JP2022117854A - 検出装置、検出システム、伝搬部材、固定具、プログラム、及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】カプラント液が不要な、検出装置、検出システム、伝搬部材、固定具、プログラム、及び記憶媒体を提供する。【解決手段】実施形態に係る検出装置は、検出器と、第１伝搬部材と、第２伝搬部材と、固定具と、を備える。前記検出器は、超音波を送信及び検出する複数の検出素子を含む。前記第１伝搬部材は、前記検出器に取り付けられ、前記超音波が伝搬する。前記第２伝搬部材は、前記超音波が伝搬し、前記第１伝搬部材よりも軟らかい。前記固定具は、前記第２伝搬部材を前記第１伝搬部材に対して着脱可能に固定する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、検出装置、検出システム、伝搬部材、固定具、プログラム、及び記憶媒体に関する。

対象に超音波を送信し、反射波を検出する検出装置がある。カプラント液が不要な検出装置の開発が望まれている。

特開２００７－２７８８０９号公報

本発明が解決しようとする課題は、カプラント液が不要な、検出装置、検出システム、伝搬部材、固定具、プログラム、及び記憶媒体を提供することである。

実施形態に係る検出装置は、検出器と、第１伝搬部材と、第２伝搬部材と、固定具と、を備える。前記検出器は、超音波を送信及び検出する複数の検出素子を含む。前記第１伝搬部材は、前記検出器に取り付けられ、前記超音波が伝搬する。前記第２伝搬部材は、前記超音波が伝搬し、前記第１伝搬部材よりも軟らかい。前記固定具は、前記第２伝搬部材を前記第１伝搬部材に対して着脱可能に固定する。

実施形態に係る検出装置を表す斜視図及び正面図である。 第２伝搬部材を表す斜視図及び底面図である。 第２伝搬部材を表す側面図である。 実施形態に係る検出装置の一部を表す底面図及び側面図である。 実施形態に係る検出装置を表す側面図である。 実施形態に係る検出装置の一部を表す底面図及び側面図である。 実施形態に係る検出装置を表す側面図及び斜視図である。 別の固定具を模式的に表す側面図である。 実施形態に係る検出装置の先端を表す側面図である。 実施形態に係る検出装置の先端を表す斜視図である。 探査により得られた３次元の検出結果を例示する模式図である。 実施形態に係る検出システムを表す模式図である。 実施形態に係る別の検出システムを表す模式図である。 実施形態に係る検出装置を用いた検査方法を説明するための模式図である。 実施形態に係る検出装置の一部を表す模式図である。 健全性の判定方法を表すフローチャートである。 第２強度データを例示する模式図である。 第２伝搬部材を交換するための各ユニットを表す模式図である。 第２伝搬部材を交換するための各ユニットの動作を表す模式図である。 第２伝搬部材を交換するための各ユニットの動作を表す模式図である。 ハードウェア構成を表す模式図である。

以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

図１は、実施形態に係る検出装置を表す斜視図である。
実施形態に係る検出装置１０は、図１に表したように、第１伝搬部材１１、第２伝搬部材１２、固定具１３、及び検出器１５を含む。

検出器１５は、素子アレイ１５ａを含む。素子アレイ１５ａは、複数の検出素子を含む。それぞれの検出素子は、超音波を送信する。また、それぞれの検出素子は、超音波の反射波を検出する。ここでは、検出器１５による超音波の送信及び反射波の検出を、探査（プロービング）と呼ぶ。素子アレイ１５ａの側方は、検出器１５の筐体１５ｈに囲まれる。側方は、超音波の送信方向と交差する方向である。

第１伝搬部材１１は、検出器１５（筐体１５ｈ）に取り付けられる。第１伝搬部材１１は、超音波が伝搬可能である。例えば、第１伝搬部材１１は、検出器１５に接触する。又は、第１伝搬部材１１と検出器１５との間に、別の超音波が伝搬可能な部材が設けられても良い。

第２伝搬部材１２は、固定具１３によって、第１伝搬部材１１に取り付けられる。第１伝搬部材１１は、検出器１５と第２伝搬部材１２との間に位置する。第２伝搬部材１２は、超音波が伝搬可能である。第１伝搬部材１１を伝搬した超音波は、第２伝搬部材１２を伝搬し、検出装置１０の外部に出射される。

第１伝搬部材１１は、固体である。第１伝搬部材１１は、検出装置１０の動作時にも実質的な変改が生じないように、十分な硬さを有する。これにより、素子アレイ１５ａの損傷を抑制できる。第２伝搬部材１２は、ゲル状であり、液体では無い。第２伝搬部材１２は、第１伝搬部材１１よりも軟らかい。すなわち、第２伝搬部材１２の硬さは、第１伝搬部材１１の硬さよりも小さい。このため、第２伝搬部材１２は、第１伝搬部材１１に比べて、容易に変形する。第１伝搬部材１１は、検出装置１０の動作時に、検査の対象の表面形状に応じて変形できるように、十分な軟らかさを有する。

固定具１３は、第２伝搬部材１２が第１伝搬部材１１に接触した状態で、第２伝搬部材１２を固定する。固定具１３は、第２伝搬部材１２を、第１伝搬部材１１に対して着脱可能に固定する。

図１の例では、固定具１３は、板部材１３ａ及び締結具１３ｂを含む。板部材１３ａは、第１端部Ｅ１及び第２端部Ｅ２を含む。第１端部Ｅ１は、締結具１３ｂによって、筐体１５ｈに締結され、固定されている。締結具１３ｂは、例えばねじである。板部材１３ａは、筐体１５ｈから第２伝搬部材１２に向かう方向に沿って延びている。第１端部Ｅ１とは反対側の第２端部Ｅ２は、第２伝搬部材１２が第１伝搬部材１１との間に位置するように屈曲している。第２伝搬部材１２の一部は、第２端部Ｅ２と第１伝搬部材１１とによって挟み込まれる。

板部材１３ａは、弾性を有する板ばねであっても良い。板部材１３ａには、第２伝搬部材１２を第１伝搬部材１１に向けて押さえ付ける方向に、弾性力が生じる。また、板部材１３ａに代えて、硬鋼線などの線状の部材によって第２伝搬部材１２が押さえ付けられても良い。一端を筐体１５ｈに対して固定でき、他端が第１伝搬部材１１に向けて第２伝搬部材１２を押圧できる押圧部材を備えていれば、固定具１３の具体的な構造は適宜変更可能である。

例えば、第１伝搬部材１１及び第２伝搬部材１２は、樹脂を含む。具体的な一例として、第１伝搬部材１１は、アクリルを含む。第２伝搬部材１２は、セグメント化ポリウレタンを含む。

