WO2023182503A1 - 処理システム、処理装置、処理方法、プログラム、及び記憶媒体 - Google Patents

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WO2023182503A1
WO2023182503A1 PCT/JP2023/011865 JP2023011865W WO2023182503A1 WO 2023182503 A1 WO2023182503 A1 WO 2023182503A1 JP 2023011865 W JP2023011865 W JP 2023011865W WO 2023182503 A1 WO2023182503 A1 WO 2023182503A1
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WO
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propagation member
detection device
detector
processing
intensity data
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Application number
PCT/JP2023/011865
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English (en)
French (fr)
Inventor
真拡 齊藤
宏昌 高橋
Original Assignee
株式会社 東芝
東芝インフラシステムズ株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/24—Probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/28—Details, e.g. general constructional or apparatus details providing acoustic coupling, e.g. water

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a processing system, a processing device, a processing method, a program, and a storage medium.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a processing system, a processing device, a processing method, a program, and a storage medium that can improve convenience.
  • the processing system includes a manipulator, a detection device, and a processing device.
  • the detection device is attached to the manipulator.
  • the detection device includes a detector, a first propagation member, and a second propagation member.
  • the detector transmits ultrasonic waves toward a target and detects reflected waves.
  • the first propagation member is attached to the detector, and the ultrasonic wave propagates through the first propagation member.
  • the second propagation member is attached to the first propagation member, allows the ultrasonic waves to propagate therethrough, and is softer than the first propagation member.
  • the processing device receives intensity data indicating the intensity of the reflected wave from the detector, and detects a surface position of the object in the intensity data.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a processing system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the detection device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the tip of the detection device according to the embodiment.
  • FIGS. 4(a) to 4(c) are schematic diagrams for explaining detection results by the detection device according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating three-dimensional detection results obtained by exploration.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a processing method according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram for explaining angle adjustment of the detection device.
  • FIGS. 8(a) to 8(c) are examples of images showing extracted data.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a detection device according to a reference example.
  • FIGS. 10(a) and 10(b) are a perspective view and a bottom view of the second propagation member.
  • FIGS. 11(a) and 11(b) are side views showing the second propagation member.
  • 12(a) and 12(b) are a bottom view and a side view showing a part of the detection device according to the embodiment.
  • FIGS. 13(a) and 13(b) are side views showing the detection device according to the embodiment.
  • FIGS. 14(a) and 14(b) are bottom views showing a part of the detection device according to the embodiment.
  • 15(a) and 15(b) are a side view and a perspective view showing a detection device according to an embodiment.
  • FIGS. 16(a) and 16(b) are side views showing the tip of the detection device according to the embodiment.
  • FIG. 17 is a flowchart showing a processing method according to the first modification of the embodiment.
  • FIG. 18 is a flowchart showing a processing method according to a second modified example of the embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing an example using the processing system according to the embodiment.
  • FIG. 20 is a schematic diagram showing the hardware configuration.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a processing system according to an embodiment.
  • the processing system 1 according to the embodiment includes a robot 10, a detection device 20, and a processing device 90, as shown in FIG.
  • Robot 10 includes a manipulator 11 and a control device 12.
  • the manipulator 11 is, for example, a vertical multi-joint type.
  • the manipulator 11 may be a horizontal multi-joint type or a parallel link type.
  • the manipulator 11 may be a combination of two or more manipulators selected from a vertical multi-joint type, a horizontal multi-joint type, and a parallel link type.
  • Control device 12 controls the operation of manipulator 11 .
  • the control device 12 is a so-called robot controller.
  • the detection device 20 is attached to the tip of the manipulator 11.
  • the control device 12 operates the manipulator 11 to move the detection device 20.
  • the manipulator 11 operates so that the tip of the detection device 20 comes into contact with the object. For example, the position where the tip of the detection device 20 contacts the object is taught in advance.
  • the control device 12 operates the manipulator 11 so that the tip of the detection device 20 is located at the teaching point.
  • the detection device 20 transmits ultrasonic waves toward the target and detects the reflected waves.
  • the object is, for example, a joined body joined by welding. Welding may be laser welding, arc welding, spot resistance welding, or the like.
  • the invention according to the embodiment is particularly suitable for a joined body subjected to spot resistance welding.
  • an imaging device 30 may be further provided at the tip of the manipulator 11.
  • the imaging device 30 images a target and acquires an image.
  • the processing device 90 detects the welded portion of the joined body from the obtained image.
  • the control device 12 may operate the manipulator 11 so that the tip of the detection device 20 comes into contact with the detected weld.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the detection device according to the embodiment.
  • the detection device 20 according to the embodiment includes a first propagation member 21, a second propagation member 22, a fixture 23, and a detector 25, as shown in FIG.
  • the detector 25 includes an element array 25a.
  • Element array 25a includes a plurality of detection elements. Each detection element transmits ultrasound waves. Further, each detection element detects reflected waves of ultrasound waves. Here, the transmission of ultrasonic waves and the detection of reflected waves by the detector 25 are referred to as probing.
  • the side of the element array 25a is surrounded by a housing 25h of the detector 25.
  • the lateral direction is a direction intersecting the ultrasound transmission direction.
  • the first propagation member 21 is attached to the detector 25 (casing 25h).
  • the first propagation member 21 is capable of propagating ultrasonic waves.
  • the first propagation member 21 contacts the detector 25.
  • another member capable of transmitting ultrasonic waves may be provided between the first propagation member 21 and the detector 25.
  • the second propagation member 22 is attached to the first propagation member 21 by a fixture 23.
  • the first propagation member 21 is located between the detector 25 and the second propagation member 22 .
  • the second propagation member 22 is capable of propagating ultrasonic waves. The ultrasonic waves that have propagated through the first propagation member 21 propagate through the second propagation member 22 and are emitted to the outside of the detection device 20 .
  • the fixture 23 can be omitted.
  • the second propagating member 22 may be attached to the first propagating member 21 using an adhesive medium.
  • the first propagation member 21 is solid.
  • the first propagation member 21 has sufficient hardness so that no substantial deformation occurs during operation of the detection device 20. Thereby, damage to the element array 25a can be suppressed.
  • the second propagation member 22 is gel-like and not liquid.
  • the second propagation member 22 is softer than the first propagation member 21. That is, the hardness of the second propagation member 22 is smaller than the hardness of the first propagation member 21. Therefore, the second propagation member 22 deforms more easily than the first propagation member 21.
  • the first propagation member 21 has sufficient flexibility so that it can be deformed according to the surface shape of the object to be inspected when the detection device 20 is operated.
  • the fixture 23 fixes the second propagation member 22 in a state where the second propagation member 22 is in contact with the first propagation member 21.
  • the fixture 23 removably fixes the second propagation member 22 to the first propagation member 21 .
  • the direction from the first propagation member 21 to the second propagation member 22 is defined as the Z direction.
  • One direction intersecting the Z direction is defined as the X direction.
  • One direction intersecting the ZX plane is defined as the Y direction.
  • the X direction, Y direction, and Z direction are orthogonal to each other.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the tip of the detection device according to the embodiment.
  • an element array 25a is provided inside the detector 25, as shown in FIG. 3, a element array 25a is provided.
  • the element array 25a includes a plurality of detection elements 25b.
  • the detection element 25b is, for example, a transducer, and emits ultrasonic waves with a frequency of 1 MHz or more and 100 MHz or less.
  • the plurality of detection elements 25b are arranged along the X direction and the Y direction.
  • FIG. 3 shows how the zygote 50 is probed.
  • a metal member 51 first member
  • a metal member 52 second member
  • the second propagation member 22 that has come into contact with the joined body 50 deforms to follow the shape of the surface of the joined body 50. Thereby, for example, the space between the joined body 50 and the first propagation member 21 is filled with the second propagation member 22.
  • Each detection element 25b transmits ultrasonic waves US toward the bonded body 50.
  • the transmitted ultrasonic wave US propagates toward the joined body 50 through the first propagation member 21 and the second propagation member 22. At least a portion of the ultrasound US is reflected by the bonded body 50. Each detection element 25b receives the reflected wave RW from the bonded body 50.
  • one detection element 25b transmits ultrasonic waves US toward the welding part 53.
  • a portion of the ultrasound US is reflected by the upper surface or lower surface of the bonded body 50.
  • Each of the plurality of detection elements 25b receives (detects) this reflected wave RW.
  • Each detection element 25b sequentially transmits the ultrasonic wave US, and each reflected wave RW is detected by the plurality of detection elements 25b. As a result, a detection result of reflected waves indicating the state near the welded portion 53 is obtained.
  • the processing device 90 controls the element array 25a of the detection device 20.
  • an electrical signal is transmitted from the processing device 90 to each detection element 25b, and an ultrasonic wave is transmitted from each detection element 25b.
  • each detection element 25b outputs an electric signal in response to detection of a reflected wave.
  • the magnitude of the electrical signal corresponds to the intensity of the reflected wave.
  • Each detection element 25b transmits intensity data indicating the intensity of the detected reflected wave to the processing device 90.
  • the processing device 90 executes various processes based on the intensity data.
  • FIGS. 4(a) to 4(c) are schematic diagrams for explaining detection results by the detection device according to the embodiment.
  • a portion of the ultrasonic waves US is reflected by the upper surface 51a of the metal member 51 or the upper surface 53a of the welded part 53, as shown in FIG. 4(a).
  • Another part of the ultrasonic waves US enters the joined body 50 and is reflected by the lower surface 51b of the metal member 51 or the lower surface 53b of the welded portion 53.
  • the positions of the upper surface 51a, the lower surface 51b, the upper surface 53a, and the lower surface 53b in the Z direction are different from each other. That is, the distances in the Z direction between these surfaces and the detection element 25b are different from each other.
  • the detection element 25b detects the reflected waves from these surfaces, the peak of the intensity of the reflected waves is detected. By calculating the time it takes for each peak to be detected after transmitting the ultrasound US, it is possible to find out which surface the ultrasound US is being reflected on.
  • FIGS. 4(b) and 4(c) are graphs illustrating the relationship between the time after transmitting the ultrasonic wave US and the intensity of the reflected wave RW.
  • the intensity of the reflected wave RW is expressed as an absolute value.
  • the graph in FIG. 4B illustrates the detection results of the reflected waves RW from the upper surface 51a and lower surface 51b of the metal member 51 and the lower surface 52b of the metal member 52.
  • the graph in FIG. 4(c) illustrates the detection results of reflected waves RW from the upper surface 53a and lower surface 53b of the welded portion 53.
  • the peak Pe0 is based on the reflected wave RW from the interface between the first propagation member 21 and the second propagation member 22.
  • the peak Pe1 is based on the reflected wave RW from the upper surface 51a.
  • the peak Pe2 is based on the reflected wave RW from the lower surface 51b.
