JP7304083B2 - Inspection device and inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、例えばシート部材を接合して形成された包装容器における接合箇所の剥離の有無を検査する検査装置、および検査方法に関する。
この出願は、2019年2月8日に出願された日本国特願2019-022080を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method for inspecting the presence or absence of peeling at joints in a packaging container formed by joining sheet members, for example.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-022080 filed on February 8, 2019, and the entire disclosure thereof is incorporated herein.
内容物を収容する包装容器がある。内容物は、例えば、レトル卜食品、飲料水や、電子機器等である。このような包装容器は、内容物を密閉状態で収容することが求められる。
包装容器は、シー卜部材(フィルム部材も含む)の周縁が溶着、接着などされることで、開口部が接合されて密閉状態となる。
接合された箇所に剥離等が生じて接合が不十分であると、密閉状態を維持できない可能性がある。そのため、接合状態が基準を満たしているか否かの検査が行われる。There is a packaging container that contains the contents. The contents are, for example, retort food, drinking water, electronic equipment, and the like. Such packaging containers are required to accommodate contents in a sealed state.
The packaging container is sealed by welding or bonding the periphery of the sheet member (including the film member) to join the opening.
If the joint is insufficient due to peeling or the like occurring at the jointed portion, there is a possibility that the sealed state cannot be maintained. Therefore, an inspection is performed to determine whether the bonding state satisfies the criteria.
この検査を行う装置として、例えば超音波検査装置がある。超音波検査装置は、検査対象である包装容器(ワーク)に超音波を送信し、包装容器を透過した超音波を受信して解析する。超音波検査装置は、この解析結果を得ることで、接合箇所に剥離等があるか否かを判定する。
このような判定は、受信した超音波の測定データと、しきい値とを比較することで行われる。しきい値は、一般に、検査を行う前に定められている。
超音波検査装置の一例としては、特許文献1に記載された超音波検査装置がある。As an apparatus for performing this inspection, there is, for example, an ultrasonic inspection apparatus. An ultrasonic inspection apparatus transmits ultrasonic waves to a packaging container (workpiece) to be inspected, and receives and analyzes the ultrasonic waves transmitted through the packaging container. By obtaining this analysis result, the ultrasonic inspection apparatus determines whether or not there is peeling or the like at the joint.
Such a determination is made by comparing the received ultrasonic measurement data with a threshold value. Thresholds are generally established prior to testing.
As an example of an ultrasonic inspection apparatus, there is an ultrasonic inspection apparatus described in
しきい値は、作業員の経験等に基づいて決定されていた。しかし、包装容器の素材、厚さ、形状などに応じて超音波の透過状況が異なるため、検査対象に適したしきい値を決定するには、熟練を要する。 The threshold has been determined based on the experience of workers and the like. However, because the transmission of ultrasonic waves varies depending on the material, thickness, shape, etc. of the packaging container, skill is required to determine a threshold suitable for the inspection object.
本発明は、このような事情に鑑みてなされた。本発明の目的の例は、しきい値を簡単に設定することができる検査装置、および検査方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances. An example of an object of the present invention is to provide an inspection apparatus and an inspection method capable of easily setting threshold values.
本発明の一態様にかかる検査装置は、超音波を、検査対象物のうち第1の標準対象物の互いに異なる複数の位置に照射する送信部と、前記送信部によって照射されるとともに前記複数の位置をそれぞれ透過した第1の複数の超音波を受信する受信部と、前記第1の複数の超音波のそれぞれの受信強度に基づいて、前記複数の位置それぞれに対応する複数のしきい値を求める演算部と、互いに対応付けられた状態で前記複数のしきい値と前記複数の位置を表す値とを記憶する記憶部と、前記検査対象物のうち検査ワークの互いに異なる複数の位置を含む検査区間に対して前記送信部から前記超音波を照射し前記受信部によって受信した受信強度に基づいて当該検査ワークが基準を満たしているか否かの判定を行う制御部と、を有し、前記複数のしきい値は、前記制御部が行う判定に用いることが可能な複数のしきい値である。 An inspection apparatus according to an aspect of the present invention includes a transmission unit that irradiates a plurality of mutually different positions of a first standard object among inspection objects with ultrasonic waves; a receiving unit configured to receive a first plurality of ultrasonic waves transmitted through respective positions; and a plurality of threshold values corresponding to each of the plurality of positions based on the received intensity of each of the first plurality of ultrasonic waves. a calculating unit to be obtained; a storage unit that stores values representing the plurality of threshold values and the plurality of positions in a state of being associated with each other; a control unit that irradiates the ultrasonic wave from the transmission unit to the inspection section and determines whether or not the workpiece to be inspected satisfies a criterion based on the reception intensity received by the reception unit; The multiple thresholds are multiple thresholds that can be used for determination by the control unit .
本発明の一態様にかかる検査方法は、超音波を、検査対象物のうち第1の標準対象物の互いに異なる複数の位置に照射し、前記互いに異なる複数の位置をそれぞれ透過した複数の超音波を受信し、前記複数の超音波それぞれの受信強度に基づいて、前記複数の位置それぞれに対応する複数のしきい値を求め、互いに対応付けられた状態で前記複数のしきい値と前記複数の位置を表す値とを記憶部に記憶し、前記検査対象物のうち検査ワークの互いに異なる複数の位置を含む検査区間に対して送信部から前記超音波を照射し受信部によって受信した受信強度に基づいて当該検査ワークが基準を満たしているか否かの判定を行うことを含み、前記複数のしきい値は、前記検査ワークが基準を満たしているか否かの判定に用いることが可能な複数のしきい値である検査方法である。 An inspection method according to an aspect of the present invention includes irradiating a plurality of mutually different positions of a first standard object among inspection objects with ultrasonic waves, and generating a plurality of ultrasonic waves transmitted through the plurality of mutually different positions. is received, based on the received intensity of each of the plurality of ultrasonic waves, a plurality of thresholds corresponding to each of the plurality of positions are obtained, and in a state of being associated with each other, the plurality of thresholds and the plurality of A value representing a position is stored in a storage unit, and the ultrasonic wave is irradiated from the transmission unit to an inspection section including a plurality of mutually different positions of the inspection work among the inspection object, and the reception intensity received by the reception unit. The plurality of thresholds can be used to determine whether the inspection work satisfies the criteria . A test method that is multiple thresholds.
この発明の実施形態によれば、検査の基準を満たす検査対象物を検査した際の受信強度を用いることで、検査に用いられるしきい値を簡単に設定することができる。 According to the embodiment of the present invention, the threshold used for inspection can be easily set by using the reception intensity obtained when inspecting an inspection object that satisfies the inspection criteria.
以下、本発明の実施の形態の1つについて詳細に説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。また、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。さらに、当業者であれば、以下に述べる各要素を均等なものに置換した実施の形態を採用することが可能であり、かかる実施の形態も本発明の範囲に含まれる。 One embodiment of the present invention will be described in detail below. The following embodiments are examples for explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention only to the embodiments. Also, the present invention can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Furthermore, those skilled in the art can adopt embodiments in which each element described below is replaced with equivalents, and such embodiments are also included in the scope of the present invention.
