの表面TAに重なり、本実施形態では、図7に示すように、接合部T3の表面T3Aの少なくとも一部の領域に重なる。部材Tの表面TAにおいて撮像領域R1と重なる領域を、検出領域AR1と記載すると、第1撮像部34Aは、光LABが投影された部材Tの検出領域AR1の像を、撮像するといえる。検出領域AR1と照射領域AR0とは、少なくとも一部において重なる。従って、第1撮像部34Aは、照射部32Aによって投影光である光LABが投影された照射領域AR0と重なる検出領域AR1の像を、撮像するといえ、また、本実施形態では、第1撮像部34Aは、照射部32Aからの光LABが投影された接合部T3の表面T3A像を、撮像するともいえる。なお、照射領域AR0と撮像領域R1とも、少なくとも一部が重なっていればよく、撮像領域R1と検出領域AR1とも、少なくとも一部が重なっていればよい。すなわち、検出領域AR1と照射領域AR0、照射領域AR0と撮像領域R1、及び撮像領域R1と検出領域AR1は、完全に同一な領域であってもよいし、一部のみが重なっていてもよい。 As shown in FIG. 6, the first imaging unit 34A takes an image within the range of the imaging region R1. The imaging region R1 is an imaging region of the first imaging unit 34A, in other words, a range imaged by the first imaging unit 34A. The imaging region R1 overlaps the surface TA of the member T, and in the present embodiment, as shown in FIG. 7, overlaps at least a part of the surface T3A of the joint portion T3. When the region overlapping the imaging region R1 on the surface TA of the member T is described as the detection region AR1, it can be said that the first imaging unit 34A captures an image of the detection region AR1 of the member T on which the optical LAB is projected. The detection area AR1 and the irradiation area AR0 overlap at least in a part. Therefore, it can be said that the first imaging unit 34A captures an image of the detection region AR1 that overlaps the irradiation region AR0 on which the light LAB projected by the irradiation unit 32A is projected, and in the present embodiment, the first imaging unit 34A It can be said that 34A captures the surface T3A image of the joint portion T3 on which the light LAB projected from the irradiation portion 32A is projected. It is sufficient that at least a part of the irradiation area AR0 and the imaging area R1 overlap, and at least a part of the imaging area R1 and the detection area AR1 may overlap. That is, the detection region AR1 and the irradiation region AR0, the irradiation region AR0 and the imaging region R1, and the imaging region R1 and the detection region AR1 may be completely the same region, or only a part thereof may overlap.

図8は、第1実施形態に係る照射部及び第1撮像部の模式図である。図8に示すように、照射部32Aは、光源部60A、60Bと、レンズ62A、62Bと、光合成部64と、光拡散部66と、レンズ68とを備える。光源部60Aは、光LAを照射する光源であり、光源部60Bは、光LBを照射する光源である。光源部60A、60Bは、例えばLED(Light Emitting Diode)である。光LAは、第1波長の光であり、光LBは、第2波長の光であり、第1波長と第2波長とは、互いに異なる(重ならない)。すなわち、光LAと光LBとは、互いに波長が異なる光である。本実施形態では、光LAと光LBとは、可視光の波長の光である。本実施形態の例では、光LAの第1波長は、例えば600nmである。また、光LBの第2波長は、例えば400nmである。ただし、光LAと光LBとは、互いに波長が異なる(波長が重ならない)光であれば、以上の波長に限られない。また、光LAと光LBとは、可視光の波長の光にも限られない。なお、光源部60A、60Bは、LEDでなくてもよく、他の既存の光源を用いてもよい。また、複数の光源部(60A、60B)を用いなくてもよく、第1波長と第2波長を含む波長帯域の光を出射する1つの光源を光源部として用いてもよい。この場合、ランプ(水銀ランプやキセノンランプ)やSLD(スーパールミネッセンスダイオード)などの広帯域の光を出射する光源を用い、既存のバンドパスフィルタを用いて、水銀ランプやキセノンランプから出射された光から第1波長の光と第2波長の光(つまり、後述の光LAB)を選択してもよい。なお、1つの光源を光源部として用いる場合、光合成部64は不要であり、光源から出射した光をコリメートするためのレンズを設ければよい。 FIG. 8 is a schematic view of the irradiation unit and the first imaging unit according to the first embodiment. As shown in FIG. 8, the irradiation unit 32A includes light source units 60A and 60B, lenses 62A and 62B, a photosynthesis unit 64, a light diffusion unit 66, and a lens 68. The light source unit 60A is a light source that irradiates light LA, and the light source unit 60B is a light source that irradiates light LB. The light source units 60A and 60B are, for example, LEDs (Light Emitting Diodes). The light LA is the light of the first wavelength, the light LB is the light of the second wavelength, and the first wavelength and the second wavelength are different from each other (do not overlap). That is, the light LA and the light LB are light having different wavelengths from each other. In the present embodiment, the light LA and the light LB are light having a wavelength of visible light. In the example of this embodiment, the first wavelength of the light LA is, for example, 600 nm. The second wavelength of the light LB is, for example, 400 nm. However, the optical LA and the optical LB are not limited to the above wavelengths as long as they are light having different wavelengths (wavelengths do not overlap). Further, the light LA and the light LB are not limited to light having a wavelength of visible light. The light source units 60A and 60B do not have to be LEDs, and other existing light sources may be used. Further, it is not necessary to use a plurality of light source units (60A, 60B), and one light source that emits light in a wavelength band including the first wavelength and the second wavelength may be used as the light source unit. In this case, a light source that emits wideband light such as a lamp (mercury lamp or xenon lamp) or SLD (super luminescence diode) is used, and an existing bandpass filter is used to generate light emitted from the mercury lamp or xenon lamp. Light of the first wavelength and light of the second wavelength (that is, light LAB described later) may be selected. When one light source is used as the light source unit, the photosynthesis unit 64 is unnecessary, and a lens for collimating the light emitted from the light source may be provided.

光源部60Aから照射された光LAは、レンズ62Aに入射して、レンズ62Aにコリメートされて、レンズ62Aから光合成部64に入射する。光源部60Bから照射された光LBは、レンズ62Bに入射して、レンズ62Bにコリメートされて、レンズ62Bから光合成部64に入射する。 The light LA emitted from the light source unit 60A is incident on the lens 62A, collimated by the lens 62A, and is incident on the photosynthesis unit 64 from the lens 62A. The light LB emitted from the light source unit 60B is incident on the lens 62B, collimated by the lens 62B, and is incident on the photosynthesis unit 64 from the lens 62B.

光合成部64は、光源部60Aからレンズ62Aを経た光LAと、光源部60Bからレンズ62Bを経た光LBとが入射する。光合成部64は、入射した光LAと光LBとの進行方向を合わせて、光LAと光LBとを重ね合わせる光学素子である。光合成部64に入射した光LAと光LBとは、光合成部64において重ね合わされて、光LBとして光合成部64から出射する。すなわち、光LABは、光LAと光LBとが重ね合わされた光であり、第1波長と第2波長とを含む光である。本実施形態では、光合成部64は、ダイクロイックミラーであり、光LAと光LBとのうち一方の波長の光を反射して他方の波長の光を透過する。本実施形態の例では、光合成部64は、第2波長の光LBを反射して第1波長の光LAを透過する。光合成部64は、一方の表面64aから光LAが入射して、入射した光LAを透過して他方の表面64bから出射する。また、光合成部64は、表面64bに光LBが入射して、表面64bで光LBを反射する。表面64bで反射された光LBは、表面64bから出射される光LAに重ね合わされて、光LABとして、光合成部64から出射される。なお、光合成部64は、光LAと光LBとを重ね合わせて光LABとする光学素子であればダイクロイックミラーに限られず、例えばハーフミラーであってもよい。この場合、例えば、光合成部64は、光源部60Aからの光LAのうちの一部を透過して、光源部60Bからの光LAのうちの一部を反射して、透過した光LAと反射した光LBとを重ね合わせた光を、光LABとして出射する。 In the photosynthesis unit 64, the light LA that has passed through the lens 62A from the light source unit 60A and the light LB that has passed through the lens 62B from the light source unit 60B are incident. The photosynthesis unit 64 is an optical element that aligns the traveling directions of the incident light LA and the light LB and superimposes the light LA and the light LB. The light LA and the light LB incident on the photosynthesis unit 64 are superposed in the photosynthesis unit 64 and emitted from the photosynthesis unit 64 as the photosynthesis unit 64. That is, the light LAB is light in which light LA and light LB are superposed, and is light including a first wavelength and a second wavelength. In the present embodiment, the photosynthetic unit 64 is a dichroic mirror, which reflects light of one wavelength of light LA and light LB and transmits light of the other wavelength. In the example of this embodiment, the photosynthetic unit 64 reflects the light LB of the second wavelength and transmits the light LA of the first wavelength. In the photosynthesis unit 64, light LA is incident from one surface 64a, passes through the incident light LA, and is emitted from the other surface 64b. Further, in the photosynthesis unit 64, the light LB is incident on the surface 64b and the light LB is reflected on the surface 64b. The light LB reflected by the surface 64b is superimposed on the light LA emitted from the surface 64b and emitted from the photosynthesis unit 64 as an optical LAB. The photosynthesis unit 64 is not limited to a dichroic mirror as long as it is an optical element in which an optical LA and an optical LB are superposed to form an optical LAB, and may be, for example, a half mirror. In this case, for example, the photosynthesis unit 64 transmits a part of the light LA from the light source unit 60A, reflects a part of the light LA from the light source unit 60B, and reflects the transmitted light LA. The light that is superimposed on the light LB is emitted as an optical LAB.

光拡散部66は、光合成部64に対し、光合成部64から出射される光LABの進行方向側に配置される。光拡散部66は、照射領域AR0の面内における光LABの照度を均一化させる光学素子である。本実施形態では、光拡散部66は、表面に複数のレンズが並んだフライアイレンズである。光拡散部66は、複数のレンズのそれぞれに光LABが入射して、複数のレンズのそれぞれから光が出射される。レンズ68は、光拡散部66からの光LABをコリメートして出射する。レンズ68から出射された光LABは、接合部T3の表面T3Aの照射領域AR0に照射される。より詳しくは、レンズ68には、光拡散部66の複数のレンズのそれぞれから出射された光LABが入射され、それぞれの光LABをコリメートする。レンズ68でコリメートされたそれぞれの光LABは、互いに重ね合わされて、照射領域AR0に照射される。すなわち、照射領域AR0には、レンズ68から出射された光LABが、投影光として投影される。なお、光拡散部66は、必須の構成ではない。 The light diffusing unit 66 is arranged on the traveling direction side of the light LAB emitted from the photosynthetic unit 64 with respect to the photosynthetic unit 64. The light diffusing unit 66 is an optical element that equalizes the illuminance of the light LAB in the plane of the irradiation region AR0. In the present embodiment, the light diffusing unit 66 is a fly-eye lens in which a plurality of lenses are arranged on the surface. In the light diffusing unit 66, light LAB is incident on each of the plurality of lenses, and light is emitted from each of the plurality of lenses. The lens 68 collimates and emits the light LAB from the light diffusing unit 66. The light LAB emitted from the lens 68 irradiates the irradiation region AR0 of the surface T3A of the junction T3. More specifically, the light LAB emitted from each of the plurality of lenses of the light diffusing unit 66 is incident on the lens 68, and the respective light LABs are collimated. The respective light LABs collimated by the lens 68 are superposed on each other and irradiated to the irradiation region AR0. That is, the light LAB emitted from the lens 68 is projected as projected light on the irradiation region AR0. The light diffusing unit 66 is not an essential configuration.

第1撮像部34Aは、レンズ70と、第1光分離部72と、第2光分離部74と、第1光反射部76と、第2光反射部78と、レンズ79と、撮像素子80とを備える。照射部32Aのレンズ68から出射されて照射領域AR0に照射された光LABは、照射領域AR0で反射して、少なくとも一部が、光L1ABとしてレンズ70に入射する。具体的には、レンズ70には、照射部32Aのレンズ68から出射されて照射領域AR0に照射された光LABのうち、検出領域AR1で反射された光LABが、光L1ABとして入射する。なお、光L1ABの波長は、光LABと同じであり、光L1ABは、第1波長の光と第2波長の光とを含む。 The first image pickup unit 34A includes a lens 70, a first light separation unit 72, a second light separation unit 74, a first light reflection unit 76, a second light reflection unit 78, a lens 79, and an image sensor 80. And. The light LAB emitted from the lens 68 of the irradiation unit 32A and irradiated to the irradiation region AR0 is reflected in the irradiation region AR0, and at least a part thereof is incident on the lens 70 as the light L1AB. Specifically, among the light LABs emitted from the lens 68 of the irradiation unit 32A and irradiated to the irradiation region AR0, the light LAB reflected by the detection region AR1 is incident on the lens 70 as the light L1AB. The wavelength of the light L1AB is the same as that of the light LAB, and the light L1AB includes light having a first wavelength and light having a second wavelength.

第1光分離部72は、レンズ70から出射される光L1ABを、光L1Aと光L1Bとに分離する光学素子である。光L1Aは、第1波長の光であり、光L1Bは、第2波長の光である。本実施形態では、第1光分離部72は、ダイクロイックミラーであり、光L1ABに含まれる第1波長の光L1Aと第2波長の光L1Bのうち、一方の波長の光を反射して他方の波長の光を透過する。本実施形態の例では、第1光分離部72は、第1波長の光L1Aを反射して第2波長の光L1Bを透過する。第1光分離部72は、表面72aから光L1ABが入射して、入射した光L1ABに含まれる光L1Bを透過して他方の表面72bから出射し、入射した光L1ABに含まれる光L1Aを反射する。 The first light separation unit 72 is an optical element that separates the light L1AB emitted from the lens 70 into the light L1A and the light L1B. The light L1A is the light of the first wavelength, and the light L1B is the light of the second wavelength. In the present embodiment, the first light separation unit 72 is a dichroic mirror, and reflects light of one wavelength of the light L1A of the first wavelength and the light L1B of the second wavelength contained in the light L1AB and reflects the light of the other. Transmits light of wavelength. In the example of the present embodiment, the first light separation unit 72 reflects the light L1A of the first wavelength and transmits the light L1B of the second wavelength. The first light separation unit 72 receives the light L1AB from the surface 72a, transmits the light L1B contained in the incident light L1AB, emits the light L1B from the other surface 72b, and reflects the light L1A contained in the incident light L1AB. To do.

第1光分離部72から出射された光L1Bは、第2光分離部74の表面74aに入射する。 The light L1B emitted from the first light separation unit 72 is incident on the surface 74a of the second light separation unit 74.

第1光分離部72で反射した光L1Aは、第1光反射部76に入射して、第1光反射部76で反射される。第1光反射部76で反射された光L1Aは、第2光反射部78に入射して、第2光反射部78で反射される。第2光反射部78で反射された光L1Aは、第2光分離部74の表面74bに入射する。 The light L1A reflected by the first light separation unit 72 is incident on the first light reflection unit 76 and is reflected by the first light reflection unit 76. The light L1A reflected by the first light reflecting unit 76 enters the second light reflecting unit 78 and is reflected by the second light reflecting unit 78. The light L1A reflected by the second light reflecting unit 78 is incident on the surface 74b of the second light separating unit 74.

第2光分離部74は、入射した光L1Aと光L1Bとを異なる方向に出射する。本実施形態では、第2光分離部74は、ダイクロイックミラーであり、第1波長の光L1Aと第2波長の光L1Bとの一方を反射して他方を透過する。本実施形態の例では、第2光分離部74は、光L1Aを反射して光L1Bを透過する。第2光分離部74は、第1光分離部72を透過した光L1Bが表面74aに入射して、表面74aと反対側の表面74bから出射する。また、第2光分離部74では、第2光反射部78から反射された光L1Aが、表面74bで光L1Bとは異なる方向に反射される。本実施形態では、第2光反射部78の表面(反射面)と、第2光分離部74の表面74aとは、非平行に設定されている。具体的には、第2光反射部78の表面(反射面)は、第2光分離部74の表面74aに対して、Y軸の反時計回りに回転している。また、第1光分離部72の表面72aと第1光反射部76の表面(反射面)とは平行に設定されている。従って、第2光分離部74の表面74bで反射する光L1Aと第2光分離部74を透過する光L1Bとは、異なる方向に進行する。ただし、第2光分離部74の表面74bで反射する光L1Aと第2光分離部74を透過する光L1Bとを異なる方向に進行させる方法は、第2光反射部78の表面(反射面)と、第2光分離部74の表面74aとを非平行に設定することに限られず任意である。例えば、第1光分離部72の表面72aと第1光反射部76の表面(反射面)とを非平行に設定してもよい。 The second light separation unit 74 emits the incident light L1A and the light L1B in different directions. In the present embodiment, the second light separation unit 74 is a dichroic mirror, and reflects one of the light L1A of the first wavelength and the light L1B of the second wavelength and transmits the other. In the example of the present embodiment, the second light separation unit 74 reflects the light L1A and transmits the light L1B. In the second light separation unit 74, the light L1B transmitted through the first light separation unit 72 is incident on the surface 74a and emitted from the surface 74b opposite to the surface 74a. Further, in the second light separation unit 74, the light L1A reflected from the second light reflection unit 78 is reflected on the surface 74b in a direction different from that of the light L1B. In the present embodiment, the surface (reflection surface) of the second light reflecting portion 78 and the surface 74a of the second light separating portion 74 are set to be non-parallel. Specifically, the surface (reflecting surface) of the second light reflecting portion 78 rotates counterclockwise on the Y axis with respect to the surface 74a of the second light separating portion 74. Further, the surface 72a of the first light separating portion 72 and the surface (reflecting surface) of the first light reflecting portion 76 are set in parallel. Therefore, the light L1A reflected by the surface 74b of the second light separation unit 74 and the light L1B transmitted through the second light separation unit 74 travel in different directions. However, a method of advancing the light L1A reflected by the surface 74b of the second light separating portion 74 and the light L1B transmitted through the second light separating portion 74 in different directions is the surface (reflecting surface) of the second light reflecting portion 78. And the surface 74a of the second light separation unit 74 are not limited to being set non-parallel, and are optional. For example, the surface 72a of the first light separating portion 72 and the surface (reflecting surface) of the first light reflecting portion 76 may be set to be non-parallel.

第2光分離部74から出射した光L1Aと光L1Bとは、レンズ79で集光されて、撮像素子80に入射する。なお、光L1Aを集光するレンズと、光L1Bを集光するレンズとを分けてもよい。撮像素子80は、受光面に、複数の画素がマトリクス状に並んでいる。撮像素子80の画素は、フォトダイオードなどの受光素子である。具体的には、撮像素子80はCCD(Charged Coupling Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などである。撮像素子80の受光面は、照射部32Aから出射された光LABが投影される接合部T3の表面T3A(検出領域AR1)と共役な関係となっている。ここで、第2光分離部74からの光L1Aと光L1Bとは、進行方向が異なるため、重ね合わされず互いに分離された状態で、撮像素子80に入射する。図8の例では、光L1Aは、撮像素子80の受光面のうちの一部の領域である受光面80Aに入射し、光L1Bは、撮像素子80の受光面のうちの受光面80Aとは異なる領域である受光面80Bに入射する。撮像素子80は、受光面80Aに設けられた画素において、入射した光L1Aを受光することで、第1波長の光L1Aによる接合部T3の表面T3A(検出領域AR1)の像を撮像する。また、撮像素子80は、受光面80Bに設けられた画素において、入射した光L1Bを受光することで、第2波長の光L1Bによる接合部T3の表面T3A(検出領域AR1)の像を撮像する。なお、第1光分離部72と、第2光分離部74と、第1光反射部76と、第2光反射部78とは、第1波長の光と第2波長の光を含む光L1ABから第1波長の光L1Aと第2波長の光L1Bを分離することから、波長分離部と言える。この波長分離部は、第1波長の光L1Aと第2波長の光L1Bとを、撮像素子80の受光面80Aと受光面80Bへ空間的に分離する。 The light L1A and the light L1B emitted from the second light separation unit 74 are focused by the lens 79 and incident on the image sensor 80. The lens that collects the light L1A and the lens that collects the light L1B may be separated. In the image pickup device 80, a plurality of pixels are arranged in a matrix on the light receiving surface. The pixel of the image sensor 80 is a light receiving element such as a photodiode. Specifically, the image sensor 80 is a CCD (Charged Coupled Device), a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), or the like. The light receiving surface of the image sensor 80 has a conjugate relationship with the surface T3A (detection region AR1) of the junction T3 on which the light LAB emitted from the irradiation unit 32A is projected. Here, since the light L1A and the light L1B from the second light separation unit 74 have different traveling directions, they are incident on the image sensor 80 in a state of being separated from each other without being overlapped. In the example of FIG. 8, the light L1A is incident on the light receiving surface 80A which is a part of the light receiving surface of the image sensor 80, and the light L1B is the light receiving surface 80A of the light receiving surface of the image sensor 80. It is incident on the light receiving surface 80B, which is a different region. The image sensor 80 receives an image of the surface T3A (detection region AR1) of the junction T3 by the light L1A of the first wavelength by receiving the incident light L1A at the pixels provided on the light receiving surface 80A. Further, the image sensor 80 captures an image of the surface T3A (detection region AR1) of the junction T3 by the light L1B of the second wavelength by receiving the incident light L1B at the pixels provided on the light receiving surface 80B. .. The first light separation unit 72, the second light separation unit 74, the first light reflection unit 76, and the second light reflection unit 78 are light L1AB containing light of the first wavelength and light of the second wavelength. Since the light L1A having the first wavelength and the light L1B having the second wavelength are separated from each other, it can be said to be a wavelength separation unit. This wavelength separation unit spatially separates the light L1A of the first wavelength and the light L1B of the second wavelength into the light receiving surface 80A and the light receiving surface 80B of the image sensor 80.

受光面80Aに入射した光L1Aは、照射部32Aから照射されて検出領域AR1に投影された光LABのうち、第1波長の光である。一方、受光面80Aに入射した光L1Bは、照射部32Aから照射されて検出領域AR1に投影された光LABのうち、第2波長の光である。すなわち、撮像素子80は、検出領域AR1で反射した第1波長の光による検出領域AR1の像を、受光面80Aで撮像し、検出領域AR1で反射した第2波長の光による検出領域AR1の像を、受光面80Bで撮像する。従って、撮像素子80は、同じ領域(検出領域AR1)で反射されて、かつ波長が異なる光による像の一方を、受光面80Aで撮像し、他方を受光面80Bで撮像しているといえる。なお、本実施形態では、1つの撮像素子80の受光面におけるそれぞれ異なる領域に、光L1Aと光L1Bとを入射させる構成としているが、複数の撮像素子を設け、1つの撮像素子に光L1Aを入射(光L1Aによる検出領域AR1の像を撮像)させ、他の撮像素子に光L1Bを入射(光L1Bによる検出領域AR1の像を撮像)させてもよい。 The light L1A incident on the light receiving surface 80A is the light of the first wavelength among the light LABs irradiated from the irradiation unit 32A and projected onto the detection region AR1. On the other hand, the light L1B incident on the light receiving surface 80A is the light of the second wavelength among the light LABs irradiated from the irradiation unit 32A and projected onto the detection region AR1. That is, the image sensor 80 images the image of the detection region AR1 by the light of the first wavelength reflected by the detection region AR1 on the light receiving surface 80A, and the image of the detection region AR1 by the light of the second wavelength reflected by the detection region AR1. Is imaged on the light receiving surface 80B. Therefore, it can be said that the image sensor 80 captures one image of light reflected in the same region (detection region AR1) and has different wavelengths on the light receiving surface 80A and the other on the light receiving surface 80B. In the present embodiment, the light L1A and the light L1B are incident on different regions on the light receiving surface of one image sensor 80, but a plurality of image sensors are provided and the light L1A is applied to one image sensor. The light L1B may be incident (imaging the image of the detection region AR1 by the light L1A) and the light L1B may be incident (imaging the image of the detection region AR1 by the light L1B) on another image sensor.

検出部52は、撮像素子80が受光面80Aで撮像した光L1Aによる検出領域AR1の像のデータである画像データPAと、撮像素子80が受光面80Bで撮像した光L1Bによる検出領域AR1の像のデータである画像データPBと、を取得する。ここでの画像データとは、撮像素子80が撮像した画像のデータを指す。具体的には、画像データPAは、受光面80Aにおける画素毎の輝度値のデータを指し、検出領域AR1内の位置(座標)毎の、反射した光L1Aの強度の値のデータであるといえる。検出部52は、画像データPA、すなわち検出領域AR1における位置毎の光L1Aの強度に基づき、検出領域AR1における位置毎の、第1波長の光の反射率を算出する。例えば、検出部52は、撮像素子80の画素の輝度値と反射率との関係を、予め算出しておき、輝度値と反射率との関係に、画像データPAの画素毎の輝度値を代入することで、検出領域AR1における位置毎の、第1波長の光の反射率を算出する。なお、撮像素子80の画素の輝度値と反射率の関係は、例えば、予め、照射部32Aからミラーへ光を照射し、ミラーで反射した光を撮像素子80で検出した際の画素の輝度値を基準として各画素値に対する反射率を算出して求めてよい。また、画像データPBは、受光面80Bにおける画素毎の輝度値のデータを指し、検出領域AR1内の位置(座標)毎の、反射した光L1Bの強度の値のデータであるといえる。検出部52は、画像データPB、すなわち検出領域AR1における位置毎の光L1Bの強度に基づき、検出領域AR1における位置毎の、第2波長の光の反射率を算出する。例えば、検出部52は、予め算出した輝度値と反射率との関係に、画像データPBの画素毎の輝度値を代入することで、検出領域AR1における位置毎の、第2波長の光の反射率を算出する。 The detection unit 52 includes an image data PA which is data of an image of the detection region AR1 by the light L1A imaged by the image sensor 80 on the light receiving surface 80A and an image of the detection area AR1 by the light L1B imaged by the image sensor 80 on the light receiving surface 80B. The image data PB, which is the data of the above, is acquired. The image data here refers to the data of the image captured by the image sensor 80. Specifically, the image data PA refers to the data of the brightness value for each pixel on the light receiving surface 80A, and can be said to be the data of the intensity value of the reflected light L1A for each position (coordinates) in the detection area AR1. .. The detection unit 52 calculates the reflectance of the light of the first wavelength for each position in the detection region AR1 based on the image data PA, that is, the intensity of the light L1A for each position in the detection region AR1. For example, the detection unit 52 calculates in advance the relationship between the luminance value and the reflectance of the pixels of the image sensor 80, and substitutes the luminance value for each pixel of the image data PA into the relationship between the luminance value and the reflectance. By doing so, the reflectance of the light of the first wavelength for each position in the detection region AR1 is calculated. The relationship between the luminance value of the pixel of the image sensor 80 and the reflectance is, for example, the luminance value of the pixel when the light is irradiated from the irradiation unit 32A to the mirror in advance and the light reflected by the mirror is detected by the image sensor 80. The reflectance for each pixel value may be calculated and obtained with reference to. Further, the image data PB refers to the data of the brightness value for each pixel on the light receiving surface 80B, and can be said to be the data of the intensity value of the reflected light L1B for each position (coordinates) in the detection area AR1. The detection unit 52 calculates the reflectance of the light of the second wavelength for each position in the detection region AR1 based on the image data PB, that is, the intensity of the light L1B for each position in the detection region AR1. For example, the detection unit 52 reflects the light of the second wavelength for each position in the detection region AR1 by substituting the brightness value for each pixel of the image data PB into the relationship between the brightness value calculated in advance and the reflectance. Calculate the rate.

検出部52は、画像データPA、PBに基づき算出した、検出領域AR1における第1波長及び第2波長の光の反射率に基づき、接合部T3の表面T3A(検出領域AR1)における光の反射率を検出する。検出部52は、接合部T3の表面T3Aにおける光の反射率に基づき、接合部T3の表面T3Aにおける光の反射率が異常であるかを判断する。すなわち、検出部52は、部材Tの品質異常として、接合部T3の表面T3Aにおける光の反射率の異常を検出する。言い換えれば、演算装置38は、接合部T3の表面T3Aにおける光の反射率に基づき、第1部材T1と第2部材T2との品質異常を検出できる。ここで、接合部T3は、工具18による撹拌によって、第1部材T1と第2部材T2とが混合されて形成される。接合部T3が、第1部材T1の材料と第2部材T2の材料とが適切に混合されていない場合には、例えば接合部T3の強度が低下してしまう。検出部52は、接合部T3の表面T3Aにおける光の反射率から、接合部T3が、第1部材T1の材料と第2部材T2の材料とが適切に混合されていない状態になっているかを、検出する。 The detection unit 52 determines the reflectance of light on the surface T3A (detection region AR1) of the junction T3 based on the reflectance of light of the first wavelength and the second wavelength in the detection region AR1 calculated based on the image data PA and PB. Is detected. The detection unit 52 determines whether the reflectance of light on the surface T3A of the joint portion T3 is abnormal based on the reflectance of light on the surface T3A of the joint portion T3. That is, the detection unit 52 detects an abnormality in the light reflectance on the surface T3A of the joint portion T3 as a quality abnormality of the member T. In other words, the arithmetic unit 38 can detect a quality abnormality between the first member T1 and the second member T2 based on the reflectance of light on the surface T3A of the joint portion T3. Here, the joint portion T3 is formed by mixing the first member T1 and the second member T2 by stirring with the tool 18. If the material of the first member T1 and the material of the second member T2 are not properly mixed in the joint portion T3, the strength of the joint portion T3 is lowered, for example. From the reflectance of light on the surface T3A of the joint portion T3, the detection unit 52 determines whether the joint portion T3 is in a state where the material of the first member T1 and the material of the second member T2 are not properly mixed. ,To detect.

表面T3Aにおける光の反射率が異常となる原因、言い換えれば、接合部T3において第1部材T1と第2部材T2とが適切に混合されていない状態となる原因としては、第1部材T1と第2部材T2との混ぜ合わせ不良や、第1部材T1及び第2部材T2への入熱不足などが挙げられる。第1部材T1と第2部材T2とは、回転する工具18によって撹拌されて互いに混ぜ合わされて、第1部材T1と第2部材T2との両方が混ぜ合わされた接合部T3が形成される。しかし、例えば工具18の回転が不適切である場合(一例として、工具18の回転数が不足している場合)には、第1部材T1と第2部材T2とが十分に混ぜ合わされない、混ぜ合わせ不良が起こる。混ぜ合わせ不良が起こると、第1部材T1と第2部材T2とが適切に混合されていない状態となる。また、工具18の摩擦熱が十分でない場合(一例として、工具18の送り速度が速すぎる場合)、第1部材T1及び第2部材T2への入熱不足が起こる。入熱不足が起こると、第1部材T1と第2部材T2とが熱により十分に軟化しないため、工具18による撹拌が阻害されて、第1部材T1と第2部材T2とが適切に混合されていない状態となる。以下においては、接合部T3において第1部材T1と第2部材T2とが適切に混合されている状態を、正常混合状態とし、接合部T3において第1部材T1と第2部材T2とが適切に混合されていない状態を、異常混合状態とする。なお、異常混合状態とは、例えば、混合が不適切なため、接合部T3において第1部材T1の含まれる量が少な過ぎたり、第2部材T2の含まれる量が少な過ぎたりする場合を指す。なお、接合部T3は、正常混合状態になっている部分と、異常混合状態になっている部分の両方を含む場合がある。 The cause of the abnormal light reflectance on the surface T3A, in other words, the cause of the first member T1 and the second member T2 not being properly mixed at the joint portion T3 is the first member T1 and the first member T1. Examples include poor mixing with the two members T2 and insufficient heat input to the first member T1 and the second member T2. The first member T1 and the second member T2 are agitated by the rotating tool 18 and mixed with each other to form a joint portion T3 in which both the first member T1 and the second member T2 are mixed. However, for example, when the rotation of the tool 18 is inappropriate (for example, when the rotation speed of the tool 18 is insufficient), the first member T1 and the second member T2 are not sufficiently mixed, or mixed. Defects occur. When a mixing failure occurs, the first member T1 and the second member T2 are not properly mixed. Further, when the frictional heat of the tool 18 is not sufficient (for example, when the feeding speed of the tool 18 is too fast), insufficient heat input to the first member T1 and the second member T2 occurs. When the heat input is insufficient, the first member T1 and the second member T2 are not sufficiently softened by the heat, so that the stirring by the tool 18 is hindered and the first member T1 and the second member T2 are appropriately mixed. It will be in a state where it is not. In the following, the state in which the first member T1 and the second member T2 are appropriately mixed in the joint portion T3 is defined as a normal mixed state, and the first member T1 and the second member T2 are appropriately mixed in the joint portion T3. The unmixed state is defined as an abnormally mixed state. The abnormally mixed state means, for example, a case where the amount of the first member T1 contained in the joint portion T3 is too small or the amount of the second member T2 contained is too small due to improper mixing. .. The joint portion T3 may include both a portion that is in a normal mixed state and a portion that is in an abnormally mixed state.

異常混合状態の接合部T3と正常混合状態の接合部T3とは、第1部材T1と第2部材T2との混合状態が互いに異なる。そのため、異常混合状態の接合部T3の表面T3Aの反射率と、正常混合状態の接合部T3の表面T3Aの反射率とは、異なる。すなわち、混ぜ合わせ不良や入熱不足が起こった場合、言い換えれば異常混合状態になっている場合、接合部T3の表面T3Aの反射率は、正常混合状態の接合部T3の表面T3Aの反射率と、異なる。そのため、検出部52は、検出した接合部T3の反射率を、混ぜ合わせや入熱が適切にされて正常混合状態となっている場合の基準となる反射率と比較することで、混ぜ合わせ不良や入熱不足が起きているか、言い換えれば異常混合状態になっているかを、検出することができる。 The joint portion T3 in the abnormally mixed state and the joint portion T3 in the normally mixed state are different from each other in the mixed state of the first member T1 and the second member T2. Therefore, the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3 in the abnormally mixed state and the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3 in the normally mixed state are different. That is, in the case of poor mixing or insufficient heat input, in other words, in an abnormally mixed state, the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3 is the same as the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3 in the normally mixed state. ,different. Therefore, the detection unit 52 compares the reflectance of the detected joint portion T3 with the reflectance which is a reference when the mixture and heat input are properly mixed and is in a normal mixing state, so that the mixing is defective. It is possible to detect whether there is insufficient heat input or, in other words, an abnormally mixed state.

本実施形態においては、検出部52は、接合部T3の光の反射率として、撮像素子80の画素毎に算出した、第1波長の光L1Aの反射率と第2波長の光L1Bの反射率との比率を算出することで、撮像素子80の各画素に対応する接合部T3の各位置における反射比率を算出する。反射比率とは、検出領域AR1(接合部T3の表面T3A)の位置(後述の単位領域)における第1波長の光L1Aの反射率と、検出領域AR1の同じ位置(同じ単位領域)における第2波長の光L1Bの反射率との、比率である。正常混合状態の検出領域AR1の反射比率と、異常混合状態の検出領域AR1の反射比率とは、異なる値となる。従って、検出部52は、算出した反射比率と、正常混合状態の接合部T3の反射比率の数値を基準として予め設定された反射比率の数値範囲(以降、基準反射比率範囲と称する)とに基づき、反射率に異常があるか、すなわち接合部T3が異常混合状態であるかを、検出することができる。なお、基準反射比率範囲は、任意に設定してよいが、例えば、正常混合状態の接合部T3の反射比率の数値を基準として、予め設定される。 In the present embodiment, the detection unit 52 determines the reflectance of the light L1A of the first wavelength and the reflectance of the light L1B of the second wavelength calculated for each pixel of the image sensor 80 as the reflectance of the light of the junction T3. By calculating the ratio with, the reflectance ratio at each position of the junction T3 corresponding to each pixel of the image sensor 80 is calculated. The reflectance is the reflectance of light L1A of the first wavelength in the position (unit region described later) of the detection region AR1 (surface T3A of the junction T3) and the second in the same position (same unit region) of the detection region AR1. It is a ratio with the reflectance of light L1B of a wavelength. The reflection ratio of the detection region AR1 in the normal mixed state and the reflection ratio of the detection region AR1 in the abnormally mixed state are different values. Therefore, the detection unit 52 is based on the calculated reflection ratio and a numerical range of the reflection ratio (hereinafter referred to as a reference reflection ratio range) set in advance with reference to the numerical value of the reflection ratio of the joint portion T3 in the normally mixed state. , It is possible to detect whether there is an abnormality in the reflectance, that is, whether the joint portion T3 is in an abnormally mixed state. The reference reflection ratio range may be arbitrarily set, but is set in advance based on, for example, the numerical value of the reflection ratio of the joint portion T3 in the normally mixed state.

図9は、光の波長と反射率との関係を示すグラフである。図9は、材料ごとの光の反射率を、光の波長毎に示したグラフである。線分C1と線分C2とは、それぞれ異なる材料についての反射率を示しており、例えば線分C1が第1部材T1の材料(ここではアルミニウム)の反射率であり、線分C2が第2部材T2の材料(ここでは鉄)の反射率である。また、線分C3は、正常混合状態の接合部T3、すなわち、第1部材T1の材料と第2部材T2の材料とが適切に混合された部材の反射率である。線分C1及び線分C2に示すように、材料の反射率は、光の波長に応じて変化し、光の波長に応じた反射率の変化の傾向は、材料毎に、すなわち第1部材T1と第2部材T2とで、異なる。従って、第1波長の光の反射率と第2波長の光の反射率との比率である反射比率は、材料毎に、すなわち第1部材T1と第2部材T2とで、異なる。また、正常混合状態の接合部T3は、第1部材T1の材料と第2部材T2の材料とが混合された部材であるため、第1部材T1単体及び第2部材T2単体に対し、光の波長に応じた反射率の変化の傾向と、反射比率とが、異なる。このように、第1部材T1と第2部材T2と正常混合状態の接合部T3とは、反射比率も互いに異なる。例えば、図9の線分C1で示す第1部材T1における波長λAの光と波長λBの光との反射率の比率と、図9の線分C2で示す第2部材T2における波長λAの光と波長λBの光との反射比率と、図9の線分C3で示す正常混合状態の接合部T3における波長λAの光と波長λBの光との反射比率とは、互いに異なる。 FIG. 9 is a graph showing the relationship between the wavelength of light and the reflectance. FIG. 9 is a graph showing the reflectance of light for each material for each wavelength of light. The line segment C1 and the line segment C2 show the reflectances of different materials. For example, the line segment C1 is the reflectance of the material (aluminum in this case) of the first member T1, and the line segment C2 is the second. It is the reflectance of the material (here, iron) of the member T2. Further, the line segment C3 is the reflectance of the joint portion T3 in the normally mixed state, that is, the member in which the material of the first member T1 and the material of the second member T2 are appropriately mixed. As shown in the line segment C1 and the line segment C2, the reflectance of the material changes according to the wavelength of light, and the tendency of the change in the reflectance according to the wavelength of light varies from material to material, that is, the first member T1. And the second member T2 are different. Therefore, the reflectance, which is the ratio of the reflectance of the light of the first wavelength to the reflectance of the light of the second wavelength, differs for each material, that is, for the first member T1 and the second member T2. Further, since the joint portion T3 in the normally mixed state is a member in which the material of the first member T1 and the material of the second member T2 are mixed, light is emitted from the first member T1 unit and the second member T2 unit. The tendency of the reflectance to change according to the wavelength and the reflectance ratio are different. As described above, the reflection ratios of the first member T1 and the second member T2 and the joint portion T3 in the normally mixed state are also different from each other. For example, the ratio of the reflectance of the light having the wavelength λA in the first member T1 shown by the line C1 in FIG. 9 to the light having the wavelength λB and the light having the wavelength λA in the second member T2 shown by the line C2 in FIG. The reflection ratio of the light of the wavelength λB to the light of the wavelength λB and the reflection ratio of the light of the wavelength λA and the light of the wavelength λB at the junction T3 in the normally mixed state shown by the line segment C3 in FIG. 9 are different from each other.

異常混合状態の接合部T3は、第1部材T1と第2部材T2とが適切に混合されていない状態であるため、第1部材T1が多く含まれる領域又は第2部材T2が多く含まれる領域が多く(広く)、第1部材T1と第2部材T2とが適切に混合された領域(正常混合状態となっている領域)が少なくなっている。そのため、検出部52は、接合部T3の表面T3Aにおいて、例えば正常混合状態の接合部T3の反射比率となっている領域が少ない場合に、接合部T3の反射率が異常であり異常混合状態になっている、と判断することができる。 Since the joint portion T3 in the abnormally mixed state is in a state in which the first member T1 and the second member T2 are not properly mixed, a region containing a large amount of the first member T1 or a region containing a large amount of the second member T2. There are many (wide), and the region where the first member T1 and the second member T2 are appropriately mixed (the region in which the normal mixing state is obtained) is small. Therefore, when the surface T3A of the joint portion T3 has a small region where the reflection ratio of the joint portion T3 is in the normal mixed state, the detection unit 52 has an abnormal reflectance of the joint portion T3 and is in an abnormally mixed state. It can be judged that it has become.

なお、本実施形態において反射率として反射比率を算出する理由は、光の反射率を適切に検出するためである。光の反射率は光が反射する表面の粗さに応じて変化するため、同じ材料の部材同士であっても、表面粗さ(光が反射する表面の粗さ)が異なれば、同じ波長の光(例えば第1波長の光)の反射率が異なる。そのため、1種類の波長の光(例えば第1波長の光)の反射率に基づき、反射率の異常を判定すると、反射率に、材料の影響に加え、表面粗さの影響も加味されてしまい、異常混合状態(言い換えると、正常混合状態)であるかの検出精度が低下するおそれがある。一方、同じ材料の部材同士は、表面粗さが異なる部材同士であっても、異なる波長の光の反射率同士の比率(すなわち第1波長の光の反射率と第2波長の光の反射率との反射比率)については、一定となる。従って、本実施形態のように異なる波長の光同士の反射比率を反射率として用いることで、反射率から、表面粗さの影響を除去して材料の影響を適切に抽出することが可能となるため、異常混合状態であるかを適切に判断できる。ただし、反射率として反射比率を算出することは必須ではなく、後述の変形例で説明するように、例えば、1種類の波長の光の反射率に基づき、反射率の異常を検出してもよい。 The reason for calculating the reflectance ratio as the reflectance in the present embodiment is to appropriately detect the reflectance of light. Since the reflectance of light changes according to the roughness of the surface on which light is reflected, even if the members are made of the same material, if the surface roughness (roughness of the surface on which light is reflected) is different, the wavelength is the same. The reflectance of light (for example, light of the first wavelength) is different. Therefore, when the reflectance abnormality is determined based on the reflectance of light of one type of wavelength (for example, light of the first wavelength), the influence of the surface roughness is added to the reflectance in addition to the influence of the material. , There is a risk that the detection accuracy of whether it is in an abnormally mixed state (in other words, a normal mixed state) will decrease. On the other hand, members of the same material have a ratio of light reflectances of different wavelengths (that is, light reflectance of the first wavelength and light reflectance of the second wavelength) even if the members have different surface roughness. (Reflection ratio with) is constant. Therefore, by using the reflection ratios of light having different wavelengths as the reflectance as in the present embodiment, it is possible to remove the influence of the surface roughness from the reflectance and appropriately extract the influence of the material. Therefore, it can be appropriately determined whether or not the state is abnormally mixed. However, it is not essential to calculate the reflectance as the reflectance, and as will be described in a modified example described later, for example, an abnormality in the reflectance may be detected based on the reflectance of light of one type of wavelength. ..

以下に、検出領域AR1における光の反射率の異常判定のフローを説明する。図10は、第1実施形態に係る反射率の異常判断方法を説明するフローチャートである。図10に示すように、検出部52は、撮像素子80が受光面80Aで撮像した光L1A(第1波長の光)による検出領域AR1の像のデータである画像データPAと、撮像素子80が受光面80Bで撮像した光L1B(第2波長の光)による検出領域AR1の像のデータである画像データPBと、を取得する(ステップS10)。そして、検出部52は、画像データPA、PBに基づき、撮像素子80の画素毎に、検出領域AR1の反射比率を検出する(ステップS12)。ここで、検出領域AR1をマトリクス状に区分した場合の1つの領域を、検出領域AR1の単位領域とする。検出領域AR1の単位領域の数及び配列は、撮像素子80の受光面80Aと受光面80Bにおける画素の数及び配列と一致する。すなわち、受光面80Aにおける画素の位置(座標)と、受光面80Bにおける画素の位置(座標)は、それぞれ、検出領域AR1の単位領域の位置(座標)に対応している。検出部52は、画像データPA、すなわち受光面80Aの画素毎の輝度値に基づき、受光面80Aの画素毎に、すなわち検出領域AR1の単位領域毎に、第1波長の光の反射率を、算出する。同様に、検出部52は、画像データPB、すなわち受光面80Bの画素毎の輝度値に基づき、受光面80Bの画素毎に、すなわち検出領域AR1の単位領域毎に、第2波長の光の反射率を、算出する。そして、検出部52は、互いに同じ位置の画素(単位領域)における第1波長の光の反射率と第2波長の光の反射率との比率を、反射比率として算出する。検出部52は、撮像素子80の画素毎に、すなわち検出領域AR1の単位領域毎に、反射比率を算出する。 The flow of determining the abnormality of the light reflectance in the detection region AR1 will be described below. FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for determining an abnormality in reflectance according to the first embodiment. As shown in FIG. 10, the detection unit 52 includes an image data PA which is data of an image of the detection region AR1 by the light L1A (light of the first wavelength) imaged by the image sensor 80 on the light receiving surface 80A, and the image sensor 80. The image data PB, which is the data of the image of the detection region AR1 by the light L1B (light of the second wavelength) captured by the light receiving surface 80B, is acquired (step S10). Then, the detection unit 52 detects the reflection ratio of the detection region AR1 for each pixel of the image sensor 80 based on the image data PA and PB (step S12). Here, one region when the detection region AR1 is divided into a matrix is used as a unit region of the detection region AR1. The number and arrangement of the unit regions of the detection region AR1 match the number and arrangement of pixels on the light receiving surface 80A and the light receiving surface 80B of the image sensor 80. That is, the positions (coordinates) of the pixels on the light receiving surface 80A and the positions (coordinates) of the pixels on the light receiving surface 80B correspond to the positions (coordinates) of the unit area of the detection area AR1, respectively. Based on the image data PA, that is, the brightness value of each pixel of the light receiving surface 80A, the detection unit 52 determines the reflectance of the light of the first wavelength for each pixel of the light receiving surface 80A, that is, for each unit area of the detection area AR1. calculate. Similarly, the detection unit 52 reflects light of the second wavelength for each pixel of the light receiving surface 80B, that is, for each unit area of the detection region AR1, based on the image data PB, that is, the brightness value for each pixel of the light receiving surface 80B. Calculate the rate. Then, the detection unit 52 calculates the ratio of the reflectance of the light of the first wavelength and the reflectance of the light of the second wavelength in the pixels (unit regions) at the same positions as the reflection ratio. The detection unit 52 calculates the reflection ratio for each pixel of the image sensor 80, that is, for each unit area of the detection area AR1.

そして、検出部52は、画素毎に算出した反射比率のそれぞれについて、予め設定した基準反射比率範囲の範囲外にあるかを判断する。具体的には、検出部52は、算出した反射比率を、基準反射比率範囲、第1部材反射比率範囲、及び第2部材反射比率範囲と比較する。ここで、第1部材反射比率範囲は、第1部材T1の反射比率の数値を基準として予め設定される反射比率の数値範囲であり、本実施形態では、基準反射比率範囲より値が大きい数値範囲となる。第2部材反射比率範囲は、第2部材T2の反射比率の数値を基準として予め設定される反射比率の数値範囲であり、本実施形態では、基準反射比率範囲より値が小さい数値範囲となる。検出部52は、画素(検出領域AR1の単位領域)について算出した反射比率が、基準反射比率範囲、第1部材反射比率範囲、及び第2部材反射比率範囲のいずれの範囲内にあるかを判断する。検出部52は、算出した反射比率が基準反射比率範囲の範囲内にある場合は、その画素に対応する単位領域が、正常混合状態の領域である、言い換えれば、第1部材T1と第2部材T2とが適切に混合された領域であると判断する。検出部52は、算出した反射比率が基準反射比率範囲の範囲外であって、第1部材反射比率範囲の範囲内である場合(ここでは算出した反射比率が基準反射比率範囲より大きい値である場合)は、その画素に対応する単位領域が、異常混合状態の領域であり、第1部材T1が多い領域になっていると判断する。検出部52は、算出した反射比率が基準反射比率範囲の範囲外であって、第2部材反射比率範囲の範囲内である場合(ここでは算出した反射比率が基準反射比率範囲より小さい値である場合)は、その画素に対応する単位領域が、異常混合状態の領域であり、第2部材T2が多い領域になっていると判断する。 Then, the detection unit 52 determines whether or not each of the reflection ratios calculated for each pixel is outside the range of the preset reference reflection ratio range. Specifically, the detection unit 52 compares the calculated reflection ratio with the reference reflection ratio range, the first member reflection ratio range, and the second member reflection ratio range. Here, the first member reflection ratio range is a numerical range of the reflection ratio preset with reference to the numerical value of the reflection ratio of the first member T1, and in the present embodiment, the numerical range having a value larger than the reference reflection ratio range. It becomes. The second member reflection ratio range is a numerical range of the reflection ratio preset with reference to the numerical value of the reflection ratio of the second member T2, and in the present embodiment, the value is smaller than the reference reflection ratio range. The detection unit 52 determines whether the reflection ratio calculated for the pixel (unit area of the detection area AR1) is within the reference reflection ratio range, the first member reflection ratio range, or the second member reflection ratio range. To do. When the calculated reflection ratio is within the range of the reference reflection ratio range, the detection unit 52 indicates that the unit region corresponding to the pixel is the region in the normal mixed state, in other words, the first member T1 and the second member. It is determined that T2 is an appropriately mixed region. When the calculated reflection ratio is outside the range of the reference reflection ratio range and is within the range of the first member reflection ratio range (here, the calculated reflection ratio is a value larger than the reference reflection ratio range). In the case), it is determined that the unit region corresponding to the pixel is the region in the abnormally mixed state and is the region in which the first member T1 is abundant. When the calculated reflection ratio is outside the range of the reference reflection ratio range and is within the range of the second member reflection ratio range (here, the calculated reflection ratio is smaller than the reference reflection ratio range). In the case), it is determined that the unit region corresponding to the pixel is the region in the abnormally mixed state and is the region in which the second member T2 is abundant.

このように、検出部52は、画素(単位領域)毎に、正常混合状態の領域であるか、第1部材T1が多い領域であるか、第2部材T2が多い領域であるかを判断する。ただし、検出部52は、第1部材T1が多い領域であるか、第2部材T2が多い領域であるかについては判定しなくてよく、正常混合状態の領域であるか異常混合状態であるかを、画素毎に判断してよい。この場合、検出部52は、算出した反射比率が基準反射比率範囲の範囲内にある場合は、その画素に対応する単位領域が、正常混合状態の領域であると判断し、算出した反射比率が基準反射比率範囲の範囲外にある場合は、その画素に対応する単位領域が、異常混合状態の領域であると判断する。 In this way, the detection unit 52 determines for each pixel (unit area) whether it is a region in a normal mixed state, a region having a large number of first member T1, or a region having a large number of second member T2. .. However, the detection unit 52 does not have to determine whether it is a region having a large number of the first member T1 or a region having a large number of the second member T2, and whether it is a region in a normal mixed state or a region in an abnormal mixed state. May be determined for each pixel. In this case, when the calculated reflection ratio is within the range of the reference reflection ratio range, the detection unit 52 determines that the unit region corresponding to the pixel is the region in the normal mixed state, and the calculated reflection ratio is calculated. If it is outside the range of the reference reflection ratio range, it is determined that the unit region corresponding to the pixel is the region in the abnormally mixed state.