  • the time from the transmission of the ultrasonic wave US until the peak Pe1 and peak Pe2 are detected corresponds to the positions of the upper surface 51a and lower surface 51b of the metal member 51 in the Z direction, respectively.
  • the peak Pe3 is based on the reflected wave RW from the upper surface 53a.
  • the peak Pe4 is based on the reflected wave RW from the lower surface 53b.
  • the time from the transmission of the ultrasonic wave US until the peak Pe3 and peak Pe4 are detected corresponds to the positions of the upper surface 53a and lower surface 53b of the welded portion 53 in the Z direction, respectively.
  • the intensity data includes a plurality of peaks (for example, peaks Pe5 to Pe8) after peaks Pe2 and Pe4. These peaks are based on reflected waves from the lower surface 52b, multiple reflected waves resulting from ultrasonic waves being reflected multiple times between each surface of the bonded body 50, and the like.
  • the intensity of the reflected wave may be expressed in any manner.
  • the reflected wave intensity output from the detection element 25b includes positive values and negative values depending on the phase.
  • Various processes may be performed based on the reflected wave intensity including positive values and negative values.
  • the reflected wave intensity including positive values and negative values may be converted into absolute values.
  • the average value of the reflected wave intensity may be subtracted from the reflected wave intensity at each time.
  • a weighted average value, a weighted moving average value, etc. of the reflected wave intensity may be subtracted from the reflected wave intensity at each time. Even when the results of these processes added to the reflected wave intensity are used, the various processes described in this application can be executed.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating three-dimensional detection results obtained by exploration.
  • each detection element 25b sequentially transmits an ultrasonic wave, and each reflected wave is detected by a plurality of detection elements 25b.
  • 64 8 ⁇ 8 detection elements 25b are provided.
  • the 64 detection elements 25b sequentially transmit ultrasonic waves.
  • One detection element 25b repeatedly detects the reflected wave 64 times.
  • One detection element 25b outputs the detection result of the reflected wave intensity distribution in the Z direction 64 times.
  • the intensity distributions of the 64 reflected waves output from one detection element 25b are summed.
  • the summed intensity distribution becomes the intensity distribution at the coordinates where one detection element 25b is provided in one exploration.
  • FIG. 5 shows the three-dimensional intensity distribution as an image.
  • a portion with high brightness is a portion where the reflected ultrasound wave intensity is relatively high.
  • intensity data can be used to examine the internal structure of an object.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a processing method according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram for explaining angle adjustment of the detection device.
  • the control device 12 operates the manipulator 11 to move the detection device 20 (step S0).
  • the tip of the detection device 20 comes into contact with the target (welded portion 53).
  • the processing device 90 causes the detection device 20 to perform exploration (step S1).
  • the processing device 90 receives intensity data obtained through exploration from the detection device 20 (step S2).
  • the processing device 90 detects the surface position of the target in the intensity data (step S3).
  • the intensity data includes peaks based on reflected waves from each surface.
  • the thickness of the first propagation member 21 does not change when the detection device 20 contacts the target. Therefore, the position of the interface between the first propagation member 21 and the second propagation member 22 in the intensity data is substantially constant.
  • the position of each peak after the peak Pe0 changes depending on the thickness of the second propagation member 22 when it is deformed, the state of the second propagation member 22, and the like. Therefore, in the intensity data, the position of each peak may change.
  • the processing device 90 detects the position of the target surface (upper surface 51a or 53a) in the intensity data.
  • the processing device 90 compares each peak included in the intensity data with a first threshold value set in advance to detect one or more peaks.
  • the processing device 90 detects the peak (first peak) that appears first (at the shallowest position) in the intensity data as the peak Pe0. Further, after the peak Pe0 is detected, the processing device 90 detects a first peak (second peak) having an intensity greater than a preset second threshold value as a reflected wave from the surface of the target.
  • the processing device 90 detects the position (time) at which the first peak after the peak Pe0 is detected as the "surface position" of the target in the Z direction.
  • the first threshold value for detecting the peak Pe0 and the second threshold value for detecting the surface position may be different from each other or may be the same.
  • the processing device 90 extracts a part of the intensity data based on the detected surface position (step S4). For example, the length of the extracted range in the Z direction is set in advance. The processing device 90 uses the detected surface position as the starting point in the Z direction, and sets the end point of the range based on the starting point. The processing device 90 extracts the range from the starting point to the ending point from the intensity data. Alternatively, the range to be extracted may be set according to the peaks included in the intensity data. For example, a range from when a peak corresponding to a surface position is detected to when a preset number of peaks are detected may be extracted from the intensity data. In the X direction and the Y direction, part of the intensity data may or may not be extracted.
  • step S4 among the intensity data shown in FIG. 4, intensity data included in the range Ra1 from the starting point SP to the ending point EP is extracted.
  • a portion of the overall intensity data extracted by the processing device 90 will be referred to as "extracted data.”
  • the processing device 90 can perform various processes using the extracted data. For example, the processing device 90 uses the extracted data to calculate the inclination of the detection device 20 (step S5) and inspect the object (step S8). By extracting a portion of the intensity data, the amount of calculation required for subsequent processing can be reduced, and each process can be executed faster.
  • step S5 the processing device 90 calculates the inclination of the detection device 20 with respect to the target.
  • the inclination is represented by an angle ⁇ x around the X direction and an angle ⁇ y around the Y direction between the direction D1 of the detection device 20 and the normal direction D2 of the surface of the welded part 53.
  • the direction D1 is perpendicular to the arrangement direction of the plurality of detection elements 25b.
  • FIGS. 8(a) to 8(c) are examples of images showing extracted data. The method of calculating the slope will be explained.
  • FIG. 8(a) is an image showing the intensity distribution of reflected waves in the XY plane of extracted data.
  • FIG. 8(b) is an image showing the intensity distribution of reflected waves in the YZ plane of the extracted data.
  • FIG. 8(c) is an image showing the intensity distribution of reflected waves in the XZ plane of the extracted data.
  • the brightness corresponds to the intensity of the reflected wave. That is, the brighter the color of the pixel, the higher the reflected wave intensity at that point.
  • the angle ⁇ x is calculated based on the detection result on the YZ plane, as shown in FIG. 8(b).
  • the angle ⁇ y is calculated based on the detection result on the XZ plane, as shown in FIG. 8(c).
  • the processing device 90 calculates the average of three-dimensional brightness gradients.
  • the processing device 90 uses the average of the gradients around the X direction as the angle ⁇ x.
  • the processing device 90 uses the average of the gradients around the Y direction as the angle ⁇ y.
  • the upper surface 53a and lower surface 53b of the welded portion 53 may be inclined with respect to the upper surface 51a of the metal member 51. This is based on the fact that the welded portion 53 includes a solidified portion 54 and the deformation of the shape during the welding process.
  • the ultrasonic waves US be transmitted along a direction averagely perpendicular to the upper surface 53a and the lower surface 53b.
  • ultrasonic waves are more strongly reflected on the upper surface 53a and the lower surface 53b.
  • the components of reflected waves at the upper surface 53a and the lower surface 53b can be made larger. As a result, for example, the accuracy of inspection can be improved.
  • the processing device 90 determines whether the calculated slope is less than a preset threshold (step S6). If the slope is greater than or equal to the threshold, the processing device 90 transmits the slope to the control device 12.
  • the control device 12 operates the manipulator 11 according to the received tilt to adjust the angle between the object and the detection device 20 (step S7). This reduces the inclination of the detection device 20 with respect to the target.
  • step S0 is executed again. For the subsequent step S3, the surface position detected in the first step S3 can be used. Therefore, detection of the surface position can be omitted.
  • the processing device 90 inspects the object (step S8). Specifically, the processing device 90 determines whether a peak Pe2 exists in the reflected wave intensity distribution in the Z direction at each point in the XY plane. As an example, the processing device 90 detects a peak in a predetermined range in the Z direction in which the peak Pe2 can be detected.
  • the predetermined range is set in advance according to the detected surface position, the thickness of the metal member 51, etc., with reference to the timing at which the ultrasonic wave is transmitted.
  • the predetermined range may be set based on the starting point of the extracted data. In this case, the predetermined range can be set without considering the surface position.
  • range Ra2 is set as the predetermined range.
  • Range Ra2 includes peak Pe2.
  • the range Ra2 is set based on the starting point SP of the range Ra1.
  • the processing device 90 compares the intensity of the peak included in the range Ra2 with a predetermined threshold value. When the peak exceeds the threshold value, the processing device 90 determines that the peak is peak Pe2.
  • the point where the peak Pe2 exists on the XY plane corresponds to the point where the lower surface 51b exists. That is, the presence of peak Pe2 indicates that metal members 51 and 52 are not joined at that point.
  • the processing device 90 determines that the point where the peak Pe2 is detected is not joined.
  • the processing device 90 sequentially determines whether each point in the XY plane is joined.
  • a set of points determined to be joined corresponds to the welded portion 53.
  • the diameter (longer axis or shorter axis) of the welded portion 53 in the XY plane is calculated. The calculated diameter may be compared with a threshold value, and the quality of the welded portion 53 may be inspected.
  • the control device 12 determines whether there are any other detection targets (step S9). That is, the control device 12 determines whether there is a welded portion 53 that has not been inspected yet. If another target exists, step S0 is executed again for that target.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a detection device according to a reference example.
  • the second propagation member 22 is not provided.
  • a liquid couplant 55 is applied to the surface of the object. The couplant 55 facilitates the propagation of ultrasonic waves between the detection device 20 and the target.
  • the second propagation member 22 can be used instead of the couplant liquid.
  • the second propagation member 22 is softer than the first propagation member 21 and can be deformed according to the surface shape of the object when the detection device 20 is operated.
  • the amount of air between the first propagation member 21 and the target can be reduced.
  • a couplant is not required during exploration. The time required for exploration can be shortened, and the convenience of the processing system 1 can be improved.
  • the intensity data obtained by the detection device 20 is subjected to the process of detecting the surface position of the object.
  • the surface position is used to extract a portion of the intensity data.
  • the surface position can also be used to determine whether each point in the XY plane of the bonded body 50 is bonded or not bonded.
  • detection of the surface position in the intensity data can also be omitted.
  • the robot 10 is taught in advance the point to be explored on the object.
  • the robot 10 can set the position and angle of the detection device 20 more accurately than when the work is performed manually.
  • the relationship between the detection device 20 and the surface position of the object is substantially fixed, and the surface position in the intensity data is also determined.
  • detection of the surface position can be omitted.
  • the first propagation member 21 shown in FIG. 9 is brought into contact with the object via the couplant 55, the first propagation member 21 is not substantially deformed, so the positional relationship between the detection device 20 and the surface position of the object is as follows. Determined with more precision.
  • the second propagation member 22 deforms to follow the shape of the object, as shown in FIG.
  • the amount of deformation of the second propagation member 22 is also constant.