例えば、検出装置１０は、接合体へ超音波を送信し、その反射波を検出する。接合に用いられる一般的な鋼板の音響インピーダンスは、４．５×１０^７（Ｐａ・ｓ／ｍ）程度である。検出装置１００と接合体との間で超音波が十分に伝搬するように、第１伝搬部材１１及び第２伝搬部材１２のそれぞれの音響インピーダンスは、１．０×１０^５（Ｐａ・ｓ／ｍ）よりも大きく、１．０×１０^８（Ｐａ・ｓ／ｍ）よりも小さいことが好ましい。音響インピーダンスは、ＪＩＳ Ａ１４０５－１（ＩＳＯ １０５３４－１）に従って測定できる。音響インピーダンスは、ＪＩＳ Ａ １４０９（ＩＳＯ ３５４）に従って測定されても良い。

第１伝搬部材１１の変形を抑制するために、第１伝搬部材１１のロックウェル硬さ（Ｍスケール）は、８０よりも大きく１１０未満であることが好ましい。ロックウェル硬さは、ＪＩＳ Ｚ ２２４５（ＩＳＯ ２０３９－２）に従って測定できる。対象の表面形状に応じて容易に変形できるように、アスカーゴム硬度計Ｆ型によって測定される第２伝搬部材１２の硬さは、４０よりも大きく６０未満であることが好ましい。

ここでは、第１伝搬部材１１から第２伝搬部材１２に向かう方向を、Ｚ方向（第１方向）とする。Ｚ方向と交差する一方向を、Ｘ方向（第２方向）とする。Ｚ－Ｘ面と交差する一方向を、Ｙ方向（第３方向）とする。例えば、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向は、相互に直交する。

図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第２伝搬部材を表す斜視図及び底面図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）に表したように、第２伝搬部材１２は、第１部分１２ａ及び第２部分１２ｂを含む。

第１部分１２ａは、第２伝搬部材１２の外周に位置し、固定具１３によって押さえられる。第２部分１２ｂは、第１部分１２ａに囲まれている。第１部分１２ａは、Ｘ－Ｙ面に沿って、第２部分１２ｂの周りに位置する。例えば、第２部分１２ｂは、第２伝搬部材１２の中央に位置する。

第２部分１２ｂは、Ｚ方向に向けて第１部分１２ａよりも突出している。例えば図２（ａ）に表したように、第２部分１２ｂの厚さＴ２は、第１部分１２ａの厚さＴ１よりも大きい。厚さは、Ｚ方向における長さに対応する。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第２伝搬部材を表す側面図である。
第２伝搬部材１２の具体的な構造の一例を説明する。図３（ａ）に表したように、第１部分１２ａ及び第２部分１２ｂは、Ｚ方向と交差する第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２をそれぞれ有する。また、第１部分１２ａ及び第２部分１２ｂは、Ｚ方向と交差する共通の第３面Ｓ３を有する。第３面Ｓ３は、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２の反対側に位置する。例えば、第１面Ｓ１、第２面Ｓ２、及び第３面Ｓ３は、互いに平行である。第１面Ｓ１のＺ方向における位置は、第２面Ｓ２のＺ方向における位置と、第３面Ｓ３のＺ方向における位置と、の間にある。

別の一例として、図３（ｂ）に表したように、第１部分１２ａ及び第２部分１２ｂは、Ｚ方向と交差する第３面Ｓ３及び第４面Ｓ４をそれぞれ有しても良い。第３面Ｓ３は、第１面Ｓ１の反対側に位置する。第４面Ｓ４は、第２面Ｓ２の反対側に位置する。例えば、第１面Ｓ１、第２面Ｓ２、第３面Ｓ３、及び第４面Ｓ４は、互いに平行である。第１面Ｓ１のＺ方向における位置及び第４面Ｓ４のＺ方向における位置は、第２面Ｓ２のＺ方向における位置と、第３面Ｓ３のＺ方向における位置と、の間にある。

図４（ａ）及び図４（ｂ）は、実施形態に係る検出装置の一部を表す底面図及び側面図である。
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、実施形態に係る検出装置を表す側面図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に表したように、第１部分１２ａは、固定具１３によって、第１伝搬部材１１に向けて押さえ付けられる。これにより、第２伝搬部材１２は、第１伝搬部材１１と第２伝搬部材１２との間に隙間が無いように、第１伝搬部材１１に密着する。例えば、第１部分１２ａは変形し、その厚みが小さくなる。

板部材１３ａの第２端部Ｅ２には、開口ＯＰが形成されている。図４（ａ）及び図４（ｂ）の例では、開口ＯＰは、第２端部Ｅ２の厚さ方向において第２端部Ｅ２を貫通する孔である。第２端部Ｅ２の厚さ方向は、第２端部Ｅ２が第２伝搬部材１２を押さえ付けているとき、Ｚ方向に平行である。

固定具１３は、第２部分１２ｂが第１部分１２ａ及び第２端部Ｅ２よりもＺ方向に向けて突出するように、第２伝搬部材１２を固定する。具体的には、第２伝搬部材１２の第２部分１２ｂは、開口ＯＰに挿入される。これにより、第１部分１２ａが固定具１３に押さえ付けられたとき、第２部分１２ｂは、図４（ｂ）、図５（ａ）、及び図５（ｂ）に表したように、固定具１３の第２端部Ｅ２よりもＺ方向に向けて突出する。すなわち、図４（ｂ）に表したように、第２端部Ｅ２のＺ方向における位置は、第２面Ｓ２のＺ方向における位置と、第３面Ｓ３のＺ方向における位置と、の間にある。

第２部分１２ｂが第１部分１２ａよりも突出することで、固定具１３の第２端部Ｅ２から突出した第２部分１２ｂの体積を大きくできる。すなわち、対象の表面形状に倣って変形する第２部分１２ｂの体積を大きくできる。これにより、第１伝搬部材１１と対象との間が第２伝搬部材１２で満たされ易くなる。

図６（ａ）及び図６（ｂ）は、実施形態に係る検出装置の一部を表す底面図である。
図６（ａ）に表したように、開口ＯＰは、スリット状に一方向に延びていても良い。図６（ｂ）に表したように、板部材１３ａは、複数の線材Ｗによって構成されても良い。線材Ｗが設けられていない位置に、開口ＯＰが形成される。

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、実施形態に係る検出装置を表す側面図及び斜視図である。
固定具１３は、第２伝搬部材１２を、第１伝搬部材１１に対して着脱可能に固定する。すなわち、固定具１３を用いることで、第２伝搬部材１２が第１伝搬部材１１に対して固定された状態と、第２伝搬部材１２が第１伝搬部材１１に対して固定されていない状態と、を切り替え可能である。

