(57)【要約】  摩擦圧接時に発生した接合部外周側のバリを切除して得た摩擦圧接部品の接合部の接合状態を簡易迅速に検査することができる接合品質管理装置を提供することを課題とする。  摩擦圧接部品Ａの接合部ａの外周面を撮像する撮像手段３と、撮像手段３で取得された画像データの中から、輝度値が基準輝度値以下である暗色画素を抽出する抽出手段４と、抽出手段４で抽出された暗色画素の個数Ｎを集計する画素数集計手段５と、接合品質が管理基準を満たしているか否かを判定する判定手段６と、を具備する接合品質管理装置である。判定手段６は、暗色画素の個数Ｎが基準画素数Ｎ０以下である場合に管理基準を満たしていると判定し、個数Ｎが基準画素数Ｎ０よりも大きい場合に管理基準を満たしていないと判定する。
2010044473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合部外周側に発生したバリを切除して得た摩擦圧接部品に対して行われる接合品質管理方法であって、
接合部の外周面を撮像する撮像過程と、
前記撮像過程で得られた画像データの中から、輝度値が基準輝度値以下である画素を抽出する暗色画素抽出過程と、
前記暗色画素抽出過程で抽出された画素の個数を集計する画素数集計過程と、
接合品質が管理基準を満たしているか否かを判定する判定過程と、を含み、
前記判定過程では、前記個数が基準画素数以下である場合に前記管理基準を満たしていると判定し、前記個数が前記基準画素数よりも大きい場合に前記管理基準を満たしていないと判定する、ことを特徴とする接合品質管理方法。
【請求項２】
接合部外周側に発生したバリを切除して得た摩擦圧接部品に対して行われる接合品質管理方法であって、
接合部の外周面を撮像する撮像過程と、
前記撮像過程で得られた画像上において前記外周面に現れた凹部を特定する画像処理過程と、
前記凹部として特定された部分の面積を集計する面積集計過程と、
接合品質が管理基準を満たしているか否かを判定する判定過程と、を含み、
前記判定過程では、前記面積の集計値が基準面積以下である場合に前記管理基準を満たしていると判定し、前記面積の集計値が前記基準面積よりも大きい場合に前記管理基準を満たしていないと判定する、ことを特徴とする接合品質管理方法。
【請求項３】
接合部外周側に発生したバリを切除して得た摩擦圧接部品に対して行われる接合品質管理方法であって、
接合部の外周面に現れた凹部の開口面積を集計する面積集計過程と、
接合品質が管理基準を満たしているか否かを判定する判定過程と、を含み、
前記判定過程では、前記開口面積の集計値が基準面積以下である場合に前記管理基準を満たしていると判定し、前記開口面積の集計値が前記基準面積よりも大きい場合に前記管理基準を満たしていないと判定する、ことを特徴とする接合品質管理方法。
【請求項４】
前記摩擦圧接部品の母材を熱処理型アルミニウム合金とし、
接合界面に発生する応力が前記接合界面における破壊応力に達するよりも前に、前記接合界面以外の断面に発生する応力が当該断面における破壊応力に達するように前記接合部の仕上げ外径寸法を設定し、当該仕上げ寸法となるように前記バリを切除した後に、前記撮像過程を行う、ことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか一項に記載の接合品質管理方法。
【請求項５】
接合部外周側に発生したバリを切除して得た摩擦圧接部品の品質を管理するための接合品質管理装置であって、
接合部の外周面を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で取得された画像データの中から、輝度値が基準輝度値以下である画素を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段で抽出された画素の個数を集計する画素数集計手段と、
接合品質が管理基準を満たしているか否かを判定する判定手段と、を具備し、