  • the shapes of each welded portion 53 are different. For example, each welded portion 53 has a different diameter, depth, etc. Therefore, the amount of deformation of the second propagation member 22 during exploration differs for each welded portion 53.
  • the distance between the first propagation member 21 and the joined body 50 changes.
  • the amount of deformation of the second propagation member 22 increases, and the distance between the first propagation member 21 and the joined body 50 becomes shorter than usual.
  • the surface position in the intensity data also changes.
  • the range of data extracted from the intensity data changes. If data in an inappropriate range is extracted, the accuracy of the calculated slope or the accuracy of the test will decrease.
  • the processing device 90 detects the surface position of the target in the intensity data.
  • the surface position can be appropriately set for each strength data. For example, based on the detected surface location, a portion of the intensity data can be better extracted or a more accurate inspection result can be obtained.
  • the first propagation member 21 and the second propagation member 22 contain resin.
  • the first propagation member 21 includes acrylic.
  • Second propagation member 22 includes segmented polyurethane.
  • the detection device 20 transmits ultrasonic waves to the bonded body and detects the reflected waves.
  • the acoustic impedance of common steel plates used for joining is about 4.5 ⁇ 10 7 (Pa ⁇ s/m).
  • the acoustic impedance of each of the first propagation member 21 and the second propagation member 22 is set to 1.0 ⁇ 10 5 (Pa ⁇ s/m ) and smaller than 1.0 ⁇ 10 8 (Pa ⁇ s/m).
  • Acoustic impedance can be measured according to JIS A1405-1 (ISO 10534-1). Acoustic impedance may be measured according to JIS A 1409 (ISO 354).
  • the Rockwell hardness (M scale) of the first propagation member 21 is preferably greater than 80 and less than 110.
  • Rockwell hardness can be measured according to JIS Z 2245 (ISO 2039-2).
  • the hardness of the second propagation member 22 measured by an Asker rubber hardness meter F type is preferably greater than 40 and less than 60 so that it can be easily deformed according to the surface shape of the object.
  • the fixture 23 includes a plate member 23a and a fastener 23b.
  • the plate member 23a includes a first end E1 and a second end E2.
  • the first end E1 is fastened and fixed to the housing 25h by a fastener 23b.
  • the fastener 23b is, for example, a screw.
  • the plate member 23a extends in the direction from the housing 25h toward the second propagation member 22.
  • a second end E2 opposite to the first end E1 is bent so that the second propagation member 22 is located between the first propagation member 21 and the second end E2.
  • a portion of the second propagation member 22 is sandwiched between the second end E2 and the first propagation member 21.
  • the plate member 23a may be an elastic plate spring. An elastic force is generated in the plate member 23a in a direction that presses the second propagation member 22 toward the first propagation member 21. Furthermore, instead of the plate member 23a, the second propagation member 22 may be pressed down by a linear member such as a hard steel wire.
  • the specific structure of the fixture 23 can be changed as appropriate, as long as one end can be fixed to the housing 25h and the other end has a pressing member that can press the second propagation member 22 toward the first propagation member 21. It is.
  • FIGS. 10(a) and 10(b) are a perspective view and a bottom view of the second propagation member. As shown in FIGS. 10(a) and 10(b), the second propagation member 22 includes a first portion 22a and a second portion 22b.
  • the first portion 22a is located on the outer periphery of the second propagation member 22 and is held down by the fixture 23.
  • the second portion 22b is surrounded by the first portion 22a.
  • the first portion 22a is located around the second portion 22b along the XY plane.
  • the second portion 22b is located at the center of the second propagation member 22.
  • the second portion 22b protrudes more than the first portion 22a in the Z direction.
  • the thickness T2 of the second portion 22b is greater than the thickness T1 of the first portion 22a.
  • the thickness corresponds to the length in the Z direction.
  • FIGS. 11(a) and 11(b) are side views showing the second propagation member.
  • the first portion 22a and the second portion 22b each have a first surface Su1 and a second surface Su2 that intersect with the Z direction.
  • the first portion 22a and the second portion 22b have a common third surface Su3 that intersects with the Z direction.
  • the third surface Su3 is located on the opposite side of the first surface Su1 and the second surface Su2.
  • the first surface Su1, the second surface Su2, and the third surface Su3 are parallel to each other.
  • the position of the first surface Su1 in the Z direction is between the position of the second surface Su2 in the Z direction and the position of the third surface Su3 in the Z direction.
  • the first portion 22a and the second portion 22b may have a third surface Su3 and a fourth surface Su4, respectively, which intersect with the Z direction.
  • the third surface Su3 is located on the opposite side of the first surface Su1.
  • the fourth surface Su4 is located on the opposite side of the second surface Su2.
  • the first surface Su1, the second surface Su2, the third surface Su3, and the fourth surface Su4 are parallel to each other.
  • the position of the first surface Su1 in the Z direction and the position of the fourth surface Su4 in the Z direction are between the position of the second surface Su2 in the Z direction and the position of the third surface Su3 in the Z direction.
  • FIGS. 12(a) and 12(b) are a bottom view and a side view showing a part of the detection device according to the embodiment.
  • FIGS. 13(a) and 13(b) are side views showing the detection device according to the embodiment.
  • the first portion 22a is pressed toward the first propagation member 21 by the fixture 23.
  • the second propagation member 22 is brought into close contact with the first propagation member 21 so that there is no gap between the first propagation member 21 and the second propagation member 22.
  • the first portion 22a is deformed and its thickness becomes smaller.
  • An opening OP is formed in the second end E2 of the plate member 23a.
  • the opening OP is a hole that penetrates the second end E2 in the thickness direction of the second end E2.
  • the thickness direction of the second end E2 is parallel to the Z direction when the second end E2 presses down the second propagation member 22.
  • the fixture 23 fixes the second propagation member 22 so that the second portion 22b protrudes further in the Z direction than the first portion 22a and the second end E2. Specifically, the second portion 22b of the second propagation member 22 is inserted into the opening OP. As a result, when the first portion 22a is pressed against the fixture 23, the second portion 22b is pressed against the fixture 23, as shown in FIGS. 12(b), 13(a), and 13(b). The second end E2 of 23 protrudes toward the Z direction. That is, as shown in FIG. 12(b), the position of the second end E2 in the Z direction is between the position of the second surface Su2 in the Z direction and the position of the third surface Su3 in the Z direction. be.
  • the volume of the second portion 22b protruding from the second end E2 of the fixture 23 can be increased. That is, the volume of the second portion 22b that deforms to follow the surface shape of the object can be increased. This makes it easier to fill the space between the first propagation member 21 and the target with the second propagation member 22.
  • FIGS. 14(a) and 14(b) are bottom views showing a part of the detection device according to the embodiment.
  • the opening OP may have a slit shape extending in one direction.
  • the plate member 23a may be composed of a plurality of wire rods W. An opening OP is formed at a position where the wire W is not provided.
  • the fixture 23 removably fixes the second propagation member 22 to the first propagation member 21 . That is, by using the fixture 23, a state in which the second propagation member 22 is fixed to the first propagation member 21 and a state in which the second propagation member 22 is not fixed to the first propagation member 21 can be established. , can be switched.
  • the plate member 23a can be removed from the housing 25h by loosening the fastener 23b.
  • the second end E2 moves away from the first propagation member 21. That is, the distance between the second end E2 and the first propagation member 21 increases. Thereby, the second propagation member 22 is no longer pressed from the second end E2.
  • the second propagation member 22 is now removable. The second propagation member 22 can be removed and a new, different second propagation member 22 installed.
  • the plate member 23a may be a plate spring.
  • the second end E2 may be moved away from the first propagation member 21 by deforming the plate member 23a. The second end E2 is no longer pressed against the second propagation member 22, and the second propagation member 22 can be removed.
  • FIGS. 16(a) and 16(b) are side views showing the tip of the detection device according to the embodiment.
  • FIG. 16A shows the state before the second propagation member 22 contacts the object O.
  • FIG. 16(b) shows the state after the second propagation member 22 contacts the object O.
  • FIGS. 16(a) and 16(b) when the second portion 22b of the second propagation member 22 comes into contact with the object O, it deforms and collapses. The thickness of the second portion 22b becomes smaller.
  • the second portion 22b deforms so that the fixture 23 also comes into contact with the object O.
  • the fixture 23 is harder than the second propagation member 22 and has sufficient rigidity. Therefore, unlike the second propagation member 22, the fixture 23 does not substantially deform even when it comes into contact with the object O. Furthermore, the first portion 22a, which is already held down by the fixture 23, is also less likely to deform than the second portion 22b.
  • the distance D between the first propagation member 21 and the object O becomes easier to determine. It is possible to suppress variations in the distance D depending on the degree of deformation of the second propagation member 22.
  • the fixture 23 has a first contact surface C1 facing the object O.
  • the first contact surface C1 faces in the Z direction.
  • the second end E2 of the plate member 23a includes the first contact surface C1.
  • the first contact surface C1 is composed of one surface.
  • the first contact surface C1 may be formed by a plurality of lines or a plurality of points.
  • the first propagation member 21 has a second contact surface C2 that contacts the second propagation member 22.
  • the first contact surface C1 is parallel to the second contact surface C2.
  • the first contact surface C1 and the second contact surface C2 are parallel to the X direction and the Y direction, which are directions in which a plurality of detection elements are arranged, which will be described later.
  • the distance D is determined by the thickness T3 of the deformed first portion 22a and the thickness T4 of the second end E2.
  • the distance D can be set to a predetermined value by pressing the detection device 20 toward the object O until the first contact surface C1 comes into surface contact with the object O.
  • variations in the distance D at each point in the XY plane can be reduced. Thereby, it is possible to reduce variations in the reflected wave intensity for each exploration, and also to reduce variations in the reflected wave intensity at each point in the XY plane.
  • parallel is not limited to strict parallelism, and may include, for example, variations in the manufacturing process. There may be an inclination between the first contact surface C1, the second contact surface C2, and the arrangement direction as long as no problem occurs in detection. For example, if the angle between any two of the first contact surface C1, second contact surface C2, and the arrangement direction is greater than -5 degrees and smaller than +5 degrees, the two are substantially parallel. It can be considered as
  • FIG. 17 is a flowchart showing a processing method according to the first modification of the embodiment.
  • Processing method PM1 according to the first modified example shown in FIG. 17 further includes steps S10 and S11 compared to processing method PM.
  • steps S0 to S3 are executed similarly to the processing method PM.
  • the processing device 90 determines whether the surface position is within a predetermined range (step S10).
  • step S11 If the surface position is outside the predetermined range, the control device 12 operates the manipulator 11 to move the detection device 20. Thereby, the position of the detection device 20 is adjusted so that the surface position in the intensity data approaches the predetermined range (step S11). After adjusting the position, step S1 is executed again. If the surface position is within the predetermined range, the processing device 90 uses the surface position to extract part of the intensity data (step S4). Thereafter, steps S5 and subsequent steps are executed similarly to the processing method PM.