検出部52は、算出した反射比率が基準反射比率範囲の範囲外にある画素(単位領域)の数が、言い換えれば異常混合状態であると判断された画素の数が、予め定めた閾値(以降、第1反射率閾値と称する)以上であるかを判断する(ステップS14)。ここでの第1反射率閾値は、任意に設定してよいが、例えば、算出した反射比率が基準反射比率範囲の範囲内となる画素の数が第1反射率閾値以上となった場合に、検出領域AR1において異常混合状態となっている領域が多く(広く)なって第1部材T1と第2部材T2との混合が適切に行われていない可能性が高くなることを基準として、設定してよい。 In the detection unit 52, the number of pixels (unit area) whose calculated reflectance ratio is outside the range of the reference reflectance ratio range, in other words, the number of pixels determined to be in an abnormally mixed state, is a predetermined threshold value (hereinafter). , It is determined whether it is equal to or higher than the first reflectance threshold (referred to as the first reflectance threshold value) (step S14). The first reflectance threshold value here may be set arbitrarily, but for example, when the number of pixels whose calculated reflectance ratio is within the range of the reference reflectance ratio range is equal to or greater than the first reflectance threshold value. It is set based on the fact that the region in the abnormally mixed state in the detection region AR1 becomes large (wide) and there is a high possibility that the first member T1 and the second member T2 are not properly mixed. You can.

算出した反射比率が基準反射比率範囲の範囲外にある画素(単位領域)の数が、第1反射率閾値以上である場合(ステップS14;Yes)、検出部52は、部材Tの品質異常が生じている、より詳しくは、検出領域AR1における反射率が、すなわち接合部T3の表面T3Aの反射率が、異常であると判断する(ステップS16)。一方、算出した反射比率が基準反射比率範囲の範囲外にある画素(単位領域)の数が、第1反射率閾値以上でない場合(ステップS14;No)、検出部52は、検出領域AR1における反射率が、すなわち接合部T3の表面T3Aの反射率が、正常である(異常でない)と判断する(ステップS18)。検出部52は、このようにして、検出領域AR1における光の反射率を検出して、反射率の異常を検出する。 When the number of pixels (unit area) whose calculated reflectance ratio is outside the range of the reference reflectance ratio range is equal to or greater than the first reflectance threshold value (step S14; Yes), the detection unit 52 has a quality abnormality of the member T. More specifically, it is determined that the reflectance in the detection region AR1, that is, the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3, is abnormal (step S16). On the other hand, when the number of pixels (unit regions) whose calculated reflectance ratio is outside the range of the reference reflectance ratio range is not equal to or greater than the first reflectance threshold value (step S14; No), the detection unit 52 reflects in the detection region AR1. It is determined that the rate, that is, the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3 is normal (not abnormal) (step S18). In this way, the detection unit 52 detects the reflectance of light in the detection region AR1 and detects an abnormality in the reflectance.

なお、検出部52は、ステップS12において、算出した反射比率が基準反射比率範囲の範囲内にある画素(単位領域)の座標が、連続しているか(画素が隣り合うか)を判断してもよい。そして、検出部52は、ステップS14において、反射比率が基準反射比率範囲の範囲内にあって座標が連続する画素の数が、第1反射率閾値以上である場合(反射比率が基準反射比率範囲の範囲外となる画素が第1反射率閾値以上連続する場合)に、検出領域AR1の反射率が異常と判断してもよい。言い換えれば、検出部52は、検出領域AR1内で異常混合状態と判断した領域が所定広さ以上広い場合に、検出領域AR1の反射率が異常と判断してもよい。 In addition, even if the detection unit 52 determines in step S12 whether the coordinates of the pixels (unit area) whose calculated reflection ratio is within the range of the reference reflection ratio range are continuous (whether the pixels are adjacent to each other). Good. Then, in step S14, the detection unit 52 determines that the number of pixels whose reflectance is within the range of the reference reflectance range and whose coordinates are continuous is equal to or greater than the first reflectance threshold (the reflectance is the reference reflectance range). The reflectance of the detection region AR1 may be determined to be abnormal when the pixels outside the range of 1 are continuous for the first reflectance threshold value or more). In other words, the detection unit 52 may determine that the reflectance of the detection area AR1 is abnormal when the area determined to be in the abnormally mixed state in the detection area AR1 is wider than a predetermined area.

また、本実施形態では、検出領域AR1(接合部T3)の反射比率を算出し、検出領域AR1の反射比率に基づき、検出領域AR1の反射率の異常を検出しているが、それに限られない。例えば、検出部52は、画像データPA、PBにおける画素の輝度値の比率に基づき、すなわち、第1波長の光L1Aを受光した際の画素の輝度値と第2波長の光L1Bを受光した際の画素の輝度値との比率に基づき、検出領域AR1の反射率の異常を検出してよい。この場合、第1波長の光L1Aを受光した際の画素の輝度値と第2波長の光L1Bを受光した際の画素の輝度値との比率(以下輝度比率と記載)と、部材の種類とを予め対応付けておく。すなわち、検出部52は、正常混合状態の領域における輝度比率の数値範囲と、第1部材T1が多い領域における輝度比率の数値範囲と、第2部材T2が多い領域における輝度比率の数値範囲とを、予め取得しておく。そして、算出した輝度比率が、正常混合状態の領域における輝度比率の数値範囲の範囲内にある場合は、その画素に対応する単位領域が、正常混合状態の領域であると判断する。また、算出した輝度比率が、正常混合状態の領域における輝度比率の数値範囲の範囲外である場合は、その画素に対応する単位領域が、異常混合状態の領域であると判断する。さらに言えば、算出した輝度比率が、第1部材T1が多い領域における輝度比率の数値範囲の範囲内にある場合は、その画素に対応する単位領域が、第1部材T1が多い領域であると判断する。さらに言えば、算出した輝度比率が、第2部材T2が多い領域における輝度比率の数値範囲の範囲内にある場合は、その画素に対応する単位領域が、第2部材T2が多い領域であると判断する。 Further, in the present embodiment, the reflectance ratio of the detection region AR1 (joint portion T3) is calculated, and an abnormality in the reflectance of the detection region AR1 is detected based on the reflection ratio of the detection region AR1, but the present invention is not limited to this. .. For example, the detection unit 52 is based on the ratio of the luminance values of the pixels in the image data PA and PB, that is, when the luminance value of the pixel when the light L1A of the first wavelength is received and the light L1B of the second wavelength are received. An abnormality in the reflectance of the detection area AR1 may be detected based on the ratio to the brightness value of the pixel. In this case, the ratio of the brightness value of the pixel when receiving the light L1A of the first wavelength to the brightness value of the pixel when receiving the light L1B of the second wavelength (hereinafter referred to as the brightness ratio), and the type of the member. Are associated in advance. That is, the detection unit 52 sets the numerical range of the luminance ratio in the region in the normal mixed state, the numerical range of the luminance ratio in the region where the first member T1 is abundant, and the numerical range of the luminance ratio in the region where the second member T2 is abundant. , Get it in advance. Then, when the calculated luminance ratio is within the range of the numerical range of the luminance ratio in the region of the normal mixed state, it is determined that the unit region corresponding to the pixel is the region of the normal mixed state. If the calculated luminance ratio is outside the numerical range of the luminance ratio in the region of the normal mixed state, it is determined that the unit region corresponding to the pixel is the region of the abnormally mixed state. Furthermore, when the calculated luminance ratio is within the numerical range of the luminance ratio in the region where the first member T1 is abundant, the unit region corresponding to the pixel is the region where the first member T1 is abundant. to decide. Furthermore, when the calculated luminance ratio is within the numerical range of the luminance ratio in the region where the second member T2 is abundant, the unit region corresponding to the pixel is the region where the second member T2 is abundant. to decide.

次に、検出部52による、開口とバリと加工パスとの検出について説明する。検出部52は、第2撮像部34Bが撮像した画像データPに基づき、開口とバリと加工パスとを検出する。図6及び図7に示すように、第2撮像部34Bは、撮像領域R2の範囲内で、部材Tの表面TAの少なくとも一部と、工具18の少なくとも一部とを撮像する。撮像領域R2は、第2撮像部34Bの撮像領域であり、言い換えれば第2撮像部34Bによって撮像される範囲である。撮像領域R2は、部材Tの表面TAの少なくとも一部の領域と、工具18の表面の少なくとも一部の領域とに、重なる。本実施形態では、撮像領域R2は、第1部材T1の表面T1Aの少なくとも一部の領域と、第2部材T2の表面T2Aの少なくとも一部の領域と、接合部T3の表面T3Aの少なくとも一部の領域と、工具18の表面の少なくとも一部の領域とに、重なる。 Next, the detection of the opening, the burr, and the processing path by the detection unit 52 will be described. The detection unit 52 detects openings, burrs, and processing paths based on the image data P captured by the second imaging unit 34B. As shown in FIGS. 6 and 7, the second imaging unit 34B images at least a part of the surface TA of the member T and at least a part of the tool 18 within the range of the imaging region R2. The image pickup area R2 is an image pickup area of the second image pickup unit 34B, in other words, a range of images taken by the second image pickup unit 34B. The imaging region R2 overlaps at least a part of the surface TA of the member T and at least a part of the surface of the tool 18. In the present embodiment, the imaging region R2 is at least a part of the surface T1A of the first member T1, at least a part of the surface T2A of the second member T2, and at least a part of the surface T3A of the joint portion T3. Overlaps the area of the tool 18 with at least a portion of the surface of the tool 18.

以下、部材Tの表面TA及び工具18の表面の撮像領域R2と重なる領域を、検出領域AR2と記載する。第2撮像部34Bは、検出領域AR2の像を撮像する。ここで一例として、第2撮像部34Bは、太陽から出射された自然光や蛍光灯(例えば工場内の蛍光灯)などにより、検出領域AR2の像を撮像する。なお、例えば後述の変形例に示すように、検出領域AR2に向けて可視光等の光を投影する光源部(照射部)を設けてもよい。ここで、本実施形態においては、図7に示すように、検出領域AR2は、第1撮像部34Aの検出領域AR1及び照射部32Aの照射領域AR0と、少なくとも一部で重なる。従って、第2撮像部34Bには、照射部32Aの光の照射により照射領域AR0で反射した光L1ABも入射する。それに対し、本実施形態に係る第2撮像部34Bは、入射する光L1ABを遮断することで、撮像素子に、光L1ABを除いた検出領域AR2の像を撮像させる。以下、具体的に説明する。 Hereinafter, the region overlapping the surface TA of the member T and the imaging region R2 on the surface of the tool 18 will be referred to as a detection region AR2. The second imaging unit 34B captures an image of the detection region AR2. Here, as an example, the second imaging unit 34B images an image of the detection region AR2 with natural light emitted from the sun, a fluorescent lamp (for example, a fluorescent lamp in a factory), or the like. For example, as shown in a modified example described later, a light source unit (irradiation unit) that projects light such as visible light toward the detection region AR2 may be provided. Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the detection region AR2 partially overlaps the detection region AR1 of the first imaging unit 34A and the irradiation region AR0 of the irradiation unit 32A. Therefore, the light L1AB reflected by the irradiation region AR0 due to the irradiation of the light of the irradiation unit 32A is also incident on the second imaging unit 34B. On the other hand, the second image pickup unit 34B according to the present embodiment blocks the incident light L1AB to cause the image pickup device to take an image of the detection region AR2 excluding the light L1AB. Hereinafter, a specific description will be given.

図11は、第1実施形態に係る第2撮像部の模式図である。図11に示すように、第2撮像部34Bは、レンズ90と、フィルタ92と、レンズ94と、撮像素子96とを備える。レンズ90には、検出領域AR2からの光L2ABが入射する。光L2ABは、本実施形態では、検出領域AR2からの光(自然光や蛍光灯等の光)と、照射部32Aから照射されて検出領域AR2で反射された光L1ABとが、重ね合わされた光である。レンズ90は、入射した光L2ABをコリメートして出射する。フィルタ92は、レンズ90から出射された光L2ABから、光L1ABの成分の光、すなわち第1波長と第2波長の光を吸収するバリアフィルタである。例えば、フィルタ92は、光L2ABのうち、光L1ABの波長の光(第1波長と第2波長の光)を吸収又は反射し、光L1AB以外の波長の光を、光L2として透過する。すなわち、光L2は、検出領域AR2で反射されてレンズ90に入射した光L2ABのうち、光L1ABの波長の光を除いた光である。レンズ94は、フィルタ92からの光L2が入射する。レンズ94は、フィルタ92からの光L2を集光して出射する。撮像素子96は、レンズ94から出射された光L2を受光して、光L2による検出領域AR2の像を撮像する。 FIG. 11 is a schematic view of a second imaging unit according to the first embodiment. As shown in FIG. 11, the second image pickup unit 34B includes a lens 90, a filter 92, a lens 94, and an image pickup element 96. Light L2AB from the detection region AR2 is incident on the lens 90. In the present embodiment, the light L2AB is light obtained by superimposing the light from the detection region AR2 (light such as natural light or fluorescent lamp) and the light L1AB irradiated from the irradiation unit 32A and reflected in the detection region AR2. is there. The lens 90 collimates the incident light L2AB and emits it. The filter 92 is a barrier filter that absorbs the light of the component of the light L1AB, that is, the light of the first wavelength and the light of the second wavelength, from the light L2AB emitted from the lens 90. For example, the filter 92 absorbs or reflects light having a wavelength of light L1AB (light having a first wavelength and a second wavelength) among light L2AB, and transmits light having a wavelength other than light L1AB as light L2. That is, the light L2 is the light obtained by excluding the light having the wavelength of the light L1AB from the light L2AB reflected by the detection region AR2 and incident on the lens 90. Light L2 from the filter 92 is incident on the lens 94. The lens 94 collects and emits the light L2 from the filter 92. The image sensor 96 receives the light L2 emitted from the lens 94 and captures an image of the detection region AR2 by the light L2.

第2撮像部34Bは、このようにして検出領域AR2の撮像を行う。検出部52は、第2撮像部34Bが撮像した検出領域AR2の像から、より具体的には、第2撮像部34Bが撮像した画像データPから、開口とバリと加工パスとを検出する。画像データPは、撮像素子96における画素毎の輝度値のデータを指し、検出領域AR2の単位領域毎の、反射した光L2の強度の値のデータであるといえる。なお、検出領域AR2の単位領域は、検出領域AR2をマトリクス状に区分した場合の1つの領域を指し、単位領域の数及び配列は、撮像素子96における画素の数及び配列と一致する。 The second imaging unit 34B images the detection region AR2 in this way. The detection unit 52 detects openings, burrs, and processing paths from the image of the detection region AR2 captured by the second imaging unit 34B, and more specifically from the image data P captured by the second imaging unit 34B. The image data P refers to the data of the brightness value for each pixel in the image sensor 96, and can be said to be the data of the intensity value of the reflected light L2 for each unit area of the detection area AR2. The unit area of the detection area AR2 refers to one area when the detection area AR2 is divided into a matrix, and the number and arrangement of the unit areas match the number and arrangement of pixels in the image sensor 96.

図12は、開口とバリと加工パスとを説明するための模式図である。第1部材T1と第2部材T2とが適切に接合されない場合、例えば図12に示すように、接合部T3の表面T3Aに、開口F1が形成される場合がある。開口F1が形成されると強度低下のおそれなどが生じるため、開口F1の形成は、品質異常であるといえる。開口F1は、接合部T3の表面T3Aに開口する開空孔である。開口F1は、溝状欠陥として、送り方向(Y軸方向)に沿って長い溝状に形成される場合がある。このような開口F1は、第1部材T1及び第2部材T2への入熱不足などが原因で形成される。入熱不足が起こると、第1部材T1と第2部材T2とが熱により十分に軟化しないため、工具18による撹拌が阻害されて、プローブ22の挿入で形成された空間に第1部材T1と第2部材T2とが入り込まずに空間のまま残ってしまい、開口F1が形成される場合がある。 FIG. 12 is a schematic view for explaining an opening, a burr, and a processing path. When the first member T1 and the second member T2 are not properly joined, an opening F1 may be formed on the surface T3A of the joint portion T3, for example, as shown in FIG. It can be said that the formation of the opening F1 is a quality abnormality because the formation of the opening F1 may cause a decrease in strength. The opening F1 is an opening hole that opens in the surface T3A of the joint portion T3. The opening F1 may be formed in a long groove shape along the feed direction (Y-axis direction) as a groove-like defect. Such an opening F1 is formed due to insufficient heat input to the first member T1 and the second member T2. When the heat input is insufficient, the first member T1 and the second member T2 are not sufficiently softened by the heat, so that the stirring by the tool 18 is hindered and the first member T1 and the space formed by the insertion of the probe 22 are filled with the first member T1. The opening F1 may be formed because the second member T2 does not enter and remains as a space.

検出部52は、第2撮像部34Bの画像データPに基づき、接合部T3の表面T3Aの検出領域AR2に重なる領域に、開口F1が形成されているかを検出する。開口F1は、接合部T3の表面T3Aに形成されており、開口F1の底面は、接合部T3の表面T3Aよりも接合部T3の内部側(−Z軸方向側)に位置する。従って、接合部T3への光(自然光や蛍光灯等の光)は、開口F1の周囲の接合部T3の表面T3Aに遮られて開口F1の底面に到達しなかったり、開口F1の底面に到達したとしても、底面からの反射光が開口F1の側面などに遮られたりする。そのため、接合部T3の表面T3Aでの開口F1が形成される領域から第2撮像部34Bに向かう反射光は、強度が低くなり、画像データPにおいて開口F1に対応する位置の画素は、開口F1が形成されていない位置に対応する画素よりも、輝度値が低くなる。そのため、検出部52は、接合部T3の表面T3Aに対応する位置の画素のうち、輝度値が低い画素を検出することで、開口F1の有無を検出できる。 Based on the image data P of the second imaging unit 34B, the detection unit 52 detects whether the opening F1 is formed in the region overlapping the detection region AR2 of the surface T3A of the joint portion T3. The opening F1 is formed on the surface T3A of the joint portion T3, and the bottom surface of the opening F1 is located on the inner side (−Z axis direction side) of the joint portion T3 with respect to the surface T3A of the joint portion T3. Therefore, the light to the joint portion T3 (natural light, light from a fluorescent lamp, etc.) is blocked by the surface T3A of the joint portion T3 around the opening F1 and does not reach the bottom surface of the opening F1 or reaches the bottom surface of the opening F1. Even if this is done, the reflected light from the bottom surface may be blocked by the side surface of the opening F1 or the like. Therefore, the intensity of the reflected light from the region where the opening F1 is formed on the surface T3A of the joint portion T3 toward the second imaging unit 34B becomes low, and the pixel at the position corresponding to the opening F1 in the image data P is the opening F1. The brightness value is lower than that of the pixel corresponding to the position where is not formed. Therefore, the detection unit 52 can detect the presence or absence of the opening F1 by detecting the pixels having a low brightness value among the pixels at the positions corresponding to the surface T3A of the joint portion T3.

検出部52による開口F1の検出方法について、より詳細に説明する。図13は、開口の検出方法を説明するフローチャートである。図13に示すように、検出部52は、第2撮像部34Bが撮像した画像データPを取得して、撮像素子96の画素毎の輝度値を取得する(ステップS20)。検出部52は、撮像素子96の画素のうち、輝度値が所定値以下となる低輝度画素を検出する(ステップS22)。ここでの所定値は、任意に設定してよいが、例えば、開口が形成されている程度に低い輝度値として設定してよい。この場合、品質異常の対象となる開口の像を撮像した結果(画素の輝度値)に基づいて、予め所定値を求めておく。 The method of detecting the opening F1 by the detection unit 52 will be described in more detail. FIG. 13 is a flowchart illustrating a method of detecting an opening. As shown in FIG. 13, the detection unit 52 acquires the image data P imaged by the second image pickup unit 34B, and acquires the brightness value for each pixel of the image pickup element 96 (step S20). The detection unit 52 detects low-luminance pixels whose brightness value is equal to or less than a predetermined value among the pixels of the image sensor 96 (step S22). The predetermined value here may be set arbitrarily, but for example, it may be set as a low brightness value to the extent that an opening is formed. In this case, a predetermined value is obtained in advance based on the result (brightness value of the pixel) of imaging the image of the aperture that is the target of the quality abnormality.

低輝度画素を検出したら、検出部52は、接合部T3の表面T3Aに対応する位置の画素に、連続して、閾値(以降、第1開口閾値と称する)以上隣り合う低輝度画素が含まれるかを判断する(ステップS24)。検出部52は、接合部T3の表面T3Aに対応する位置の低輝度画素を抽出する。そして、接合部T3の表面T3Aに対応する位置の低輝度画素の座標が、第1開口閾値以上隣り合っているかを判断する。第1開口閾値は、任意に設定されてよいが、例えば開口F1が形成されると判断できる数として設定してよい。この場合、第1開口閾値は、品質異常の対象となる開口の像を撮像した結果に基づいて、連続して隣り合う低輝度画素から成る画像が開口を表す細長い形状となるように予め求めておく。接合部T3の表面T3Aに対応する位置の低輝度画素が、第1開口閾値以上隣り合っていれば、検出部52は、接合部T3の表面T3Aに対応する位置の画素に、連続して第1開口閾値以上隣り合う低輝度画素が含まれると判断する。検出部52は、接合部T3の表面T3Aに対応する位置の画素に、連続して第1開口閾値以上隣り合う低輝度画素が含まれると判断したら(ステップS24;Yes)、部材Tの品質異常が生じている、より詳しくは、接合部T3に開口F1が形成されていると判断する(ステップS26)。また、検出部52は、接合部T3の表面T3Aに対応する位置の画素に、連続して第1開口閾値以上隣り合う低輝度画素が含まれないと判断したら(ステップS24;No)、接合部T3に開口F1が形成されてないと判断する(ステップS28)。連続して第1開口閾値以上隣り合う低輝度画素を、開口F1であると判断することで、例えば小さな異物やショットノイズなどで第1開口閾値より少ない画素の輝度が低い場合に、開口F1であると誤検出されることを抑制できる。 When the low-luminance pixel is detected, the detection unit 52 includes the pixels at the position corresponding to the surface T3A of the joint portion T3, which are consecutively adjacent to each other by a threshold value (hereinafter referred to as a first aperture threshold value) or more. (Step S24). The detection unit 52 extracts low-luminance pixels at positions corresponding to the surface T3A of the joint portion T3. Then, it is determined whether the coordinates of the low-luminance pixels at the positions corresponding to the surface T3A of the joint portion T3 are adjacent to each other by the first opening threshold value or more. The first opening threshold value may be set arbitrarily, but for example, it may be set as a number at which it can be determined that the opening F1 is formed. In this case, the first aperture threshold is determined in advance based on the result of imaging the image of the aperture that is the target of the quality abnormality so that the image consisting of continuously adjacent low-luminance pixels has an elongated shape representing the aperture. deep. If the low-luminance pixels at the positions corresponding to the surface T3A of the joint portion T3 are adjacent to each other by the first opening threshold value or more, the detection unit 52 is continuously connected to the pixels at the positions corresponding to the surface T3A of the joint portion T3. It is determined that low-luminance pixels adjacent to each other by one aperture threshold value or more are included. When the detection unit 52 determines that the pixels at the positions corresponding to the surface T3A of the joint portion T3 include low-luminance pixels that are consecutively adjacent to each other by the first opening threshold value or more (step S24; Yes), the quality abnormality of the member T is abnormal. More specifically, it is determined that the opening F1 is formed in the joint portion T3 (step S26). Further, when the detection unit 52 determines that the pixels at the positions corresponding to the surface T3A of the joint portion T3 do not continuously include the low-luminance pixels adjacent to each other by the first opening threshold value or more (step S24; No), the joint portion 52 It is determined that the opening F1 is not formed in T3 (step S28). By determining that low-luminance pixels that are continuously adjacent to each other at the first opening threshold value or higher are the aperture F1, when the brightness of pixels less than the first aperture threshold value is low due to, for example, a small foreign object or shot noise, the opening F1 is used. It is possible to suppress false detection if there is.

なお、検出部52は、撮像素子96に含まれる画素のうち、どの画素が接合部T3の表面T3Aの位置に対応する画素であるかの情報を、予め設定している。第2撮像部34Bは、例えば、接合時において、第2撮像部34Bの撮像方向における部材Tの表面TAとの間の距離が、一定に保たれている。従って、接合時における部材Tの表面TA上の単位領域の位置(座標)と、第2撮像部34Bの画素の位置(座標)との関係は固定されるので、例えばキャリブレーションにおいて、適切に接合された部材Tの画像データから、どの画素が接合部T3の表面T3Aの位置に対応する画素であるかを、予め設定できる。また、検出部52は、どの画素が表面T3Aの位置に対応する画素であるかを予め設定することなく、第2撮像部34Bが撮像した画像データPを解析して、どの画素が表面T3Aの位置に対応する画素であるかを検出してもよい。 The detection unit 52 presets information on which of the pixels included in the image sensor 96 is the pixel corresponding to the position of the surface T3A of the junction T3. For example, at the time of joining, the distance between the second imaging unit 34B and the surface TA of the member T in the imaging direction of the second imaging unit 34B is kept constant. Therefore, the relationship between the position (coordinates) of the unit region on the surface TA of the member T at the time of joining and the position (coordinates) of the pixels of the second imaging unit 34B is fixed. From the image data of the member T, which pixel corresponds to the position of the surface T3A of the joint portion T3 can be set in advance. Further, the detection unit 52 analyzes the image data P captured by the second imaging unit 34B without setting in advance which pixel corresponds to the position of the surface T3A, and which pixel is the surface T3A. It may be detected whether the pixel corresponds to the position.

次に、バリF2の検出について説明する。検出部52は、部材Tの品質異常として、バリF2を検出する。バリは、第1部材T1及び第2部材T2への入熱過多が原因で起こる。入熱過多は、工具18の摩擦熱が高すぎる場合に起こる。入熱過多が起こると、例えば第1部材T1と第2部材T2とが融点近くまで加熱されてしまい、部材T、より詳しくは接合部T3の、金属組織が成長して粗大化してしまう。金属組織が粗大化すると、金属組織の界面を起点として破損(つまり、第1部材T1と第2部材T2の接合界面における破断)し易くなる。 Next, the detection of the burr F2 will be described. The detection unit 52 detects the burr F2 as a quality abnormality of the member T. Burr is caused by excessive heat input to the first member T1 and the second member T2. Excessive heat input occurs when the frictional heat of the tool 18 is too high. When excessive heat input occurs, for example, the first member T1 and the second member T2 are heated to near the melting point, and the metal structure of the member T, more specifically, the joint portion T3, grows and becomes coarse. When the metal structure becomes coarse, it is likely to be damaged (that is, breakage at the joint interface between the first member T1 and the second member T2) starting from the interface of the metal structure.

ここで、入熱過多が起こると、部材Tが想定以上に軟化するなどの理由により、例えば図12に示すように、工具18によって押しのけられた部材T(具体的には、軟化した部材Tの一部)が、接合部T3の、第1部材T1又は第2部材T2との境界部分T3Bから、バリF2としてはみ出す場合がある。検出部52は、バリF2を検出することで、入熱過多、言い換えれば金属組織の粗大化に伴う破損の恐れがあるかを、検出することができる。 Here, when excessive heat input occurs, the member T is softened more than expected, for example, as shown in FIG. 12, the member T pushed away by the tool 18 (specifically, the softened member T). A part) may protrude as a burr F2 from the boundary portion T3B of the joint portion T3 with the first member T1 or the second member T2. By detecting the burr F2, the detection unit 52 can detect whether there is a risk of excessive heat input, in other words, damage due to coarsening of the metal structure.

検出部52は、第2撮像部34Bの画像データPに基づき、接合部T3の表面T3Aの周囲(境界部分T3B)の検出領域AR2に重なる領域に、バリF2が形成されているかを検出する。バリF2は、接合部T3の周囲、より詳しくは接合部T3の第1部材T1又は第2部材T2との境界部分T3Bに形成される。また、バリF2は、様々な方向への多数の突起部を有するため、バリF2に入射した光の一部は正反射して第2撮像部34Bに入射する。第2撮像部34Bに入射する正反射光は、バリF2以外の部分で反射されて第2撮像部34Bに入射する光(より具体的には拡散反射光)よりも、強度が高くなる。そのため、画像データPにおいてバリF2に対応する位置の画素は、バリF2が形成されていない位置に対応する画素よりも、輝度値が高くなる。検出部52は、境界部分T3Bに対応する位置の画素のうち、輝度値が高い画素を検出することで、バリF2の有無を検出する。 Based on the image data P of the second imaging unit 34B, the detection unit 52 detects whether the burr F2 is formed in the region overlapping the detection region AR2 around the surface T3A of the joint portion T3 (boundary portion T3B). The burr F2 is formed around the joint portion T3, more specifically, at the boundary portion T3B of the joint portion T3 with the first member T1 or the second member T2. Further, since the burr F2 has a large number of protrusions in various directions, a part of the light incident on the burr F2 is specularly reflected and incident on the second imaging unit 34B. The specularly reflected light incident on the second imaging unit 34B has a higher intensity than the light reflected by a portion other than the burr F2 and incident on the second imaging unit 34B (more specifically, diffusely reflected light). Therefore, the pixel at the position corresponding to the burr F2 in the image data P has a higher luminance value than the pixel corresponding to the position where the burr F2 is not formed. The detection unit 52 detects the presence or absence of the burr F2 by detecting the pixel having a high luminance value among the pixels at the position corresponding to the boundary portion T3B.

検出部52によるバリF2の検出方法について、より詳細に説明する。図14は、バリの検出方法を説明するフローチャートである。図14に示すように、検出部52は、第2撮像部34Bが撮像した画像データPを取得して、撮像素子96の画素毎の輝度値を取得する(ステップS30)。検出部52は、撮像素子96の画素のうち、輝度値が所定値以上となる高輝度画素を検出する(ステップS32)。言い換えれば、検出部52は、撮像素子96の画素のうち、輝度値が所定値以上となる画素を抽出する。ここでの所定値は、任意に設定してよいが、例えば、バリF2が形成されている程度に高い輝度値として設定してよい。この場合、品質異常を表す対象となるバリの像を撮像した結果(画素の輝度値)に基づいて、予め所定値を求めておく。 The method of detecting the burr F2 by the detection unit 52 will be described in more detail. FIG. 14 is a flowchart illustrating a method for detecting burrs. As shown in FIG. 14, the detection unit 52 acquires the image data P imaged by the second image pickup unit 34B, and acquires the brightness value for each pixel of the image pickup element 96 (step S30). The detection unit 52 detects high-luminance pixels whose brightness value is equal to or higher than a predetermined value among the pixels of the image sensor 96 (step S32). In other words, the detection unit 52 extracts the pixels whose brightness value is equal to or higher than the predetermined value among the pixels of the image sensor 96. The predetermined value here may be set arbitrarily, but for example, it may be set as a brightness value high enough to form the burr F2. In this case, a predetermined value is obtained in advance based on the result (brightness value of the pixel) of imaging the image of the burr that is the target indicating the quality abnormality.

高輝度画素を検出したら、検出部52は、接合部T3の周囲、すなわち境界部分T3Bに対応する位置の画素に、連続して閾値(以降、第1バリ閾値と称する)以上隣り合う高輝度画素が含まれるかを判断する(ステップS34)。そして、検出部52は、境界部分T3Bに対応する位置の高輝度画素が、第1バリ閾値以上隣り合っているかを判断する。第1バリ閾値は、任意に設定されてよいが、例えばバリF2が形成されると判断できる数として設定してよい。この場合、第1バリ閾値は、品質異常を表すバリの像を撮像した結果に基づいて、連続して隣り合う高輝度画素から成る画像がバリを表す形状となるように予め求めておく。検出部52は、境界部分T3Bに対応する位置の高輝度画素が、第1バリ閾値以上隣り合っていれば、境界部分T3Bに対応する位置の画素に、連続して第1バリ閾値以上隣り合う高輝度画素が含まれると判断する。検出部52は、境界部分T3Bに対応する位置の画素に、連続して第1バリ閾値以上隣り合う高輝度画素が含まれると判断したら(ステップS34;No)、部材Tの品質異常が起きている、より詳しくは、境界部分T3BにバリF2が形成されていると判断する(ステップS36)。また、検出部52は、境界部分T3Bに対応する位置の画素に、連続して第1バリ閾値以上隣り合う高輝度画素が含まれないと判断したら(ステップS34;No)、境界部分T3BにバリF2が形成されてないと判断する(ステップS38)。連続して第1バリ閾値以上隣り合う高輝度画素を、バリF2であると判断することで、例えば小さな異物やショットノイズなどで第1バリ閾値より少ない画素の輝度値が高い場合に、バリF2であると誤検出されることを抑制できる。 When the high-luminance pixel is detected, the detection unit 52 continuously adjacent the high-luminance pixel around the joint portion T3, that is, the pixel at the position corresponding to the boundary portion T3B, by a threshold value (hereinafter referred to as a first burr threshold value) or more. Is included (step S34). Then, the detection unit 52 determines whether the high-luminance pixels at the positions corresponding to the boundary portion T3B are adjacent to each other by the first burr threshold value or more. The first burr threshold value may be set arbitrarily, but may be set as a number that can be determined to form, for example, the burr F2. In this case, the first burr threshold value is obtained in advance based on the result of capturing an image of a burr representing a quality abnormality so that an image composed of continuously adjacent high-luminance pixels has a shape representing a burr. If the high-luminance pixels at the positions corresponding to the boundary portion T3B are adjacent to each other by the first burr threshold value or more, the detection unit 52 is continuously adjacent to the pixels at the position corresponding to the boundary portion T3B by the first burr threshold value or more. It is determined that high-luminance pixels are included. When the detection unit 52 determines that the pixels at the positions corresponding to the boundary portion T3B continuously include high-luminance pixels adjacent to each other by the first burr threshold value or more (step S34; No), a quality abnormality of the member T occurs. More specifically, it is determined that the burr F2 is formed at the boundary portion T3B (step S36). Further, when the detection unit 52 determines that the pixels at the positions corresponding to the boundary portion T3B do not continuously include high-brightness pixels adjacent to each other by the first burr threshold value or more (step S34; No), the detection unit 52 burrs the boundary portion T3B. It is determined that F2 is not formed (step S38). By determining that high-brightness pixels that are consecutively adjacent to each other above the first burr threshold value are burr F2, for example, when the brightness value of pixels smaller than the first burr threshold value is high due to small foreign matter or shot noise, the burr F2 It is possible to prevent erroneous detection.

なお、検出部52は、撮像素子96に含まれる画素のうち、どの画素が境界部分T3Bに対応する画素であるかの情報を、予め設定している。第1部材T1と第2部材T2とを接合する際には、第2撮像部34Bの撮像方向における第2撮像部34Bと部材Tの表面TAとの間の距離が、一定に保たれている。従って、第1部材T1と第2部材T2とを接合する際において、部材Tの表面TA上の単位領域の位置(座標)と、第2撮像部34Bの撮像素子96の画素の位置(座標)との関係は固定されるので、例えばキャリブレーションにおいて、適切に接合された部材Tの画像データから、どの画素が境界部分T3Bの位置に対応する画素であるかを、予め設定できる。また、検出部52は、どの画素が境界部分T3Bの位置に対応する画素であるかを予め設定することなく、第2撮像部34Bが撮像した画像データPを解析して、どの画素が境界部分T3Bの位置に対応する画素であるかを検出してもよい。なお、検出部52は、撮像素子96の画素の内、高輝度画素に基づいてバリF2を検出しなくてもよい。例えば、検出部52は、第2撮像部34Bが撮像した画像(画像データP)のコントラストに基づいてバリF2を検出してもよい。この場合、検出部52は、画像(画像データP)のコントラストに基づいてバリF2の特徴的な形状(例えば、バリF2の突起部の形状)の輪郭を特定し、バリF2を検出してもよい。 The detection unit 52 presets information on which of the pixels included in the image sensor 96 is the pixel corresponding to the boundary portion T3B. When joining the first member T1 and the second member T2, the distance between the second imaging unit 34B and the surface TA of the member T in the imaging direction of the second imaging unit 34B is kept constant. .. Therefore, when joining the first member T1 and the second member T2, the position (coordinates) of the unit region on the surface TA of the member T and the position (coordinates) of the pixels of the image sensor 96 of the second image pickup unit 34B. Since the relationship with is fixed, for example, in calibration, it is possible to preset which pixel corresponds to the position of the boundary portion T3B from the image data of the appropriately joined member T. Further, the detection unit 52 analyzes the image data P captured by the second imaging unit 34B without setting in advance which pixel corresponds to the position of the boundary portion T3B, and which pixel is the boundary portion. It may be detected whether the pixel corresponds to the position of T3B. The detection unit 52 does not have to detect the burr F2 based on the high-luminance pixels among the pixels of the image sensor 96. For example, the detection unit 52 may detect the burr F2 based on the contrast of the image (image data P) captured by the second imaging unit 34B. In this case, even if the detection unit 52 identifies the contour of the characteristic shape of the burr F2 (for example, the shape of the protrusion of the burr F2) based on the contrast of the image (image data P) and detects the burr F2. Good.

次に、加工パスについて説明する。検出部52は、部材Tの品質異常として、加工パスの異常を検出する。加工パスが異常である場合、第1部材T1と第2部材T2との化合物の厚みが厚くなるおそれがある。第1部材T1と第2部材T2との化合物は、例えば金属間化合物(本実施形態ではFeAlなど)であり、脆性が高い。そのため、第1部材T1と第2部材T2との金属間化合物の厚みが厚くなると、金属間化合物を起点とした破損の恐れが高くなる。なお、ここでの第1部材T1と第2部材T2との金属間化合物の厚みとは、工具18の相対的な送り方向に直交する方向(ここではX軸方向)における第1部材T1と第2部材T2との金属間化合物の長さを指す。加工パスは、プローブ22を回転させながら部材Tに挿入した状態(接合中の状態)における、送り方向に直交する方向(ここではX軸方向)での、部材Tに対する、工具18(プローブ22)の位置ということもできる。加工パスは、適切な位置に対し、送り方向に直交する方向側にずれる場合や、予め設定した位置が不適切である場合などがある。このように加工パスが異常である場合、第1部材T1及び第2部材T2への入熱位置が異常となる。入熱位置が異常になると、工具18の摩擦撹拌により第1部材T1に付与される熱量と、工具18の摩擦撹拌により第2部材T2に付与される熱量とのバランスが不適切となり、第1部材T1と第2部材T2との金属間化合物の厚みが厚くなる。金属間化合物は、部材Tの内部に形成されるため、特に第1部材T1と第2部材T2との接合中において、外部から金属間化合物の厚みを検出することは難しい。それに対し、第1実施形態に係る検出部52は、加工パスが異常かを判断することで、入熱位置が異常であるか、すなわち金属間化合物の厚みが厚くなっているかを、検出することができる。 Next, the processing path will be described. The detection unit 52 detects an abnormality in the machining path as a quality abnormality of the member T. If the processing path is abnormal, the thickness of the compound between the first member T1 and the second member T2 may increase. The compound of the first member T1 and the second member T2 is, for example, an intermetallic compound (FeAl or the like in this embodiment) and has high brittleness. Therefore, if the thickness of the intermetallic compound between the first member T1 and the second member T2 becomes thicker, the risk of damage starting from the intermetallic compound increases. The thickness of the intermetallic compound between the first member T1 and the second member T2 here is the first member T1 and the first member T1 in a direction orthogonal to the relative feeding direction of the tool 18 (here, the X-axis direction). 2 Refers to the length of the intermetallic compound with the member T2. The machining path is the tool 18 (probe 22) with respect to the member T in the direction orthogonal to the feed direction (here, the X-axis direction) in the state where the probe 22 is inserted into the member T while rotating (the state during joining). It can also be said to be the position of. The machining path may be shifted to the direction orthogonal to the feed direction with respect to an appropriate position, or the preset position may be inappropriate. When the machining path is abnormal in this way, the heat input positions to the first member T1 and the second member T2 become abnormal. When the heat input position becomes abnormal, the balance between the amount of heat given to the first member T1 by the friction stir welding of the tool 18 and the amount of heat given to the second member T2 by the friction stir welding of the tool 18 becomes improper, and the first The thickness of the intermetallic compound between the member T1 and the second member T2 becomes thicker. Since the intermetallic compound is formed inside the member T, it is difficult to detect the thickness of the intermetallic compound from the outside, especially during the joining between the first member T1 and the second member T2. On the other hand, the detection unit 52 according to the first embodiment detects whether the heat input position is abnormal, that is, whether the thickness of the intermetallic compound is thick, by determining whether the processing path is abnormal. Can be done.

検出部52は、第2撮像部34Bの画像データPに基づき、加工パスを検出する。例えば、検出部52は、第2撮像部34Bが撮像した画像から、送り方向に直交する方向(X軸方向)における境界部分T3Bの位置を、加工パスとして検出する。例えば、検出部52は、第2撮像部34Bの画像データPから、送り方向に直交する方向(X軸方向)に隣り合う画素同士の輝度値が所定値以上異なる画素群を抽出し、抽出した画素群が送り方向(Y軸方向)に連続していた場合に、その連続した画素群を、境界部分T3Bの位置に対応する画素であると規定する。この場合、部材Tの表面TAにおける境界部分T3Bを含む像を撮像した結果(画素の輝度値)に基づいて、予め所定値を求めておく。なお、第1部材T1と第2部材T2との接合時には、第2撮像部34Bの撮像方向における第2撮像部34Bと部材Tの表面TAとの間の距離が、一定に保たれているため、部材Tの表面TA(検出領域AR2)上の単位領域の位置(座標)と、第2撮像部34Bの撮像素子96の画素の位置(座標)との関係は固定されるので、第2撮像部34Bが撮像した画像における画素を、部材Tの表面TA上の境界部分T3Bの位置に、予め関連付けることができる。そのため、検出部52は、第2撮像部34Bの画像データPに基づき、加工パスを検出できる。 The detection unit 52 detects the processing path based on the image data P of the second imaging unit 34B. For example, the detection unit 52 detects the position of the boundary portion T3B in the direction orthogonal to the feed direction (X-axis direction) from the image captured by the second imaging unit 34B as a processing path. For example, the detection unit 52 extracts and extracts pixel groups in which the brightness values of adjacent pixels in the direction orthogonal to the feed direction (X-axis direction) differ by a predetermined value or more from the image data P of the second imaging unit 34B. When the pixel group is continuous in the feed direction (Y-axis direction), the continuous pixel group is defined as a pixel corresponding to the position of the boundary portion T3B. In this case, a predetermined value is obtained in advance based on the result of imaging the image including the boundary portion T3B on the surface TA of the member T (the brightness value of the pixel). When the first member T1 and the second member T2 are joined, the distance between the second image pickup unit 34B and the surface TA of the member T in the imaging direction of the second image pickup unit 34B is kept constant. Since the relationship between the position (coordinates) of the unit region on the surface TA (detection region AR2) of the member T and the position (coordinates) of the pixels of the image sensor 96 of the second image pickup unit 34B is fixed, the second image pickup is performed. The pixels in the image captured by the unit 34B can be associated with the position of the boundary portion T3B on the surface TA of the member T in advance. Therefore, the detection unit 52 can detect the processing path based on the image data P of the second imaging unit 34B.

検出部52は、工具18が適切な位置である場合の、送り方向に直交する方向(X軸方向)における、境界部分T3Bの位置である基準加工パスを予め設定している。基準加工パスは、任意に設定してよいが、第1部材T1及び第2部材T2への入熱位置が適切となる場合の境界部分T3Bの位置として設定してよい。検出部52は、検出した加工パスと基準加工パスとの差分を算出し、検出した加工パスと基準加工パスとの差分が閾値(以降、第1パス閾値と称する)以上である場合に、部材Tの品質異常として、加工パスが異常であると判断する。第1パス閾値は、任意に設定してよいが、品質異常となる程度に第1部材T1と第2部材T2との金属間化合物の厚みが厚くなった際の閾値として設定されてよい。そして、検出部52は、検出した加工パスと基準加工パスとの差分が第1パス閾値より小さい場合に、加工パスが正常である(異常でない)と判断する。なお、検出部52は、送り方向に直交する方向における工具18の適切な位置を、基準加工パスとして設定して、第2撮像部34Bが撮像した画像データPから、送り方向に直交する方向(X軸方向)における工具18の位置を、加工パスとして検出してもよい。この場合、検出部52は、加工パスを、工具18の状態を示す工具状態として検出する。 The detection unit 52 presets a reference machining path which is the position of the boundary portion T3B in the direction orthogonal to the feed direction (X-axis direction) when the tool 18 is in an appropriate position. The reference machining path may be set arbitrarily, but it may be set as the position of the boundary portion T3B when the heat input positions to the first member T1 and the second member T2 are appropriate. The detection unit 52 calculates the difference between the detected machining path and the reference machining path, and when the difference between the detected machining path and the reference machining path is equal to or greater than the threshold value (hereinafter referred to as the first pass threshold value), the member It is determined that the processing path is abnormal as the quality abnormality of T. The first pass threshold value may be arbitrarily set, but may be set as a threshold value when the thickness of the intermetallic compound between the first member T1 and the second member T2 becomes thick enough to cause quality abnormality. Then, the detection unit 52 determines that the machining path is normal (not abnormal) when the difference between the detected machining path and the reference machining path is smaller than the first pass threshold value. The detection unit 52 sets an appropriate position of the tool 18 in a direction orthogonal to the feed direction as a reference processing path, and sets a direction orthogonal to the feed direction from the image data P imaged by the second image pickup unit 34B. The position of the tool 18 in the X-axis direction) may be detected as a machining path. In this case, the detection unit 52 detects the machining path as a tool state indicating the state of the tool 18.

検出部52は、以上のようにして、部材Tの表面TAの光の反射率と、開口F1と、バリF2と、加工パスとを、部材状態として検出する。そして、検出部52は、部材Tの表面の光の反射率と、開口F1と、バリF2と、加工パスとが異常であるか、すなわち部材状態が異常であるか(部材Tがを、判断する。ただし、検出部52は、部材Tの表面の光の反射率と開口F1とバリF2と加工パスとの少なくとも1つを、部材状態として検出してよく、部材Tの表面の光の反射率と開口F1とバリF2と加工パスとの少なくとも1つが異常であるかを判断してよい。 As described above, the detection unit 52 detects the light reflectance of the surface TA of the member T, the opening F1, the burr F2, and the processing path as the member state. Then, the detection unit 52 determines whether the light reflectance on the surface of the member T, the opening F1, the burr F2, and the processing path are abnormal, that is, the member state is abnormal (the member T determines. However, the detection unit 52 may detect at least one of the light reflectance on the surface of the member T, the opening F1, the burr F2, and the processing path as the member state, and reflects the light on the surface of the member T. It may be determined whether at least one of the rate, the opening F1, the burr F2, and the machining path is abnormal.

次に、検出部52による工具状態の検出について説明する。最初に、工具状態としての工具18の挿入量の検出について説明する。図15A及び図15Bは、工具の挿入量を説明する模式図である。検出部52は、第2撮像部34Bが撮像した画像に基づき、工具18の挿入量を検出する。工具18の挿入量とは、上述のように、工具18の部材Tに挿入されている部分の長さである。本実施形態では、検出部52は、図15Aの(A)に示すように、プローブ22の先端部22Aが部材Tの表面TAに接触したタイミングにおける、ショルダ20の端部20Aと部材Tの表面TAとの間の距離D0aを、第2撮像部34Bがそのタイミングで撮像した画像に基づき、検出しておく。そして、検出部52は、図15Aの(B)に示すように、接合中における、ショルダ20の端部20Aと部材Tの表面TAとの間の距離D0を、第2撮像部34Bが撮像した画像に基づき検出する。そして、検出部52は、距離D0aから距離D0を差し引いた量を、工具18の挿入量として算出する。なお、第2撮像部34Bは、接合時において工具18との相対位置が固定されているため、第2撮像部34Bは、接合時において、第2撮像部34Bの撮像方向における工具18との間の距離が、一定に保たれている。従って、接合時における工具18の表面上の単位領域の位置(座標)と、第2撮像部34Bの撮像素子96の画素の位置(座標)との関係は固定されるので、第2撮像部34Bが撮像した画像における画素同士の距離を、ショルダ20の端部20Aと部材Tの表面TAとの間の距離に予め関連付けることができる。そのため、検出部52は、第2撮像部34Bが撮像した画像に基づき、距離D0aと距離D0とを算出できる。なお、一例として、距離D0aは部材同士の接合前に予め検出しておく。 Next, the detection of the tool state by the detection unit 52 will be described. First, the detection of the insertion amount of the tool 18 as the tool state will be described. 15A and 15B are schematic views for explaining the insertion amount of the tool. The detection unit 52 detects the insertion amount of the tool 18 based on the image captured by the second imaging unit 34B. The insertion amount of the tool 18 is the length of the portion inserted into the member T of the tool 18 as described above. In the present embodiment, as shown in FIG. 15A (A), the detection unit 52 is the end portion 20A of the shoulder 20 and the surface of the member T at the timing when the tip portion 22A of the probe 22 comes into contact with the surface TA of the member T. The distance D0a between the TA and the TA is detected based on the image captured by the second imaging unit 34B at that timing. Then, as shown in FIG. 15A (B), the detection unit 52 imaged the distance D0 between the end portion 20A of the shoulder 20 and the surface TA of the member T during joining by the second imaging unit 34B. Detect based on the image. Then, the detection unit 52 calculates the amount obtained by subtracting the distance D0 from the distance D0a as the insertion amount of the tool 18. Since the position of the second imaging unit 34B with respect to the tool 18 is fixed at the time of joining, the second imaging unit 34B is between the second imaging unit 34B and the tool 18 in the imaging direction of the second imaging unit 34B at the time of joining. The distance is kept constant. Therefore, since the relationship between the position (coordinates) of the unit region on the surface of the tool 18 at the time of joining and the position (coordinates) of the pixels of the image sensor 96 of the second image sensor 34B is fixed, the second image sensor 34B The distance between the pixels in the image captured by the shoulder 20 can be associated with the distance between the end portion 20A of the shoulder 20 and the surface TA of the member T in advance. Therefore, the detection unit 52 can calculate the distance D0a and the distance D0 based on the image captured by the second imaging unit 34B. As an example, the distance D0a is detected in advance before joining the members.

検出部52は、例えば、プローブ22の先端部22Aが部材Tの表面TAに接触したタイミングを、トルクセンサ36(図1参照)が測定した工具18のθZ方向における回転のトルクの測定結果に基づき、検出する。トルクセンサ36は、製造装置10に設けられ、工具18のθZ方向における回転のトルクを測定するセンサである。製造装置10の制御装置30は、トルクセンサ36に、工具18のθZ方向におけるトルクを測定させる。演算装置38の検出部52は、トルクセンサ36によるトルクの測定結果を受け取る。図15Bは、トルクセンサ36が検出する、時刻毎の工具18のθZ方向における回転のトルクの値を示すグラフの例である。図15Bは、時刻t0において、工具18のプローブ22の先端部22Aを部材Tの表面TAから離した状態で工具18を回転させておき、時間経過に従って、プローブ22の先端部22Aを部材Tの表面TAに近づけていった場合の、工具18のθZ方向における回転のトルクの一例を示している。図15Bの時刻t0から時刻t1までのトルクに示すように、プローブ22の先端部22Aが部材Tの表面TAに接触するまでは、トルクの値は一定となる。そして、工具18のプローブ22の先端部22Aが部材Tの表面TAに接触した時刻t1から、工具18のθZ方向の回転に対する部材Tの抵抗により、トルクが上昇してゆく。検出部52は、トルクセンサ36が測定した工具18のθZ方向における回転のトルクを逐次取得して、工具18のθZ方向における回転のトルクの上昇が開始したタイミングを検出する。そして、検出部52は、工具18のθZ方向における回転のトルクの上昇が開始したタイミング(つまり、時刻t1)を、プローブ22の先端部22Aが部材Tの表面TAに接触したタイミングとして、そのタイミングにおけるショルダ20の端部20Aと部材Tの表面TAとの間の距離を、距離D0aとして算出する。なお、距離D0aは、トルクセンサ36のトルクの値を用いて算出しなくてもよい。例えば、プローブ22の先端部22Aが部材Tの表面TAに接触したことを第2撮像部34Bが撮像した画像やユーザによる目視で認識し、距離D0aを算出してもよい。なお、検出部52は、第2撮像部34Bが撮像した画像に基づいて工具18の挿入量を求めなくてもよい。例えば、検出部52は、時刻t1から−Z軸方向に移動させた工具18が停止するまでの工具ステージ14の移動量を工具18の挿入量として検出してもよい。この場合、演算装置38(検出部52)は、工具ステージ14の移動量の情報を製造装置10から取得する。 The detection unit 52, for example, is based on the measurement result of the rotational torque of the tool 18 in the θZ direction measured by the torque sensor 36 (see FIG. 1) at the timing when the tip portion 22A of the probe 22 comes into contact with the surface TA of the member T. ,To detect. The torque sensor 36 is a sensor provided in the manufacturing apparatus 10 and measures the torque of rotation of the tool 18 in the θZ direction. The control device 30 of the manufacturing device 10 causes the torque sensor 36 to measure the torque of the tool 18 in the θZ direction. The detection unit 52 of the arithmetic unit 38 receives the torque measurement result by the torque sensor 36. FIG. 15B is an example of a graph showing the value of the torque of rotation of the tool 18 in the θZ direction for each time, which is detected by the torque sensor 36. In FIG. 15B, at time t0, the tool 18 is rotated with the tip 22A of the probe 22 of the tool 18 separated from the surface TA of the member T, and the tip 22A of the probe 22 is moved to the member T with the passage of time. An example of the torque of rotation of the tool 18 in the θZ direction when approaching the surface TA is shown. As shown in the torque from time t0 to time t1 in FIG. 15B, the torque value is constant until the tip portion 22A of the probe 22 comes into contact with the surface TA of the member T. Then, from the time t1 when the tip 22A of the probe 22 of the tool 18 comes into contact with the surface TA of the member T, the torque increases due to the resistance of the member T to the rotation of the tool 18 in the θZ direction. The detection unit 52 sequentially acquires the torque of rotation of the tool 18 in the θZ direction measured by the torque sensor 36, and detects the timing at which the torque of rotation of the tool 18 in the θZ direction starts to increase. Then, the detection unit 52 sets the timing at which the torque of rotation of the tool 18 in the θZ direction starts to increase (that is, time t1) as the timing at which the tip portion 22A of the probe 22 comes into contact with the surface TA of the member T. The distance between the end portion 20A of the shoulder 20 and the surface TA of the member T is calculated as the distance D0a. The distance D0a does not have to be calculated using the torque value of the torque sensor 36. For example, the distance D0a may be calculated by visually recognizing the contact of the tip end 22A of the probe 22 with the surface TA of the member T with the image captured by the second imaging unit 34B or by the user. The detection unit 52 does not have to obtain the insertion amount of the tool 18 based on the image captured by the second imaging unit 34B. For example, the detection unit 52 may detect the amount of movement of the tool stage 14 from the time t1 until the tool 18 moved in the −Z axis direction stops as the insertion amount of the tool 18. In this case, the arithmetic unit 38 (detection unit 52) acquires information on the amount of movement of the tool stage 14 from the manufacturing device 10.

