【事件の表示】
　特許第３２７４４５３号「摩擦撹拌接合における継ぎ手不良検知方法」の請求項１ないし６に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２７４４５３号の請求項１ないし６に係る特許を維持する。
【理　由】
第１　手続の経緯
　本件特許第３２７４４５３号に係る発明は、平成１２年６月５日に特許出願され、平成１４年２月１日にその特許権の設定登録がなされ、その後、林隆義より特許異議の申立てがなされ、取消しの理由が通知され、その指定期間内である平成１５年３月２８日に訂正請求がなされたものである。
　
第２　特許異議の申立ての理由の概要
　異議申立人林隆義は、証拠として甲第１号証（特開平７−２４１６７３号公報）及び甲第２号証（特開平１０−１７５０８９号公報）、甲第３号証（特開２０００−４８１９６号公報）、甲第４号証（特開平１０−７６３６６号公報）、甲第５号証（特開平１１−２７７２５５号公報）を提出し、本件請求項１乃至６にかかる発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであるから、特許を取り消すべき旨主張している。
　
第３　訂正の適否についての判断
　平成１５年３月２８日付けの訂正請求は、願書に添付した明細書を以下、ａ〜ｄのとおり訂正するものである。
１　訂正の内容
（１）　訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１の記載
「【請求項１】摩擦撹拌接合装置の接合工具よりも進行方向前方に設けたＣＣＤカメラで、接合される隙間を常時撮影し、
　摩擦撹拌接合開始点からの前進距離を常時計測し、
　上記ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の幅を演算し、この演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録する、摩擦撹拌接合における継ぎ手不良検知方法。」
を
「【請求項１】摩擦撹拌接合装置の接合工具よりも進行方向前方に設けたＣＣＤカメラで、接合される隙間を常時撮影し、
　摩擦撹拌接合開始点からの前進距離を常時計測し、
　上記ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の幅を演算し、この演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録し、当該記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握する、摩擦撹拌接合における継ぎ手不良検知方法。」
と訂正。
　
（２）　訂正事項ｂ
　特許請求の範囲の請求項３の記載
「【請求項３】摩擦撹拌接合装置の接合工具よりも進行方向前方に設けたＣＣＤカメラで、接合される隙間を常時撮影し、
　摩擦撹拌接合開始点からの前進距離を常時計測し、
　上記ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の中心線の基準線に対する横方向へのずれ量を演算し、当該演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録する、摩擦撹拌接合における継ぎ手不良検知方法。」
を
「【請求項３】摩擦撹拌接合装置の接合工具よりも進行方向前方に設けたＣＣＤカメラで、接合される隙間を常時撮影し、
　摩擦撹拌接合開始点からの前進距離を常時計測し、
　上記ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の中心線の基準線に対する横方向へのずれ量を演算し、当該演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録し、当該記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握する、摩擦撹拌接合における継ぎ手不良検知方法。」
と訂正
　
（３）　訂正事項ｃ
　発明の詳細な説明の段落【０００４】の記載
「【０００４】
　【課題を解決するために講じた手段】
　【解決手段１】
　上記課題を解決するために講じた手段１は次の（イ）（ロ）及び（ハ）によって構成されるものである。
（イ）摩擦撹拌接合装置の接合工具よりも進行方向前方に設けたＣＣＤカメラで、接合される隙間を常時撮影すること、
（ロ）摩擦撹拌接合開始点からの前進距離を常時計測すること、
（ハ）上記ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の幅を演算し、この演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録すること。」
を
「【０００４】
　【課題を解決するために講じた手段】
　【解決手段１】
　上記課題を解決するために講じた手段１は次の（イ）（ロ）（ハ）及び（ニ）によって構成されるものである。
