(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１材料を含有する第１部材と、第１材料に溶接可能な第２材料を含有する第２部材とに挟まれた、第１材料及び第２材料とは異なる第３材料を含有する第３部材から成る重畳体が設けられ、
第３部材は、露出しない貫通孔を有し、該貫通孔内は空隙であり又は第１材料及び第２材料に溶接可能な第４材料を含有する第４部材が配置される場合に、
重畳体における貫通孔の位置、又は第４部材が配置される位置を検出する構造検出装置であって、
第１物理量の入力を重畳体に対して入力する入力部材と、
入力部材によって重畳体に入力された結果、重畳体から出力された第２物理量の出力を検出する検出部材と、
重畳体に入力された第１物理量と重畳体から出力された第２物理量とに基づいて、又は、重畳体から出力された第２物理量に基づいて貫通孔の位置、又は第４部材が配置される位置を判別する判別部材と、を備える、
構造検出装置。
【請求項２】
第１部材及び第２部材に対して接合可能な通電をすることができる溶接電極を備え、
入力部材が溶接電極である、
請求項１に記載の構造検出装置。
【請求項３】
溶接電極が第１部材及び第２部材の少なくとも一方に電流を第１物理量の入力として流し、
検出部材が第１部材及び第２部材の少なくとも一方の温度を第２物理量の出力として検出する、
請求項２に記載の構造検出装置。
【請求項４】
溶接電極が第１部材及び第２部材の少なくとも一方に電流を第１物理量の入力として流し、
検出部材が第１部材及び第２部材の少なくとも一方の電流値又は抵抗値を第２物理量の出力として検出する、
請求項２に記載の構造検出装置。
【請求項５】
入力部材が第１部材及び第２部材の少なくとも一方に振動を第１物理量の入力として加え、
検出部材が第１部材及び第２部材の少なくとも一方から振動を第２物理量の出力として検出する、
請求項１に記載の構造検出装置。
【請求項６】
第１部材及び第２部材の少なくとも一方の表面において、判別部材によって貫通孔の位置、又は第４部材が配置される位置と判別された位置に印を付すマーキング部材を備える、
請求項２〜４のいずれかに記載の構造検出装置。
【請求項７】
第１部材及び第２部材の少なくとも一方の表面において、判別部材によって貫通孔の位置、又は第４部材が配置される位置と判別された位置に印を付すマーキング部材を備える、
請求項５に記載の構造検出装置。
【請求項８】
入力部材が、溶接時の入力より小さい電流及び電圧を入力して、通電可能な溶接電極であり、
溶接電極はマーキング部材によって印が付された位置に通電する、
請求項６に記載の構造検出装置。
【請求項９】
第１部材及び第２部材に対して接合可能な通電をすることができる溶接電極を備え、
入力部材が、振動による入力が可能な振動付加部材であり、
溶接電極はマーキング部材によって印が付された位置に通電する、
請求項７に記載の構造検出装置。
【請求項１０】
入力部材は、重畳体の平滑に形成される表面に対して第１物理量の入力を入力し、
検出部材は、重畳体の平滑に形成される表面から第２物理量の出力を検出する、
請求項１〜９のいずれかに記載の構造検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来において、例えばスポット溶接の良否を非破壊状態で評価可能な発明として、電極によって被溶接物に通電することで加熱したときの抵抗値を測定し、加熱を停止して予熱状態の抵抗値を測定し、測定した抵抗値の比を算出し、抵抗比に基づいて溶接状況を予測するステップを備えている評価方法が知られている（特許文献１の請求項９、段落［０００４］、［００６７］及び図３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０３１２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
溶接後の溶接状態の評価方法としては、上述のように様々な発明がある。しかしながら、溶接前において外観からは溶接するべき位置が視認不能な場合は、先ず溶接位置自体を特定する必要があり、従来においては溶接位置を特定する発明がなされてこなかった。
【０００５】
よって、本発明が解決しようとする課題は、板材が重ねられて成る重畳体の内部構造を、外観を視認するだけでは特定不能である場合に、重畳体の内部構造を特定可能な構造検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための手段として、本発明に係る構造検出装置は、第１材料を含有する第１部材と、第１材料に溶接可能な第２材料を含有する第２部材とに挟まれた、第１材料及び第２材料とは異なる第３材料を含有する第３部材から成る重畳体が設けられ、第３部材は、露出しない貫通孔を有し、該貫通孔内は空隙であり又は第１材料及び第２材料に溶接可能な第４材料を含有する第４部材が配置される場合に、重畳体における貫通孔の位置、又は第４部材が配置される位置を検出する構造検出装置であって、第１物理量の入力を重畳体に対して入力する入力部材と、入力部材によって重畳体に入力された結果、重畳体から出力された第２物理量の出力を検出する検出部材と、重畳体に入力された第１物理量と重畳体から出力された第２物理量とに基づいて、又は、重畳体から出力された第２物理量に基づいて貫通孔の位置、又は第４部材が配置される位置を判別する判別部材と、を備える。
【０００７】
本発明に係る構造検出装置において、第１部材及び第２部材に対して接合可能な通電をすることができる溶接電極を備え、入力部材が溶接電極である、ことが好ましい。
【０００８】
本発明に係る構造検出装置において、溶接電極が第１部材及び第２部材の少なくとも一方に電流を第１物理量の入力として流し、検出部材が第１部材及び第２部材の少なくとも一方の温度を第２物理量の出力として検出する、ことが好ましい。
【０００９】
本発明に係る構造検出装置において、溶接電極が第１部材及び第２部材の少なくとも一方に電流を第１物理量の入力として流し、検出部材が第１部材及び第２部材の少なくとも一方の電流値又は抵抗値を第２物理量の出力として検出することが好ましい。
【００１０】
本発明に係る構造検出装置において、入力部材が第１部材及び第２部材の少なくとも一方に振動を第１物理量の入力として加え、検出部材が第１部材及び第２部材の少なくとも一方から振動を第２物理量の出力として検出することが好ましい。
【００１１】
本発明に係る構造検出装置において、第１部材及び第２部材の少なくとも一方の表面において、判別部材によって貫通孔の位置、又は第４部材が配置される位置と判別された位置に印を付すマーキング部材を備えることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る構造検出装置において、入力部材が、溶接時の入力より小さい電流及び電圧を入力して、通電可能な溶接電極であり、溶接電極はマーキング部材によって印が付された位置に通電することが好ましい。
本発明に係る構造検出装置において、第１部材及び第２部材に対して接合可能な通電をすることができる溶接電極を備え、入力部材が、振動による入力が可能な振動付加部材であり、溶接電極はマーキング部材によって印が付された位置に通電することが好ましい。
【００１３】