検出部52は、このようにして検出した工具18の挿入量が異常であるかを判定する。検出部52は、工具18の挿入量が適切である場合の工具18の挿入量である基準挿入量を、予め設定している。基準挿入量は、任意に設定してよいが、第1部材T1と第2部材T2との接合が適切となる場合の工具18の挿入量として設定してよい。そして、検出部52は、第2撮像部34Bが撮像した画像から算出した工具18の挿入量と、基準挿入量との差分を算出し、算出した工具18の挿入量と基準挿入量との差分が閾値(以降、第1挿入閾値と称する)以上である場合に、工具18の挿入量が異常であると判断する。第1挿入閾値は、任意に設定されてよいが、品質異常となる程度に工具18の挿入量が異常となった際の閾値として設定されてよい。そして、検出部52は、算出した工具18の挿入量と基準挿入量との差分が第1挿入閾値より小さい場合に、工具18の挿入量が正常である(異常でない)と判断する。より具体的には、本実施形態では、検出部52は、算出した工具18の挿入量が、基準挿入量に対して、第1挿入閾値以上大きい場合に、工具18の挿入量が異常であると判断する。そして、検出部52は、算出した工具18の挿入量が、基準挿入量に対して、第1挿入閾値以上大きくない場合に、工具18の挿入量が正常であると判断する。 The detection unit 52 determines whether or not the insertion amount of the tool 18 detected in this way is abnormal. The detection unit 52 presets a reference insertion amount, which is an insertion amount of the tool 18 when the insertion amount of the tool 18 is appropriate. The reference insertion amount may be arbitrarily set, but may be set as the insertion amount of the tool 18 when the joining between the first member T1 and the second member T2 is appropriate. Then, the detection unit 52 calculates the difference between the insertion amount of the tool 18 calculated from the image captured by the second imaging unit 34B and the reference insertion amount, and the calculated difference between the insertion amount of the tool 18 and the reference insertion amount. When is equal to or greater than the threshold value (hereinafter referred to as the first insertion threshold value), it is determined that the insertion amount of the tool 18 is abnormal. The first insertion threshold value may be arbitrarily set, but may be set as a threshold value when the insertion amount of the tool 18 becomes abnormal to the extent that the quality becomes abnormal. Then, when the difference between the calculated insertion amount of the tool 18 and the reference insertion amount is smaller than the first insertion threshold value, the detection unit 52 determines that the insertion amount of the tool 18 is normal (not abnormal). More specifically, in the present embodiment, when the calculated insertion amount of the tool 18 is larger than the reference insertion threshold by the first insertion threshold value or more, the insertion amount of the tool 18 is abnormal. Judge. Then, the detection unit 52 determines that the insertion amount of the tool 18 is normal when the calculated insertion amount of the tool 18 is not larger than the first insertion threshold value with respect to the reference insertion amount.

次に、工具状態としての工具18の形状の検出について説明する。図16は、工具18の形状の検出について説明する模式図である。なお、説明の便宜上、図16のプローブ22の外形形状を他の図よりも詳しく表現している。検出部52は、第2撮像部34Bが撮像した工具18の画像に基づき、工具18の形状を検出する。本実施形態において、検出部52は、工具18の形状として、工具18の外径及び溝の寸法を検出するが、工具18の外径及び溝の寸法の少なくとも1つを検出してよい。なお、溝の寸法は凹凸の寸法と言い換えることもできる。工具18の形状を検出する際には、演算装置38は、製造装置10に、第1部材T1と第2部材T2との接合を停止させる。具体的には、図16に示すように、第1部材T1と第2部材T2との接合中にプローブ22が部材Tに挿入されている状態から、工具18を+Z軸方向に移動させて、プローブ22を部材Tの外部に露出させる。そして、演算装置38は、ショルダ20及びプローブ22が部材Tの外部に露出した状態で、第2撮像部34Bに撮像領域R2の範囲で撮像させることで、第2撮像部34Bは、ショルダ20及びプローブ22を撮像できる。なお、第2撮像部34Bを移動可能(例えば、第2撮像部34Bを工具18に対して相対移動可能)とした場合には、工具18の外径及び溝の寸法の測定時に第2撮像部34Bを工具18に対して移動させて、第2撮像部34Bと工具18との相対位置を変化させてもよい。この場合、第2撮像部34Bを、ショルダ20及びプローブ22を適切に撮像できる予め定めた位置に移動させて、第2撮像部34Bにショルダ20及びプローブ22を撮像させてよい。 Next, the detection of the shape of the tool 18 as the tool state will be described. FIG. 16 is a schematic view illustrating the detection of the shape of the tool 18. For convenience of explanation, the outer shape of the probe 22 in FIG. 16 is expressed in more detail than in other drawings. The detection unit 52 detects the shape of the tool 18 based on the image of the tool 18 captured by the second imaging unit 34B. In the present embodiment, the detection unit 52 detects the outer diameter and groove dimensions of the tool 18 as the shape of the tool 18, but may detect at least one of the outer diameter and groove dimensions of the tool 18. The groove size can be rephrased as the uneven size. When detecting the shape of the tool 18, the arithmetic unit 38 causes the manufacturing device 10 to stop joining the first member T1 and the second member T2. Specifically, as shown in FIG. 16, the tool 18 is moved in the + Z axis direction from the state where the probe 22 is inserted into the member T during the joining between the first member T1 and the second member T2. The probe 22 is exposed to the outside of the member T. Then, the arithmetic unit 38 causes the second imaging unit 34B to take an image in the range of the imaging region R2 with the shoulder 20 and the probe 22 exposed to the outside of the member T, so that the second imaging unit 34B can perform the shoulder 20 and the probe 22. The probe 22 can be imaged. When the second imaging unit 34B is movable (for example, the second imaging unit 34B can be moved relative to the tool 18), the second imaging unit 34B is measured when measuring the outer diameter of the tool 18 and the groove size. The 34B may be moved with respect to the tool 18 to change the relative position between the second imaging unit 34B and the tool 18. In this case, the second imaging unit 34B may be moved to a predetermined position where the shoulder 20 and the probe 22 can be appropriately imaged, and the second imaging unit 34B may image the shoulder 20 and the probe 22.

検出部52は、第2撮像部34Bが工具18(ショルダ20及びプローブ22)を撮像した画像に基づき、工具18の形状、ここでは工具18の外径及び溝の寸法を検出する。図16に示すように、検出部52は、第2撮像部34Bの撮像した画像に基づき、工具18の外径として、ショルダ20の外径D1を検出する。また、検出部52は、第2撮像部34Bの撮像した画像に基づき、プローブ22の外周面の凸部(おねじの山部)の外径D2と、プローブ22の外周面の凹部(おねじの谷部)の外径D3とを検出する。検出部52は、外径D2と外径D3との差分を、工具18(プローブ22)の溝の寸法として検出する。 The detection unit 52 detects the shape of the tool 18, here the outer diameter of the tool 18 and the dimensions of the groove, based on the image taken by the second imaging unit 34B of the tool 18 (shoulder 20 and probe 22). As shown in FIG. 16, the detection unit 52 detects the outer diameter D1 of the shoulder 20 as the outer diameter of the tool 18 based on the image captured by the second imaging unit 34B. Further, the detection unit 52 has an outer diameter D2 of a convex portion (male thread portion) on the outer peripheral surface of the probe 22 and a concave portion (male screw) on the outer peripheral surface of the probe 22 based on the image captured by the second imaging unit 34B. The outer diameter D3 of) is detected. The detection unit 52 detects the difference between the outer diameter D2 and the outer diameter D3 as the size of the groove of the tool 18 (probe 22).

検出部52は、このようにして算出した工具18の形状が、異常であるかを判定する。まず、工具18の外径の異常判定について説明する。検出部52は、工具18の摩耗が進んでいない場合の工具18の外径である基準外径を、予め設定している。検出部52は、第2撮像部34Bが撮像した画像から検出したショルダ20の外径D1が、基準外径に対して、閾値(以降、第1外径閾値と称する)以上小さい場合に、工具18の外径(ショルダ20の外径D1)が異常であると判断する。第1外径閾値は、任意に設定されてよいが、品質異常となる程度に工具18の外径が異常となった判断される際の閾値として設定されてよい。そして、検出部52は、ショルダ20の外径D1が、基準外径に対して、第1外径閾値以上小さくない場合に、工具18の外径(ショルダ20の外径D1)が正常である(異常でない)と判断する。 The detection unit 52 determines whether the shape of the tool 18 calculated in this way is abnormal. First, the abnormality determination of the outer diameter of the tool 18 will be described. The detection unit 52 presets a reference outer diameter, which is the outer diameter of the tool 18 when the tool 18 is not worn. The detection unit 52 is a tool when the outer diameter D1 of the shoulder 20 detected from the image captured by the second imaging unit 34B is smaller than the threshold value (hereinafter referred to as the first outer diameter threshold value) with respect to the reference outer diameter. It is determined that the outer diameter of 18 (outer diameter D1 of the shoulder 20) is abnormal. The first outer diameter threshold value may be arbitrarily set, but may be set as a threshold value when it is determined that the outer diameter of the tool 18 is abnormal to the extent that the quality is abnormal. Then, when the outer diameter D1 of the shoulder 20 is not smaller than the first outer diameter threshold value by the detection unit 52, the outer diameter of the tool 18 (outer diameter D1 of the shoulder 20) is normal. Judge as (not abnormal).

次に、工具18の溝の寸法の異常判定について説明する。また、検出部52は、工具18の摩耗が進んでいない場合の工具18の溝の寸法である基準溝寸法を、予め設定している。そして、検出部52は、第2撮像部34Bが撮像した画像から算出した工具18の溝の寸法が、基準溝寸法に対して、閾値(以降、第1溝閾値と称する)以上小さい場合に、工具18の溝の寸法が異常であると判断する。第1溝閾値は、任意に設定されてよいが、品質異常となる程度に工具18の溝が異常となった際の閾値として設定されてよい。そして、検出部52は、算出した工具18の溝の寸法が、基準溝寸法に対して、第1溝閾値以上小さくない場合に、工具18の溝の寸法が正常である(異常でない)と判断する。 Next, the abnormality determination of the groove dimension of the tool 18 will be described. Further, the detection unit 52 presets a reference groove dimension, which is a groove dimension of the tool 18 when the tool 18 is not worn. Then, when the groove size of the tool 18 calculated from the image captured by the second imaging unit 34B is smaller than the threshold value (hereinafter referred to as the first groove threshold value) with respect to the reference groove size, the detection unit 52 may use the detection unit 52. It is determined that the groove size of the tool 18 is abnormal. The first groove threshold value may be arbitrarily set, but it may be set as a threshold value when the groove of the tool 18 becomes abnormal to the extent that the quality becomes abnormal. Then, the detection unit 52 determines that the groove size of the tool 18 is normal (not abnormal) when the calculated groove size of the tool 18 is not smaller than the first groove threshold value with respect to the reference groove size. To do.

検出部52は、以上のようにして、工具18の挿入量と工具18の形状とを、工具状態として検出して、工具18の挿入量と工具18の形状とが異常であるか、すなわち工具状態が異常であるかを、判断する。ただし、検出部52は、工具18の挿入量と工具18の形状との少なくとも1つを、工具状態として検出してよく、工具18の挿入量と工具18の形状との少なくとも1つが異常であるかを判断すればよい。 As described above, the detection unit 52 detects the insertion amount of the tool 18 and the shape of the tool 18 as the tool state, and whether the insertion amount of the tool 18 and the shape of the tool 18 are abnormal, that is, the tool. Determine if the condition is abnormal. However, the detection unit 52 may detect at least one of the insertion amount of the tool 18 and the shape of the tool 18 as a tool state, and at least one of the insertion amount of the tool 18 and the shape of the tool 18 is abnormal. You just have to judge.

検出部52は、以上のようにして、部材状態及び工具状態を検出する。図5に示す接合状態判定部54は、検出部52が判定した部材状態及び工具状態に基づき、第1部材T1と第2部材T2との接合状態が不良かを判定する。接合状態とは、第1部材T1と第2部材T2とを接合している際の、部材Tの状態を指す。接合状態としては、第1部材T1と第2部材T2との混ぜ合わせ状態と、部材Tへの入熱量と、部材Tへの入熱位置などが挙げられる。第1部材T1と第2部材T2との混ぜ合わせ状態とは、プローブ22による第1部材T1と第2部材T2との撹拌度合いを示す。部材Tへの入熱量とは、工具18の摩擦撹拌により生じた摩擦熱の部材Tへの伝熱量を指す。また、部材Tへの入熱位置とは、工具18の摩擦熱が付与される部材T上の位置を指す。このような接合状態が不良となるケース(以降、接合状態の不良モードと称する)としては、品質異常となる程度に第1部材T1と第2部材T2との混ぜ合わせ状態が不良となる混ぜ合わせ不良と、品質異常となる程度に部材Tへの入熱量が過多となる入熱過多と、品質異常となる程度に部材Tへの入熱量が不足する入熱不足と、品質異常となる程度に部材Tへの入熱位置が不良となる入熱位置不良と、が挙げられる。接合状態判定部54は、検出部52が判定した部材状態及び工具状態に基づき、以上で挙げた複数の接合状態の不良モードのうち、部材Tが、どの接合状態の不良モードに該当しているかを判定する。なお、接合状態は、第1部材T1と第2部材T2との混ぜ合わせ状態と、部材Tへの入熱量と、部材Tへの入熱位置との少なくとも1つであってよい。言い換えれば、接合状態判定部54は、混ぜ合わせ状態と、部材Tへの入熱量と、部材Tへの入熱位置との少なくとも1つが不良であるかを判定してよい。 The detection unit 52 detects the member state and the tool state as described above. The joint state determination unit 54 shown in FIG. 5 determines whether the joint state between the first member T1 and the second member T2 is defective based on the member state and the tool state determined by the detection unit 52. The joined state refers to the state of the member T when the first member T1 and the second member T2 are joined. Examples of the joining state include a mixed state of the first member T1 and the second member T2, an amount of heat input to the member T, a heat input position to the member T, and the like. The mixed state of the first member T1 and the second member T2 indicates the degree of agitation between the first member T1 and the second member T2 by the probe 22. The amount of heat input to the member T refers to the amount of heat transfer to the member T of the frictional heat generated by the friction stir welding of the tool 18. Further, the heat input position to the member T refers to a position on the member T to which the frictional heat of the tool 18 is applied. In the case where such a joining state becomes defective (hereinafter referred to as a defective joining state mode), the mixing state of the first member T1 and the second member T2 becomes defective to the extent that the quality becomes abnormal. To the extent that the quality is abnormal, the amount of heat input to the member T is excessive to the extent that the quality is abnormal, the amount of heat input to the member T is insufficient to the extent that the quality is abnormal, and the amount of heat is insufficient to the extent that the quality is abnormal. Examples thereof include a defective heat input position in which the heat input position to the member T is defective. The joint state determination unit 54 determines which joint state defect mode the member T corresponds to among the plurality of joint state defect modes mentioned above based on the member state and tool state determined by the detection unit 52. To judge. The joining state may be at least one of a mixed state of the first member T1 and the second member T2, an amount of heat input to the member T, and a heat input position to the member T. In other words, the joint state determination unit 54 may determine whether at least one of the mixed state, the amount of heat input to the member T, and the heat input position to the member T is defective.

変更情報生成部56は、検出部52により検出された部材状態と工具状態とに基づいて、変更情報を生成する。さらに言えば、変更情報生成部56は、接合状態判定部54が不良であると判定した接合状態に基づき、変更情報を生成する。変更情報は、製造装置10の動作条件を変更するための情報であるが、詳しくは後述する。変更情報出力部58は、変更情報生成部56が生成した変更情報を、制御装置30に出力する。制御装置30は、変更情報生成部56から出力された変更情報に基づき、動作条件を設定し直して、設定し直した動作条件で製造装置10の各部を制御して、第1部材T1と第2部材T2とを接合する。 The change information generation unit 56 generates change information based on the member state and the tool state detected by the detection unit 52. Furthermore, the change information generation unit 56 generates change information based on the joint state determined by the joint state determination unit 54 to be defective. The change information is information for changing the operating conditions of the manufacturing apparatus 10, but the details will be described later. The change information output unit 58 outputs the change information generated by the change information generation unit 56 to the control device 30. The control device 30 resets the operating conditions based on the change information output from the change information generation unit 56, controls each part of the manufacturing apparatus 10 under the reset operating conditions, and controls the first member T1 and the first member T1. 2 Join the member T2.

演算装置38は、以上のような構成となっている。以下、演算装置38による処理フローについて説明する。図17は、第1実施形態に係る演算装置の処理フローを説明するフローチャートである。図17に示すように、演算装置38は、製造装置10が第1部材T1と第2部材T2との接合を開始したことをトリガとして、機器制御部50により、所定のフレームレートで撮像部34に画像の撮像を開始させる(ステップS40)。製造装置10が第1部材T1と第2部材T2との接合を開始するとは、ここでは、工具18をθZ方向に回転させながら+Z軸方に動かして、部材Tに近づけることを開始することを指すが、工具18がθZ方向に回転しながらプローブ22が部材T内に挿入されたことを指してもよい。機器制御部50は、製造装置10が第1部材T1と第2部材T2との接合を開始したら、照射部32Aに領域R0へ光LABを照射させ、第1撮像部34Aに撮像領域R1の範囲内の画像を撮像させ、第2撮像部34Bに撮像領域R2の範囲内の画像を撮像させる。機器制御部50は、製造装置10が第1部材T1と第2部材T2との接合を停止するまで、照射部32Aに領域R0への光LABの照射を続けさせつつ、所定のフレームレートで、第1撮像部34Aに撮像領域R1の範囲内の画像を撮像させ、第2撮像部34Bに撮像領域R2の範囲内の画像を撮像させる。なお、機器制御部50は、第2撮像部34Bに、プローブ22の先端部22Aが部材Tの表面TAに接触したタイミングで画像を撮像させて、検出部52は、その画像に基づき、プローブ22の先端部22Aが部材Tの表面TAに接触したタイミングにおける、ショルダ20の端部20Aと部材Tの表面TAとの間の距離D0aを算出する。 The arithmetic unit 38 has the above configuration. Hereinafter, the processing flow by the arithmetic unit 38 will be described. FIG. 17 is a flowchart illustrating a processing flow of the arithmetic unit according to the first embodiment. As shown in FIG. 17, in the arithmetic unit 38, the device control unit 50 triggers the joining of the first member T1 and the second member T2 as a trigger, and the arithmetic unit 38 uses the device control unit 50 to perform the imaging unit 34 at a predetermined frame rate. Is started to capture an image (step S40). When the manufacturing apparatus 10 starts joining the first member T1 and the second member T2, here, the tool 18 is moved in the + Z axis direction while rotating in the θZ direction to start approaching the member T. However, it may indicate that the probe 22 is inserted into the member T while the tool 18 rotates in the θZ direction. When the manufacturing apparatus 10 starts joining the first member T1 and the second member T2, the device control unit 50 causes the irradiation unit 32A to irradiate the region R0 with light LAB, and causes the first imaging unit 34A to range the imaging region R1. The image inside is imaged, and the second image pickup unit 34B is made to image the image within the range of the image pickup region R2. The device control unit 50 keeps the irradiation unit 32A irradiating the region R0 with the optical LAB until the manufacturing apparatus 10 stops joining the first member T1 and the second member T2, and at a predetermined frame rate. The first imaging unit 34A is made to capture an image within the range of the imaging region R1, and the second imaging unit 34B is made to capture an image within the range of the imaging region R2. The device control unit 50 causes the second image pickup unit 34B to take an image at the timing when the tip portion 22A of the probe 22 comes into contact with the surface TA of the member T, and the detection unit 52 causes the probe 22 to take an image based on the image. The distance D0a between the end portion 20A of the shoulder 20 and the surface TA of the member T at the timing when the tip portion 22A of the member T comes into contact with the surface TA of the member T is calculated.

撮像部34が画像を撮像したら、演算装置38は、検出部52により、撮像部34が撮像により生成した画像データを取得して、部材状態として、接合部T3の表面T3Aの反射率の異常の有無と、開口F1と、バリF2と、加工パスの異常の有無とを、を検出する(ステップS42)。検出部52は、製造装置10による接合中に、部材状態を検出する。検出部52は、撮像部34が画像を撮像する毎に、撮像部34が生成した画像データを取得して、部材状態を検出する。検出部52は、第1撮像部34Aが生成した画像データPA、PBから、接合部T3の表面T3Aの反射率を、部材状態として検出する。また、検出部52は、第2撮像部34Bが生成した画像データPから、開口F1を、部材状態として検出する。また、検出部52は、第2撮像部34Bが生成した画像データPから、バリF2を、部材状態として検出する。また、検出部52は、第2撮像部34Bが生成した画像データPから、加工パスを、部材状態として検出する。検出部52は、検出した部材状態が異常であるかを判断する。 When the imaging unit 34 captures an image, the arithmetic unit 38 acquires the image data generated by the imaging unit 34 by the detecting unit 52, and as a member state, the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3 is abnormal. The presence / absence, the opening F1, the burr F2, and the presence / absence of an abnormality in the machining path are detected (step S42). The detection unit 52 detects the member state during the joining by the manufacturing apparatus 10. Each time the image pickup unit 34 captures an image, the detection unit 52 acquires the image data generated by the image pickup unit 34 and detects the member state. The detection unit 52 detects the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3 as a member state from the image data PA and PB generated by the first imaging unit 34A. Further, the detection unit 52 detects the opening F1 as a member state from the image data P generated by the second imaging unit 34B. Further, the detection unit 52 detects the burr F2 as a member state from the image data P generated by the second imaging unit 34B. Further, the detection unit 52 detects the processing path as a member state from the image data P generated by the second imaging unit 34B. The detection unit 52 determines whether the detected member state is abnormal.

演算装置38は、部材状態の検出結果に異常がある場合(ステップS44;Yes)、より具体的にはステップS42で接合部T3の表面T3Aの反射率の異常(すなわち反射率の異常が有る旨)と、開口F1と、バリF2と、加工パスの異常(すなわち加工パスの異常が有る旨)と接合部T3の表面T3Aの反射率の異常と、開口F1と、バリF2と、加工パスの異常との少なくとも1つが検出された場合、言い換えれば部材Tの品質異常が検出された場合、接合部T3の表面T3Aの反射率が異常であり、かつ、バリF2が検出されたかを判断する(ステップS46)。 When the arithmetic device 38 has an abnormality in the detection result of the member state (step S44; Yes), more specifically, in step S42, the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3 is abnormal (that is, the reflectance is abnormal). ), The opening F1, the burr F2, the processing path abnormality (that is, there is a processing path abnormality), the reflectance abnormality of the surface T3A of the joint portion T3, the opening F1, the burr F2, and the processing path. When at least one of the abnormalities is detected, in other words, when a quality abnormality of the member T is detected, it is determined whether the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3 is abnormal and the burr F2 is detected ( Step S46).

演算装置38は、接合部T3の表面T3Aの反射率の異常と、バリF2との両方が検出された場合(ステップS46;Yes)、検出部52により、工具18の形状と工具18の挿入量とを、工具状態として検出する(ステップS48)。演算装置38は、製造装置10に接合を停止させてプローブ22を部材Tの外部に露出させ、第2撮像部34Bに工具18の画像を撮像させる。演算装置38は、第2撮像部34Bが撮像した工具18の画像から、工具18の形状を検出する。具体的には、演算装置38は、表面T3Aの反射率が異常であり、かつ、バリF2が検出された場合に、接合停止信号を生成して、製造装置10の制御装置30に送信する。接合停止信号とは、製造装置10に、第1部材T1と第2部材T2との接合の停止を指示する信号である。制御装置30は、制御装置30から接合停止信号を受信したら、第1部材T1と第2部材T2との接合を停止して、工具18を+Z軸方向に動かして、ショルダ20の端部20Aを部材Tの表面TAから離してプローブ22を部材Tの内部から外部に出すことで、ショルダ20及びプローブ22を部材Tから露出させる。制御装置30は、ショルダ20及びプローブ22を部材Tから露出させたら、ショルダ20及びプローブ22を部材Tから露出させた旨を示す応答信号を、演算装置38に送信する。演算装置38は、制御装置30から応答信号を受信したら、第2撮像部34Bに工具18の画像を撮像させる。演算装置38は、検出部52により、第2撮像部34Bが撮像した工具18の画像に基づき、工具18の形状を、工具状態として検出する。演算装置38は、検出した工具18の形状が異常であるかを判断する。 When both the abnormality of the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3 and the burr F2 are detected in the arithmetic unit 38 (step S46; Yes), the detection unit 52 determines the shape of the tool 18 and the insertion amount of the tool 18. Is detected as a tool state (step S48). The arithmetic unit 38 causes the manufacturing apparatus 10 to stop joining to expose the probe 22 to the outside of the member T, and causes the second imaging unit 34B to capture an image of the tool 18. The arithmetic unit 38 detects the shape of the tool 18 from the image of the tool 18 captured by the second imaging unit 34B. Specifically, when the reflectance of the surface T3A is abnormal and the burr F2 is detected, the arithmetic unit 38 generates a joining stop signal and transmits it to the control device 30 of the manufacturing apparatus 10. The joining stop signal is a signal instructing the manufacturing apparatus 10 to stop joining the first member T1 and the second member T2. When the control device 30 receives the joining stop signal from the control device 30, the control device 30 stops the joining between the first member T1 and the second member T2, moves the tool 18 in the + Z axis direction, and moves the end portion 20A of the shoulder 20 to the shoulder 20. By moving the probe 22 from the inside of the member T to the outside away from the surface TA of the member T, the shoulder 20 and the probe 22 are exposed from the member T. After the shoulder 20 and the probe 22 are exposed from the member T, the control device 30 transmits a response signal indicating that the shoulder 20 and the probe 22 are exposed from the member T to the arithmetic unit 38. When the arithmetic unit 38 receives the response signal from the control device 30, the arithmetic unit 38 causes the second imaging unit 34B to capture an image of the tool 18. The arithmetic unit 38 detects the shape of the tool 18 as a tool state based on the image of the tool 18 captured by the second imaging unit 34B by the detection unit 52. The arithmetic unit 38 determines whether the detected tool 18 has an abnormal shape.

また、演算装置38は、第2撮像部34Bが生成した画像データPから、すなわち接合中に第2撮像部34Bが撮像した画像から、工具18の挿入量を検出する。具体的には、演算装置38は、予め検出していた距離D0aから、第2撮像部34Bが生成した画像データPに基づき検出した距離D0を差し引いた量を、工具18の挿入量として検出する。演算装置38は、検出した工具18の挿入量が異常であるかを判断する。 Further, the arithmetic unit 38 detects the insertion amount of the tool 18 from the image data P generated by the second imaging unit 34B, that is, from the image captured by the second imaging unit 34B during joining. Specifically, the arithmetic unit 38 detects as the insertion amount of the tool 18 the amount obtained by subtracting the distance D0 detected based on the image data P generated by the second imaging unit 34B from the distance D0a detected in advance. .. The arithmetic unit 38 determines whether the detected insertion amount of the tool 18 is abnormal.

工具状態として工具18の形状及び工具18の挿入量を検出したら、演算装置38は、変更情報生成部56により、検出部52が検出した部材状態及び工具状態に基づき、製造装置10の接合中の動作条件を変更するための変更情報を生成して、生成した変更情報を制御装置30に送信する(ステップS58)。変更情報の生成方法については後述する。 When the shape of the tool 18 and the insertion amount of the tool 18 are detected as the tool state, the arithmetic unit 38 is joining the manufacturing apparatus 10 based on the member state and the tool state detected by the detection unit 52 by the change information generation unit 56. Change information for changing the operating conditions is generated, and the generated change information is transmitted to the control device 30 (step S58). The method of generating change information will be described later.

演算装置38は、表面T3Aの反射率が異常であり、かつ、バリF2が検出されるという条件が満たされない場合(ステップS46;No)に、すなわち反射率の異常とバリF2との少なくとも一方が検出されなかった場合に、反射率が異常か否かを判断する。反射率が異常である場合(ステップS50;Yes)、演算装置38は、工具状態として、工具18の形状を検出する(ステップS52)。すなわち、演算装置38は、バリF2が検出されないが表面T3Aの反射率が異常である場合に、工具状態として、工具18の形状を検出する。工具18の形状の検出方法は、ステップS48での工具18の形状の検出方法と同様である。工具状態として工具18の形状を検出したら、演算装置38は、変更情報生成部56により、検出部52が検出した部材状態及び工具状態に基づき、製造装置10の接合中の動作条件を変更するための変更情報を生成して、生成した変更情報を制御装置30に送信する(ステップS58)。変更情報の生成方法については後述する。 In the arithmetic unit 38, when the reflectance of the surface T3A is abnormal and the condition that the burr F2 is detected is not satisfied (step S46; No), that is, at least one of the abnormal reflectance and the burr F2 is If it is not detected, it is determined whether or not the reflectance is abnormal. When the reflectance is abnormal (step S50; Yes), the arithmetic unit 38 detects the shape of the tool 18 as the tool state (step S52). That is, the arithmetic unit 38 detects the shape of the tool 18 as the tool state when the burr F2 is not detected but the reflectance of the surface T3A is abnormal. The method of detecting the shape of the tool 18 is the same as the method of detecting the shape of the tool 18 in step S48. After detecting the shape of the tool 18 as the tool state, the arithmetic unit 38 changes the operating condition during joining of the manufacturing apparatus 10 based on the member state and the tool state detected by the detection unit 52 by the change information generation unit 56. The change information of the above is generated, and the generated change information is transmitted to the control device 30 (step S58). The method of generating change information will be described later.

演算装置38は、反射率の異常が検出されない場合(ステップS50;No)、バリF2が検出されたか否かを判断する。バリF2が検出された場合(ステップS54;Yes)、演算装置38は、工具状態として、工具18の挿入量を検出する(ステップS56)。工具18の挿入量の検出方法は、ステップS52での工具18の挿入量の検出方法と同様である。工具状態として工具18の挿入量を検出したら、演算装置38は、変更情報生成部56により、検出部52が検出した工具状態に基づき、製造装置10の接合中の動作条件を変更するための変更情報を生成して、生成した変更情報を制御装置30に送信する(ステップS58)。変更情報の生成方法については後述する。なお、ステップS56においては、工具18の形状を検出しないため、工具18の形状を検出するために第1部材T1と第2部材T2との接合を停止させる制御は、実行しない(製造装置10に第1部材T1と第2部材T2との接合を停止させない)。 When the abnormality of the reflectance is not detected (step S50; No), the arithmetic unit 38 determines whether or not the burr F2 is detected. When the burr F2 is detected (step S54; Yes), the arithmetic unit 38 detects the insertion amount of the tool 18 as the tool state (step S56). The method of detecting the insertion amount of the tool 18 is the same as the method of detecting the insertion amount of the tool 18 in step S52. When the insertion amount of the tool 18 is detected as the tool state, the arithmetic unit 38 is changed by the change information generation unit 56 to change the operating conditions during joining of the manufacturing device 10 based on the tool state detected by the detection unit 52. Information is generated, and the generated change information is transmitted to the control device 30 (step S58). The method of generating change information will be described later. Since the shape of the tool 18 is not detected in step S56, the control for stopping the joining between the first member T1 and the second member T2 in order to detect the shape of the tool 18 is not executed (in the manufacturing apparatus 10). The joining between the first member T1 and the second member T2 is not stopped).

演算装置38は、バリF2が検出されない場合(ステップS54;No)、すなわち反射率の異常もバリF2も検出されない場合、工具状態を検出することなく、検出した部材状態に基づき、製造装置10の接合中の動作条件を変更するための変更情報を生成して、生成した変更情報を制御装置30に送信する(ステップS58)。言い換えれば、部材状態の異常が、反射率の異常及びバリF2の検出以外である場合、ここでは開口F1や加工パスの異常が検出されて反射率の異常及びバリF2が検出されなかった場合、演算装置38は、工具状態を検出することなく、部材状態に基づき変更情報を生成する。変更情報の生成方法については後述する。反射率の異常が検出されずバリF2も検出されない場合にも、工具18の形状を検出しないため、工具18の形状を検出するために第1部材T1と第2部材T2との接合を停止させる制御は、実行しない(製造装置10に第1部材T1と第2部材T2との接合を停止させない)。 When the burr F2 is not detected (step S54; No), that is, when neither the reflectance abnormality nor the burr F2 is detected, the arithmetic unit 38 does not detect the tool state, but based on the detected member state, the arithmetic unit 38 of the manufacturing device 10. Change information for changing the operating conditions during joining is generated, and the generated change information is transmitted to the control device 30 (step S58). In other words, when the abnormality of the member state is other than the abnormality of the reflectance and the detection of the burr F2, here, when the abnormality of the opening F1 or the processing path is detected and the abnormality of the reflectance and the burr F2 are not detected, The arithmetic unit 38 generates change information based on the member state without detecting the tool state. The method of generating change information will be described later. Even when the abnormality of the reflectance is not detected and the burr F2 is not detected, the shape of the tool 18 is not detected. Therefore, the joining between the first member T1 and the second member T2 is stopped in order to detect the shape of the tool 18. The control is not executed (the manufacturing apparatus 10 does not stop the joining of the first member T1 and the second member T2).

製造装置10の制御装置30は、演算装置38から送信された変更情報に基づき動作条件を変更する。変更情報の生成、送信が行われた後、第1部材T1と第2部材T2との接合を終了する場合(ステップS60;Yes)、本処理を終了する。第1部材T1と第2部材T2との接合を終了しない場合(ステップS60;No)、製造装置10の制御装置30は、変更情報に基づき変更した動作条件で、第1部材T1と第2部材T2との接合を続けて、演算装置38は、ステップS40に戻り、照射部32Aによる光LABの照射と、撮像部34による撮像とを続ける。 The control device 30 of the manufacturing device 10 changes the operating conditions based on the change information transmitted from the arithmetic unit 38. When the joining between the first member T1 and the second member T2 is completed after the change information is generated and transmitted (step S60; Yes), this process is terminated. When the joining between the first member T1 and the second member T2 is not completed (step S60; No), the control device 30 of the manufacturing apparatus 10 has the first member T1 and the second member T1 and the second member under the operating conditions changed based on the change information. Continuing the bonding with T2, the arithmetic unit 38 returns to step S40, and continues the irradiation of the optical LAB by the irradiation unit 32A and the imaging by the imaging unit 34.

このように、演算装置38は、反射率の異常が検出された場合に、工具18の形状を検出する。演算装置38は、検出した工具18の形状が異常であるかを判断する。また、演算装置38は、バリF2が検出された場合に、工具18の挿入量を検出する。演算装置38は、検出した工具18の挿入量が異常であるかを判断する。なお、演算装置38は、バリF2が検出されたことをトリガとして工具18の挿入量を検出しなくてもよく、第2撮像部34Bが所定のフレームレートで撮像する毎に、第2撮像部34Bの画像データPに基づき、順次、工具18の挿入量を検出してもよい。 In this way, the arithmetic unit 38 detects the shape of the tool 18 when an abnormality in the reflectance is detected. The arithmetic unit 38 determines whether the detected tool 18 has an abnormal shape. Further, the arithmetic unit 38 detects the insertion amount of the tool 18 when the burr F2 is detected. The arithmetic unit 38 determines whether the detected insertion amount of the tool 18 is abnormal. The arithmetic unit 38 does not have to detect the insertion amount of the tool 18 triggered by the detection of the burr F2, and each time the second imaging unit 34B images at a predetermined frame rate, the second imaging unit 38 The insertion amount of the tool 18 may be sequentially detected based on the image data P of 34B.

ステップS44において、部材状態の検出結果に異常がない場合(ステップS44;No)、すなわち反射率の異常と、開口F1と、バリF2と、加工パスの異常との何れも検出されなかった場合(反射率の異常及び加工パスの異常が無く、かつ、開口F1及びバリF2が検出されなかった場合)、すなわち部材Tの品質異常が検出されなかった場合、ステップS60に移動し、第1部材T1と第2部材T2との接合が終了している場合(ステップS60;Yes)、本処理を終了し、第1部材T1と第2部材T2との接合が終了していない場合(ステップS60;No)、ステップS40に戻り、照射部32Aによる光LABの照射と、撮像部34による撮像とを続ける。すなわち、部材状態の異常が検出されなかった場合には、演算装置38が変更情報を生成せず、製造装置10は、変更情報に基づき動作条件を変更することなく、接合を続ける。 In step S44, when there is no abnormality in the detection result of the member state (step S44; No), that is, when none of the abnormality of the reflectance, the opening F1, the burr F2, and the abnormality of the machining path is detected (step S44). When there is no abnormality in reflectance and abnormality in the processing path, and the opening F1 and the burr F2 are not detected), that is, when the quality abnormality of the member T is not detected, the process proceeds to step S60 and the first member T1 When the joining between the first member T2 and the second member T2 is completed (step S60; Yes), this process is completed and the joining between the first member T1 and the second member T2 is not completed (step S60; No). ), Returning to step S40, the irradiation of the optical LAB by the irradiation unit 32A and the imaging by the imaging unit 34 are continued. That is, when the abnormality of the member state is not detected, the arithmetic unit 38 does not generate the change information, and the manufacturing device 10 continues the joining without changing the operating conditions based on the change information.

なお、反射率が異常でありバリF2が検出されて、工具18の形状及び挿入量を検出して変更情報を生成した場合、すなわちステップS48を経てステップS58に至った場合は、上述のように第1部材T1と第2部材T2との接合を停止させている。そのため、ステップS48を経てステップS58に至った場合であって、接合が終了していない場合(ステップS60;Noの場合)、演算装置38は、製造装置10に第1部材T1と第2部材T2との接合を再開させる。具体的には、演算装置38は、製造装置10に第1部材T1と第2部材T2との接合を再開させる旨を指示する接合再開信号を、制御装置30に送信する。制御装置30は、演算装置38から接合再開信号を受信したら、第1部材T1と第2部材T2との接合が終了していない場合には、工具18をθZ方向に回転させながら+Z軸方に動かして、変更情報に基づき変更した動作条件で、接合を再開する。同様に、バリF2が検出されないが反射率が異常であるために工具18の形状を検出した場合にも、すなわちステップS52を経てステップS58に至った場合にも、第1部材T1と第2部材T2との接合を停止させている。そのため、ステップS52を経てステップS58に至った場合であって、接合が終了していない場合にも(ステップS60;Noの場合)、演算装置38は、製造装置10に第1部材T1と第2部材T2との接合を再開させる。一方、反射率の異常が検出されなかった場合は、工具18の形状を検出しないため、接合を停止しない。この場合、制御装置30は、接合中に、演算装置38から受信した変更情報に基づき動作条件を変更して、変更した動作条件で接合を行わせる。このように、本実施形態において、演算装置38は、接合中に検出した反射率が異常であるかを判断し、異常である場合に、接合を停止して、工具18の形状を検出する。一方、演算装置38は、反射率以外の接合条件が異常であると判断しても、接合を停止せず、工具18の形状を検出しない。ただし、演算装置38は、反射率以外の接合条件が異常であると判断した場合にも、接合を停止して、工具18の形状を検出してもよい。また、本実施形態では、工具状態の検出においては、接合中に工具18の挿入量を検出し、接合を停止してから工具18の形状を検出するが、例えば接合を停止してから工具18の挿入量を検出してもよい。以上を整理すると、演算装置38は、接合中の部材状態が異常であるかを判断し、部材状態が異常である場合に、工具状態を検出してよい。検出部52が検出する部材状態は、反射率と開口F1とバリF2と加工パスとの、少なくとも1つであってよく、工具状態は、工具18の挿入量と工具18の形状との少なくとも1つであってよい。なお、図17の例では、反射率の異常及びバリF2の検出を判断し(ステップS46)、反射率の異常の判断(ステップS48)、及びバリF2の検出の判断(ステップS50)の順で行われているが、工具状態の検出の順番はこれに限られず任意である。すなわち、反射率の異常、開口F1、バリF2、及び加工パスの異常の検出の判断の順番は、任意であってよい。 When the reflectance is abnormal, the burr F2 is detected, the shape and insertion amount of the tool 18 are detected, and change information is generated, that is, when step S48 is reached and step S58 is reached, as described above. The joining between the first member T1 and the second member T2 is stopped. Therefore, when the step S58 is reached through the step S48 and the joining is not completed (step S60; No), the arithmetic unit 38 connects the manufacturing apparatus 10 with the first member T1 and the second member T2. Resume joining with. Specifically, the arithmetic unit 38 transmits a joining restart signal instructing the manufacturing device 10 to restart the joining of the first member T1 and the second member T2 to the control device 30. When the control device 30 receives the joining restart signal from the arithmetic unit 38 and the joining between the first member T1 and the second member T2 is not completed, the control device 30 rotates the tool 18 in the θZ direction and moves in the + Z axis direction. Move and resume joining under the operating conditions changed based on the change information. Similarly, when the shape of the tool 18 is detected because the burr F2 is not detected but the reflectance is abnormal, that is, when the step S58 is reached through the step S52, the first member T1 and the second member The connection with T2 is stopped. Therefore, even when the step S58 is reached through the step S52 and the joining is not completed (step S60; No), the arithmetic unit 38 has the first member T1 and the second member T1 and the second member T1 in the manufacturing apparatus 10. The joining with the member T2 is restarted. On the other hand, when the abnormality of the reflectance is not detected, the shape of the tool 18 is not detected, so that the joining is not stopped. In this case, the control device 30 changes the operating conditions based on the change information received from the arithmetic unit 38 during the joining, and causes the control device 30 to perform the joining under the changed operating conditions. As described above, in the present embodiment, the arithmetic unit 38 determines whether the reflectance detected during joining is abnormal, and if it is abnormal, stops the joining and detects the shape of the tool 18. On the other hand, the arithmetic unit 38 does not stop the joining and does not detect the shape of the tool 18 even if it determines that the joining conditions other than the reflectance are abnormal. However, the arithmetic unit 38 may stop the joining and detect the shape of the tool 18 even when it is determined that the joining conditions other than the reflectance are abnormal. Further, in the present embodiment, in the detection of the tool state, the insertion amount of the tool 18 is detected during joining, and the shape of the tool 18 is detected after the joining is stopped. For example, the tool 18 is detected after the joining is stopped. The insertion amount of may be detected. Summarizing the above, the arithmetic unit 38 may determine whether the member state during joining is abnormal, and detect the tool state when the member state is abnormal. The member state detected by the detection unit 52 may be at least one of the reflectance, the opening F1, the burr F2, and the machining path, and the tool state is at least one of the insertion amount of the tool 18 and the shape of the tool 18. It may be one. In the example of FIG. 17, it is determined that the reflectance abnormality and the burr F2 are detected (step S46), the reflectance abnormality is determined (step S48), and the burr F2 detection determination (step S50) is performed in this order. Although it is performed, the order of detecting the tool state is not limited to this and is arbitrary. That is, the order of determining the detection of the abnormality of the reflectance, the opening F1, the burr F2, and the abnormality of the processing path may be arbitrary.

次に、変更情報の生成について説明する。変更情報生成部56は、検出部52が異常であると判断した部材状態及び工具状態に応じて、生成する変更情報の種類を変える。また、変更情報生成部56は、接合状態判定部54が判定した接合状態の不良モードに応じて、生成する変更情報の種類を変えるともいえる。変更情報とは、製造装置10の動作条件を変更するための情報であり、言い換えれば、動作条件の変更内容を含んだ情報である。動作条件は、工具18の回転数、工具18の送り速度、工具18の挿入量、及び工具18の加工パスであるため、変更情報としては、工具18の回転数を変更するための情報と、工具18の送り速度を変更するための情報と、工具18の挿入量を変更するための情報と、工具18の加工パスを変更するための情報と、の少なくとも1つが挙げられる。変更情報は、動作条件の変更量を指定する情報(例えば工具18の回転数を100rpm上昇させる旨の情報)であってもよいし、変更後の動作条件を指定する情報(例えば工具18の回転数を1000rpmに変更する旨の情報)であってもよい。すなわち、変更情報は、動作条件を、現在設定されている第1の値から、第2の値に変更するための情報であればよい。 Next, the generation of change information will be described. The change information generation unit 56 changes the type of change information to be generated according to the member state and the tool state that the detection unit 52 determines to be abnormal. Further, it can be said that the change information generation unit 56 changes the type of change information to be generated according to the defective mode of the joint state determined by the joint state determination unit 54. The change information is information for changing the operating conditions of the manufacturing apparatus 10, in other words, information including the changed contents of the operating conditions. Since the operating conditions are the rotation speed of the tool 18, the feed rate of the tool 18, the insertion amount of the tool 18, and the machining path of the tool 18, the change information includes information for changing the rotation speed of the tool 18. At least one of information for changing the feed rate of the tool 18, information for changing the insertion amount of the tool 18, and information for changing the machining path of the tool 18 can be mentioned. The change information may be information that specifies the amount of change in the operating conditions (for example, information that increases the rotation speed of the tool 18 by 100 rpm), or information that specifies the changed operating conditions (for example, the rotation of the tool 18). Information to change the number to 1000 rpm) may be used. That is, the change information may be information for changing the operating condition from the currently set first value to the second value.

ここで、部材Tの品質異常が起きている場合、製造装置10の動作条件を変更することで、品質不良に至ることを抑制できる場合がある。しかし、品質不良を抑えるためにどの動作条件を変更するかの判断が、困難となる場合がある。品質異常として接合部T3の表面T3Aの反射率の異常が検出されている場合を例にすると、反射率の異常は、混ぜ合わせ不良という接合状態の不良モードが原因で形成される場合もあるし、入熱不良という接合状態の不良モードが原因で形成される場合もある。そのため、混ぜ合わせ不良が原因で起こっている反射率の異常に対し、入熱不足を解消可能な動作条件を変更しても、混ぜ合わせ不良が解消されず、反射率の異常が解消できない可能性がある。それに対し、本実施形態に係る演算装置38は、検出部52によって部材状態と工具状態とを検出することで、接合状態の不良モードを特定して、その接合状態の不良モードを解消可能な動作条件を変更するための変更情報を生成する。従って、本実施形態に係る演算装置38によると、部材Tの品質不良を抑えて、部材Tの品質を改善できる。以下、変更情報の生成について具体的に説明する。 Here, when the quality abnormality of the member T occurs, it may be possible to suppress the quality failure by changing the operating conditions of the manufacturing apparatus 10. However, it may be difficult to determine which operating condition is to be changed in order to suppress quality defects. Taking as an example the case where an abnormality in the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3 is detected as a quality abnormality, the abnormality in the reflectance may be formed due to a poor mode of the joint state called poor mixing. , It may be formed due to a defective mode of joint state such as poor heat input. Therefore, even if the operating conditions that can eliminate the insufficient heat input are changed for the reflectance abnormality caused by the mixing failure, the mixing failure cannot be solved and the reflectance abnormality may not be solved. There is. On the other hand, the arithmetic unit 38 according to the present embodiment is an operation capable of identifying the defective mode of the joining state and eliminating the defective mode of the joining state by detecting the member state and the tool state by the detection unit 52. Generate change information to change the condition. Therefore, according to the arithmetic unit 38 according to the present embodiment, it is possible to suppress the quality defect of the member T and improve the quality of the member T. Hereinafter, the generation of change information will be specifically described.

図18から図21は、変更情報の生成について説明するフローチャートである。図18は、部材状態の異常として接合部T3の表面T3Aの反射率の異常が検出された場合の、変更情報の生成方法を示している。すなわち、図18は、図17のステップS58での、反射率の異常が検出された場合の変更情報の生成方法の詳細を説明するものである。検出部52が、接合部T3の表面T3Aの反射率が異常であると判断した際において、図18に示すように、検出部52が、工具18の溝の寸法及び工具18の外径の両方が異常であると判断した場合(ステップS62;Yes)に、接合状態判定部54は、接合状態の不良モードのうち、混ぜ合わせ異常と入熱不足とが起きていると判断する(ステップS64)。変更情報生成部56は、接合状態判定部54が混ぜ合わせ異常と入熱不足とが起きていると判断したら、工具18の回転数を上昇させる旨の変更情報と、工具18の送り速度を低下させる旨の変更情報とを、生成する(ステップS66)。言い換えれば、変更情報生成部56は、検出部52が、接合部T3の表面T3Aの反射率が異常であると判断し、かつ、工具18の溝の寸法及び工具18の外径の両方が異常であると判断した場合に、工具18の回転数を上昇させる旨の変更情報と、工具18の送り速度を低下させる旨の変更情報とを、生成する。 18 to 21 are flowcharts illustrating the generation of change information. FIG. 18 shows a method of generating change information when an abnormality in the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3 is detected as an abnormality in the member state. That is, FIG. 18 illustrates the details of the method of generating change information when an abnormality in reflectance is detected in step S58 of FIG. When the detection unit 52 determines that the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3 is abnormal, the detection unit 52 detects both the groove size of the tool 18 and the outer diameter of the tool 18 as shown in FIG. When it is determined that is abnormal (step S62; Yes), the joint state determination unit 54 determines that a mixing abnormality and insufficient heat input are occurring among the defective modes of the joint state (step S64). .. When the change information generation unit 56 determines that the joining state determination unit 54 has caused a mixing abnormality and insufficient heat input, the change information generation unit 56 increases the rotation speed of the tool 18 and reduces the feed rate of the tool 18. The change information to the effect is generated (step S66). In other words, the change information generation unit 56 determines that the detection unit 52 has an abnormality in the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3, and both the groove size of the tool 18 and the outer diameter of the tool 18 are abnormal. When it is determined that the above is true, change information for increasing the rotation speed of the tool 18 and change information for decreasing the feed rate of the tool 18 are generated.