前記判定手段は、前記個数が基準画素数以下である場合に前記管理基準を満たしていると判定し、前記個数が前記基準画素数よりも大きい場合に前記管理基準を満たしていないと判定する、ことを特徴とする接合品質管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦圧接部品の品質保証に適した接合品質管理方法および接合品質管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アッパリンク、ロアリンク、ラジアスロッドなどサスペンションを構成する棒状部品（以下、「サスペンション部品」という。）には、鉄鋼材料が用いられていたが、車両の軽量化という観点から、近年では、アルミニウム合金材料が用いられることも多い。例えば特許文献１および特許文献２には、アルミニウム合金製のパイプ状部材の両端にアルミニウム合金製のエンド部材を摩擦圧接してなるサスペンション部品が開示されている。【０００３】
摩擦圧接部分の健全さや接合強度を確認するためには、引張試験等を行って破断強度を確認する必要があるが、この手法は、サンプルチェックでしかない。また、摩擦圧接の性質上、接合面の酸化物等はバリとなって排出されることになるが、このバリは内径側にも生じるので、超音波やＸ線による検査も容易ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１５６５６２号公報
【特許文献２】国際公開第２００８／０１０２６５号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
摩擦圧接条件や切削条件は、適切かつ厳密に管理されているので、出荷される摩擦圧接部品の品質は、常に設計条件を満足したものになるが、需要者の安心感をより一層高めるためには、品質保証の手法を多様化しておくことが望まれる。【０００６】
このような観点から、本発明は、摩擦圧接部品の品質保証に適した接合品質管理方法および接合品質管理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者は、接合部外周側に発生したバリを切除した際に現れる凹部（溝状を呈するものを含む。）の開口面積の大きさが、摩擦圧接部品の品質（例えば、摩擦圧接部品の破壊モードや接合界面における破壊強度など）と相関していることを見出し、本願発明を創案するに至った。【０００８】
すなわち、本発明に係る接合品質管理方法は、接合部外周側に発生したバリを切除して得た摩擦圧接部品に対して行われる接合品質管理方法であって、接合部の外周面に現れた凹部の開口面積を集計する面積集計過程と、接合品質が管理基準を満たしているか否かを判定する判定過程と、を含み、前記判定過程では、前記開口面積の集計値が基準面積以下である場合に前記管理基準を満たしていると判定し、前記開口面積の集計値が前記基準面積よりも大きい場合に前記管理基準を満たしていないと判定する、ことを特徴とする。【０００９】
本発明によれば、最終製品に負荷を掛ける引張試験等を実施せずとも、摩擦圧接部品の品質が管理基準を満たしているか否かを判定することができるので、生産された摩擦圧接部品の全数について、その品質を保証することが可能となる。しかも、本発明によれば、接合部の外周面に現れた凹部の開口面積の大きさを基準にしているので、管理基準を満たしているか否かを客観的かつ定量的に判定することができ、したがって、判定者の経験等によって判定結果が左右されるようなこともない。なお、摩擦圧接の接合不良は、摩擦圧接の前に接合面に生じている酸化物等がバリとして接合部分より充分排出されていない場合に生じるが、この場合には、凹部の開口面積が大きくなることが想定される。【００１０】
接合部の外周面に現れた凹部の開口面積を直接計測してもよいが、接合部の外周面を撮像して得た画像を利用して計測してもよい。
すなわち、本発明に係る他の接合品質管理方法は、接合部外周側に発生したバリを切除して得た摩擦圧接部品に対して行われる接合品質管理方法であって、接合部の外周面を撮像する撮像過程と、前記撮像過程で得られた画像上において前記外周面に現れた凹部を特定する画像処理過程と、前記凹部として特定された部分の面積を集計する面積集計過程と、接合品質が管理基準を満たしているか否かを判定する判定過程と、を含み、前記判定過程では、前記面積の集計値が基準面積以下である場合に前記管理基準を満たしていると判定し、前記面積の集計値が前記基準面積よりも大きい場合に前記管理基準を満たしていないと判定する、ことを特徴とする。【００１１】