（イ）摩擦撹拌接合装置の接合工具よりも進行方向前方に設けたＣＣＤカメラで、接合される隙間を常時撮影すること、
（ロ）摩擦撹拌接合開始点からの前進距離を常時計測すること、
（ハ）上記ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の幅を演算し、この演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録すること、
（ニ）上記記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握すること。」
と訂正。
　
（４）　訂正事項ｄ
　発明の詳細な説明の段落【０００７】の記載
「【０００７】
　【解決手段２】
　上記課題を解決するために講じた手段１は次の（イ）（ロ）及び（ニ）によって構成されるものである。
（イ）摩擦撹拌接合装置の接合工具よりも進行方向前方に設けたＣＣＤカメラで、接合される隙間を常時撮影すること、
（ロ）摩擦撹拌接合開始点からの前進距離を常時計測すること、
（ニ）上記ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の中心線の基準線に対する横方向へのずれ量を演算し、当該演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録すること。」
を
「【０００７】
　【解決手段２】
　上記課題を解決するために講じた手段１は次の（イ）（ロ）（ハ）及び（ニ）によって構成されるものである。
（イ）摩擦撹拌接合装置の接合工具よりも進行方向前方に設けたＣＣＤカメラで、接合される隙間を常時撮影すること、
（ロ）摩擦撹拌接合開始点からの前進距離を常時計測すること、
（ハ）上記ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の中心線の基準線に対する横方向へのずれ量を演算し、当該演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録すること、
（ニ）上記記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握すること。」
と訂正。
　
２　訂正の目的の適否
　上記訂正事項ａ及びｂは、請求項１及び３において、「記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握する」という構成を直列的に付加したものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。
　また、上記訂正事項ｃ及びｄは、上記訂正された特許請求の範囲に整合させるため、発明の詳細な説明の記載を訂正したものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とするものに該当する。
　
３　新規事項の有無及び実質的な拡張・変更の存否
　上記訂正事項ａ及びｃにおける、「（隙間に関する）記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握する」は、願書に添付した明細書の段落【０００５】に記載されており、上記訂正事項ｂ及びｄにおける、「（ずれ量に関する）記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握する」は、願書に添付した明細書の段落【０００８】に記載されており、いずれも、新規事項の追加には該当しない。また、明らかに実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものでもない。
　
４　むすび
　したがって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項ただし書並びに同条第３項で準用する第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
第４　特許異議の申立てについての判断
１　本件発明
　上記「第３」で示したように上記訂正が認められるから、本件の請求項１乃至６に係る発明（以下、「本件発明」という。）は、上記訂正に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１乃至６に記載された以下のとおりのものである。
「【請求項１】摩擦撹拌接合装置の接合工具よりも進行方向前方に設けたＣＣＤカメラで、接合される隙間を常時撮影し、
　摩擦撹拌接合開始点からの前進距離を常時計測し、
　上記ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の幅を演算し、この演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録し、当該記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握する、摩擦撹拌接合における継ぎ手不良検知方法。