  • processing method PM1 According to the processing method PM1 according to the first modification, a more appropriate range can be extracted from the intensity data, similarly to the processing method PM.
  • processing method PM1 requires a longer time than processing method PM because position adjustment and re-examination are executed. From the viewpoint of shortening the required time, processing method PM is preferable to processing method PM1.
  • FIG. 18 is a flowchart showing a processing method according to a second modified example of the embodiment.
  • Processing method PM2 according to the second modified example shown in FIG. 18 further includes steps S20 to S24, compared to processing method PM.
  • steps S0 to S3 are executed similarly to the processing method PM.
  • the processing device 90 stores the surface position (step S20).
  • the control device 12 operates the manipulator 11 to bring the tip of the detection device 20 into contact with the target (step S21).
  • the object that the detection device 20 contacts may be the same as the object that the detection device 20 contacted in step S0, or may be different from the object that the detection device 20 contacted in step S0. If the objects are different between step S0 and step S21, the objects have substantially the same structure. For example, the object that the detection device 20 contacts in step S0 is used as a test piece.
  • the processing device 90 causes the detection device 20 to perform exploration (step S22).
  • the processing device 90 receives the intensity data obtained by the exploration from the detection device 20 (step S23).
  • the processing device 90 refers to the surface position saved in step S20 (step S24).
  • step S4 a portion of the intensity data is extracted using the referenced surface position. That is, in the processing method PM2 according to the second modification, the intensity data used for detecting the surface position is different from the intensity data partially extracted based on the surface position. Thereafter, steps S5 and subsequent steps are executed similarly to the processing method PM.
  • step S9 if another target exists, step S21 is executed again. Alternatively, step S0 may be executed again. Which step to perform can be selected depending on whether or not the structure of the object whose surface position was detected in step S3 is the same as the structure of the object whose exploration is performed in the next step S22. .
  • the surface position of the object to be explored in step S22 can be detected in advance. Therefore, the time from when the search is executed in step S22 to when the extracted data is obtained can be shortened. For example, it is particularly suitable when it is required to shorten the time from exploration to inspection on a mass production line or the like.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing an example using the processing system according to the embodiment.
  • a processing system 1 is used in the production line PL.
  • the production line PL includes a plurality of welding systems 100 in addition to a plurality of processing systems 1.
  • Welding system 100 includes a manipulator 101 and a welding device 102 attached to manipulator 101.
  • the welding system 100 includes a robot controller, a power supply device, etc. (not shown).
  • Each welding system 100 performs spot resistance welding on metal members 51 and 52. Thereby, the joined body 50 is produced.
  • the joined body 50, the metal member 51, and the metal member 52 are, for example, a part of the vehicle body.
  • the plurality of processing systems 1 each inspect the plurality of welds 53 of the joined body 50.
  • the plurality of welding systems 100 include welding systems 100A to 100D.
  • Welding parts 53A1 to 53A3 are formed by the welding system 100A.
  • welding systems 100B to 100D form welding sections 53B1 to 53B3, welding sections 53C1 to 53C3, and welding sections 53D1 to 53D3.
  • the conveyor C transports the joined body 50.
  • Other metal members 51 and 52 are transported to the locations where welding systems 100A to 100D are installed.
  • the joined body 50 is transported to the location where the processing systems 1A to 1D are installed.
  • the plurality of processing systems 1 include processing systems 1A to 1D.
  • the processing system 1A inspects the welds 53A1 to 53A3.
  • the processing systems 1B to 1D inspect the welds 53B1 to 53B3, the welds 53C1 to 53C3, and the welds 53D1 to 53D3.
  • the processing systems 1A to 1D cannot inspect the joined body 50.
  • a plurality of test pieces TP1 to TP4 are arranged adjacent to the processing systems 1A to 1D, respectively.
  • Each test piece has substantially the same structure as the welded portion 53 of the joined body 50.
  • the processing systems 1A to 1D detect the surface positions using the test pieces TP1 to TP4, respectively, while the conveyor C is conveying the bonded body 50, and store the surface positions. That is, steps S0 to S3 and S20 of the processing method PM2 shown in FIG. 18 are performed on test pieces TP1 to TP4 (an example of a target).
  • the processing systems 1A to 1D inspect the bonded body 50 (an example of another target). At this time, the processing systems 1A to 1D extract part of the strength data (separate strength data) obtained from the bonded body 50 using the surface positions detected using the test pieces TP1 to TP4. That is, steps S21 to S24 and S4 to S9 of the processing method PM2 shown in FIG. 18 are executed for each welded portion 53 of the joined body 50.
  • the first operation using the test piece and the second operation on the joined body 50 are performed alternately.
  • the detector 25 transmits ultrasonic waves to the test piece, the detector 25 receives reflected waves, and the processing device 90 detects the surface position.
  • the processing device 90 detects the surface position.
  • the detector 25 transmits an ultrasonic wave to the bonded body 50, the detector 25 receives a reflected wave, and the processing device 90 extracts a portion of the intensity data on the bonded body 50. Ru.
  • the surface position used in the inspection of the bonded body 50 can be detected before the bonded body 50 is inspected by using the period during which the conveyor C is conveying the bonded body 50. Thereby, the time required to inspect the joined body 50 can be shortened. For example, mass productivity of the joined body 50 can be improved.
  • FIG. 20 is a schematic diagram showing the hardware configuration.
  • a computer 90a shown in FIG. 20 can be used as the processing device 90.
  • the computer 90a includes a CPU 91, a ROM 92, a RAM 93, a storage device 94, an input interface 95, an output interface 96, and a communication interface 97.
  • the ROM 92 stores programs that control the operation of the computer 90a.
  • the ROM 92 stores programs necessary for the computer 90a to implement each of the above-described processes.
  • the RAM 93 functions as a storage area in which programs stored in the ROM 92 are expanded.
  • the CPU 91 includes a processing circuit.
  • the CPU 91 uses the RAM 93 as a work memory to execute programs stored in at least one of the ROM 92 and the storage device 94. During execution of the program, the CPU 91 controls each component via the system bus 98 and executes various processes.
  • the storage device 94 stores data necessary for executing the program and data obtained by executing the program.
  • An input interface (I/F) 95 connects the processing device 90 and the input device 95a.
  • the input I/F 95 is, for example, a serial bus interface such as a USB.
  • the CPU 91 can read various data from the input device 95a via the input I/F 95.
  • An output interface (I/F) 96 connects the processing device 90 and the output device 96a.
  • the output I/F 96 is, for example, a video output interface such as a Digital Visual Interface (DVI) or a High-Definition Multimedia Interface (HDMI (registered trademark)).
  • the CPU 91 can transmit data to the output device 96a via the output I/F 96, and can display an image on the output device 96a.
  • a communication interface (I/F) 97 connects a server 97a external to the processing device 90 and the processing device 90.
  • the communication I/F 97 is, for example, a network card such as a LAN card.
  • the CPU 91 can read various data from the server 97a via the communication I/F 97.
  • the storage device 94 includes one or more selected from a Hard Disk Drive (HDD) and a Solid State Drive (SSD).
  • the input device 95a includes one or more selected from a mouse, a keyboard, a microphone (voice input), and a touch pad.
  • the output device 96a includes one or more selected from a monitor, a projector, a printer, and a speaker. A device having the functions of both the input device 95a and the output device 96a, such as a touch panel, may be used.
  • the processing of the various data mentioned above can be performed using programs that can be executed by a computer on magnetic disks (flexible disks, hard disks, etc.), optical disks (CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD ⁇ R). , DVD ⁇ RW, etc.), semiconductor memory, or other non-transitory computer-readable storage medium.
  • magnetic disks flexible disks, hard disks, etc.
  • optical disks CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD ⁇ R). , DVD ⁇ RW, etc.
  • semiconductor memory or other non-transitory computer-readable storage medium.
  • information recorded on a recording medium can be read by a computer (or an embedded system).
  • the recording format storage format
  • a computer reads a program from a recording medium and causes a CPU to execute instructions written in the program based on the program.
  • a program may be acquired (or read) through a network.
  • Embodiments of the invention include the following features.
  • a manipulator a manipulator; A detection device attached to the manipulator, A detector that transmits ultrasonic waves toward a target and detects reflected waves; a first propagation member attached to the detector and through which the ultrasonic wave propagates; a second propagation member attached to the first propagation member, through which the ultrasonic wave propagates, and which is softer than the first propagation member;
  • the detection device comprising; a processing device that receives intensity data indicating the intensity of the reflected wave from the detector and detects a surface position of the object in the intensity data; processing system.
  • the processing system according to supplementary note 1, wherein the processing device extracts a part of the intensity data based on the surface position.
  • the fixture includes a first contact surface facing the object,
  • the first propagation member includes a second contact surface that contacts the second propagation member,
  • the processing system according to appendix 9, wherein the first contact surface is parallel to the second contact surface.
  • the processing device detects, in the intensity data, a first peak that first exceeds a first threshold value and a second peak that first exceeds a second threshold value after the first peak, and detects a second peak that first exceeds a second threshold value after the first peak;
  • the processing system according to any one of Supplementary Notes 1 to 10, wherein a peak position is used as the surface position.
  • a detection device attached to a manipulator A detector that transmits ultrasonic waves toward a target and detects reflected waves; a first propagation member attached to the detector and through which the ultrasonic wave propagates; a second propagation member attached to the first propagation member, through which the ultrasonic wave propagates, and which is softer than the first propagation member; A processing device that receives intensity data indicating the intensity of the reflected wave from the detection device including the detection device, and detects a surface position of the object in the intensity data.
  • (Appendix 13) A detection device attached to a manipulator, A detector that transmits ultrasonic waves toward a target and detects reflected waves; a first propagation member attached to the detector and through which the ultrasonic wave propagates; a second propagation member attached to the first propagation member, through which the ultrasonic wave propagates, and which is softer than the first propagation member; A processing method, comprising: receiving intensity data indicating the intensity of the reflected wave from the detection device including the detecting device, and detecting a surface position of the object in the intensity data.
  • Appendix 14 A program that causes a computer to execute the processing method described in Appendix 13.
  • (Appendix 15) A storage medium storing the program described in Appendix 14.
  • the time required for exploration can be reduced and the surface position in intensity data can be detected. Further, similar effects can be obtained by using a program that causes a computer to execute the processing method.