また、検出部52が、工具18の溝の寸法及び工具18の外径の両方共が異常ではないと判断した場合(ステップS62;No)であって(工具18の溝の寸法が異常でありかつ工具18の外径が異常であるという条件を満たさない場合であって)、検出部52が工具18の溝の寸法が異常であると判断した場合(ステップS68;Yes)、接合状態判定部54は、接合状態の不良モードのうち、混ぜ合わせ異常が起きていると判断する(ステップS70)。すなわち、接合状態判定部54は、検出部52が、接合部T3の表面T3Aの反射率が異常であると判断し、かつ、工具18の溝の寸法が異常であると判断した場合に、混ぜ合わせ異常が起きていると判断する。変更情報生成部56は、接合状態判定部54が混ぜ合わせ異常が起きていると判断したら、工具18の回転数を上昇させる旨の変更情報を生成する(ステップS72)。言い換えれば、変更情報生成部56は、検出部52が、接合部T3の表面T3Aの反射率が異常であると判断し、かつ、工具18の溝の寸法が異常であると判断した場合に、工具18の回転数を上昇させる旨の変更情報を生成する。 Further, when the detection unit 52 determines that both the groove size of the tool 18 and the outer diameter of the tool 18 are not abnormal (step S62; No) (the groove size of the tool 18 is abnormal). And when the condition that the outer diameter of the tool 18 is abnormal is not satisfied), when the detection unit 52 determines that the groove size of the tool 18 is abnormal (step S68; Yes), the joint state determination unit In 54, it is determined that a mixing abnormality has occurred in the defective mode of the joining state (step S70). That is, when the joint state determination unit 54 determines that the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3 is abnormal and the groove size of the tool 18 is abnormal, the joint state determination unit 54 mixes the mixture. Judge that a misalignment has occurred. When the joint state determination unit 54 determines that a mixing abnormality has occurred, the change information generation unit 56 generates change information to the effect that the rotation speed of the tool 18 is increased (step S72). In other words, when the change information generation unit 56 determines that the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3 is abnormal and the detection unit 52 determines that the groove size of the tool 18 is abnormal, the change information generation unit 56 determines that the reflectance is abnormal. Generates change information to increase the rotation speed of the tool 18.

また、検出部52が、工具18の溝の寸法が異常でないと判断した場合(ステップS68;No)であって、検出部52が工具18の外径が異常であると判断した場合(ステップS74;Yes)、接合状態判定部54は、接合状態の不良モードのうち、入熱不足が起きていると判断する(ステップS76)。すなわち、接合状態判定部54は、検出部52が、接合部T3の表面T3Aの反射率が異常であると判断し、かつ、工具18の外径が異常であると判断した場合に、入熱不足が起きていると判断する。変更情報生成部56は、接合状態判定部54が、入熱不足が起きていると判断したら、工具18の送り速度を低下させる旨の変更情報を生成する(ステップS72)。言い換えれば、変更情報生成部56は、検出部52が、接合部T3の表面T3Aの反射率が異常であると判断し、かつ、工具18の外径が異常であると判断した場合に、工具18の送り速度を低下させる旨の変更情報を生成する。なお、演算装置38は、工具18の溝の寸法が異常でなく工具18の外径も異常でないと判断した場合(ステップS74;No)、本処理を終了する。 Further, when the detection unit 52 determines that the groove size of the tool 18 is not abnormal (step S68; No), and the detection unit 52 determines that the outer diameter of the tool 18 is abnormal (step S74). Yes), the joint state determination unit 54 determines that insufficient heat input has occurred in the defective mode of the joint state (step S76). That is, when the joint state determination unit 54 determines that the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3 is abnormal and the outer diameter of the tool 18 is abnormal, the heat input unit 54 receives heat. Judge that there is a shortage. When the joint state determination unit 54 determines that the heat input is insufficient, the change information generation unit 56 generates change information to the effect that the feed rate of the tool 18 is reduced (step S72). In other words, when the detection unit 52 determines that the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3 is abnormal and the outer diameter of the tool 18 is abnormal, the change information generation unit 56 determines that the tool is abnormal. Generates change information to the effect that the feed rate of 18 is reduced. When the arithmetic unit 38 determines that the groove size of the tool 18 is not abnormal and the outer diameter of the tool 18 is not abnormal (step S74; No), this process ends.

このように、演算装置38は、検出部52によって接合部T3の表面T3Aの反射率が異常かを判断する。そして、演算装置38は、工具状態、ここでは工具18の溝の寸法及び工具18の外径に異常が生じているかを判断する。工具18の溝の寸法が異常である場合、プローブ22の外周面が摩耗して、溝が浅く(凸部と凹部との間の長さが短く)なっていることに起因して、混ぜ合わせ異常が起きて表面T3Aの反射率の異常が起こる可能性がある。より詳しくは、工具の溝が浅いと、プローブ22による第1部材T1と第2部材T2との撹拌が不足して、混ぜ合わせ異常が起きる可能性がある。そのため、演算装置38は、工具18の溝の寸法が異常である場合に、混ぜ合わせ異常が起きていると判断して、混ぜ合わせ異常を抑制するために、工具18の回転数を上昇させるという変更情報を生成して、制御装置30に送信する。制御装置30は、その変更情報に従い、工具18の回転数を上昇させる。制御装置30は、工具18の回転数を上昇させることで、プローブ22によって第1部材T1と第2部材T2とを十分に撹拌させ、混ぜ合わせ異常を抑制して、異常混合状態となることを、適切に抑制できる。 In this way, the arithmetic unit 38 determines whether the reflectance of the surface T3A of the joint portion T3 is abnormal by the detection unit 52. Then, the arithmetic unit 38 determines whether or not an abnormality has occurred in the tool state, here, the dimension of the groove of the tool 18 and the outer diameter of the tool 18. If the groove size of the tool 18 is abnormal, the outer peripheral surface of the probe 22 is worn and the groove is shallow (the length between the convex portion and the concave portion is short), so that the mixture is mixed. Anomalies may occur and anomalies in the reflectance of the surface T3A may occur. More specifically, if the groove of the tool is shallow, the probe 22 may insufficiently agitate the first member T1 and the second member T2, resulting in a mixing abnormality. Therefore, when the size of the groove of the tool 18 is abnormal, the arithmetic unit 38 determines that a mixing abnormality has occurred, and increases the rotation speed of the tool 18 in order to suppress the mixing abnormality. The change information is generated and transmitted to the control device 30. The control device 30 increases the rotation speed of the tool 18 according to the change information. By increasing the rotation speed of the tool 18, the control device 30 sufficiently agitates the first member T1 and the second member T2 by the probe 22, suppresses the mixing abnormality, and enters an abnormal mixing state. , Can be suppressed appropriately.

また、工具18の外径が異常である場合、工具18が摩耗して外径が小さくなっていることに起因して、入熱不足が起きて反射率が異常となっている可能性がある。工具18の外径、ここではショルダ20の外径が短い場合、ショルダ20と部材Tとの接触面積が小さくなり、部材T(ここでは回転させた工具18を挿入した部材)への摩擦熱の伝熱量が低下して、入熱不足が起きていると判断する。そのため、演算装置38は、工具18の外径が異常である場合に、入熱不足が起きていると判断して、入熱不足を抑制するために、工具18の送り速度を低下させるという変更情報を生成して、制御装置30に送信する。制御装置30は、その変更情報に従い、工具18の送り速度を低下させる。制御装置30は、工具18の送り速度を低下させることで、工具18と部材Tとの接触時間(つまり摩擦撹拌する時間)を長くして入熱量を多くすることが可能となり、入熱不足を抑制して、異常混合状態となることを適切に抑制できる。 Further, when the outer diameter of the tool 18 is abnormal, there is a possibility that the reflectance is abnormal due to insufficient heat input due to the tool 18 being worn and the outer diameter being reduced. .. When the outer diameter of the tool 18, here the outer diameter of the shoulder 20 is short, the contact area between the shoulder 20 and the member T becomes smaller, and the frictional heat to the member T (here, the member into which the rotated tool 18 is inserted) is generated. It is judged that the amount of heat transfer has decreased and the heat input is insufficient. Therefore, when the outer diameter of the tool 18 is abnormal, the arithmetic unit 38 determines that insufficient heat input has occurred, and reduces the feed rate of the tool 18 in order to suppress the insufficient heat input. Information is generated and transmitted to the control device 30. The control device 30 reduces the feed rate of the tool 18 according to the change information. By reducing the feed rate of the tool 18, the control device 30 can prolong the contact time between the tool 18 and the member T (that is, the time for friction stir welding) to increase the amount of heat input, thereby reducing the heat input shortage. It can be suppressed to appropriately suppress the abnormal mixing state.

図19は、部材状態の異常として開口F1が検出された場合の、変更情報の生成方法を示している。すなわち、図19は、図17のステップS58での、開口F1が検出された場合の変更情報の生成方法の詳細を説明するものである。図19に示すように、接合状態判定部54は、検出部52が開口F1を検出した場合、接合状態の不良モードのうち、入熱不足が起きていると判断する(ステップS82)。変更情報生成部56は、接合状態判定部54が、入熱不足が起きていると判断したら、工具18の送り速度を低下させる旨の変更情報を生成する(ステップS84)。言い換えれば、変更情報生成部56は、検出部52が開口F1を検出した場合に、工具18の送り速度を低下させる旨の変更情報を生成する。 FIG. 19 shows a method of generating change information when the opening F1 is detected as an abnormality in the member state. That is, FIG. 19 illustrates the details of the method of generating change information when the opening F1 is detected in step S58 of FIG. As shown in FIG. 19, when the detection unit 52 detects the opening F1, the joint state determination unit 54 determines that insufficient heat input has occurred in the defective mode of the joint state (step S82). When the joint state determination unit 54 determines that the heat input is insufficient, the change information generation unit 56 generates change information to the effect that the feed rate of the tool 18 is reduced (step S84). In other words, the change information generation unit 56 generates change information to the effect that the feed rate of the tool 18 is reduced when the detection unit 52 detects the opening F1.

このように、演算装置38は、検出部52によって接合部T3の表面T3Aに開口F1が形成されているかを検出する。演算装置38は、開口F1が形成されている場合、入熱不足が起きていると判断して、入熱不足を抑制するために、工具18の送り速度を低下させるという変更情報を生成して、制御装置30に送信する。制御装置30は、その変更情報に従い、工具18の送り速度を低下させる。制御装置30は、工具18の送り速度を低下させることで、工具18と部材Tとの接触時間を長くして入熱量を多くすることが可能となり、入熱不足を抑制して、開口F1の形成を適切に抑制できる。 In this way, the arithmetic unit 38 detects whether the opening F1 is formed on the surface T3A of the joint portion T3 by the detection unit 52. When the opening F1 is formed, the arithmetic unit 38 determines that insufficient heat input has occurred, and generates change information that the feed rate of the tool 18 is reduced in order to suppress the insufficient heat input. , Is transmitted to the control device 30. The control device 30 reduces the feed rate of the tool 18 according to the change information. By reducing the feed rate of the tool 18, the control device 30 can prolong the contact time between the tool 18 and the member T to increase the amount of heat input, suppress the insufficient heat input, and open the opening F1. Formation can be suppressed appropriately.

図20は、部材状態の異常としてバリF2が検出された場合の、変更情報の生成方法を示している。すなわち、図20は、図17のステップS58での、バリF2が検出された場合の変更情報の生成方法の詳細を説明するものである。検出部52がバリF2を検出した際において、図20に示すように、検出部52が、工具18の挿入量が大きすぎて異常であると判断した場合(ステップS92;Yes)に、変更情報生成部56は、接合状態の不良モードのうち、入熱過多が起きていると判断する(ステップS94)。変更情報生成部56は、工具18の挿入量が異常であって入熱過多が起きていると判断された場合、工具18の挿入量を低下させる旨の変更情報を生成する(ステップS96)。言い換えれば、変更情報生成部56は、検出部52がバリF2を検出し、かつ工具18の挿入量が異常であると判断した場合に、工具18の挿入量を低下させる旨の変更情報を生成する。 FIG. 20 shows a method of generating change information when the burr F2 is detected as an abnormality in the member state. That is, FIG. 20 illustrates the details of the method of generating change information when the burr F2 is detected in step S58 of FIG. When the detection unit 52 detects the burr F2, as shown in FIG. 20, when the detection unit 52 determines that the insertion amount of the tool 18 is too large and abnormal (step S92; Yes), the change information The generation unit 56 determines that excessive heat input has occurred in the defective mode of the joint state (step S94). When it is determined that the insertion amount of the tool 18 is abnormal and excessive heat input occurs, the change information generation unit 56 generates change information to the effect that the insertion amount of the tool 18 is reduced (step S96). In other words, the change information generation unit 56 generates change information to the effect that the insertion amount of the tool 18 is reduced when the detection unit 52 detects the burr F2 and determines that the insertion amount of the tool 18 is abnormal. To do.

また、接合状態判定部54は、検出部52が、工具18の挿入量が異常でないと判断した場合(ステップS92;No)に、接合状態の不良モードのうち、入熱過多が起きていると判断する(ステップS98)。変更情報生成部56は、入熱過多が起きているが工具18の挿入量が正常であると判断された場合、工具18の送り速度を上昇させる旨の変更情報を生成する(ステップS100)。言い換えれば、変更情報生成部56は、検出部52がバリF2を検出し、かつ工具18の挿入量が正常であると判断した場合に、工具18の送り速度を上昇させる旨の変更情報を生成する。 Further, when the detection unit 52 determines that the insertion amount of the tool 18 is not abnormal (step S92; No), the joint state determination unit 54 determines that excessive heat input has occurred in the defective mode of the joint state. Determine (step S98). The change information generation unit 56 generates change information to the effect that the feed rate of the tool 18 is increased when it is determined that the insertion amount of the tool 18 is normal although the heat input is excessive (step S100). In other words, the change information generation unit 56 generates change information to increase the feed rate of the tool 18 when the detection unit 52 detects the burr F2 and determines that the insertion amount of the tool 18 is normal. To do.

このように、演算装置38は、検出部52によってバリF2が形成されているかを判断することで、入熱過多に起因して金属組織が粗大化している可能性があることを検出する。そして、演算装置38は、工具状態、ここでは工具18の挿入量に異常であるか、より具体的には工具18の挿入量が大きすぎないかを判断する。工具18の挿入量が大きすぎる場合には、工具18の挿入量が大きすぎることで工具18と部材Tとの接触面積が大きくなって(言い換えると、部材Tに対する工具18の押し付け圧力が高くなって)、入熱過多が発生し、金属組織が粗大化している可能性がある。そのため、演算装置38は、工具18の挿入量に異常である場合に、入熱過多を抑制するために、工具18の挿入量を低下させるという変更情報を生成して、制御装置30に送信する。制御装置30は、その変更情報に従い、工具18の挿入量を低下させる。制御装置30は、工具18の挿入量を低下させることで、工具18と部材Tとの接触面積を小さくして入熱量を少なくすることが可能となり、入熱過多を抑制して、金属組織の粗大化を適切に抑制できる。また、バリF2が形成されているが工具18の挿入量が正常である場合には、演算装置38は、入熱過多を解消するためには、工具18の送り速度を上昇させて、入熱量を減らす必要があると判断する。そのため、演算装置38は、工具18の挿入量が正常である場合には、入熱過多を抑制するために、工具18の送り速度を上昇させるという変更情報を生成して、制御装置30に送信する。制御装置30は、その変更情報に従い、工具18の送り速度を上昇させる。制御装置30は、工具18の送り速度を上昇させることで、工具18と部材Tとの接触時間を短くして入熱量を少なくすることが可能となり、入熱過多を抑制して、金属組織の粗大化を適切に抑制できる。 In this way, the arithmetic unit 38 determines whether the burr F2 is formed by the detection unit 52, and detects that the metal structure may be coarsened due to excessive heat input. Then, the arithmetic unit 38 determines whether the tool state, here, the insertion amount of the tool 18 is abnormal, or more specifically, whether the insertion amount of the tool 18 is too large. When the insertion amount of the tool 18 is too large, the contact area between the tool 18 and the member T becomes large due to the insertion amount of the tool 18 being too large (in other words, the pressing pressure of the tool 18 against the member T becomes high). There is a possibility that excessive heat input has occurred and the metal structure has become coarse. Therefore, when the insertion amount of the tool 18 is abnormal, the arithmetic unit 38 generates change information that the insertion amount of the tool 18 is reduced in order to suppress excessive heat input, and transmits the change information to the control device 30. .. The control device 30 reduces the insertion amount of the tool 18 according to the change information. By reducing the insertion amount of the tool 18, the control device 30 can reduce the contact area between the tool 18 and the member T to reduce the amount of heat input, suppress the excessive heat input, and suppress the excessive heat input of the metal structure. Coarseness can be appropriately suppressed. Further, when the burr F2 is formed but the insertion amount of the tool 18 is normal, the arithmetic unit 38 increases the feed rate of the tool 18 in order to eliminate the excessive heat input, and the heat input amount. Judge that it is necessary to reduce. Therefore, when the insertion amount of the tool 18 is normal, the arithmetic unit 38 generates change information that increases the feed rate of the tool 18 in order to suppress excessive heat input, and transmits the change information to the control device 30. To do. The control device 30 increases the feed rate of the tool 18 according to the change information. By increasing the feed rate of the tool 18, the control device 30 can shorten the contact time between the tool 18 and the member T to reduce the amount of heat input, suppress the excessive heat input, and suppress the excessive heat input of the metal structure. Coarseness can be appropriately suppressed.

図21は、部材状態の異常として加工パスの異常が検出された場合の、変更情報の生成方法を示している。すなわち、図21は、図17のステップS58での、加工パスの異常が検出された場合の変更情報の生成方法の詳細を説明するものである。図21に示すように、接合状態判定部54は、検出部52が加工パスの異常を検出した場合、接合状態の不良モードのうち、入熱位置不良が起きていると判断する(ステップS112)。変更情報生成部56は、接合状態判定部54が、入熱位置不良が起きていると判断したら、工具18の加工パスを修正する旨の変更情報を生成する(ステップS114)。言い換えれば、変更情報生成部56は、検出部52が加工パスの異常を検出した場合に、工具18の加工パスを修正させる旨の変更情報を生成する。変更情報生成部56は、例えば、検出部52が検出した加工パスが、基準加工パスに対して+X軸方向にずれていた場合、工具18の加工パスを−X軸方向に移動させる旨の変更情報を生成し、検出部52が検出した加工パスが、基準加工パスに対して−X軸方向にずれていた場合、工具18の加工パスを+X軸方向に移動させる旨の変更情報を生成する。すなわち、変更情報生成部56は、検出部52が検出した加工パスが、基準加工パスに対してずれている方向と反対方向側に移動するように、変更情報を生成する。 FIG. 21 shows a method of generating change information when an abnormality in the machining path is detected as an abnormality in the member state. That is, FIG. 21 illustrates the details of the method of generating change information when an abnormality in the machining path is detected in step S58 of FIG. As shown in FIG. 21, when the detection unit 52 detects an abnormality in the machining path, the joint state determination unit 54 determines that a heat input position defect has occurred in the defective mode of the joint state (step S112). .. When the joint state determination unit 54 determines that the heat input position defect has occurred, the change information generation unit 56 generates change information to correct the machining path of the tool 18 (step S114). In other words, the change information generation unit 56 generates change information to correct the machining path of the tool 18 when the detection unit 52 detects an abnormality in the machining path. The change information generation unit 56 is changed to move the machining path of the tool 18 in the −X axis direction, for example, when the machining path detected by the detection unit 52 deviates from the reference machining path in the + X axis direction. Information is generated, and when the machining path detected by the detection unit 52 deviates from the reference machining path in the −X axis direction, change information indicating that the machining path of the tool 18 is moved in the + X axis direction is generated. .. That is, the change information generation unit 56 generates change information so that the processing path detected by the detection unit 52 moves in the direction opposite to the direction deviating from the reference processing path.

このように、演算装置38は、検出部52によって加工パスが異常かを判断することで、第1部材T1と第2部材T2との金属間化合物の厚みが厚くなっている可能性があることを検出する。演算装置38は、金属間化合物の厚みが厚くなっている原因が、入熱位置の不良に起因して起きていると判断して、入熱位置の不良を解消するために、加工パスを修正するという変更情報を生成して、制御装置30に送信する。制御装置30は、その変更情報に従い、工具18の加工パスを修正する。制御装置30は、加工パスを修正することで、入熱位置を修正して、第1部材T1と第2部材T2との金属間化合物の厚みを薄くできる。 As described above, the arithmetic unit 38 may determine whether the machining path is abnormal by the detection unit 52, so that the thickness of the intermetallic compound between the first member T1 and the second member T2 may be increased. Is detected. The arithmetic unit 38 determines that the cause of the thickening of the intermetallic compound is caused by the defective heat input position, and corrects the processing path in order to eliminate the defective heat input position. The change information is generated and transmitted to the control device 30. The control device 30 corrects the machining path of the tool 18 according to the change information. By modifying the machining path, the control device 30 can modify the heat input position and reduce the thickness of the intermetallic compound between the first member T1 and the second member T2.

なお、以上の説明では、演算装置38は、検出部52による部材状態と工具状態との検出結果に基づき、接合状態判定部54による接合状態の不良モードの抽出を行って、変更情報生成部56による変更情報の生成を行っている。ただし、接合状態判定部54による接合状態の不良モードの抽出処理は必須ではなく、演算装置38は、接合状態の不良モードの抽出を行うことなく、検出部52による部材状態と工具状態との検出結果に基づき、変更情報生成部56により、変更情報を生成してもよい。この場合、演算装置38の接合状態判定部54は不要となる。 In the above description, the arithmetic unit 38 extracts the defective mode of the joint state by the joint state determination unit 54 based on the detection result of the member state and the tool state by the detection unit 52, and changes information generation unit 56. The change information is generated by. However, the process of extracting the defective mode of the joint state by the joint state determination unit 54 is not indispensable, and the arithmetic unit 38 detects the member state and the tool state by the detection unit 52 without extracting the defective mode of the joint state. Based on the result, the change information generation unit 56 may generate the change information. In this case, the joint state determination unit 54 of the arithmetic unit 38 becomes unnecessary.

また、図17の説明においては、部材状態の検出結果に異常がない場合は、変更情報を生成しないフローとなっている。ただし、演算装置38は、部材状態の検出結果に異常がない場合であっても、第1部材T1と第2部材T2との接合中に検出した部材状態に基づき、次回に接合する際の動作条件を変更するための、変更情報を生成してもよい。ここでの次回の接合とは、検出部52が部材状態を検出した際の第1部材T1と第2部材T2との接合が終了した後の、製造装置10による次の部材同士の接合を指す。次回の接合においては検出部52が部材状態を検出した際の第1部材T1と第2部材T2とは異なる部材同士を接合してもよい。 Further, in the description of FIG. 17, if there is no abnormality in the detection result of the member state, the change information is not generated. However, even if there is no abnormality in the detection result of the member state, the arithmetic unit 38 operates at the next joining based on the member state detected during the joining between the first member T1 and the second member T2. Change information may be generated to change the condition. The next joining here refers to the joining of the next members by the manufacturing apparatus 10 after the joining of the first member T1 and the second member T2 when the detection unit 52 detects the member state is completed. .. In the next joining, members different from the first member T1 and the second member T2 when the detection unit 52 detects the member state may be joined.

演算装置38は、第1部材T1と第2部材T2との接合中に検出した部材状態に基づき、次回の接合での動作条件の変更が必要かを判断する。演算装置38は、接合中に検出した部材状態が異常であると判断することなく接合が終了した場合においても、接合中に検出した部材状態が、次回の接合での動作条件の変更が必要な程度に不良である場合に、次回の接合での動作条件の変更が必要であると判断する。演算装置38は、次回の接合での動作条件の変更が必要であると判断した場合、部材状態と工具状態とに基づき、次回の接合での動作条件を変更する旨の変更情報を生成して、制御装置30に送信する。制御装置30は、演算装置38から送信された変更情報に基づき、次回の接合の際の動作条件を変更する。 The arithmetic unit 38 determines whether it is necessary to change the operating conditions in the next joining based on the member state detected during the joining of the first member T1 and the second member T2. Even when the joining is completed without determining that the member state detected during the joining is abnormal, the arithmetic unit 38 needs to change the operating conditions in the next joining for the member state detected during the joining. If it is defective to some extent, it is judged that it is necessary to change the operating conditions at the next joining. When the arithmetic unit 38 determines that it is necessary to change the operating conditions in the next joining, it generates change information to the effect that the operating conditions in the next joining are changed based on the member state and the tool state. , Is transmitted to the control device 30. The control device 30 changes the operating conditions at the time of the next joining based on the change information transmitted from the arithmetic unit 38.

例えば、演算装置38は、反射率が異常であると判断することなく接合が終了した場合においても、検出部52が検出した反射比率と基準反射比率との差分が所定値以上となる単位領域の数が、予め定めた閾値(以降、第2反射率閾値と記載)以上である場合には、次回の接合の際の動作条件を変更する必要があると判断する。ここでの第2反射率閾値は、反射率の異常を判断した場合における第1反射率閾値よりも小さな数値として(つまり、反射比率と基準反射比率との差分が所定値以上となる画素の数がより少ないことを前提に)、予め設定される。演算装置38は、次回の接合の際の動作条件を変更する必要があると判断したら、第2撮像部34Bに工具18を撮像させ、検出部52により、第2撮像部34Bが撮像した工具18の画像に基づき、工具18の形状を検出する。演算装置38は、検出部52が検出した工具18の外径が予め定めた閾値(以降、第2外径閾値と記載)以上である場合には、入熱不足が発生する可能性があると判断して、次回の接合の際に工具18の送り速度を低下する旨の変更情報を生成する。ここでの第2外径閾値は、工具18の外径の異常を判断した場合における第1外径閾値よりも大きな数値として(つまり、工具18の外径がより大きいことを前提に)、予め設定される。また、演算装置38は、検出部52が検出した工具18の溝が予め定めた閾値(以降、第2溝閾値と記載)以上である場合には、混ぜ合わせ異常が発生する可能性があると判断して、次回の接合の際に工具18の回転数を上昇する旨の変更情報を生成する。ここでの第2溝閾値は、工具18の溝の異常を判断した場合における第1溝閾値よりも大きな数値として(つまり、工具18の溝の深さがより深いことを前提に)、予め設定される。 For example, the arithmetic unit 38 has a unit region in which the difference between the reflection ratio detected by the detection unit 52 and the reference reflection ratio is equal to or greater than a predetermined value even when the joining is completed without determining that the reflectance is abnormal. When the number is equal to or more than a predetermined threshold value (hereinafter referred to as the second reflectance threshold value), it is determined that it is necessary to change the operating conditions at the time of the next joining. The second reflectance threshold here is a numerical value smaller than the first reflectance threshold when the abnormality of the reflectance is judged (that is, the number of pixels in which the difference between the reflectance ratio and the reference reflectance ratio is equal to or more than a predetermined value. Is preset). When the arithmetic unit 38 determines that it is necessary to change the operating conditions at the time of the next joining, the second imaging unit 34B is made to image the tool 18, and the detection unit 52 is used to image the tool 18 by the second imaging unit 34B. The shape of the tool 18 is detected based on the image of. The arithmetic unit 38 states that if the outer diameter of the tool 18 detected by the detection unit 52 is equal to or greater than a predetermined threshold value (hereinafter referred to as the second outer diameter threshold value), insufficient heat input may occur. Judging, the change information that the feed speed of the tool 18 is reduced at the next joining is generated. The second outer diameter threshold value here is set in advance as a numerical value larger than the first outer diameter threshold value when the abnormality of the outer diameter of the tool 18 is determined (that is, on the assumption that the outer diameter of the tool 18 is larger). Set. Further, the arithmetic unit 38 states that if the groove of the tool 18 detected by the detection unit 52 is equal to or larger than a predetermined threshold value (hereinafter referred to as a second groove threshold value), a mixing abnormality may occur. Judging, the change information that the rotation speed of the tool 18 is increased at the time of the next joining is generated. The second groove threshold value here is set in advance as a numerical value larger than the first groove threshold value when the abnormality of the groove of the tool 18 is determined (that is, assuming that the groove depth of the tool 18 is deeper). Will be done.

また例えば、演算装置38は、開口F1が形成されていると判断することなく接合が終了した場合においても、検出部52が検出した低輝度画素が、予め定めた閾値(以降、第2開口閾値と記載)以上連続して隣り合う場合には、次回の接合の際の動作条件を変更する必要があると判断する。ここでの第2開口閾値は、開口F1を検出した場合における第1開口閾値よりも小さな数値として(つまり、低輝度画素が連続して隣り合う数がより少ないことを前提に)、予め設定される。演算装置38は、次回の接合の際の動作条件を変更する必要があると判断したら、入熱不足が発生する可能性があると判断して、次回の接合の際に工具18の送り速度を低下する旨の変更情報を生成する。 Further, for example, even when the arithmetic unit 38 completes the joining without determining that the opening F1 is formed, the low-luminance pixel detected by the detection unit 52 has a predetermined threshold value (hereinafter, the second opening threshold value). If they are adjacent to each other continuously, it is judged that it is necessary to change the operating conditions at the time of the next joining. The second aperture threshold value here is set in advance as a numerical value smaller than the first aperture threshold value when the aperture F1 is detected (that is, on the assumption that the number of consecutively adjacent low-luminance pixels is smaller). To. If the arithmetic unit 38 determines that it is necessary to change the operating conditions at the time of the next joining, it determines that insufficient heat input may occur, and determines that the feed rate of the tool 18 is set at the time of the next joining. Generate change information to the effect that it will decrease.

また例えば、演算装置38は、バリF2が形成されていると判断することなく接合が終了した場合においても、検出部52が検出した高輝度画素が、予め定めた閾値(以降、第2バリ閾値と記載)以上連続して隣り合う場合には、次回の接合の際の動作条件を変更する必要があると判断する。ここでの第2バリ閾値は、バリF2を検出した場合における第1バリ閾値よりも小さな数値として(つまり、高輝度画素が連続して隣り合う数がより少ないことを前提に)、予め設定される。演算装置38は、検出部52が検出した工具18の挿入量が予め定めた閾値(以降、第2挿入閾値と記載)以上である場合には、入熱過多が発生する可能性があると判断して、次回の接合の際に工具18の挿入量を低下する旨の変更情報を生成する。ここでの第2挿入閾値は、工具18の挿入量の異常を判断した場合における第1挿入閾値よりも大きな数値として(つまり、工具18の挿入量がより大きいことを前提に)、予め設定される。また、演算装置38は、検出部52が検出した工具18の挿入量が第2挿入閾値以上である場合には、混ぜ合わせ異常が発生する可能性があると判断して、次回の接合の際に工具18の送り速度を上昇する旨の変更情報を生成する。 Further, for example, even when the arithmetic unit 38 completes the joining without determining that the burr F2 is formed, the high-luminance pixel detected by the detection unit 52 has a predetermined threshold value (hereinafter, the second burr threshold value). If they are adjacent to each other continuously, it is judged that it is necessary to change the operating conditions at the time of the next joining. The second burr threshold value here is set in advance as a numerical value smaller than the first burr threshold value when the burr F2 is detected (that is, on the assumption that the number of consecutively adjacent high-luminance pixels is smaller). To. The arithmetic unit 38 determines that excessive heat input may occur when the insertion amount of the tool 18 detected by the detection unit 52 is equal to or greater than a predetermined threshold value (hereinafter referred to as the second insertion threshold value). Then, change information is generated to the effect that the insertion amount of the tool 18 is reduced at the next joining. The second insertion threshold value here is set in advance as a numerical value larger than the first insertion threshold value when the abnormality of the insertion amount of the tool 18 is determined (that is, on the assumption that the insertion amount of the tool 18 is larger). To. Further, the arithmetic unit 38 determines that if the insertion amount of the tool 18 detected by the detection unit 52 is equal to or greater than the second insertion threshold value, a mixing abnormality may occur, and at the time of the next joining. Generates change information to the effect that the feed rate of the tool 18 is increased.

また例えば、演算装置38は、加工パスの異常を検出することなく接合が終了した場合においても、検出部52が検出した加工パスと基準加工パスとの差分が、予め定めた閾値(以降、第2パス閾値と記載)以上となる場合には、次回の接合の際の加工パスを修正する必要があると判断する。ここでの第2パス閾値は、加工パスを検出した場合における第1パス閾値よりも小さな数値として(つまり、加工パスと基準加工パスとの差分がより小さいことを前提に)、予め設定される。演算装置38は、次回の接合の際の動作条件を変更する必要があると判断したら、入熱位置不良が発生する可能性があると判断して、次回の接合の際に加工パスを修正する旨の変更情報を生成する。 Further, for example, in the arithmetic unit 38, even when the joining is completed without detecting the abnormality of the machining path, the difference between the machining path detected by the detection unit 52 and the reference machining path is a predetermined threshold value (hereinafter, the second If it exceeds the 2-pass threshold value), it is judged that it is necessary to correct the machining path at the time of the next joining. The second pass threshold value here is set in advance as a numerical value smaller than the first pass threshold value when the machining pass is detected (that is, on the assumption that the difference between the machining pass and the reference machining path is smaller). .. If the arithmetic unit 38 determines that it is necessary to change the operating conditions at the time of the next joining, it determines that there is a possibility that a heat input position defect may occur, and corrects the machining path at the time of the next joining. Generate change information to that effect.

また、演算装置38は、部材Tの品質が、品質異常の程度を超えて品質不良となる程度に悪いことを検出した場合には、製造装置10による接合を終了させてもよい。例えば、演算装置38は、検出部52による部材状態の検出結果が、部材状態の異常を判断するための閾値よりも厳しい閾値の範囲外となる場合に、部材Tが品質不良であると判断して、製造装置10による接合を終了させる。すなわち例えば、検出部52が検出した反射比率と基準反射比率との差分が所定値以上となる単位領域の数が、閾値(以降、第3反射率閾値と記載)以上である場合には、部材Tが品質不良であると判断して、接合を終了させてよい。第3反射率閾値は、反射率の異常を判断した場合における第1反射率閾値よりも大きな数値(つまり、反射比率と基準反射比率との差分が所定値以上となる画素の数がより多くことを前提に)、予め設定される。また例えば、検出部52が検出した低輝度画素が、予め定めた閾値(以降、第3開口閾値と記載)以上連続して隣り合う場合には、部材Tが品質不良であると判断して、接合を終了させてよい。第3開口閾値は、開口F1を検出した場合における第1開口閾値よりも大きな数値として(つまり、低輝度画素が連続して隣り合う数がより多いことを前提に)、予め設定される。また例えば、検出部52が検出した高輝度画素が、予め定めた閾値(以降、第3バリ閾値と記載)以上連続して隣り合う場合には、部材Tが品質不良であると判断して、接合を終了させてよい。第3バリ閾値は、バリF2を検出した場合における第1バリ閾値よりも大きな数値として(つまり、高輝度画素が連続して隣り合う数がより多いことを前提に)、予め設定される。また例えば、検出部52が検出した加工パスと基準加工パスとの差分が、予め定めた閾値(以降、第3パス閾値と記載)以上となる場合には、部材Tが品質不良であると判断して、接合を終了させてよい。第3パス閾値は、加工パスを検出した場合における第1パス閾値よりも大きな数値として(つまり、加工パスと基準加工パスとの差分がより大きいことを前提に)、予め設定される。 Further, when the arithmetic unit 38 detects that the quality of the member T is so bad that it exceeds the degree of quality abnormality and causes a quality defect, the joining by the manufacturing apparatus 10 may be terminated. For example, the arithmetic unit 38 determines that the member T is of poor quality when the detection result of the member state by the detection unit 52 is outside the range of a threshold value stricter than the threshold value for determining the abnormality of the member state. Then, the joining by the manufacturing apparatus 10 is completed. That is, for example, when the number of unit regions in which the difference between the reflection ratio detected by the detection unit 52 and the reference reflection ratio is equal to or greater than a predetermined value is equal to or greater than a threshold value (hereinafter referred to as a third reflectance threshold value), the member It may be determined that T is of poor quality and the joining may be terminated. The third reflectance threshold is a numerical value larger than the first reflectance threshold when the abnormality of the reflectance is judged (that is, the number of pixels in which the difference between the reflectance ratio and the reference reflectance ratio is equal to or more than a predetermined value is larger. (Assuming), it is set in advance. Further, for example, when the low-luminance pixels detected by the detection unit 52 are continuously adjacent to each other by a predetermined threshold value (hereinafter referred to as a third aperture threshold value) or more, it is determined that the member T is of poor quality. The joining may be terminated. The third aperture threshold is set in advance as a numerical value larger than the first aperture threshold when the aperture F1 is detected (that is, on the assumption that the number of consecutively adjacent low-luminance pixels is larger). Further, for example, when the high-luminance pixels detected by the detection unit 52 are continuously adjacent to each other by a predetermined threshold value (hereinafter referred to as a third burr threshold value) or more, it is determined that the member T is of poor quality. The joining may be terminated. The third burr threshold value is set in advance as a numerical value larger than the first burr threshold value when the burr F2 is detected (that is, on the assumption that the number of consecutively adjacent high-luminance pixels is larger). Further, for example, when the difference between the machining path detected by the detection unit 52 and the reference machining path is equal to or greater than a predetermined threshold value (hereinafter referred to as a third pass threshold value), it is determined that the member T is of poor quality. Then, the joining may be completed. The third pass threshold value is set in advance as a numerical value larger than the first pass threshold value when the machining pass is detected (that is, on the assumption that the difference between the machining pass and the reference machining path is larger).

以上説明したように、第1実施形態に係る演算装置38は、製造装置10(摩擦撹拌接合装置)に用いられ、検出部52と、変更情報生成部56とを備える。検出部52は、第1部材T1、第2部材T2、及び接合部T3の少なくとも一部の状態である部材状態と、工具18の状態である工具状態と、を検出する。変更情報生成部56は、検出部52により検出された部材状態と工具状態とに基づいて、製造装置10の動作条件を第1の値から第2の値へ変更するための変更情報を生成する。 As described above, the arithmetic unit 38 according to the first embodiment is used in the manufacturing apparatus 10 (friction stir welding apparatus), and includes a detection unit 52 and a change information generation unit 56. The detection unit 52 detects a member state that is at least a part of the first member T1, the second member T2, and the joint T3, and a tool state that is the state of the tool 18. The change information generation unit 56 generates change information for changing the operating condition of the manufacturing apparatus 10 from the first value to the second value based on the member state and the tool state detected by the detection unit 52. ..

製造装置10においては、第1部材T1と第2部材T2との接合状態の不良により、部材Tの品質不良を招く場合がある。それに対し、製造装置10の動作条件を設定し直すことで品質改善できる場合もあるため、品質不良が起こることを抑制できるように、動作条件を設定し直すことが求められている。本実施形態に係る演算装置38によると、部材状態と工具状態とを検出することで、どのような接合状態の不良が起きているか、すなわちどのような品質異常が起きているかを検出することが可能となるため、部材状態と工具状態とに基づき変更情報を生成することで、製造装置10が、品質不良の発生を抑制できる動作条件を適切に設定することが可能となる。また、同じ品質異常であっても異なる原因で起きている場合もある。それに対し、本実施形態に係る演算装置38によると、部材状態と工具状態とを検出することで、接合状態の不良、すなわち品質異常の原因を高精度に認識することが可能となり、品質不良の抑制により適切に寄与できる。 In the manufacturing apparatus 10, poor quality of the member T may be caused by a poor joint state between the first member T1 and the second member T2. On the other hand, since quality may be improved by resetting the operating conditions of the manufacturing apparatus 10, it is required to reset the operating conditions so as to suppress the occurrence of quality defects. According to the arithmetic unit 38 according to the present embodiment, by detecting the member state and the tool state, it is possible to detect what kind of defective joint state is occurring, that is, what kind of quality abnormality is occurring. Therefore, by generating change information based on the member state and the tool state, the manufacturing apparatus 10 can appropriately set operating conditions that can suppress the occurrence of quality defects. Moreover, even if the quality abnormality is the same, it may be caused by different causes. On the other hand, according to the arithmetic unit 38 according to the present embodiment, by detecting the member state and the tool state, it is possible to recognize the cause of the poor joining state, that is, the quality abnormality with high accuracy, and the quality is poor. It can contribute appropriately by suppressing.

また、検出部52は、製造装置10による接合中に、部材状態を検出する。変更情報生成部56は、検出部52が検出した接合中の部材状態に基づき、接合中の動作条件を変更するための変更情報を生成する。品質異常は、部材Tの内部構造に起因する場合がある。この場合、接合が終了して内部構造を解析することで品質異常を検出して、動作条件をし直すことも可能である。しかし、動作条件の変更を決定するために時間を要して、接合の歩留りが悪くなる。それに対し、本実施形態に係る演算装置38は、第1部材T1と第2部材T2との接合中に、部材状態、すなわち部材Tの品質異常を検出して、接合中の動作条件を変更するための変更情報を生成する。制御装置30は、この変更情報により、接合中に動作条件を変更できるため、動作条件を変更するまでの時間を短縮することが可能となり、接合の歩留りを改善できる。 Further, the detection unit 52 detects the member state during the joining by the manufacturing apparatus 10. The change information generation unit 56 generates change information for changing the operating conditions during joining based on the member state during joining detected by the detection unit 52. The quality abnormality may be caused by the internal structure of the member T. In this case, it is possible to detect a quality abnormality by analyzing the internal structure after the joining is completed and to re-establish the operating conditions. However, it takes time to determine the change in the operating conditions, and the yield of joining deteriorates. On the other hand, the arithmetic unit 38 according to the present embodiment detects the member state, that is, the quality abnormality of the member T during the joining between the first member T1 and the second member T2, and changes the operating conditions during the joining. Generate change information for. Since the control device 30 can change the operating conditions during joining by using this change information, it is possible to shorten the time until the operating conditions are changed, and it is possible to improve the yield of joining.

また、変更情報生成部56は、検出部52が検出した接合中の部材状態に基づき、検出部52が部材状態を検出した際の接合が終了して次に接合する際の、動作条件を変更するための変更情報を生成する。本実施形態に係る演算装置38は、このように次回の接合の動作条件を変更するための変更情報を生成することで、例えば接合中は品質異常として判断されずに動作条件を変更しなかった場合においても、品質不良が生じる予兆を検知して、次回の接合において品質不良が発生することを抑制できる。 Further, the change information generation unit 56 changes the operating conditions when the joining is completed when the detection unit 52 detects the member state and the next joining is performed, based on the member state during joining detected by the detection unit 52. Generate change information to do. By generating the change information for changing the operating condition of the next joining in this way, the arithmetic unit 38 according to the present embodiment does not change the operating condition without being judged as a quality abnormality during joining, for example. Even in this case, it is possible to detect a sign that a quality defect occurs and suppress the occurrence of a quality defect in the next joining.

また、検出部52は、製造装置10による接合中の部材状態の検出結果が異常であるかを判断し、異常である場合に、工具状態を検出する。本実施形態に係る演算装置38は、部材状態の検出結果が異常である場合に工具状態を検出することで、品質異常の原因をより正確に特定することができる。 Further, the detection unit 52 determines whether the detection result of the member state during joining by the manufacturing apparatus 10 is abnormal, and if it is abnormal, detects the tool state. The arithmetic unit 38 according to the present embodiment can more accurately identify the cause of the quality abnormality by detecting the tool state when the detection result of the member state is abnormal.

また、接合状態判定部54は、検出部52による部材状態と工具状態との検出結果に基づき、第1部材T1と第2部材T2との接合状態が不良かを判定する。本実施形態に係る演算装置38は、接合状態の不良を判定することで、同じ品質不良であっても異なる原因で起きている場合などにおいても、品質不良の原因を高精度に認識することが可能となり、品質改善により適切に寄与できる。 Further, the joint state determination unit 54 determines whether the joint state between the first member T1 and the second member T2 is defective based on the detection result of the member state and the tool state by the detection unit 52. By determining the defect in the joining state, the arithmetic unit 38 according to the present embodiment can recognize the cause of the quality defect with high accuracy even if the same quality defect is caused by different causes. It becomes possible and can contribute appropriately by improving quality.

接合状態判定部54は、第1部材T1と第2部材T2との混ぜ合わせ状態、部材Tへの入熱量、及び、部材Tへの入熱位置の、少なくとも1つを、接合状態として判定する。本実施形態に係る演算装置38は、混ぜ合わせ状態、入熱量、及び入熱位置などを接合状態として判定することで、品質異常の原因を高精度に認識することが可能となり、品質改善により適切に寄与できる。 The joint state determination unit 54 determines at least one of the mixed state of the first member T1 and the second member T2, the amount of heat input to the member T, and the heat input position to the member T as the joint state. .. The arithmetic unit 38 according to the present embodiment can recognize the cause of the quality abnormality with high accuracy by determining the mixed state, the amount of heat input, the heat input position, and the like as the joint state, and is more appropriate for quality improvement. Can contribute to.

変更情報生成部56は、工具18の回転数、工具18の送り速度、部材Tへの工具18の挿入量、及び、部材Tに対する工具の移動経路である加工パスの、少なくとも1つを動作条件として、変更情報を生成する。本実施形態に係る演算装置38は、工具18の回転数、工具18の送り速度、工具18の挿入量、及び加工パスなどを動作条件として変更条件を生成することで、品質不良の抑制を適切に補助できる。 The change information generation unit 56 operates at least one of the rotation speed of the tool 18, the feed rate of the tool 18, the amount of the tool 18 inserted into the member T, and the machining path which is the movement path of the tool with respect to the member T. To generate change information. The arithmetic unit 38 according to the present embodiment appropriately suppresses quality defects by generating change conditions using the rotation speed of the tool 18, the feed rate of the tool 18, the insertion amount of the tool 18, the machining path, and the like as operating conditions. Can be assisted.

本実施形態に係る演算システム12は、部材Tと工具18とを撮像する撮像部34(第1実施形態では第2撮像部34B)を有する。検出部52は、撮像部34の撮像画像に基づき、部材状態と工具状態とを検出する。演算システム12は、撮像部34の撮像画像に基づき部材状態と工具状態とを検出するため、部材状態と工具状態とを高精度に検出して、品質不良の抑制を適切に補助できる。 The arithmetic system 12 according to the present embodiment has an imaging unit 34 (second imaging unit 34B in the first embodiment) that images the member T and the tool 18. The detection unit 52 detects the member state and the tool state based on the captured image of the imaging unit 34. Since the calculation system 12 detects the member state and the tool state based on the image captured by the imaging unit 34, the member state and the tool state can be detected with high accuracy, and the suppression of quality defects can be appropriately assisted.

撮像部34は、検出領域AR2(部材Tの表面TAと工具18の表面)の像を撮像する。検出部52は、検出領域AR2の像に基づき、部材状態と工具状態とを検出する。検出部52は、検出領域AR2の像に基づき、部材状態と工具状態とを検出ことで、部材状態と工具状態とを高精度に検出して、品質不良の抑制を適切に補助できる。 The imaging unit 34 captures an image of the detection region AR2 (the surface TA of the member T and the surface of the tool 18). The detection unit 52 detects the member state and the tool state based on the image of the detection area AR2. The detection unit 52 can detect the member state and the tool state with high accuracy by detecting the member state and the tool state based on the image of the detection area AR2, and can appropriately assist in suppressing the quality defect.

検出部52は、部材状態として、接合部T3の表面T3Aの光の反射率が異常であるかを検出し、反射率が異常であると検出した場合に、工具状態として、工具18の形状を検出する。演算システム12は、接合部T3の光の反射率が異常である場合に工具18の形状を検出するため、接合部T3の光の反射率と工具18の形状とに基づき、品質異常の原因を高精度に検出できる。 The detection unit 52 detects whether the light reflectance of the surface T3A of the joint portion T3 is abnormal as a member state, and when it detects that the reflectance is abnormal, it determines the shape of the tool 18 as a tool state. To detect. Since the calculation system 12 detects the shape of the tool 18 when the light reflectance of the joint portion T3 is abnormal, the cause of the quality abnormality is determined based on the light reflectance of the joint portion T3 and the shape of the tool 18. It can be detected with high accuracy.

検出部52は、工具状態として、工具18のプローブ22の溝の寸法と、工具18の外径とが異常であるかを検出する。変更情報生成部56は、検出部52が、溝の寸法が異常であると検出した場合に、工具18の回転数を上昇させる旨の情報を、変更情報として生成する。変更情報生成部56は、検出部52が、工具18の外径が異常であると検出した場合に、工具18の送り速度を低下させる旨の情報を、変更情報として生成する。演算システム12は、接合部T3の光の反射率が異常であり、かつ溝の寸法が異常である場合に、工具18の回転数を上昇させる旨の変更情報を生成することで、製造装置10に混ぜ合わせ異常を適切に抑制させて、品質不良の抑制を適切に補助できる。 The detection unit 52 detects whether the dimension of the groove of the probe 22 of the tool 18 and the outer diameter of the tool 18 are abnormal as the tool state. The change information generation unit 56 generates information to increase the rotation speed of the tool 18 as change information when the detection unit 52 detects that the groove size is abnormal. The change information generation unit 56 generates information to the effect that the feed rate of the tool 18 is reduced when the detection unit 52 detects that the outer diameter of the tool 18 is abnormal. The arithmetic system 12 generates change information to increase the rotation speed of the tool 18 when the light reflectance of the joint portion T3 is abnormal and the groove size is abnormal, so that the manufacturing apparatus 10 It is possible to appropriately suppress abnormalities in mixing with light and appropriately assist in suppressing quality defects.

検出部52は、部材状態として、接合部T3の周囲のバリF2を検出し、バリF2を検出した場合に、工具状態として、部材Tへの工具18の挿入量を検出する。演算システム12は、バリF2を検出した場合に、工具18の挿入量を検出するため、バリF2と工具18の挿入量とに基づき、変更する動作条件を適切に選定できる。 The detection unit 52 detects the burr F2 around the joint portion T3 as a member state, and when the burr F2 is detected, detects the amount of the tool 18 inserted into the member T as a tool state. Since the calculation system 12 detects the insertion amount of the tool 18 when the burr F2 is detected, the operating conditions to be changed can be appropriately selected based on the insertion amount of the burr F2 and the tool 18.

検出部52は、工具18の挿入量が異常であるかを検出する。変更情報生成部56は、検出部52が、工具18の挿入量が異常であると検出した場合に、工具18の挿入量を減少させる旨の情報を、変更情報として生成する。検出部52が、工具18の挿入量が異常でないと検出した場合に、変更情報生成部56は、工具18の送り速度を上昇させる旨の情報を、変更情報として生成する。演算システム12は、バリF2が検出され、かつ工具18の挿入量が異常である場合に、工具18の挿入量を減少させる旨の変更情報を生成することで、製造装置10に入熱過多を適切に抑制させて、品質不良の抑制を適切に補助できる。演算システム12は、バリF2が検出され、かつ工具18の挿入量が正常である場合に、工具18の送り速度を上昇させる旨の変更情報を生成することで、製造装置10に入熱過多を適切に抑制させて、品質不良の抑制を適切に補助できる。 The detection unit 52 detects whether the insertion amount of the tool 18 is abnormal. The change information generation unit 56 generates information to the effect that the insertion amount of the tool 18 is reduced when the detection unit 52 detects that the insertion amount of the tool 18 is abnormal. When the detection unit 52 detects that the insertion amount of the tool 18 is not abnormal, the change information generation unit 56 generates information to increase the feed rate of the tool 18 as change information. When the burr F2 is detected and the insertion amount of the tool 18 is abnormal, the calculation system 12 generates change information to reduce the insertion amount of the tool 18, thereby causing excessive heat input to the manufacturing apparatus 10. It can be appropriately suppressed to appropriately assist the suppression of quality defects. When the burr F2 is detected and the insertion amount of the tool 18 is normal, the arithmetic system 12 generates change information to increase the feed rate of the tool 18, thereby causing excessive heat input to the manufacturing apparatus 10. It can be appropriately suppressed to appropriately assist the suppression of quality defects.

検出部52は、部材状態として、接合部T3に形成される開口F1を検出する。変更情報生成部56は、検出部52が開口F1を検出した場合に、工具18の送り速度を低下させる旨の情報を、変更情報として生成する。演算システム12は、開口F1が検出された場合に、工具18の送り速度を低下させる旨の変更情報を生成することで、製造装置10に入熱不足を適切に抑制させて、品質不良の抑制を適切に補助できる。 The detection unit 52 detects the opening F1 formed in the joint portion T3 as a member state. The change information generation unit 56 generates information to the effect that the feed rate of the tool 18 is reduced when the detection unit 52 detects the opening F1 as change information. When the opening F1 is detected, the arithmetic system 12 appropriately suppresses the heat input shortage in the manufacturing apparatus 10 by generating change information to the effect that the feed rate of the tool 18 is lowered, and suppresses quality defects. Can be properly assisted.