【請求項２】上記隙間面積が基準値よりも大きいとき、隙間異常信号を発信させ、この隙間異常信号が発信される度にこれを上記前進距離とともにメモリに記録する、請求項１の摩擦撹拌接合における継ぎ手不良検知方法。
【請求項３】摩擦撹拌接合装置の接合工具よりも進行方向前方に設けたＣＣＤカメラで、接合される隙間を常時撮影し、
　摩擦撹拌接合開始点からの前進距離を常時計測し、
　上記ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の中心線の基準線に対する横方向へのずれ量を演算し、当該演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録し、当該記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握する、摩擦撹拌接合における継ぎ手不良検知方法。
【請求項４】上記隙間の基準線に対する横方向へのずれ量が基準値よりも大きいとき、隙間異常信号を発信させ、この異常信号が発信される度にこれを上記前進距離とともにメモリに記録する、請求項３の摩擦撹拌接合における継ぎ手不良検知方法。
【請求項５】上記ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の中心線の基準線に対する横方向へのずれ量を演算し、当該演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録する、請求項１の摩擦撹拌接合における継ぎ手不良検知方法。
【請求項６】上記隙間面積の横方向へのずれ量が基準値よりも大きいとき、隙間異常信号を発信させ、この異常信号が発信される度にこれを上記前進距離とともにメモリに記録する、請求項２の摩擦撹拌接合における継ぎ手不良検知方法。」
　
２　証拠の認定
（１）　甲第１号証
　甲第１号証（特開平７−２４１６７３号公報）には、
先行位置で開先形状を先行計測すること、
ＣＣＤカメラで、開先位置をリアルタイムに検出すること、
溶接開始点からの位置つまり前進距離を常時計測していること、
ＣＣＤカメラによって撮像された開先形状を表す画像信号を入力し画像処理を行うこと、
開先幅や開先角度を計算すること、
溶接線方向の位置を検出する走行位置検出器を備えていること、
処理済みデータを溶接トーチ制御装置へと転送処理すること、
溶接トーチ制御装置と溶接データベースとのデータ授受の方法および構成が開示されていると認められる。
　
（２）　甲第２号証
　甲第２号証（特開平１０−１７５０８９号公報）には、
「上記実施例はアーク溶接の場合であったが、摩擦撹拌溶接にも適用できるものである」（段落【００３６】）、
「開先位置を検出するセンサ５０…溶接トーチ５５…を溶接方向の前方から順次設ける。」（【要約】」）、
「センサ５０はレーザ光を開先に照射し、その画像をＣＣＤカメラで撮影し、溶接トーチ５５と開先の位置を常に一定距離に自動追従させるものである。」（段落【００１５】）、
との記載がある。
　
（３）　甲第３号証
　甲第３号証（特開２０００−４８１９６号公報）には、
「溶接状態をリアルタイムで監視・記録する必要があり、溶接状態検出装置により検出装置により、溶接機による溶接部位の溶接状態の溶接情報…などの監視・記録が行われている」（段落【０００３】）、
「前記画像入力手段２は、溶接部位の溶接状況を画像情報として読取るためのものであり、…、例えば、ＣＣＤなどの半導体撮像デバイスや、…公知のＣＣＤカメラ…などを例示することができ」（段落【００１６】）、
「前記メモリ８には、前記画像入力手段２により得られた画像情報および前記溶接状態検出手段３により得られた溶接情報を記録するための領域…画像入力手段２およびデータ記録手段４の操作や制御に係わるプログラムなどが格納された領域などが設けられている」（段落【００２２】）、
「前記メモリ８に、予め溶接データの適正範囲を記憶させておき、前記溶接状態検出手段３により検出された溶接情報（溶接データ）が適正範囲を超えたときに異常と判断して警報を発したり」（段落【００２３】）、
「溶接状況の画像データの一部に溶接データを取り込んで記録されるので、溶接状況と溶接情報とを容易に見比べることができ、その結果、溶接情報の持つ意味を後から容易に分析することができる。」（段落【００５４】）、
との記載がある。
　
（４）　甲第４号証
　甲第４号証（特開平１０−７６３６６号公報）には、
「【従来の技術】従来の溶接位置検出装置としては、例えば特開平３−１９３２７０号公報に記載されているように、投光手段から線状集光光線を被溶接材のアーク点より先行する開先面に対して照射し、その開先面からの反射光を受光手段で検出し、得られた開先面上の画像を解析することにより、実際の溶接に先行して、溶接すべき位置つまり溶接位置を検出するものがある。」（段落【０００２】）、
「しかしながら上記のような従来の溶接位置検出装置では、その基本原理が開先面上での反射光を解析して溶接位置を検出するものであるということから、溶接位置のずれのうち、溶接線と直交する方向のずれに対しては精度良く検出することができるということが推測される」（段落【０００５】）、