(実施形態)
図1は、実施形態における超音波検査システム1の構成例を示すブロック図である。超音波検査システム1は、超音波を用いて検査対象物40を検査する。図1に示す例において、超音波検査システム1は、表示装置10、超音波検査装置20及び搬送装置30を備える。(embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an
表示装置10は、超音波検査装置20に接続される。表示装置10は、超音波検査装置20から出力される各種情報を表示する。表示装置10として、例えば、液晶表示装置を用いることができる。
The
超音波検査装置20は、表示装置10に接続される。超音波検査装置20は、検査対象物40に対して照射された超音波を受信し、受信結果に基づいて、検査対象物40の検査を行う。
搬送装置30は、検査対象物40を搬送する。
搬送装置30は、例えば、ベルトコンベヤである。搬送装置30のベルト32には、検査対象物40が載置される。搬送装置30では、ローラ31(ローラ31a、31b)を回転させる。これにより搬送装置30は、検査対象物40を検査方向に沿って搬送し、送信部260と受信部280との間にある所定の検査位置を通過させる。ローラ31の回転は、例えば、超音波検査装置20の駆動制御部(不図示)から出力される制御指令値により制御される。搬送装置30に対して検査対象物40が載置された位置は、位置補正機構によって補正されてもよい。位置補正機構は、超音波検査装置20に対する検査対象物40の位置が所定の位置となるように補正あるいは位置決めするガイドであってもよい。The
The
The
検査対象物40は、超音波検査装置20によって検査される。検査対象物40上の領域であって、検査が行われる対象となる部分を、検査対象領域という。例えば、検査対象物40の第1シート部材40aの周縁の全体と検査対象物40の第2シート部材40bの周縁の全体とが互いに接合(シール)されている。検査対象物40は、内周側に内容物を収容する空間を有する包装容器である。第1シート部材40aと第2シート部材40bは、いずれも可撓性がある。
検査対象物40において、検査対象領域は、接合箇所である。接合箇所は、包装容器を構成する二つのシート部材が接合されるべき箇所である。検査対象物40では、周縁の全体にわたる領域である周縁部が、接合箇所である。
検査項目の具体例について説明する。第1の例は、周縁部41において、剥離があるか否かである。第2の例は、周縁部41において、孔、傷があるか否かである。第3の例は、周縁部41において、異物を挟まない状態で接合されているか否かである。第4の例は、周縁部41における特異点が規定された位置にあるか否かである。特異点とは、例えば、周縁部41に設けられる穴、飲み口、ノッチ、印字部等が設けられる位置である。The
In the
Specific examples of inspection items will be described. A first example is whether or not there is peeling in the
〈超音波検査装置20の構成〉
超音波検査装置20は、例えば、操作部210、制御部220、信号制御部230、送信制御部240、受信処理部250、送信部260、受信部280、及びカメラ(撮像装置)290を備える。
超音波検査装置20は、少なくとも一部にコンピュータを含む。このコンピュータは、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサと、プロセッサが実行するプログラムを格納するプログラムメモリとを備える。超音波検査装置20において、各機能部(操作部210、制御部220、信号制御部230、送信制御部240、受信処理部250、送信部260、及び受信部280)は、例えばCPU(Central Processing Unit)などのプロセッサがプログラムメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現される。また、これら各機能部のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、またはFPGA(Field-Programmable Gate Array)などのハードウェアにより実現されてもよい。<Configuration of
The
The
操作部210は、キーボード、マウスなどで構成することが可能である。操作部210は、利用者の操作に応じて、超音波検査に関する各種情報の入力操作を受け付ける。操作部210は、入力操作に応じた各種情報を制御部22に供給する。
The
制御部220は、超音波検査装置20の各部を制御する。制御部220は、例えば、操作部210から入力された各種情報、及び、後述する信号制御部230から得られる解析結果(例えば測定データ)や、判定部222によって判定された異状の有無等を示す結果を、表示装置10に出力する。表示装置10に出力される情報は、超音波検査に関する情報であり、例えば検査対象物40に関する情報、送信する超音波の波長や強度、検査対象物40を搬送する速度、受信された超音波の解析結果、及び剥離の有無を判定した判定結果等の情報である。
また、制御部220は、検査対象領域に超音波を照射することができるように、送信部260及び受信部280を制御するとともに、送信部260及び受信部280に対する、検査対象物40の位置を制御する。この実施形態において検査対象領域は、検査対象物40における周縁部41のうち、少なくとも一部の領域であればよい。The
In addition, the
信号制御部230は、送信する超音波を制御するための信号を生成する。送信する超音波は、例えば、バースト波である。信号制御部230は、送信する超音波の送信タイミングと強度に応じたバースト信号を生成する。信号制御部23は、生成した信号を送信制御部240に出力する。
また、信号制御部230は、受信部280により受信された超音波の信号(受信信号)を、受信処理部250を介して取得する。信号制御部230は、取得した超音波の信号の強度や位相を解析し、解析結果(例えば測定データ)を制御部220に出力する。The
The
信号制御部230は、取得した超音波の信号の強度や位相を解析する場合に、所定の時間区間の信号を抽出し、抽出した信号を用いて強度や位相を解析するようにしてよい。超音波の状態が時系列にみて変化する場合、精度よく解析することができる時間区間の超音波を用いることで、判定の精度を向上させることが可能である。例えば、信号制御部230は、受信部280に受信された超音波のうち、受信が検出されてから所定の時間区間(例えば、送信された超音波の1波長に相当する時間区間)の超音波に相当する信号を抽出して波長や強度を解析する。
When analyzing the intensity and phase of the acquired ultrasonic signal, the
また、信号制御部230は、取得した超音波の信号に対して位相検波などの信号処理を行ってもよい。超音波に、互いに位相が異なる超音波が混在している場合、信号制御部230が位相が異なる超音波を互いに分離することで、判定の精度を向上させることが可能である。
Further, the
送信制御部240は、信号制御部230からのバースト信号に応じて、発振器(不図示)から出力される所定の周波数のバースト波を生成する。送信制御部240は、生成したバースト波を送信部260に出力する。
受信処理部250は、受信部280により受信された受信信号を取得し、取得した受信信号を解析し易くするための処理を行う。例えば、受信処理部250は、取得した受信信号の振幅をアンプにより増幅させる。また、受信処理部250は、取得した超音波から、送信した超音波の波長とは異なる波長をフィルタにより除去するようにしてもよい。The
The
送信部260は、送信制御部240により生成されたバースト波(超音波)を送信する。
受信部280は、送信部260により送信された超音波を受信する。受信部280は、受信した受信信号を受信処理部250に出力する。受信部280は、A/D変換部を含んでもよい。
カメラ290は、搬送装置30に載置された検査対象物40を俯瞰して撮像する。カメラ290は、撮像結果(画像データ)を制御部220に出力する。このカメラ290は、エリアセンサ(撮像範囲が二次元であるカメラ)またはラインセンサのいずれかを用いるようにしてもよい。The
The receiving
The
(超音波検査装置20と検査対象物40との位置関係)
ここで、送信部260と受信部280と検査対象物40との位置関係について、図2を参照して説明する。(Positional relationship between
Here, the positional relationship among the transmitting
図2に示すように、送信部260及び受信部280は、一方向(Z軸方向)に間隔をあけて配列される。送信部260及び受信部280は、超音波検査装置20におけるベース部(不図示)に固定される。これにより、送信部260と受信部280との間隔が保持される。送信部260は、受信部280に対向する送信面261から、超音波を受信部280に向けて送信する。受信部280は、送信部260に対向する受信面281において、送信部260から送信された超音波を受信する。