本発明に係る構造検出装置において、入力部材は、重畳体の平滑に形成される表面に対して第１物理量の入力を入力し、検出部材は、重畳体の平滑に形成される表面から第２物理量の出力を検出することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、重畳体の内部構造、例えば露出しない貫通孔の位置、又は第４部材が配置される位置を、外観を視認することでは特定不能である場合に、入力部材によって入力される、内部構造に応じて変化する第１物理量、及び、検出部材によって検出される、第１物理量が変化して成る第２物理量等に基づいて、判別部材によって重畳体の内部構造を特定可能な構造検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明に係る構造検出装置が用いられる車両の一部を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明に係る構造検出装置が用いられる車両の一部を示す断面概略図である。
【図３】図３は、本発明に係る構造検出装置が用いられる車両の製造工程を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明に係る構造検出装置の一実施形態を示す模式図である
【図５】図５は、本発明に係る構造検出装置の他の実施形態を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明に係る構造検出装置の他の実施形態を示す模式図である。
【図７】図７（Ａ）は構造検出装置の一実施形態を示す模式図であり、図７（Ｂ）は第１電極及び第２電極による通電形態の一例を示す模式図であり、図７（Ｃ）は図７（Ｂ）に示した通電形態によって第２部材の昇温する領域を示す平面模式図であり、図７（Ｄ）は第１電極及び第２電極による通電形態の他の例を示す模式図であり、図７（Ｅ）は図７（Ｄ）に示した通電形態によって第２部材の昇温する領域を示す平面模式である。
【図８】図８（Ａ）は構造検出装置の一実施形態を用いた通電形態の一例を示す模式図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）に示した通電形態によって第１部材の昇温する領域を示す平面模式図であり、図８（Ｃ）は図８（Ａ）に示した通電形態によって第１部材の昇温する領域の温度勾配を示す平面模式図である。
【図９】図９（Ａ）は構造検出装置の一実施形態を用いた通電形態の一例を示す模式図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）に示した通電形態によって第２部材の昇温する領域を示す平面模式図である。
【図１０】図１０（Ａ）は構造検出装置の一実施形態を用いた通電形態の一例を示す模式図であり、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）に示した通電形態によって通電したときの第２部材の各部位における抵抗値に基づいた円を示す平面模式図である。
【図１１】図１１（Ａ）は構造検出装置の一実施形態を用いた通電形態の一例を示す模式図であり、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）に示したアースの第２部材の表面における配置を示す平面模式図であり、図１１（Ｃ）は図１１（Ａ）に示した通電形態によって通電したときの第２部材の各部位における抵抗値の分布を示す平面模式図である。
【図１２】図１２は、構造検出装置の一実施形態を示す一部断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る構造検出装置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
（１）車両における本発明の適用部位
本発明に係る構造検出装置は、例えば車両のボディ部分及びルーフ部分等を製造する際に異なる種類の金属間の溶接が必要となる部位に適用することができる。本発明に係る構造検出装置の一実施形態を適用可能な部位の一例として、図１及び２に車体の側部となる構造体を示した。
【００１８】
図１に示すように、前後方向に延在する表皮部材のサイドシル１０１と、サイドシル１０１の前端部から上方に延在するヒンジピラー１０２と、サイドシル１０１の中央部から上方に延在するセンターピラー１０３とが一体的に形成されている。また、図１のＡ部分の断面斜視図である図２に示すように、サイドシル１０１、ヒンジピラー１０２、及びセンターピラー１０３の内部には、中間部材であるサイドシルレインフォースメント１０５、ヒンジピラーレインフォースメント（図２には図示せず）、及びセンターピラーレインフォースメント（図２には図示せず）等が設けられている。
【００１９】
図２に示すように、サイドシル１０１は、車内側の表皮部材であるサイドシルインナ１０１ａと、車外側の表皮部材であるサイドシルアウタ１０１ｂとを有している。サイドシルインナ１０１ａ及びサイドシルアウタ１０１ｂの内部には、サイドシル１０１の補強用部材であるインナレインフォースメント１０５ａ及びアウタレインフォースメント１０５ｂが配設されている。
【００２０】
サイドシルインナ１０１ａ及びサイドシルアウタ１０１ｂと、インナレインフォースメント１０５ａ及びアウタレインフォースメント１０５ｂとは、溶接によって接合されるが、それぞれが異なる金属で形成されていることが多く、直接溶接しようとしても高い溶接強度を確保することが困難であった。
【００２１】
そこで、図２に示すように、接合体の内側に位置するインナレインフォースメント１０５ａ及びアウタレインフォースメント１０５ｂの少なくとも一方に貫通孔を形成し、外側に位置するサイドシルインナ１０１ａ及びサイドシルアウタ１０１ｂに対して溶接可能な材料によって形成された円盤状部材を挿入配置し、該円盤状部材とサイドシルインナ１０１ａ及びサイドシルアウタ１０１ｂとを溶接するという形態を採用することができる。
これにより、高い溶接強度を確保することができる。
【００２２】
本実施形態に係る構造検出装置は、例えばインナレインフォースメント１０５ａ及びアウタレインフォースメント１０５ｂに形成される貫通孔、及び該貫通孔内に配置される円盤状部材が、サイドシルインナ１０１ａ及びサイドシルアウタ１０１ｂ等のように透過性の無い部材によって覆われている場合に、溶接前段階で用いることができる。貫通孔等が一旦覆われてしまうと、溶接するべき位置が視認不可能となるので、正確な溶接位置に合わせて溶接を行い、良好な溶接強度を確保することが困難となる。
【００２３】
（２）車両製造時における本発明の適用時期
本発明に係る構造検出装置は、例えば車両のボディ部分及びルーフ部分等に成る部品をプレス成形した後から、プレス成形した部品を溶接するまでの間に適用することができる。図３には、車両の製造工程を示すフローチャートを示した。
【００２４】
図３に示すように、車両の製造工程としては、例えば部品プレス成形工程Ｓ１、車体溶接工程Ｓ２、車体塗装工程Ｓ３、及び組付工程Ｓ４を挙げることができる。部品プレス成形工程Ｓ１は、ボディ部分及びルーフ部分となる部品をそれぞれの形状にプレス成形する工程である。車体溶接工程Ｓ２は、部品プレス成形工程Ｓ１でプレス成形された複数の部品を集めて溶接する工程である。車体塗装工程Ｓ３は、溶接されて外形がある程度完成したボディ部分及びルーフ部分等の外面を塗装する工程である。組付工程Ｓ４は、塗装体にエンジン、タイヤ、補機、及び内装材等を取り付ける工程である。
【００２５】
本実施形態に係る構造検出装置は、部品プレス成形工程Ｓ１のプレス成形後から車体溶接工程Ｓ２の溶接時までの間に適用することができる。具体的には、図２に示したサイドシルインナ１０１ａ、サイドシルアウタ１０１ｂ、インナレインフォースメント１０５ａ及びアウタレインフォースメント１０５ｂをそれぞれプレス成形した後、プレス成形された各部品を溶接のために重ね合わせたときに、溶接位置が外側に重ねられる部材によって視認不能になった場合において適用することができる。