「これらの構成または方法によると、被溶接材の溶接線方向ずれを高精度を維持しながら高速に検出して補正する。これらにより、被溶接材が溶接線方向にずれた場合には、その方向のずれ量を高速かつ高精度に検出し、その検出結果に基づいて溶接線方向の位置ずれを適正に補正する。」（段落【００２２】）、
との記載がある。
（５）　甲第５号証
　甲第５号証（特開平１１−２７７２５５号公報）には、
「本発明は、例えば、アルミニウム合金材等の接合に用いる摩擦撹拌接合に関する。」（段落【０００１】）、
「例えば、アルミニウム合金の押出し型材を接合して鉄道車両の側構体を製作する場合など、長尺材を接合する場合には隙間が大きくなりやすいので、接合が困難になる。被接合材が長尺なると、被接合材の接合部の製作精度大きく関係するので、隙間の管理が困難になり、接合が困難になる。」（段落【０００６】）、
との記載がある。
　
３　当審の判断
（１）　請求項１及び３に係る発明について
　本件の請求項１に係る発明と甲第１〜５号証に記載された発明とを比較すると、前者は、「ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の幅を演算し、この演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録し、当該記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握する」という構成を備えているのに対し、後者は、継ぎ手不良発生位置を把握するという構成を備えていない点で相違している。
　また、本件の請求項３に係る発明と甲第１〜５号証に記載された発明とを比較すると、前者は、「ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の中心線の基準線に対する横方向へのずれ量を演算し、当該演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録し、当該記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握する」という構成を備えているのに対し、後者は、継ぎ手不良発生位置を把握するという構成を備えていない点で相違している。
　そして、本件の請求項１及び３に係る発明は、上記両構成に基づいて、「超音波探傷などの内部検査を行うことなしに、上記記録を見るだけＤで摩擦撹拌接合継ぎ手について接合手不良箇所の有無、及び不良箇所の位置を簡単、容易、迅速かつ正確に検知することができる。したがって、補修を要するものと補修を要しないものとの峻別が極めて簡単、容易であり、また、補修を要する箇所の位置を正確、容易に特定することができる。」という、願書に添付された明細書に記載の通りの効果を奏するものと認められる。
　なお、甲第３号証には、「メモリ８に、予め溶接データの適正範囲を記憶させておき、前記溶接状態検出手段３により検出された溶接情報（溶接データ）が適正範囲を超えたときに異常と判断して警報を発したり」（段落【００２３】）との記載がある。
　しかしながら、これは溶接中に警報を発することを目的としたものであり、溶接後の補修が必要な箇所を把握するためのものではない。
　また、「溶接状況の画像データの一部に溶接データを取り込んで記録されるので、溶接状況と溶接情報とを容易に見比べることができ、その結果、溶接情報の持つ意味を後から容易に分析することができる。」（段落【００５４】）という記載から見て、甲第３号証で取得している「溶接状況の画像データ」は、溶接情報を分析するためのものであって、継ぎ手不良発生位置を把握するためのものではないと解される。
　
（３）　むすび
　そうすると、甲第１〜５号証には、本件特許の請求項１，２，５，６に係る発明がそれぞれ必須の構成とする「ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の幅を演算し、この演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録し、当該記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握する」という構成、及び、本件特許の請求項３、４に係る発明がそれぞれ必須の構成とする「ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の中心線の基準線に対する横方向へのずれ量を演算し、当該演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録し、当該記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握する」という構成が記載されておらず、かつ、それらの構成が示唆されているとすることもできない。