検出部52は、部材状態として、部材Tにおける加工パスが、異常であるかを検出する。変更情報生成部56は、検出部52が、加工パスが異常であると検出した場合に、加工パスを変更する旨の情報を、変更情報として生成する。変更情報生成部56は、加工パスの異常を検出した場合に、加工パスを変更させる旨の変更情報を生成することで、製造装置10に入熱位置不良を適切に抑制させて、品質不良の抑制を適切に補助できる。 The detection unit 52 detects whether the machining path in the member T is abnormal as the member state. When the detection unit 52 detects that the machining path is abnormal, the change information generation unit 56 generates information to the effect that the machining path is changed as change information. When the change information generation unit 56 detects an abnormality in the machining path, it generates change information to the effect that the machining path is changed, thereby appropriately suppressing the heat input position defect in the manufacturing apparatus 10 and causing a quality defect. Suppression can be appropriately assisted.

(変形例)
次に、第1実施形態の変形例について説明する。図22から図26は、第1実施形態の変形例を説明する模式図である。まず、図22の例について説明する。第1実施形態においては、第1撮像部34Aは、照射部32Aが接合部T3の表面T3Aに投影した光LABを、第1波長の光L1Aと第2波長の光L1Bとに分離して、光L1A、L1Bの像をそれぞれ撮像していた。ただし、照射部32Aは、必須の構成ではない。例えば、図22の例に示すように、照射部32Aを設けず、第1撮像部34Aは、自然光や蛍光灯からの光などにより、接合部T3の表面T3Aの像を撮像してもよい。この場合、図22に示すように、第1撮像部34Aには、接合部T3の表面T3Aで反射された光(自然光や蛍光灯からの光などが、光L1として入射する。図22に示す第1撮像部34Aは、例えば、レンズ70よりも接合部T3側に、フィルタ82を設ける。フィルタ82は、光L1に含まれる波長帯の光のうち、第1波長の光及び第2波長の光のみを透過するバンドパスフィルタである。従って、フィルタ82は、入射した光L1のうち、第1波長の光及び第2波長の光を含む光L1ABを、透過する。フィルタ82を透過した光L1ABは、第1実施形態(図8参照)で説明した経路と同様の経路で進行して、第1波長の光L1Aと第2波長の光L1Bとに分離されて、撮像素子80に入射する。なお、フィルタ82は、レンズ70に対し、レンズ70よりも光L1の進行方向側に配置されていてもよい。なお、図22の構成に対し、照射部32Aを設けてもよい(図8参照)。この場合、照射部32Aは、第1波長の光を照射する光源部60Aと第2波長の光を照射する光源部60Bの代わりに第1波長と第2波長を含む波長帯域の光を照射する光源(例えば、1つの水銀ランプやキセノンランプ)を用いてもよく、フィルタ82により第1波長の光と第2波長の光のみを選択的に抽出することができる。なお、第1波長と第2波長を含む波長帯域の光を照射する1つの光源を用いる場合、光合成部64は不要である。
(Modification example)
Next, a modified example of the first embodiment will be described. 22 to 26 are schematic views illustrating a modified example of the first embodiment. First, an example of FIG. 22 will be described. In the first embodiment, the first imaging unit 34A separates the light LAB projected by the irradiation unit 32A onto the surface T3A of the junction T3 into the first wavelength light L1A and the second wavelength light L1B. Images of light L1A and L1B were imaged, respectively. However, the irradiation unit 32A is not an indispensable configuration. For example, as shown in the example of FIG. 22, the irradiation unit 32A may not be provided, and the first imaging unit 34A may image an image of the surface T3A of the joint portion T3 by natural light, light from a fluorescent lamp, or the like. In this case, as shown in FIG. 22, light (natural light, light from a fluorescent lamp, or the like) reflected by the surface T3A of the joint portion T3 is incident on the first imaging unit 34A as light L1. The first imaging unit 34A is provided with, for example, a filter 82 on the junction T3 side of the lens 70. The filter 82 is of the light of the first wavelength and the light of the second wavelength of the light of the wavelength band included in the light L1. It is a bandpass filter that transmits only light. Therefore, the filter 82 transmits the light L1AB including the light of the first wavelength and the light of the second wavelength among the incident light L1. The light transmitted through the filter 82. The L1AB proceeds in the same path as that described in the first embodiment (see FIG. 8), is separated into the light L1A of the first wavelength and the light L1B of the second wavelength, and is incident on the image pickup element 80. The filter 82 may be arranged on the traveling direction side of the light L1 with respect to the lens 70 with respect to the lens 70. The irradiation unit 32A may be provided with respect to the configuration of FIG. 22 (FIG. 8). In this case, the irradiation unit 32A uses the light in the wavelength band including the first wavelength and the second wavelength instead of the light source unit 60A that irradiates the light of the first wavelength and the light source unit 60B that irradiates the light of the second wavelength. A light source (for example, one mercury lamp or a xenon lamp) that irradiates the light may be used, and only the light of the first wavelength and the light of the second wavelength can be selectively extracted by the filter 82. When one light source that irradiates light in a wavelength band including a wavelength and a second wavelength is used, the photosynthesis unit 64 is unnecessary.

次に、図23の例について説明する。第1実施形態及び図22の例においては、第1撮像部34Aは、第1光分離部72、第2光分離部74、第1光反射部76、及び第2光反射部78を含む波長分離部により光L1AとL1Bとを空間的に分離して、撮像素子80に入射させていた。しかし、図23の例に示すように、第1撮像部34Aは、第1光分離部72、第2光分離部74、第1光反射部76、及び第2光反射部78を設けなくてもよい。この場合、図23に示すように、第1撮像部34Aは、例えば、フィルタ82A、82Bと、不図示のフィルタターレットと、レンズ70、79と、撮像素子80とを備えていてよい。フィルタ82Aは、第1撮像部34Aに入射する光L1のうち、第1波長の光のみを透過するバンドパスフィルタであり、フィルタ82Bは、第1撮像部34Aに入射する光L1のうち、第2波長の光のみを透過するバンドパスフィルタである。第1撮像部34Aは、フィルタ82A、82Bが不図示のフィルタターレットに装着され、光L1の光路上にフィルタ82A、82Bの一方のフィルタを選択的に配置させることが可能である。第1撮像部34Aは、フィルタ82Aを光L1の光路上に配置する第1フィルタモードと、フィルタ82Bを光L1の光路上に配置する第2フィルタモードとを、時分割で切り替える。すなわち、第1撮像部34Aは、所定時間毎に、第1フィルタモードと第2フィルタモードとを、切り替える。第1フィルタモードにおいては、第1撮像部34Aに入射する光L1は、フィルタ82Aにより、第1波長の光L1Aが選択され(透過して)、撮像素子80に入射する。そして、第2フィルタモードにおいては、第1撮像部34Aに入射する光L1は、フィルタ82Bにより、第2波長の光L1Bが選択され(透過して)、撮像素子80に入射する。そのため、第1撮像部34Aは、光L1Aによる像と光L1Bによる像とを撮像することが可能となり、反射比率を適切に算出できる。なお、フィルタ82Aと、フィルタ82Bと、不図示のフィルタターレットは、第1波長の光と第2波長の光を含む光L1から第1波長の光L1Aと第2波長の光L1Bを分離することから、波長分離部と言える。この波長分離部は、撮像素子80の受光面に入射する光の波長を第1波長と第2波長とに時間的に分離する。 Next, an example of FIG. 23 will be described. In the first embodiment and the example of FIG. 22, the first image pickup unit 34A has a wavelength including the first light separation unit 72, the second light separation unit 74, the first light reflection unit 76, and the second light reflection unit 78. The light L1A and L1B were spatially separated by the separation portion and incident on the image sensor 80. However, as shown in the example of FIG. 23, the first imaging unit 34A does not include the first light separating unit 72, the second light separating unit 74, the first light reflecting unit 76, and the second light reflecting unit 78. May be good. In this case, as shown in FIG. 23, the first image pickup unit 34A may include, for example, filters 82A and 82B, filter turrets (not shown), lenses 70 and 79, and an image pickup device 80. The filter 82A is a bandpass filter that transmits only the light of the first wavelength among the light L1 incident on the first imaging unit 34A, and the filter 82B is the first of the light L1 incident on the first imaging unit 34A. It is a bandpass filter that transmits only two wavelengths of light. In the first imaging unit 34A, the filters 82A and 82B are attached to a filter turret (not shown), and one of the filters 82A and 82B can be selectively arranged on the optical path of the light L1. The first imaging unit 34A switches between a first filter mode in which the filter 82A is arranged on the optical path of the light L1 and a second filter mode in which the filter 82B is arranged on the optical path of the light L1 in a time division manner. That is, the first imaging unit 34A switches between the first filter mode and the second filter mode at predetermined time intervals. In the first filter mode, the light L1 incident on the first image pickup unit 34A is selected (transmitted) by the filter 82A from the light L1A having the first wavelength and is incident on the image pickup element 80. Then, in the second filter mode, the light L1 incident on the first image pickup unit 34A is selected (transmitted) by the filter 82B from the light L1B having a second wavelength, and is incident on the image pickup element 80. Therefore, the first imaging unit 34A can image the image of the light L1A and the image of the light L1B, and can appropriately calculate the reflection ratio. The filter 82A, the filter 82B, and the filter turret (not shown) separate the light L1A of the first wavelength and the light L1B of the second wavelength from the light L1 containing the light of the first wavelength and the light of the second wavelength. Therefore, it can be said that it is a wavelength separator. This wavelength separation unit temporally separates the wavelength of light incident on the light receiving surface of the image sensor 80 into a first wavelength and a second wavelength.

次に、図24Aの例について説明する。図24Aの例では、第1撮像部34Aは、第1光分離部72、第2光分離部74、第1光反射部76、及び第2光反射部78を設けず、さらにフィルタ82も設けない。すなわち、図24Aの例では、第1撮像部34Aは、レンズ70、79と、撮像素子80とを備える。一方、図24Aの例では、照射部32Aは、光源部60と、フィルタ84A、84Bと、不図示のフィルタターレットと、レンズ62と、光拡散部66と、レンズ68とを備える。光源部60は、第1波長と第2波長を含む波長帯域の光Lを出射する。例えば、光源部60は、既存のランプ(水銀ランプやキセノンランプ)やSLD(スーパールミネッセンスダイオード)などの広帯域の光を出射する1つの光源である。フィルタ84Aは、光源部60から出射される光Lのうち、第1波長の光のみを透過するバンドパスフィルタであり、フィルタ84Bは、光源部60から出射される光Lのうち、第2波長の光のみを透過するバンドパスフィルタである。照射部32Aは、フィルタ84A、84Bが不図示のフィルタターレットに装着され、光Lの光路上に選択的に配置させることが可能である。照射部32Aは、フィルタ84Aを光L1の光路上に配置する第1フィルタモードと、フィルタ84Bを光L1の光路上に配置する第2フィルタモードとを、時分割で切り替える。すなわち、照射部32Aは、所定時間毎に、第1フィルタモードと第2フィルタモードとを、切り替える。第1フィルタモードにおいては、光源部60から出射された光Lは、フィルタ84Aにより、第1波長の光LAが選択され(透過して)、光拡散部66とレンズ68とを通って、接合部T3の表面T3Aに投影される。第1フィルタモードにおいては、第1撮像部34Aは、接合部T3の表面T3Aに投影された光LAである光L1Aが入射して、撮像素子80で光L1Aによる像を撮像する。第2フィルタモードにおいては、光源部60から出射された光Lは、フィルタ84Bに入射して、第2波長の光LBが透過して、光拡散部66とレンズ68とを通って、接合部T3の表面T3Aに投影される。第2フィルタモードにおいては、第1撮像部34Aは、接合部T3の表面T3Aに投影された光LBである光L1Bが入射して、撮像素子80で光L1Bによる像を撮像する。そのため、第1撮像部34Aは、光L1Aによる像と光L1Bによる像とを撮像することが可能となり、反射比率を適切に算出できる。なお、フィルタ84Aと、フィルタ84Bと、不図示のフィルタターレットは、第1波長の光と第2波長の光を含む光Lから第1波長の光LAと第2波長の光LBを分離することから、波長分離部と言える。この波長分離部は、接合部T3の表面T3Aに投影する光の波長(言い換えれば、撮像素子80の受光面に入射する光の波長)を第1波長と第2波長とに時間的に分離する。 Next, an example of FIG. 24A will be described. In the example of FIG. 24A, the first imaging unit 34A is not provided with the first light separating unit 72, the second light separating unit 74, the first light reflecting unit 76, and the second light reflecting unit 78, and is further provided with the filter 82. Absent. That is, in the example of FIG. 24A, the first image pickup unit 34A includes lenses 70 and 79 and an image pickup element 80. On the other hand, in the example of FIG. 24A, the irradiation unit 32A includes a light source unit 60, filters 84A and 84B, a filter turret (not shown), a lens 62, a light diffusing unit 66, and a lens 68. The light source unit 60 emits light L in a wavelength band including the first wavelength and the second wavelength. For example, the light source unit 60 is one light source that emits wide-band light such as an existing lamp (mercury lamp or xenon lamp) or SLD (superluminescence diode). The filter 84A is a bandpass filter that transmits only the light of the first wavelength of the light L emitted from the light source unit 60, and the filter 84B is the second wavelength of the light L emitted from the light source unit 60. It is a bandpass filter that transmits only the light of. In the irradiation unit 32A, the filters 84A and 84B are attached to a filter turret (not shown) and can be selectively arranged on the optical path of the light L. The irradiation unit 32A switches between a first filter mode in which the filter 84A is arranged on the optical path of the light L1 and a second filter mode in which the filter 84B is arranged on the optical path of the light L1 in a time division manner. That is, the irradiation unit 32A switches between the first filter mode and the second filter mode at predetermined time intervals. In the first filter mode, the light L emitted from the light source unit 60 is joined through the light diffusing unit 66 and the lens 68 after the light LA having the first wavelength is selected (transmitted) by the filter 84A. It is projected onto the surface T3A of the portion T3. In the first filter mode, the first image pickup unit 34A is incident with the light L1A which is the light LA projected on the surface T3A of the junction portion T3, and the image pickup element 80 images the image by the light L1A. In the second filter mode, the light L emitted from the light source unit 60 is incident on the filter 84B, the light LB of the second wavelength is transmitted through the light diffusing unit 66 and the lens 68, and the junction portion. It is projected onto the surface T3A of T3. In the second filter mode, the first image pickup unit 34A is incident with the light L1B, which is the light LB projected on the surface T3A of the junction portion T3, and the image pickup element 80 images the image by the light L1B. Therefore, the first imaging unit 34A can image the image of the light L1A and the image of the light L1B, and can appropriately calculate the reflection ratio. The filter 84A, the filter 84B, and the filter turret (not shown) separate the light LA of the first wavelength and the light LB of the second wavelength from the light L containing the light of the first wavelength and the light of the second wavelength. Therefore, it can be said that it is a wavelength separator. This wavelength separation unit temporally separates the wavelength of light projected on the surface T3A of the junction T3 (in other words, the wavelength of light incident on the light receiving surface of the image sensor 80) into a first wavelength and a second wavelength. ..

次に、図24Bの例について説明する。第1実施形態においては、第1撮像部34Aが、互いに波長の異なる光による像(光L1Aによる像と光L1Bによる像)を撮像して反射比率を算出していたが、図24Bに示すように、第1撮像部34Aは、1種類の波長の光による像を撮像するものであってよい。図24Bの例では、照射部32Aは、光源部60と、フィルタ84Aと、レンズ62と、光拡散部66と、レンズ68とを備える。光源部60から出射された光Lは、フィルタ84Aにより、第1波長の光LAが選択されて(透過して)、光拡散部66とレンズ68とを通って、接合部T3の表面T3Aに投影される。また、図24Bの例では、第1撮像部34Aは、レンズ70、79と、撮像素子80とを備える。第1撮像部34Aは、接合部T3の表面T3Aに投影された光LAである光L1Aが入射して、撮像素子80で光L1Aによる像を撮像する。検出部52は、第1撮像部34Aが撮像した光L1Aの像の画像データPAから、接合部T3の表面T3Aにおける第1波長の光の反射率を、接合部T3の表面T3Aの反射率として検出する。そして、検出部52は、検出した反射率と基準反射率との差分を算出し、検出した反射率と基準反射率との差分が所定値以上となる単位領域の数が、第1反射率閾値以上であれば、反射率が異常であると判断する。なお、基準反射率は、任意に設定してよいが、例えば、品質異常の対象となる反射率の異常が検出される可能性が高くなる閾値として設定してよい。なお、照射部32Aは、第1波長以外の任意の波長の光を投影して、第1撮像部34Aは、任意の波長の光による像を撮像してよい。 Next, an example of FIG. 24B will be described. In the first embodiment, the first imaging unit 34A images images of light having different wavelengths (an image of light L1A and an image of light L1B) and calculates the reflection ratio. As shown in FIG. 24B. In addition, the first imaging unit 34A may capture an image of light having one type of wavelength. In the example of FIG. 24B, the irradiation unit 32A includes a light source unit 60, a filter 84A, a lens 62, a light diffusing unit 66, and a lens 68. The light L emitted from the light source unit 60 is selected (transmitted) by the filter 84A from the light LA having the first wavelength, passes through the light diffusing unit 66 and the lens 68, and reaches the surface T3A of the junction portion T3. Be projected. Further, in the example of FIG. 24B, the first image pickup unit 34A includes lenses 70 and 79 and an image pickup element 80. In the first image pickup unit 34A, the light L1A, which is the light LA projected on the surface T3A of the joint portion T3, is incident, and the image pickup element 80 images the image by the light L1A. From the image data PA of the image of the light L1A captured by the first imaging unit 34A, the detection unit 52 uses the reflectance of the light of the first wavelength on the surface T3A of the junction T3 as the reflectance of the surface T3A of the junction T3. To detect. Then, the detection unit 52 calculates the difference between the detected reflectance and the reference reflectance, and the number of unit regions in which the difference between the detected reflectance and the reference reflectance is equal to or greater than a predetermined value is the first reflectance threshold value. If it is the above, it is judged that the reflectance is abnormal. The reference reflectance may be set arbitrarily, but for example, it may be set as a threshold value at which an abnormality in the reflectance, which is a target of quality abnormality, is likely to be detected. The irradiation unit 32A may project light having an arbitrary wavelength other than the first wavelength, and the first imaging unit 34A may image an image with light having an arbitrary wavelength.

また、第1実施形態においては、図7に示すように、第2撮像部34Bの検出領域AR2は、照射部32Aの照射領域AR0及び第1撮像部34Aの検出領域AR1に、少なくとも一部が重畳している。しかし、第2撮像部34Bの検出領域AR2は、照射部32Aの照射領域AR0及び第1撮像部34Aの検出領域AR1と重畳しなくてもよい。検出領域AR2を照射領域AR0に重畳させないことで、第2撮像部34Bには、照射領域AR0からの光L1ABがほぼ入射しない。この場合、第2撮像部34Bは、光L1ABの成分の光(第1波長と第2波長の光)を吸収するフィルタ92(図11参照)を設けなくてもよい。 Further, in the first embodiment, as shown in FIG. 7, at least a part of the detection region AR2 of the second imaging unit 34B is in the irradiation region AR0 of the irradiation unit 32A and the detection region AR1 of the first imaging unit 34A. It is superimposed. However, the detection region AR2 of the second imaging unit 34B does not have to overlap with the irradiation region AR0 of the irradiation unit 32A and the detection region AR1 of the first imaging unit 34A. By not superimposing the detection region AR2 on the irradiation region AR0, the light L1AB from the irradiation region AR0 is hardly incident on the second imaging unit 34B. In this case, the second imaging unit 34B does not have to provide the filter 92 (see FIG. 11) that absorbs the light (light of the first wavelength and the second wavelength) of the component of the light L1AB.

また、第1実施形態では、第2撮像部34Bが撮像する検出領域AR2に可視光を照射する照射部は設けられておらず、第2撮像部34Bは、自然光や蛍光灯などの光により検出領域AR2の像を撮像していた。ただし、検出領域AR2に可視光等の光L2aを投影する照射部32Bを設けてもよい。照射部32Bは、光L2aを、検出領域AR2に向けて照射する。この場合、照射部32Bが照射する光の波長は、第1波長及び第2波長とは異なる波長とする。第2撮像部34Bは、照射部32Bから照射されて検出領域AR2で反射した光L2と照射部32Aから照射されて検出領域AR2で反射した光(つまり、光L1A及び光L1B)とを重ね合わせた光である光L2ABを、受光する。第2撮像部34Bは、例えばフィルタにより光L2ABから光L1A及び光L1Bの成分を吸収して、検出領域AR2で反射した光L2による像を撮像する。照射部32A、32Bを区別しない場合に照射部32と記載すると、演算システム12は、部材Tの表面TAと工具18の表面とに、光(投影光)を投影する照射部32を備えるといえる。撮像部34は、照射部32により光が投影された部材Tの表面TAと工具18の表面との像を、撮像する。 Further, in the first embodiment, the detection region AR2 imaged by the second imaging unit 34B is not provided with an irradiation unit that irradiates visible light, and the second imaging unit 34B detects by natural light or light such as a fluorescent lamp. The image of the region AR2 was imaged. However, an irradiation unit 32B that projects light L2a such as visible light may be provided in the detection region AR2. The irradiation unit 32B irradiates the light L2a toward the detection region AR2. In this case, the wavelength of the light emitted by the irradiation unit 32B is different from the first wavelength and the second wavelength. The second imaging unit 34B superimposes the light L2 irradiated from the irradiation unit 32B and reflected in the detection region AR2 and the light irradiated from the irradiation unit 32A and reflected in the detection region AR2 (that is, light L1A and light L1B). The light L2AB, which is the emitted light, is received. The second imaging unit 34B absorbs the components of the light L1A and the light L1B from the light L2AB by, for example, a filter, and images an image by the light L2 reflected by the detection region AR2. When the irradiation unit 32A and 32B are not distinguished, it can be said that the arithmetic system 12 includes an irradiation unit 32 that projects light (projected light) on the surface TA of the member T and the surface of the tool 18. .. The imaging unit 34 captures an image of the surface TA of the member T on which light is projected by the irradiation unit 32 and the surface of the tool 18.

次に、図25及び図26の例について説明する。第1実施形態では、複数の撮像部(ここでは第1撮像部34Aと第2撮像部34Bとの2つ)が設けられていたが、例えば図25に示すように、1つの撮像部34のみを設けてもよい。図25の撮像部34は、撮像領域R2の範囲、すなわち検出領域AR2の範囲で撮像を行う。照射部32Aの照射領域AR0(照射部32Aの領域R0)と、検出領域AR2(撮像部34の撮像領域R2)とは、重畳する。図26に示すように、図25の撮像部34は、第1実施形態の第1撮像部34Aと同様に、レンズ70と、第1光分離部72と、第2光分離部74と、第1光反射部76と、第2光反射部78と、レンズ79と、撮像素子80とを備える。照射部32Aから出射された光LABは、部材Tの照射領域AR0、すなわち部材Tの検出領域AR2に投影される。撮像部34には、検出領域AR2で反射された光L1ABが入射する。光L1ABのうちの第2波長の光L1Bは、第1光分離部72を透過して、撮像素子80の受光面80Bに入射する。一方、光L1ABのうちの第1波長の光L1Aは、第1光分離部72で反射され、撮像素子80の受光面80Aに入射する。撮像素子80は、受光面80Aに入射した光L1Aによる像と、受光面80Bに入射した光L1Bによる像とを、撮像する。検出部52は、撮像部34が撮像した光L1Aによる像と光L1Bによる像とから、検出領域AR1における反射率の異常を検出する。 Next, the examples of FIGS. 25 and 26 will be described. In the first embodiment, a plurality of image pickup units (here, two image pickup units 34A and a second image pickup unit 34B) are provided, but as shown in FIG. 25, for example, only one image pickup unit 34 is provided. May be provided. The imaging unit 34 in FIG. 25 performs imaging in the range of the imaging region R2, that is, the detection region AR2. The irradiation region AR0 of the irradiation unit 32A (region R0 of the irradiation unit 32A) and the detection region AR2 (imaging region R2 of the imaging unit 34) overlap each other. As shown in FIG. 26, the image pickup unit 34 of FIG. 25 includes the lens 70, the first light separation unit 72, the second light separation unit 74, and the first image pickup unit 34A of the first embodiment. It includes a 1-light reflecting unit 76, a second light-reflecting unit 78, a lens 79, and an image sensor 80. The light LAB emitted from the irradiation unit 32A is projected onto the irradiation region AR0 of the member T, that is, the detection region AR2 of the member T. The light L1AB reflected by the detection region AR2 is incident on the image pickup unit 34. The light L1B having the second wavelength of the light L1AB passes through the first light separation unit 72 and is incident on the light receiving surface 80B of the image sensor 80. On the other hand, the light L1A having the first wavelength of the light L1AB is reflected by the first light separation unit 72 and is incident on the light receiving surface 80A of the image pickup device 80. The image sensor 80 captures an image of the light L1A incident on the light receiving surface 80A and an image of the light L1B incident on the light receiving surface 80B. The detection unit 52 detects an abnormality in the reflectance in the detection region AR1 from the image taken by the light L1A and the image taken by the light L1B captured by the image pickup unit 34.

また、検出部52は、撮像部34が撮像した光L1Aと光L1Bによる像との少なくとも1つに基づき、すなわち、光L1Aによる検出領域AR2の像のデータである画像データと、光L1Bによる検出領域AR2の像のデータである画像データとの少なくとも1つに基づき、反射率の異常以外の部材状態、ここでは開口F1、バリF2、及び加工パスを、検出する。 Further, the detection unit 52 is based on at least one of the images of the light L1A and the light L1B captured by the imaging unit 34, that is, the image data which is the image data of the detection region AR2 by the light L1A and the detection by the light L1B. Based on at least one of the image data which is the image data of the region AR2, the member state other than the abnormality of the reflectance, here, the opening F1, the burr F2, and the processing path are detected.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態に係る製造システム1aの演算システム12aは、検出部52が、少なくとも一部の部材状態として、部材Tの内部の状態を検出する点で、第1実施形態と異なる。第2実施形態において、第1実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described. The calculation system 12a of the manufacturing system 1a according to the second embodiment is different from the first embodiment in that the detection unit 52 detects the internal state of the member T as at least a part of the member states. In the second embodiment, the description of the parts having the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.

図27は、第2実施形態に係る製造システムの模式図である。第2実施形態に係る演算システム12aは、照射部32Aaと、撮像部34としての第1撮像部34Aa及び第2撮像部34Baと、演算装置38とを備える。第2実施形態に係る演算システム12aは、照射部32Aaによって部材Tに光Laを照射させて部材Tを加熱し、部材Tから放射される赤外線である光L1aによる像を、第1撮像部34Aaに撮像させる。第2実施形態に係る検出部52は、第1撮像部34Aaが撮像した光L1aによる像に基づき、部材Tの内部の状態を、部材状態として検出する。第2実施形態に係る演算システム12aは、アクティブサーモグラフィにより、部材Tの内部の状態を検出するといえる。以下、具体的に説明する。 FIG. 27 is a schematic view of the manufacturing system according to the second embodiment. The arithmetic system 12a according to the second embodiment includes an irradiation unit 32Aa, a first imaging unit 34Aa and a second imaging unit 34Ba as an imaging unit 34, and an arithmetic unit 38. In the calculation system 12a according to the second embodiment, the member T is irradiated with light La by the irradiation unit 32Aa to heat the member T, and an image by the light L1a which is infrared rays emitted from the member T is obtained by the first imaging unit 34Aa. To image. The detection unit 52 according to the second embodiment detects the internal state of the member T as the member state based on the image of the light L1a imaged by the first imaging unit 34Aa. It can be said that the arithmetic system 12a according to the second embodiment detects the internal state of the member T by active thermography. Hereinafter, a specific description will be given.

図28は、第2実施形態に係る照射部及び撮像部を説明する模式図である。図28に示すように、照射部32Aaは、部材Tの照射領域AR0(表面TA)に光Laを照射する。照射部32Aaは、時間経過に応じて光Laの強度が周期的に変化するように、照射領域AR0に光Laを照射する。部材Tは、光Laが照射されることで表面TAが加熱され、表面TAから部材Tの内部へ熱が伝わっていく。加熱された表面TAからは、赤外線である光L1aが放射される。光L1aの強度は、部材Tの表面TAの温度に応じて変化する。従って、部材Tからの光L1aの強度は、照射部32Aaからの光Laの強度に応じて変化する。なお、光Laは、本実施形態ではレーザ光であるが、レーザ光に限られずハロゲンランプなどの任意の光であってよい。また、照射部32Aaは、部材Tを加熱可能であれば、光を照射することに限られず、例えば、部材Tに光以外の電磁波を照射してもよいし、部材Tに超音波を照射してもよいし、部材Tに渦電流を印加してもよい。すなわち、照射部32Aaは、任意方法で部材Tを加熱する加熱部であってよいといえる。 FIG. 28 is a schematic view illustrating an irradiation unit and an imaging unit according to the second embodiment. As shown in FIG. 28, the irradiation unit 32Aa irradiates the irradiation region AR0 (surface TA) of the member T with light La. The irradiation unit 32Aa irradiates the irradiation region AR0 with the light La so that the intensity of the light La changes periodically with the passage of time. The surface TA of the member T is heated by being irradiated with light La, and heat is transferred from the surface TA to the inside of the member T. Light L1a, which is infrared rays, is emitted from the heated surface TA. The intensity of the light L1a changes according to the temperature of the surface TA of the member T. Therefore, the intensity of the light L1a from the member T changes according to the intensity of the light La from the irradiation unit 32Aa. The light La is a laser light in the present embodiment, but is not limited to the laser light and may be any light such as a halogen lamp. Further, the irradiation unit 32Aa is not limited to irradiating the member T with light as long as the member T can be heated. For example, the member T may be irradiated with an electromagnetic wave other than light, or the member T is irradiated with ultrasonic waves. Alternatively, an eddy current may be applied to the member T. That is, it can be said that the irradiation unit 32Aa may be a heating unit that heats the member T by an arbitrary method.

第1撮像部34Aaは、光La1を検出して光La1による像を撮像可能な装置であり、本実施形態では赤外線撮像素子である。第1撮像部34Aaの撮像範囲である撮像領域R1aは、部材Tの表面TAの少なくとも一部の領域に重なり、より具体的には、第1部材T1の表面T1Aの少なくとも一部の領域と、第2部材T2の表面T2Aの少なくとも一部の領域と、接合部T3の表面T3Aの少なくとも一部の領域とに、重なる。部材Tの表面TAにおいて撮像領域R1aと重なる領域を、検出領域AR1aとすると、第1撮像部34Aaは、検出領域AR1aの像を、撮像する。検出領域AR1aは、照射部32Aによって光Laが照射される照射領域AR0に重畳する。そのため、検出領域AR1aからは、赤外線である光L1aが放射される。第1撮像部34Aaは、検出領域AR1aから放射される光L1aによる像を、撮像するといえる。 The first image pickup unit 34Aa is a device capable of detecting the light La1 and taking an image by the light La1, and is an infrared image pickup device in the present embodiment. The imaging region R1a, which is the imaging range of the first imaging unit 34Aa, overlaps with at least a part of the surface TA of the member T, and more specifically, with at least a part of the surface T1A of the first member T1. It overlaps at least a part of the surface T2A of the second member T2 and at least a part of the surface T3A of the joint T3. Assuming that the region of the surface TA of the member T that overlaps with the imaging region R1a is the detection region AR1a, the first imaging unit 34Aa images the image of the detection region AR1a. The detection region AR1a is superimposed on the irradiation region AR0 on which the light La is irradiated by the irradiation unit 32A. Therefore, light L1a, which is infrared rays, is emitted from the detection region AR1a. It can be said that the first imaging unit 34Aa captures an image of the light L1a emitted from the detection region AR1a.

また、第2撮像部34Baによる撮像範囲である撮像領域R2aは、工具18の表面の少なくとも一部の領域に重なる。工具18の表面において撮像領域R2aと重なる領域を、検出領域AR2aとすると、第2撮像部34Baは、検出領域AR2aの像を、撮像する。 Further, the imaging region R2a, which is the imaging range by the second imaging unit 34Ba, overlaps with at least a part of the surface of the tool 18. Assuming that the region overlapping the imaging region R2a on the surface of the tool 18 is the detection region AR2a, the second imaging unit 34Ba captures an image of the detection region AR2a.

照射部32Aaと第1撮像部34Aaとの構成の一例を説明する。図29は、第2実施形態に係る照射部及び第1撮像部の模式図である。図29に示すように、照射部32Aaは、光源部60aと、レンズ62a、68aとを備える。光源部60aは、光Laを照射する光源である。光源部60aは、時間経過に応じて強度が周期的に変化するように、光Laを照射する。光源部60aから照射された光Laは、レンズ62aにおいて光Laの光束径(つまり、レーザ光の光束径)が拡大される。レンズ62aからの光Laは、レンズ68aにおいてコリメートされて、部材Tの照射領域AR0、すなわち検出領域AR1aに照射される。 An example of the configuration of the irradiation unit 32Aa and the first imaging unit 34Aa will be described. FIG. 29 is a schematic view of the irradiation unit and the first imaging unit according to the second embodiment. As shown in FIG. 29, the irradiation unit 32Aa includes a light source unit 60a and lenses 62a and 68a. The light source unit 60a is a light source that irradiates light La. The light source unit 60a irradiates light La so that the intensity changes periodically with the passage of time. In the light La emitted from the light source unit 60a, the luminous flux diameter of the light La (that is, the luminous flux diameter of the laser beam) is enlarged in the lens 62a. The light La from the lens 62a is collimated in the lens 68a and irradiated to the irradiation region AR0 of the member T, that is, the detection region AR1a.

第1撮像部34Aaは、レンズ79aと撮像素子80aとを備える。検出領域AR1aから放射される光L1aは、レンズ79aで集光されて、撮像素子80aの受光面に入射する。撮像素子80aの受光面は、検出領域AR1aと共役な関係となっている。撮像素子80aは、本実施形態では赤外線撮像素子であり、光L1aを受光して光L1aの強度を検出する画素が、撮像素子80aの受光面にマトリクス状に並んでいる。そのため、撮像素子80aは、検出領域AR1aから放射された光L1aによる像を撮像可能である。 The first image pickup unit 34Aa includes a lens 79a and an image pickup element 80a. The light L1a emitted from the detection region AR1a is focused by the lens 79a and incident on the light receiving surface of the image sensor 80a. The light receiving surface of the image sensor 80a has a conjugate relationship with the detection region AR1a. The image sensor 80a is an infrared image sensor in this embodiment, and pixels that receive light L1a and detect the intensity of the light L1a are arranged in a matrix on the light receiving surface of the image sensor 80a. Therefore, the image sensor 80a can image an image by the light L1a emitted from the detection region AR1a.

次に、第2実施形態に係る検出部52について説明する。第2実施形態に係る検出部52は、部材状態として、部材Tの内部の空孔と、接合部T3に形成される開口F1と、接合部T3の周囲に形成されるバリF2と、第1部材T1と第2部材T2との金属間化合物の厚みと、を検出する。 Next, the detection unit 52 according to the second embodiment will be described. The detection unit 52 according to the second embodiment has, as a member state, a hole inside the member T, an opening F1 formed in the joint portion T3, a burr F2 formed around the joint portion T3, and a first. The thickness of the intermetallic compound between the member T1 and the second member T2 is detected.

部材Tの内部の状態としての、部材Tの内部の空孔の検出について説明する。ここでの空孔とは、表面には開口していない閉空孔を指し、ボイドと言い換えてもよい。空孔が形成されると、部材Tがその空孔を起点として破断してしまうなど、接合強度が低下する。検出部52は、第1撮像部34Aaによって撮像された、検出領域AR1aからの光L1aによる像に基づき、言い換えれば、第1撮像部34Aaの画像データPaに基づき、部材Tの内部の空孔、より具体的には接合部T3の内部の空孔を検出する。画像データPaとは、撮像素子80aの画素毎の輝度値のデータを指し、検出領域AR1a内の単位領域毎の、光L1aの強度の値のデータであるといえる。 The detection of the vacancies inside the member T as the internal state of the member T will be described. The vacancy here refers to a closed vacancy that is not open on the surface, and may be rephrased as a void. When a hole is formed, the member T breaks from the hole as a starting point, and the joint strength decreases. The detection unit 52 is based on the image taken by the first imaging unit 34Aa by the light L1a from the detection region AR1a, in other words, based on the image data Pa of the first imaging unit 34Aa, the vacancies inside the member T. More specifically, the vacancies inside the joint portion T3 are detected. The image data Pa refers to the data of the brightness value for each pixel of the image sensor 80a, and can be said to be the data of the intensity value of the light L1a for each unit area in the detection area AR1a.

ここで、検出領域AR1aからの光L1aの強度について説明する。図30及び図31は、検出領域からの光の強度を説明するためのグラフである。図30は、部材Tの内部に空孔が形成されていない場合の例を説明している。図30の(A)の横軸は時間であり、縦軸は、照射部32Aaからの光Laの強度、又は、部材Tの表面TA(検出領域AR1a)から放射される光L1aの強度である。図30の(A)に示すように、時刻tAに、部材Tの表面TAに強度InAの光Laを照射したと仮定すると、検出領域AR1aから放射される光L1aの強度は、時間経過に伴い、波形IAに示すように変化する。具体的には、表面TAの温度は、時刻tAで強度InAの光Laが照射されることにより、時刻tAの直後に、大きく上昇する。そして、表面TAの熱が、部材Tの内部に徐々に伝わることにより、表面TAの温度HAは、時間経過に応じて徐々に低下する。表面TAの熱が、部材Tの表面TAと反対側の表面である底面まで伝わると、底面に伝わった熱は、底面で反射されて、底面からの熱は、表面TAに向けて伝わる。そのため、底面からの伝熱が表面TAに到達して、表面TAの温度HAが一旦上昇する。その後、表面TAの温度HAは再度低下してゆく。検出領域AR1aから放射される光L1aの強度は、検出領域AR1a(部材Tの表面TA)の温度に比例する(つまり、光L1aの強度は、検出領域AR1aにおける温度を示す)。そのため、時刻tAで強度InAの光Laが照射された場合、検出領域AR1a(表面TA)の温度に比例する検出領域AR1aからの光L1aの強度は、波形IAに示すように、時刻tAの直後に大きく上昇し、時間経過に応じて徐々に低下し、底面からの伝熱が表面TAに到達したタイミングで一旦上昇し、その後再度低下する波形となる。すなわち、検出領域AR1aからの光L1aの強度の波形IAは、強度InAの光Laの照射直後における昇温によるピークQ1と、ピークQ1よりも遅れた時刻における、底面からの伝熱に起因するピークQ2とを含むように、時間経過に応じて変化する。 Here, the intensity of the light L1a from the detection region AR1a will be described. 30 and 31 are graphs for explaining the intensity of light from the detection region. FIG. 30 describes an example in which no holes are formed inside the member T. The horizontal axis of FIG. 30A is time, and the vertical axis is the intensity of light La emitted from the irradiation unit 32Aa or the intensity of light L1a emitted from the surface TA (detection region AR1a) of the member T. .. As shown in FIG. 30A, assuming that the surface TA of the member T is irradiated with the light La of the intensity InA at the time tA, the intensity of the light L1a emitted from the detection region AR1a increases with the passage of time. , Waveform IA changes as shown. Specifically, the temperature of the surface TA rises significantly immediately after the time tA due to the irradiation of the light La of the intensity InA at the time tA. Then, the heat of the surface TA is gradually transferred to the inside of the member T, so that the temperature HA of the surface TA gradually decreases with the passage of time. When the heat of the surface TA is transferred to the bottom surface, which is the surface opposite to the surface TA of the member T, the heat transferred to the bottom surface is reflected by the bottom surface, and the heat from the bottom surface is transferred toward the surface TA. Therefore, the heat transfer from the bottom surface reaches the surface TA, and the temperature HA of the surface TA rises once. After that, the temperature HA of the surface TA decreases again. The intensity of the light L1a emitted from the detection region AR1a is proportional to the temperature of the detection region AR1a (the surface TA of the member T) (that is, the intensity of the light L1a indicates the temperature in the detection region AR1a). Therefore, when the light La of the intensity InA is irradiated at the time tA, the intensity of the light L1a from the detection region AR1a proportional to the temperature of the detection region AR1a (surface TA) is immediately after the time tA as shown in the waveform IA. The waveform becomes such that it rises significantly, gradually falls with the passage of time, rises once when the heat transfer from the bottom reaches the surface TA, and then falls again. That is, the waveform IA of the intensity of the light L1a from the detection region AR1a is the peak Q1 due to the temperature rise immediately after the irradiation of the light La of the intensity InA and the peak due to the heat transfer from the bottom surface at a time later than the peak Q1. It changes with the passage of time so as to include Q2.

本実施形態においては、図30の(A)のように時刻tAで強度InAの光Laを1回照射するわけでなく、部材Tの表面TAに、強度が時間経過に応じて周期的に変化するように、連続的に光Laが照射される。図30の(B)に示すように、光Laの強度が波形Inに示すように変化した場合、表面TAの温度も、光Laの強度の時間経過に伴う変化に応じて、周期的に変化する。そして、表面TAからの光L1aの強度の時間経過に従った波形Iも、表面TAの時間経過に伴う変化に応じて、すなわち光Laの強度の時間経過に伴う変化に応じて、周期的に変化する。表面TAからの光L1aの強度の波形Iは、光Laの照射直後の昇温による温度変化を示す波形I1(ピークQ1に対応する波形)と、底面から表面TAへの伝熱に起因する温度変化を示す波形I2(ピークQ2に対応する波形)とを、合成した波形となる。波形I1は、光Laの強度が波形Inに示すように変化しているため、波形Inに対応した波形(図30の例では正弦波)となる。そのため、波形I1は、波形Inと同一の周期となる。また、波形I2は、部材Tの表面TAからの熱が部材Tの底面に伝わり、部材Tの底面から表面TAに戻ってきた熱に起因する温度変化である。そのため、波形I2は、表面TAの熱が表面TAから部材Tの底面までの往復の伝熱にかかる時間の分、波形I1に対して、位相が遅れた波形となり、周期はほぼ同一となる。なお、実際には部材Tの底面からの伝熱量は小さい傾向にあるため、波形Iは、波形I1とほぼ同一となる場合もある。 In the present embodiment, as shown in FIG. 30A, the light La of the intensity InA is not irradiated once at the time tA, but the intensity of the surface TA of the member T changes periodically with the passage of time. Light La is continuously irradiated so as to be performed. As shown in FIG. 30 (B), when the intensity of the light La changes as shown in the waveform In, the temperature of the surface TA also changes periodically according to the change in the intensity of the light La with the passage of time. To do. Then, the waveform I of the intensity of the light L1a from the surface TA according to the passage of time is also cyclically according to the change of the intensity of the surface TA with the passage of time, that is, according to the change of the intensity of the light La with the passage of time. Change. The waveform I of the intensity of the light L1a from the surface TA is the waveform I1 (waveform corresponding to the peak Q1) indicating the temperature change due to the temperature rise immediately after the irradiation of the light La, and the temperature caused by the heat transfer from the bottom surface to the surface TA. A waveform obtained by synthesizing the waveform I2 (waveform corresponding to the peak Q2) indicating the change is obtained. Since the intensity of the light La changes as shown in the waveform In, the waveform I1 becomes a waveform corresponding to the waveform In (a sine wave in the example of FIG. 30). Therefore, the waveform I1 has the same period as the waveform In. Further, the waveform I2 is a temperature change caused by heat transferred from the surface TA of the member T to the bottom surface of the member T and returned to the surface TA from the bottom surface of the member T. Therefore, the waveform I2 is a waveform whose phase is delayed with respect to the waveform I1 by the time required for the heat of the surface TA to be transferred back and forth from the surface TA to the bottom surface of the member T, and the periods are substantially the same. In reality, the amount of heat transferred from the bottom surface of the member T tends to be small, so that the waveform I may be substantially the same as the waveform I1.

図31は、部材Tの内部に空孔が形成されている場合の例を説明している。図31の(A)に示すように、時刻tAに、部材Tの表面TAに強度InAの光Laを照射したと仮定すると、表面TAからの光L1aの強度は、時間経過に伴い、波形IBに示すように変化する。具体的には、表面TAの温度は、時刻tAで強度InAの光Laが照射されることにより、時刻tAの直後に、大きく上昇する。そして、表面TAの熱が、部材Tの内部に徐々に伝わることにより、表面TAの温度は、時間経過に応じて徐々に低下する。そして、表面TAから部材Tの内部に伝わる熱が空孔まで到達すると、空孔に伝わった熱が、空孔と部材Tとの界面で反射され、空孔と部材Tとの界面からの熱が、表面TAに向けて伝わる。そのため、空孔と部材Tとの界面からの熱が表面TAに到達して、表面TAの温度が一旦上昇する。その後、表面TAの温度は再度低下してゆき、その後の部材Tの底面からの伝熱により、再度温度が上昇し、その後低下する。そのため、表面TAの温度に比例する表面TAからの光L1aの強度(つまり、表面TAの温度を示す光L1aの強度)の波形IBは、強度InAの光Laの照射直後における昇温によるピークQ1と、ピークQ1よりも遅れた時刻における、空孔と部材Tとの界面からの伝熱に起因するピークQ3と、ピークQ3よりも遅れた時刻における、底面からの伝熱に起因するピークQ2とを含むように、時間経過に応じて変化する。 FIG. 31 describes an example in which a hole is formed inside the member T. As shown in FIG. 31 (A), assuming that the surface TA of the member T is irradiated with the light La of the intensity InA at the time tA, the intensity of the light L1a from the surface TA changes with the passage of time in the waveform IB. It changes as shown in. Specifically, the temperature of the surface TA rises significantly immediately after the time tA due to the irradiation of the light La of the intensity InA at the time tA. Then, the heat of the surface TA is gradually transferred to the inside of the member T, so that the temperature of the surface TA gradually decreases with the passage of time. Then, when the heat transferred from the surface TA to the inside of the member T reaches the vacancy, the heat transferred to the vacancy is reflected at the interface between the vacancy and the member T, and the heat from the interface between the vacancy and the member T is reflected. However, it is transmitted toward the surface TA. Therefore, the heat from the interface between the vacancies and the member T reaches the surface TA, and the temperature of the surface TA rises once. After that, the temperature of the surface TA decreases again, and then the temperature rises again due to heat transfer from the bottom surface of the member T, and then decreases. Therefore, the waveform IB of the intensity of the light L1a from the surface TA (that is, the intensity of the light L1a indicating the temperature of the surface TA), which is proportional to the temperature of the surface TA, is the peak Q1 due to the temperature rise immediately after the irradiation of the light La of the intensity InA. And peak Q3 due to heat transfer from the interface between the vacancies and the member T at a time later than peak Q1, and peak Q2 due to heat transfer from the bottom surface at a time later than peak Q3. It changes with the passage of time so as to include.

図31の(B)に示すように、部材Tの内部に空孔が形成されている場合において、光Laの強度が波形Inに示すように変化した場合、時間経過に従った表面TAからの光L1aの強度変化の波形Iaも、強度が時間経過に応じて周期的に変化する。表面TAからの光L1aの強度変化の波形Iaは、光Laの照射直後の昇温による温度変化を示す波形I1(ピークQ1に対応する波形)と、表面TAから部材Tの底面までの往復の伝熱に起因する温度変化を示す波形I2(ピークQ2に対応する波形)と、表面TAから空孔と部材Tとの界面までの往復の伝熱に起因する温度変化を示す波形I3(ピークQ3に対応する波形)とを、合成した波形となる。波形I3は、表面TAからの熱が空孔と部材Tとの界面に伝わり、空孔と部材Tとの界面から表面TAに戻ってきた熱に起因する温度変化である。そのため、波形I3は、表面TAの熱が表面TAから空孔と部材Tとの界面までの往復の伝熱にかかる時間の分、波形I1に対して、位相が遅れた波形となり、周期はほぼ同一となる。波形I3は、波形I1に対して、位相が遅れ、振幅が小さい。一方、波形I3は、波形I2に対しては、位相が進み、振幅が大きい。 As shown in FIG. 31 (B), when a hole is formed inside the member T and the intensity of the light La changes as shown in the waveform In, the surface TA is released over time. The intensity of the waveform Ia of the intensity change of the light L1a also changes periodically with the passage of time. The waveform Ia of the intensity change of the light L1a from the surface TA is the waveform I1 (waveform corresponding to the peak Q1) indicating the temperature change due to the temperature rise immediately after the irradiation of the light La, and the reciprocating waveform from the surface TA to the bottom surface of the member T. Waveform I2 (waveform corresponding to peak Q2) indicating temperature change due to heat transfer and waveform I3 (peak Q3) indicating temperature change due to reciprocating heat transfer from the surface TA to the interface between the pore and the member T. The waveform corresponding to) is combined with the waveform. The waveform I3 is a temperature change caused by heat transferred from the surface TA to the interface between the vacancies and the member T and returned to the surface TA from the interface between the vacancies and the member T. Therefore, the waveform I3 has a waveform whose phase is delayed with respect to the waveform I1 by the amount of time it takes for the heat of the surface TA to transfer heat back and forth from the surface TA to the interface between the vacancies and the member T, and the period is almost the same. It will be the same. The waveform I3 has a phase lag and a smaller amplitude than the waveform I1. On the other hand, the waveform I3 has a larger phase and a larger amplitude than the waveform I2.

このように、部材Tに空孔が形成されている場合の、検出領域AR1a(部材Tの表面TA)の光L1aの強度の波形Iaは、波形I3が合成される分、部材Tに空孔が形成されてない場合の検出領域AR1aの光L1aの強度の波形Iとは、異なる。例えば、波形Iaは、波形Iに対して、位相及び振幅の少なくとも一方が異なり、より詳しくは、波形Iに対して位相が遅れて、振幅が大きくなっている。従って、検出部52は、検出領域AR1aの光L1aの強度を時間毎に検出して、検出領域AR1aの光L1aの強度の波形を算出する。検出部52は、算出した検出領域AR1aの光L1aの強度の波形を、例えば部材Tに空孔が形成されてない場合の波形Iと比較することで、部材Tに空孔が形成されているかを検出する。 As described above, when the member T has a hole, the waveform Ia of the intensity of the light L1a in the detection region AR1a (the surface TA of the member T) has a hole in the member T due to the synthesis of the waveform I3. Is different from the waveform I of the intensity of the light L1a in the detection region AR1a when is not formed. For example, the waveform Ia is different in at least one of the phase and the amplitude from the waveform I, and more specifically, the phase is delayed with respect to the waveform I and the amplitude is large. Therefore, the detection unit 52 detects the intensity of the light L1a in the detection area AR1a every time, and calculates the waveform of the intensity of the light L1a in the detection area AR1a. The detection unit 52 compares the calculated waveform of the intensity of the light L1a in the detection region AR1a with, for example, the waveform I when the member T does not have a hole, so that the member T has a hole. Is detected.

検出部52による具体的な空孔の検出方法を、以下で説明する。図32は、第2実施形態に係る空孔の検出方法を説明するフローチャートである。図32に示すように、検出部52は、第1撮像部34Aaが検出した検出領域AR1aからの光L1aの強度のデータである画像データPa1を取得する(ステップS120)。画像データPa1は、検出領域AR1aの接合部T3と重畳する領域からの光L1aの強度のデータであり、より詳しくは、検出領域AR1aの接合部T3と重畳する領域に対応する画素が検出した光L1aの強度のデータである。空孔は、接合部T3の内部に形成されるため、検出部52は、検出領域AR1aの画像データPaのうちの、接合部T3と重畳する領域からの光L1aの強度のデータを、画像データPa1として取得するといえる。照射部32Aaは、時間経過に応じて周期的に変化するように光Laを照射し、第1撮像部34Aaは、所定時間毎に画像データPaを取得している。検出部52は、第1撮像部34Aaから、所定時間毎に生成した画像データPa1を取得して、光L1aの強度の波形情報を、検出領域AR1aの接合部T3と重畳する領域に対応する画素毎に検出する(ステップS122)。具体的には、検出領域AR1からの光L1aの強度を時間毎にプロットし、フィッティングして求めた光L1aの強度の波形を、検出領域AR1aの接合部T3と重畳する領域に対応する画素毎に生成して、その波形の情報を、光L1aの強度の波形情報として検出する。検出部52は、光L1aの強度の波形の振幅と、光L1aの強度の波形の位相との少なくとも1つを、波形情報としてよい。なお、波形情報は、光L1aの強度の波形の振幅や位相に限られず、時間毎の光L1aの強度などでもよい。 A specific method for detecting vacancies by the detection unit 52 will be described below. FIG. 32 is a flowchart illustrating a method for detecting vacancies according to the second embodiment. As shown in FIG. 32, the detection unit 52 acquires the image data Pa1 which is the intensity data of the light L1a from the detection region AR1a detected by the first imaging unit 34Aa (step S120). The image data Pa1 is data on the intensity of the light L1a from the region that overlaps with the junction T3 of the detection region AR1a. More specifically, the light detected by the pixels corresponding to the region that overlaps with the junction T3 of the detection region AR1a. It is the data of the intensity of L1a. Since the holes are formed inside the joint portion T3, the detection unit 52 obtains image data of the intensity of the light L1a from the region overlapping the joint portion T3 in the image data Pa of the detection region AR1a. It can be said that it is acquired as Pa1. The irradiation unit 32Aa irradiates the light La so as to periodically change with the passage of time, and the first imaging unit 34Aa acquires the image data Pa at predetermined time intervals. The detection unit 52 acquires the image data Pa1 generated at predetermined time intervals from the first imaging unit 34Aa, and pixels corresponding to the region in which the waveform information of the intensity of the light L1a is superimposed on the junction portion T3 of the detection region AR1a. It is detected every time (step S122). Specifically, the intensity of the light L1a from the detection area AR1 is plotted for each time, and the waveform of the intensity of the light L1a obtained by fitting is superimposed on the junction T3 of the detection area AR1a for each pixel. The waveform information is detected as the waveform information of the intensity of the light L1a. The detection unit 52 may use at least one of the amplitude of the waveform of the intensity of the light L1a and the phase of the waveform of the intensity of the light L1a as waveform information. The waveform information is not limited to the amplitude and phase of the waveform of the intensity of the light L1a, and may be the intensity of the light L1a for each time.