【００２６】
（３）構造検出装置
（３−１）内部構造が検出される部材
本実施形態に係る構造検出装置は、第１部材と、第２部材と、第３部材とを重ね合わせた上で、例えばスポット溶接によって接合する際に、通電のための電極を当接する位置が視認不能な場合に用いられる。
【００２７】
第１部材は、第１材料を含有する、例えば板状部材である。
第２部材は、第１材料に溶接可能な第２材料を含有する、例えば板状部材である。
第３部材は、第１材料及び第２材料とは異なる第３材料を含有する、例えば板状部材である。また、第３部材は、接合される際に第１部材と第２部材との間に挟まれて配置される。接合の際の第１部材と第２部材との間に位置する第３部材の一部位には、第１部材及び第２部材によって覆われて露出しない貫通孔が形成される。接合の際に、貫通孔内は、空隙である場合と、第４部材が配置される場合とに分けられる。第４部材は、第１材料及び第２材料に溶接可能な第４材料を含有し、貫通孔と略同一形状に形成される、例えば板状部材である。
【００２８】
第１材料と第３材料との組合せとしては、溶接が困難な材料の組合せ、又は、溶接しても金属間化合物等の生成によって例えば車両用部品として使用に耐え得る溶接強度を得ることが困難な材料の組合せが挙げられる。具体的には、第１材料及び第３材料の組合せとして、例えば第１材料が鉄又は鉄系材料であり、第３材料がアルミニウム、アルミニウム系材料、マグネシウム、マグネシウム系材料又は繊維強化プラスチック等である組合せ等を採用することができる。
また、第１材料と、第２材料と、第４材料とは、通常の抵抗溶接等によって相互に溶接されたとしても金属間化合物が生成しない又は生成し難い材料の組合せであれば良い。第２材料及び第４材料としては、上述した第１材料及び第３材料の組合せが決定した後に、第１材料と同一材料又は同系材料を用いることとするのが良い。
【００２９】
なお、上述の溶接が困難であること、及び、溶接が可能であることというのは、例えば通電を伴う溶接、具体的には車両用部品の製造に多く用いられるスポット溶接を用いる場合についての、溶接の可否を意味している。つまり、第１材料、第２材料及び第４材料と第３材料とは、通電を伴う溶接が困難であり、第１材料と第２材料と第４材料とは通電を伴う溶接が可能である。
【００３０】
（３−２）構造検出装置の概要
ここで、図４に本発明の一実施形態である構造検出装置１を示す。
図４は、構造検出装置１を示す模式図である。
【００３１】
構造検出装置１は、第１部材２と第２部材３とを、第３部材４及び第４部材５を介して接合する場合に用いられる。第１部材２と第２部材３とに挟まれる第３部材４の一部には、貫通孔６が形成されている。該貫通孔６内には、第３部材４と略同一厚み、孔径と略同一径、及び貫通孔６と略同一形状に形成される第４部材５が挿入配置されている。
【００３２】
図４に示すように、構造検出装置１は、入力部材７と、検出部材８と、判別部材９とを備える。
【００３３】
入力部材７は、重畳体の内部構造に応じて変化する第１物理量を有する入力Ｘを、第１部材２に対して行う部材である。入力Ｘにおける第１物理量の種類については、種々の物理量を採用することができる。
【００３４】
検出部材８は、重畳体の内部構造に応じて第１物理量が変化した第２物理量を有する出力Ｙを検出する部材である。出力Ｙにおける第２物理量の種類については、種々の物理量を採用することができる。
なお、入力Ｘ、第１物理量及び第２物理量の具体例については後述する。
【００３５】
判別部材９は、第２物理量に基づいて、重畳体の内部構造を判別する部材である。判別部材９と検出部材８とは電気的に接続され、検出部材８により検出される出力Ｙの第２物理量が判別部材９に対して伝達されるようになっている。
判別部材９としては、例えば第２物理量に基づいて演算処理及び画像処理等が可能な部材であれば良く、具体的にはＣＰＵ等を搭載する電気計算機等を採用することができる。
好ましい態様として、例えば重畳体の内部構造の判別結果を判別部材９から電気溶接装置等に対して出力することによって、第３部材４の貫通孔６の位置に合わせて溶接用の電極を当接させる態様を挙げることができる。これにより、外観からは視認不能な貫通孔６に対して正確に位置決めされた電極による溶接作業が達成される。
【００３６】
本実施形態において判別部材９は、第２物理量に基づいて内部構造の判別を行うこととしているが、第２物理量だけでなく、第１物理量も合わせて内部構造の判別に用いることとしても良い。この場合は、判別部材９と入力部材７とが電気的に接続される。
【００３７】
なお、重畳体の内部構造としては、例えば第１部材２及び第２部材３の間に挟まれて配置される第３部材４の貫通孔６の位置、形状及び大きさ、並びに、第４部材５の有無、位置、形状及び大きさ等を挙げることができる。
【００３８】
本実施形態においては、第１部材２、第２部材３及び第３部材４の３枚の板状部材を重ね合わせて成る重畳体の内部構造を判別しているが、第１物理量及び第２物理量等に基づいて内部構造が判別可能な限り、重ね合わせられる部材の数に制限は無い。なお、内部構造が判別される重畳体を溶接に供するのであれば、溶接の難易性及び第２物理量の検出精度等に鑑みて、重ね合わせられる部材の数は２枚〜４枚程度であるのが良い。
【００３９】
本発明に係る構造検出装置が好適である部材としては、抵抗溶接等によって接合される部材であって、異種の材料を含有する部材を挟み込んで複数枚の板材が重ねられた重畳体を挙げることができる。
重畳体は、基本的に外観からは内部構造を視認することが不可能であり、更に外側に位置する部材、例えば上記第１部材２及び第２部材３の表面が平滑である場合は、凹凸を検出するタッチセンサ等によっても上記貫通孔６及び第４部材５が配置される部位が検出不能である。
【００４０】
貫通孔６及び第４部材５の配置される部位は、適宜の治具及び基準位置の設定等によってある程度の位置の特定は可能である。
しかしながら、異種金属板を挟み込んだ重畳体を抵抗溶接に供する場合、正確な位置において溶接しなければ、溶接品質を低下させる可能性がある。例えば、溶接用の電極が貫通孔６及び第４部材５の位置から離れている場合、電流の流れる領域は円形にならないので、溶着領域に偏りが生じてしまい、溶接箇所の品質を低下させる可能性がある。この問題は、貫通孔６及び第４部材５の面積を広げることで回避可能であるが、挟み込む第３部材４における欠落部が大きくなるため、第３部材４を設けること自体の効果が低下し、更に剛性の低下にもつながる可能性がある。
よって、異種金属板を挟み込んで成る重畳体の内部構造を、例えば抵抗溶接に先がけて特定しておくことは重要である。
更に、異種金属板を挟み込んで成る重畳体は、接合形態の一例として適宜の接着剤による接合も挙げられる。このとき、接着剤による接合強度を更に補強する方法として、上記貫通孔６及び第４部材５等を設けた上での抵抗溶接を採用するのが好ましい。したがって、本実施形態に係る構造検出装置１は、いわゆるウェルドボンドの形成及びその量産化に寄与することができる。
【００４１】
以下に、本発明に係る構造検出装置の具体的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