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Abstract

利便性を向上可能な、処理システム、処理装置、処理方法、プログラム、及び記憶媒体を提供する。実施形態に係る処理システムは、マニピュレータと、検出装置と、処理装置と、備える。前記検出装置は、前記マニピュレータに取り付けられる。前記検出装置は、検出器と、第１伝搬部材と、第２伝搬部材と、を含む。前記検出器は、対象に向けて超音波を送信し、反射波を検出する。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、前記第１伝搬部材に取り付けられ、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。前記処理装置は、前記検出器から前記反射波の強度を示す強度データを受信し、前記強度データにおける前記対象の表面位置を検出する。

Description

処理システム、処理装置、処理方法、プログラム、及び記憶媒体
　本発明の実施形態は、処理システム、処理装置、処理方法、プログラム、及び記憶媒体に関する。
　マニピュレータと、超音波を送受信可能な検出装置と、を備えたシステムがある。このシステムについて、利便性の向上が求められている。
特開２００７－２７８８０９号公報
　本発明が解決しようとする課題は、利便性を向上可能な、処理システム、処理装置、処理方法、プログラム、及び記憶媒体を提供することである。
　実施形態に係る処理システムは、マニピュレータと、検出装置と、処理装置と、備える。前記検出装置は、前記マニピュレータに取り付けられる。前記検出装置は、検出器と、第１伝搬部材と、第２伝搬部材と、を含む。前記検出器は、対象に向けて超音波を送信し、反射波を検出する。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、前記第１伝搬部材に取り付けられ、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。前記処理装置は、前記検出器から前記反射波の強度を示す強度データを受信し、前記強度データにおける前記対象の表面位置を検出する。
図１は、実施形態に係る処理システムを示す模式図である。 図２は、実施形態に係る検出装置を示す斜視図である。 図３は、実施形態に係る検出装置の先端を示す斜視図である。 図４（ａ）～図４（ｃ）は、実施形態に係る検出装置による検出結果を説明するための模式図である。 図５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。 図６は、実施形態に係る処理方法を示すフローチャートである。 図７は、検出装置の角度調整を説明するための模式図である。 図８（ａ）～図８（ｃ）は、抽出データを示す画像の一例である。 図９は、参考例に係る検出装置を示す模式図である。 図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第２伝搬部材を示す斜視図及び底面図である。 図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、第２伝搬部材を示す側面図である。 図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、実施形態に係る検出装置の一部を示す底面図及び側面図である。 図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、実施形態に係る検出装置を示す側面図である。 図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、実施形態に係る検出装置の一部を示す底面図である。 図１５（ａ）及び図１５（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。 図１６（ａ）及び図１６（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１７は、実施形態の第１変形例に係る処理方法を示すフローチャートである。 図１８は、実施形態の第２変形例に係る処理方法を示すフローチャートである。 図１９は、実施形態に係る処理システムを用いた実施例を示す模式図である。 図２０は、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、実施形態に係る処理システムを示す模式図である。
　実施形態に係る処理システム１は、図１に示すように、ロボット１０、検出装置２０、及び処理装置９０を含む。ロボット１０は、マニピュレータ１１及び制御装置１２を含む。
　マニピュレータ１１は、例えば垂直多関節型である。マニピュレータ１１は、水平多関節型又はパラレルリンク型であっても良い。マニピュレータ１１は、垂直多関節型、水平多関節型、及びパラレルリンク型から選択される２つ以上のマニピュレータの組み合わせであっても良い。制御装置１２は、マニピュレータ１１の動作を制御する。制御装置１２は、いわゆるロボットコントローラである。
　検出装置２０は、マニピュレータ１１の先端に取り付けられる。制御装置１２は、マニピュレータ１１を動作させ、検出装置２０を移動させる。マニピュレータ１１は、検出装置２０の先端が対象と接触するように動作する。例えば、検出装置２０の先端が対象と接触する位置が、予め教示される。制御装置１２は、検出装置２０の先端が教示点に位置するように、マニピュレータ１１を動作させる。
　検出装置２０は、対象に向けて超音波を送信し、その反射波を検出する。対象は、例えば、溶接によって接合された接合体である。溶接は、レーザ溶接、アーク溶接、スポット抵抗溶接などである。実施形態に係る発明は、特に、スポット抵抗溶接が施された接合体に好適である。
　図１に示すように、マニピュレータ１１の先端には、撮像装置３０がさらに設けられても良い。撮像装置３０は、対象を撮像し、画像を取得する。処理装置９０は、得られた画像から、接合体の溶接部を検出する。制御装置１２は、検出装置２０の先端が検出された溶接部と接触するように、マニピュレータ１１を動作させても良い。
（検出装置）
　図２は、実施形態に係る検出装置を示す斜視図である。
　実施形態に係る検出装置２０は、図２に示すように、第１伝搬部材２１、第２伝搬部材２２、固定具２３、及び検出器２５を含む。
　検出器２５は、素子アレイ２５ａを含む。素子アレイ２５ａ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２５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２５ａの側方は、検出器２５の筐体２５ｈ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２１は、検出器２５（筐体２５ｈ）に取り付けられる。第１伝搬部材２１は、超音波を伝搬可能である。例えば、第１伝搬部材２１は、検出器２５に接触する。又は、第１伝搬部材２１と検出器２５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２２は、固定具２３によって、第１伝搬部材２１に取り付けられる。第１伝搬部材２１は、検出器２５と第２伝搬部材２２との間に位置する。第２伝搬部材２２は、超音波を伝搬可能である。第１伝搬部材２１を伝搬した超音波は、第２伝搬部材２２を伝搬し、検出装置２０の外部に出射される。
　固定具２３以外により第２伝搬部材２２を第１伝搬部材２１に取り付け可能である場合、固定具２３は省略可能である。例えば、粘着性の媒体により、第２伝搬部材２２が第１伝搬部材２１に取り付けられても良い。
　第１伝搬部材２１は、固体である。第１伝搬部材２１は、検出装置２０の動作時にも実質的な変形が生じないように、十分な硬さを有する。これにより、素子アレイ２５ａの損傷を抑制できる。第２伝搬部材２２は、ゲル状であり、液体では無い。第２伝搬部材２２は、第１伝搬部材２１よりも軟らかい。すなわち、第２伝搬部材２２の硬さは、第１伝搬部材２１の硬さよりも小さい。このため、第２伝搬部材２２は、第１伝搬部材２１に比べて、容易に変形する。第１伝搬部材２１は、検出装置２０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２３は、第２伝搬部材２２が第１伝搬部材２１に接触した状態で、第２伝搬部材２２を固定する。固定具２３は、第２伝搬部材２２を、第１伝搬部材２１に対して着脱可能に固定する。
　ここでは、第１伝搬部材２１から第２伝搬部材２２に向かう方向を、Ｚ方向とする。Ｚ方向と交差する一方向を、Ｘ方向とする。Ｚ－Ｘ面と交差する一方向を、Ｙ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３は、実施形態に係る検出装置の先端を示す斜視図である。
　検出器２５の内部には、図３に示すように、素子アレイ２５ａが設けられる。素子アレイ２５ａは、複数の検出素子２５ｂを含む。検出素子２５ｂ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２５ｂは、Ｘ方向及びＹ方向に沿って配列されている。
　図３は、接合体５０に対して探査を実行するときの様子を示す。接合体５０では、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、スポット抵抗溶接によって接合されている。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（ナゲット）が形成されている。接合体５０に接触した第２伝搬部材２２は、接合体５０の表面の形状に倣って変形する。これにより、例えば、接合体５０と第１伝搬部材２１との間が、第２伝搬部材２２で満たされる。それぞれの検出素子２５ｂは、接合体５０に向けて超音波ＵＳを送信する。送信された超音波ＵＳは、第１伝搬部材２１及び第２伝搬部材２２を通して接合体５０に向けて伝搬する。超音波ＵＳの少なくとも一部は、接合体５０によって反射される。それぞれの検出素子２５ｂは、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３に示すように、１つの検出素子２５ｂ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２５ｂ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２５ｂ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２５ｂ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。
　処理装置９０は、検出装置２０の素子アレイ２５ａ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２５ｂへ電気信号が送信され、それぞれの検出素子２５ｂから超音波が送信される。また、それぞれの検出素子２５ｂ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２５ｂ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４（ａ）～図４（ｃ）は、実施形態に係る検出装置による検出結果を説明するための模式図である。
　検出装置２０から超音波が送信されると、図４（ａ）に示すように、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２５ｂとの間のＺ方向における距離が、互いに異なる。検出素子２５ｂ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４（ｂ）及び図４（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４（ｂ）のグラフは、金属部材５１の上面５１ａ及び下面５１ｂ、金属部材５２の下面５２ｂからの反射波ＲＷの検出結果を例示している。図４（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４（ｂ）及び図４（ｃ）のグラフにおいて、ピークＰｅ０は、第１伝搬部材２１と第２伝搬部材２２との境界面からの反射波ＲＷに基づく。ピークＰｅ１は、上面５１ａからの反射波ＲＷに基づく。ピークＰｅ２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Ｐｅ１及びピークＰｅ２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Ｐｅ３は、上面５３ａからの反射波ＲＷに基づく。ピークＰｅ４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Ｐｅ３及びピークＰｅ４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。
　また、強度データには、ピークＰｅ２及びＰｅ４より後にも、複数のピーク（例えばピークＰｅ５～Ｐｅ８）が含まれる。これらのピークは、下面５２ｂからの反射波や、接合体５０の各面の間で超音波が複数回反射された多重反射波などに基づく。
　なお、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２５ｂ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。