　したがって、本件発明は、甲第１〜５号証に記載された発明に基いて、当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　
第４　むすび
　以上のとおりであるから、異議申立人の主張する理由及び証拠によっては、本件特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１５年４月８日（２００３．４．８）
【訂正の要旨】
　特許請求の範囲、及び解決手段の記載について別紙訂正明細書のとおり訂正するものであり、訂正事項は次のとおりである。
　▲１▼特許請求の範囲の請求項１において、「メモリに記録する、摩擦撹拌接合における」とあるのを、「メモリに記録し、当該記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握する、摩擦撹拌接合における」に訂正する。
　▲２▼特許請求の範囲の第３項において、「メモリに記録する、摩擦撹拌接合における」とあるのを、「メモリに記録し、当該記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握する、摩擦撹拌接合における」に訂正する。
　▲３▼発明の詳細な説明の段落「０００４」の記載を次のとおり訂正する。
　【課題を解決するために講じた手段】
　【解決手段１】
　上記課題を解決するために講じた手段１は、次の（イ）（ロ）（ハ）及び（ニ）によって構成されるものである。
（イ）摩擦撹拌接合装置の接合工具よりも進行方向前方に設けたＣＣＤカメラで、接合される隙間を常時撮影すること、
（ロ）摩擦撹拌接合開始点からの前進距離を常時計測すること、
（ハ）上記ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の幅を演算し、この演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録すること、
（ニ）上記記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握すること。
　▲４▼発明の詳細な説明の段落「０００７」の記載を次のとおり訂正する。
　【解決手段２】
　上記課題を解決するために講じた手段１は、次の（イ）（ロ）（ハ）及び（ニ）によって構成されるものである。
（イ）摩擦撹拌接合装置の接合工具よりも進行方向前方に設けたＣＣＤカメラで、接合される隙間を常時撮影すること、
（ロ）摩擦撹拌接合開始点からの前進距離を常時計測すること、
（ハ）上記ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の中心線の基準線に対する横方向へのずれ量を演算し、当該演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録すること、
（ニ）上記記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握すること。
（５４）【発明の名称】
摩擦撹拌接合における継ぎ手不良検知方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】摩擦撹拌接合装置の接合工具よりも進行方向前方に設けたＣＣＤカメラで、接合される隙間を常時撮影し、
　摩擦撹拌接合開始点からの前進距離を常時計測し、
　上記ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の幅を演算し、この演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録
し、当該記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握す
　【請求項２】上記隙間面積が基準値よりも大きいとき、隙間異常信号を発信させ、この隙間異常信号が発信される度にこれを上記前進距離とともにメモリに記録する、請求項１の摩擦撹拌接合における継ぎ手不良検知方法。
　【請求項３】摩擦撹拌接合装置の接合工具よりも進行方向前方に設けたＣＣＤカメラで、接合される隙間を常時撮影し、
　摩擦撹拌接合開始点からの前進距離を常時計測し、
　上記ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の中心線の基準線に対する横方向へのずれ量を演算し、当該演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録
し、当該記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握
　【請求項４】上記隙間の基準線に対する横方向へのずれ量が基準値よりも大きいとき、隙間異常信号を発信させ、この異常信号が発信される度にこれを上記前進距離とともにメモリに記録する、請求項３の摩擦撹拌接合における継ぎ手不良検知方法。