なお、以下の説明では、第１部材２と第２部材３とを第４部材５を介してスポット溶接により接合する場合を想定している。よって、第１部材２及び第２部材３の表面において第４部材５が内部に配置される部位を特定し、特定した部位に対して電極を当接させる工程まで説明する。
【００４２】
（４）入力Ｘが通電である実施形態
（４−１）重畳体の両面において温度測定する実施形態
図５には、構造検出装置１１を示している。
図５は、本発明に係る構造検出装置の一実施形態を示す模式図である。
【００４３】
構造検出装置１１は、第１電極７１Ａ、第２電極７１Ｂ、第１熱電対８１Ａ、第２熱電対８１Ｂ及び判別部材（図示せず）を備える。
【００４４】
第１電極７１Ａ及び第２電極７１Ｂは、本発明における入力部材の一例であり、第１部材２及び第２部材３に対して進退、圧接及び通電が可能な棒状部材である。図５において第１電極７１Ａ及び第２電極７１Ｂの各先端部の間に示す太線は、電流の流れる経路を示している。
なお、第１電極７１Ａ及び第２電極７１Ｂは、第１部材２と第２部材３とをスポット溶接により接合可能な程度の通電をすることができる溶接電極である。つまり、構造検出装置１１は、重畳体の内部構造を判別した後に、電気溶接装置としても機能する。
【００４５】
第１熱電対８１Ａ及び第２熱電対８１Ｂは、本発明における検出部材の一例であり、第１部材２及び第２部材３に対して進退、当接及び温度測定が可能な棒状部材である。
第１熱電対８１Ａ及び第２熱電対８１Ｂは、第１電極７１Ａ及び第２電極７１Ｂをそれぞれ中心として円周状に６本ずつ配置されている。また、第１熱電対８１Ａ及び第２熱電対８１Ｂは、各先端部がコイルばね等の適宜の付勢部材によって付勢されることによって、第１部材２及び第２部材３の表面に対して押し当てられる。これにより、全ての第１熱電対８１Ａ及び第２熱電対８１Ｂが確実に第１部材２及び第２部材３の表面にそれぞれ当接可能になるので、重畳体の確実な温度測定が可能になる。
【００４６】
図５に示す実施形態において、第１電極７１Ａ及び第２電極７１Ｂによる入力Ｘが通電であり、第１物理量及び第２物理量は電流値である。
【００４７】
構造検出装置１１の使用方法としては、先ず図５に示すように、第１電極７１Ａ及び第１熱電対８１Ａを第１部材２の表面に押し当てると共に、第２電極７１Ｂ及び第２熱電対８１Ｂを第２部材３の表面に押し当てる。
【００４８】
次に、第１電極７１Ａ及び第２電極７１Ｂによって、第１部材２と第２部材３との間に通電する。このとき、溶接に際して使用する程度の大きな電流は必要無く、第１部材２及び第２部材３の第１電極７１Ａ及び第２電極７１Ｂが当接している部位とその周辺部位とが昇温可能な程度の比較的小さな電流を流すこととする。
【００４９】
通電開始から所定時間経過後に、第１熱電対８１Ａによって第１部材２の温度を測定すると共に、第２熱電対８１Ｂによって第２部材３の温度を測定する。測定された温度は、判別部材に対して入力される。
【００５０】
次いで、判別部材は、第１部材２の温度測定結果と第２部材３の温度測定結果とを比較することによって、第３部材４が挟まれる第１部材２及び第２部材３の内部構造、つまり重畳体の内部構造を判別することができる。
【００５１】
例えば、円周状の温度測定結果に差異が無い又はほとんど無い場合は、図５に示すように第１電極７１Ａ及び第２電極７１Ｂが、第４部材５が配置された部位において通電していることになる。この場合、内部構造の検出後に抵抗溶接を行うのであれば、第１電極７１Ａ及び第２電極７１Ｂは溶接するべき位置に当接しているので、重畳体への当接状態を解除することなく溶接作業に移行するのが好ましい。
【００５２】
温度測定結果に差異が生じている場合は、第１電極７１Ａ及び第２電極７１Ｂが、第４部材５が配置された部位からずれた部位において通電していることになる。本実施形態においては、基本的に重畳体の第３部材４のみが、他の第１部材２、第２部材３及び第４部材５に対して導電率及び抵抗値等が大きく異なる。つまり、各部材の各材料の導電率又は抵抗値等の大小差に応じて、温度測定結果に差異が生じ得る。
第１電極７１Ａ及び第２電極７１Ｂを第４部材５が配置された部位に当接させるには、測定結果の温度分布に基づいて、第１電極７１Ａ及び第２電極７１Ｂの移動させる方向及び距離を決定することができる。具体的には、第４部材５が配置された部位は、第１部材２側と第２部材３側とが電気的に導通しているので、第１部材２及び第２部材３の表面においても昇温し易い。よって、それぞれ複数個配置される第１熱電対８１Ａ及び第２熱電対８１Ｂのうち、高温が検出される側が第４部材５が配置された部位に近いと判別することができる。
第４部材５が配置された部位に向って第１電極７１Ａ及び第２電極７１Ｂを移動させる距離については、第４部材５が配置された部位に通電したときに第４部材５からの距離と温度変化との関係性を予め測定しておく。該関係性に基づいた温度想定値に対する測定値の差から、第１電極７１Ａ及び第２電極７１Ｂが第４部材５からどの程度離れているかを導出することができる。
【００５３】
本実施形態は、通電による第１部材２及び第２部材３の温度変化が、第４部材５が配置された部位とその周辺部位とにおいて差異を生じる限り様々な場合に適用することができる。本実施形態は、例えば第３部材４の貫通孔６内に第４部材５等の導電性部材が配置されている場合、第３部材４が導電性材料を含有して貫通孔６内が空隙である場合、第３部材４が絶縁体である場合等に適用されるのが好ましい。
【００５４】
（４−２）重畳体の片面において温度測定する第１実施形態
図６には、構造検出装置１２を示している。
図６は、本発明に係る構造検出装置の他の実施形態を示す模式図である。
【００５５】
構造検出装置１２は、第１電極７２Ａ、第２電極７２Ｂ、熱電対８２及び判別部材（図示せず）を備える。
構造検出装置１２と上記構造検出装置１１との相違点は、第２熱電対８１Ｂの有無である。該相違点以外は同一部材を用いているので、同一部材については同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５６】
熱電対８２は、本発明における検出部材の一例であり、上記第１熱電対８１Ａと同一部材である。熱電対８２は、重畳体における第１部材２側のみを温度測定する。
【００５７】
図６に示す実施形態において、第１電極７２Ａ及び第２電極７２Ｂによる入力Ｘが通電であり、第１物理量及び第２物理量は電流値である。
【００５８】
構造検出装置１１の使用方法としては、先ず図６に示すように、第１電極７２Ａ及び熱電対８２を第１部材２の表面に押し当てると共に、第２電極７２Ｂを第２部材３の表面に押し当てる。
【００５９】
次に、第１電極７２Ａ及び第２電極７２Ｂによって、第１部材２と第２部材３との間に通電する。このとき、流す電流は、第１部材２の第１電極７２Ａが当接している部位とその周辺部位とが昇温可能な程度であれば良い。
【００６０】
通電開始から所定時間経過後に、熱電対８２によって第１部材２の温度を測定する。測定された温度は、判別部材に対して入力される。
【００６１】
次いで、判別部材は、第１部材２の温度測定結果を分析することによって、第３部材４が挟まれる第１部材２及び第２部材３の内部構造、つまり重畳体の内部構造を判別することができる。
【００６２】
例えば、円周状に配列された熱電対８２によって測定した６箇所の温度を比較して、温度差が所定範囲内である場合は、図６に示すように、第１電極７２Ａ及び第２電極７２Ｂが、第４部材５が配置された部位において通電していることになる。これは、第４部材５が配置された部位を中心として略同一距離だけ離れた６箇所で温度測定しても温度差は生じないからである。この場合、内部構造の検出後に抵抗溶接を行うのであれば、第１電極７２Ａ及び第２電極７２Ｂは溶接するべき位置に当接しているので、重畳体への当接状態を解除することなく溶接作業に移行するのが好ましい。