図2において、搬送装置30による検査対象物40の搬送方向はX軸方向である。X軸方向は、送信部260及び受信部280の配列方向(Z軸方向)に対して直交する。
検査対象物40の端部411は、Z軸方向から見て線状に延びる、検査対象物40の縁である。検査対象物40の境界線420は、接合箇所と非接合箇所との境界線を示す。この境界線420は、検査対象物40の縁に沿う線である。
端部411及び境界線420の位置は、検査対象物40を俯瞰して撮像するカメラ(例えば、カメラ290)から得られる画像データによって検出されてもよい。As shown in FIG. 2, the
In FIG. 2, the conveying direction of the
The
The positions of the
検査対象物40は、送信部260と受信部280との間に配置される。送信部260により送信された超音波は、検査対象物40に到達し、検査対象物40を透過した超音波が受信部280に到達して受信される。送信部260から送信された超音波は、所定の位置でフォーカスされる。超音波のフォーカスされる領域が領域S1である(図2参照)。検査対象物40は、領域S1を通るXY平面上を搬送される。
The
図3は、検査対象物40の一例である包装容器400の外観を示す俯瞰図である。図3の例は、包装容器400は、XY平面上に配置されている。
包装容器400は、飲料または液体状の食品を収容可能である。包装容器400の周縁部410のうち、図3の左側端部には、飲み口423が設けられている。飲み口423は、X軸方向において周縁部410の略中央に設けられる。Y軸方向から見た飲み口423の形状は、略円形である。この飲み口423は、包装容器400の内部と外部との間で流通可能な経路である。飲み口423には、蓋425が取り付けられている。この蓋425が取り外されると、飲み口423の端部が露出し、包装容器400に収容された飲料等を飲むことが可能となる。FIG. 3 is a bird's-eye view showing the appearance of a
The
領域S1は、XY平面上における超音波の照射領域を示す。領域S1のY軸方向における位置は、図3において、包装容器400の左側端部から右に距離d1だけ離れた位置である。距離d1は、検査を行いたい領域(検査対象領域)に超音波が照射されるように、周縁部410の幅以下に設定される。距離d1は、検査目的や検査項目に応じて定められる。図3の例において、包装容器400の左側の接合箇所を検査する場合、検査対象領域は、検査方向430(X軸方向)に沿った帯状の領域である。
A region S1 indicates an ultrasonic wave irradiation region on the XY plane. The position of the region S1 in the Y-axis direction is a position a distance d1 to the right from the left end of the
包装容器400は、搬送装置30によって搬送されることで、超音波検査装置20に対してX軸方向に相対的に移動する。すると、超音波は、周縁部410に対して、検査方向430(X軸に沿う方向)に沿って照射される。受信部280は、この超音波を受信する。この受信信号に基づいて、検査方向430に沿った周縁部410の各位置について検査を行うことが可能である。この場合、検査は、周縁部410と飲み口423とを対象として行われる。
The
周縁部410のうち左側の接合箇所を対象として検査する場合について説明したが、このような場合に限定されない。周縁部410のうち、上側、右側、下側を対象として検査することも可能である。
また、距離d1の位置において検査を行ったのち、同じ包装容器400について、距離d1とは異なる距離において検査を行うこともある。Although the case of inspecting the joint portion on the left side of the
Also, after the inspection is performed at the position of the distance d1, the
図4は、検査対象物40の他の一例である包装容器450の外観を示す俯瞰図である。図4の例では、包装容器450は、XY平面上に配置されている。
包装容器450は、食品(流動性のある食品、粘性のある食品、または乾物等)、電子部品、文房具等を収容可能である。包装容器450の周縁部460のうち、図4の左側端部には、穴470が設けられている。この穴470は、X軸方向において周縁部460の略中央に設けられる。穴470は、例えば、包装容器450を陳列器具のフックに引っかけるために用いられる。
周縁部460において、印字部471がある。印字部471は、周縁部460にレーザープリンター、またはホットプリンター等で文字列が印字される部位である。印字部471に印字されると、その印字部471のZ軸方向における厚みは、周辺の周縁部460の厚みとは異なる。例えば、レーザープリンターによって刻印された場合の印字部471の厚みは、周囲の周縁部460の厚みよりも薄い。ホットプリンターによって刻印された場合の印字部471の厚みは、周囲の周縁部460の厚みよりも、印字テープの分だけ厚い。印字部471に印字される文字列は、製造ロットや製造ライン等を表す。FIG. 4 is a bird's-eye view showing the appearance of a
The
There is a printed
図4において、領域S1のY軸方向における位置は、包装容器450の左側端部から右に距離d2だけ離れた位置である。距離d2は、周縁部460の幅以下に設定される。
包装容器450は、搬送装置30によって搬送されることで、超音波検査装置20に対してX軸方向に相対的に移動する。すると、超音波は、周縁部460に対して、検査方向480(X軸に沿う方向)に沿って照射される。受信部280は、この超音波を受信する。この受信信号に基づいて、検査方向480に沿った周縁部460の各位置について検査を行うことが可能である。この場合、検査は、周縁部460と穴470と印字部471とを対象として行われる。
搬送装置30に対して包装容器450を配置する向きを変えることで、検査方向472に沿って検査を行うことが可能である。例えば、図4の例において下側の接合箇所を検査する場合、包装容器450の検査対象領域は、ノッチ473を含む帯状の領域とすることもできる。すなわち、ノッチ473の有無と、ノッチ473の位置とについても検査が可能である。ノッチ473は、包装容器450の開封口である。In FIG. 4, the position of the region S1 in the Y-axis direction is a position away from the left end of the
The
By changing the direction in which the
(制御部220の構成)
図1に戻り、制御部220は、記憶部221、判定部222、しきい値演算部223を有する。制御部220は、エッジ検出部224を含んでもよいが、含まなくてもよい。
記憶部221は、リファレンスデータと、しきい値データと、判定データを記憶する。この記憶部221は、記憶媒体、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、RAM(Random Access read/write Memory)、ROM(Read Only Memory)、またはこれらの記憶媒体の任意の組み合わせによって構成される。この記憶部221は、例えば、不揮発性メモリを用いることができる。(Configuration of control unit 220)
Returning to FIG. 1 , the
The
図5は、しきい値を求めるためのリファレンスとして用いられる検査対象物40A(リファレンスワーク、標準対象物、第1の標準対象物、第2の標準対象物)の測定データとしきい値の一例を説明する図である。リファレンスとして用いられる検査対象物40Aは、検査の基準を満たすことが確認されている検査対象物40である。検査対象物40Aの測定データをリファレンスデータ(基準データ)とよぶ。測定データは、検査対象物40の検査対象領域に対して送信された超音波(第1の複数の超音波、第2の複数の超音波、第3の複数の超音波)を受信することで得られる、検査対象領域の複数の位置毎の受信強度を表す。測定データのうち、検査対象物40Aから得られた測定データは、リファレンスデータとして用いることができる。検査対象物40のうち、リファレンスとして用いられないワークは、検査対象物40B(検査ワーク)である。この検査対象物40Bから得られた測定データは、検査対象物40Bが基準を満たすか否かの判定に用いることができる。なお、検査対象物40Aと検査対象物40Bの仕様は同じである。ここで、検査対象領域の複数の位置は、検査対象領域内の異なる位置であればよい。例えば、検査対象領域の複数の位置は、検査対象領域内であって検査方向に沿った異なる位置であってもよい。複数の位置は、検査対象物40Aの検査対象領域内であって、送信部260が検査対象物40Aに対して相対移動する方向に並んでいいてもよい。複数の位置は、直線状に並んでいてもよい。このリファレンスデータは、信号制御部230から得られる測定データに基づいて制御部220によって記憶部221に書き込まれる。