例えば図７（ａ）及び図７（ｂ）に表したように、締結具１３ｂを緩めることで、板部材１３ａを筐体１５ｈから取り外すことができる。板部材１３ａが筐体１５ｈから取り外されると、第２端部Ｅ２が第１伝搬部材１１から遠ざかる。すなわち、第２端部Ｅ２と第１伝搬部材１１との間の距離が、広がる。これにより、第２端部Ｅ２から第２伝搬部材１２への押さえ付けが無くなる。第２伝搬部材１２が、取り外し可能となる。第２伝搬部材１２を取り外し、新しい別の第２伝搬部材１２を取り付けることができる。

又は、板部材１３ａは、板ばねであっても良い。この場合、板部材１３ａを変形させることで、第２端部Ｅ２を第１伝搬部材１１から遠ざけても良い。第２端部Ｅ２から第２伝搬部材１２への押さえ付けが無くなり、第２伝搬部材１２が取り外し可能となる。

図８（ａ）～図８（ｄ）は、別の固定具を模式的に表す側面図である。
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第２伝搬部材１２が第１伝搬部材１１に対して固定された状態を表す。図８（ｃ）及び図８（ｄ）は、第２伝搬部材１２が第１伝搬部材１１に対して固定されていない状態を表す。図８（ｂ）及び図８（ｄ）は、それぞれ、図８（ａ）及び図８（ｃ）の視点と反対方向の視点から固定具１３を見たときの様子を表す。

図８（ａ）～図８（ｄ）に表したように、板部材１３ａに、スリットＳが設けられても良い。スリットＳは、Ｚ方向に沿って延びている。締結具１３ｂを緩めると、板部材１３ａは、スリットＳが延びる方向に沿ってスライド可能となる。板部材１３ａがスライドすると、図８（ｃ）及び図８（ｄ）に表したように、板部材１３ａの第２端部Ｅ２が、第１伝搬部材１１から遠ざかる。第２端部Ｅ２から第２伝搬部材１２への押さえ付けが無くなり、第２伝搬部材１２が取り外し可能となる。

実施形態の利点を説明する。
超音波を用いて検査する場合、検出装置と対象との間には、空気が存在しないことが好ましい。これにより、超音波の伝搬性が向上し、反射波が検出され易くなる。この結果、例えば、検査の精度が向上する。従来、超音波の伝搬を向上させるために、音響インピーダンスが良好なカプラント液が用いられている。予めカプラント液が塗布された対象に検出装置を当てることで、検出装置と対象との間がカプラント液で満たされる。

カプラント液を用いる場合、検査後に、カプラント液を拭き取る必要がある。カプラント液が対象に付着したままでは、対象の表面に、変質（例えば錆び）又は劣化等が生じる可能性がある。しかし、カプラント液の拭き取りは、時間を要する。検査時間の短縮のために、カプラント液の塗布及び拭き取りを省略できる技術が求められている。

この課題について、実施形態に係る検出装置１０は、カプラント液に代えて、第２伝搬部材１２を利用可能である。第２伝搬部材１２は、第１伝搬部材１１よりも軟らかく、検出装置１０の動作時に、対象の表面形状に応じて変形可能である。第２伝搬部材１２が変形し、第１伝搬部材１１と対象との間が第２伝搬部材１２で満たされることで、第１伝搬部材１１と対象との間の空気を少なくできる。

一方で、第２伝搬部材１２は、軟らかいため、傷付き易い。また、対象に付着した異物（例えば金属粉など）が、第２伝搬部材１２へ刺さり易い。第２伝搬部材１２の表面に、損傷又は異物の付着などの異常が生じると、第２伝搬部材１２と対象との間で超音波が伝搬し難くなる。超音波の検出の精度が低下する。このため、第２伝搬部材１２は、適切なタイミングで交換されることが好ましい。検出装置１０では、第２伝搬部材１２は、固定具１３によって着脱可能に固定される。このため、第２伝搬部材１２を容易に交換できる。

実施形態によれば、カプラント液が不要であり、第２伝搬部材１２を容易に交換可能な検出装置１０を提供できる。

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、実施形態に係る検出装置の先端を表す側面図である。
図９（ａ）は、第２伝搬部材１２が対象Ｏに接触する前の様子を表す。図９（ｂ）は、第２伝搬部材１２が対象Ｏに接触した後の様子を表す。図９（ａ）及び図９（ｂ）に表したように、第２伝搬部材１２の第２部分１２ｂは、対象Ｏに接触すると、変形して潰れる。第２部分１２ｂの厚みが、小さくなる。

第２部分１２ｂは、固定具１３も対象Ｏに接触するように変形する。固定具１３は、第２伝搬部材１２よりも硬く、十分な剛性を有する。このため、固定具１３は、第２伝搬部材１２とは異なり、対象Ｏに接触したときでも実質的に変形しない。また、既に固定具１３によって押さえられている第１部分１２ａも、第２部分１２ｂに比べて変形し難い。固定具１３が対象Ｏに接触することで、第１伝搬部材１１と対象Ｏとの間の距離Ｄが定まり易くなる。第２伝搬部材１２の変形の程度により距離Ｄがばらつくことを抑制できる。

固定具１３は、対象Ｏに接触する第１接触面Ｃ１を有する。第１接触面Ｃ１は、Ｚ方向に向いている。例えば、板部材１３ａの第２端部Ｅ２が、第１接触面Ｃ１を含む。この例では、第１接触面Ｃ１は、１つの面で構成されている。第１接触面Ｃ１は、複数の線又は複数の点によって構成されても良い。第１伝搬部材１１は、第２伝搬部材１２と接触する第２接触面Ｃ２を有する。好ましくは、第１接触面Ｃ１は、第２接触面Ｃ２と平行である。例えば、第１接触面Ｃ１及び第２接触面Ｃ２は、後述する複数の検出素子の配列方向であるＸ方向及びＹ方向に平行である。

第２部分１２ｂが対象Ｏに接触して潰れたとき、固定具１３の第１接触面Ｃ１が対象Ｏに接触する。第１接触面Ｃ１と第２接触面Ｃ２が平行のとき、距離Ｄは、変形した第１部分１２ａの厚さＴ３と、第２端部Ｅ２の厚さＴ４と、によって定まる。例えば、第１接触面Ｃ１が対象Ｏと面接触するまで、検出装置１０を対象Ｏに向けて押し付けることで、距離Ｄを所定の値にセットできる。さらに、Ｘ－Ｙ面内の各点における距離Ｄのばらつきを低減できる。これにより、探査ごとの反射波強度のばらつきを低減し、且つＸ－Ｙ面内の各点における反射波強度のばらつきを低減できる。