【００６３】
熱電対８２によって測定した６箇所の温度を比較して、部分的に高温が検出される場合は、第１電極７２Ａ及び第２電極７２Ｂが、第４部材５が配置された部位からずれた部位において通電していることになる。第１電極７２Ａ及び第２電極７２Ｂを第４部材５が配置された部位に当接させるには、測定結果の温度分布に基づいて、第１電極７２Ａ及び第２電極７２Ｂの移動させる方向及び距離を決定することができる。
具体的には、複数個配置される熱電対８２のうち、高温が検出される側が第４部材５が配置された部位に近いと判別することができる。また、第１電極７２Ａ及び第２電極７２Ｂの移動は、例えば移動距離を導出しても良く、また熱電対８２の測定結果における温度差が所定範囲内に収まる箇所を複数回の温度測定によって探しても良い。移動距離は、第４部材５が配置された部位に通電したときに第４部材５からの距離と温度変化との関係性を予め測定しておく。該関係性に基づいた温度想定値に対する測定値の差から、第１電極７２Ａ及び第２電極７２Ｂが第４部材５からどの程度離れているかを導出することができる。
【００６４】
本実施形態は、通電による第１部材２の温度変化が、第４部材５が配置された部位とその周辺部位とにおいて差異を生じる限り様々な場合に適用することができる。本実施形態は、例えば第３部材４の貫通孔６内に第４部材５等の導電性部材が配置されている場合、第３部材４が導電性材料を含有して貫通孔６内が空隙である場合、第３部材４が絶縁体である場合等に適用されるのが好ましい。
【００６５】
（４−３）重畳体の片面において温度測定する第２実施形態
図７には、構造検出装置１３を示している。
図７は、本発明に係る構造検出装置の他の実施形態を示す模式図である。図７（Ａ）は構造検出装置１３を示す模式図であり、図７（Ｂ）は第１電極７３Ａ及び第２電極７３Ｂによる通電形態の一例を示す模式図であり、図７（Ｃ）は図７（Ｂ）に示した通電形態によって第２部材３の昇温する領域を示す平面模式図であり、図７（Ｄ）は第１電極７３Ａ及び第２電極７３Ｂによる通電形態の他の例を示す模式図であり、図７（Ｅ）は図７（Ｄ）に示した通電形態によって第２部材３の昇温する領域を示す平面模式である。
【００６６】
構造検出装置１３は、第１電極７３Ａ、第２電極７３Ｂ、熱電対８３及び判別部材（図示せず）を備える。
構造検出装置１３と上記構造検出装置１１との相違点は、第１熱電対８１Ａの有無である。該相違点以外は同一部材を用いているので、同一部材については同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６７】
熱電対８３は、本発明における検出部材の一例であり、上記第２熱電対８１Ｂと同一部材である。熱電対８３は、重畳体における第２部材３側のみを温度測定する。
【００６８】
図７（Ａ）に示す実施形態は、第１電極７３Ａ及び第２電極７３Ｂによる入力Ｘが通電であり、第１物理量及び第２物理量は電流値である。
本実施形態を適用する場合、第１電極７３Ａ及び第２電極７３Ｂは予めある程度の位置決めは不要である。位置決めされていない第１電極７３Ａ及び第２電極７３Ｂは、第４部材５が配置された部位からずれることが多いが、後述するように通電による昇温領域から第４部材５の配置された部位を導出可能である。
【００６９】
構造検出装置１３の使用方法としては、先ず図７（Ｂ）に示すように、第１電極７３Ａを第１部材２の表面に押し当てると共に、第２電極７３Ｂ及び熱電対８３を第２部材３の表面に押し当てる。第１部材２及び第２部材３は、第１電極７３Ａの軸線と第２電極７３Ｂの軸線と第４部材５の軸線とが一致しない位置にそれぞれ配置される。もっとも、各軸線が一致していても問題は無い。
【００７０】
次に、第１電極７３Ａ及び第２電極７３Ｂによって、第１部材２と第２部材３との間に通電する。このとき、流す電流は、第２部材３の通電経路とその周辺部位とが昇温可能な程度であれば良い。
【００７１】
通電開始から所定時間経過後に、熱電対８３によって第２部材３の温度を測定する。測定された温度は、判別部材に対して入力される。
なお、図７（Ｂ）に示す通電形態の場合、図７（Ｃ）に黒色の楕円形で示すように、第２部材３の表面が、第４部材５が内部に配置される部位から第２電極７３Ｂの先端部が当接する部位まで通電経路に沿って昇温する。
また、図７（Ｄ）に示す通電形態の場合、図７（Ｅ）に黒色の略円形で示すように、第２部材３の表面が、第４部材５が内部に配置される部位、つまり第２電極７３Ｂの先端部が当接する部位において昇温する。
なお、第２電極７３Ｂが第４部材５から離れれば離れた分だけ、昇温領域の楕円形の長軸が長くなる。逆に、第２電極７３Ｂが第４部材５に近付けば近付いた分だけ、昇温領域は第４部材５の平面形状に近付く。
【００７２】
次いで、判別部材は、第２部材３の温度測定結果を分析することによって、重畳体の内部構造を判別することができる。
【００７３】
例えば、円周状に配列された熱電対８３によって測定した６箇所の温度を比較して、温度差が所定範囲内である場合は、図７（Ｅ）に示すように、第２電極７３Ｂが、第４部材５が配置された部位において通電していることになる。このとき、第２部材３の昇温領域は、図７（Ｅ）において破線で示す第４部材５と同位置で、第４部材５の平面形状と近似形状を有する。この場合、内部構造の検出後に抵抗溶接を行うのであれば、第１電極７３Ａ及び第２電極７３Ｂは溶接するべき位置に当接しているので、重畳体への当接状態を解除することなく溶接作業に移行するのが好ましい。
【００７４】
熱電対８３によって測定した６箇所の温度を比較して、部分的に高温が検出される場合は、第２電極７３Ｂが、例えば図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示す位置において、つまり第４部材５が配置された部位からずれた部位において通電していることになる。
第２電極７３Ｂを第４部材５が配置された部位に当接させるには、測定結果の温度分布に基づいて、第２電極７３Ｂの移動させるべき方向を決定する必要がある。具体的には、複数個配置される熱電対８３のうち、高温が検出される側が、第４部材５が配置された部位に近いと判別することができる。よって、部分的に高温が検出されなくなるまで第２電極７３Ｂを移動させれば良い。
【００７５】
本実施形態は、通電による第２部材３の温度変化が、第４部材５が配置された部位とその周辺部位とにおいて差異を生じる限り様々な場合に適用することができる。本実施形態は、例えば第３部材４の貫通孔６内に第４部材５等の導電性部材が配置されている場合、第３部材４が導電性材料を含有し、第４部材５が配置されずに貫通孔６内が空隙である場合、第３部材４が絶縁体である場合等に適用されるのが好ましい。
なお、第３部材４が導電性材料を含有して貫通孔６内が空隙である場合は、図７（Ｃ）及び図７（Ｅ）に示したような昇温領域は形成されない。具体的には、貫通孔６内が空隙であると該空隙は昇温しない又はし難いので、昇温領域としては貫通孔６が形成される部位だけが抜け落ちたようなドーナツ型等となる。
【００７６】
図７に示した実施形態において、重畳体をスポット溶接に供するには、先ず、第２部材３の昇温領域に基づいて、第２電極７３Ｂを第４部材５が配置された部位まで移動させ、次に第１電極７３Ａを第２電極７３Ｂと軸線が一致又は略一致するように移動させることによって、溶接作業の準備が完了する。つまり、第４部材５を基準位置として第２電極７３Ｂを移動させ、移動させた第２電極７３Ｂを基準位置として第１電極７３Ａを移動させることによって、溶接作業を円滑に行うことができるようになる。