図5の横軸は測定時間を表し、縦軸は受信強度を表す。
測定時間は、検査対象物40Aの測定開始から測定終了までの経過時間を表す。受信強度は、受信部280が送信部260から照射された超音波を直接受信するか、検査対象物40Aを透過して受信した際の信号強度を表す。測定開始時には、受信部280と送信部260の間に検査対象物40Aがないため、超音波は検査対象物40Aによって遮られず、受信強度は大きい。検査対象物40Aが搬送装置30により搬送されて受信部280と送信部260の間に来ると、受信強度は下がる(時刻t1)。検査対象物40Aが受信部280と送信部260の間を通過し終わると、再び受信強度は大きくなる(時刻t2)。したがって、時刻t1から時刻t2までの間が検査対象物40Aを測定している区間であり、時刻t1、t2に対応する検査対象物40A上の位置p1、p2が、検査対象物40Aの両端(検査の開始位置と終了位置)である。
ここで、搬送装置30の速度と測定時刻から、検査対象物40Aの位置p1からp2までの測定位置が求められる。一例として、1ミリ秒おきに超音波の受信信号を測定する検査装置において1000mm/秒の速度で検査対象物40Aを搬送する場合、検査対象物40A上に1mm間隔の複数の位置で受信信号が測定される。このようにして、検査方向に沿って異なる位置のそれぞれにおいて得られた測定結果をリファレンスデータとして用いることができる。
なお、搬送装置30が等速で動く場合、横軸は時間軸を示すとともに測定位置を表すといえる。以下の実施形態においては搬送速度が等速であるとし、横軸を測定位置として説明する。FIG. 5 shows an example of measurement data and thresholds of an inspection object 40A (reference work, standard object, first standard object, second standard object) used as a reference for obtaining thresholds. It is a figure explaining. The inspection object 40A used as a reference is an
The horizontal axis of FIG. 5 represents the measurement time, and the vertical axis represents the reception intensity.
The measurement time represents the elapsed time from the start of measurement of the inspection object 40A to the end of measurement. The reception intensity represents the signal intensity when the
Here, the measurement positions from positions p1 to p2 of the inspection object 40A are obtained from the speed of the conveying
In addition, when the conveying
しきい値演算部223は、取得されたリファレンスデータ500に基づいて、検査対象領域における複数の位置に対して、検査対象物が基準を満たすか否かの判定に用いることか可能なしきい値を求める。例えば、しきい値演算部223は、第1しきい値510、第2しきい値520、第3しきい値530を求める。
(第1しきい値について)
しきい値演算部223は、リファレンスデータ500に基づいて、検査対象物40を検査する際の検査区間を特定するためのしきい値を求める。検査区間は、搬送装置30によって搬送された検査対象物40が領域S1に到達してから通過し終えるまでの時間区間である。この検査区間内の信号を用いて、後述の判定動作における判定を行う。
しきい値演算部223は、送信部260と受信部280との間に検査対象物40Aがない場合の受信強度(第1受信強度)と、送信部260と受信部280との間に検査対象物40Aがある場合の受信強度(第2受信強度)との間の値を第1しきい値510として求める。
しきい値演算部223は、第1しきい値510を求める場合、第1受信強度と第2受信強度との平均値を求め、この平均値を第1しきい値510としてもよい。Based on the acquired
(Regarding the first threshold)
Based on the
When obtaining
ここでは、リファレンスデータ500のうち、受信強度が第1しきい値510未満である区間が、検査区間Saに対応する。検査区間Saは、開始位置p1から終了位置p2までの区間である。検査区間Sa内の信号は、検査対象物40における検査の開始位置p1から終了位置p2までの測定データとして扱われる。
Here, among the
また、しきい値演算部223は、第2しきい値520と第3しきい値530とのうち少なくとも一方のしきい値を求める。ここでは第2しきい値520と第3しきい値530との両方を求める場合について説明する。
第2しきい値520は、検査の判定に用いられる上限しきい値を示す。第3しきい値530は下限しきい値を表す。すなわち、検査対象物40の検査において、受信強度が第3しきい値と第2しきい値の間にあるとき、その検査対象物40は基準を満たすと判定される。
しきい値演算部223は、リファレンスデータ500のうち、検査区間Saに含まれるリファレンスデータ500に基づいて、第2しきい値520と第3しきい値530とを求める。例えば、しきい値演算部223は、まず、検査区間Saの受信強度の平均値を求める。そしてしきい値演算部223は、この平均値を基準として、マージン(予想されるばらつき幅)を加味(加算もしくは減算)して、その平均値よりも大きな値を有する受信強度を第2しきい値520として求め、その平均値よりも小さな値を有する受信強度を第3しきい値530として求める。または、検査区間Saの受信強度の中央値に対して、マージンを加味して、第2しきい値520および第3しきい値530を求めるようにしてもよい。また、検査区間Saに含まれる受信強度のいずれかを選択し、選択された受信強度に対してマージンを加味して、第2しきい値520および第3しきい値530を求めてもよい。マージンは、標準偏差値または、標準偏差値を変数倍した値を用いるようにしてもよい。また、検査対象物40の素材や厚さに応じた規定値をマージンとしてもよい。
また、第2しきい値520を求めるにあたり、受信強度の平均値ではなく、平均波形を用いるようにしてもよい。平均波形とは、検査の基準を満たす複数の検査対象物40Aを測定した、複数のリファレンスデータが表す波形について、平均を求めることで得られる波形である。
図5の例では、第2しきい値520と第3しきい値530は、それぞれ、いずれの測定位置においても、同じ値(一定値)が求められた場合を示している。
しきい値演算部223は、しきい値(第1しきい値510、第2しきい値520、第3しきい値530)を求めると、求められたしきい値と、検査対象物40Aにおける測定位置を表す値とを対応付けて記憶部221に書き込む。測定位置を表す値は、検査対象物40Aの端部からの距離や、検査対象物40上のある基準点(たとえば角)に対する座標で表される。
A
The
Also, in obtaining the
In the example of FIG. 5, the
(しきい値演算機能)
次に、上述した超音波検査装置20がしきい値を求める動作について説明する。
図6は、超音波検査装置20がしきい値を求める動作を説明するフローチャートである。
まず、検査対象物40A、すなわち検査基準を満たすと判断された検査対象物40(リファレンスワーク)が搬送装置30に載置される。ここでは、飲み口、穴、ノッチ、印字部等がない領域を対象として検査する場合について説明する。
送信部260は超音波を送信し、受信部280は超音波を受信する。
搬送装置30は、検査対象物40Aを搬送する(ステップS101)。
受信部280は、検査対象物40Aが領域S1に到達する前から通過した後までの期間において、超音波を順次受信する。(threshold calculation function)
Next, the operation of the above-described
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the
First, an
The
The
The receiving
制御部220は、受信部280、受信処理部250、信号制御部230を介して、信号制御部230から出力されるリファレンスデータ500を取得する(ステップS102)。制御部220は、取得したリファレンスデータを記憶部221に記憶する(ステップS103)。そして制御部220は、リファレンスデータに基づいて、第1しきい値510を求める(ステップS104)。次に、制御部220は、第2しきい値520を求め(ステップS105)、第3しきい値530を求める(ステップS106)。そして、制御部220は、求められたそれぞれのしきい値をそれぞれ記憶部221に記憶する(ステップS107)。