　【請求項５】上記ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の中心線の基準線に対する横方向へのずれ量を演算し、当該演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録する、請求項１の摩擦撹拌接合における継ぎ手不良検知方法。
　【請求項６】上記隙間面積の横方向へのずれ量が基準値よりも大きいとき、隙間異常信号を発信させ、この異常信号が発信される度にこれを上記前進距離とともにメモリに記録する、請求項２の摩擦撹拌接合における継ぎ手不良検知方法。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　この発明は摩擦撹拌接合における接合不良による継ぎ手不良の検知方法に関するものであり、接合部の隙間の増大に起因する継ぎ手不良を接合時に検知し、この検知データに基づいて、継ぎ手補修作業を簡便、迅速に行うことができるものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　アルミ板の接合に摩擦撹拌接合が用いられているが、鉄道車両の床板、側板などに使用されるアルミ型材等の接合継手の長さは極めて長い。他方、板材Ｐの摩擦撹拌接合は、図１、図２に示すようにアルミ板Ｐを支持板４上で突き合わせた状態で行われ、突合せ面及び接合部の上面が工具Ｔのピン１及び工具本体２の肩部３との摩擦熱で加熱軟化され、突合せ面が接合される。接合工具Ｔは硬質金属部材であり、その先端に突設された比較的細いピン１が前進方向の強い抵抗を受けながら高速で回転するものである。
　アルミ板、ダブルスキン型材などは型成形されるために、長尺のものほどその直線性が低下し、これを突き合わせたとき隙間ができてしまう。このため、支持板４上で突き合された板Ｐ，Ｐを万力などで横方向に押し付けて隙間を可及的に小さくしておいて摩擦撹拌接合が行われる。
　また、接合工具が隙間の中心を追跡するように接合工具の位置が制御されるが、接合工具の隙間の中心からのずれも避けられず、このずれの大きさも継ぎ手不良の大きな要因の一つであり、また、この接合工具の中心の上記ずれが隙間の許容限界とも関連することになる。
　他方、摩擦撹拌接合による継ぎ手については、接合不良部があると、この部分がウイークポイントになり、ここから亀裂が入り、この亀裂が成長して継ぎ手破損に至る可能性がある。このため継ぎ手全長について超音波探傷、目視検査などの検査を行って接合不良部を特定しこれを補修するという補修作業が行われる。
　摩擦撹拌接合による継ぎ手不良が発生する要因は一つではないが、隙間が許容値を越えることが主な要因である場合が多い。他方、隙間が許容値を越えると、工具Ｔのピン１による撹拌作用で空気が巻き込まれるなどのために、その部分は内部欠陥、表面欠陥などの接合不良部に必ずなると言える。例えば継ぎ手Ｊの内部に長手方向の微細な空洞（通常「トンネル」と称されるもの。図３（ａ）参照）ができ、あるいは、継ぎ手Ｊの表面に窪み（図３（ｂ）参照）ができるなどである。
　継ぎ手全長を検査して不良部分を特定し、この不良部分を補修するのであるが、その特定に手間がかかる。
　以上のように、継ぎ手の検査結果から接合不良部を特定するのではなしに接合条件から不良箇所を特定できれば、検査コストを大幅に低減することができ、また補修した継ぎ手の信頼度を大きく向上させることができる。
　【０００３】
　【解決しようとする課題】
　そこで、この発明は、摩擦撹拌接合継ぎ手について、接合工程において接合不良部が接合条件から特定されるように、接合不良を発生する接合条件の変化を常時検知し、かつその良否を判別する判別法を工夫することをその課題とするものである。
　【０００４】
　【課題を解決するために講じた手段】
　【解決手段１】
　上記課題を解決するために講じた手段１は次の（イ）（ロ）（ハ）及び（ニ）によって構成されるものである。
（イ）摩擦撹拌接合装置の接合工具よりも進行方向前方に設けたＣＣＤカメラで、接合される隙間を常時撮影すること、
（ロ）摩擦撹拌接合開始点からの前進距離を常時計測すること、
（ハ）上記ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の幅を演算し、この演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録すること、
（ニ）
上記記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握すること。
　【０００５】
　【作用】
　ＣＣＤカメラで撮影された映像を画像処理して撮像中の隙間の面積を測定する。そして、映像中の一定長さ範囲の隙間の面積から、当該隙間の幅を算出する。