画像処理を利用すれば、接合部の外周面に現れた凹部を容易に特定することが可能になる。【００１２】
また、本発明に係るさらに他の接合品質管理方法は、接合部外周側に発生したバリを切除して得た摩擦圧接部品に対して行われる接合品質管理方法であって、接合部の外周面を撮像する撮像過程と、前記撮像過程で得られた画像データの中から、輝度値が基準輝度値以下である画素を抽出する暗色画素抽出過程と、前記暗色画素抽出過程で抽出された画素の個数を集計する画素数集計過程と、接合品質が管理基準を満たしているか否かを判定する判定過程と、を含み、前記判定過程では、前記個数が基準画素数以下である場合に前記管理基準を満たしていると判定し、前記個数が前記基準画素数よりも大きい場合に前記管理基準を満たしていないと判定する、ことを特徴とする。【００１３】
この接合品質管理方法は、「凹部を抽画する画素の輝度値（濃度値）が、凹部の周囲の平滑面を抽画する画素の輝度値（濃度値）よりも小さくなる」という性質を利用したものである。この接合品質管理方法によれば、管理基準を満たしているか否かをより一層客観的かつ定量的に判定することが可能になる。なお、画素の濃淡が階調で表現されている場合における「輝度値」は、階調値である。【００１４】
なお、摩擦圧接部品の母材を、熱処理型アルミニウム合金とした場合には、接合界面に発生する応力が当該接合界面における破壊応力に達するよりも前に、前記接合界面以外の断面に発生する応力が当該断面における破壊応力に達するように、接合部の仕上げ外径寸法（接合部外周側のバリを切除した後における接合部の外径寸法）を設定することが望ましい。この場合には、前記仕上げ寸法となるように前記バリを切除した後に、前記撮像過程を行うとよい。このようにすると、接合界面が最弱部にならないことを保証することが可能になる。【００１５】
前記した課題を解決する本発明に係る接合品質管理装置は、接合部外周側に発生したバリを切除して得た摩擦圧接部品の品質を管理するための接合品質管理装置であって、接合部の外周面を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で取得された画像データの中から、輝度値が基準輝度値以下である画素を抽出する抽出手段と、前記抽出手段で抽出された画素の個数を集計する画素数集計手段と、接合品質が管理基準を満たしているか否かを判定する判定手段と、を具備し、前記判定手段は、前記個数が基準画素数以下である場合に前記管理基準を満たしていると判定し、前記個数が前記基準画素数よりも大きい場合に前記管理基準を満たしていないと判定する、ことを特徴とする。【００１６】
本発明に係る接合品質管理装置によれば、最終製品に負荷を掛ける引張試験等を実施せずとも、摩擦圧接部品の品質が管理基準を満たしているか否かを判定することができるので、生産された摩擦圧接部品の全数について、品質を保証することが可能となる。【００１７】
なお、本発明において、凹部の開口面積の集計または画素数の集計は、接合部の全周に亘って測定することが好ましいが、部分的に測定して判断することも可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、摩擦圧接部品の品質を客観的な判定基準で保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）は検査対象である摩擦圧接部品の構成を説明するための断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ部の拡大図である。
【図２】本発明の実施形態に係る接合品質管理装置の構成を説明するための模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る接合品質管理方法の手順を説明するためのフローチャートである。
【図４】（ａ）は撮像手段で撮像した画像の模式図、（ｂ）は（ａ）の画像に対して二値化処理を施して得た二値画像を示す模式図である。
【図５】凹部の開口面積と破断荷重との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２０】