The
(判定機能)
次に、上述した超音波検査装置20が行う判定動作について説明する。
図7は、超音波検査装置20が行う判定動作を説明するフローチャートである。判定動作とは、検査対象物40Aの測定データ(リファレンスデータ)から求められたしきい値を用いて、他の検査対象物40Bが基準を満たすか否かを判定する動作である。
送信部260は超音波を送信し、受信部280は超音波を受信する。
搬送装置30は、検査対象物40Bを搬送する(ステップS201)。
受信部280は、検査対象物40Bが領域S1に到達する前から通過した後までの期間において、超音波を順次受信する。
制御部220は、受信処理部250と信号制御部230とを介することで、信号制御部230から出力される測定データを取得する(ステップS202)。制御部220は、取得した測定データを記憶部221に記憶する(ステップS203)。そして制御部220は、第1しきい値510を記憶部221から読み出した上で、測定データが第1しきい値510以上であるか否かを判定する(ステップS204)。制御部220は、第1しきい値510以上である測定データについては検査区間から除外し、越えていない測定データについては検査区間に属すると判定する。この判定により、測定データに対する検査区間が特定される(ステップS205)。
次に、制御部220は、検査区間に属する測定位置のそれぞれに対して、第2しきい値520以上である測定データがあるか否かを判定する(ステップS206)。制御部220は、第2しきい値520以上である測定データがある場合には、その検査対象物40Bについては、検査基準を満たさないと判定する(ステップS210)。
次に、制御部220は、第2しきい値520以上である測定データがない場合、検査区間に属する測定位置のそれぞれに対して、第3しきい値530未満である測定データがあるか否かを判定する(ステップS207)。制御部220は、第3しきい値530未満である測定データがある場合には、その検査対象物40Bについては、検査基準を満たさないと判定する(ステップS210)。(judgment function)
Next, the determination operation performed by the
FIG. 7 is a flowchart for explaining the determination operation performed by the
The
The
The receiving
The
Next, the
Next, if there is no measured data above the
一方、制御部220は、第3しきい値530未満である測定データがない場合には、その検査対象物40Bについては、検査基準を満たすと判定する(ステップS208)。そして、制御部220は、測定データと判定結果を対応づけて記憶部221に記憶する(ステップS209)。測定データと判定結果を対応づけて記憶部221に記憶することで、検査履歴として保存することができる。検査基準を満たすと判定された検査対象物40Bは、後段において実施される検査基準を満たす場合には、良品として判定される。
On the other hand, when there is no measurement data less than the
この判定動作において、測定データがしきい値以上であるか、しきい値未満であるかの判定は、判定部222により行われる。
判定部222は、しきい値を記憶部221から読み出す。判定部222は、検査対象物40Bから得られる測定データをしきい値と比較し、しきい値に対する大小関係を判定する。
大小関係の判定は、この実施形態において、大であるかの判定と小であるかの判定との両方を行うことのみを意味するのではない。大小関係の判定は、大であるかの判定のみを行ってもよいし、小であるかの判定のみを行ってもよい。
また、大であるかの判定は、しきい値以上であるかの判定であってもよいし、しきい値を越えているかの判定であってもよい。また、小であるかの判定は、しきい値以下であるかの判定であってもよいし、しきい値未満であるかの判定であってもよい。
ここで、1つの測定位置において判定に用いるしきい値の数は、1つであってもよく、複数であってもよい。複数のしきい値を用いる場合、例えば、第1しきい値510と、第2しきい値520と、第3しきい値530を用いることができる。1つのしきい値を用いる場合、第1しきい値510、第2しきい値520、第3しきい値530のうちいずれか1つのしきい値を用いるようにしてもよい。In this determination operation,
The
Determining the magnitude relationship in this embodiment does not mean only performing both the determination of whether it is large and the determination of whether it is small. The magnitude relationship may be determined only by determining whether it is large or only determining whether it is small.
Further, the determination as to whether or not the value is large may be determined as to whether or not the value is equal to or greater than the threshold value, or may be determined as to whether or not the value exceeds the threshold value. Also, the determination of whether it is small may be the determination of whether it is equal to or less than the threshold value, or the determination of whether it is less than the threshold value.
Here, the number of threshold values used for determination at one measurement position may be one or plural. If multiple thresholds are used, for example, a
図8Aは、検査基準を満たすと判定された検査対象物40Bの測定データを説明する図である。
図8Aにおいて、横軸は測定位置を表し、縦軸は受信強度を表す。
測定データ600が示す受信強度は、検査区間(開始位置p1と終了位置p2の間の区間)において、いずれの測定位置においても、第2しきい値520と第3しきい値530との間の受信強度の値である。この場合、判定部222は、この測定データ600が得られた検査対象物40Bについて、検査基準を満たすと判定する。FIG. 8A is a diagram illustrating measurement data of an inspection object 40B determined to satisfy inspection criteria.
In FIG. 8A, the horizontal axis represents the measurement position, and the vertical axis represents the reception intensity.
The reception intensity indicated by the
図8Bは、検査基準を満たさないと判定された検査対象物40Bの測定データを説明する図である。
図8Bにおいて、横軸は測定位置を表し、縦軸は受信強度を表す。
測定データ610の受信強度は、検査区間(開始位置p1と終了位置p2の間の区間)のうち、位置p11の測定データ611については、第3しきい値530未満の値である。さらに、位置p12の測定データ612については、第2しきい値520以上の値である。そのため、判定部222は、この測定データ610が得られた検査対象物40Bについて、検査基準を満たさないと判定する。FIG. 8B is a diagram explaining the measurement data of the inspection object 40B determined not to satisfy the inspection criteria.
In FIG. 8B, the horizontal axis represents the measurement position, and the vertical axis represents the reception intensity.