【００７７】
（４−４）重畳体の片面において温度分布測定する第１実施形態
図８には、構造検出装置１４を用いる実施形態を示している。
図８は、本発明に係る構造検出装置の他の実施形態を示す模式図である。図８（Ａ）は構造検出装置１４を用いた通電形態の一例を示す模式図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）に示した通電形態によって第１部材２の昇温する領域を示す平面模式図であり、図８（Ｃ）は図８（Ａ）に示した通電形態によって第１部材２の昇温する領域の温度勾配を示す平面模式図である。
【００７８】
構造検出装置１４は、第１電極７４Ａ、第２電極７４Ｂ、第１サーモグラフィ８４Ａ、第２サーモグラフィ８４Ｂ、及び判別部材（図示せず）を備える。
構造検出装置１４と上記構造検出装置１１との相違点は、熱電対に代えてサーモグラフィを用いている点である。該相違点以外は同一部材を用いているので、同一部材については同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７９】
第１サーモグラフィ８４Ａ及び第２サーモグラフィ８４Ｂは、本発明における検出部材の一例であり、従来公知のサーモグラフィを使用することができる。第１サーモグラフィ８４Ａ及び第２サーモグラフィ８４Ｂは、重畳体における第１部材２側のみを温度測定する。
なお、検出部材として２つのサーモグラフィを用いているのは、より正確な温度分布及び温度勾配等を導出するためであり、高精度の温度測定が可能であるサーモグラフィを用いる場合は１つだけ設けるようにしても良い。
【００８０】
図８に示す実施形態は、第１電極７４Ａ及び第２電極７４Ｂによる入力Ｘが通電であり、第１物理量及び第２物理量は電流値である。
【００８１】
構造検出装置１４の使用方法としては、先ず図８（Ａ）に示すように、第１電極７４Ａを第１部材２の表面に押し当てると共に、第２電極７４Ｂを第２部材３の表面に押し当てる。本実施形態において第１電極７４Ａ及び第２電極７４Ｂは、図８（Ａ）に示すように、第１電極７４Ａの軸線及び第２電極７４Ｂの軸線と、第４部材５の軸線とは一致しない位置にそれぞれ配置される。もっとも、該軸線が一致していても内部構造の検出に問題は無い。
【００８２】
次に、第１電極７４Ａ及び第２電極７４Ｂによって、第１部材２と第２部材３との間に通電する。このとき、流す電流は、第１部材２の通電経路、その周辺部位及び第４部材５が昇温可能な程度であれば良い。
【００８３】
通電開始から所定時間経過後に、第１サーモグラフィ８４Ａ及び第２サーモグラフィ８４Ｂによって第１部材２の温度を測定する。測定された温度は、判別部材に対して入力される。
なお、本実施形態においては２つのサーモグラフィを用いているので、画像化された２つの温度分布を判別部材において組合せた上で、内部構造の判別を行う。図８（Ａ）に示す通電形態の場合、図８（Ｂ）に白抜きの楕円形で示すように、第１部材２の表面が、第４部材５が内部に配置される部位から第１電極７４Ａの先端部が当接する部位まで通電経路に沿って昇温する。また、第４部材５が内部に配置される部位と、第１電極７４Ａの先端部が当接する部位とは昇温し易いので、第１サーモグラフィ８４Ａ及び第２サーモグラフィ８４Ｂによって画像化された温度分布では区別し易くなる。
なお、第１電極７４Ａが第４部材５から離れた分だけ、昇温領域の楕円形の長軸が長くなる。逆に、第１電極７４Ａが第４部材５に近付いた分だけ、昇温領域は第４部材５の平面形状に近付く。
【００８４】
次いで、判別部材は、第１部材２の温度測定結果を分析することによって、重畳体の内部構造を判別することができる。
【００８５】
第１サーモグラフィ８４Ａ及び第２サーモグラフィ８４Ｂによって測定された温度分布で、２つの高温部分と楕円形状の昇温領域が検出される場合は、第１電極７４Ａが、例えば図８（Ａ）に示す位置において、つまり第４部材５が配置された部位からずれた部位において通電していることになる。
第１電極７４Ａを第４部材５が配置された部位に当接させるには、測定結果の温度分布に基づいて、第１電極７４Ａの移動させるべき方向を決定する必要がある。具体的には、２つの高温部分のうち一方は第１電極７４Ａの当接部位であるので、他方の高温部分が第４部材５の昇温が起因していると判別することができる。よって、他方の高温部分に当接部位が重なるように第１電極７４Ａを移動させれば良い。
【００８６】
第１サーモグラフィ８４Ａ及び第２サーモグラフィ８４Ｂによって測定された温度分布で、１つの高温部分とその周辺の昇温領域が検出される場合は、第４部材５が配置された部位において第１電極７４Ａが通電していることになる。この場合、内部構造の検出後に抵抗溶接を行うのであれば、第１電極７４Ａ及び第２電極７４Ｂは溶接するべき位置に当接しているので、重畳体への当接状態を解除することなく溶接作業に移行するのが好ましい。
【００８７】
（４−５）重畳体の片面において温度勾配を導出する実施形態
図８（Ａ）に示した構造検出装置１４を用いて検出される温度分布に基づいて、図８（Ｃ）に示すような温度勾配を導出することによって、内部構造を判別することもできる。
具体的には、例えば第１サーモグラフィ８４Ａ及び第２サーモグラフィ８４Ｂによって温度測定を行い、その分布を得る。次いで、放射状に温度グラフを作成し、又は測定された温度に基づいて、温度勾配を得る。更に、温度勾配の大きい箇所を特定することによって、測定位置から第４部材５が配置される部位へのズレ方向を導出することができる。続いて、少なくとも３点の箇所を含む円を作成し、中心点を導出する。該中心点が最も昇温している部位、本実施形態においては第４部材５が配置される部位となる。これらの処理を判別部材等で演算処理及び画像処理することによって、内部構造を判別することができる。
【００８８】
図８に示した実施形態は、通電による第１部材２の温度変化が、第４部材５が配置された部位とその周辺部位とにおいて差異を生じる限り様々な場合に適用することができる。本実施形態は、例えば第３部材４の貫通孔６内に第４部材５等の導電性部材が配置されている場合、第３部材４が導電性材料を含有し、第４部材５が配置されずに貫通孔６内が空隙である場合、第３部材４が絶縁体である場合等に適用されるのが好ましい。
なお、第３部材４が導電性材料を含有して貫通孔６内が空隙である場合は、図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）に示したような昇温領域は形成されない。具体的には、貫通孔６内が空隙であると該空隙は昇温しない又はし難いので、昇温領域としては貫通孔６が形成される部位だけが周辺部位よりも相対的に低温になり、画像化されると低温部位が抜け落ちたようなドーナツ型等となる。
【００８９】
（４−６）重畳体の片面において温度分布測定する第２実施形態
図９には、構造検出装置１５を用いる実施形態を示している。
図９は、本発明に係る構造検出装置の他の実施形態を示す模式図である。図９（Ａ）は構造検出装置１５を用いた通電形態の一例を示す模式図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）に示した通電形態によって第２部材３の昇温する領域を示す平面模式図である。
【００９０】
構造検出装置１５は、電極７５Ａ、アース７５Ｂ、第１サーモグラフィ８５Ａ、第２サーモグラフィ８５Ｂ、及び判別部材（図示せず）を備える。