　他方、隙間の大きさと接合不良発生との相関関係は、アルミ板の厚さ、接合工具のサイズ、接合工具の回転速度、前進速度（送り速度）など種々の要因によって左右されるので、隙間の接合不良を生じる許容限界幅は、例えばアルミ材の板厚、接合工具のサイズなどの一つの接合条件との関係で一概に決まるものではないが、アルミ板厚、接合工具のサイズ、接合工具の回転速度、前進速度などの他の接合条件を特定した場合の、隙間の大きさと接合不良の発生との相関関係はほぼ一定の関係を示すことを実験的に確認ている。したがって、特定された条件下での、隙間に起因する継ぎ手不良の発生に繋がる許容限界値も実験的に特定されることである。このように実験的に特定された隙間を基準値として設定し、上記のＣＣＤカメラの画像処理による隙間の演算結果を上記基準値と比較することで、隙間に起因する継ぎ手不良の発生を、接合部の超音波探傷などによることなしに把握することができる。また、接合工具よりも進行方向前方に配置したＣＣＤカメラの進行位置は、前進駆動モータのエンコ−ダ等を用いて正確に検出されるから、隙間の演算結果と基準値との比較結果を共にメモリに記録することによって、継ぎ手全長について、隙間異常及びその位置を簡単、容易に把握することができる。
　【０００６】
　【実施態様１】
　この実施態様１は上記解決手段１の実施態様であり、上記隙間面積が基準値よりも大きいとき、そのことを示す異常信号を発信させ、この異常信号が発信される度にこれを上記前進距離とともに記録することである。
　【作用】
　上記の演算結果を基準値と比較して、基準値を越えるときは、隙間異常信号を発信する。他方、接合工具よりも進行方向前方に配置したＣＣＤカメラの進行方向位置は、前進駆動モータのエンコ−ダ等により正確に検出されるから、上記の隙間異常信号が出された時に、ＣＣＤカメラの進行方向位置を読み出し、この進行方向位置とともに隙間異常の情報を逐次メモリに記録する。この記録を基に、隙間異常による継ぎ手不良箇所の有無、継ぎ手不良箇所の位置を簡単、容易、かつ正確、迅速に特定することができる。
　また、異常位置でのみ隙間異常情報を記録するから、記録情報が著しく低減され、その解読を容易、迅速に行うことができる。
　なお、上記の異常情報の記録の仕方は、基準値を越えたことを示す単純なマーク（例えは「１」）で表示するのが最も単純であるが、演算した隙間幅の基準値に対する倍率を数値で記録するものでもよい。
　【０００７】
　【解決手段２】
　上記課題を解決するために講じた手段１は次の（イ）（ロ）（ハ）及び（ニ）によって構成されるものである。
（イ）摩擦撹拌接合装置の接合工具よりも進行方向前方に設けたＣＣＤカメラで、接合される隙間を常時撮影すること、
（ロ）摩擦撹拌接合開始点からの前進距離を常時計測すること、
（ハ）上記ＣＣＤカメラで撮影した隙間映像を画像処理し、画像中の隙間の中心線の基準線に対する横方向へのずれ量を演算し、当該演算値を基準値と比較して、その結果を上記前進距離とともにメモリに記録すること、
（ニ）
上記記録データに基づいて継ぎ手不良発生位置を把握すること。
　【０００８】
　【作用】
　上記隙間の幅が基準値を越えていなくても、接合工具の中心が隙間の中心から大きくずれる（偏心）と継ぎ手不良を生じる。この中心ずれ量と基準値との比較結果を上記前進距離とともにメモリに記録することで、この記録と隙間の基準値との比較結果の記録とで、継ぎ手不良箇所の有無、その位置を判別できるので、これにより継ぎ手不良箇所を一層的確に把握することができる。
　【０００９】
　【実施態様１】
　この実施態様１は上記解決手段２の実施態様であり、上記隙間面積の横方向へのずれ量が基準値よりも大きいとき、そのことを示す異常信号を発信させ、この異常信号が発信される度にこれを上記前進距離とともにメモリに記録することである。
　【作用】
　上記隙間の中心と接合工具の中心との間のずれ量が基準値を越える場合のみに、この偏心異常情報が前進距離とともに記録されるから、記録情報が著しく低減され、その解読を容易、迅速に行うことができる。
　【００１０】
　【実施態様２】
　この実施態様２は上記解決手段１と上記解決手段２を合わせて実施することである。
　【作用】
　解決手段１による隙間異常情報と、解決手段２による隙間異常情報とが、その隙間異常位置とともに合わせてメモリに記録されるから、両隙間異常情報を用いて接合不良の可能性を総合的に判断できるので、接合不良の有無の判別、及び接合不良位置の特定をより正確に行うことができる。
　【００１１】
　【実施態様３】
　解決手段１の上記実施態様１と解決手段２の上記実施態様１とを合わせて実施することである。
　【作用】
　上記実施態様２によるときは、隙間面積と隙間中心のずれとの２つの観点からの隙間異常の有無の情報、及びその位置の情報をメモリ記録することになるので、その記録情報が多大になり、その解読、評価が簡単ではないが、この実施態様３によるときは、上記の両観点からの隙間異常情報の記録数が極端に少なくなるので、その解読、評価を簡単、容易、かつ迅速に行うことができる。
　【００１２】
　【実施の形態】
　次いで図面を参照して実施の形態を説明する。
　この実施の形態は、厚さ４．５ｍｍ、長さ８ｍのアルミ板Ｐ，Ｐを接合するものであり、接合工具のピン１の直径５．０ｍｍ、回転速度１７５０ｒｐｍ、前進速度６００ｍｍ／分で接合するものである。
　摩擦撹拌接合装置のヘッドＨの進行方向前方にＣＣＤカメラ４１を取り付けている。このＣＣＤカメラ４１と接合工具Ｔとの間の水平距離Ｄは２００ｍｍであるが、この距離は、余り小さくしなくても隙間の測定精度には影響ない。