The reception intensity of the
以上説明したように、実施形態の超音波検査装置20は、超音波の送信部と受信部の間に配置された検査対象物を、受信部により測定される超音波の受信強度により検査する検査装置であって、検査対象物の1つであるリファレンスワークの複数の位置で測定された受信強度をリファレンスデータとして取得し、リファレンスデータに基づいて、複数の位置に対する受信強度のしきい値を求める演算部と、しきい値と、複数の位置を表す値とを対応付けて記憶する記憶部と、検査対象物の複数の位置の受信強度を表す測定データと、しきい値との大小関係を判定する判定部とを有する。
As described above, the
上述した実施形態によれば、しきい値演算部223がリファレンスデータを用いてしきい値を求めるようにしたので、しきい値を簡単に得ることができる。また、しきい値を得るにあたり、手間が少ない。また、熟練した作業者ではなくても、しきい値を簡単に得ることができる。
According to the above-described embodiment, the threshold value can be easily obtained because the
また、上述した実施形態において、送信部260と受信部280との間に、検査対象物40を通過させつつ、超音波を照射するようにしたので、検査対象物40に対する検査を、非接触で行うことができる。
Further, in the above-described embodiment, since the ultrasonic wave is irradiated while the
(第1変形例)
次に、変形例について説明する。
第1変形例においては、飲み口、穴、ノッチ、印字部等のうち、少なくともいずれか1つが検査対象領域に含まれる検査対象物40の検査について説明する。
図9A及び図9Bは、検査対象領域に穴と飲み口が含まれる場合の測定データを説明する図である。図9Aは、リファレンスとして用いる検査対象物40Aの測定データであるリファレンスデータ700、図9Bは、基準を満たすか否かを判定したい検査対象物40Bの測定データ800を表す。
図9A及び図9Bにおいて、横軸は測定位置を表し、縦軸は受信強度を表す。
検査区間(開始位置p1から終了位置p2までの区間)は、第1しきい値511(又は、第1しきい値511と検査区間の長さ)に基づいて定まる。開始位置p1から一定の区間を検査区間と定めてもよい。検査区間は、区間ps1と、区間ps2とを含む。区間ps1に対応するリファレンスデータ700の受信強度は、他の測定位置に比べて大きい。区間ps2に対応するリファレンスデータ700の受信強度は他の測定位置に比べて小さい。
区間ps1は、穴がある位置に対応する。検査対象物40A、40Bの周縁部に穴が設けられている場合、送信部260から送信された超音波は、シート部材を透過せずに直接、受信部280に到達する。そのため、区間ps1における受信強度は大きな値を示す。
区間ps2は、飲み口部がある位置に対応する。検査対象物40A、40Bの周縁部に飲み口がある場合、送信部260から送信された超音波は、シート部材を透過するだけでなく、飲み口を構成する部材を透過した上で、受信部280に到達する。そのため、区間ps2における受信強度は、飲み口のない部分の周縁部よりも小さな値を示す。
このような穴や飲み口が設けられた検査対象物40の場合、穴や飲み口のない部分には剥離がないかを検査でき、かつ、穴や飲み口が適切に設けられているかを検査できることが望ましい。そこで、本変形例において、しきい値演算部223は、周縁部に穴、飲み口、ノッチ、印字部のうち少なくともいずれか1つが設けられた検査対象物40に応じたしきい値を設定する。
リファレンスデータ700は、周縁部に穴と飲み口が設けられた検査対象物40Aについて、超音波を受信した受信結果を表す。しきい値演算部223は、このリファレンスデータ700に基づいて、しきい値を求める。(First modification)
Next, a modified example will be described.
In the first modified example, the inspection of the
9A and 9B are diagrams for explaining measurement data when the inspection target area includes a hole and a spout. FIG. 9A shows
9A and 9B, the horizontal axis represents the measurement position, and the vertical axis represents the reception intensity.
The inspection section (the section from the start position p1 to the end position p2) is determined based on the first threshold 511 (or the
Interval ps1 corresponds to the position of the hole. When the peripheries of the inspection objects 40A and 40B are provided with holes, the ultrasonic waves transmitted from the transmitting
Section ps2 corresponds to the position where the spout is located. When the test objects 40A and 40B have a spout at the periphery thereof, the ultrasonic waves transmitted from the transmitting
In the case of the
The
しきい値演算部223は、検査区間に属するリファレンスデータ700について、各測定位置における受信強度を基準として、マージンを加味し、第2しきい値521と第3しきい値531とを求める。この第2しきい値521と第3しきい値531については、開始位置p1から終了位置p2までの区間におけるそれぞれの測定位置について求められる。
図9Aにおいて、区間ps1における第2しきい値521と第3しきい値531は、それぞれ、区間ps1の前後の測定位置における第2しきい値521と第3しきい値531よりも大きい。その理由は、区間ps1では、超音波は、周縁部を透過するのではなく、穴を通過して直接受信部280に受信されるためである。このように、第2しきい値521および第3しきい値531は、検査対象物40Aの形状や厚みに対応した値を有する。
区間ps2における第2しきい値521と第3しきい値531は、それぞれ、区間ps2の前後の測定位置における第2しきい値521と第3しきい値531よりも小さい。区間ps2では、超音波は、シート部材と飲み口とを透過するためである。
これにより、検査対象物40Bを検査するにあたり、測定データがリファレンスデータ700と同等の波形形状である場合、その受信強度は、第2しきい値521と第3しきい値531との間に収まる。その場合、判定部222は、この検査対象物40Bについて、検査基準を満たすと判定することができる。
図9Aの例において、リファレンスデータ700に対する第2しきい値521のマージンは測定位置に応じて変化しているが、このような例に限定されない。リファレンスデータ700に対する第2しきい値521のマージンは測定位置にかかわらず一定であってもよい。同様に、リファレンスデータ700に対する第3しきい値531のマージンは測定位置に応じて変化しているが、このような例に限定されない。リファレンスデータ700に対する第3しきい値531のマージンは測定位置にかかわらず一定であってもよい。The
In FIG. 9A, the
The
As a result, in inspecting the inspection object 40B, if the measured data has a waveform shape equivalent to that of the
In the example of FIG. 9A, the margin of the
図9Bにおいて、区間ps5と区間ps6における測定データ800の受信強度は、第3しきい値531未満の値である。区間ps5が穴がある位置に対応する区間であるにもかかわらず、区間ps5における受信強度は第3しきい値531未満である。この区間ps5においては、穴が正常に形成されていない可能性がある。例えば、パンチ等により穴を形成する際に、打ち抜きされるべき部位が残ってしまっている場合が考えられる。このような場合、判定部222は、この検査対象物40Bについて、検査の基準を満たさないと判定する。