波形情報を検出したら、検出部52は、画素毎に、波形情報が、予め設定された基準波形範囲の範囲外にあるかを判断する。基準波形範囲の値は、任意に設定してよいが、例えば品質異常となる空孔が形成されてない場合の波形情報の数値範囲として、予め設定されてよい。検出部52は、波形情報が基準波形範囲の範囲外となる画素の数が、予め定めた閾値(以降、第1波形閾値と記載する)以上であるかを判断する(ステップS124)。ここでの第1波形閾値は、任意に設定してよいが、例えば波形情報が基準波形範囲の範囲外となる画素の数が第1波形閾値以上となった場合に、空孔が形成される可能性が高くなることを基準として設定してよい。 After detecting the waveform information, the detection unit 52 determines for each pixel whether the waveform information is outside the preset reference waveform range. The value of the reference waveform range may be arbitrarily set, but may be set in advance as a numerical range of waveform information when, for example, no pores causing quality abnormality are not formed. The detection unit 52 determines whether the number of pixels whose waveform information is out of the reference waveform range is equal to or greater than a predetermined threshold value (hereinafter referred to as the first waveform threshold value) (step S124). The first waveform threshold value here may be set arbitrarily, but for example, when the number of pixels whose waveform information is outside the range of the reference waveform range is equal to or greater than the first waveform threshold value, vacancies are formed. It may be set based on the high possibility.

波形情報が基準波形範囲の範囲外となる画素の数が、第1波形閾値以上である場合(ステップS124;Yes)、検出部52は、検出領域AR1a(接合部T3)に空孔が形成されていると判断する(ステップS126)。一方、波形情報が基準波形範囲の範囲外となる画素の数が、第1波形閾値以上でない場合(ステップS124;No)、検出部52は、検出領域AR1a(ここでは接合部T3)に空孔が形成されていないと判断する(ステップS128)。なお、本実施形態では、このように、検出領域AR1aの接合部T3と重畳する領域からの光L1aの強度のデータ(画像データPa1)に基づき、空孔を検出する。ただし、検出部52は、光L1aが検出できる領域からの光L1aの強度のデータを用いて空孔を検出すればよく、検出領域AR1aの接合部T3と重畳する領域からの光L1aの強度のデータを用いることに限られない。 When the number of pixels whose waveform information is outside the reference waveform range is equal to or greater than the first waveform threshold value (step S124; Yes), the detection unit 52 is formed with holes in the detection region AR1a (joint portion T3). (Step S126). On the other hand, when the number of pixels whose waveform information is out of the reference waveform range is not equal to or greater than the first waveform threshold value (step S124; No), the detection unit 52 has a hole in the detection region AR1a (here, the joint portion T3). Is not formed (step S128). In this embodiment, the vacancies are detected based on the intensity data (image data Pa1) of the light L1a from the region that overlaps with the joint portion T3 of the detection region AR1a. However, the detection unit 52 may detect the vacancies using the data of the intensity of the light L1a from the region where the light L1a can be detected, and the intensity of the light L1a from the region overlapping with the junction T3 of the detection region AR1a. It is not limited to using data.

次に、部材Tの内部の状態としての、第1部材T1と第2部材T2との金属間化合物の厚みの検出について説明する。以下、第1部材T1と第2部材T2との金属間化合物を、化合物F3と記載する。検出部52は、第1撮像部34Aaによって撮像された、検出領域AR1aからの光L1aによる像に基づき、言い換えれば、第1撮像部34Aaの画像データPaに基づき、化合物F3を検出する。 Next, the detection of the thickness of the intermetallic compound between the first member T1 and the second member T2 as the internal state of the member T will be described. Hereinafter, the intermetallic compound of the first member T1 and the second member T2 will be referred to as compound F3. The detection unit 52 detects the compound F3 based on the image taken by the first imaging unit 34Aa by the light L1a from the detection region AR1a, in other words, based on the image data Pa of the first imaging unit 34Aa.

図33は、部材における伝熱を説明する模式図である。第1部材T1と第2部材T2とは熱容量が異なる場合があり、以降では、一例として、第1部材T1の熱容量が第2部材T2の熱容量よりも小さいことを例にして説明する。ここで、熱容量は比熱と質量の積である。以降では、第1部材T1と第2部材T2との体積は等しいことを前提として、上述の通り、第1部材T1がアルミ、第2部材T2が鉄とする。この場合、アルミは鉄の約2倍の比熱であり、アルミは鉄の約1/3倍の質量であるため、第1部材T1は、第2部材T2よりも熱容量が小さくなる。第1部材T1は、第2部材T2よりも熱容量が小さいため、光Laの照射による温度上昇の度合いが、第2部材T2の温度上昇の度合いよりも大きい(つまり、光Laにより同じ熱量を付与した場合、第1部材T1の方が温まりやすい)。そのため、光Laが照射された場合に、第2部材T2よりも第1部材T1が高温となり、第1部材T1の熱は、接合部T3を経て、第1部材T1より低温の第2部材T2に伝わる。ここで、接合部T3内に化合物F3が形成されていると、第1部材T1の熱は、化合物F3を経て第2部材T2に伝わることになる。化合物F3の熱伝導率は、第1部材T1、第2部材T2、及び接合部T3の化合物F3が形成されていない箇所の熱伝導率と、異なる。従って、図33の(A)及び(B)に示すように、第1部材T1から第2部材T2に伝わる熱の伝達速度(伝達量)は、化合物F3の厚みに応じて異なる。なお、ここでは、一例として、化合物F3の熱伝導率が、第1部材T1、第2部材T2、及び接合部T3の化合物F3の形成されていない箇所の熱伝導率よりも小さいことを例にして説明しているため、図33は、化合物F3の厚みが厚いほうが、第1部材T1から第2部材T2に伝わる熱の伝達速度(伝達量)が大きくなっている。ただし、化合物F3の熱伝導率が、第1部材T1、第2部材T2、及び接合部T3の化合物F3の形成されていない箇所の熱伝導率よりも大きい場合、化合物F3の厚みが薄いほうが、第1部材T1から第2部材T2に伝わる熱の伝達速度及び伝達量の少なくとも一方が大きくなる。 FIG. 33 is a schematic view illustrating heat transfer in the member. The first member T1 and the second member T2 may have different heat capacities. Hereinafter, as an example, the heat capacity of the first member T1 is smaller than the heat capacity of the second member T2. Here, the heat capacity is the product of the specific heat and the mass. Hereinafter, assuming that the volumes of the first member T1 and the second member T2 are equal, the first member T1 is made of aluminum and the second member T2 is made of iron as described above. In this case, since aluminum has a specific heat about twice that of iron and aluminum has a mass about one-third that of iron, the heat capacity of the first member T1 is smaller than that of the second member T2. Since the first member T1 has a smaller heat capacity than the second member T2, the degree of temperature rise due to the irradiation of light La is larger than the degree of temperature rise of the second member T2 (that is, the same amount of heat is imparted by the light La). If so, the first member T1 is easier to warm up). Therefore, when the light La is irradiated, the temperature of the first member T1 is higher than that of the second member T2, and the heat of the first member T1 passes through the joint portion T3 and is lower than that of the first member T1. It is transmitted to. Here, when the compound F3 is formed in the joint portion T3, the heat of the first member T1 is transferred to the second member T2 via the compound F3. The thermal conductivity of the compound F3 is different from the thermal conductivity of the first member T1, the second member T2, and the joint portion T3 where the compound F3 is not formed. Therefore, as shown in FIGS. 33A and 33B, the heat transfer rate (transfer amount) transferred from the first member T1 to the second member T2 differs depending on the thickness of the compound F3. Here, as an example, the thermal conductivity of the compound F3 is smaller than the thermal conductivity of the first member T1, the second member T2, and the joint portion T3 where the compound F3 is not formed. In FIG. 33, the thicker the compound F3, the higher the heat transfer rate (transfer amount) from the first member T1 to the second member T2. However, when the thermal conductivity of the compound F3 is larger than the thermal conductivity of the first member T1, the second member T2, and the joint portion T3 where the compound F3 is not formed, the thinner the compound F3, the better. At least one of the heat transfer rate and the heat transfer amount transferred from the first member T1 to the second member T2 increases.

図34A及び図34Bは、検出領域からの光の強度を説明するためのグラフである。図34A及び図34Bは、照射部32Aaから部材Tの照射領域AR0に光Laを照射した場合における、第2部材T2(第1部材T1と第2部材T2とのうち熱容量が小さい方の部材)の表面T2Aの温度と、表面T2Aからの光L1aの強度を示している。図34Aは、後述する図34Bの例よりも化合物F3の厚みが薄い場合の例を示している。図34Aの(A)に示すように、時刻tAに、照射領域AR0に強度InAの光Laを照射したと仮定すると、表面T2Aから放射される光L1aの強度は、時間経過に伴い、波形ICに示すように変化する。具体的には、表面T2Aの温度は、時刻tAで強度InAの光Laが照射されることにより、時刻tAの直後に、大きく上昇する。そして、表面T2Aの熱が、第2部材T2の内部に徐々に伝わることにより、表面T2Aの温度は、時間経過に応じて徐々に低下する。さらに、第2部材T2には、第1部材T1からの熱が、化合物F3を経て伝わってくる。第1部材T1からの熱は、第1部材T1から化合物F3を経て第2部材T2への伝熱時間の分、時刻tAよりも後に第2部材T2に到達する。従って、表面T2Aの温度は、第1部材T1からの熱により一旦上昇して、再度低下してゆく。その後、第2部材T2の底面からの伝熱が表面T2Aに到達して、表面T2Aの温度が一旦上昇して、再度低下してゆく。そのため、表面T2Aの温度に比例する表面T2Aから放射される光L1aの強度(つまり、表面T2Aの温度を示す光L1aの強度)は、強度InAの光Laの照射直後における昇温によるピークQ1と、ピークQ1よりも遅れた時刻における、第1部材T1から化合物F3を経た伝熱に起因するピークQ4と、ピークQ4よりも遅れた時刻における、底面からの伝熱に起因するピークQ2とを含むように、時間経過に応じて変化する。なお、ここでは第2部材T2の底面からの熱が、第1部材T1からの熱より遅く伝わるとして説明しているが、それに限られず、第2部材T2の底面からの熱が、第1部材T1からの熱より早く伝わってもよいし、第1部材T1からの熱と同じタイミングで伝わってもよい。 34A and 34B are graphs for explaining the intensity of light from the detection region. 34A and 34B show the second member T2 (the member having the smaller heat capacity of the first member T1 and the second member T2) when the irradiation region AR0 of the member T is irradiated with light La from the irradiation unit 32Aa. The temperature of the surface T2A and the intensity of the light L1a from the surface T2A are shown. FIG. 34A shows an example in which the thickness of the compound F3 is thinner than that of the example of FIG. 34B described later. As shown in FIG. 34A (A), assuming that the irradiation region AR0 is irradiated with the light La of the intensity InA at the time tA, the intensity of the light L1a emitted from the surface T2A changes with the passage of time. It changes as shown in. Specifically, the temperature of the surface T2A rises significantly immediately after the time tA due to the irradiation of the light La of the intensity InA at the time tA. Then, the heat of the surface T2A is gradually transferred to the inside of the second member T2, so that the temperature of the surface T2A gradually decreases with the passage of time. Further, the heat from the first member T1 is transmitted to the second member T2 via the compound F3. The heat from the first member T1 reaches the second member T2 after the time tA by the amount of the heat transfer time from the first member T1 to the second member T2 via the compound F3. Therefore, the temperature of the surface T2A rises once due to the heat from the first member T1 and then falls again. After that, the heat transfer from the bottom surface of the second member T2 reaches the surface T2A, and the temperature of the surface T2A rises once and then falls again. Therefore, the intensity of the light L1a emitted from the surface T2A, which is proportional to the temperature of the surface T2A (that is, the intensity of the light L1a indicating the temperature of the surface T2A) is the peak Q1 due to the temperature rise immediately after the irradiation of the light La of the intensity InA. Includes a peak Q4 due to heat transfer from the first member T1 through the compound F3 at a time later than the peak Q1 and a peak Q2 due to heat transfer from the bottom surface at a time later than the peak Q4. As such, it changes with the passage of time. Although it is described here that the heat from the bottom surface of the second member T2 is transferred slower than the heat from the first member T1, the heat from the bottom surface of the second member T2 is not limited to this, and the heat from the bottom surface of the second member T2 is transferred to the first member. The heat may be transferred earlier than the heat from T1, or may be transferred at the same timing as the heat from the first member T1.

本実施形態においては、部材Tの照射領域AR0に、強度が時間経過に応じて周期的に変化するように、光Laが照射される。図34Aの(B)に示すように、光Laの強度が波形Inに示すように変化した場合、表面T2Aからの光L1aの時間経過に従った波形Icも、強度が時間経過に応じて周期的に変化する。波形Icは、光Laの照射直後の昇温による温度変化を示す波形I1(ピークQ1に対応する波形)と、第1部材T1から化合物F3を経た伝熱に起因する温度変化を示す波形I4(ピークQ4に対応する波形)と、底面から表面T2Aへの伝熱に起因する温度変化を示す波形I2(ピークQ2に対応する波形)とを、合成した波形となる。波形I4は、第1部材T1からの熱が化合物F3を経て第2部材T2に到達した熱に起因する光L1aの強度波形である。そのため、波形I4は、光Laの照射直後の昇温による温度変化を示す波形I1に対して、第1部材T1からの伝熱時間の分、位相が遅れた波形となり、周期はほぼ同一となる。ここでは、波形I4は、波形I1に対して、位相が遅れ、振幅が小さい。一方、波形I4は、波形I2に対しては、位相が進み振幅が大きいが、それに限られず、波形I2に対して位相が同じ又は遅れていてもよいし、振幅も同じ又は小さくてもよい。 In the present embodiment, the irradiation region AR0 of the member T is irradiated with light La so that the intensity changes periodically with the passage of time. As shown in FIG. 34A (B), when the intensity of the light La changes as shown in the waveform In, the intensity of the waveform Ic according to the passage of time of the light L1a from the surface T2A also has a period according to the passage of time. Change. The waveforms Ic are a waveform I1 (waveform corresponding to the peak Q1) indicating a temperature change due to a temperature rise immediately after irradiation with light La, and a waveform I4 (waveform corresponding to a peak Q1) indicating a temperature change due to heat transfer from the first member T1 through the compound F3. The waveform corresponding to the peak Q4) and the waveform I2 (waveform corresponding to the peak Q2) showing the temperature change due to the heat transfer from the bottom surface to the surface T2A are combined. The waveform I4 is an intensity waveform of the light L1a caused by the heat generated by the heat from the first member T1 and reaching the second member T2 via the compound F3. Therefore, the waveform I4 is a waveform whose phase is delayed by the amount of the heat transfer time from the first member T1 with respect to the waveform I1 indicating the temperature change due to the temperature rise immediately after the irradiation of the light La, and the periods are almost the same. .. Here, the waveform I4 has a phase lag and a smaller amplitude than the waveform I1. On the other hand, the waveform I4 has a phase advanced and a large amplitude with respect to the waveform I2, but is not limited to this, and the phase may be the same or lagging with respect to the waveform I2, and the amplitude may be the same or smaller.

図34Bは、図34Aの例よりも、化合物F3の厚みが厚い場合の例を示している。化合物F3の厚みが厚いと、本説明の例では、第1部材T1から第2部材T2に伝わる熱の伝達速度及び伝達量が小さくなる。そのため、第1部材T1からの熱は、図34Aの例よりも遅れて、第2部材T2に到達する。そのため、図34Bの(A)に示す第1部材T1から化合物F3を経た伝熱に起因する表面T2Aからの光L1aの強度のピークQ4aの大きさは、図34Aの(A)に示すピークQ4の大きさより小さくなる。そして、図34Bの(A)での時刻tAからピークQ4aが観測されるまでの間の時間は、図34Aの(A)での時刻tAからピークQ4が観測されるまでの間の時間よりも、長くなる。 FIG. 34B shows an example in which the compound F3 is thicker than the example of FIG. 34A. When the thickness of the compound F3 is large, in the example of this description, the heat transfer rate and the heat transfer amount transferred from the first member T1 to the second member T2 become smaller. Therefore, the heat from the first member T1 reaches the second member T2 later than the example of FIG. 34A. Therefore, the magnitude of the intensity peak Q4a of the light L1a from the surface T2A due to the heat transfer from the first member T1 shown in FIG. 34B (A) through the compound F3 is the peak Q4 shown in FIG. 34A (A). Is smaller than the size of. The time between the time tA in FIG. 34B (A) and the observation of the peak Q4a is larger than the time between the time tA in FIG. 34A (A) and the observation of the peak Q4. ,become longer.

本実施形態においては、部材Tの照射領域AR0に、強度が時間経過に応じて周期的に変化するように、光Laが照射される。図34Bの(B)に示すように、光Laの強度が波形Inに示すように変化した場合、時間経過に従った表面T2Aからの光L1aの強度の波形Icaも、強度が時間経過に応じて周期的に変化する。波形Icaは、光Laの照射直後の昇温による温度変化を示す波形I1(ピークQ1に対応する波形)と、第1部材T1から化合物F3を経た伝熱に起因する温度変化を示す波形I4a(ピークQ4aに対応する波形)と、底面から表面T2Aへの伝熱に起因する温度変化を示す波形I2(ピークQ2に対応する波形)とを、合成した波形となる。図34Bは、図34Aの例よりも、化合物F3の厚みが厚いため、波形I4aは、図34Aの波形I4に対し、位相が遅れて振幅が小さくなる。従って、表面T2Aの波形Icaは、図34Aの波形Icに対し、位相が遅れて振幅が小さくなる。 In the present embodiment, the irradiation region AR0 of the member T is irradiated with light La so that the intensity changes periodically with the passage of time. As shown in FIG. 34B (B), when the intensity of the light La changes as shown in the waveform In, the intensity of the waveform Ica of the intensity of the light L1a from the surface T2A with the passage of time also depends on the passage of time. It changes periodically. The waveform Ica is a waveform I1 (waveform corresponding to the peak Q1) indicating a temperature change due to a temperature rise immediately after irradiation with light La, and a waveform I4a (waveform I4a) indicating a temperature change due to heat transfer from the first member T1 through the compound F3. The waveform is a combination of the waveform corresponding to the peak Q4a) and the waveform I2 (waveform corresponding to the peak Q2) indicating the temperature change caused by the heat transfer from the bottom surface to the surface T2A. Since the compound F3 is thicker in FIG. 34B than in the example of FIG. 34A, the waveform I4a is out of phase with the waveform I4 in FIG. 34A and has a smaller amplitude. Therefore, the waveform Ica of the surface T2A is out of phase with the waveform Ic of FIG. 34A, and the amplitude becomes smaller.

すなわち、表面T2Aからの光L1aの強度の波形は、化合物F3の厚みに応じて異なったものとなり、例えば、化合物F3の厚みに応じて、位相及び振幅の少なくとも一方が異なる。従って、検出部52は、第2部材T2の表面T2Aの光L1aの強度を時間毎に検出して、第2部材T2の表面T2Aの光L1aの強度の波形を算出して、算出した表面T2Aの光L1aの強度の波形を、例えば例えば化合物F3の厚みが薄い場合の波形Icと比較することで、化合物F3の厚みが厚いかを、検出することができる。なお、検出部52は、表面T2Aからの光L1aの強度を検出し、化合物F3の厚みを検出したが、表面T2Aでなくてもよく、第1部材T1の表面T1Aからの光L1aの強度を検出し、化合物F3の厚みを検出してもいいし、表面T1Aと表面T2Aの両方からの光L1aの強度を検出して化合物F3の厚みを検出してもいい。なお、化合物F3の熱伝導率が、第1部材T1、第2部材T2、及び接合部T3の化合物F3の形成されていない箇所の熱伝導率よりも大きい場合でも上述と同様に化合物F3の厚みを検出することができる。 That is, the waveform of the intensity of the light L1a from the surface T2A differs depending on the thickness of the compound F3, and for example, at least one of the phase and the amplitude differs depending on the thickness of the compound F3. Therefore, the detection unit 52 detects the intensity of the light L1a of the surface T2A of the second member T2 every time, calculates the waveform of the intensity of the light L1a of the surface T2A of the second member T2, and calculates the surface T2A. By comparing the waveform of the intensity of the light L1a of No. 1 with, for example, the waveform Ic when the thickness of the compound F3 is thin, it is possible to detect whether the thickness of the compound F3 is thick. The detection unit 52 detected the intensity of the light L1a from the surface T2A and detected the thickness of the compound F3, but it does not have to be the surface T2A, and the intensity of the light L1a from the surface T1A of the first member T1 is determined. It may be detected and the thickness of the compound F3 may be detected, or the intensity of the light L1a from both the surface T1A and the surface T2A may be detected to detect the thickness of the compound F3. Even when the thermal conductivity of the compound F3 is larger than the thermal conductivity of the first member T1, the second member T2, and the joint portion T3 where the compound F3 is not formed, the thickness of the compound F3 is the same as described above. Can be detected.

検出部52による具体的な化合物F3の厚みの検出方法を、以下で説明する。図35は、第2実施形態に係る化合物の厚みの検出方法を説明するフローチャートである。図35に示すように、検出部52は、第1撮像部34Aaが検出した検出領域AR1aからの光L1aの強度のデータである画像データPa2を取得して、画像データPa2に基づき、第1撮像部34Aaの画素毎に輝度を取得する。(ステップS130)。画像データPa2は、検出領域AR1aの接合部T3以外の領域からの光L1aの強度のデータであり、より詳しくは、検出領域AR1aの接合部T3以外の領域に対応する画素が検出した光L1aの強度のデータである。すなわち、画像データPa2は、検出領域AR1aの、第1部材T1及び第2部材T2の少なくとも一方に重なる領域からの光L1aの強度のデータである。言い換えれば、検出部52は、検出領域AR1aの画像データPaのうちの、接合部T3以外の領域(第1部材T1及び第2部材T2の少なくとも一方に重なる領域)からの光L1aの強度のデータを、画像データPa2として取得するといえる。検出部52は、画像データPa2に基づき、検出領域AR1aの接合部T3以外の領域に対応する画素毎に、輝度を算出する。このように、検出部52は、検出領域AR1aの接合部T3に重なる領域の画像データP1aを用いて空孔を検出し、検出領域AR1aの接合部T3以外の領域の画像データP1bを用いて化合物F3の厚みを検出する。 A specific method for detecting the thickness of compound F3 by the detection unit 52 will be described below. FIG. 35 is a flowchart illustrating a method for detecting the thickness of the compound according to the second embodiment. As shown in FIG. 35, the detection unit 52 acquires the image data Pa2 which is the data of the intensity of the light L1a from the detection region AR1a detected by the first imaging unit 34Aa, and based on the image data Pa2, the first imaging The brightness is acquired for each pixel of the unit 34Aa. (Step S130). The image data Pa2 is data on the intensity of the light L1a from a region other than the junction T3 of the detection region AR1a. More specifically, the image data Pa2 is the data of the light L1a detected by the pixels corresponding to the region other than the junction T3 of the detection region AR1a. Intensity data. That is, the image data Pa2 is data on the intensity of the light L1a from the region of the detection region AR1a that overlaps at least one of the first member T1 and the second member T2. In other words, the detection unit 52 is the data of the intensity of the light L1a from the region other than the joint portion T3 (the region overlapping at least one of the first member T1 and the second member T2) in the image data Pa of the detection region AR1a. Can be said to be acquired as image data Pa2. Based on the image data Pa2, the detection unit 52 calculates the brightness for each pixel corresponding to the region other than the junction portion T3 of the detection region AR1a. As described above, the detection unit 52 detects the vacancies using the image data P1a of the region overlapping the junction T3 of the detection region AR1a, and uses the image data P1b of the region other than the junction T3 of the detection region AR1a to compound. The thickness of F3 is detected.

照射部32Aaは、時間経過に応じて周期的に変化するように光Laを照射し、第1撮像部34Aaは、所定時間毎に画像データPaを取得している。検出部52は、第1撮像部34Aaから、所定時間毎に生成した画像データPa2を取得して、光L1aの強度の波形情報を、第2部材T2(第1部材T1と第2部材T2とのうち熱容量が小さい方の部材)の単位領域に対応する画素毎に検出する(ステップS132)。具体的には、検出部52は、画素の輝度を光L1aの強度に換算して、換算した光L1aの強度を時間毎にプロットし、フィッティングして求めた光L1aの強度の波形を、接合部T3以外の領域(第1部材T1及び第2部材T2の少なくとも一方に重なる領域)に対応する画素毎に生成して、その波形の情報を、光L1aの強度の波形情報として検出する。検出部52は、光L1aの強度の波形の振幅と、光L1aの強度の波形の位相との少なくとも1つを、波形情報としてよい。なお、波形情報は、光L1aの強度の波形の振幅や位相に限られず、時間毎の光L1aの強度などでもよい。 The irradiation unit 32Aa irradiates the light La so as to periodically change with the passage of time, and the first imaging unit 34Aa acquires the image data Pa at predetermined time intervals. The detection unit 52 acquires the image data Pa2 generated at predetermined time intervals from the first imaging unit 34Aa, and outputs the waveform information of the intensity of the light L1a to the second member T2 (the first member T1 and the second member T2). Of these, the member having the smaller heat capacity) is detected for each pixel corresponding to the unit region (step S132). Specifically, the detection unit 52 converts the brightness of the pixel into the intensity of the light L1a, plots the converted intensity of the light L1a for each time, and joins the waveform of the intensity of the light L1a obtained by fitting. It is generated for each pixel corresponding to a region other than the portion T3 (a region overlapping at least one of the first member T1 and the second member T2), and the waveform information thereof is detected as the waveform information of the intensity of the light L1a. The detection unit 52 may use at least one of the amplitude of the waveform of the intensity of the light L1a and the phase of the waveform of the intensity of the light L1a as waveform information. The waveform information is not limited to the amplitude and phase of the waveform of the intensity of the light L1a, and may be the intensity of the light L1a for each time.

波形情報を検出したら、検出部52は、画素毎に、波形情報が、予め設定された基準波形範囲の範囲外にあるかを判断する。基準波形範囲の値は、任意に設定してよいが、例えば化合物F3の厚みが品質異常とならない程度に薄い場合の波形情報として、予め設定されてよい。検出部52は、波形情報が基準波形範囲の範囲外となる画素の数が、予め定めた閾値(以降、第2波形閾値と記載)以上であるかを判断する(ステップS134)。ここでの第2波形閾値は、任意に設定してよいが、例えば波形情報が基準波形範囲の範囲外となる画素の数が第2波形閾値以上となった場合に、化合物F3の厚みが厚くなり品質異常となる可能性が高くなることを基準として設定してよい。 After detecting the waveform information, the detection unit 52 determines for each pixel whether the waveform information is outside the preset reference waveform range. The value of the reference waveform range may be arbitrarily set, but may be set in advance as waveform information when, for example, the thickness of the compound F3 is thin enough not to cause quality abnormality. The detection unit 52 determines whether the number of pixels whose waveform information is out of the reference waveform range is equal to or greater than a predetermined threshold value (hereinafter referred to as a second waveform threshold value) (step S134). The second waveform threshold value here may be set arbitrarily, but for example, when the number of pixels whose waveform information is outside the range of the reference waveform range is equal to or greater than the second waveform threshold value, the thickness of the compound F3 becomes thicker. It may be set based on the fact that the possibility of quality abnormality increases.

波形情報が基準波形範囲の範囲外となる画素の数が、第2波形閾値以上である場合(ステップS134;Yes)、検出部52は、化合物F3の厚みが異常、すなわち化合物F3の厚みが厚く品質異常となっていると判断する(ステップS136)。一方、波形情報が基準波形範囲外となる画素の数が、第2波形閾値以上でない場合(ステップS134;No)、検出部52は、化合物F3の厚みが正常(異常でない)、すなわち化合物F3の厚みが厚くない(十分に薄い)と判断する(ステップS138)。 When the number of pixels whose waveform information is out of the reference waveform range is equal to or greater than the second waveform threshold value (step S134; Yes), the detection unit 52 has an abnormal thickness of the compound F3, that is, the thickness of the compound F3 is thick. It is determined that the quality is abnormal (step S136). On the other hand, when the number of pixels whose waveform information is outside the reference waveform range is not equal to or greater than the second waveform threshold value (step S134; No), the detection unit 52 determines that the thickness of the compound F3 is normal (not abnormal), that is, the compound F3. It is determined that the thickness is not thick (sufficiently thin) (step S138).

検出部52は、以上のようにして、空孔と化合物F3の厚みとを、部材Tの内部の状態を示す部材情報として、検出する。検出部52は、部材Tの内部の状態以外の状態を示す部材情報、すなわち部材Tの外部(表面TA)の状態を示す部材情報として、開口F1とバリF2とを検出する。 As described above, the detection unit 52 detects the vacancies and the thickness of the compound F3 as member information indicating the internal state of the member T. The detection unit 52 detects the openings F1 and the burr F2 as member information indicating a state other than the internal state of the member T, that is, member information indicating the state of the outside (surface TA) of the member T.

第2実施形態に係る検出部52は、開口F1とバリF2とを、第1撮像部34Aaの画像データPaに基づき検出する。開口F1は、接合部T3の表面T3Aに形成されており、開口F1の底面は、接合部T3の表面T3Aよりも接合部T3の内部側(−Z軸方向側)に位置する。従って、照射部32Aaから照射された光Laが、開口F1の周囲の接合部T3の表面T3Aに遮られて開口F1の底面に到達しなかったり、開口F1の底面に到達したとしても、開口F1の底面からの光L1aが開口F1の側面などに遮られたりする。光Laが開口F1の底面に到達しない場合、開口F1の底面においては、光Laの照射による加熱ではなく、周囲からの伝熱によって加熱される。そのため、開口F1の底面における温度(光L1aの強度)の波形は、光Laの照射直後の昇温による温度変化を示す波形I1が観測されず、開口F1の周囲からの伝熱に起因する波形となる。そのため、開口F1の底面における光L1aの強度の波形は、開口F1が形成されていない箇所の表面T3Aにおける光L1aの強度の波形に対し、位相及び振幅の少なくとも一方が異なり、例えば位相が遅れて振幅が小さくなる。従って、検出部52は、検出領域AR1aの表面T3Aに重なる領域に対応する画素毎に波形情報を検出して、波形情報が予め定めた基準波形範囲の範囲外となる画素が、所定の閾値以上連続して隣り合うかを判断し、波形情報が基準波形範囲の範囲外となる画素が所定の閾値数以上連続して隣り合う場合に、開口F1が形成されていると検出してよい。なお、波形情報は、表面T3Aからの光L1aの強度を時間毎にプロットした光L1aの強度の波形に基づく情報であり、光L1aの強度の波形と位相との、少なくとも1つであってよい。なお、検出部52は、波形情報が予め定めた基準波形範囲の範囲外かどうかを判断しなくてもよい。例えは、検出部52は、第1撮像部34Aaの画像データPaにおいて、所定値より輝度値が低い画素(低輝度画素)を検出し、その画像の数が、所定の閾値以上となる場合に、開口F1が形成されていると判断してもよい。 The detection unit 52 according to the second embodiment detects the opening F1 and the burr F2 based on the image data Pa of the first imaging unit 34Aa. The opening F1 is formed on the surface T3A of the joint portion T3, and the bottom surface of the opening F1 is located on the inner side (−Z axis direction side) of the joint portion T3 with respect to the surface T3A of the joint portion T3. Therefore, even if the light La emitted from the irradiation unit 32Aa is blocked by the surface T3A of the joint portion T3 around the opening F1 and does not reach the bottom surface of the opening F1, or reaches the bottom surface of the opening F1, the opening F1 The light L1a from the bottom surface of the opening F1 is blocked by the side surface of the opening F1 or the like. When the light La does not reach the bottom surface of the opening F1, the bottom surface of the opening F1 is heated not by the irradiation of the light La but by the heat transfer from the surroundings. Therefore, as for the waveform of the temperature (intensity of the light L1a) at the bottom surface of the opening F1, the waveform I1 indicating the temperature change due to the temperature rise immediately after the irradiation of the light La is not observed, and the waveform is caused by the heat transfer from the periphery of the opening F1. It becomes. Therefore, the waveform of the intensity of the light L1a on the bottom surface of the opening F1 is different in at least one of the phase and the amplitude from the waveform of the intensity of the light L1a on the surface T3A where the opening F1 is not formed, for example, the phase is delayed. The amplitude becomes smaller. Therefore, the detection unit 52 detects the waveform information for each pixel corresponding to the region overlapping the surface T3A of the detection region AR1a, and the pixels whose waveform information is outside the predetermined reference waveform range are equal to or higher than a predetermined threshold value. It may be determined whether or not the pixels are continuously adjacent to each other, and it may be detected that the opening F1 is formed when the pixels whose waveform information is outside the reference waveform range are continuously adjacent to each other by a predetermined threshold number or more. The waveform information is information based on the intensity waveform of the light L1a in which the intensity of the light L1a from the surface T3A is plotted for each time, and may be at least one of the waveform and the phase of the intensity of the light L1a. .. The detection unit 52 does not have to determine whether the waveform information is outside the predetermined reference waveform range. For example, when the detection unit 52 detects pixels (low-luminance pixels) having a brightness value lower than a predetermined value in the image data Pa of the first imaging unit 34Aa and the number of the images is equal to or more than a predetermined threshold value. , It may be determined that the opening F1 is formed.

また、バリF2では、光Laの照射によって与えられた熱がバリF2から部材T(部材Tの内部)へ逃げにくい傾向にあるため、バリF2からの光L1aの強度は、バリF2がない箇所からの光L1aの強度よりも、高い。従って、検出部52は、第1撮像部34Aaの画像データPaから、輝度値が所定値以上となる高輝度画素を検出して、境界部分T3Bに対応する位置の高輝度画素が、連続して所定の閾値以上隣り合う場合に、バリF2が形成されていると判断する。 Further, in the burr F2, the heat given by the irradiation of the light La tends to be difficult to escape from the burr F2 to the member T (inside the member T), so that the intensity of the light L1a from the burr F2 is the place where the burr F2 does not exist. Higher than the intensity of light L1a from. Therefore, the detection unit 52 detects the high-luminance pixels whose brightness value is equal to or higher than the predetermined value from the image data Pa of the first imaging unit 34Aa, and the high-luminance pixels at the positions corresponding to the boundary portion T3B are continuously generated. When they are adjacent to each other by a predetermined threshold value or more, it is determined that the burr F2 is formed.

また、第2実施形態に係る検出部52は、工具状態として、工具18の挿入量と、工具18の形状とを検出する。第2実施形態に係る検出部52は、工具18の挿入量及び工具18の形状を、第2撮像部34Baが撮像した画像に基づき検出する。第2撮像部34Baが撮像した画像に基づく工具18の挿入量の検出方法は、第1実施形態での工具18の挿入量の検出方法と同じである。同様に、第2撮像部34Baが撮像した画像に基づく工具18の形状の検出方法は、第1実施形態での工具18の形状の検出方法と同じである。 Further, the detection unit 52 according to the second embodiment detects the insertion amount of the tool 18 and the shape of the tool 18 as the tool state. The detection unit 52 according to the second embodiment detects the insertion amount of the tool 18 and the shape of the tool 18 based on the image captured by the second imaging unit 34Ba. The method of detecting the insertion amount of the tool 18 based on the image captured by the second imaging unit 34Ba is the same as the method of detecting the insertion amount of the tool 18 in the first embodiment. Similarly, the method of detecting the shape of the tool 18 based on the image captured by the second imaging unit 34Ba is the same as the method of detecting the shape of the tool 18 in the first embodiment.

このように、第2実施形態においては、第1撮像部34Aaに部材Tの表面TAを撮像させ、第2撮像部34Baに工具18の表面を撮像させる。そして、検出部52は、第1撮像部34Aaが撮像した画像に基づき、部材状態、すなわち空孔、化合物F3の厚み、開口F1、及びバリF2を検出し、第2撮像部34Baが撮像した画像に基づき、工具状態、すなわち工具18の挿入量及び工具18の形状を検出する。ただし、検出部52は、第1実施形態と同様に、第2撮像部34Baの画像に基づき、開口F1及びバリF2を検出してもよい。この場合、第2撮像部34Baの撮像領域R2aを、工具18の表面に加えて部材Tの表面TAにも重ならせる。すなわち、この場合の検出領域AR2aは、部材Tの表面TAと工具18の表面とを含む。検出部52は、第2撮像部34Baが撮像した画像のうち、部材Tの表面TAの画像に基づき、第1実施形態と同様の方法で、開口F1及びバリF2を検出する。また、第2撮像部34Baを設けずに、第1撮像部34Aaが撮像した画像に基づき、工具状態を検出してもよい。この場合、第1撮像部34Aaの撮像領域R1aを、部材Tの表面TAに加えて、工具18の表面にも重ならせる。すなわち、この場合の検出領域AR1aは、部材Tの表面TAと工具18の表面とを含む。検出部52は、第1撮像部34Aaが撮像した画像のうち、工具18の表面の画像に基づき、第1実施形態と同様の方法で、工具状態を検出する。 As described above, in the second embodiment, the first imaging unit 34Aa is made to image the surface TA of the member T, and the second imaging unit 34Ba is made to image the surface of the tool 18. Then, the detection unit 52 detects the member state, that is, the pores, the thickness of the compound F3, the opening F1 and the burr F2 based on the image captured by the first imaging unit 34Aa, and the image captured by the second imaging unit 34Ba. Based on, the tool state, that is, the insertion amount of the tool 18 and the shape of the tool 18 are detected. However, the detection unit 52 may detect the aperture F1 and the burr F2 based on the image of the second imaging unit 34Ba as in the first embodiment. In this case, the imaging region R2a of the second imaging unit 34Ba is overlapped with the surface TA of the member T in addition to the surface of the tool 18. That is, the detection region AR2a in this case includes the surface TA of the member T and the surface of the tool 18. The detection unit 52 detects the opening F1 and the burr F2 in the same manner as in the first embodiment based on the image of the surface TA of the member T among the images captured by the second imaging unit 34Ba. Further, the tool state may be detected based on the image captured by the first imaging unit 34Aa without providing the second imaging unit 34Ba. In this case, the imaging region R1a of the first imaging unit 34Aa is overlapped with the surface of the tool 18 in addition to the surface TA of the member T. That is, the detection region AR1a in this case includes the surface TA of the member T and the surface of the tool 18. The detection unit 52 detects the tool state in the same manner as in the first embodiment based on the image of the surface of the tool 18 among the images captured by the first imaging unit 34Aa.

図36は、第2実施形態に係る第1撮像部による光の検出について説明する図である。図36に示すように、製造システム1は、部材Tに対して工具18を送り方向(ここではY軸方向)に相対移動させて第1部材T1と第2部材T2との接合を行いつつ、第1撮像部34Aaに所定のフレームレート毎に検出領域AR1aからの光L1aの強度を検出させている。従って、部材Tに対する工具18の送り方向への相対移動に伴い、照射部32Aa及び第1撮像部34Aaも、部材Tに対して送り方向に相対移動して、照射領域AR0の部材Tの表面TA上における位置と、検出領域AR1aの部材Tの表面TA上における位置とが、移動する。ただし、図36に示すように、照射部32Aa及び第1撮像部34Aaが送り方向に相対移動しても、表面TAの単位領域ARaは、所定の時間、照射領域AR0及び検出領域AR1aの範囲内に収まることになる。そのため、単位領域ARaに、時間経過に伴い強度が変化する光Laを照射することが可能であり、単位領域ARaからの光L1aを、時間毎に検出して、単位領域ARaにおける開口F1や空孔や化合物F3を検出できる。なお、検出部52は、バリF2の検出の際には、光L1aの強度波形を用いる必要がないため、時間毎に検出された光L1aの強度のデータ(所定のフレームレート毎に撮像された第1撮像部34Aaの画像データ)のうちの1つを用いて、バリF2を検出する。ただし、検出部52は、時間毎に検出された光L1aの強度のデータ(所定のフレームレート毎に撮像された第1撮像部34Aaの画像データ)のうちの複数を用いて、バリF2を検出してもよい。 FIG. 36 is a diagram illustrating light detection by the first imaging unit according to the second embodiment. As shown in FIG. 36, the manufacturing system 1 moves the tool 18 relative to the member T in the feed direction (here, the Y-axis direction) to join the first member T1 and the second member T2. The first imaging unit 34Aa is made to detect the intensity of the light L1a from the detection region AR1a at each predetermined frame rate. Therefore, as the tool 18 moves relative to the member T in the feed direction, the irradiation unit 32Aa and the first imaging unit 34Aa also move relative to the member T in the feed direction, and the surface TA of the member T in the irradiation region AR0 The position on the top and the position on the surface TA of the member T of the detection region AR1a move. However, as shown in FIG. 36, even if the irradiation unit 32Aa and the first imaging unit 34Aa move relative to each other in the feeding direction, the unit region ARa of the surface TA is within the range of the irradiation region AR0 and the detection region AR1a for a predetermined time. Will fit in. Therefore, it is possible to irradiate the unit region ARa with light La whose intensity changes with the passage of time, detect the light L1a from the unit region ARa every hour, and detect the opening F1 or the sky in the unit region ARa. Pore and compound F3 can be detected. Since it is not necessary for the detection unit 52 to use the intensity waveform of the light L1a when detecting the burr F2, the intensity data of the light L1a detected every time (imaged at a predetermined frame rate). The burr F2 is detected using one of the image data of the first imaging unit 34Aa). However, the detection unit 52 detects the burr F2 by using a plurality of the intensity data of the light L1a detected for each time (image data of the first imaging unit 34Aa captured at a predetermined frame rate). You may.

次に、第2実施形態に係る演算装置38による処理フローについて説明する。図37は、第2実施形態に係る演算装置の処理フローを説明するフローチャートである。図37に示すように、第1実施形態に係る演算装置38は、製造装置10が第1部材T1と第2部材T2との接合を開始したことをトリガとして、機器制御部50により、所定のフレームレートで撮像部34に画像の撮像を開始させる(ステップS140)。機器制御部50は、製造装置10が第1部材T1と第2部材T2との接合を開始したら、照射部32Aaに領域R0へ光Laを照射させ、第1撮像部34Aaに撮像領域R1aの範囲内の画像を撮像させる。機器制御部50は、製造装置10が第1部材T1と第2部材T2との接合を停止するまで、照射部32Aaに、時間経過に伴い強度が周期的に変化するように光Laを照射させつつ、所定のフレームレートで、第1撮像部34Aaに撮像領域R1aの範囲内の画像を撮像させる。また、機器制御部50は、第2撮像部34Baに、プローブ22の先端部22Aが部材Tの表面TAに接触したタイミングで画像を撮像させて、検出部52は、その画像に基づき、プローブ22の先端部22Aが部材Tの表面TAに接触したタイミングにおける、ショルダ20の端部20Aと部材Tの表面TAとの間の距離D0aを算出する。 Next, the processing flow by the arithmetic unit 38 according to the second embodiment will be described. FIG. 37 is a flowchart illustrating a processing flow of the arithmetic unit according to the second embodiment. As shown in FIG. 37, the arithmetic unit 38 according to the first embodiment is set by the device control unit 50 with the trigger that the manufacturing device 10 starts joining the first member T1 and the second member T2. The imaging unit 34 starts capturing an image at the frame rate (step S140). When the manufacturing apparatus 10 starts joining the first member T1 and the second member T2, the device control unit 50 causes the irradiation unit 32Aa to irradiate the region R0 with light La, and causes the first imaging unit 34Aa to range the imaging region R1a. The image inside is imaged. The device control unit 50 causes the irradiation unit 32Aa to irradiate the irradiation unit 32Aa with light La so that the intensity periodically changes with the passage of time until the manufacturing apparatus 10 stops joining the first member T1 and the second member T2. At the same time, the first imaging unit 34Aa is made to image an image within the range of the imaging region R1a at a predetermined frame rate. Further, the device control unit 50 causes the second image pickup unit 34Ba to take an image at the timing when the tip portion 22A of the probe 22 comes into contact with the surface TA of the member T, and the detection unit 52 causes the probe 22 to take an image based on the image. The distance D0a between the end portion 20A of the shoulder 20 and the surface TA of the member T at the timing when the tip portion 22A of the member T comes into contact with the surface TA of the member T is calculated.

撮像部34が画像を撮像したら、演算装置38は、検出部52により、撮像部34が撮像により生成した画像データを取得して、部材状態として、空孔と、化合物F3の厚みの異常と、開口F1と、バリF2とを検出する(ステップS142)。検出部52は、製造装置10による接合中に、部材状態を検出する。検出部52は、撮像部34が画像を撮像する毎に、撮像部34が生成した画像データを取得して、部材状態を検出する。検出部52は、第1撮像部34Aaが生成した画像データPaから、部材Tの内部に形成されている空孔と、化合物F3の厚み、接合部T3の表面T3Aに形成されている開口F1と、接合部T3の表面T3Aの周囲に形成されているバリF2とを、部材状態として検出する。検出部52は、検出した部材状態が異常であるかを判断する。 When the image pickup unit 34 captures an image, the arithmetic unit 38 acquires the image data generated by the image pickup unit 34 by the detection unit 52, and sets the member state as a hole, an abnormality in the thickness of the compound F3, and the like. The opening F1 and the burr F2 are detected (step S142). The detection unit 52 detects the member state during the joining by the manufacturing apparatus 10. Each time the image pickup unit 34 captures an image, the detection unit 52 acquires the image data generated by the image pickup unit 34 and detects the member state. From the image data Pa generated by the first imaging unit 34Aa, the detection unit 52 includes holes formed inside the member T, the thickness of the compound F3, and the opening F1 formed on the surface T3A of the joint portion T3. , The burr F2 formed around the surface T3A of the joint portion T3 is detected as a member state. The detection unit 52 determines whether the detected member state is abnormal.

演算装置38は、部材状態の検出結果に異常がある場合(ステップS144;Yes)、すなわち空孔と、化合物F3の厚みの異常と、開口F1と、バリF2との少なくとも1つが検出された場合、部材Tの内部に空孔が検出されたか、及びバリF2が検出されたかを判断する(ステップS146)。演算装置38は、部材Tの内部の空孔とバリF2とが検出された場合(ステップS146;Yes)、検出部52により、工具18の形状と工具18の挿入量とを、工具状態として検出する(ステップS148)。演算装置38は、検出した工具18の形状及び工具18の挿入量が異常であるかを判断する。なお、工具18の形状と工具18の挿入量との検出方法は、第1実施形態と同様である。 The arithmetic unit 38 detects when there is an abnormality in the detection result of the member state (step S144; Yes), that is, when at least one of a hole, an abnormality in the thickness of the compound F3, an opening F1 and a burr F2 is detected. , It is determined whether a hole is detected inside the member T and whether a burr F2 is detected (step S146). When the vacancy inside the member T and the burr F2 are detected (step S146; Yes), the arithmetic unit 38 detects the shape of the tool 18 and the insertion amount of the tool 18 as the tool state by the detection unit 52. (Step S148). The arithmetic unit 38 determines whether the detected shape of the tool 18 and the insertion amount of the tool 18 are abnormal. The method of detecting the shape of the tool 18 and the insertion amount of the tool 18 is the same as that of the first embodiment.

工具状態として工具18の形状及び工具18の挿入量を検出したら、演算装置38は、変更情報生成部56により、検出部52が検出した部材状態及び工具状態に基づき、製造装置10の接合中の動作条件を変更するための変更情報を生成して、生成した変更情報を制御装置30に送信する(ステップS158)。変更情報の生成方法については後述する。 When the shape of the tool 18 and the insertion amount of the tool 18 are detected as the tool state, the arithmetic unit 38 is joining the manufacturing apparatus 10 based on the member state and the tool state detected by the detection unit 52 by the change information generation unit 56. Change information for changing the operating conditions is generated, and the generated change information is transmitted to the control device 30 (step S158). The method of generating change information will be described later.

演算装置38は、空孔及びバリF2の両方が検出されない(ステップS146;No)に、すなわち空孔及びバリF2との少なくとも一方が検出されなかった場合に、空孔が検出されたか否かを判断する。空孔が検出された場合(ステップS150;Yes)、演算装置38は、工具状態として、工具18の形状を検出する(ステップS152)。すなわち、演算装置38は、バリF2が検出されないが空孔が検出された場合に、工具状態として、工具18の形状を検出する。工具18の形状の検出方法は、ステップS148での工具18の形状の検出方法と同様である。工具状態として工具18の形状を検出したら、演算装置38は、変更情報生成部56により、検出部52が検出した部材状態及び工具状態に基づき、製造装置10の接合中の動作条件を変更するための変更情報を生成して、生成した変更情報を制御装置30に送信する(ステップS158)。変更情報の生成方法については後述する。 The arithmetic unit 38 determines whether or not the vacancy is detected when both the vacancy and the burr F2 are not detected (step S146; No), that is, when at least one of the vacancy and the burr F2 is not detected. to decide. When a hole is detected (step S150; Yes), the arithmetic unit 38 detects the shape of the tool 18 as the tool state (step S152). That is, the arithmetic unit 38 detects the shape of the tool 18 as the tool state when the burr F2 is not detected but the vacancies are detected. The method for detecting the shape of the tool 18 is the same as the method for detecting the shape of the tool 18 in step S148. After detecting the shape of the tool 18 as the tool state, the arithmetic unit 38 changes the operating condition during joining of the manufacturing apparatus 10 based on the member state and the tool state detected by the detection unit 52 by the change information generation unit 56. The change information of the above is generated, and the generated change information is transmitted to the control device 30 (step S158). The method of generating change information will be described later.

演算装置38は、空孔が検出されない場合(ステップS150;No)、バリF2が検出されたか否かを判断する。バリF2が検出された場合(ステップS154;Yes)、演算装置38は、工具状態として、工具18の挿入量を検出する(ステップS156)。工具18の挿入量の検出方法は、ステップS152での工具18の挿入量の検出方法と同様である。工具状態として工具18の挿入量を検出したら、演算装置38は、変更情報生成部56により、検出部52が検出した部材状態及び工具状態に基づき、製造装置10の接合中の動作条件を変更するための変更情報を生成して、生成した変更情報を制御装置30に送信する(ステップS158)。変更情報の生成方法については後述する。なお、ステップS156においては、工具18の形状を検出しないため、工具18の形状を検出するために第1部材T1と第2部材T2との接合を停止させる制御は、実行しない(製造装置10に第1部材T1と第2部材T2との接合を停止させない)。 When the vacancy is not detected (step S150; No), the arithmetic unit 38 determines whether or not the burr F2 is detected. When the burr F2 is detected (step S154; Yes), the arithmetic unit 38 detects the insertion amount of the tool 18 as the tool state (step S156). The method of detecting the insertion amount of the tool 18 is the same as the method of detecting the insertion amount of the tool 18 in step S152. When the insertion amount of the tool 18 is detected as the tool state, the arithmetic unit 38 changes the operating conditions during joining of the manufacturing apparatus 10 based on the member state and the tool state detected by the detection unit 52 by the change information generation unit 56. The change information for the purpose is generated, and the generated change information is transmitted to the control device 30 (step S158). The method of generating change information will be described later. Since the shape of the tool 18 is not detected in step S156, the control for stopping the joining between the first member T1 and the second member T2 in order to detect the shape of the tool 18 is not executed (to the manufacturing apparatus 10). The joining between the first member T1 and the second member T2 is not stopped).