なお、「平行」は、厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含みうる。第１接触面Ｃ１、第２接触面Ｃ２、及び前記配列方向の間には、検出に問題が生じない範囲で、傾きがあっても良い。例えば、第１接触面Ｃ１、第２接触面Ｃ２、及び前記配列方向のいずれか２つの間の角度が、－５度よりも大きく＋５度よりも小さければ、当該２つは、実質的に平行とみなせる。

以降では、検出器１５の構造、検出装置１０を含む検出システム、超音波を用いた検査、検出装置１０の健全性の判定について、具体的に説明する。

（検出器の構造）
図１０は、実施形態に係る検出装置の先端を表す斜視図である。
検出器１５の内部には、図１０に表したように、素子アレイ１５ａが設けられる。素子アレイ１５ａは、複数の検出素子１５ｂを含む。検出素子１５ｂは、例えば、トランスデューサであり、１ＭＨｚ以上１００ＭＨｚ以下の周波数の超音波を発する。複数の検出素子１５ｂは、Ｘ方向及びＹ方向に沿って配列されている。

図１０は、接合体５０を検査する様子を表している。接合体５０は、金属部材５１（第１部材）と金属部材５２（第２部材）が、溶接部５３においてスポット溶接されて作製されている。溶接部５３では、金属部材５１の一部と金属部材５２の一部が溶融し、混ざり合って凝固した凝固部５４が形成されている。それぞれの検出素子１５ｂは、接合体５０に向けて超音波ＵＳを送信し、接合体５０からの反射波ＲＷを受信する。

より具体的な一例として、図１０に表したように、１つの検出素子１５ｂが溶接部５３に向けて超音波ＵＳを送信する。超音波ＵＳの一部は、接合体５０の上面または下面などで反射される。複数の検出素子１５ｂのそれぞれは、この反射波ＲＷを受信（検出）する。それぞれの検出素子１５ｂが順次超音波ＵＳを送信し、それぞれの反射波ＲＷを複数の検出素子１５ｂで検出する。これにより、溶接部５３近傍の状態を示す反射波の検出結果が得られる。

図１１は、探査により得られた３次元の検出結果を例示する模式図である。
探査では、上述したように、それぞれの検出素子１５ｂが超音波を順次送信し、それぞれの反射波を複数の検出素子１５ｂで検出する。図１１に表した具体例では、８×８の６４個の検出素子１５ｂが設けられている。この場合、６４個の検出素子１５ｂが超音波を順次送信する。１つの検出素子１５ｂは、反射波を６４回繰り返し検出する。１つの検出素子１５ｂからは、Ｚ方向の反射波強度分布の検出結果が、６４回出力される。１つの検出素子１５ｂから出力された６４回の反射波の強度分布は、合算される。合算された強度分布が、１回の探査において、１つの検出素子１５ｂが設けられた座標における強度分布となる。６４個の検出素子１５ｂのそれぞれによる検出結果について、同様の処理が実行される。これにより、Ｘ－Ｙ面内の各点において、Ｚ方向における反射波の強度分布が生成される。図１１は、その３次元の強度分布を画像で示す。図１１において、輝度が高い部分は、超音波の反射波強度が大きい部分である。検査には、３次元の強度分布のデータが用いられる。

（検出システム）
図１２は、実施形態に係る検出システムを表す模式図である。
検出システム１ａは、検出装置１０及び処理装置９０を備える。検出システム１ａでは、検出装置１０は、人が手で把持できる形状を有する。検出装置１０を把持した検査者は、検出装置１０先端の第２伝搬部材１２を溶接部５３に接触させ、溶接部５３を検査する。このとき、第２伝搬部材１２が溶接部５３の形状に倣って変形するように、検査者は、第２伝搬部材１２を接合体５０へ押し付ける。例えば、検査者は、固定具１３の第１接触面Ｃ１が接合体５０に接触するまで、第２伝搬部材１２を接合体５０へ押し付ける。検出装置１０が溶接部５３に接触した状態で、検査者は、探査を実行する。

処理装置９０は、素子アレイ１５ａを制御する。探査では、処理装置９０からそれぞれの検出素子１５ｂへ電気信号が送信され、それぞれの検出素子１５ｂから超音波が送信される。また、それぞれの検出素子１５ｂは、反射波の検出に応じて電気信号を出力する。電気信号の大きさは、反射波の強度に対応する。それぞれの検出素子１５ｂは、検出した反射波の強度を示す強度データを処理装置９０へ送信する。処理装置９０は、強度データに基づいて、各種処理を実行する。

図１３は、実施形態に係る別の検出システムを表す模式図である。
図１３に表した検出システム１ｂは、ロボット２０及び処理装置９０を含む。ロボット２０は、マニピュレータ２１及び制御装置２２を含む。

図１３に表した例では、マニピュレータ２１は、垂直多関節型である。マニピュレータ２１は、水平多関節型又はパラレルリンク型であっても良い。制御装置２２は、マニピュレータ２１の動作を制御する。制御装置２２は、いわゆるロボットコントローラである。

図１３に表したように、マニピュレータ２１の先端には、検出装置１０及び撮像装置２５が設けられる。撮像装置２５は、溶接された部材を撮影し、画像を取得する。処理装置９０は、得られた画像から溶接痕を抽出し、溶接部５３の位置を検出する。制御装置２２は、検出装置１０の先端が溶接部５３と接触するように、マニピュレータ２１を動作させる。

（検査）
図１４は、実施形態に係る検出装置を用いた検査方法を説明するための模式図である。
図１２又は図１３に表した検出システム１ａ又は１ｂによって得られた反射波の検出結果（強度データ）は、溶接部５３の検査に適用できる。処理装置９０は、強度データを用いて、以下の処理を実行しても良い。

図１４（ａ）に表したように、超音波ＵＳの一部は、金属部材５１の上面５１ａまたは溶接部５３の上面５３ａで反射される。超音波ＵＳの別の一部は、接合体５０に入射し、金属部材５１の下面５１ｂまたは溶接部５３の下面５３ｂで反射する。

上面５１ａ、下面５１ｂ、上面５３ａ、及び下面５３ｂのＺ方向における位置は、互いに異なる。すなわち、これらの面と検出素子１５ｂとの間のＺ方向における距離が、互いに異なる。検出素子１５ｂが、これらの面からの反射波を検出すると、反射波の強度のピークが検出される。超音波ＵＳを送信した後、各ピークが検出されるまでの時間を算出することで、どの面で超音波ＵＳが反射されているか調べることができる。