また、区間ps6が飲み口の位置に対応する区間であるため、区間ps6における受信強度が下がっている。しかし、測定データ800の受信強度が低下する区間ps6は、第3しきい値531の強度が低下する区間ps2よりも手前の位置であるため、区間ps6において受信強度が第3しきい値531を下回る。これは、飲み口の取付け不良のためと考えられる。この場合についても、判定部222は、この検査対象物40Bについて、検査の基準を満たさないとして判定する。In FIG. 9B, the reception strength of the
Also, since the section ps6 is a section corresponding to the position of the drinking mouth, the reception intensity in the section ps6 is lowered. However, the section ps6 in which the reception strength of the measured
(第2変形例)
次に、第2変形例について説明する。
上述の実施形態においては、搬送装置30の搬送速度が一定である場合について説明した。しかし、搬送装置30は、速度指令値に従って駆動したとしても、外部要因(例えば電源の電圧が不安定等)の影響を受けた場合に、必ずしも一定速度を維持できない場合もある。このような場合、判定部222は、測定データにおける測定位置を補正することができる。
図10は、図9Aと同じ種類の検査対象物40Bについて、開始位置p1と終了位置p2との間の距離が、通常時に比べて短く測定された場合の測定データを説明する図である。図10において、横軸は測定位置を表し、縦軸は受信強度を表す。
開始位置p1と終了位置p2との間隔(距離)が、リファレンスデータ700に比べて短い場合には、測定データ810に示すように、横軸方向において短縮された波形形状となる。開始位置p1と終了位置p2との間が、通常時に比べて短くなる原因としては、例えば、搬送装置30の実際の搬送速度が、速度指令値に応じた速度よりも速い場合がある。
このような場合、判定部222は、開始位置p1と終了位置p2との間隔が、通常時における開始位置p1と終了位置p2との間隔(距離)に一致するように、測定位置を全体的に伸張するように補正する。これにより、記憶部221に記憶されたしきい値を利用して検査を行うことができる。
一方、搬送装置30の搬送速度が速度指令値に応じた速度よりも遅い場合には、開始位置p1と終了位置p2との間隔が、通常時に比べて長くなる。このような場合、判定部222は、開始位置p1と終了位置p2との間隔が、通常時における開始位置p1と終了位置p2との間隔に一致するように、測定位置を全体的に縮小するように補正する。すなわち、判定部222は、開始位置p1と終了位置p2との間隔と通常時における開始位置p1と終了位置p2との間隔(所定の間隔)との違いに応じて、測定位置を表す値を補正する。これにより、記憶部221に記憶されたしきい値を利用して検査を行うことができる。
なお、搬送速度が速度指令値に応じた速度であったとしても、搬送装置30に対して載置された検査対象物40Bの向きに傾きがあった場合には、開始位置から終了位置までの距離が短く検出される場合もある。このような場合にも、判定部222は、開始位置p1と終了位置p2との間隔(距離)が、リファレンスデータにおける開始位置p1と終了位置p2との間隔に一致するように、測定位置を全体的に伸張するように補正する。これにより、記憶部221に記憶されたしきい値を利用して検査を行うことができる。(Second modification)
Next, a second modified example will be described.
In the above-described embodiment, the case where the conveying speed of the conveying
FIG. 10 is a diagram for explaining measurement data when the distance between the start position p1 and the end position p2 of the inspection object 40B of the same type as in FIG. 9A is shorter than normal. In FIG. 10, the horizontal axis represents the measurement position, and the vertical axis represents the reception intensity.
When the interval (distance) between the start position p1 and the end position p2 is shorter than the
In such a case, the
On the other hand, when the transport speed of the
Even if the transport speed is a speed corresponding to the speed command value, if the direction of the inspection object 40B placed on the
(第3変形例)
次に、第3変形例について説明する。
第3変形例においては、周縁部に設けられる穴、飲み口、ノッチ、印字部等が、規定の位置からずれて配置された検査対象物40について検査する場合について説明する。
図11は、第1変形例と同じ種類の、周縁部に穴と飲み口が設けられた検査対象物を検査する場合の測定データを説明する図である。
図11において、横軸は測定位置を表し、縦軸は受信強度を表す。
図11の上段のグラフは、検査対象物40Bが、検査の基準を満たすと判定された場合の測定データ820を表す。図11の下段のグラフは、穴の位置が規定とはずれた位置に設けられた検査対象物40Bの測定データ830を表す。
測定データ830において、受信強度のピークがある測定位置ps10は、測定データ820の測定位置(ピーク位置)ps9よりも、終了位置p2側である。つまり、図11の下段のグラフにおける検査対象物40Bの周縁部における穴の位置が、開始位置p1に対してより離れた位置にあることを示している。ただし、測定データ820の測定位置ps9に対応する受信信号の強度は、測定データ830の測定位置ps10とほぼ同じである。
測定位置ps9における測定データ830は第3しきい値531を下回り、測定位置ps10における測定データ830は第2しきい値521を上回っている。そのため、判定部222は、検査の基準を満たさないと判定する。ここで、判定部222は、測定データ830を測定位置に基づき複数の区間に分割し、分割された区間(分割区間)についての測定データ830の測定位置を、検査方向(開始位置p1方向または終了位置p2方向のいずれか)に移動させる。判定部222は、このように測定位置を移動させた測定データ830を各しきい値と比較する。すなわち、判定部222は、分割区間に含まれる測定位置(所定位置)に対応する測定データ830を、その測定位置よりも検査方向にずれた位置に対応するしきい値521,531と比較する。この実施例においては、測定位置ps10が含まれる分割区間を距離d3だけ開始位置p1方向に移動させる。分割区間を移動させて、移動後の分割区間に含まれる測定位置ps10の測定データ830が第2しきい値521と第3しきい値531との間の受信強度に収まる場合、判定部222は、分割区間を移動させた場合に検査の基準を満たしたと判定し、その判定結果を表す情報を記憶する。なお、分割区間を移動した距離d3が許容範囲以内かどうかをさらに判定してもよい。これにより、穴がずれた位置に形成された検査対象物40Bに対しても、穴が存在すること、及び穴のない場所に剥離がないことを検査できる。(Third modification)
Next, the 3rd modification is demonstrated.
In the third modified example, a case will be described in which a hole, a spout, a notch, a printed portion, etc. provided in the peripheral portion are inspected for an
FIG. 11 is a diagram for explaining measurement data when inspecting an inspection object of the same type as in the first modified example, in which a hole and a drinking spout are provided in the periphery.
In FIG. 11, the horizontal axis represents the measurement position, and the vertical axis represents the reception intensity.