　図５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２５ｂ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２５ｂで検出する。図３に示す具体例では、８×８の６４個の検出素子２５ｂが設けられている。この場合、６４個の検出素子２５ｂが超音波を順次送信する。１つの検出素子２５ｂは、反射波を６４回繰り返し検出する。１つの検出素子２５ｂ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２５ｂ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２５ｂ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２５ｂ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５は、その３次元の強度分布を画像で示すものである。図５において、輝度が高い部分は、超音波の反射波強度が相対的に大きい部分である。
　反射波に含まれる各ピークの強度、各ピークのＺ方向における位置などは、対象の状態に応じて変化する。このため、強度データから、対象についての情報を得ることができる。例えば、強度データは、対象の内部構造の検査に利用可能である。
（処理方法）
　図６は、実施形態に係る処理方法を示すフローチャートである。図７は、検出装置の角度調整を説明するための模式図である。
　図６に示す処理方法ＰＭでは、制御装置１２が、マニピュレータ１１を動作させ、検出装置２０を移動させる（ステップＳ０）。これにより、検出装置２０の先端が、対象（溶接部５３）に接触する。処理装置９０は、検出装置２０に探査を実行させる（ステップＳ１）。処理装置９０は、探査によって得られた強度データを検出装置２０から受信する（ステップＳ２）。処理装置９０は、強度データにおける対象の表面位置を検出する（ステップＳ３）。
　例えば図４に示すように、強度データには、各面からの反射波に基づくピークが含まれる。第１伝搬部材２１の厚さは、検出装置２０の対象への接触等では変化しない。このため、強度データにおける第１伝搬部材２１と第２伝搬部材２２との境界面の位置は、実質的に一定である。一方、ピークＰｅ０より後の各ピークの位置は、第２伝搬部材２２の変形時の厚さ、第２伝搬部材２２の状態などに応じて変化する。このため、強度データにおいて、各ピークの位置が変化しうる。処理装置９０は、強度データにおいて、対象の表面（上面５１ａ又は５３ａ）の位置を検出する。例えば、処理装置９０は、強度データに含まれる各ピークと、予め設定された第１閾値と、を比較して、１つ以上のピークを検出する。処理装置９０は、強度データにおいて、最初（最も浅い位置）に現れたピーク（第１ピーク）を、ピークＰｅ０として検出する。また、処理装置９０は、ピークＰｅ０が検出された後に、予め設定された第２閾値よりも大きな強度を有する最初のピーク（第２ピーク）を、対象の表面からの反射波として検出する。処理装置９０は、ピークＰｅ０の後の最初のピークが検出された位置（時間）を、対象のＺ方向における「表面位置」として検出する。ピークＰｅ０を検出するための第１閾値と、表面位置を検出するための第２閾値と、は互いに異なっても良いし、同じであっても良い。
　処理装置９０は、検出した表面位置に基づき、強度データの一部を抽出する（ステップＳ４）。例えば、抽出される範囲のＺ方向における長さが、予め設定される。処理装置９０は、検出した表面位置をＺ方向における起点とし、起点に基づいて範囲の終点を設定する。処理装置９０は、起点から終点までの範囲を強度データから抽出する。又は、抽出される範囲は、強度データに含まれるピークに応じて設定されても良い。例えば、表面位置に対応するピークが検出されてから、予め設定された数のピークが検出されるまでの範囲が、強度データから抽出されても良い。Ｘ方向及びＹ方向においては、強度データの一部が抽出されても良いし、抽出されなくても良い。
　一例として、ステップＳ４により、図４に示す強度データのうち、起点ＳＰから終点ＥＰまでの範囲Ｒａ１に含まれる強度データが抽出される。以降では、処理装置９０によって抽出された、全体の強度データの一部を「抽出データ」と呼ぶ。処理装置９０は、抽出データを用いて、種々の処理を実行可能である。例えば、処理装置９０は、抽出データを用いて、検出装置２０の傾き算出（ステップＳ５）と、対象の検査（ステップＳ８）と、を実行する。強度データの一部を抽出することで、後の処理に必要な計算量を低減でき、各処理をより高速に実行できる。
　ステップＳ５において、処理装置９０は、対象に対する検出装置２０の傾きを算出する。傾きは、図７に示すように、検出装置２０の方向Ｄ１と、溶接部５３表面の法線方向Ｄ２と、の間のＸ方向まわりの角度θｘ及びＹ方向まわりの角度θｙによって表される。方向Ｄ１は、複数の検出素子２５ｂの配列方向に対して垂直である。
　図８（ａ）～図８（ｃ）は、抽出データを示す画像の一例である。
　傾きの算出方法について説明する。図８（ａ）は、抽出データのＸ－Ｙ面における反射波の強度分布を示す画像である。図８（ｂ）は、抽出データのＹ－Ｚ面における反射波の強度分布を示す画像である。図８（ｃ）は、抽出データのＸ－Ｚ面における反射波の強度分布を示す画像である。図８（ａ）～図８（ｃ）の各画像において、輝度は、反射波の強度に対応する。すなわち、画素の色が明るいほど、その点における反射波強度が高いことを示している。
　角度θｘは、図８（ｂ）に示したように、Ｙ－Ｚ面での検出結果に基づいて算出される。角度θｙは、図８（ｃ）に示したように、Ｘ－Ｚ面での検出結果に基づいて算出される。具体的には、処理装置９０は、３次元の輝度勾配の平均を算出する。処理装置９０は、Ｘ方向まわりの勾配の平均を角度θｘとして用いる。処理装置９０は、Ｙ方向まわりの勾配の平均を角度θｙとして用いる。
　溶接部５３の上面５３ａ及び下面５３ｂは、金属部材５１の上面５１ａに対して傾斜していることがある。これは、溶接部５３が凝固部５４を含むことや、溶接の過程における形状の変形などに基づく。この場合、上面５３ａ及び下面５３ｂに対して平均的に垂直な方向に沿って超音波ＵＳが送信されることが望ましい。これにより、上面５３ａ及び下面５３ｂで、超音波がより強く反射される。強度データにおいて、上面５３ａ及び下面５３ｂでの反射波の成分をより大きくできる。この結果、例えば、検査の精度を向上させることができる。
　処理装置９０は、算出された傾きが予め設定された閾値未満か判断する（ステップＳ６）。傾きが閾値以上である場合、処理装置９０は、傾きを制御装置１２に送信する。制御装置１２は、受信した傾きに応じてマニピュレータ１１を動作させ、対象と検出装置２０との間の角度を調整する（ステップＳ７）。これにより、対象に対する検出装置２０の傾きが小さくなる。角度の調整後、ステップＳ０が再度実行される。その後のステップＳ３については、１回目のステップＳ３で検出された表面位置を利用できる。このため、表面位置の検出は省略可能である。
　傾きが閾値未満である場合、処理装置９０は、対象を検査する（ステップＳ８）。具体的には、処理装置９０は、Ｘ－Ｙ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Ｐｅ２が存在するか判定する。一例として、処理装置９０は、ピークＰｅ２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。当該所定範囲は、超音波が送信されたタイミングを基準として、検出された表面位置、金属部材５１の厚みなどに応じて予め設定される。当該所定範囲は、抽出データの起点を基準として設定されても良い。この場合、当該所定範囲は、表面位置を考慮せずに設定できる。
　例えば、図４に示す強度データのうち、範囲Ｒａ２が所定範囲として設定される。範囲Ｒａ２には、ピークＰｅ２が含まれる。範囲Ｒａ２は、範囲Ｒａ１の起点ＳＰを基準として設定される。処理装置９０は、範囲Ｒａ２に含まれるピークの強度を、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Ｐｅ２であると判定する。Ｘ－Ｙ面においてピークＰｅ２が存在する点は、下面５１ｂが存在する点に対応する。すなわち、ピークＰｅ２の存在は、その点で金属部材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Ｐｅ２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、Ｘ－Ｙ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Ｘ－Ｙ面における径（長径又は短径）が算出される。算出された径が閾値と比較され、溶接部５３の良否が検査されても良い。
　制御装置１２は、他に検出の対象が存在するか判断する（ステップＳ９）。すなわち、制御装置１２は、未だ検査されていない溶接部５３が有るか判断する。他の対象が存在する場合、その対象に対して、ステップＳ０が再度実行される。
　ここで、実施形態の利点を説明する。
（第１の利点）
　図９は、参考例に係る検出装置を示す模式図である。
　参考例に係る検出装置２０ａでは、第２伝搬部材２２が設けられていない。第２伝搬部材２２に代えて、対象の表面に、液体のカプラント５５が塗布される。カプラント５５によって、検出装置２０と対象との間で、超音波が伝搬し易くなる。
　カプラントを用いる場合、探査後にカプラント５５を拭き取る必要がある。カプラント５５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５５の拭き取りには、時間を要する。探査に要する時間を短縮するために、カプラント５５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２０では、カプラント液に代えて、第２伝搬部材２２を利用可能である。第２伝搬部材２２は、第１伝搬部材２１よりも軟らかく、検出装置２０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２２が変形し、第１伝搬部材２１と対象との間が第２伝搬部材２２で満たされることで、第１伝搬部材２１と対象との間の空気を少なくできる。第２伝搬部材２２を用いることで、探査の際にカプラントが不要である。探査に要する時間を短縮でき、処理システム１の利便性を向上できる。
（第２の利点）
　検出装置２０によって得られた強度データに対しては、上述したように、対象の表面位置を検出する処理が実行される。表面位置は、強度データの一部を抽出するために用いられる。又は、表面位置は、接合体５０のＸ－Ｙ面内における各点で、接合又は未接合を判定する際にも利用されうる。
　ロボット１０を用いて探査を実行する場合は、強度データにおける表面位置の検出を省略することもできる。例えば、対象において探査される点が、予めロボット１０に教示される。ロボット１０は、人手による作業に比べて、検出装置２０の位置及び角度をより正確に設定できる。検出装置２０と対象の表面位置との関係が実質的に固定され、強度データにおける表面位置も定まる。表面位置を予め設定しておくことで、表面位置の検出を省略できる。特に、カプラント５５を介して図９に示す第１伝搬部材２１を対象と接触させる場合、第１伝搬部材２１は実質的に変形しないため、検出装置２０と対象の表面位置との位置関係は、より精度良く定まる。
　一方、第２伝搬部材２２を用いた場合、図３に示すように、第２伝搬部材２２が対象の形状に倣って変形する。対象の表面の形状が一定である場合、第２伝搬部材２２の変形量も一定となる。しかし、溶接部５３を探査する場合、溶接部５３ごとの形状が異なる。例えば、溶接部５３ごとに、径、深さなどが異なる。このため、溶接部５３ごとに、探査時の第２伝搬部材２２の変形量が異なる。
　第２伝搬部材２２の変形量が異なると、第１伝搬部材２１と接合体５０との間の距離が変化する。例えば、より深い溶接部５３に対して探査を実行する場合、第２伝搬部材２２の変形量が大きくなり、第１伝搬部材２１と接合体５０との間の距離が通常よりも短くなる。この結果、強度データにおける表面位置も変化する。表面位置が変化すると、強度データから抽出されるデータの範囲が変化する。不適切な範囲のデータが抽出されると、算出される傾きの精度が低下したり、又は検査の精度が低下したりする。
　この課題について、実施形態では、処理装置９０が、強度データにおける対象の表面位置を検出する。表面位置を検出することで、第２伝搬部材２２の変形量が溶接部５３ごとに変化する場合でも、それぞれの強度データにおいて表面位置を適切に設定できる。例えば、検出された表面位置に基づいて、より適切に強度データの一部を抽出できる、又は、より正確な検査結果が得られる。
　実施形態によれば、探査に要する時間を短縮でき、且つ強度データにおける表面位置を検出可能な、利便性の良い処理システム及び処理方法を提供できる。
　以下では、検出装置２０について、好ましい具体例を説明する。
　第１伝搬部材２１及び第２伝搬部材２２は、樹脂を含む。具体的な一例として、第１伝搬部材２１は、アクリルを含む。第２伝搬部材２２は、セグメント化ポリウレタンを含む。