演算装置38は、バリF2が検出されない場合(ステップS154;No)、すなわち空孔が検出されずバリF2も検出されない場合、工具状態を検出することなく、検出した部材状態に基づき、製造装置10の接合中の動作条件を変更するための変更情報を生成して、生成した変更情報を制御装置30に送信する(ステップS158)。言い換えれば、部材状態の異常が、空孔及びバリF2の検出以外である場合、ここでは化合物F3の厚みの異常や開口F1が検出されて空孔及びバリF2が検出されなかった場合、演算装置38は、工具状態を検出することなく、部材状態に基づき変更情報を生成する。変更情報の生成方法については後述する。空孔が検出されずバリF2も検出されない場合にも、工具18の形状を検出しないため、工具18の形状を検出するために第1部材T1と第2部材T2との接合を停止させる制御は、実行しない(製造装置10に第1部材T1と第2部材T2との接合を停止させない)。 When the burr F2 is not detected (step S154; No), that is, when the vacancies are not detected and the burr F2 is not detected, the arithmetic unit 38 does not detect the tool state and is based on the detected member state. Change information for changing the operating conditions during joining is generated, and the generated change information is transmitted to the control device 30 (step S158). In other words, when the abnormality of the member state is other than the detection of the vacancies and burrs F2, here, when the abnormality of the thickness of the compound F3 or the opening F1 is detected and the vacancies and burrs F2 are not detected, the arithmetic unit. 38 generates change information based on the member state without detecting the tool state. The method of generating change information will be described later. Since the shape of the tool 18 is not detected even when the vacancies are not detected and the burr F2 is not detected, the control for stopping the joining between the first member T1 and the second member T2 in order to detect the shape of the tool 18 is performed. , Do not execute (the manufacturing apparatus 10 does not stop the joining of the first member T1 and the second member T2).

製造装置10の制御装置30は、演算装置38から送信された変更情報に基づき動作条件を変更する。変更情報の生成、送信が行われた後、第1部材T1と第2部材T2との接合を終了する場合(ステップS160;Yes)、本処理を終了する。第1部材T1と第2部材T2との接合を終了しない場合(ステップS160;No)、製造装置10の制御装置30は、変更情報に基づき変更した動作条件で、第1部材T1と第2部材T2との接合を続けて、演算装置38は、ステップS140に戻り、照射部32Aによる光LABの照射と、撮像部34による撮像とを続ける。 The control device 30 of the manufacturing device 10 changes the operating conditions based on the change information transmitted from the arithmetic unit 38. When the joining between the first member T1 and the second member T2 is completed after the change information is generated and transmitted (step S160; Yes), this process is terminated. When the joining between the first member T1 and the second member T2 is not completed (step S160; No), the control device 30 of the manufacturing apparatus 10 has the first member T1 and the second member T1 and the second member under the operating conditions changed based on the change information. Continuing the bonding with T2, the arithmetic unit 38 returns to step S140 and continues the irradiation of the optical LAB by the irradiation unit 32A and the imaging by the imaging unit 34.

なお、ステップS144において、部材状態の検出結果に異常がない場合(ステップS144;No)、すなわち、空孔と、化合物F3の厚みの異常と、開口F1と、バリF2とのいずれもが検出されなかった場合、ステップS160に移動し、第1部材T1と第2部材T2との接合を終了する場合(ステップS160;Yes)、本処理を終了し、第1部材T1と第2部材T2との接合を終了しない場合(ステップS160;No)、ステップS140に戻り、照射部32Aaによる光Laの照射と撮像部34による撮像とを続ける。なお、空孔と、化合物F3の厚みの異常と、開口F1と、バリF2との検出の順番は、任意であってよい。 In step S144, when there is no abnormality in the detection result of the member state (step S144; No), that is, all of the pores, the abnormality of the thickness of the compound F3, the opening F1 and the burr F2 are detected. If not, the process proceeds to step S160, and when the joining between the first member T1 and the second member T2 is completed (step S160; Yes), this process is terminated and the first member T1 and the second member T2 are combined. If the joining is not completed (step S160; No), the process returns to step S140, and irradiation of light La by the irradiation unit 32Aa and imaging by the imaging unit 34 are continued. The order of detection of the pores, the abnormality in the thickness of the compound F3, the opening F1 and the burr F2 may be arbitrary.

なお、図37の説明においては、部材状態の検出結果に異常がない場合は、変更情報を生成しないフローとなっている。ただし、演算装置38は、第1実施形態と同様に、部材状態の検出結果に異常がない場合であっても、第1部材T1と第2部材T2との接合中に検出した部材状態に基づき、第1部材T1と第2部材T2との接合(検出部52が部材状態を検出した際の接合)が終了した後の次回の接合の動作条件を変更するための、変更情報を生成してもよい。 In the description of FIG. 37, if there is no abnormality in the detection result of the member state, the change information is not generated. However, as in the first embodiment, the arithmetic unit 38 is based on the member state detected during the joining between the first member T1 and the second member T2 even when there is no abnormality in the member state detection result. , Generate change information for changing the operation condition of the next joining after the joining between the first member T1 and the second member T2 (joining when the detection unit 52 detects the member state) is completed. May be good.

次に、第2実施形態に係る変更情報の生成について説明する。図38及び図39は、変更情報の生成について説明するフローチャートである。図38は、部材Tの内部に空孔が形成されている場合の、変更情報の生成方法を示している。すなわち、図38は、図37のステップS158での、反射率の異常が検出された場合の変更情報の生成方法の詳細を説明するものである。空孔が形成される原因としては、第1部材T1と第2部材T2との混ぜ合わせ不良や、第1部材T1及び第2部材T2への入熱不足などが挙げられる。第1部材T1と第2部材T2とは、回転するプローブ22によって撹拌されて互いに混ぜ合わされて、第1部材T1と第2部材T2を含んだ接合部T3が形成される。しかし、例えば工具18の回転が不適切である場合(一例として、工具18の回転数が不足している場合)には、第1部材T1と第2部材T2とが十分に混ぜ合わされない、混ぜ合わせ不良が起こる。混ぜ合わせ不良が起こると、例えばプローブ22の挿入で形成された空間に第1部材T1と第2部材T2とが入り込まずに空間のまま残ってしまい、空孔が形成される場合がある。また、工具18の摩擦熱が十分でない場合(一例として、工具18の送り速度が速すぎる場合)、第1部材T1及び第2部材T2への入熱不足が起こる。入熱不足が起こると、第1部材T1と第2部材T2とが熱により十分に軟化しないため、プローブ22による撹拌が阻害されて、例えばプローブ22の挿入で形成された空間に第1部材T1と第2部材T2とが入り込まずに空間のまま残ってしまい、空孔が形成される場合がある。第2実施形態に係る演算装置38は、部材状態と工具状態とに基づき、空孔が形成される原因、すなわち接合状態の不良モードを、判定する。具体的には、図38に示すように、検出部52が、部材Tの内部の空孔を検出した際において、工具18の溝の寸法及び工具18の外径の両方が異常であると判断した場合(ステップS162;Yes)に、接合状態判定部54は、接合状態の不良モードのうち、混ぜ合わせ異常と入熱不足とが起きていると判断する(ステップS164)。変更情報生成部56は、接合状態判定部54が混ぜ合わせ異常と入熱不足とが起きていると判断したら、工具18の回転数を上昇させる旨の変更情報と、工具18の送り速度を低下させる旨の変更情報とを、生成する(ステップS166)。言い換えれば、変更情報生成部56は、検出部52が、部材Tの内部に空孔が形成されていると判断し、かつ、工具18の溝の寸法及び工具18の外径の両方が異常であると判断した場合に、工具18の回転数を上昇させる旨の変更情報と、工具18の送り速度を低下させる旨の変更情報とを、生成する。 Next, the generation of change information according to the second embodiment will be described. 38 and 39 are flowcharts illustrating the generation of change information. FIG. 38 shows a method of generating change information when a hole is formed inside the member T. That is, FIG. 38 describes in detail the method of generating change information when an abnormality in reflectance is detected in step S158 of FIG. 37. The causes of the formation of the vacancies include improper mixing of the first member T1 and the second member T2, insufficient heat input to the first member T1 and the second member T2, and the like. The first member T1 and the second member T2 are agitated by the rotating probe 22 and mixed with each other to form a joint portion T3 including the first member T1 and the second member T2. However, for example, when the rotation of the tool 18 is inappropriate (for example, when the rotation speed of the tool 18 is insufficient), the first member T1 and the second member T2 are not sufficiently mixed, or mixed. Defects occur. When a mixing failure occurs, for example, the first member T1 and the second member T2 may not enter the space formed by inserting the probe 22 and remain as a space, and a hole may be formed. Further, when the frictional heat of the tool 18 is not sufficient (for example, when the feeding speed of the tool 18 is too fast), insufficient heat input to the first member T1 and the second member T2 occurs. When the heat input is insufficient, the first member T1 and the second member T2 are not sufficiently softened by heat, so that stirring by the probe 22 is hindered. For example, the first member T1 is formed in the space formed by inserting the probe 22. And the second member T2 do not enter and remain as a space, and a hole may be formed. The arithmetic unit 38 according to the second embodiment determines the cause of the formation of vacancies, that is, the defective mode of the joint state, based on the member state and the tool state. Specifically, as shown in FIG. 38, when the detection unit 52 detects a hole inside the member T, it is determined that both the groove size of the tool 18 and the outer diameter of the tool 18 are abnormal. If this is the case (step S162; Yes), the joint state determination unit 54 determines that, among the defective modes of the joint state, a mixing abnormality and insufficient heat input have occurred (step S164). When the change information generation unit 56 determines that the joining state determination unit 54 has caused a mixing abnormality and insufficient heat input, the change information generation unit 56 increases the rotation speed of the tool 18 and reduces the feed rate of the tool 18. The change information to the effect is generated (step S166). In other words, the change information generation unit 56 determines that the detection unit 52 has a hole formed inside the member T, and both the groove size of the tool 18 and the outer diameter of the tool 18 are abnormal. When it is determined that there is, change information for increasing the rotation speed of the tool 18 and change information for decreasing the feed rate of the tool 18 are generated.

また、検出部52が、工具18の溝の寸法及び工具18の外径の両方共が異常ではないと判断した場合(ステップS62;No)であって(工具18の溝の寸法が異常でありかつ工具18の外径が異常であるという条件を満たさない場合であって)、検出部52が工具18の溝の寸法が異常であると判断した場合(ステップS168;Yes)、接合状態判定部54は、接合状態の不良モードのうち、混ぜ合わせ異常が起きていると判断する(ステップS170)。すなわち、接合状態判定部54は、検出部52が、部材Tの内部に空孔が形成されていると判断し、かつ、工具18の溝の寸法が異常であると判断した場合に、混ぜ合わせ異常が起きていると判断する。変更情報生成部56は、接合状態判定部54が混ぜ合わせ異常が起きていると判断したら、工具18の回転数を上昇させる旨の変更情報を生成する(ステップS172)。言い換えれば、変更情報生成部56は、検出部52が、部材Tの内部に空孔が形成されていると判断し、かつ、工具18の溝の寸法が異常であると判断した場合に、工具18の回転数を上昇させる旨の変更情報を生成する。 Further, when the detection unit 52 determines that both the groove size of the tool 18 and the outer diameter of the tool 18 are not abnormal (step S62; No) (the groove size of the tool 18 is abnormal). And when the condition that the outer diameter of the tool 18 is abnormal is not satisfied), when the detection unit 52 determines that the groove size of the tool 18 is abnormal (step S168; Yes), the joint state determination unit 54 determines that a mixing abnormality has occurred in the defective mode of the joining state (step S170). That is, when the joint state determination unit 54 determines that the hole is formed inside the member T and the detection unit 52 determines that the groove size of the tool 18 is abnormal, the mixing is performed. Judge that something is wrong. When the joint state determination unit 54 determines that a mixing abnormality has occurred, the change information generation unit 56 generates change information to the effect that the rotation speed of the tool 18 is increased (step S172). In other words, when the detection unit 52 determines that a hole is formed inside the member T and the change information generation unit 56 determines that the groove size of the tool 18 is abnormal, the tool Generates change information to increase the number of revolutions of 18.

また、検出部52が、工具18の溝の寸法が異常でないと判断した場合(ステップS168;No)であって、検出部52が工具18の外径が異常であると判断した場合(ステップS174;Yes)、接合状態判定部54は、接合状態の不良モードのうち、入熱不足が起きていると判断する(ステップS176)。すなわち、接合状態判定部54は、検出部52が、部材Tの内部に空孔が形成されていると判断し、かつ、工具18の外径が異常であると判断した場合に、入熱不足が起きていると判断する。変更情報生成部56は、接合状態判定部54が、入熱不足が起きていると判断したら、工具18の送り速度を低下させる旨の変更情報を生成する(ステップS172)。言い換えれば、変更情報生成部56は、検出部52が、部材Tの内部に空孔が形成されていると判断し、かつ、工具18の外径が異常であると判断した場合に、工具18の送り速度を低下させる旨の変更情報を生成する。なお、演算装置38は、検出部52が、工具18の溝の寸法が異常でなく工具18の外径も異常でないと判断した場合(ステップS174;No)、本処理を終了する。 Further, when the detection unit 52 determines that the groove size of the tool 18 is not abnormal (step S168; No), and the detection unit 52 determines that the outer diameter of the tool 18 is abnormal (step S174). Yes), the joint state determination unit 54 determines that insufficient heat input has occurred in the defective mode of the joint state (step S176). That is, when the joint state determination unit 54 determines that the detection unit 52 has a hole formed inside the member T and determines that the outer diameter of the tool 18 is abnormal, the heat input is insufficient. Judge that is happening. When the joint state determination unit 54 determines that the heat input is insufficient, the change information generation unit 56 generates change information to the effect that the feed rate of the tool 18 is reduced (step S172). In other words, when the detection unit 52 determines that a hole is formed inside the member T and the outer diameter of the tool 18 is abnormal, the change information generation unit 56 determines that the tool 18 is abnormal. Generate change information to the effect that the feed rate of the When the detection unit 52 determines that the groove size of the tool 18 is not abnormal and the outer diameter of the tool 18 is not abnormal (step S174; No), the arithmetic unit 38 ends this process.

図39は、部材状態の異常として化合物F3の厚みの異常が検出された場合の、変更情報の生成方法を示している。図39に示すように、検出部52が化合物F3の厚みが異常である、すなわち化合物F3の厚みが厚すぎると判断した場合、接合状態判定部54は、接合状態の不良モードのうち、入熱位置不良が起きていると判断する(ステップS182)。変更情報生成部56は、接合状態判定部54が、入熱位置不良が起きていると判断したら、工具18の加工パスを修正する旨の変更情報を生成する(ステップS184)。言い換えれば、変更情報生成部56は、検出部52が化合物F3の厚みの異常を検出した場合に、工具18の加工パスを修正させる旨の変更情報を生成する。なお、演算装置38は、検出部52が、化合物F3の厚みが異常でない、すなわち化合物F3の厚みが十分に薄いと判断した場合(ステップS180;No)、本処理を終了する。 FIG. 39 shows a method of generating change information when an abnormality in the thickness of compound F3 is detected as an abnormality in the member state. As shown in FIG. 39, when the detection unit 52 determines that the thickness of the compound F3 is abnormal, that is, the thickness of the compound F3 is too thick, the bonding state determination unit 54 receives heat in the defective mode of the bonding state. It is determined that a misalignment has occurred (step S182). When the joint state determination unit 54 determines that the heat input position defect has occurred, the change information generation unit 56 generates change information to correct the machining path of the tool 18 (step S184). In other words, the change information generation unit 56 generates change information to correct the machining path of the tool 18 when the detection unit 52 detects an abnormality in the thickness of the compound F3. When the detection unit 52 determines that the thickness of the compound F3 is not abnormal, that is, the thickness of the compound F3 is sufficiently thin (step S180; No), the arithmetic unit 38 ends this process.

開口F1及びバリF2が検出された場合の変更情報の生成方法は、第1実施形態と同じであるため説明を省略する。 Since the method of generating change information when the opening F1 and the burr F2 are detected is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted.

以上説明したように、第2実施形態に係る第1撮像部34Aaは、部材Tからの光L1a(赤外光)を受光し、検出部52は、第1撮像部34Aaが受光した光L1aに基づき、部材状態を検出する。第2実施形態に係る検出部52は、部材Tからの光L1aに基づき部材状態を検出するため、品質改善により適切に寄与できる。 As described above, the first imaging unit 34Aa according to the second embodiment receives the light L1a (infrared light) from the member T, and the detection unit 52 receives the light L1a received by the first imaging unit 34Aa. Based on this, the member state is detected. Since the detection unit 52 according to the second embodiment detects the member state based on the light L1a from the member T, it can appropriately contribute to quality improvement.

また、第2実施形態に係る検出部52は、部材状態として、接合部T3の内部の空孔を検出し、空孔を検出した場合に、工具状態として、工具18の形状を検出する。第2実施形態に係る演算システム12は、空孔を検出した場合に工具18の形状を検出するため、空孔と工具18の形状とに基づき、品質異常の原因を高精度に検出できる。 Further, the detection unit 52 according to the second embodiment detects a vacancy inside the joint portion T3 as a member state, and when the vacancy is detected, detects the shape of the tool 18 as a tool state. Since the calculation system 12 according to the second embodiment detects the shape of the tool 18 when the vacancy is detected, the cause of the quality abnormality can be detected with high accuracy based on the vacancy and the shape of the tool 18.

第2実施形態に係る検出部52は、工具状態として、工具18の先端のプローブ22の溝の寸法と、工具18の外径とが異常であるかを検出する。第2実施形態に係る変更情報生成部56は、検出部52が、溝の寸法が異常であると検出した場合に、工具18の回転数を上昇させる旨の情報を、変更情報として生成する。変更情報生成部56は、検出部52が、工具18の外径が異常であると検出した場合に、工具18の送り速度を低下させる旨の情報を、変更情報として生成する。演算システム12は、このようにして変更情報を生成することで、製造装置10に混ぜ合わせ異常及び入熱不足を適切に抑制させて、品質不良の抑制を適切に補助できる。 The detection unit 52 according to the second embodiment detects whether the dimension of the groove of the probe 22 at the tip of the tool 18 and the outer diameter of the tool 18 are abnormal as the tool state. The change information generation unit 56 according to the second embodiment generates information to increase the rotation speed of the tool 18 as change information when the detection unit 52 detects that the groove size is abnormal. The change information generation unit 56 generates information to the effect that the feed rate of the tool 18 is reduced when the detection unit 52 detects that the outer diameter of the tool 18 is abnormal. By generating the change information in this way, the arithmetic system 12 can appropriately suppress the mixing abnormality and the insufficient heat input in the manufacturing apparatus 10, and can appropriately assist the suppression of quality defects.

第2実施形態に係る検出部52は、接合部T3の周囲のバリF2を検出し、バリF2を検出した場合に、工具状態として、工具18の挿入量を検出してよい。演算システム12は、バリF2を検出した場合に、工具18の挿入量を検出するため、バリF2と工具18の挿入量とに基づき、変更する動作条件を適切に選定できる。 The detection unit 52 according to the second embodiment detects the burr F2 around the joint portion T3, and when the burr F2 is detected, the detection unit 52 may detect the insertion amount of the tool 18 as a tool state. Since the calculation system 12 detects the insertion amount of the tool 18 when the burr F2 is detected, the operating conditions to be changed can be appropriately selected based on the insertion amount of the burr F2 and the tool 18.

第2実施形態に係る検出部52は、工具18の挿入量が異常であるかを検出し、変更情報生成部56は、検出部52が、工具18の挿入量が異常であると検出した場合に、工具18の挿入量を減少させる旨の情報を、変更情報として生成する。変更情報生成部56は、検出部52が、工具18の挿入量が異常でないと検出した場合に、工具18の送り速度を上昇させる旨の情報を、変更情報として生成する。演算システム12は、このように変更情報を生成することで、製造装置10に入熱過多を適切に抑制させて、品質不良の抑制を適切に補助できる。 When the detection unit 52 according to the second embodiment detects whether the insertion amount of the tool 18 is abnormal, and the change information generation unit 56 detects that the insertion amount of the tool 18 is abnormal. In addition, information to the effect that the insertion amount of the tool 18 is reduced is generated as change information. The change information generation unit 56 generates information to increase the feed rate of the tool 18 as change information when the detection unit 52 detects that the insertion amount of the tool 18 is not abnormal. By generating the change information in this way, the arithmetic system 12 can appropriately suppress excessive heat input to the manufacturing apparatus 10 and appropriately assist in suppressing quality defects.

第2実施形態に係る検出部52は、接合部T3に形成される開口F1を検出し、変更情報生成部56は、検出部52が開口F1を検出した場合に、工具18の送り速度を低下させる旨の情報を、変更情報として生成する。演算システム12は、開口F1が検出された場合に、工具18の送り速度を低下させる旨の変更情報を生成することで、製造装置10に入熱不足を適切に抑制させて、品質不良の抑制を適切に補助できる。 The detection unit 52 according to the second embodiment detects the opening F1 formed in the joint portion T3, and the change information generation unit 56 reduces the feed rate of the tool 18 when the detection unit 52 detects the opening F1. Information to the effect is generated as change information. When the opening F1 is detected, the arithmetic system 12 appropriately suppresses the heat input shortage in the manufacturing apparatus 10 by generating change information to the effect that the feed rate of the tool 18 is lowered, and suppresses quality defects. Can be properly assisted.

第2実施形態に係る検出部52は、部材状態として、第1部材T1と第2部材T2との化合物F3の厚みが異常であるかを検出する。変更情報生成部56は、検出部52が、化合物F3の厚みが異常であると検出した場合に、加工パスを変更する旨の情報を、変更情報として生成する。変更情報生成部56は、化合物F3の厚みの異常を検出した場合に、加工パスを変更させる旨の変更情報を生成することで、製造装置10に入熱位置不良を適切に抑制させて、品質不良の抑制を適切に補助できる。 The detection unit 52 according to the second embodiment detects whether the thickness of the compound F3 between the first member T1 and the second member T2 is abnormal as the member state. The change information generation unit 56 generates information to the effect that the processing path is changed when the detection unit 52 detects that the thickness of the compound F3 is abnormal. When the change information generation unit 56 detects an abnormality in the thickness of the compound F3, the change information generation unit 56 appropriately suppresses the heat input position defect in the manufacturing apparatus 10 by generating the change information to the effect that the processing path is changed, and the quality is improved. It can appropriately assist the suppression of defects.

また、第2実施形態に係る照射部32Aaは、加熱部として、部材Tを加熱する。すなわち、照射部32Aaは、加熱部として、第1部材T1、第2部材T2、接合部T3、及び工具18の表面の少なくとも1つを加熱する。撮像部34としての第1撮像部34Aaは、加熱部により加熱された第1部材T1、第2部材T2、接合部T3、及び工具18の表面から、赤外光である光L1aを受光する。検出部52は、撮像部34が受光した光L1a(赤外光)に基づき、部材状態と工具状態との少なくとも一部を検出する。第2実施形態に係る演算システム12aは、部材Tを加熱して、部材Tから放射される赤外光である光L1aの像を撮像することで、すなわちアクティブサーモグラフィにより、部材Tの内部の状態を適切に検出できる。ただし、演算システム12aは、アクティブサーモグラフィを用いて部材Tの内部の状態を検出することに限られず、超音波探傷法などの他の任意の方法を用いて、部材Tの内部の状態を検出してよい。 Further, the irradiation unit 32Aa according to the second embodiment heats the member T as a heating unit. That is, the irradiation unit 32Aa heats at least one of the surface of the first member T1, the second member T2, the joint portion T3, and the tool 18 as a heating unit. The first imaging unit 34Aa as the imaging unit 34 receives light L1a, which is infrared light, from the surfaces of the first member T1, the second member T2, the joint portion T3, and the tool 18 heated by the heating unit. The detection unit 52 detects at least a part of the member state and the tool state based on the light L1a (infrared light) received by the image pickup unit 34. The arithmetic system 12a according to the second embodiment heats the member T and captures an image of light L1a which is infrared light emitted from the member T, that is, by active thermography, the internal state of the member T. Can be detected properly. However, the arithmetic system 12a is not limited to detecting the internal state of the member T by using active thermography, and detects the internal state of the member T by using any other method such as an ultrasonic flaw detection method. It's okay.

(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。第3実施形態に係る製造システム1bは、製造装置10bが、摩擦撹拌装置でなく、レーザ光により第1部材T1と第2部材T2とを接合する装置である点で、第2実施形態と異なる。第3実施形態において、第2実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
(Third Embodiment)
Next, the third embodiment will be described. The manufacturing system 1b according to the third embodiment is different from the second embodiment in that the manufacturing apparatus 10b is not a friction stir welder but an apparatus for joining the first member T1 and the second member T2 by laser light. .. In the third embodiment, the description of the parts having the same configuration as that of the second embodiment will be omitted.

図40は、第3実施形態に係る製造システムの模式図である。図41は、第3実施形態に係る製造装置による接合の方法を説明する模式図である。図40に示すように、第3実施形態に係る製造システム1bは、製造装置10bと、演算システム12bとを備える。製造装置10bは、第1部材T1と第2部材T2とを接合するためのレーザ光を照射する光照射部18bを備える。光照射部18bは、第1部材T1と第2部材T2とを加工するためにレーザ光を照射することから工具といえる。光照射部18bは、第2実施形態の工具18と同様に、工具保持部16に取付けられている。すなわち、光照射部18bは、Z軸方向に移動することで、部材Tに対する相対位置を変化可能である。また、光照射部18bは、X軸方向に平行な回転軸AX1を中心に回転することで、工具保持部16に対する、すなわち部材Tに対する、θX軸方向における姿勢を変化させる。ただし、第3実施形態において、光照射部18bは、中心軸AXbを中心として回転しなくてもよい。 FIG. 40 is a schematic view of the manufacturing system according to the third embodiment. FIG. 41 is a schematic view illustrating a method of joining by the manufacturing apparatus according to the third embodiment. As shown in FIG. 40, the manufacturing system 1b according to the third embodiment includes a manufacturing apparatus 10b and a calculation system 12b. The manufacturing apparatus 10b includes a light irradiation unit 18b that irradiates a laser beam for joining the first member T1 and the second member T2. The light irradiation unit 18b can be said to be a tool because it irradiates a laser beam to process the first member T1 and the second member T2. The light irradiation unit 18b is attached to the tool holding unit 16 in the same manner as the tool 18 of the second embodiment. That is, the light irradiation unit 18b can change its relative position with respect to the member T by moving in the Z-axis direction. Further, the light irradiation unit 18b changes its posture with respect to the tool holding unit 16, that is, with respect to the member T in the θX axis direction by rotating around the rotation axis AX1 parallel to the X-axis direction. However, in the third embodiment, the light irradiation unit 18b does not have to rotate about the central axis AXb.

製造装置10bの制御装置30は、光照射部18bの−Z軸方向側における端部18bAと部材Tとの間の距離を一定に保ちつつ、端部18bAから部材Tに向けてレーザ光Lbを照射させる。また、制御装置30は、光照射部18bの端部18bAから部材Tに向けてレーザ光Lbを照射させつつ、部材Tに対して、光照射部18bを送り方向(Y軸方向)に相対移動させる。光照射部18bは、第1部材T1の表面T1Aと第2部材T2の表面T2Aとの少なくとも一方にレーザ光Lbを照射することで、第1部材T1と第2部材T2との少なくとも一方を溶融させて、第1部材T1と第2部材T2との少なくとも一方が溶融した溶融池を形成する。そして、光照射部18bが部材Tに対して送り方向に相対移動して、レーザ光Lbが照射される領域から外れた溶融池は、冷却されて固化する。溶融池が固化することで、第1部材T1と第2部材T2とが接合される。従って、図41に示すように、製造装置10bによって接合された第1部材T1と第2部材T2との接合部T3は、第1部材T1と第2部材T2との少なくとも一方が溶融した溶融池が、固化した箇所であるといえる。 The control device 30 of the manufacturing apparatus 10b emits the laser beam Lb from the end 18bA toward the member T while keeping the distance between the end 18bA and the member T on the −Z axis direction side of the light irradiation unit 18b constant. Irradiate. Further, the control device 30 relatively moves the light irradiation unit 18b in the feed direction (Y-axis direction) with respect to the member T while irradiating the member T with the laser beam Lb from the end 18bA of the light irradiation unit 18b. Let me. The light irradiation unit 18b melts at least one of the first member T1 and the second member T2 by irradiating at least one of the surface T1A of the first member T1 and the surface T2A of the second member T2 with the laser beam Lb. At least one of the first member T1 and the second member T2 is melted to form a molten pool. Then, the light irradiation unit 18b moves relative to the member T in the feed direction, and the molten pool outside the region irradiated with the laser light Lb is cooled and solidified. By solidifying the molten pool, the first member T1 and the second member T2 are joined. Therefore, as shown in FIG. 41, the joint portion T3 between the first member T1 and the second member T2 joined by the manufacturing apparatus 10b is a molten pool in which at least one of the first member T1 and the second member T2 is melted. However, it can be said that it is a solidified part.

図42は、第3実施形態に係る工具状態を説明する図である。図41に示すように、第3実施形態における照射部32Aaが光を照射するR0(照射領域AR0)は、第2実施形態と同様である。また、第3実施形態における第1撮像部34Aaが撮像する撮像領域R1a(検出領域AR1a)と同様である。一方、第3実施形態においては、第2撮像部34Bの撮像領域R2a(検出領域AR2a)は、図42に示すように、光照射部18bの少なくとも一部と、光照射部18bの端部18bAと部材Tの表面TAとの間の領域とに、重なる。そのため、第3実施形態の光照射部18bの第2撮像部34Bが撮像した画像は、光照射部18bと、光照射部18bの端部18bAと部材Tの表面TAとの間の領域とを、含む。なお、図42では、説明の便宜上、第2撮像部34Bが、光照射部18bのY軸方向側(送り方向側)から撮像している絵となっているが、実際には、第2撮像部34Bは、図40や図41に示すように、光照射部18bのX軸方向側から撮像することが好ましい。また、図42では、説明の便宜上、照射部32Aa及び第1撮像部34Aaの記載は省略している。 FIG. 42 is a diagram illustrating a tool state according to the third embodiment. As shown in FIG. 41, the R0 (irradiation region AR0) in which the irradiation unit 32Aa in the third embodiment irradiates light is the same as in the second embodiment. Further, it is the same as the imaging region R1a (detection region AR1a) imaged by the first imaging unit 34Aa in the third embodiment. On the other hand, in the third embodiment, the imaging region R2a (detection region AR2a) of the second imaging unit 34B is at least a part of the light irradiation unit 18b and the end portion 18bA of the light irradiation unit 18b, as shown in FIG. It overlaps the region between the member T and the surface TA of the member T. Therefore, the image captured by the second imaging unit 34B of the light irradiation unit 18b of the third embodiment captures the region between the light irradiation unit 18b, the end portion 18bA of the light irradiation unit 18b, and the surface TA of the member T. , Including. In FIG. 42, for convenience of explanation, the second image pickup unit 34B is a picture taken from the Y-axis direction side (feed direction side) of the light irradiation unit 18b, but in reality, the second image pickup is performed. As shown in FIGS. 40 and 41, the unit 34B is preferably imaged from the X-axis direction side of the light irradiation unit 18b. Further, in FIG. 42, for convenience of explanation, the description of the irradiation unit 32Aa and the first imaging unit 34Aa is omitted.

第3実施形態に係る演算システム12bの検出部52は、部材状態として、部材Tの内部の空孔と、接合部T3に形成される開口F1と、第1部材T1と第2部材T2との化合物F3の厚みと、を検出する。第3実施形態に係る検出部52による、部材Tの内部の空孔と、開口F1と、化合物F3の厚みとの検出方法は、第2実施形態と同様である。なお、第3実施形態のようにレーザ光Lbで接合を行う場合には、空孔は、ボイドやポロシティとも呼ばれ、開口F1は、アンダーフィルとも呼ばれる。 The detection unit 52 of the arithmetic system 12b according to the third embodiment has, as a member state, a hole inside the member T, an opening F1 formed in the joint portion T3, and the first member T1 and the second member T2. The thickness of compound F3 is detected. The method of detecting the pores inside the member T, the opening F1, and the thickness of the compound F3 by the detection unit 52 according to the third embodiment is the same as that of the second embodiment. When joining with the laser beam Lb as in the third embodiment, the pores are also called voids or porosity, and the opening F1 is also called underfill.

第3実施形態に係る検出部52は、工具状態として、光照射部18bが照射するレーザ光Lbの焦点外し距離D4と、光照射部18bの傾斜角度θとを検出する。レーザ光Lbの焦点外し距離D4とは、図42に示すように、レーザ光Lbの集光点SP(言い換えれば、光照射部18bにおける不図示の光学系の焦点)の位置と部材Tの表面TAとの間の距離である。レーザ光Lbの集光点SPとは、レーザ光Lbの光束径が、最小となる箇所を指す。 The detection unit 52 according to the third embodiment detects the out-of-focus distance D4 of the laser beam Lb irradiated by the light irradiation unit 18b and the inclination angle θ of the light irradiation unit 18b as a tool state. As shown in FIG. 42, the defocusing distance D4 of the laser beam Lb is the position of the focusing point SP of the laser beam Lb (in other words, the focal point of the optical system (not shown) in the light irradiation unit 18b) and the surface of the member T. The distance to the TA. The condensing point SP of the laser light Lb refers to a place where the luminous flux diameter of the laser light Lb is minimized.

検出部52は、光照射部18bがレーザ光Lbを照射している際に第2撮像部34Bが撮像した画像に基づき、レーザ光Lbの焦点外し距離D4を検出する。検出部52は、第2撮像部34Bが撮像した画像のうちの、光照射部18bの端部18bAと部材Tの表面TAとの間の領域に対応する画像から、レーザ光Lbの画像であるレーザ光画像を抽出する。例えば、検出部52は、光照射部18bの端部18bAと部材Tの表面TAとの間の領域に対応する画像のうち、連続して隣り合った輝度値が所定値以上の画素(つまり、レーザ光Lbに対応する輝度値の画素)の集合で構成される画像を、レーザ光画像として抽出する。検出部52は、抽出したレーザ光画像においてレーザ光Lbの幅が最も小さい部分を、レーザ光Lbの集光点SPとする。ここでの幅とは、レーザ光画像の、光照射部18bの端部18bAから部材Tの表面TAへの方向に直交する方向の長さを指す。検出部52は、レーザ光画像におけるレーザ光Lbの集光点SPの位置と、レーザ光画像における部材Tの表面TAの位置とから、レーザ光Lbの集光点SPの位置と部材Tの表面TAとの間の距離を、レーザ光Lbの焦点外し距離D4として検出する。なお、検出部52は、レーザ光画像に基づいて焦点外し距離D4を検出しなくてもよい。例えば、予め、既存のビームプロファイラでレーザ光Lbの集光点SPの位置を特定し、光照射部18bの端部18bAから集光点SPまでの距離を求めておく。検出部52は、第2撮像部34Bが撮像した画像から光照射部18bの端部18bAと部材Tの表面TAとの距離を算出し、その距離から光照射部18bの端部18bAから集光点SPまでの距離を差し引いて焦点外し距離D4を検出してもよい。 The detection unit 52 detects the out-of-focus distance D4 of the laser light Lb based on the image captured by the second imaging unit 34B while the light irradiation unit 18b is irradiating the laser light Lb. The detection unit 52 is an image of the laser beam Lb from the image captured by the second imaging unit 34B, which corresponds to the region between the end portion 18bA of the light irradiation unit 18b and the surface TA of the member T. Extract the laser beam image. For example, the detection unit 52 is a pixel (that is, a pixel) having a brightness value of continuously adjacent to each other of a predetermined value or more in the image corresponding to the region between the end portion 18bA of the light irradiation unit 18b and the surface TA of the member T. An image composed of a set of luminance values (pixels having a brightness value corresponding to the laser light Lb) is extracted as a laser light image. The detection unit 52 uses the portion of the extracted laser beam image having the smallest width of the laser beam Lb as the focusing point SP of the laser beam Lb. The width here refers to the length of the laser beam image in the direction orthogonal to the direction from the end portion 18bA of the light irradiation portion 18b to the surface TA of the member T. The detection unit 52 determines the position of the focusing point SP of the laser beam Lb and the surface of the member T from the position of the focusing point SP of the laser beam Lb in the laser beam image and the position of the surface TA of the member T in the laser beam image. The distance to the TA is detected as the out-of-focus distance D4 of the laser beam Lb. The detection unit 52 does not have to detect the out-of-focus distance D4 based on the laser beam image. For example, the position of the focusing point SP of the laser beam Lb is specified in advance with an existing beam profiler, and the distance from the end 18bA of the light irradiation unit 18b to the focusing point SP is obtained. The detection unit 52 calculates the distance between the end 18bA of the light irradiation unit 18b and the surface TA of the member T from the image captured by the second imaging unit 34B, and collects light from the end 18bA of the light irradiation unit 18b from that distance. The out-of-focus distance D4 may be detected by subtracting the distance to the point SP.

検出部52は、このようにして検出したレーザ光Lbの焦点外し距離D4が、異常であるかを判定する。検出部52は、レーザ光Lbの焦点外し距離D4の検出値が、予め設定した閾値(以下、距離閾値と記載する)より小さい場合に、レーザ光Lbの焦点外し距離D4が異常であると判断する。検出部52は、レーザ光Lbの焦点外し距離D4の検出値が、距離閾値以上の場合に、レーザ光Lbの集光点SPの位置情報が正常である(異常でない)と判断する。ここでの距離閾値は、任意に設定されてよいが、レーザ光Lbの焦点外し距離D4が距離閾値より小さいと、品質異常となる空孔が形成される可能性が高くなることを基準として、設定されてよい。 The detection unit 52 determines whether the out-of-focus distance D4 of the laser beam Lb detected in this way is abnormal. When the detection value of the defocusing distance D4 of the laser beam Lb is smaller than a preset threshold value (hereinafter, referred to as a distance threshold value), the detection unit 52 determines that the defocusing distance D4 of the laser beam Lb is abnormal. To do. When the detected value of the out-of-focus distance D4 of the laser beam Lb is equal to or greater than the distance threshold value, the detection unit 52 determines that the position information of the focusing point SP of the laser beam Lb is normal (not abnormal). The distance threshold value here may be set arbitrarily, but if the out-of-focus distance D4 of the laser beam Lb is smaller than the distance threshold value, there is a high possibility that pores having abnormal quality will be formed. May be set.

また、検出部52は、光照射部18bがレーザ光Lbを照射している際に第2撮像部34Bが撮像した画像に基づき、光照射部18bの傾斜角度θを検出する。光照射部18bの傾斜角度θとは、光照射部18bの中心軸AXbの、Z軸方向に対する角度であり、光照射部18bの中心軸AXbとZ軸方向に沿った直線を直線AZとがなす角度ともいえる。さらに具体的には、図42に示すように、Z軸方向に沿った直線を直線AZとし、光照射部18bの、端部18bAと反対側の端部を、端部18bBとする。この場合、傾斜角度θは、光照射部18bが端部18bBから端部18bAに向かうに従って光照射部18bの送り方向(Y軸方向)側に傾斜している場合に、プラスの値となり、光照射部18bが端部18bBから端部18bAに向かうに従って光照射部18bの送り方向と反対側に傾斜している場合には、マイナスの値となる。すなわち、光照射部18bの傾斜角度θとは、光照射部18bの端部18bAが、送り方向側にどの程度傾斜しているかを示す前進角度といえる。例えば、検出部52は、第2撮像部34Bが撮像した画像から、光照射部18bの画像を抽出し、光照射部18bの画像の中心軸を検出する。検出部52は、光照射部18bの画像の中心軸と、第2撮像部34Bが撮像した画像における基準軸との間の角度を、傾斜角度θとして検出する。ここでの基準軸は、第2撮像部34Bが撮像した画像において、Z軸方向に沿った軸として予め設定されていた画像である。ただし、傾斜角度θの検出方法はこれに限られず、例えば、製造装置10bにおいて光照射部18bの傾斜を測定しているエンコーダ等のセンサの値を演算装置38が受け取ることで傾斜角度θを検出してもよい。 Further, the detection unit 52 detects the inclination angle θ of the light irradiation unit 18b based on the image captured by the second imaging unit 34B while the light irradiation unit 18b is irradiating the laser light Lb. The inclination angle θ of the light irradiation unit 18b is an angle of the central axis AXb of the light irradiation unit 18b with respect to the Z-axis direction, and the straight line AZ is a straight line along the central axis AXb and the Z-axis direction of the light irradiation unit 18b. It can be said that it is an angle to make. More specifically, as shown in FIG. 42, a straight line along the Z-axis direction is defined as a straight line AZ, and the end portion of the light irradiation portion 18b opposite to the end portion 18bA is designated as an end portion 18bB. In this case, the inclination angle θ becomes a positive value when the light irradiation unit 18b is inclined toward the feed direction (Y-axis direction) of the light irradiation unit 18b from the end portion 18bB toward the end portion 18bA. When the irradiation unit 18b is inclined in the direction opposite to the feeding direction of the light irradiation unit 18b from the end portion 18bB toward the end portion 18bA, it becomes a negative value. That is, the inclination angle θ of the light irradiation unit 18b can be said to be a forward angle indicating how much the end portion 18bA of the light irradiation unit 18b is inclined toward the feed direction side. For example, the detection unit 52 extracts the image of the light irradiation unit 18b from the image captured by the second imaging unit 34B, and detects the central axis of the image of the light irradiation unit 18b. The detection unit 52 detects the angle between the central axis of the image of the light irradiation unit 18b and the reference axis in the image captured by the second imaging unit 34B as the tilt angle θ. The reference axis here is an image that has been preset as an axis along the Z-axis direction in the image captured by the second imaging unit 34B. However, the method for detecting the tilt angle θ is not limited to this. For example, the tilt angle θ is detected by the arithmetic unit 38 receiving the value of a sensor such as an encoder measuring the tilt of the light irradiation unit 18b in the manufacturing apparatus 10b. You may.

検出部52は、このようにして検出した光照射部18bの傾斜角度θが、異常であるかを判定する。検出部52は、光照射部18bの傾斜角度θの検出値が、予め設定した閾値(以下、角度閾値と記載)より小さい場合に、光照射部18bの傾斜角度θが異常であると判断する。検出部52は、光照射部18bの傾斜角度θの検出値が、角度閾値以上の場合に、光照射部18bの傾斜角度θが正常である(異常でない)と判断する。ここでの角度閾値は、任意に設定されてよいが、傾斜角度θが角度閾値より小さいと品質異常となる開口F1が形成される可能性が高くなることを基準として、設定されてよい。 The detection unit 52 determines whether the inclination angle θ of the light irradiation unit 18b detected in this way is abnormal. When the detection value of the tilt angle θ of the light irradiation unit 18b is smaller than a preset threshold value (hereinafter referred to as an angle threshold value), the detection unit 52 determines that the tilt angle θ of the light irradiation unit 18b is abnormal. .. When the detection value of the tilt angle θ of the light irradiation unit 18b is equal to or greater than the angle threshold value, the detection unit 52 determines that the tilt angle θ of the light irradiation unit 18b is normal (not abnormal). The angle threshold value here may be set arbitrarily, but it may be set based on the fact that if the inclination angle θ is smaller than the angle threshold value, the possibility that the opening F1 that causes quality abnormality is formed increases.

次に、第3実施形態に係る演算装置38による処理フローについて説明する。図43は、第3実施形態に係る演算装置の処理フローを説明するフローチャートである。図43に示すように、第3実施形態に係る演算装置38は、製造装置10が第1部材T1と第2部材T2との接合を開始したことをトリガとして、機器制御部50により、所定のフレームレートで撮像部34に画像の撮像を開始させる(ステップS190)。機器制御部50は、製造装置10が第1部材T1と第2部材T2との接合を開始したら、照射部32Aaに領域R0a(図41参照)へ光Laを照射させ、第1撮像部34Aaに撮像領域R1a(図41参照)の範囲内の画像を撮像させ、第2撮像部34Bに撮像領域R2a(図41、42参照)の範囲内の画像を撮像させる。機器制御部50は、製造装置10が第1部材T1と第2部材T2との接合を停止するまで、照射部32Aaに、時間経過に伴い強度が周期的に変化するように光Laを照射させつつ、所定のフレームレートで、第1撮像部34Aaに撮像領域R1aの範囲内の画像を撮像させ、第2撮像部34Bに撮像領域R2aの範囲内の画像を撮像させる。なお、第3実施形態においては、光照射部18bが部材Tへのレーザ光Lbの照射を開始したタイミングを、第1部材T1と第2部材T2との接合を開始したタイミングとしてよい。 Next, the processing flow by the arithmetic unit 38 according to the third embodiment will be described. FIG. 43 is a flowchart illustrating a processing flow of the arithmetic unit according to the third embodiment. As shown in FIG. 43, the arithmetic unit 38 according to the third embodiment is set by the device control unit 50 with the trigger that the manufacturing device 10 starts joining the first member T1 and the second member T2. The imaging unit 34 starts capturing an image at the frame rate (step S190). When the manufacturing apparatus 10 starts joining the first member T1 and the second member T2, the device control unit 50 causes the irradiation unit 32Aa to irradiate the region R0a (see FIG. 41) with light La, and causes the first imaging unit 34Aa to irradiate the region R0a (see FIG. 41) with light La. An image within the range of the imaging region R1a (see FIG. 41) is imaged, and the second imaging unit 34B is made to image an image within the range of the imaging region R2a (see FIGS. 41 and 42). The device control unit 50 causes the irradiation unit 32Aa to irradiate the irradiation unit 32Aa with light La so that the intensity periodically changes with the passage of time until the manufacturing apparatus 10 stops joining the first member T1 and the second member T2. At a predetermined frame rate, the first imaging unit 34Aa is made to image an image within the range of the imaging region R1a, and the second imaging unit 34B is made to image an image within the range of the imaging region R2a. In the third embodiment, the timing at which the light irradiation unit 18b starts irradiating the member T with the laser beam Lb may be the timing at which the joining between the first member T1 and the second member T2 is started.

撮像部34が画像を撮像したら、演算装置38は、検出部52により、撮像部34が撮像により生成した画像データを取得して、部材状態として、空孔と、開口と、化合物F3の厚みの異常とを検出する(ステップS192)。検出部52は、製造装置10による接合中に、部材状態を検出する。検出部52は、撮像部34が画像を撮像する毎に、撮像部34が生成した画像データを取得して、部材状態を検出する。検出部52は、第1撮像部34Aaが生成した画像データPaから、部材Tの内部に形成されている空孔と、化合物F3の厚みと、接合部T3の表面T3Aに形成されている開口F1とを、部材状態として検出する。なお、検出部52は、第1実施形態と同様に、第2撮像部34Bが生成した画像データPから、接合部T3の表面T3Aに形成されている開口F1を検出してもよい。検出部52は、検出した部材状態が異常であるかを判断する。 When the imaging unit 34 captures an image, the arithmetic unit 38 acquires the image data generated by the imaging unit 34 by the detecting unit 52, and sets the member states of the holes, the openings, and the thickness of the compound F3. An abnormality is detected (step S192). The detection unit 52 detects the member state during the joining by the manufacturing apparatus 10. Each time the image pickup unit 34 captures an image, the detection unit 52 acquires the image data generated by the image pickup unit 34 and detects the member state. From the image data Pa generated by the first imaging unit 34Aa, the detection unit 52 describes the pores formed inside the member T, the thickness of the compound F3, and the opening F1 formed on the surface T3A of the joint portion T3. Is detected as a member state. As in the first embodiment, the detection unit 52 may detect the opening F1 formed on the surface T3A of the joint portion T3 from the image data P generated by the second imaging unit 34B. The detection unit 52 determines whether the detected member state is abnormal.

演算装置38は、部材状態の検出結果に異常がある場合(ステップS194;Yes)、すなわち、空孔と開口と化合物F3の厚みの異常との少なくとも1つが検出された場合、部材Tの内部に空孔が検出されたか、及び、接合部T3の表面T3Aに開口F1が検出されたかを、判断する(ステップS196)。演算装置38は、空孔と開口F1とが検出された場合(ステップS196;Yes)、検出部52により、工具状態として、レーザ光Lbの焦点外し距離D4と、光照射部18bの焦点外し距離D4と検出する。演算装置38は、製造装置10による接合が行われている状態、すなわちレーザ光Lbが照射されている状態で、第2撮像部34Bに画像を撮像させて、第2撮像部34Bが撮像した画像に基づき、レーザ光Lbの焦点外し距離D4と、光照射部18bの傾斜角度θとを検出する。 The arithmetic unit 38 is inside the member T when there is an abnormality in the detection result of the member state (step S194; Yes), that is, when at least one of a hole, an opening, and an abnormality in the thickness of the compound F3 is detected. It is determined whether the vacancies are detected and whether the opening F1 is detected on the surface T3A of the joint portion T3 (step S196). When the hole and the opening F1 are detected in the arithmetic unit 38 (step S196; Yes), the detection unit 52 sets the defocus distance D4 of the laser beam Lb and the defocus distance of the light irradiation unit 18b as a tool state. Detect as D4. The arithmetic unit 38 causes the second imaging unit 34B to capture an image in a state where the joining by the manufacturing apparatus 10 is performed, that is, in a state where the laser beam Lb is irradiated, and the image captured by the second imaging unit 34B. Based on the above, the out-of-focus distance D4 of the laser beam Lb and the inclination angle θ of the light irradiation unit 18b are detected.

工具状態として焦点外し距離D4と傾斜角度θとを検出したら、演算装置38は、変更情報生成部56により、検出部52が検出した部材状態及び工具状態に基づき、製造装置10の接合中の動作条件を変更するための変更情報を生成して、生成した変更情報を制御装置30に送信する(ステップS208)。変更情報の生成方法については後述する。 When the out-of-focus distance D4 and the inclination angle θ are detected as the tool state, the arithmetic unit 38 operates during joining of the manufacturing device 10 based on the member state and the tool state detected by the detection unit 52 by the change information generation unit 56. Change information for changing the condition is generated, and the generated change information is transmitted to the control device 30 (step S208). The method of generating change information will be described later.

演算装置38は、空孔及び開口F1の両方が検出されない場合(ステップS196;No)に、すなわち空孔及び開口F1との少なくとも一方が検出されなかった場合に、空孔が検出されたか否かを判断する。空孔が検出された場合(ステップS200;Yes)、演算装置38は、工具状態として、焦点外し距離D4を検出する(ステップS202)。すなわち、演算装置38は、開口F1が検出されないが空孔が検出された場合に、工具状態として、焦点外し距離D4を検出する。工具状態として焦点外し距離D4を検出したら、演算装置38は、変更情報生成部56により、検出部52が検出した部材状態及び工具状態に基づき、製造装置10の接合中の動作条件を変更するための変更情報を生成して、生成した変更情報を制御装置30に送信する(ステップS158)。変更情報の生成方法については後述する。 Whether or not the vacancy is detected by the arithmetic unit 38 when both the vacancy and the opening F1 are not detected (step S196; No), that is, when at least one of the vacancy and the opening F1 is not detected. To judge. When a vacancy is detected (step S200; Yes), the arithmetic unit 38 detects the out-of-focus distance D4 as a tool state (step S202). That is, when the opening F1 is not detected but the vacancy is detected, the arithmetic unit 38 detects the out-of-focus distance D4 as a tool state. When the out-of-focus distance D4 is detected as the tool state, the arithmetic unit 38 changes the operating condition during joining of the manufacturing device 10 based on the member state and the tool state detected by the detection unit 52 by the change information generation unit 56. The change information of the above is generated, and the generated change information is transmitted to the control device 30 (step S158). The method of generating change information will be described later.