Ａ    摩擦圧接部品
ａ    接合部
ｂ    バリ
ｃ    凹部
３    撮像手段
４    抽出手段
５    画素数集計手段
６    判定手段
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本実施形態に係る接合品質管理方法は、接合部外周側に発生したバリを切除して得た摩擦圧接部品に対して行われる接合品質管理方法である。
【００２２】
以下の実施形態においては、摩擦圧接部品がサスペンション部品の一種であるサスペンションロッドである場合を例示するが、摩擦圧接部品の用途を限定する趣旨ではない。
【００２３】
まず、摩擦圧接部品の構成を簡単に説明する。
図１の（ａ）に示すように、検査対象である摩擦圧接部品Ａは、パイプ状部材Ａ１の両端にエンド部材Ａ２，Ａ２を摩擦圧接してなるものである。パイプ状部材Ａ１およびエンド部材Ａ２は、いずれもアルミニウム合金製の押出形材を加工して得たものである。アルミニウム合金の種類に特に制限はないが、摩擦圧接部品Ａをサスペンション部品として用いる場合には、Ｔ６処理をしたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金（ＪＩＳ規格の６０００系アルミニウム合金であって溶体化処理後に焼入れ処理をし、その後に人工時効処理をしたもの）であることが望ましい。特に、Ｔ６処理をしたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金（ＪＩＳ規格のアルミニウム合金６０６１−Ｔ６）であれば、強度が高く（０．２％耐力が２４５ＭＰａ以上）、耐久性（応力腐食割れ性や耐候性など）も高いので、より一層望ましい。
【００２４】
パイプ状部材Ａ１とエンド部材Ａ２，Ａ２とを相対回転させつつ突き合わせると、摩擦熱によって突合面の周囲の母材が塑性流動化し、両者が摩擦接合されることになる。塑性流動化した母材の一部は、図１の（ｂ）に示すように、接合部ａの内外へ押し出されてバリｂとなる。パイプ状部材Ａ１の端面およびエンド部材Ａ２の端面に存在していた酸化皮膜や付着物などは、バリｂとともに排出されることになるので、適宜な条件で摩擦圧接を行えば、酸化皮膜等の存在しない接合界面Ｊが形成されることになる。
【００２５】
その後、接合部ａの外周側に発生したバリｂを切除し、接合部ａの外周面を平滑に成形すると、摩擦圧接部品Ａが得られる。接合部ａの仕上げ外径寸法（外周側のバリｂを切除した後における接合部ａの外径寸法）は、適宜な大きさに設定することができるが、接合界面Ｊが最弱部にならないことを保証するためには、接合界面Ｊに発生する応力が接合界面Ｊにおける破壊応力に達するよりも前に、接合界面Ｊ以外の断面に発生する応力が当該断面における破壊応力に達するような大きさに設定することが望ましい。
【００２６】
ところで、バリｂの形状は、パイプ状部材Ａ１およびエンド部材Ａ２の製作誤差、摩擦圧接機への設置誤差、摩擦圧接機の作動誤差、気温などによって変化するので、所定の仕上げ外径寸法となるように接合部外側のバリｂを切除すると、バリｂを切除した後の接合部ａの外周面に凹部（溝状を呈するものを含む）ｃが現れる場合がある。なお、本実施形態に係る接合品質管理方法は、凹部ｃの開口面積の大きさ若しくは開口面積の大きさに相関する諸量を利用して、接合品質が管理基準を満たしているか否かを判定するものである。
【００２７】
図２を参照して、上記接合品質管理方法に好適に用いられる本実施形態に係る接合品質管理装置の構成を詳細に説明する。
【００２８】
接合品質管理装置は、部品保持手段１、光源２、撮像手段３、抽出手段４、画素数集計手段５、判定手段６、記憶手段７、表示手段８、スピーカ９などを具備している。
【００２９】
接合品質管理装置のうち、抽出手段４、画素数集計手段５、判定手段６、記憶手段７および表示手段８は、汎用コンピュータによって実現される。この汎用コンピュータは、ＣＰＵ（中央演算処理装置）のほか、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクなどの記憶装置（記憶手段７）、ディスプレイなどの表示装置（表示手段８）、撮像手段３とのデータのやり取りを行うためのインターフェースなどを備えて構成されていて、記憶手段７に記憶された各種プログラムをＣＰＵで実行することで、抽出手段４、画素数集計手段５および判定手段６として機能する。