構造検出装置１５と上記構造検出装置１４との相違点は、第２電極７４Ｂに代えてアース７５Ｂを用いていること、及び、サーモグラフィの配置である。該相違点以外は同一部材を用いているので、同一部材については同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９１】
第１サーモグラフィ８５Ａ及び第２サーモグラフィ８５Ｂは、上記第１サーモグラフィ８４Ａ及び上記第２サーモグラフィ８４Ｂと同一部材であり、単に配置を変更して、重畳体における第２部材３側のみを温度測定可能なようにしている。
【００９２】
図９に示す実施形態は、電極７５Ａ及びアース７５Ｂによる入力Ｘが通電であり、第１物理量及び第２物理量は電流値である。
【００９３】
構造検出装置１５の使用方法としては、先ず図９（Ａ）に示すように、電極７５Ａを第１部材２の表面に押し当てると共に、アース７５Ｂを第２部材３の表面に押し当てる。本実施形態において電極７５Ａ及びアース７５Ｂは、図９（Ａ）に示すように、電極７５Ａの軸線と、アース７５Ｂの軸線と、第４部材５の軸線とは一致しない位置にそれぞれ配置される。もっとも、該軸線が一致していても内部構造の検出に問題は無い。
【００９４】
次に、電極７５Ａ及びアース７５Ｂによって、第１部材２と第２部材３との間に通電する。このとき、流す電流は、第２部材３の通電経路、その周辺部位、及び第４部材５が昇温可能な程度であれば良い。
【００９５】
通電開始から所定時間経過後に、第１サーモグラフィ８５Ａ及び第２サーモグラフィ８５Ｂによって第２部材３の温度を測定する。測定された温度は、判別部材に対して入力される。
図９（Ａ）に示す通電形態の場合、図９（Ｂ）に白抜きの楕円形で示すように、第２部材３の表面が、第４部材５が内部に配置される部位からアース７５Ｂの先端部が当接する部位まで通電経路に沿って昇温する。また、第４部材５が内部に配置される部位と、アース７５Ｂの先端部が当接する部位とは昇温し易いので、第１サーモグラフィ８５Ａ及び第２サーモグラフィ８５Ｂによって画像化された温度分布では区別し易くなる。
なお、アース７５Ｂが第４部材５から離れた分だけ、昇温領域の楕円形の長軸が長くなる。逆に、アース７５Ｂが第４部材５に近付いた分だけ、昇温領域は第４部材５の平面形状に近付く。
【００９６】
次いで、判別部材は、第２部材３の温度測定結果を分析することによって、重畳体の内部構造を判別することができる。
【００９７】
第１サーモグラフィ８５Ａ及び第２サーモグラフィ８５Ｂによって測定された温度分布で、２つの高温部分と楕円形状の昇温領域が検出される場合は、アース７５Ｂが、例えば図９（Ａ）に示す位置において、つまり第４部材５が配置された部位からずれた部位において通電していることになる。
アース７５Ｂを第４部材５が配置された部位に当接させるには、測定結果の温度分布に基づいて、アース７５Ｂの移動させるべき方向を決定する必要がある。具体的には、２つの高温部分のうち一方はアース７５Ｂの当接部位であるので、他方の高温部分が第４部材５の昇温が起因していると判別することができる。よって、他方の高温部分に当接部位が重なるようにアース７５Ｂを移動させれば良い。
【００９８】
第１サーモグラフィ８５Ａ及び第２サーモグラフィ８５Ｂによって測定された温度分布で、１つの高温部分とその周辺の昇温領域とが検出される場合は、第４部材５が配置された部位においてアース７５Ｂが通電していることになる。この場合、内部構造の検出後に抵抗溶接を行うのであれば、アース７５Ｂは溶接するべき位置に当接しているので、アース７５Ｂの位置を基準位置として、電極７５Ａを移動させ、更に位置合わせしたアース７５Ｂに代えて同位置に溶接用電極（図示せず）を配置すれば良い。これにより、一旦位置合わせをした溶接に用いる電極を、それ以上移動させることなく溶接作業に移行することができるので好ましい。
【００９９】
（４−７）重畳体の抵抗値測定する第１実施形態
図１０には、構造検出装置１６を用いる実施形態を示している。
図１０は、本発明に係る構造検出装置の他の実施形態を示す模式図である。図１０（Ａ）は構造検出装置１６を用いた通電形態の一例を示す模式図であり、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）に示した通電形態によって通電したときの第２部材３の各部位における抵抗値に基づいた円を示す平面模式図である。
【０１００】
構造検出装置１６は、第１電極７６Ａ、第２電極７６Ｂ、抵抗値測定器８６及び判別部材（図示せず）を備える。
構造検出装置１６と上記構造検出装置１３との相違点は、熱電対８３に代えて抵抗値測定器８６を用いている点である。該相違点以外は同一部材を用いているので、同一部材については同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１０１】
抵抗値測定器８６は、本発明における検出部材の一例であり、例えば従来公知の４端子測定法等により抵抗値を測定する機器を用いることができる。
【０１０２】
図１０に示す実施形態は、第１電極７６Ａ及び第２電極７６Ｂによる入力Ｘが通電であり、第１物理量及び第２物理量は抵抗値である。
【０１０３】
構造検出装置１６の使用方法としては、先ず図１０（Ａ）に示すように、第１電極７６Ａを第１部材２の表面に押し当てると共に、第２電極７６Ｂを第２部材３の表面に押し当てる。
【０１０４】
次に、第１電極７６Ａ及び第２電極７６Ｂによって、第１部材２と第２部材３との間に通電する。このとき、流す電流は、溶接に際して流される電流値より比較的小さい電流値を有する。
【０１０５】
通電開始後に、抵抗値測定器８６によって第２部材３の第２電極７６Ｂが当接する部位の抵抗値を測定する。測定された抵抗値は、判別部材に対して入力される。
【０１０６】
第２部材３の各部位における抵抗値に基づいて、第４部材５が配置された部位の位置を導出する方法として、２つ挙げることができる。
【０１０７】
先ず一の方法としては、例えば第１電極７６Ａと第２電極７６Ｂと第４部材５との軸線を一致させた状態での理想の抵抗値を予め測定しておき、様々な部位において実際に通電した際に測定される抵抗値と理想抵抗値とを比較することによって、第４部材５が配置された部位であるか否かを判別する方法を挙げることができる。この方法は、実際に測定される抵抗値が理想抵抗値と近い場合に、第１電極７６Ａ及び第２電極７６Ｂの位置を微調整する際に有用である。
【０１０８】
更に、第４部材５が配置された部位の位置を導出する他の方法としては、例えば図１０（Ｂ）に示すように、第２部材３の各部位で測定される抵抗値に基づいた円を描いて、第４部材５が配置された部位を特定する方法を挙げることができる。
具体的には、第２部材３の複数部位において第２電極７６Ｂを当接して抵抗値を測定する。重畳体における第２部材３側の各部位の抵抗値は、第４部材５が配置される部位からの距離に比例する。つまり、第２電極７６Ｂの当接部位が第４部材５から離れている場合は抵抗値が大きくなり、当接部位が第４部材５に近い場合は抵抗値が小さくなる。
次に、図１０（Ｂ）に示すように、様々な部位において測定した抵抗値を係数とした円を、抵抗値の測定時における第２電極７６Ｂの当接部位を中心として描く。図１０（Ｂ）には、各部位における抵抗値に基づく円を破線で示す。一部太線で示す複数の円の重複部分が、第４部材５が配置される部位であると判別することができる。
【０１０９】
（４−８）重畳体の抵抗値分布を測定する実施形態
図１１には、構造検出装置１７を用いる実施形態を示している。