　ヘッドＨは接合されるアルミ板Ｐ，Ｐを突き合わせた開先４２に沿って移動し、ＣＣＤカメラ４１は開先４２を追跡しながら常時これを撮影して映像を取り込む。このときに取り込まれる画像の範囲は図６（２値化画像）に示すとおりであり、進行方向に３ｍｍ、横方向に５ｍｍの範囲である。この画像において隙間４２ａが図示のように現れる。
　ＣＣＤカメラ４１で取り込まれた画像情報は画像処理装置５１に送られて、画像処理装置５１で画像処理（２値化）される。画像処理情報がＣＰＵ５２に送られ、隙間４２ａの面積が積分され、この隙間４２ａの面積から隙間の幅が演算される。この例では上記画像の中心部の進行方向１ｍｍ、横方向２ｍｍの範囲を画像処理し、この画像処理面積４３における隙間４２ａの面積を積分する。この画像処理面積の進行方向長さを１ｍｍにしているので、この範囲での隙間４２ａの面積が例えば１．５ｍｍ２であれば、この間の隙間の平均値は１．５ｍｍである。算出された隙間の幅をメモリから呼び出された基準値を比較して、比較結果をメモリ５４に送信して記録させる。また、このとき、ＣＰＵは前進駆動モータ（サーボモータ）Ｍの回転情報をサーボアンプから呼び出して上記メモリ５４に送信して記録させる。
　また、上記の隙間面積を積分するとともに、この隙間面積の基準線Ｓに対する重心位置を演算し、この中心位置の基準線Ｓからのずれ量（偏心距離）ｂを演算する。そして、この偏心距離ｂをメモリ５３から呼び出した基準値と比較し、その比較結果をメモリ５４に送信して記録させる。
　この実施の形態での隙間についての基準値を１ｍｍに設定し、隙間の中心のずれについての基準値を±１ｍに設定し、これで全長８ｍの摩擦撹拌接合を３回行った。また、隙間が基準値を越えるときだけ隙間異常信号を発信し、そのときの隙間の基準値に対する倍率を記録するようにした。
　なお、上記の基準値は、隙間と工具中心とのずれが±１ｍｍの条件下で、実験的に確認された、継ぎ手不良発生の敷居値の約８０％に設定しているので、開先隙間がこの基準値以下の箇所で隙間異常による継ぎ手不良が生じる可能性は１００％ない基準値である。
　【００１３】
　このケースでは、長さ８ｍの３つの各摩擦撹拌接合継ぎ手について、隙間が基準値を越える開先不良箇所をそれぞれ３ケ所、基準値に若干満たない箇所（基準値の８０％）をそれぞれ３ケ所設けておいて、摩擦撹拌接合を行ったが、その結果、全ての開先不良箇所について、隙間の基準値に対する倍率が記録された。また、この基準値の倍率の実際隙間に対する誤差は±０．２％であり、上記の基準値に若干満たない箇所について、隙間異常情報が発せられることはなかった。
　また、隙間の中心のずれについても同様に試験を行ったが、その精度は開先隙間の幅についての上記結果とほぼ同様であった。
　そして、隙間が基準値を越える全ての箇所について、断面を検査した結果、トンネルが生じている接合部が上記異常箇所９箇所中８箇所、継ぎ手表面に窪みを生じたものが９箇所中１箇所であった。
　以上の結果から、隙間異常による継ぎ手不良箇所は確実に把握されることが明かである。
　【００１４】
　【発明の効果】
　以上述べたとおり、この発明は、接合される板の歪みなどによる隙間を基準値と比較して、隙間が基準値以上である箇所を隙間異常情報の記録から把握するものであるから、超音波探傷などの内部検査を行うことなしに、上記記録を見るだけで摩擦撹拌接合継ぎ手について接合手不良箇所の有無、及び不良箇所の位置を簡単、容易、迅速かつ正確に検知することができる。したがって、補修を要するものと補修を要ないものとの峻別が極めて簡単、容易であり、また、補修を要する箇所の位置を正確、容易に特定することができる。
　したがって、摩擦撹拌接合後の継ぎ手補修の工数、コストを大幅に低減することができ、補修箇所の検出が自動的に光学的に成されるので、その検出精度が高く、したがって、接合不良箇所が補修された摩擦撹拌接合継ぎ手の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】は摩擦撹拌接合装置の斜視図である。
　【図２】は図１のＹ−Ｙ断面図である。
　【図３】（ａ）は摩擦撹拌接合継ぎ手におけるトンネル発生による継ぎ手不良の例示であり、（ｂ）は継ぎ手表面のくぼみによる継ぎ手不良の例である。
　【図４】は実施の形態の斜視図である。
　【図５】は実施の形態における継ぎ手不良検知システムのブロック図である。
　【図６】（ａ）はＣＣＤカメラによる開先隙間映像の２値化画像であり、（ｂ）はＣＣＤカメラによる他の開先隙間映像の２値化画像である。
　【符号の説明】
　Ｈ：摩擦撹拌接合装置のヘッド
　Ｍ：前進駆動モータ
　Ｐ：アルミ板材
　ｂ：開先隙間中心の基準線からのずれ量
　Ｔ：摩擦撹拌接合工具
　１：摩擦撹拌接合工具のピン
　２：摩擦撹拌接合工具の本体
　３：摩擦撹拌接合工具の肩部
　４１：ＣＣＤカメラ
　４２：開先
　４２ａ：開先の隙間４２ａ
　４３：画像処理面積
　５１：画像処理装置
　５２：ＣＰＵ
　５３，５４：メモリ