【００３０】
部品保持手段１は、摩擦圧接部品Ａを中心軸周りに回転させる装置であり、摩擦圧接部品Ａの一端側を保持するチャック１１と、摩擦圧接部品Ａの他端側を摺動回転可能に支持する台座１２と、チャック１１に回転力を付与する動力源１３と、動力源１３を制御する制御部１４とを備えている。動力源１３は、例えば、ステッピングモータやロータリーエンコーダ付きのモータ（サーボモータ）からなる。制御部１４は、動力源１３の出力軸１３ａの回転量や回転速度などに関する情報（例えば、ロータリーエンコーダから出力されたエンコーダ信号など）を取得し、これを汎用コンピュータに出力する。
【００３１】
光源２は、摩擦圧接部品Ａの接合部ａを照らすものであり、本実施形態では、接合部ａの斜め上方に配置されている。光源２の種類に制限はないが、白色蛍光灯や白色ＬＥＤを用いることが望ましい。
【００３２】
撮像手段３は、接合部ａの外周面を撮像するものであり、本実施形態では、左右の接合部ａ，ａのそれぞれの上方に配置されている。撮像手段３は、ＣＣＤリニアイメージセンサやＣＭＯＳリニアイメージセンサなどの撮像素子（一次元イメージセンサ）を具備しており、本実施形態では、白黒の濃淡画像データ（各画素について輝度（明るさ）情報が付与された電気信号）を取得する。取得された画像データは、汎用コンピュータに出力され、記憶手段７に格納される。なお、撮像素子として、エリアイメージセンサを使用しても差し支えないし、カラーの濃淡画像データを取得可能なイメージセンサを使用しても差し支えない。
【００３３】
抽出手段４は、撮像手段３で取得された画像データの中から、輝度値（濃度値）が基準輝度値以下である画素を抽出する機能を具備している。具体的に、抽出手段４は、記憶手段７の中から画像データを読み出す機能、画像データを構成する多数の画素のそれぞれについて、輝度値が基準輝度値以下であるか否かを判定し、基準輝度値以下であると判定された画素を他の画素と区別する機能、判定結果を記憶手段７に書き込む機能などを具備している。
【００３４】
なお、図１の（ｂ）に示す凹部ｃの内部は、凹部ｃの周囲の平滑面に比べて「影」になり易いことから、凹部ｃを抽画する画素は、凹部ｃの周囲の平滑面を抽画する画素よりも暗くなる傾向にある（図４の（ａ）参照）。つまり、凹部ｃを抽画する画素の輝度値（濃度値）は、凹部ｃの周囲の平滑面を抽画する画素の輝度値よりも小さくなる傾向にある。したがって、凹部ｃを抽画する画素を特定するためには、接合部ａの平滑面を抽画する画素の輝度値よりも小さい値に基準輝度値を設定し、基準輝度値以下の輝度値を有する画素を抽出すればよいことになるが、より好適には、バリｂの切削作業において不可避的に発生する微細な溝等が検出されないような値に基準輝度値を設定することが望ましい。
【００３５】
ちなみに、輝度値が基準輝度値以下である画素の色を例えば輝度値（濃度値）がゼロとなる黒色（画素の濃淡が階調で表現されている場合には最小階調値＝０）に置き換えるとともに、輝度値が基準輝度値よりも大きい画素の色を例えば輝度値が最大となる白色（画素の濃淡が階調で表現されている場合には最大階調値）に置き換えた画像データを作成し、これを表示手段８に表示させれば、輝度値が基準輝度値以下である画素の位置を画面上で確認することができる（図４の（ｂ）参照）。
【００３６】
画素数集計手段５は、抽出手段４で抽出された画素（以下、「暗色画素」という。）の個数Ｎを集計するものである。集計結果は、記憶手段７に格納される。
【００３７】
判定手段６は、摩擦圧接部品の接合品質が管理基準を満たしているか否かを判定するものであり、画像データに含まれる暗色画素の個数Ｎが基準画素数Ｎ０以下である場合に管理基準を満たしていると判定し、個数Ｎが基準画素数Ｎ０よりも大きい場合に管理基準を満たしていないと判定する。なお、暗色画素の個数Ｎは、凹部ｃの開口面積の大小と関係しているので、基準画素数Ｎ０を設定することは、凹部ｃの開口面積の許容値（基準面積）を設定することに他ならない。基準画素数Ｎ０（基準面積）は、摩擦圧接部品Ａに要求される性能（破断荷重や美観）等を考慮して適宜設定すればよいが、暗色画素の個数Ｎ（凹部ｃの開口面積の大きさ）と破断荷重等との相関関係については、引張試験や解析等により確認することが望ましい。