　検出装置２０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、４．５×１０７（Ｐａ・ｓ／ｍ）程度である。検出装置２０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２１及び第２伝搬部材２２のそれぞれの音響インピーダンスは、１．０×１０５（Ｐａ・ｓ／ｍ）よりも大きく、１．０×１０８（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２１の変形を抑制するために、第１伝搬部材２１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２２の硬さは、４０よりも大きく６０未満であることが好ましい。
　図２の例では、固定具２３は、板部材２３ａ及び締結具２３ｂを含む。板部材２３ａ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２３ｂによって、筐体２５ｈに締結され、固定されている。締結具２３ｂは、例えばねじである。板部材２３ａは、筐体２５ｈから第２伝搬部材２２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２２が第１伝搬部材２１との間に位置するように屈曲している。第２伝搬部材２２の一部は、第２端部Ｅ２と第１伝搬部材２１とによって挟み込まれる。
　板部材２３ａは、弾性を有する板ばねであっても良い。板部材２３ａには、第２伝搬部材２２を第１伝搬部材２１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２３ａ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２２が押さえ付けられても良い。一端を筐体２５ｈに対して固定でき、他端が第１伝搬部材２１に向けて第２伝搬部材２２を押圧できる押圧部材を備えていれば、固定具２３の具体的な構造は適宜変更可能である。
　図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第２伝搬部材を示す斜視図及び底面図である。
　図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、第２伝搬部材２２は、第１部分２２ａ及び第２部分２２ｂを含む。
　第１部分２２ａは、第２伝搬部材２２の外周に位置し、固定具２３によって押さえられる。第２部分２２ｂは、第１部分２２ａに囲まれている。第１部分２２ａは、Ｘ－Ｙ面に沿って、第２部分２２ｂの周りに位置する。例えば、第２部分２２ｂは、第２伝搬部材２２の中央に位置する。
　第２部分２２ｂは、Ｚ方向に向けて第１部分２２ａよりも突出している。例えば図１０（ａ）に表したように、第２部分２２ｂの厚さＴ２は、第１部分２２ａ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１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、第２伝搬部材を示す側面図である。
　第２伝搬部材２２の具体的な構造の一例を説明する。図１１（ａ）に表したように、第１部分２２ａ及び第２部分２２ｂは、Ｚ方向と交差する第１面Ｓｕ１及び第２面Ｓｕ２をそれぞれ有する。また、第１部分２２ａ及び第２部分２２ｂは、Ｚ方向と交差する共通の第３面Ｓｕ３を有する。第３面Ｓｕ３は、第１面Ｓｕ１及び第２面Ｓｕ２の反対側に位置する。例えば、第１面Ｓｕ１、第２面Ｓｕ２、及び第３面Ｓｕ３は、互いに平行である。第１面Ｓｕ１のＺ方向における位置は、第２面Ｓｕ２のＺ方向における位置と、第３面Ｓｕ３のＺ方向における位置と、の間にある。
　別の一例として、図１１（ｂ）に表したように、第１部分２２ａ及び第２部分２２ｂは、Ｚ方向と交差する第３面Ｓｕ３及び第４面Ｓｕ４をそれぞれ有しても良い。第３面Ｓｕ３は、第１面Ｓｕ１の反対側に位置する。第４面Ｓｕ４は、第２面Ｓｕ２の反対側に位置する。例えば、第１面Ｓｕ１、第２面Ｓｕ２、第３面Ｓｕ３、及び第４面Ｓｕ４は、互いに平行である。第１面Ｓｕ１のＺ方向における位置及び第４面Ｓｕ４のＺ方向における位置は、第２面Ｓｕ２のＺ方向における位置と、第３面Ｓｕ３のＺ方向における位置と、の間にある。
　図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、実施形態に係る検出装置の一部を示す底面図及び側面図である。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、実施形態に係る検出装置を示す側面図である。
　図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に表したように、第１部分２２ａは、固定具２３によって、第１伝搬部材２１に向けて押さえ付けられる。これにより、第２伝搬部材２２は、第１伝搬部材２１と第２伝搬部材２２との間に隙間が無いように、第１伝搬部材２１に密着する。例えば、第１部分２２ａは変形し、その厚みが小さくなる。
　板部材２３ａの第２端部Ｅ２には、開口ＯＰが形成されている。図１２（ａ）及び図１２（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２２を押さえ付けているとき、Ｚ方向に平行である。
　固定具２３は、第２部分２２ｂが第１部分２２ａ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２２を固定する。具体的には、第２伝搬部材２２の第２部分２２ｂは、開口ＯＰに挿入される。これにより、第１部分２２ａが固定具２３に押さえ付けられたとき、第２部分２２ｂは、図１２（ｂ）、図１３（ａ）、及び図１３（ｂ）に表したように、固定具２３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１２（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Ｓｕ２のＺ方向における位置と、第３面Ｓｕ３のＺ方向における位置と、の間にある。
　第２部分２２ｂが第１部分２２ａよりも突出することで、固定具２３の第２端部Ｅ２から突出した第２部分２２ｂ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２２ｂの体積を大きくできる。これにより、第１伝搬部材２１と対象との間が第２伝搬部材２２で満たされ易くなる。
　図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、実施形態に係る検出装置の一部を示す底面図である。
　図１４（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１４（ｂ）に表したように、板部材２３ａ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１５（ａ）及び図１５（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２３は、第２伝搬部材２２を、第１伝搬部材２１に対して着脱可能に固定する。すなわち、固定具２３を用いることで、第２伝搬部材２２が第１伝搬部材２１に対して固定された状態と、第２伝搬部材２２が第１伝搬部材２１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１５（ａ）及び図１５（ｂ）に表したように、締結具２３ｂを緩めることで、板部材２３ａを筐体２５ｈから取り外すことができる。板部材２３ａが筐体２５ｈから取り外されると、第２端部Ｅ２が第１伝搬部材２１から遠ざかる。すなわち、第２端部Ｅ２と第１伝搬部材２１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２２への押さえ付けが無くなる。第２伝搬部材２２が、取り外し可能となる。第２伝搬部材２２を取り外し、新しい別の第２伝搬部材２２を取り付けることができる。
　又は、板部材２３ａは、板ばねであっても良い。この場合、板部材２３ａを変形させることで、第２端部Ｅ２を第１伝搬部材２１から遠ざけても良い。第２端部Ｅ２から第２伝搬部材２２への押さえ付けが無くなり、第２伝搬部材２２が取り外し可能となる。
　図１６（ａ）及び図１６（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１６（ａ）は、第２伝搬部材２２が対象Ｏに接触する前の様子を表す。図１６（ｂ）は、第２伝搬部材２２が対象Ｏに接触した後の様子を表す。図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に表したように、第２伝搬部材２２の第２部分２２ｂは、対象Ｏに接触すると、変形して潰れる。第２部分２２ｂの厚みが、小さくなる。
　第２部分２２ｂは、固定具２３も対象Ｏに接触するように変形する。固定具２３は、第２伝搬部材２２よりも硬く、十分な剛性を有する。このため、固定具２３は、第２伝搬部材２２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２３によって押さえられている第１部分２２ａも、第２部分２２ｂに比べて変形し難い。固定具２３が対象Ｏに接触することで、第１伝搬部材２１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２２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２３は、対象Ｏと対向する第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。第２伝搬部材２２が対象と接触したとき、第１接触面Ｃ１も対象と接触しても良い。例えば、板部材２３ａ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２１は、第２伝搬部材２２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。
　例えば、第２部分２２ｂが対象Ｏに接触して潰れたとき、固定具２３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２２ａ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２０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。
（第１変形例）
　図１７は、実施形態の第１変形例に係る処理方法を示すフローチャートである。
　図１７に示す第１変形例に係る処理方法ＰＭ１は、処理方法ＰＭと比べて、ステップＳ１０及びＳ１１をさらに含む。まず、処理方法ＰＭと同様に、ステップＳ０～Ｓ３が実行される。ステップＳ３で表面位置が検出されると、処理装置９０は、その表面位置が所定範囲内か判断する（ステップＳ１０）。
　表面位置が所定範囲から外れている場合、制御装置１２は、マニピュレータ１１を動作させ、検出装置２０を移動させる。これにより、強度データにおける表面位置が所定範囲に近づくように、検出装置２０の位置が調整される（ステップＳ１１）。位置の調整後、再びステップＳ１が実行される。表面位置が所定範囲内である場合、処理装置９０は、その表面位置を用いて、強度データの一部を抽出する（ステップＳ４）。その後、処理方法ＰＭと同様に、ステップＳ５以降が実行される。
　第１変形例に係る処理方法ＰＭ１によれば、処理方法ＰＭと同様に、強度データからより適切な範囲を抽出できる。ただし、処理方法ＰＭ１では、処理方法ＰＭに比べて、位置調整及び再度の探査が実行されるため、必要な時間が長くなる。必要な時間の短縮の観点からは、処理方法ＰＭが、処理方法ＰＭ１よりも好ましい。
（第２変形例）
　図１８は、実施形態の第２変形例に係る処理方法を示すフローチャートである。
　図１８に示す第２変形例に係る処理方法ＰＭ２は、処理方法ＰＭと比べて、ステップＳ２０～Ｓ２４をさらに含む。まず、処理方法ＰＭと同様に、ステップＳ０～Ｓ３が実行される。ステップＳ３で表面位置が検出されると、処理装置９０は、その表面位置を保存する（ステップＳ２０）。
　制御装置１２は、マニピュレータ１１を動作させ、検出装置２０の先端を対象に接触させる（ステップＳ２１）。このとき、検出装置２０が接触する対象は、ステップＳ０において検出装置２０が接触した対象と同じでも良いし、ステップＳ０において検出装置２０が接触した対象と異なっても良い。ステップＳ０とステップＳ２１との間で対象が異なる場合、それらの対象は、実質的に同じ構造を有する。例えば、ステップＳ０で検出装置２０が接触する対象は、テストピースとして用いられる。
　処理装置９０は、検出装置２０に探査を実行させる（ステップＳ２２）。処理装置９０は、探査によって得られた強度データを検出装置２０から受信する（ステップＳ２３）。処理装置９０は、ステップＳ２０において保存された表面位置を参照する（ステップＳ２４）。ステップＳ４では、参照した表面位置を用いて、強度データの一部が抽出される。すなわち、第２変形例に係る処理方法ＰＭ２では、表面位置の検出に用いられる強度データが、表面位置に基づいて一部が抽出される強度データとは異なる。その後、処理方法ＰＭと同様に、ステップＳ５以降が実行される。
　ステップＳ９において、他の対象が存在する場合、ステップＳ２１が再度実行される。又は、ステップＳ０が再度実行されても良い。いずれのステップを実行するかは、ステップＳ３で表面位置が検出された対象の構造と、次のステップＳ２２で探査が実行される対象の構造と、が同じか否かに応じて選択可能である。