図１１は、本発明に係る構造検出装置の他の実施形態を示す模式図である。図１１（Ａ）は構造検出装置１７を用いた通電形態の一例を示す模式図であり、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）に示したアース７７Ｂの第２部材３の表面における配置を示す平面模式図であり、図１１（Ａ）に示した通電形態によって通電したときの第２部材３の各部位における抵抗値の分布を示す平面模式図である。
【０１１０】
構造検出装置１７は、電極７７Ａ、多数のアース７７Ｂ、抵抗値測定器８７及び判別部材（図示せず）を備える。
構造検出装置１７と上記構造検出装置１６との相違点は、第２電極７６Ｂに代えて多数個列設されて成るアース７７Ｂを用いている点である。該相違点以外は同一部材を用いているので、同一部材については同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１１１】
アース７７Ｂは、本発明における検出部材の一例であり、例えば図１１（Ｂ）に示すように複数個のアース７７Ｂが第４部材５の周辺部位に適宜の範囲を以って、等間隔に列設されている。
【０１１２】
図１１に示す実施形態は、電極７７Ａ及びアース７７Ｂによる入力Ｘが通電であり、第１物理量及び第２物理量は抵抗値である。
【０１１３】
構造検出装置１７の使用方法としては、先ず図１１（Ａ）に示すように、第１電極７６Ａを第１部材２の表面の適宜の位置に押し当てると共に、複数のアース７７Ｂを第２部材３の表面に一様に押し当てる。
【０１１４】
次に、電極７７Ａ及びアース７７Ｂによって、第１部材２と第２部材３との間に通電する。このとき、流す電流は、溶接に際して流される電流値より比較的小さい電流値を有する。
【０１１５】
通電開始後に、第２部材３の複数のアース７７Ｂが当接する各部位の抵抗値を、抵抗値測定器８７によって測定する。測定された抵抗値は、判別部材に対して入力される。
【０１１６】
第２部材３の各部位で測定された抵抗値において、抵抗値毎に分布をとると、図１１（Ｃ）に示すように、第４部材５が配置される部位の抵抗値が最小になり、第４部材５が配置される部位を中心とした略同心円を複数描くことができる。
この抵抗値の分布に基づいて、重畳体の内部構造を判別することができる。
なお、一のアース７７Ｂと隣接するアース７７Ｂとの間隔は、抵抗溶接時にとうせつさせる電極の当接領域の寸法と当接精度都により決定することができる。
【０１１７】
本発明に係る構造検出装置は、上述した抵抗値を測定する実施形態に代えて、電流計等を用いて電流値を測定する形態を採用することもできる。
電流値を測定する形態の場合、電極及びアース等による入力Ｘが通電であり、第１物理量及び第２物理量は電流値である。なお、抵抗値から電流値は容易に算出可能であるので、上述の抵抗値を測定する実施形態で一旦抵抗値を測定し、抵抗値から電流値に変換して内部構造の判別に用いても良い。逆に、上述の抵抗値を測定する実施形態で電流計等によって一旦電流値を測定し、電流値から抵抗値に変換して内部構造の判別に用いることもできる。
【０１１８】
（４−９）重畳体の抵抗値測定する第２実施形態
図１２に示す構造検出装置１８は、コイルばねＳによって第１部材２に向って付勢される球状の電極７８Ａと、コイルばねＳによって第２部材３に向って付勢される球状のアース７８Ｂと、アース７８Ｂに接続される抵抗測定器８８とを備える。また、電極７８Ａ及びアース７８Ｂはいずれも、付勢方向及び重畳体に対する進退方向を規制する筒状のガイドＧの内部に配置されている。構造検出装置１８は、図１０に示した構造検出装置１６の変形例であり、通電によって測定される抵抗値を内部構造の判別に用いることができる。
図１２に示すように、電極７８Ａ及びアース７８ＢはいずれもコイルばねＳによって付勢されているので、通電時及び抵抗測定時に重畳体に対して圧接及び脱離が容易であり、一回の測定準備から完了までを短時間で行うことができる。更に、例えばアース７８Ｂを第２部材３の複数部位に当接させて抵抗値を順次測定していく作業を行う場合、第２部材３の表面から一旦離れさせて、別部位に当接させる動作が容易であり、次の測定に移り易いので、装置としての可動性及び機動性が高い。したがって、第２部材３における各部位の抵抗値を短時間で効率良く測定することができる。
【０１１９】
（５）入力Ｘが振動である実施形態
本発明に係る構造検出装置の他の実施形態として、適宜の入力部材によって振動を重畳体に付加する形態を採用することもできる。
重畳体における第１部材及び第２部材の少なくとも一方に対して、例えば衝突、音波又は超音波等を入力することによって、振動として伝達される。よって、衝突により重畳体に生じる振動、音波により重畳体に響く音響、又は超音波により重畳体に生じる振動等を検出可能な適宜の検出部材と、検出した振動を分析、数値化又は画像化することのできる判別部材とを更に設けることによって、入力Ｘが振動であっても重畳体の内部構造の判別が可能である。
【０１２０】
（６）他の変形例
内部構造の判別後にスポット溶接作業に移行する場合、上記第４部材５の配置された部位において溶接する必要がある。例えば上記構造検出装置１８等のように内部構造の判別に用いる装置では、電極の圧接能力の不足等によって、抵抗溶接機としてはそのまま転用することが困難である。この場合、第４部材５が配置されていると判別された部位に対して、一旦印を付しておくためのマーキング部材を付設するのが好ましい。マーキング部材としては、例えば塗料で印を付す塗工部材、又は第１部材２及び第２部材３の表面に凹部を形成するポンチ又はけがき針等を採用することができる。
例えば上記構造検出装置１８における電極７８Ａ及びアース７８Ｂの先端部に出し入れ可能なポンチを設けることもできる。
また、ガイドＧの先端部に塗料が充填及び保持される塗工部材を設け、電極７８Ａ及びアース７８Ｂが第４部材５の配置される部位に当接したと判別されたときに、ガイドＧを第１部材２及び第２部材３に当接させて塗料によって印を付すようにしても良い。
【０１２１】
なお、マーキング部材を設けることによって、第１部材及び第２部材等に印を付すと、溶接時に目印となるだけでなく、溶接作業時に何らかの不具合によって溶接作業が一旦中断され、その後再開される場合に、マーキング部材によって付した印の一つを溶接再開位置としてティーチング作業に利用することができるので好ましい。
【０１２２】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により、本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
【符号の説明】
【０１２３】
１、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７及び１８：構造検出装置、２：第１部材、３：第２部材、４：第３部材、５：第４部材、６：貫通孔、７：入力部材、８：検出部材、９：判別部材、１０１：サイドシル、１０１ａ：サイドシルインナ、１０１ｂ：サイドシルアウタ、１０２：ヒンジピラー、１０３：センターピラー、１０５：サイドシルレインフォースメント、１０５ａ：インナレインフォースメント、１０５ｂ：アウタレインフォースメント、Ｓ１：部品プレス成形工程、Ｓ２：車体溶接工程、Ｓ３：車体塗装工程、Ｓ４：組付工程、Ｘ：入力、Ｙ：出力
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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