図１４（ｂ）及び図１４（ｃ）は、超音波ＵＳを送信した後の時間と、反射波ＲＷの強度と、の関係を例示するグラフである。ここでは、反射波ＲＷの強度を絶対値で表している。図１４（ｂ）のグラフは、金属部材５１の上面５１ａ及び下面５１ｂからの反射波ＲＷの検出結果を例示している。図１４（ｃ）のグラフは、溶接部５３の上面５３ａ及び下面５３ｂからの反射波ＲＷの検出結果を例示している。

図１４（ｂ）及び図１４（ｃ）のグラフにおいて、ピークＰｅ１０は、第１伝搬部材１１と第２伝搬部材１２からの反射波ＲＷに基づく。ピークＰｅ１１は、上面５１ａからの反射波ＲＷに基づく。ピークＰｅ１２は、下面５１ｂからの反射波ＲＷに基づく。超音波ＵＳの送信からピークＰｅ１１及びピークＰｅ１２が検出されるまでの時間は、それぞれ、金属部材５１の上面５１ａ及び下面５１ｂのＺ方向における位置に対応する。

同様に、ピークＰｅ１３は、上面５３ａからの反射波ＲＷに基づく。ピークＰｅ１４は、下面５３ｂからの反射波ＲＷに基づく。超音波ＵＳの送信からピークＰｅ１３及びピークＰｅ１４が検出されるまでの時間は、それぞれ、溶接部５３の上面５３ａ及び下面５３ｂのＺ方向における位置に対応する。

処理装置９０は、第１面内の各点におけるＺ方向の反射波強度分布において、ピークＰｅ１２が存在するか判定する。第１面は、Ｘ方向及びＹ方向に平行である。具体的な一例として、処理装置９０は、ピークＰｅ１２が検出されうるＺ方向の所定範囲におけるピークを検出する。所定範囲は、第１伝搬部材１１のＺ方向における長さ、第１伝搬部材１１と金属部材５１との間の距離などに応じて、予め設定される。処理装置９０は、ピークの強度を、所定の閾値と比較する。ピークが閾値を超えているとき、処理装置９０は、そのピークがピークＰｅ１２であると判定する。ピークＰｅ１２の存在は、そのピークの位置において下面５１ｂが存在し、金属部材５１と５２が接合されていないことを示す。処理装置９０は、ピークＰｅ１２が検出された点を、接合されていないと判定する。処理装置９０は、第１面内の各点が接合されているか、順次判定する。接合されていると判定された点の集合が、溶接部５３に対応する。例えば、検査では、溶接部５３が形成されているかを調べる。また、検査では、溶接部５３の径、径が十分かどうか、などを調べる。

反射波の強度は、任意の態様で表現されて良い。例えば、検出素子１５ｂから出力される反射波強度は、位相に応じて、正の値及び負の値を含む。正の値及び負の値を含む反射波強度に基づいて、各種処理が実行されても良い。正の値及び負の値を含む反射波強度を、絶対値に変換しても良い。各時刻における反射波強度から、反射波強度の平均値を減じても良い。又は、各時刻における反射波強度から、反射波強度の加重平均値、重み付き移動平均値などを減じても良い。反射波強度にこれらの処理を加えた結果を用いた場合でも、本願で説明する各種処理を実行可能である。

（健全性の判定）
処理装置９０は、検出装置１０の健全性を判定しても良い。具体的には、処理装置９０は、反射波が適切に検出されるか適宜判定する。固定具１３による第２伝搬部材１２の固定が不適切であるとき、第２伝搬部材１２の表面（第２面Ｓ２）に傷又は異物が存在するときなどには、反射波が適切に検出されない。反射波の不適切な検出結果は、誤った検査結果の原因となる。

図１５は、実施形態に係る検出装置の一部を表す模式図である。
検出装置１０を検査の対象に接触させた際に、図１５に表したように、第２伝搬部材１２に異物Ｆが付着する場合がある。異物Ｆは、例えば、金属の微細な粒子である。異物Ｆが第２伝搬部材１２に付着すると、第２伝搬部材１２の表面において、超音波ＵＳが異物Ｆによって散乱される。素子アレイ１５ａに向けて進む反射波ＲＷが減少し、素子アレイ１５ａで検出される反射波の強度が低下する。異物Ｆの他に、表面に傷が存在すると、その傷でも超音波ＵＳが散乱される。異物又は傷などの異常が表面に存在すると、検出される反射波の強度が低下する。このときに得られた検出結果が、溶接部５３の検査に用いられると、溶接部５３に関する適切な検査結果が得られない。健全性の判定では、処理装置９０は、第２伝搬部材１２の表面に異常が無いか判定する。

図１６は、健全性の判定方法を表すフローチャートである。
検出装置１０は、探査を実行する（ステップＳｔ１）。探査により、複数の第１強度データが、複数の検出素子１５ｂによってそれぞれ取得される。探査は、検査の対象に対して実行されても良いし、健全性を判定するための試料（テストピース）に対して実行されても良い。処理装置９０は、複数の第１強度データを受信する。処理装置９０は、複数の第１強度データの少なくとも一部を用いて、第２強度データを生成する（ステップＳｔ２）。第２強度データは、複数の強度データの少なくとも一部の合算である。第２強度データは、複数の強度データの少なくとも一部の平均又は加重平均であっても良い。

図１７は、第２強度データを例示する模式図である。
図１７において、横軸は、超音波を送信した後の経過時間を表す。経過時間は、Ｚ方向における位置に対応する。縦軸は、各時間における反射波の強度を表す。図１７では、強度が絶対値で表されている。

具体例として、図１０に表した１つの検出素子１５ｂが超音波ＵＳを送信するたびに、６４個の検出素子１５ｂが反射波ＲＷを検出する。６４個の検出素子１５ｂのそれぞれが超音波ＵＳを送信すると、合計で４０９６個の検出結果（第１強度データ）が得られる。処理装置９０は、４０９６個の第１強度データのＺ方向における強度分布を合算する。これにより、第２強度データが生成される。

処理装置９０は、第２強度データにおいて、反射波の一部の強度を検出する（ステップＳｔ３）。例えば図１７に表したように、Ｚ方向において、第２面Ｓ２からの反射波が検出されうる範囲Ｒａが、予め設定される。処理装置９０は、範囲Ｒａにおける反射波の強度を、予め設定された閾値と比較する（ステップＳｔ４）。強度が閾値以上のとき、処理装置９０は、第２伝搬部材１２を正常と判定する。強度が閾値未満のとき、処理装置９０は、第２伝搬部材１２を異常と判定する。