【００３８】
なお、本願発明者は、凹部ｃの開口面積の大きさと摩擦圧接部品の品質との関係について試験研究を行い、これらに相関関係があることを見出した（図５参照）。
【００３９】
図５は、凹部ｃの開口面積（接合部ａの全周に亘って測定して得た開口面積）と破断荷重との関係を示すグラフである。このグラフは、サスペンションロッド（摩擦圧接部品）の開口面積および破壊荷重を実測して得たものである。試験に用いたサスペンションロッドは、押出形材（材質：Ｔ６処理をしたJＩＳ規格のアルミニウム合金６０６１）を用いて形成したパイプ状部材Ａ１およびエンド部材Ａ２，Ａ２を摩擦圧接して得たものである（図１の（ａ）参照）。摩擦圧接前におけるパイプ状部材Ａ１の外径およびエンド部材Ａ２の円筒部の外径は、いずれも２５(mm)であり、パイプ状部材Ａ１の肉厚およびエンド部材Ａ２の円筒部の肉厚は、いずれも４．５(mm)である。摩擦圧接後に、接合部ａの仕上げ外径寸法（外周側のバリｂを切除した後における接合部ａの外径寸法）が２６.５（mm）となるようにバリｂを切除し、その後、接合部ａの外周面に現れた凹部ｃの開口面積を全周（１周）に亘って計測するとともに、破断荷重の計測を行った。なお、本試験においては、撮像手段３により取得された画像データに対して画像処理（輝度値が基準輝度値以下である画素の色を黒色に置き換え、輝度値が基準輝度値よりも大きい画素の色を白色に置き換える処理）を行い、黒色部分の面積を計測することで、凹部ｃの開口面積を取得した。破断荷重は、摩擦圧接後に引張試験を行うことで取得した。引張試験では、エンド部材Ａ２，Ａ２を引張試験機のチャックで把持することでサスペンションロッドに引張力を付与し、その何れかの箇所において破断したときの荷重を「破断荷重」とした。図５のグラフ中、白抜き四角形のプロットは接合界面Ｊ（摩擦圧接面）にて破断したことを示しており、塗り潰したダイヤ形のプロットは、接合界面Ｊ以外にて破断したことを示している。なお、図５のグラフにおける開口面積は、破断した側の接合部ａにおける開口面積であり、これを横軸にとってデータをプロットした。
【００４０】
図５のグラフからは、開口面積が０（ゼロ）の場合に破断荷重が最も大きく、開口面積が増加するにつれて破断荷重が徐々に小さくなり、開口面積が或る値を超えると急激に小さくなることが読み取れる。また、開口面積が或る値（図５では約１．８（mm2））を超えると、接合界面Ｊで破断するようになり、接合界面Ｊでの接合不良が破断荷重の低下の原因になることが判った。基準面積（基準画素数Ｎ０）は、図５に示すような傾向を加味したうえで、摩擦圧接部品Ａに要求される破断荷重等が確実に得られるように設定すればよい。例えば破断荷重として８５（ｋＮ）を保証したい場合であれば、縦軸の目盛り８５（ｋＮ）を通る横線（横軸に平行な線分）を引くとともに、この横線とグラフ（近似曲線）との交点を通る縦線（縦軸に平行な線分）を引き、この縦線と横軸との交点における値（図５では１．６７（mm2））以下のいずれかの値を基準面積に設定すればよい。
【００４１】
次に、主に図２および図３を参照して、本実施形態に係る接合品質管理方法を詳細に説明する。
まず、バリｂ（図１の（ｂ）参照）を切除して得た摩擦圧接部品Ａを、動力源１３を停止させた状態の部品保持手段１に保持させる。また、光源２を発光させ、摩擦圧接部品Ａの接合部ａの斜め上方から接合部ａに向けて照明光を照射する。
【００４２】
（撮像過程Ｓ１）  
事前準備が完了したならば、摩擦圧接部品Ａを中心軸周りに回転させつつ、接合部ａの外周面を撮像する。すなわち、制御部１４に繋がる図示せぬ起動スイッチを操作して動力源１３を作動させるとともに、撮像手段３により接合部ａの外周面を撮像する。取得した画像データは、記憶手段７に格納する。撮像を開始するタイミングは、動力源１３の動き（例えば、ステッピングモータを作動させるための指令パルス信号やロータリーエンコーダから出力されるエンコーダ信号）と連動させることが望ましい。撮像を終了するタイミングは、動力源１３の出力軸１３ａが一回転したことを示す信号をトリガーとするとよい。画像データの取得タイミングを動力源１３の動作と同期させれば、画像データのデータ量が必要最小限に抑えられるので、画像処理に要する時間を短縮することが可能になる。