　第２変形例に係る処理方法ＰＭ２によれば、ステップＳ２２で探査される対象について、予め表面位置を検出できる。このため、ステップＳ２２で探査が実行されてから抽出データを得るまでの時間を短くできる。例えば、量産ライン等において、探査から検査までの時間の短縮を求められる場合に、特に好適である。
（実施例）
　図１９は、実施形態に係る処理システムを用いた実施例を示す模式図である。
　図１９に示す実施例では、生産ラインＰＬに、処理システム１が用いられる。生産ラインＰＬは、複数の処理システム１の他、複数の溶接システム１００を含む。溶接システム１００は、マニピュレータ１０１と、マニピュレータ１０１に取り付けられた溶接装置１０２と、を含む。その他、溶接システム１００は、不図示のロボットコントローラ、電源装置等を含む。
　各溶接システム１００は、金属部材５１及び５２に対して、スポット抵抗溶接を実行する。これにより、接合体５０が作製される。接合体５０、金属部材５１、及び金属部材５２は、例えば、車体の一部である。複数の処理システム１が、接合体５０の複数の溶接部５３をそれぞれ検査する。
　例えば、複数の溶接システム１００は、溶接システム１００Ａ～１００Ｄを含む。溶接システム１００Ａにより、溶接部５３Ａ１～５３Ａ３が形成される。同様に、溶接システム１００Ｂ～１００Ｄにより、溶接部５３Ｂ１～５３Ｂ３、溶接部５３Ｃ１～５３Ｃ３、及び溶接部５３Ｄ１～５３Ｄ３が形成される。
　溶接システム１００Ａ～１００Ｄによる１組の金属部材５１と５２への溶接が完了すると、コンベアＣは、接合体５０を搬送する。溶接システム１００Ａ～１００Ｄが設置された場所には、別の金属部材５１と５２が搬送される。処理システム１Ａ～１Ｄが設置された場所には、接合体５０が搬送される。
　複数の処理システム１は、処理システム１Ａ～１Ｄを含む。処理システム１Ａにより、溶接部５３Ａ１～５３Ａ３が検査される。同様に、処理システム１Ｂ～１Ｄにより、溶接部５３Ｂ１～５３Ｂ３、溶接部５３Ｃ１～５３Ｃ３、及び溶接部５３Ｄ１～５３Ｄ３が検査される。
　コンベアＣによって接合体５０が搬送されている期間、処理システム１Ａ～１Ｄは、接合体５０を検査できない。例えば、処理システム１Ａ～１Ｄに隣接して、複数のテストピースＴＰ１～ＴＰ４がそれぞれ配置される。各テストピースは、接合体５０の溶接部５３近傍と実質的に同じ構造を有する。処理システム１Ａ～１Ｄは、コンベアＣが接合体５０を搬送している間、それぞれ、テストピースＴＰ１～ＴＰ４を用いて表面位置を検出し、その表面位置を保存する。すなわち、テストピースＴＰ１～ＴＰ４（対象の一例）に対して、図１８に示す処理方法ＰＭ２のステップＳ０～Ｓ３及びＳ２０が実行される。
　コンベアＣによる接合体５０の搬送が完了すると、処理システム１Ａ～１Ｄは、接合体５０（別の対象の一例）を検査する。このとき、処理システム１Ａ～１Ｄは、テストピースＴＰ１～ＴＰ４を用いて検出した表面位置を利用し、接合体５０から得られた強度データ（別の強度データ）の一部を抽出する。すなわち、接合体５０の各溶接部５３に対して、図１８に示す処理方法ＰＭ２のステップＳ２１～Ｓ２４及びＳ４～Ｓ９が実行される。
　実施例によれば、テストピースを用いた第１動作と、接合体５０に対する第２動作と、が交互に実行される。第１動作では、検出器２５によるテストピースへの超音波の送信と、検出器２５による反射波の受信と、処理装置９０による表面位置の検出と、が実行される。第２動作では、検出器２５による接合体５０への超音波の送信と、検出器２５による反射波の受信と、処理装置９０による接合体５０における強度データの一部の抽出と、が実行される。
　実施例によれば、コンベアＣが接合体５０を搬送している期間を利用して、接合体５０の検査で利用する表面位置を、接合体５０の検査前に検出できる。これにより、接合体５０の検査に必要な時間を短縮できる。例えば、接合体５０の量産性を向上できる。
　図２０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２０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、プロジェクタ、プリンタ、及びスピーカから選択される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。
　本発明の実施形態は、以下の特徴を含む。
（付記１）
　マニピュレータと、
　前記マニピュレータに取り付けられる検出装置であって、
　　対象に向けて超音波を送信し、反射波を検出する検出器と、
　　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、
　　前記第１伝搬部材に取り付けられ、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伝搬部材と、
　を含む、前記検出装置と、
　前記検出器から前記反射波の強度を示す強度データを受信し、前記強度データにおける前記対象の表面位置を検出する処理装置と、
　備えた処理システム。
（付記２）
　前記処理装置は、前記表面位置に基づいて、前記強度データの一部を抽出する、付記１記載の処理システム。
（付記３）
　前記処理装置は、抽出された前記強度データの前記一部を用いて、前記対象に対する前記検出装置の傾きを算出する、付記２記載の処理システム。
（付記４）
　前記対象は、溶接部が形成された接合体であり、
　前記処理装置は、抽出された前記強度データの前記一部を用いて、前記溶接部を検査する、付記２又は３に記載の処理システム。
（付記５）
　前記マニピュレータは、前記表面位置が予め設定された範囲に近づくように、前記検出装置を移動させる、付記１～４のいずれか１つに記載の処理システム。
（付記６）
　前記処理装置は、別の対象からの前記反射波の強度を示す別の強度データを受信し、前記表面位置に基づいて前記別の強度データの一部を抽出する、付記１～５のいずれか１つに記載の処理システム。
（付記７）
　前記別の対象は、溶接部が形成された接合体であり、
　前記処理装置は、抽出された前記別の強度データの前記一部を用いて、前記溶接部を検査する、付記６記載の処理システム。
（付記８）
　前記検出器による前記対象への超音波の送信と、前記検出器による反射波の受信と、前記処理装置による前記表面位置の検出と、を含む第１動作と、
　前記検出器による前記別の対象への超音波の送信と、前記検出器による反射波の受信と、前記処理装置による前記別の強度データの前記一部の抽出と、を含む第２動作と、
　が交互に繰り返される、付記６記載の処理システム。
（付記９）
　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さらに含む、付記１～８のいずれか１つに記載の処理システム。
（付記１０）
　前記固定具は、対象と対向する第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、付記９記載の処理システム。
（付記１１）
　前記処理装置は、前記強度データにおいて、最初に第１閾値を超えた第１ピークと、前記第１ピークの後において最初に第２閾値を超えた第２ピークと、を検出し、前記第２ピークの位置を前記表面位置として用いる、付記１～１０のいずれか１つに記載の処理システム。
（付記１２）
　マニピュレータに取り付けられた検出装置であって、
　　対象に向けて超音波を送信し、反射波を検出する検出器と、
　　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、
　　前記第１伝搬部材に取り付けられ、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伝搬部材と、
　を含む前記検出装置から、前記反射波の強度を示す強度データを受信し、前記強度データにおける前記対象の表面位置を検出する、処理装置。
（付記１３）
　マニピュレータに取り付けられた検出装置であって、
　　対象に向けて超音波を送信し、反射波を検出する検出器と、
　　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、
　　前記第１伝搬部材に取り付けられ、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伝搬部材と、
　を含む前記検出装置から、前記反射波の強度を示す強度データを受信し、前記強度データにおける前記対象の表面位置を検出する、処理方法。
（付記１４）
　付記１３記載の処理方法をコンピュータに実行させるプログラム。
（付記１５）
　付記１４記載のプログラムを記憶した記憶媒体。
　以上で説明した実施形態によれば、利便性の良い処理システム１、処理方法、又は処理装置９０を提供できる。例えば、探査に要する時間を短縮でき、且つ強度データにおける表面位置を検出可能である。また、コンピュータに、当該処理方法を実行させるプログラムを用いることで、同様の効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。

Claims (15)

  1. 　マニピュレータと、
    　前記マニピュレータに取り付けられる検出装置であって、
    　　対象に向けて超音波を送信し、反射波を検出する検出器と、
    　　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、
    　　前記第１伝搬部材に取り付けられ、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伝搬部材と、
    　を含む、前記検出装置と、
    　前記検出器から前記反射波の強度を示す強度データを受信し、前記強度データにおける前記対象の表面位置を検出する処理装置と、
    　備えた処理システム。
  2. 　前記処理装置は、前記表面位置に基づいて、前記強度データの一部を抽出する、請求項１記載の処理システム。
  3. 　前記処理装置は、抽出された前記強度データの前記一部を用いて、前記対象に対する前記検出装置の傾きを算出する、請求項２記載の処理システム。
  4. 　前記対象は、溶接部が形成された接合体であり、
    　前記処理装置は、抽出された前記強度データの前記一部を用いて、前記溶接部を検査する、請求項２記載の処理システム。
  5. 　前記マニピュレータは、前記表面位置が予め設定された範囲に近づくように、前記検出装置を移動させる、請求項１記載の処理システム。
  6. 　前記処理装置は、別の対象からの前記反射波の強度を示す別の強度データを受信し、前記表面位置に基づいて前記別の強度データの一部を抽出する、請求項１記載の処理システム。
  7. 　前記別の対象は、溶接部が形成された接合体であり、
    　前記処理装置は、抽出された前記別の強度データの前記一部を用いて、前記溶接部を検査する、請求項６記載の処理システム。
  8. 　前記検出器による前記対象への超音波の送信と、前記検出器による反射波の受信と、前記処理装置による前記表面位置の検出と、を含む第１動作と、
    　前記検出器による前記別の対象への超音波の送信と、前記検出器による反射波の受信と、前記処理装置による前記別の強度データの前記一部の抽出と、を含む第２動作と、
    　が交互に繰り返される、請求項６記載の処理システム。
  9. 　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さらに含む、請求項１～８のいずれか１つに記載の処理システム。
  10. 　前記固定具は、対象と対向する第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９記載の処理システム。
  11. 　前記処理装置は、前記強度データにおいて、最初に第１閾値を超えた第１ピークと、前記第１ピークの後において最初に第２閾値を超えた第２ピークと、を検出し、前記第２ピークの位置を前記表面位置として用いる、請求項１記載の処理システム。
  12. 　マニピュレータに取り付けられた検出装置であって、
    　　対象に向けて超音波を送信し、反射波を検出する検出器と、
    　　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、
    　　前記第１伝搬部材に取り付けられ、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伝搬部材と、
    　を含む前記検出装置から、前記反射波の強度を示す強度データを受信し、前記強度データにおける前記対象の表面位置を検出する、処理装置。
  13. 　マニピュレータに取り付けられた検出装置であって、
    　　対象に向けて超音波を送信し、反射波を検出する検出器と、
    　　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、
    　　前記第１伝搬部材に取り付けられ、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伝搬部材と、
    　を含む前記検出装置から、前記反射波の強度を示す強度データを受信し、前記強度データにおける前記対象の表面位置を検出する、処理方法。
  14. 　請求項１３記載の処理方法をコンピュータに実行させるプログラム。
  15. 　請求項１４記載のプログラムを記憶した記憶媒体。
     
     
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