具体例として、処理装置９０は、図１７に表したように、範囲Ｒａ内で最も強度の大きいピークＰｅを検出する。処理装置９０は、ピークＰｅの強度を閾値Ｔｈと比較する。ピークＰｅの強度が閾値Ｔｈ以上のとき、処理装置９０は、第２伝搬部材１２を正常と判定する。ピークＰｅの強度が閾値Ｔｈ未満のとき、処理装置９０は、第２伝搬部材１２を異常と判定する。処理装置９０は、ピーク強度以外に、範囲Ｒａにおける強度の積算値又は平均値を閾値Ｔｈと比較し、第２伝搬部材１２の状態を判定しても良い。

第２伝搬部材１２が異常と判定されると、処理装置９０は、第１情報を送信する（ステップＳｔ５）。第１情報は、第２伝搬部材１２が異常であることを示す。第１情報の送信により、第２伝搬部材１２の交換又は検出装置１０の点検を、検査者に促すことができる。第１情報の送信後又は第２伝搬部材１２が正常であるとき、処理装置９０は、判定を終了する。

判定における処理の具体的な内容は、適宜変更可能である。例えば、第２伝搬部材１２が正常と判定されたとき、処理装置９０は、第２伝搬部材１２に異常が無いことを示す情報を送信しても良い。また、第２強度データは、複数の第１強度データの一部のみを用いて生成されても良い。例えば、異物Ｆが第２面Ｓ２の外周部に主に付着する場合は、素子アレイ１５ａにおいて外周部に位置する検出素子１５ｂからの第１強度データを用いて、第２強度データが生成されても良い。

範囲Ｒａは、第１伝搬部材１１のＺ方向における長さ及び第１伝搬部材１１と接合体５０との間の距離に基づいて、設定される。閾値Ｔｈは、第２伝搬部材１２が正常な状態における第２面Ｓ２からの反射波の強度と、反射波強度の検出結果のばらつきと、に基づいて設定される。図９に表したように、第１伝搬部材１１と対象Ｏとの間の距離Ｄが定まることで、範囲Ｒａに、第２面Ｓ２からの反射波のピークが現れ易くなる。これにより、健全性の判定の精度を向上できる。

処理装置９０から第１情報が送信されると、ユーザは、第２伝搬部材１２を交換する。検出システム１ａ又は１ｂは、第２伝搬部材１２が交換された後、探査の前に、健全性の判定を実行しても良い。これにより、交換された第２伝搬部材１２に異常が無いか調べることができる。処理装置９０は、所定時刻になったとき、最後の判定から所定期間が経過したとき、又は探査が実行されたときに、健全性を判定しても良い。

第２伝搬部材１２は、自動的に交換されても良い。以下で、第２伝搬部材１２を自動的に交換するための各ユニットについて説明する。

図１８は、第２伝搬部材１２を交換するための各ユニットを表す模式図である。
検出システム１ａ又は１ｂは、図１８に表した、解除ユニット３１、押出ユニット３２、及び搬送ユニット３３を含む。

解除ユニット３１は、バー３１ａ、駆動部３１ｘ、及び駆動部３１ｙを含む。バー３１ａは、Ｚ方向と交差する方向に延びる部材である。駆動部３１ｘは、バー３１ａをＸ方向に移動させる。駆動部３１ｙは、バー３１ａ及び駆動部３１ｘを、ガイド３１ｇに沿ってＹ方向に移動させる。バー３１ａは、板部材１３ａに掛けられ、板部材１３ａを変形させる。これにより、固定具１３による第２伝搬部材１２の固定が解除される。バー３１ａは、一方向に延びていれば、その具体的な形状は任意である。例えば、バー３１ａの先端は、湾曲し、鉤状であっても良い。

押出ユニット３２は、バー３２ａ、押出部３２ｂ、駆動部３２ｘ、及び駆動部３２ｚを含む。バー３２ａは、Ｚ方向と交差する方向に延びる部材である。押出部３２ｂは、駆動部３２ｚを介して、バー３２ａの先端に取り付けられる。駆動部３２ｚは、押出部３２ｂを、Ｚ方向に移動させる。駆動部３２ｘは、バー３２ａをＸ方向に移動させる。

押出部３２ｂが第２端部Ｅ２に載置された第２伝搬部材１２の下方に位置する状態で、押出部３２ｂがＺ方向に移動する。押出部３２ｂは、第２伝搬部材１２に接触する。第２伝搬部材１２は、押出部３２ｂによって押し出され、第２端部Ｅ２から浮き上がる。これにより、第２伝搬部材１２が、第２端部Ｅ２から取り外し可能となる。

搬送ユニット３３は、保持部３３ａ、駆動部３３ｘ、及び駆動部３３ｚを含む。保持部３３ａは、Ｚ方向と交差する方向に延びる。保持部３３ａの先端は、第２伝搬部材１２を保持できる構造を有する。図１８の例では、保持部３３ａの先端に、爪が設けられている。保持部３３ａは、爪に第２伝搬部材１２を引っ掛けることで、第２伝搬部材１２を保持する。保持部３３ａの先端には、吸気口が設けられ、真空吸着により、第２伝搬部材１２が保持されても良い。

駆動部３３ｘは、保持部３３ａをＸ方向に移動させる。駆動部３３ｚは、駆動部３３ｘ及び保持部３３ａをＺ方向に移動させる。搬送ユニット３３は、第２伝搬部材１２を保持し、搬送する。搬送ユニット３３は、新しい第２伝搬部材１２が置かれた載置場所から、１つの新しい第２伝搬部材１２を第２端部Ｅ２へ搬送する。

例えば、駆動部３１ｘ、３２ｘ、及び３３ｘは、エアシリンダを含む。駆動部３１ｙ、３２ｚ、及び３３ｚは、モータを含む。

例えば図１８に表したように、解除ユニット３１、押出ユニット３２、及び搬送ユニット３３は、１つの交換装置３０として構成されても良い。又は、解除ユニット３１、押出ユニット３２、及び搬送ユニット３３は、各々が独立して別々に設けられても良い。この場合、バー３１ａ、バー３２ａ、及び保持部３３ａの移動方向は、互いに異なっても良い。