【００４３】
（暗色画素抽出過程Ｓ２）  
撮像過程Ｓ１が終了したならば、記憶手段７に記憶された画像データの中から、輝度値が基準輝度値以下である画素（暗色画素）を抽出する。本実施形態の暗色画素抽出過程Ｓ２では、抽出手段４が、記憶手段７に記憶された画像データを読み出すとともに、画像データを構成する多数の画素のそれぞれについて、輝度値が基準輝度値以下であるか否か（暗色画素であるか否か）を判定し、基準輝度値以下であると判定された画素を抽出する。なお、取得した画像データの全部（すなわち、総ての画素）に対して、暗色画素抽出過程を行ってもよいし、画像データの一部（例えば、接合部ａの外周面と接合界面Ｊとの交差線に沿った帯状領域に対応する画像データ）に対して、暗色画素抽出過程を行ってもよい。
【００４４】
（画素数集計過程Ｓ３）  
続いて、暗色画素抽出過程Ｓ２で抽出された暗色画素の個数Ｎを集計する。本実施形態の画素数集計過程Ｓ３では、画素数集計手段５が、抽出手段４において暗色画素であると判定された画素の個数Ｎを集計し、集計結果を記憶手段７に格納する。
【００４５】
（判定過程Ｓ４）  
そして、画素数集計過程Ｓ３で得た暗色画素の個数Ｎが基準画素数Ｎ０以下である場合には管理基準を満たしていると判定し、個数Ｎが基準画素数Ｎ０よりも大きい場合には管理基準を満たしていないと判定する。本実施形態の判定過程Ｓ４では、判定手段６が、記憶手段７の中から暗色画素の個数Ｎを読み出し、個数Ｎが基準画素数Ｎ０以下であるか否かを判定する。
【００４６】
なお、判定過程Ｓ４において「管理基準を満たしていない（不合格）」と判定された場合には、不合格である旨を表示手段７（図２参照）に表示するか、あるいは、警報音等をスピーカ９から出力するなどして、作業者に対して警告を与える。図示は省略するが、判定過程Ｓ４において「管理基準を満たしている（合格）」と判定された場合に、合格である旨を表示手段７に表示し、あるいは、チャイム音等をスピーカ９から出力するなどしても差し支えない。
【００４７】
以上説明した本実施形態に係る接合品質管理装置および接合品質管理方法によれば、最終製品に負荷を掛ける引張試験等を実施せずとも、摩擦圧接部品Ａの品質が管理基準を満たしているか否かを判定することができるので、生産された摩擦圧接部品Ａの全数について、品質を保証することが可能となる。しかも、本実施形態に係る接合品質管理方法によれば、凹部ｃの開口面積と相関のある暗色画素の個数Ｎを基準にしているので、管理基準を満たしているか否かを客観的かつ定量的に判定することができ、判定者の経験等によって判定結果が左右されるようなこともない。
【００４８】
なお、本実施形態では、暗色画素の個数Ｎを集計することで、管理基準を満たしているか否かを判定することとしたが、このほか、凹部ｃとして特定された部分の面積を集計することで、管理基準を満たしているか否かを判定してもよい。
【００４９】
すなわち、接合部ａの外周面に現れた凹部ｃを、撮像過程で得られた画像上において特定したうえで（画像処理過程）、凹部ａとして特定された部分の面積を集計し（面積集計過程）、面積の集計値Ｍが基準面積Ｍ０以下である場合に管理基準を満たしていると判定し、面積の集計値Ｍが前記基準面積Ｍ０よりも大きい場合に管理基準を満たしていないと判定してもよい。
【００５０】
なお、画像上において凹部ｃを特定するには、例えば、撮像手段３で取得された画像データに対して、基準輝度値を閾値とした二値化処理を行って二値画像データを生成すればよい（図４の（ｂ）参照）。また、凹部ａとして特定された部分の面積の集計値Ｍを得るためには、例えば、二値画像データの中から、輝度値がゼロ（または階調値がゼロ）の画素を抽出し、その総数を面積の集計値Ｍとすればよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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