演算装置38は、空孔が検出されない場合(ステップS200;No)に、開口F1が検出されたか否かを判断する。開口F1が検出された場合(ステップS204;Yes)、演算装置38は、工具状態として、傾斜角度θを検出する(ステップS206)。工具状態として傾斜角度θを検出したら、演算装置38は、変更情報生成部56により、検出部52が検出した部材状態及び工具状態に基づき、製造装置10の接合中の動作条件を変更するための変更情報を生成して、生成した変更情報を制御装置30に送信する(ステップS208)。変更情報の生成方法については後述する。 The arithmetic unit 38 determines whether or not the opening F1 is detected when the vacancy is not detected (step S200; No). When the opening F1 is detected (step S204; Yes), the arithmetic unit 38 detects the inclination angle θ as a tool state (step S206). When the inclination angle θ is detected as the tool state, the arithmetic unit 38 changes the operating condition during joining of the manufacturing apparatus 10 based on the member state and the tool state detected by the detection unit 52 by the change information generation unit 56. The change information is generated, and the generated change information is transmitted to the control device 30 (step S208). The method of generating change information will be described later.

演算装置38は、開口F1が検出されない場合(ステップS204;No)、すなわち空孔が検出されず開口F1も検出されない場合、工具状態を検出することなく、検出した部材状態に基づき、製造装置10の接合中の動作条件を変更するための変更情報を生成して、生成した変更情報を制御装置30に送信する(ステップS158)。言い換えれば、部材状態の異常が、空孔及び開口F1の検出以外である場合、ここでは化合物F3の厚みの異常が検出されて空孔及び開口F1が検出されなかった場合、演算装置38は、工具状態を検出することなく、部材状態に基づき変更情報を生成する。変更情報の生成方法については後述する。 When the opening F1 is not detected (step S204; No), that is, when no vacancies are detected and the opening F1 is not detected, the arithmetic unit 38 does not detect the tool state, but based on the detected member state, the manufacturing device 10 Change information for changing the operating conditions during joining is generated, and the generated change information is transmitted to the control device 30 (step S158). In other words, if the abnormality in the member state is other than the detection of the vacancies and the opening F1, here, if the abnormality in the thickness of the compound F3 is detected and the vacancies and the opening F1 are not detected, the arithmetic unit 38 will perform the arithmetic unit 38. Change information is generated based on the member state without detecting the tool state. The method of generating change information will be described later.

製造装置10の制御装置30は、演算装置38から送信された変更情報に基づき動作条件を変更する。変更情報の生成、送信が行われた後、第1部材T1と第2部材T2との接合を終了する場合(ステップS210;Yes)、本処理を終了する。第1部材T1と第2部材T2との接合を終了しない場合(ステップS210;No)、製造装置10の制御装置30は、変更情報に基づき変更した動作条件で、第1部材T1と第2部材T2との接合を続けて、演算装置38は、ステップS190に戻り、撮像部34による撮像を続ける。 The control device 30 of the manufacturing device 10 changes the operating conditions based on the change information transmitted from the arithmetic unit 38. When the joining between the first member T1 and the second member T2 is completed after the change information is generated and transmitted (step S210; Yes), this process is terminated. When the joining between the first member T1 and the second member T2 is not completed (step S210; No), the control device 30 of the manufacturing apparatus 10 has the first member T1 and the second member T1 and the second member under the operating conditions changed based on the change information. Continuing the bonding with T2, the arithmetic unit 38 returns to step S190 and continues imaging by the imaging unit 34.

なお、ステップS194において、部材状態の検出結果に異常がない場合(ステップS194;No)、すなわち、空孔と開口と化合物F3の厚みの異常とのいずれもが検出されなかった場合、ステップS210に移動し、第1部材T1と第2部材T2との接合を終了する場合(ステップS210;Yes)、本処理を終了し、第1部材T1と第2部材T2との接合を終了しない場合(ステップS210;No)、ステップS140に戻り、照射部32Aaによる光Laの照射と撮像部34による撮像とを続ける。なお、空孔と開口と化合物F3の厚みの異常との検出の順番は、任意であってよい。 In step S194, if there is no abnormality in the detection result of the member state (step S194; No), that is, if none of the pores and openings and the abnormality in the thickness of the compound F3 are detected, the step S210 is performed. When moving and ending the joining between the first member T1 and the second member T2 (step S210; Yes), when the present process is finished and the joining between the first member T1 and the second member T2 is not finished (step). S210; No), the process returns to step S140, and irradiation of light La by the irradiation unit 32Aa and imaging by the imaging unit 34 are continued. The order of detecting the vacancies, openings, and abnormal thickness of compound F3 may be arbitrary.

なお、図43の説明においては、部材状態の検出結果に異常がない場合は、変更情報を生成しないフローとなっている。ただし、演算装置38は、第2実施形態と同様に、部材状態の検出結果に異常がない場合であっても、第1部材T1と第2部材T2との接合中に検出した部材状態に基づき、第1部材T1と第2部材T2との接合(検出部52が部材状態を検出した際の接合)が終了した後の次回の接合の際の動作条件を変更するための、変更情報を生成してもよい。また、演算装置38は、空孔や開口F1が検出されたことをトリガとして、工具状態(ここでは焦点外し距離D4と傾斜角度θ)を検出しているが、それに限られず、例えば、第2撮像部34Bが所定のフレームレートで撮像する毎に、第2撮像部34Bの画像データに基づき、順次、工具状態を検出してもよい。 In the description of FIG. 43, if there is no abnormality in the detection result of the member state, the change information is not generated. However, as in the second embodiment, the arithmetic unit 38 is based on the member state detected during the joining between the first member T1 and the second member T2 even when there is no abnormality in the detection result of the member state. , Generate change information for changing the operating conditions for the next joining after the joining between the first member T1 and the second member T2 (joining when the detection unit 52 detects the member state) is completed. You may. Further, the arithmetic unit 38 detects the tool state (here, the out-of-focus distance D4 and the inclination angle θ) by using the detection of the hole or the opening F1 as a trigger, but the present invention is not limited to this, and for example, the second Every time the image pickup unit 34B takes an image at a predetermined frame rate, the tool state may be sequentially detected based on the image data of the second image pickup unit 34B.

次に、第3実施形態に係る変更情報の生成について説明する。第3実施形態においては、接合状態判定部54は、検出部52が検出した部材状態及び工具状態に基づき、接合状態として、部材Tに形成されるキーホールと、部材Tへの入熱量と、部材Tへの入熱位置と、溶融池の固化状態とが不良であるかを判定する。ただし、接合状態判定部54は、接合状態として、部材Tに形成されるキーホールと、部材Tへの入熱量と、部材Tへの入熱位置と、溶融池の固化状態との、少なくとも1つが不良であるか判定してよい。なお、キーホールとは、レーザ光Lbが部材Tに照射されている際に、レーザ光Lbによって部材Tが蒸発して一時的に形成される穴を指す。また、溶融池の固化状態とは、溶融池がどのように固化しているかを指し、例えば、溶融池が固化する位置を指す。なお、このような接合状態の不良モードとしては、形成されるキーホールが深すぎるキーホール不良と、部材Tへの入熱量が過多となる入熱過多と、部材Tへの入熱位置が不良となる入熱位置不良と、溶融池の固化状態が不良となる固化不良と、の少なくとも1つが挙げられる。 Next, the generation of change information according to the third embodiment will be described. In the third embodiment, the joint state determination unit 54 determines the keyhole formed in the member T, the amount of heat input to the member T, and the amount of heat input to the member T as the joint state based on the member state and the tool state detected by the detection unit 52. It is determined whether the heat input position to the member T and the solidified state of the molten pool are defective. However, the joint state determination unit 54 is at least one of the keyhole formed in the member T, the amount of heat input to the member T, the heat input position to the member T, and the solidified state of the molten pool as the joint state. It may be determined whether one is defective. The keyhole refers to a hole temporarily formed by evaporating the member T by the laser beam Lb when the member T is irradiated with the laser beam Lb. The solidified state of the molten pool refers to how the molten pool is solidified, for example, the position where the molten pool is solidified. The defective modes of such a bonding state include a keyhole defect in which the formed keyhole is too deep, an excessive heat input in which the amount of heat input to the member T is excessive, and a defective heat input position in the member T. At least one of a poor heat input position and a poor solidification state of the molten pool can be mentioned.

また、第3実施形態においては、変更情報生成部56は、検出部52が検出した部材状態及び工具状態に基づき、より詳しくは接合状態判定部54が不良であると判定した接合状態に基づき、動作条件を変更するための変更情報を生成する。第3実施形態における動作条件は、レーザ光Lbの焦点外し距離D4と、光照射部18bの送り速度と、レーザパスと、傾斜角度θと、レーザ光Lbの出力とが挙げられる。ただし、第3実施形態における動作条件は、焦点外し距離と、送り速度と、レーザパスと、傾斜角度θと、レーザ光Lbの出力との少なくとも1つであってよい。なお、送り速度は、送り方向(本実施形態ではY軸方向)における、部材Tに対する光照射部18bの相対移動速度である。レーザパスとは、レーザ光Lbを照射した状態における、部材Tに対する光照射部18bの移動経路であり、さらに言えば、送り方向に直交する方向(ここではX軸方向)での、部材Tに対する光照射部18bの相対位置である。レーザ光Lbの出力とは、レーザ光Lbのパワー密度を指す。 Further, in the third embodiment, the change information generation unit 56 is based on the member state and the tool state detected by the detection unit 52, and more specifically, based on the joint state determined by the joint state determination unit 54 to be defective. Generate change information to change the operating conditions. The operating conditions in the third embodiment include the defocusing distance D4 of the laser beam Lb, the feed rate of the light irradiation unit 18b, the laser path, the inclination angle θ, and the output of the laser beam Lb. However, the operating condition in the third embodiment may be at least one of the out-of-focus distance, the feed rate, the laser path, the inclination angle θ, and the output of the laser beam Lb. The feed rate is the relative moving speed of the light irradiation unit 18b with respect to the member T in the feed direction (Y-axis direction in this embodiment). The laser path is a movement path of the light irradiation unit 18b with respect to the member T in a state of irradiating the laser light Lb, and more specifically, light with respect to the member T in a direction orthogonal to the feed direction (here, the X-axis direction). This is the relative position of the irradiation unit 18b. The output of the laser beam Lb refers to the power density of the laser beam Lb.

図44から図46は、第3実施形態に係る変更情報の生成について説明するフローチャートである。図44は、部材Tの内部に空孔が形成されている場合の、変更情報の生成方法を示している。すなわち、図44は、図43のステップS208での、空孔が検出された場合の変更情報の生成方法の詳細を説明するものである。図44に示すように、接合状態判定部54は、検出部52が、部材Tの内部に空孔が形成されていると判断した際において検出部52が、レーザ光Lbの焦点外し距離D4が異常であると判断した場合(ステップS222;Yes)に、接合状態の不良モードのうち、キーホール不良が起きていると判断する(ステップS224)。変更情報生成部56は、キーホール不良が起きていると判断したら、レーザ光Lbの焦点外し距離D4を長くする旨の変更情報を、生成する(ステップS226)。言い換えれば、変更情報生成部56は、検出部52が、部材Tの内部に空孔が形成されていると判断し、かつ、レーザ光Lbの焦点外し距離D4が異常であると判断した場合に、レーザ光Lbの焦点外し距離D4を長くする旨の変更情報を、生成する。 44 to 46 are flowcharts illustrating the generation of change information according to the third embodiment. FIG. 44 shows a method of generating change information when a hole is formed inside the member T. That is, FIG. 44 illustrates the details of the method of generating change information when a vacancy is detected in step S208 of FIG. 43. As shown in FIG. 44, when the detection unit 52 determines that a hole is formed inside the member T, the joint state determination unit 54 determines that the defocusing distance D4 of the laser beam Lb is set by the detection unit 52. When it is determined that the abnormality is occurring (step S222; Yes), it is determined that a keyhole defect has occurred in the defective mode of the joining state (step S224). When the change information generation unit 56 determines that a keyhole defect has occurred, it generates change information to lengthen the out-of-focus distance D4 of the laser beam Lb (step S226). In other words, when the change information generation unit 56 determines that the detection unit 52 has a hole formed inside the member T and determines that the out-of-focus distance D4 of the laser beam Lb is abnormal. , Generates change information to lengthen the out-of-focus distance D4 of the laser beam Lb.

また、検出部52が、レーザ光Lbの焦点外し距離D4が異常でないと判断した場合(ステップS222;No)に、接合状態判定部54は、接合状態の不良モードのうち、入熱過多が起きていると判断する(ステップS228)。変更情報生成部56は、入熱過多が起きていると判断したら、光照射部18bの送り速度を上昇させる旨の変更情報を、生成する(ステップS230)。すなわち、変更情報生成部56は、検出部52が、部材Tの内部に空孔が形成されていると判断し、かつ、レーザ光Lbの焦点外し距離D4が異常でないと判断した場合に、光照射部18bの送り速度を上昇させる旨の変更情報を、生成する。 Further, when the detection unit 52 determines that the out-of-focus distance D4 of the laser beam Lb is not abnormal (step S222; No), the joint state determination unit 54 causes excessive heat input among the defective modes of the joint state. (Step S228). When the change information generation unit 56 determines that excessive heat input has occurred, it generates change information to the effect that the feed rate of the light irradiation unit 18b is increased (step S230). That is, when the change information generation unit 56 determines that the detection unit 52 has a hole formed inside the member T and determines that the out-of-focus distance D4 of the laser beam Lb is not abnormal, the light is emitted. Change information to increase the feed rate of the irradiation unit 18b is generated.

ここで、空孔が形成される原因としては、キーホールが深すぎることや、部材Tへの入熱過多など、複数の原因が挙げられる。キーホールが深すぎると、キーホールの少なくとも一部に溶融池が充填されずに、キーホールの少なくとも一部が空孔として残ってしまって、空孔が形成される場合がある。また、部材Tへの入熱量が多すぎると、部材Tが蒸発する空間が大きくなって、蒸発した部分が空孔として残ってしまい、空孔が形成される場合がある。それに対し、本実施形態に係る演算装置38は、空孔が形成されているかの部材状態と共に、工具状態に基づき空孔の原因を特定することで、空孔の形成を抑制可能な変更条件を生成する。すなわち、演算装置38は、空孔を検出して、かつ、焦点外し距離D4が距離閾値より小さい場合に、レーザ光Lbの焦点SPが部材Tに近すぎるために、キーホールが深くなって空孔が形成されていると判断する。そして、この場合に、演算装置38は、レーザ光Lbの焦点外し距離D4を長くする旨の変更情報を生成することで、製造装置10bに焦点外し距離D4を長くさせて、キーホールを短くして空孔の形成を抑制させる。また、演算装置38は、空孔を検出して、かつ、焦点外し距離D4が距離閾値より小さくない場合には、キーホール不良が原因でなく入熱過多で空孔が形成されていると判断する。そして、この場合に、演算装置38は、光照射部18bの送り速度を上昇させる旨の変更情報を生成する。製造装置10bは、光照射部18bの送り速度を上昇させることで、レーザ光Lbの照射時間を短くして入熱量を減らして、空孔の形成を抑制することができる。また、演算装置38は、空孔を検出して、かつ、焦点外し距離D4が異常でない(距離閾値より小さくない)場合に、レーザ光Lbの出力を減少させる旨の変更情報を生成してもよい。レーザ光Lbの出力を減少させても、レーザ光Lbによる入熱量を減らすことができるため、空孔の形成を抑制することができる。 Here, as the cause of forming the vacancies, there are a plurality of causes such as the keyhole being too deep and excessive heat input to the member T. If the keyhole is too deep, at least a part of the keyhole may not be filled with the molten pool, and at least a part of the keyhole may remain as a hole to form a hole. Further, if the amount of heat input to the member T is too large, the space where the member T evaporates becomes large, and the evaporated portion remains as a hole, which may form a hole. On the other hand, the arithmetic unit 38 according to the present embodiment sets a change condition capable of suppressing the formation of the vacancy by identifying the cause of the vacancy based on the tool state as well as the member state of whether the vacancy is formed. Generate. That is, when the arithmetic unit 38 detects the vacancy and the defocus distance D4 is smaller than the distance threshold value, the focus SP of the laser beam Lb is too close to the member T, so that the keyhole becomes deep and empty. It is judged that a hole is formed. Then, in this case, the arithmetic unit 38 generates the change information to lengthen the defocus distance D4 of the laser beam Lb, thereby lengthening the defocus distance D4 in the manufacturing device 10b and shortening the keyhole. It suppresses the formation of vacancies. Further, when the arithmetic unit 38 detects the vacancy and the out-of-focus distance D4 is not smaller than the distance threshold value, it is determined that the vacancy is formed due to excessive heat input, not due to the keyhole defect. To do. Then, in this case, the arithmetic unit 38 generates change information to the effect that the feed rate of the light irradiation unit 18b is increased. By increasing the feed rate of the light irradiation unit 18b, the manufacturing apparatus 10b can shorten the irradiation time of the laser light Lb, reduce the amount of heat input, and suppress the formation of pores. Further, the arithmetic unit 38 may generate change information to reduce the output of the laser beam Lb when the vacancy is detected and the out-of-focus distance D4 is not abnormal (not smaller than the distance threshold value). Good. Even if the output of the laser light Lb is reduced, the amount of heat input by the laser light Lb can be reduced, so that the formation of pores can be suppressed.

図45は、部材Tに開口F1が形成されている場合の、変更情報の生成方法を示している。すなわち、図45は、図43のステップS208での、開口F1が検出された場合の変更情報の生成方法の詳細を説明するものである。図45に示すように、接合状態判定部54は、検出部52が、部材Tに開口F1が形成されていると判断した際において、検出部52が、光照射部18bの傾斜角度θが異常であると判断した場合(ステップS232;Yes)、接合状態の不良モードのうち、溶融池の固化不良が起きていると判断する(ステップS234)。変更情報生成部56は、溶融池の固化不良が起きていると判断したら、光照射部18bの傾斜角度θを大きくする旨の変更情報を、生成する(ステップS236)。言い換えれば、変更情報生成部56は、検出部52が、部材Tに開口F1が形成されていると判断し、かつ、光照射部18bの傾斜角度θが異常であると判断した場合に、光照射部18bの傾斜角度θを大きくする旨の変更情報を、生成する。 FIG. 45 shows a method of generating change information when the opening F1 is formed in the member T. That is, FIG. 45 illustrates the details of the method of generating change information when the opening F1 is detected in step S208 of FIG. 43. As shown in FIG. 45, when the detection unit 52 determines that the opening F1 is formed in the member T, the joint state determination unit 54 causes the detection unit 52 to have an abnormal inclination angle θ of the light irradiation unit 18b. When it is determined that (step S232; Yes), it is determined that the molten pool is poorly solidified among the defective modes of the joint state (step S234). When the change information generation unit 56 determines that the molten pool is poorly solidified, it generates change information to increase the inclination angle θ of the light irradiation unit 18b (step S236). In other words, when the detection unit 52 determines that the opening F1 is formed in the member T and the change information generation unit 56 determines that the inclination angle θ of the light irradiation unit 18b is abnormal, the light is emitted. Change information for increasing the inclination angle θ of the irradiation unit 18b is generated.

また、検出部52が、光照射部18bの傾斜角度θが異常でないと判断した場合(ステップS232;No)に、接合状態判定部54は、接合状態の不良モードのうち、溶融池の固化不良が起きていると判断する(ステップS238)。変更情報生成部56は、溶融池の固化不良が起きていると判断したら、レーザ光Lbの出力を低下させる旨の変更情報を、生成する(ステップS240)。すなわち、変更情報生成部56は、検出部52が、部材Tに開口F1が形成されていると判断し、かつ、光照射部18bの傾斜角度θが異常でないと判断した場合に、レーザ光Lbの出力を低下させる旨の変更情報を、生成する。 Further, when the detection unit 52 determines that the inclination angle θ of the light irradiation unit 18b is not abnormal (step S232; No), the joint state determination unit 54 has a poor solidification of the molten pool in the poor mode of the joint state. Is determined to be occurring (step S238). When the change information generation unit 56 determines that the molten pool is poorly solidified, it generates change information to the effect that the output of the laser beam Lb is reduced (step S240). That is, when the detection unit 52 determines that the opening F1 is formed in the member T and the change information generation unit 56 determines that the inclination angle θ of the light irradiation unit 18b is not abnormal, the laser light Lb Generate change information to the effect that the output of is reduced.

ここで、開口F1が形成される原因としては、溶融池の固化不良が挙げられる。例えば部材Tの表面TA上に溶融池が形成されるが、溶融池の固化不良として、溶融池内の融液の少なくとも一部が溶融池内から他の位置に飛び出すと、溶融池内の融液が不足して、溶融池が固化した部分が窪みとなって、開口F1となる場合がある。溶融池内の融液は、光照射部18bの傾斜角度θが小さい場合や、レーザ光Lbの出力が高い場合に、溶融池内から飛び出す場合がある。本実施形態に係る演算装置38は、開口F1を検出して、かつ、傾斜角度θが角度閾値より小さい場合に、傾斜角度θが小さいために溶融池の固化不良が起きていると判断する。そして、この場合に、演算装置38は、傾斜角度θを大きくする旨の変更情報を生成することで、製造装置10bに傾斜角度θを大きくさせて、溶融池の固化不良を抑えて、開口F1の形成を抑制させることができる。また、演算装置38は、開口F1を検出して、かつ、傾斜角度θが角度閾値より小さくない場合には、レーザ光Lbの出力を低下させる旨の変更情報を生成することで、製造装置10bにレーザ光Lbの出力を低下させて、溶融池の固化不良を抑えて、開口F1の形成を抑制させることができる。 Here, the cause of the formation of the opening F1 is poor solidification of the molten pool. For example, a molten pool is formed on the surface TA of the member T, but if at least a part of the melt in the molten pool jumps out of the molten pool to another position due to poor solidification of the molten pool, the melt in the molten pool is insufficient. Then, the solidified portion of the molten pool may become a dent and become an opening F1. The melt in the molten pool may jump out of the molten pool when the inclination angle θ of the light irradiation unit 18b is small or when the output of the laser beam Lb is high. When the arithmetic unit 38 according to the present embodiment detects the opening F1 and the inclination angle θ is smaller than the angle threshold value, it is determined that the molten pool is poorly solidified because the inclination angle θ is small. Then, in this case, the arithmetic unit 38 increases the inclination angle θ in the manufacturing apparatus 10b by generating the change information to increase the inclination angle θ, suppresses the solidification failure of the molten pool, and opens the opening F1. The formation of can be suppressed. Further, the arithmetic unit 38 detects the opening F1 and generates change information to the effect that the output of the laser beam Lb is reduced when the inclination angle θ is not smaller than the angle threshold value, so that the manufacturing apparatus 10b It is possible to reduce the output of the laser beam Lb, suppress the solidification failure of the molten pool, and suppress the formation of the opening F1.

図46は、化合物F3の厚みが異常である場合の、変更情報の生成方法を示している。すなわち、図46は、図43のステップS208での、化合物F3の厚み異常が検出された場合の変更情報の生成方法の詳細を説明するものである。図46に示すように、接合状態判定部54は、検出部52が、化合物F3の厚みが異常であると判断した場合、接合状態の不良モードのうち、入熱位置の不良が起きていると判断する(ステップS242)。変更情報生成部56は、入熱位置の不良が起きていると判断したら、レーザパスを修正する旨の変更情報を、生成する(ステップS244)。言い換えれば、変更情報生成部56は、検出部52が、化合物F3の厚みが異常であると判断した場合に、レーザパスを修正する旨の変更情報を、生成する。化合物F3の厚みが異常である場合、すなわち化合物F3が厚すぎる場合の原因としては、入熱位置の不良が挙げられる。本実施形態に係る演算装置38は、化合物F3の厚みの異常を検出した場合に、レーザパスを修正する旨の変更情報を生成することで、入熱位置を調整して、化合物F3の厚みが厚くなることを抑制できる。 FIG. 46 shows a method of generating change information when the thickness of compound F3 is abnormal. That is, FIG. 46 describes the details of the method of generating change information when the thickness abnormality of the compound F3 is detected in step S208 of FIG. 43. As shown in FIG. 46, when the detection unit 52 determines that the thickness of the compound F3 is abnormal, the bonding state determination unit 54 determines that the heat input position is defective in the bonding state defect mode. Determine (step S242). When the change information generation unit 56 determines that the heat input position is defective, it generates change information to correct the laser path (step S244). In other words, the change information generation unit 56 generates change information to correct the laser path when the detection unit 52 determines that the thickness of the compound F3 is abnormal. When the thickness of the compound F3 is abnormal, that is, when the compound F3 is too thick, there is a defect in the heat input position. When the arithmetic unit 38 according to the present embodiment detects an abnormality in the thickness of the compound F3, the arithmetic unit 38 adjusts the heat input position by generating change information to correct the laser path, so that the thickness of the compound F3 becomes thicker. It can be suppressed.

なお、本実施形態に係る演算装置38は、化合物F3の厚みが異常であり、かつ、空孔が形成されている場合には、図44のステップS222以降の処理を行ってもよい。すなわち、演算装置38は、化合物F3の厚みが異常であり、かつ、空孔が形成されている場合であって、レーザ光Lbの焦点外し距離D4が異常であると判断した場合は、キーホール不良が起きていると判断して、レーザ光Lbの焦点外し距離D4を長くする旨の変更情報を生成してよい。そして、演算装置38は、化合物F3の厚みが異常であり、かつ、空孔が形成されている場合であって、レーザ光Lbの焦点外し距離D4が異常でないと判断した場合は、入熱過多が起きていると判断して、光照射部18bの送り速度を上昇させる旨、又はレーザ光Lbの出力を減少させる旨の変更情報を生成してよい。 If the arithmetic unit 38 according to the present embodiment has an abnormal thickness of the compound F3 and pores are formed, the processing after step S222 in FIG. 44 may be performed. That is, when the arithmetic unit 38 determines that the thickness of the compound F3 is abnormal and the pores are formed and the out-of-focus distance D4 of the laser beam Lb is abnormal, the keyhole It is possible to determine that a defect has occurred and generate change information to lengthen the out-of-focus distance D4 of the laser beam Lb. Then, when the arithmetic unit 38 determines that the thickness of the compound F3 is abnormal and the pores are formed and the out-of-focus distance D4 of the laser beam Lb is not abnormal, the heat input is excessive. It is possible to generate change information to the effect that the feed rate of the light irradiation unit 18b is increased or the output of the laser light Lb is to be decreased.

また、演算装置38は、化合物F3の厚みが異常であり、かつ、開口F1が形成されている場合には、図45のステップS232以降の処理を行ってもよい。すなわち、演算装置38は、化合物F3の厚みが異常であり、かつ、開口F1が形成されている場合であって、光照射部18bの傾斜角度θが異常であると判断した場合、溶融池の固化不良が起きていると判断して、光照射部18bの傾斜角度θを大きくする旨の変更情報を生成してよい。また、演算装置38は、化合物F3の厚みが異常であり、かつ、開口F1が形成されている場合であって、光照射部18bの傾斜角度θが異常でないと判断した場合、溶融池の固化不良が起きていると判断して、レーザ光Lbの出力を低下させる旨の変更情報を生成してよい。 Further, when the thickness of the compound F3 is abnormal and the opening F1 is formed, the arithmetic unit 38 may perform the processes after step S232 in FIG. 45. That is, when the arithmetic unit 38 determines that the thickness of the compound F3 is abnormal and the opening F1 is formed and the inclination angle θ of the light irradiation unit 18b is abnormal, the molten pool It is possible to determine that a solidification defect has occurred and generate change information to increase the inclination angle θ of the light irradiation unit 18b. Further, when the arithmetic unit 38 determines that the thickness of the compound F3 is abnormal and the opening F1 is formed and the inclination angle θ of the light irradiation unit 18b is not abnormal, the molten pool is solidified. It is possible to determine that a defect has occurred and generate change information to the effect that the output of the laser beam Lb is reduced.

そして、演算装置38は、空孔が形成されておらず開口F1が形成されていない場合に、図46の処理を実行してよい。すなわち、演算装置38は、化合物F3の厚みが異常であり、空孔が形成されておらず開口F1が形成されていない場合には、入熱位置の不良が起きていると判断して、レーザパスを修正する旨の変更情報を、生成する。 Then, the arithmetic unit 38 may execute the process of FIG. 46 when the holes are not formed and the opening F1 is not formed. That is, when the thickness of the compound F3 is abnormal and the pores are not formed and the opening F1 is not formed, the arithmetic unit 38 determines that the heat input position is defective, and determines that the laser path is defective. Generate change information to correct.

以上説明したように、第3実施形態のように摩擦撹拌接合以外の方法で第1部材T1と第2部材T2とを接合する場合にも、演算装置38は、検出部52が検出した部材情報と工具情報とに基づき変更情報を生成するため、品質改善に適切に寄与できる。 As described above, even when the first member T1 and the second member T2 are joined by a method other than friction stir welding as in the third embodiment, the arithmetic unit 38 uses the member information detected by the detection unit 52. Since change information is generated based on the tool information and the tool information, it can appropriately contribute to quality improvement.

なお、これまでの実施形態及び変形例で説明したレンズやフィルタなどの光学素子(例えば、第1実施形態で説明したレンズ62A、62B、光合成部64、光拡散部66、及びレンズ68など)は、それぞれ1つの光学素子(例えばレンズやフィルタ)であることに限られず、既存の光学素子(例えばレンズやフィルタ)の組み合わせであってもよい。 The optical elements such as lenses and filters described in the embodiments and modifications so far (for example, the lenses 62A and 62B, the photosynthesis unit 64, the light diffusing unit 66, and the lens 68 described in the first embodiment) are , Each is not limited to one optical element (for example, a lens or a filter), and may be a combination of existing optical elements (for example, a lens or a filter).

上記実施形態の製造システム1は、1台の装置で処理を行ったが複数組み合わせてもよい。図47は、製造システムを有するシステムの構成を示す模式図である。次に、図47を用いて、製造システム1を有するシステム300について説明する。システム300は、複数台の製造システム1(図47では3台)と、プログラム作成装置302とを、有する。製造システム1、プログラム作成装置302は、有線または無線の通信回線で接続されている。プログラム作成装置302は、上述した製造システム1の制御装置で作成する種々の設定やプログラムを作成する。プログラム作成装置302は、作成したプログラムや、データを製造システム1に出力する。製造システム1は、各種プログラムをプログラム作成装置302から取得し、取得したデータ、プログラムを用いて、処理を行う。システム300は、製造システム1や、プログラム作成装置302で作成したデータ、プログラムを用いて、製造システム1で製造を実行することで、作成したデータ、プログラムを有効活用することができる。 Although the manufacturing system 1 of the above embodiment is processed by one device, a plurality of them may be combined. FIG. 47 is a schematic diagram showing the configuration of a system having a manufacturing system. Next, the system 300 having the manufacturing system 1 will be described with reference to FIG. 47. The system 300 includes a plurality of manufacturing systems 1 (three in FIG. 47) and a program creation device 302. The manufacturing system 1 and the program creation device 302 are connected by a wired or wireless communication line. The program creation device 302 creates various settings and programs created by the control device of the manufacturing system 1 described above. The program creation device 302 outputs the created program and data to the manufacturing system 1. The manufacturing system 1 acquires various programs from the program creation device 302, and performs processing using the acquired data and programs. The system 300 can effectively utilize the created data and the program by executing the manufacturing in the manufacturing system 1 by using the data and the program created by the manufacturing system 1 and the program creating apparatus 302.

次に、上述した製造システムを備えたシステムについて、図48を参照して説明する。図48は、システムのブロック構成図である。本実施形態のシステム200は、検査装置201と、設計装置202と、上記の実施形態において説明したような製造システム1である製造システム203と、制御装置(検査装置)204と、リペア装置205とを備える。制御装置204は、内部構造記憶部210及び判断部211を備える。 Next, a system including the above-mentioned manufacturing system will be described with reference to FIG. 48. FIG. 48 is a block configuration diagram of the system. The system 200 of this embodiment includes an inspection device 201, a design device 202, a manufacturing system 203 which is a manufacturing system 1 as described in the above embodiment, a control device (inspection device) 204, and a repair device 205. To be equipped. The control device 204 includes an internal structure storage unit 210 and a determination unit 211.

設計装置202は、部材Tの形状や組成に関する設計情報を作成し、作成した設計情報を製造システム203に送信する。また、設計装置202は、作成した設計情報を制御装置204の内部構造記憶部210に記憶させる。 The design device 202 creates design information regarding the shape and composition of the member T, and transmits the created design information to the manufacturing system 203. Further, the design device 202 stores the created design information in the internal structure storage unit 210 of the control device 204.

製造システム203は、設計装置202から入力された設計情報に基づいて、部材同士を接合して部材Tを作成する。検査装置201は、作成された部材Tを検査し、検査結果(例えば画像データ)を制御装置204へ送信する。 The manufacturing system 203 joins the members to each other to create the member T based on the design information input from the design device 202. The inspection device 201 inspects the created member T and transmits the inspection result (for example, image data) to the control device 204.

制御装置204の内部構造記憶部210は、設計情報を記憶する。制御装置204の判断部211は、内部構造記憶部210から設計情報を読み出す。判断部211は、検査装置201から受信した部材Tの形状の測定結果と、内部構造記憶部210から読み出した設計情報とを比較する。判断部211は、比較結果に基づき、部材Tが設計情報通りに成形されたか否かを判定する。換言すれば、判断部211は、作成された部材Tが良品であるか否かを判定する。判断部211は、部材Tが設計情報通りに成形されていない場合に、部材Tが修復可能であるか否か判定する。判断部211は、部材Tが修復できる場合、比較結果に基づいて不良部位と修復内容を算出し、リペア装置205に不良部位を示す情報と修復内容を示す情報とを送信する。 The internal structure storage unit 210 of the control device 204 stores the design information. The determination unit 211 of the control device 204 reads the design information from the internal structure storage unit 210. The determination unit 211 compares the measurement result of the shape of the member T received from the inspection device 201 with the design information read from the internal structure storage unit 210. The determination unit 211 determines whether or not the member T is molded according to the design information based on the comparison result. In other words, the determination unit 211 determines whether or not the created member T is a non-defective product. The determination unit 211 determines whether or not the member T can be repaired when the member T is not formed according to the design information. When the member T can be repaired, the determination unit 211 calculates the defective portion and the repair content based on the comparison result, and transmits the information indicating the defective portion and the information indicating the repair content to the repair device 205.

リペア装置205は、制御装置204から受信した不良部位を示す情報と修復内容を示す情報とに基づき、構造物の不良部位を修復する。 The repair device 205 repairs the defective portion of the structure based on the information indicating the defective portion received from the control device 204 and the information indicating the repair content.

図49は、システムによる処理の流れを示したフローチャートである。システム200は、まず、設計装置202が部材Tに関する設計情報を作成する(ステップS1010)。次に、製造システム203は、設計情報に基づいて部材Tを作成する(ステップS1020)。次に、検査装置201は、作成された部材Tの形状を検査(測定)する(ステップS1030)。次に、制御装置204の判断部211は、検査装置201で得られた検査結果と上記の設計情報とを比較することにより、部材Tが設計情報通りに作成されたか否か検査する(ステップS1040)。 FIG. 49 is a flowchart showing the flow of processing by the system. In the system 200, first, the design device 202 creates design information regarding the member T (step S1010). Next, the manufacturing system 203 creates the member T based on the design information (step S1020). Next, the inspection device 201 inspects (measures) the shape of the created member T (step S1030). Next, the determination unit 211 of the control device 204 inspects whether or not the member T is created according to the design information by comparing the inspection result obtained by the inspection device 201 with the above design information (step S1040). ).

次に、制御装置204の判断部211は、作成された部材Tが良品であるか否かを判定する(ステップS1050)。システム200は、作成された部材Tが良品であると判断部211が判定した場合(ステップS1050でYes)、その処理を終了する。また、判断部211は、作成された部材Tが良品でないと判定した場合(ステップS1050でNo)、作成された部材Tが修復できるか否か判定する(ステップS1060)。 Next, the determination unit 211 of the control device 204 determines whether or not the created member T is a non-defective product (step S1050). When the determination unit 211 determines that the created member T is a non-defective product (Yes in step S1050), the system 200 ends the process. Further, when the determination unit 211 determines that the created member T is not a non-defective product (No in step S1050), the determination unit 211 determines whether or not the created member T can be repaired (step S1060).

システム200は、作成された部材Tが修復できると判断部211が判定した場合(ステップS1060でYes)、リペア装置205が部材Tの修復を実施し(ステップS1070)、ステップS1030の処理に戻る。システム200は、作成された部材Tが修復できないと判断部211が判定した場合(ステップS1060でNo)、その処理を終了し、不良品を回収する。以上で、システム200は、図49に示すフローチャートの処理を終了する。 When the determination unit 211 determines that the created member T can be repaired (Yes in step S1060), the repair device 205 repairs the member T (step S1070), and returns to the process of step S1030. When the determination unit 211 determines that the created member T cannot be repaired (No in step S1060), the system 200 ends the process and collects the defective product. With the above, the system 200 ends the processing of the flowchart shown in FIG. 49.

本実施形態のシステム200は、製造システム203が部材Tの内部構造を高精度に製造することができるので、作成された部材Tが良品であるか否か判定することができる。また、システム200は、部材Tが良品でない場合、部材Tを修復することができる。 In the system 200 of the present embodiment, since the manufacturing system 203 can manufacture the internal structure of the member T with high accuracy, it is possible to determine whether or not the created member T is a non-defective product. Further, the system 200 can repair the member T when the member T is not a non-defective product.

なお、本実施形態におけるリペア装置205が実行するリペア工程は、製造システム203が製造工程を再実行する工程に置き換えられてもよい。その際には、制御装置204の判断部211が修復できると判定した場合、製造システム203は、製造工程を再実行する。 The repair process executed by the repair device 205 in the present embodiment may be replaced with a process in which the manufacturing system 203 re-executes the manufacturing process. At that time, if the determination unit 211 of the control device 204 determines that the repair can be performed, the manufacturing system 203 re-executes the manufacturing process.

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態や変形例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。前述の実施形態の各構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令が許容される限りにおいて、前述の各実施形態及び変形例で引用した形状測定装置などに関するすべての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。前述した実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態及び運用技術等は、すべて本実施形態の範囲に含まれる。 Although suitable embodiments and modifications according to the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. The various shapes and combinations of the constituent members shown in the above-mentioned examples are examples, and can be variously changed based on design requirements and the like within a range not deviating from the gist of the present invention. Each component of the above-described embodiment can be combined as appropriate. In addition, some components may not be used. In addition, to the extent permitted by law, the disclosures of all published gazettes and US patents relating to the shape measuring devices cited in each of the above-described embodiments and modifications are incorporated as part of the description of the main text. All other embodiments, operational techniques, and the like made by those skilled in the art based on the above-described embodiments are included in the scope of this embodiment.

1 製造システム
10 製造装置(摩擦撹拌接合装置)
12 演算システム
18 工具
30 制御装置
32 照射部
34 撮像部
38 演算装置
52 検出部
54 接合状態判定部
56 変更情報生成部
AR0 照射領域
AR1、AR2 検出領域
T 部材
T1 第1部材
T2 第2部材
T3 接合部
1 Manufacturing system 10 Manufacturing equipment (friction stir welding equipment)
12 Arithmetic system 18 Tool 30 Control device 32 Irradiation unit 34 Imaging unit 38 Arithmetic unit 52 Detection unit 54 Joining state judgment unit 56 Change information generation unit AR0 Irradiation area AR1, AR2 Detection area T member T1 First member T2 Second member T3 Joining Department

Claims (21)

第1部材と第2部材との少なくともどちらか一方に回転させた工具を接触させて前記第1部材と前記第2部材とを接合する摩擦撹拌接合装置に用いられる演算装置であって、
前記第1部材、前記第2部材、及び前記第1部材と前記第2部材との接合部の少なくとも一部の状態である部材状態と、前記工具の状態である工具状態と、を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記部材状態と前記工具状態とに基づいて、前記摩擦撹拌接合装置の動作条件を第1の値から第2の値へ変更するための変更情報を生成する変更情報生成部と、
を備える、演算装置。
An arithmetic unit used in a friction stir welding device that joins a first member and a second member by bringing a rotated tool into contact with at least one of the first member and the second member.
Detection for detecting a member state which is a state of at least a part of the first member, the second member, and a joint portion between the first member and the second member, and a tool state which is a state of the tool. Department and
Change information generation for generating change information for changing the operating condition of the friction stir welding device from the first value to the second value based on the member state and the tool state detected by the detection unit. Department and
An arithmetic unit.
前記検出部は、前記摩擦撹拌接合装置による接合中に、前記部材状態を検出し、
前記変更情報生成部は、前記検出部が検出した接合中の前記部材状態に基づき、接合中の前記動作条件を変更するための前記変更情報を生成する、請求項1に記載の演算装置。
The detection unit detects the member state during joining by the friction stir welding device, and detects the member state.
The arithmetic unit according to claim 1, wherein the change information generation unit generates the change information for changing the operating conditions during joining based on the member state during joining detected by the detection unit.
前記検出部は、前記摩擦撹拌接合装置による接合中に、前記部材状態を検出し、
前記変更情報生成部は、前記検出部が検出した接合中の前記部材状態に基づき、前記検出部が前記部材状態を検出した際の前記第1部材と前記第2部材との接合が終了して次の部材同士を接合する際の、前記動作条件を変更するための前記変更情報を生成する、請求項1又は請求項2に記載の演算装置。
The detection unit detects the member state during joining by the friction stir welding device, and detects the member state.
Based on the member state during joining detected by the detection unit, the change information generation unit completes the joining between the first member and the second member when the detection unit detects the member state. The arithmetic unit according to claim 1 or 2, wherein the change information for changing the operating conditions when joining the following members is generated.
前記検出部は、前記摩擦撹拌接合装置による接合中の前記部材状態の検出結果が異常であるかを判断し、異常である場合に、前記工具状態を検出する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の演算装置。 The detection unit determines whether the detection result of the member state during joining by the friction stir welding device is abnormal, and if it is abnormal, detects the tool state. The arithmetic unit according to any one of the following items. 前記検出部は、前記部材状態として、前記接合部の表面の光の反射率が異常であるかを検出し、前記反射率が異常であると検出した場合に、前記工具状態として、前記工具の形状を検出する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の演算装置。 The detection unit detects whether the reflectance of light on the surface of the joint portion is abnormal as the member state, and when it detects that the reflectance is abnormal, the detection unit determines the tool state of the tool. The arithmetic unit according to any one of claims 1 to 4, which detects the shape. 前記検出部は、前記工具状態として、前記工具の先端のプローブの溝の寸法と、前記工具の外径とが異常であるかを検出し、
前記変更情報生成部は、
前記検出部が、前記溝の寸法が異常であると検出した場合に、前記工具の回転数を上昇させる旨の情報を、前記変更情報として生成し、
前記検出部が、前記工具の外径が異常であると検出した場合に、前記工具の送り速度を低下させる旨の情報を、前記変更情報として生成する、請求項5に記載の演算装置。
The detection unit detects whether the dimension of the groove of the probe at the tip of the tool and the outer diameter of the tool are abnormal as the tool state.
The change information generation unit
When the detection unit detects that the size of the groove is abnormal, it generates information to increase the rotation speed of the tool as the change information.
The arithmetic unit according to claim 5, wherein when the detection unit detects that the outer diameter of the tool is abnormal, information to the effect that the feed rate of the tool is reduced is generated as the change information.
前記検出部は、前記部材状態として、前記接合部の周囲のバリを検出し、前記バリを検出した場合に、前記工具状態として、前記第1部材、前記第2部材、及び前記接合部の少なくとも一部への前記工具の挿入量を検出する、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の演算装置。 The detection unit detects burrs around the joint as the member state, and when the burr is detected, at least the first member, the second member, and the joint as the tool state. The arithmetic unit according to any one of claims 1 to 6, which detects the amount of the tool inserted into a part thereof. 前記検出部は、前記工具の挿入量が異常であるかを検出し、
前記変更情報生成部は、
前記検出部が、前記工具の挿入量が異常であると検出した場合に、前記工具の挿入量を減少させる旨の情報を、前記変更情報として生成し、
前記検出部が、前記工具の挿入量が異常でないと検出した場合に、前記工具の送り速度を上昇させる旨の情報を、前記変更情報として生成する、請求項7に記載の演算装置。
The detection unit detects whether the insertion amount of the tool is abnormal, and detects whether or not the insertion amount of the tool is abnormal.
The change information generation unit
When the detection unit detects that the insertion amount of the tool is abnormal, information to reduce the insertion amount of the tool is generated as the change information.
The arithmetic unit according to claim 7, wherein when the detection unit detects that the insertion amount of the tool is not abnormal, information to increase the feed rate of the tool is generated as the change information.
前記検出部は、前記部材状態として、前記接合部に形成される開口を検出し、
前記変更情報生成部は、前記検出部が前記開口を検出した場合に、前記工具の送り速度を低下させる旨の情報を、前記変更情報として生成する、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の演算装置。
The detection unit detects an opening formed in the joint portion as the member state, and detects the opening.
Any one of claims 1 to 8, wherein the change information generation unit generates information to the effect that the feed speed of the tool is reduced when the detection unit detects the opening as the change information. The arithmetic unit described in the section.
前記検出部は、前記部材状態として、前記第1部材、前記第2部材、及び前記接合部の少なくとも一部に対する前記工具による加工経路である加工パスが、異常であるかを検出し、
前記変更情報生成部は、前記検出部が、前記加工パスが異常であると検出した場合に、前記加工パスを変更する旨の情報を、前記変更情報として生成する、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の演算装置。
The detection unit detects whether or not the machining path, which is the machining path by the tool for at least a part of the first member, the second member, and the joint portion, is abnormal as the member state.
The change information generation unit generates information to change the processing path as the change information when the detection unit detects that the processing path is abnormal, claims 1 to 9. The arithmetic unit according to any one of the above items.
前記検出部は、前記部材状態として、前記接合部の内部の空孔を検出し、前記空孔を検出した場合に、前記工具状態として、前記工具の形状を検出する、請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の演算装置。 Claims 1 to claim 1, wherein the detection unit detects a vacancy inside the joint portion as the member state, and when the vacancy is detected, detects the shape of the tool as the tool state. The arithmetic unit according to any one of 10. 前記検出部は、前記工具状態として、前記工具の先端のプローブの溝の寸法と、前記工具の外径とが異常であるかを検出し、
前記変更情報生成部は、
前記検出部が、前記溝の寸法が異常であると検出した場合に、前記工具の回転数を上昇させる旨の情報を、前記変更情報として生成し、
前記検出部が、前記工具の外径が異常であると検出した場合に、前記工具の送り速度を低下させる旨の情報を、前記変更情報として生成する、請求項11に記載の演算装置。
The detection unit detects whether the dimension of the groove of the probe at the tip of the tool and the outer diameter of the tool are abnormal as the tool state.
The change information generation unit
When the detection unit detects that the size of the groove is abnormal, it generates information to increase the rotation speed of the tool as the change information.
The arithmetic unit according to claim 11, wherein when the detection unit detects that the outer diameter of the tool is abnormal, information to the effect that the feed rate of the tool is reduced is generated as the change information.
前記検出部は、前記部材状態として、前記第1部材と前記第2部材との化合物の厚みが異常であるかを検出し、
前記変更情報生成部は、前記検出部が、前記第1部材と前記第2部材との化合物の厚みが異常であると検出した場合に、前記第1部材、前記第2部材、及び前記接合部の少なくとも一部に対する前記工具による加工経路である加工パスを変更する旨の情報を、前記変更情報として生成する、請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の演算装置。
The detection unit detects whether the thickness of the compound between the first member and the second member is abnormal as the member state.
When the detection unit detects that the thickness of the compound between the first member and the second member is abnormal, the change information generation unit has the first member, the second member, and the joint portion. The arithmetic unit according to any one of claims 1 to 12, which generates information for changing a machining path which is a machining path by the tool for at least a part of the above as the change information.
前記検出部による前記部材状態と前記工具状態との検出結果に基づき、前記第1部材と前記第2部材との接合状態が不良かを判定する接合状態判定部を更に備える、請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の演算装置。 The first aspect of the present invention further comprises a joint state determination unit for determining whether the joint state between the first member and the second member is defective based on the detection result of the member state and the tool state by the detection unit. Item 3. The arithmetic unit according to any one of Item 13. 前記接合状態判定部は、前記第1部材と前記第2部材との混ぜ合わせ状態、前記第1部材、前記第2部材、及び前記接合部の少なくとも一部への入熱量、及び、前記第1部材、前記第2部材、及び前記接合部の少なくとも一部への入熱位置の、少なくとも1つを、前記接合状態として判定する、請求項14に記載の演算装置。 The joint state determination unit includes a mixed state of the first member and the second member, an amount of heat input to at least a part of the first member, the second member, and the joint portion, and the first member. The arithmetic unit according to claim 14, wherein at least one of a member, the second member, and a heat input position to at least a part of the joint portion is determined as the joint state. 前記変更情報生成部は、前記工具の回転数、前記工具の送り速度、前記第1部材、前記第2部材、及び前記接合部の少なくとも一部への前記工具の挿入量、及び、前記第1部材、前記第2部材、及び前記接合部の少なくとも一部に対する前記工具による加工経路である加工パスの、少なくとも1つを、前記動作条件として、前記変更情報を生成する、請求項1から請求項15のいずれか1項に記載の演算装置。 The change information generation unit includes the rotation speed of the tool, the feed rate of the tool, the insertion amount of the tool into at least a part of the first member, the second member, and the joint portion, and the first member. Claim 1 to claim that the change information is generated by using at least one of the machining paths, which are machining paths by the tool, for at least a part of the member, the second member, and the joint portion as the operating conditions. The arithmetic unit according to any one of 15. 請求項1から請求項16のいずれか1項に記載の演算装置と、
前記第1部材、前記第2部材、及び前記接合部の少なくとも1つと、前記工具とを撮像する撮像部を有し、
前記検出部は、前記撮像部の撮像画像に基づき、前記部材状態と前記工具状態とを検出する、
演算システム。
The arithmetic unit according to any one of claims 1 to 16.
It has an image pickup unit that images at least one of the first member, the second member, and the joint portion, and the tool.
The detection unit detects the member state and the tool state based on the captured image of the imaging unit.
Computational system.
前記第1部材、前記第2部材、及び前記接合部の少なくとも1つと、前記工具との表面とに、光を投影する照射部を更に備え、
前記撮像部は、前記照射部により光が投影された、前記第1部材、前記第2部材、及び前記接合部の少なくとも1つと前記工具との表面とを、撮像する、請求項17に記載の演算システム。
An irradiation unit that projects light is further provided on the surface of the first member, the second member, the joint portion, and the tool.
17. The image according to claim 17, wherein the imaging unit captures an image of at least one of the first member, the second member, and the joint portion and the surface of the tool on which light is projected by the irradiation unit. Computational system.
前記第1部材、前記第2部材、前記接合部、及び前記工具の表面の少なくとも1つを加熱する加熱部を更に備え
前記撮像部は、前記加熱部によって加熱された、前記第1部材、前記第2部材、前記接合部、及び前記工具の表面の少なくとも1つからの赤外光を受光し、
前記検出部は、前記撮像部が受光した前記赤外光に基づき、前記部材状態と前記工具状態との少なくとも一部を検出する、請求項17に記載の演算システム。
The first member, the first member, said, further comprising a heating portion for heating at least one of the first member, the second member, the joint portion, and the surface of the tool. Receives infrared light from at least one of the second member, the joint, and the surface of the tool.
The calculation system according to claim 17, wherein the detection unit detects at least a part of the member state and the tool state based on the infrared light received by the imaging unit.
請求項17から請求項19のいずれか1項に記載の演算システムと、
前記摩擦撹拌接合装置と、を備える、製造システム。
The arithmetic system according to any one of claims 17 to 19.
A manufacturing system comprising the friction stir welding device.
第1部材と第2部材との少なくともどちらか一方に回転させた工具を接触させて前記第1部材と前記第2部材とを接合する摩擦撹拌接合装置に用いられる演算方法であって、
前記第1部材、前記第2部材、及び前記第1部材と前記第2部材との接合部の少なくとも一部の状態である部材状態と、前記工具の状態である工具状態と、を検出することと、
検出した前記部材状態と前記工具状態とに基づいて、前記摩擦撹拌接合装置の動作条件を第1の値から第2の値へ変更するための変更情報を生成することと、
を含む、演算方法。
A calculation method used in a friction stir welding apparatus for joining a first member and a second member by bringing a rotated tool into contact with at least one of the first member and the second member.
To detect a member state which is a state of at least a part of the first member, the second member, and a joint portion between the first member and the second member, and a tool state which is a state of the tool. When,
Based on the detected member state and the tool state, change information for changing the operating condition of the friction stir welding device from the first value to the second value is generated.
Calculation method including.
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