図１９（ａ）～図１９（ｄ）及び図２０（ａ）～図２０（ｄ）は、第２伝搬部材を交換するための各ユニットの動作を表す模式図である。
図１９（ａ）に表したように、解除ユニット３１のバー３１ａが、第１伝搬部材１１と板部材１３ａとの間に挿入される。図１９（ｂ）に表したように、解除ユニット３１は、バー３１ａを、第１伝搬部材１１から遠ざける方向に移動させる。これにより、板部材１３ａが変形し、第２伝搬部材１２の固定が解除される。第２伝搬部材１２が、第１伝搬部材１１から遠ざかる。押出ユニット３２は、押出部３２ｂの先端を、第２端部Ｅ２の下に位置させ、上昇させる。これにより、図１９（ｃ）に表したように、第２伝搬部材１２が第２端部Ｅ２から押し出される。

図１９（ｄ）に表したように、搬送ユニット３３は、保持部３３ａにより、第２部分１２ｂを挟み込み、押し出された第２伝搬部材１２を保持する。図６（ａ）に表したように第２端部Ｅ２の開口ＯＰがスリット状である場合、押出ユニット３２による第２伝搬部材１２の押出量は、図１９（ｂ）に表した例よりも小さくても良い。開口ＯＰが延びる方向に沿って第２伝搬部材１２をスライドさせることで、第２伝搬部材１２を第２端部Ｅ２から取り外せるためである。

図２０（ａ）に表したように、搬送ユニット３３は、保持した第２伝搬部材１２を、別の場所へ搬送する。図２０（ｂ）に表したように、搬送ユニット３３は、新しい別の第２伝搬部材１２を、第２端部Ｅ２の上へ搬送する。新しい第２伝搬部材１２が、押出部３２ｂの上に載せられる。図２０（ｃ）に表したように、押出ユニット３２は、押出部３２ｂを下降させ、第２伝搬部材１２を第２端部Ｅ２の上に載せる。図２０（ｄ）に表したように、解除ユニット３１は、バー３１ａを第１伝搬部材１１に近づけ、板部材１３ａの変形を解除する。以上の動作により、第２伝搬部材１２が交換される。

処理装置９０は、解除ユニット３１、押出ユニット３２、及び搬送ユニット３３の動作を制御する。例えば、処理装置９０は、第２伝搬部材１２が異常と判定されると、各ユニットに第２伝搬部材１２を交換させる。これにより、より適切な反射波の検出結果を得ることができる。

図２１は、ハードウェア構成を表す模式図である。
処理装置９０として、例えば図２１に表したコンピュータ９０ａを用いることができる。コンピュータ９０ａは、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、記憶装置９４、入力インタフェース９５、出力インタフェース９６、及び通信インタフェース９７を含む。

ＲＯＭ９２は、コンピュータ９０ａの動作を制御するプログラムを格納している。ＲＯＭ９２には、上述した各処理をコンピュータ９０ａに実現させるために必要なプログラムが格納されている。ＲＡＭ９３は、ＲＯＭ９２に格納されたプログラムが展開される記憶領域として機能する。

ＣＰＵ９１は、処理回路を含む。ＣＰＵ９１は、ＲＡＭ９３をワークメモリとして、ＲＯＭ９２又は記憶装置９４の少なくともいずれかに記憶されたプログラムを実行する。プログラムの実行中、ＣＰＵ９１は、システムバス９８を介して各構成を制御し、種々の処理を実行する。

記憶装置９４は、プログラムの実行に必要なデータや、プログラムの実行によって得られたデータを記憶する。

入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）９５は、処理装置９０と入力装置９５ａとを接続する。入力Ｉ／Ｆ９５は、例えば、ＵＳＢ等のシリアルバスインタフェースである。ＣＰＵ９１は、入力Ｉ／Ｆ９５を介して、入力装置９５ａから各種データを読み込むことができる。

出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）９６は、処理装置９０と出力装置９６ａとを接続する。出力Ｉ／Ｆ９６は、例えば、Digital Visual Interface（ＤＶＩ）やHigh-Definition Multimedia Interface（ＨＤＭＩ（登録商標））等の映像出力インタフェースである。ＣＰＵ９１は、出力Ｉ／Ｆ９６を介して、出力装置９６ａにデータを送信し、出力装置９６ａに画像を表示させることができる。

通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）９７は、処理装置９０外部のサーバ９７ａと、処理装置９０と、を接続する。通信Ｉ／Ｆ９７は、例えば、ＬＡＮカード等のネットワークカードである。ＣＰＵ９１は、通信Ｉ／Ｆ９７を介して、サーバ９７ａから各種データを読み込むことができる。

記憶装置９４は、Hard Disk Drive（ＨＤＤ）及びSolid State Drive（ＳＳＤ）から選択される１つ以上を含む。入力装置９５ａは、マウス、キーボード、マイク（音声入力）、及びタッチパッドから選択される１つ以上を含む。出力装置９６ａは、モニタ及びプロジェクタから選択される１つ以上を含む。タッチパネルのように、入力装置９５ａと出力装置９６ａの両方の機能を備えた機器が用いられても良い。

上記の種々のデータの処理は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク及びハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－ＲＷ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷなど）、半導体メモリ、又は、他の非一時的なコンピュータで読取可能な記録媒体（non-transitory computer-readable storage medium）に記録されても良い。

例えば、記録媒体に記録された情報は、コンピュータ（または組み込みシステム）により読み出されることが可能である。記録媒体において、記録形式（記憶形式）は任意である。例えば、コンピュータは、記録媒体からプログラムを読み出し、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させる。コンピュータにおいて、プログラムの取得（または読み出し）は、ネットワークを通じて行われても良い。

以上で説明した検出装置１０、検出システム１ａ、又は検出システム１ｂによれば、カプラント液を不要にでき、第２伝搬部材１２を容易に交換可能である。実施形態に係る第２伝搬部材１２又は固定具１３を用いることで、カプラント液が不要となる。実施形態に係る第２伝搬部材１２は、交換が容易である。また、コンピュータに、第２伝搬部材１２を交換させるプログラムを用いることで、より適切な検出結果を得ることができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

１ａ，１ｂ：検出システム、 １０：検出装置、 １１：第１伝搬部材、 １２：第２伝搬部材、 １２ａ：第１部分、 １２ｂ：第２部分、 １３：固定具、 １３ａ：板部材、 １３ｂ：締結具、 １５：検出器、 １５ａ：素子アレイ、 １５ｂ：検出素子、 １５ｈ：筐体、 ２０：ロボット、 ２１：マニピュレータ、 ２２：制御装置、 ２５：撮像装置、 ３０：交換装置、 ３１：解除ユニット、 ３１ａ：バー、 ３１ｇ：ガイド、 ３１ｘ：駆動部、 ３１ｙ：駆動部、 ３２：押出ユニット、 ３２ａ：バー、 ３２ｂ：押出部、 ３２ｘ：駆動部、 ３２ｚ：駆動部、 ３３：搬送ユニット、 ３３ａ：保持部、 ３３ｘ：駆動部、 ３３ｚ：駆動部、 ５０：接合体、 ５１：金属部材、 ５１ａ：上面、 ５１ｂ：下面、 ５２：金属部材、 ５３：溶接部、 ５３ａ：上面、 ５３ｂ：下面、 ５４：凝固部、 ９０：処理装置、 ９０ａ：コンピュータ、 ９１：ＣＰＵ、 ９２：ＲＯＭ、 ９３：ＲＡＭ、 ９４：記憶装置、 ９５：入力インタフェース、 ９５ａ：入力装置、 ９６：出力インタフェース、 ９６ａ：出力装置、 ９７：通信インタフェース、 ９７ａ：サーバ、 ９８：システムバス、 ２２３：伝搬部、 Ｃ１：第１接触面、 Ｃ２：第２接触面、 Ｄ：距離、 Ｅ１：第１端部、 Ｅ２：第２端部、 Ｆ：異物、 Ｈ：孔、 Ｏ：対象、 Ｐｅ：ピーク、 Ｐｅ１０～Ｐｅ１４：ピーク、 ＲＷ：反射波、 Ｒａ：範囲、 Ｓ：スリット、 Ｓ１：第１面、 Ｓ２：第２面、 Ｓ３：第３面、 Ｓ４：第４面、 Ｔ１～Ｔ４：厚さ、 Ｔｈ：閾値、 ＵＳ：超音波

Claims (21)

1. 超音波を送信して反射波を検出する複数の検出素子を含む検出器と、
   前記検出器に取り付けられ、前記超音波が伝搬する第１伝搬部材と、
   前記超音波が伝搬し且つ前記第１伝搬部材よりも軟らかい第２伝搬部材を、着脱可能に前記第１伝搬部材に対して固定する固定具と、
   を備えた検出装置。
2. 前記第２伝搬部材は、
   前記固定具に押さえられる第１部分と、
   前記第１部分に囲まれ、前記第１部分よりも突出し、対象に接触する第２部分と、
   を含む、請求項１記載の検出装置。
3. 前記第２伝搬部材が前記対象に接触した際、前記第２部分は、前記固定具が前記対象に接触するように変形する、請求項２記載の検出装置。
4. 前記固定具は、対象に接触する第１接触面を含み、
   前記第１伝搬部材は、前記第２伝搬部材と接触する第２接触面を含み、
   前記第１接触面は、前記第２接触面に平行である、請求項１～３のいずれか１つに記載の検出装置。
5. 前記検出器は、前記複数の検出素子を収納する筐体を含み、
   前記固定具は、一端が前記筐体に対して固定され且つ他端が前記第１伝搬部材に向けて前記第２伝搬部材を押す押圧部材を含む、請求項１～４のいずれか１つに記載の検出装置。
6. 前記第２伝搬部材の音響インピーダンスは、１．０×１０^５（Ｐａ・ｓ／ｍ）よりも大きく、１．０×１０^８（Ｐａ・ｓ／ｍ）よりも小さい、請求項１～５のいずれか１つに記載の検出装置。
7. 請求項１～６のいずれか１つに記載の検出装置と、
   前記複数の検出素子で検出された前記反射波の強度を示す強度データに基づき、前記第２伝搬部材の異常を判定する処理装置と、
   を備えた、検出システム。
8. 請求項１～６のいずれか１つに記載の検出装置と、
   マニピュレータを含むロボットと、を備え、
   前記検出装置は、前記マニピュレータの先端に設けられる、検出システム。
9. 前記固定具から前記第２伝搬部材を取り外し、別の前記第２伝搬部材を供給する交換装置をさらに備えた請求項７又は８に記載の検出システム。
10. 前記固定具による前記第２伝搬部材の固定を解除する解除ユニットと、
    前記固定具に載置された前記第２伝搬部材を押し出す押出ユニットと、
    前記第２伝搬部材を搬送する搬送ユニットと、
    をさらに備えた、請求項７又は８に記載の検出システム。
11. 超音波を送信して反射波を検出する複数の検出素子を含む検出器、
    前記検出器に取り付けられ、前記超音波が伝搬する第１伝搬部材、及び
    前記第１伝搬部材に取り付けられ、前記超音波が伝搬し、前記第１伝搬部材よりも軟らかい第２伝搬部材、
    を含む検出装置と、
    前記第２伝搬部材を交換する交換装置と、
    を備えた検出システム。
12. 前記複数の検出素子で検出された前記反射波の強度を示す強度データに基づき、前記第２伝搬部材の異常を判定する処理装置をさらに備えた、請求項１１記載の検出システム。
13. 前記検出装置は、前記第２伝搬部材を前記第１伝搬部材に対して着脱可能に固定する固定具を含む、請求項１１又は１２に記載の検出システム。
14. 前記固定具による前記第２伝搬部材の固定を解除する解除ユニットと、
    前記固定具に載置された前記第２伝搬部材を押し出す押出ユニットと、
    前記第２伝搬部材を搬送する搬送ユニットと、
    をさらに備えた、請求項１３記載の検出システム。
15. 超音波が伝搬可能なゲル状の伝搬部材であって、
    外周に設けられた第１部分と、前記第１部分に囲まれ、前記第１部分よりも突出し、対象に接触する第２部分と、を含む、伝搬部材。
16. 音響インピーダンスが１．０×１０^５（Ｐａ・ｓ／ｍ）よりも大きく、１．０×１０^８（Ｐａ・ｓ／ｍ）よりも小さい、請求項１５記載の伝搬部材。
17. アスカーゴム硬度計Ｆ型によって測定される硬さが４０よりも大きく６０未満である、請求項１５又は１６記載の伝搬部材。
18. 押圧部材を備えた固定具であって、
    前記押圧部材の一端は、超音波を送受信する検出器に取り付けられ、
    前記押圧部材の他端は、前記検出器に取り付けられた第１伝搬部材に対して第２伝搬部材を着脱可能に固定し、
    前記他端は、前記第２伝搬部材の一部が前記第２伝搬部材の別の一部よりも突出するように、前記第２伝搬部材を押圧する、固定具。
19. 前記押圧部材は、板ばねを含む、請求項１８記載の固定具。
20. コンピュータに、
    超音波を送信して反射波を検出する検出装置から、前記反射波の強度を示す強度データを受信させ、
    強度データに基づき、前記検出装置の先端に設けられた伝搬部材の異常を判定させ、
    前記伝搬部材が異常と判定されたとき、前記伝搬部材を交換させる、
    プログラム。
21. 請求項２０記載のプログラムを記憶した記憶媒体。

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