The upper graph in FIG. 11 represents
In the
The
(第4変形例)
上述した実施形態や変形例においては、検査区間における開始位置を、第1しきい値を用いて特定した。この第4の変形例では、カメラ290の撮像結果に基づいて、開始位置を特定する。
エッジ検出部224は、カメラ290から得られる撮像結果から検査対象物40の位置を検出することにより、リファレンスデータの検査区間、および検査ワークの測定データの検査区間を決定する。
エッジ検出部224は、カメラ290から得られる領域S1付近の撮像結果から、検査対象物40の端部が領域S1を通過する時刻を検出する。例えば、カメラ290の撮像周期を、送信部260の超音波発信周期に同期させることで、検査対象物40の端部がカメラ290により検出された時刻と、測定データにおける時刻との対応付けが可能である。
撮像周期を超音波発信周期の整数倍とすると、より対応付けの精度を向上できる。この対応付けにより、第1しきい値510を用いて特定された検査区間Saの開始時刻t1を、エッジ検出部224により端部が検出された時刻に補正する。補正された時刻が開始位置(測定位置)p1に対応するとして、検査対象物40における複数の測定位置を決定する。検査対象物40における測定位置の間隔(例えば1mm)よりも、撮影画像の解像度が高い。このため、第1しきい値510を用いて検査区間Saの開始位置を特定する場合に比べて、高精度で測定位置を特定できる。(Fourth modification)
In the embodiments and modifications described above, the start position in the inspection section is specified using the first threshold. In this fourth modification, the start position is specified based on the imaging result of
The
The
If the imaging cycle is an integral multiple of the ultrasonic wave transmission cycle, the accuracy of association can be further improved. With this correspondence, the start time t1 of the inspection section Sa specified using the
また、カメラ290から得られた画像データを用いてエッジ(開始位置と終了位置)を検出することができるため、搬送装置30にエンコーダ等のセンサを設けことなく、エッジを検出することができる。また、搬送速度に変動があっても、測定データの開始位置を補正した上で、しきい値と判定することができる。
なお、この変形例において、カメラ290の代わりに透過センサを設け、この透過センサの検出結果を用いて、検査対象物40のエッジの検出を行うようにしてもよい。In addition, since edges (start position and end position) can be detected using image data obtained from the
In this modified example, a transmission sensor may be provided instead of the
また、この実施例においては、開始位置を補正することができる。このため、仮に測定データに、検査の基準を満たさない値があった場合に、補正された開始位置を基準として、検査の基準を満たさない値が存在する測定位置を特定することができる。これにより、具体的にどの位置において不具合の可能性があったかを正確に把握することができる。 Also, in this embodiment, the starting position can be corrected. Therefore, if there is a value that does not satisfy the inspection criteria in the measurement data, it is possible to specify the measurement position where the value does not satisfy the inspection criteria with reference to the corrected start position. As a result, it is possible to accurately ascertain at which position there is a possibility of a problem.
上述した実施形態及び変形例において、超音波検査装置20では、送信部260及び受信部280に対して、検査対象物40を相対的に移動させて検査する場合について説明した。しかし、送信部と受信部の組を検査方向に複数配置し、検査対象物40を相対移動させない状態において、複数の測定位置で測定するようにしてもよい。
In the above-described embodiment and modification, the
また、上述した実施形態において、搬送装置30は、ベルトコンベアに検査対象物40を水平に寝かせた状態で載置して搬送する場合について説明した。しかし、搬送装置30は、検査対象物40の一部を把持し、検査対象物40を垂直に立てた状態で搬送するようにしてもよい。この場合、送信部260及び受信部280は、検査対象物40の周縁部の垂直方向から超音波が照射及び受信できる位置関係となるように配置される。
Further, in the above-described embodiment, the case where the conveying
なお、上述した実施形態において、しきい値を求める機能が超音波検査装置20に設けられている場合について説明したがこのような場合に限定されない。例えば、しきい値を求める機能を超音波検査装置20とは異なる装置に搭載するようにしてもよい。より具体的には、記憶部221、しきい値演算部223をしきい値演算装置として、超音波検査装置20とは別の筐体の装置として構成するようにしてもよい。この場合、しきい値演算装置が、エッジ検出部224を含むようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
上述した実施形態における制御部220をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
The
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design and the like are included within the scope of the gist of the present invention.
本発明は、検査装置、および検査方法に適用してもよい。 The present invention may be applied to an inspection apparatus and an inspection method.
1…超音波検査システム
20…超音波検査装置
220…制御部
221…記憶部
222…判定部
223…しきい値演算部
224…エッジ検出部
260…送信部
280…受信部
290…カメラ
40…検査対象物
41…周縁部1
Claims (16)
前記送信部によって照射されるとともに前記複数の位置をそれぞれ透過した第1の複数の超音波を受信する受信部と、
前記第1の複数の超音波のそれぞれの受信強度に基づいて、前記複数の位置それぞれに対応する複数のしきい値を求める演算部と、
互いに対応付けられた状態で前記複数のしきい値と前記複数の位置を表す値とを記憶する記憶部と、
前記検査対象物のうち検査ワークの互いに異なる複数の位置を含む検査区間に対して前記送信部から前記超音波を照射し前記受信部によって受信した受信強度に基づいて当該検査ワークが基準を満たしているか否かの判定を行う制御部と、
を有し、
前記複数のしきい値は、前記制御部が行う判定に用いることが可能な複数のしきい値である
検査装置。 a transmission unit that irradiates ultrasonic waves to a plurality of mutually different positions of a first standard object among inspection objects;
a receiver that receives a first plurality of ultrasonic waves emitted by the transmitter and transmitted through the plurality of positions;
a calculation unit that calculates a plurality of threshold values corresponding to each of the plurality of positions based on the reception intensity of each of the first plurality of ultrasonic waves;
a storage unit that stores the values representing the plurality of threshold values and the plurality of positions in a state of being associated with each other;
The ultrasonic wave is irradiated from the transmission unit to an inspection section including a plurality of mutually different positions of the inspection work in the inspection object, and the inspection work satisfies the criteria based on the reception intensity received by the reception unit. A control unit that determines whether or not there is
has
The inspection device, wherein the plurality of thresholds are thresholds that can be used for determination by the control unit .
請求項1に記載の検査装置。 The inspection apparatus according to claim 1, wherein the plurality of positions are within an inspection target area of the first standard object, and are arranged in a direction in which the transmitter moves relative to the first standard object.
請求項1または2に記載の検査装置。 The inspection device according to claim 1 or 2, wherein the plurality of positions are arranged in a straight line.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の検査装置。 The inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of threshold values include a plurality of mutually different values.
請求項4に記載の検査装置。 5. The plurality of values different from each other are values determined according to whether or not a singular point is at a specified position in the shape of the first standard object for each of the plurality of positions. Inspection equipment as described.
請求項4に記載の検査装置。 The inspection apparatus according to claim 4, wherein the plurality of mutually different values are different values determined according to the thickness of the first standard object for each of the plurality of positions.
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の検査装置。 1 to 3, wherein the computing unit obtains the plurality of threshold values by adding a predetermined value to a value obtained by performing predetermined processing on the received intensity of each of the first plurality of ultrasonic waves. 7. The inspection device according to any one of 6.
前記受信部は、前記送信部によって照射されるとともに前記第2の標準対象物を透過した第2の複数の超音波を受信し、
前記演算部は、前記第1の複数の超音波の受信強度と前記第2の複数の超音波の受信強度とに少なくとも基づいて、前記複数のしきい値を求める
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の検査装置。 The transmitting unit irradiates ultrasonic waves to a second standard object different from the first standard object,
The receiving unit receives a second plurality of ultrasonic waves emitted by the transmitting unit and transmitted through the second standard object,
8. The computing unit obtains the plurality of thresholds based on at least the received intensities of the first plurality of ultrasonic waves and the received intensities of the second plurality of ultrasonic waves. An inspection device according to any one of the preceding paragraphs.
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の検査装置。 The computing unit uses, as the plurality of thresholds, thresholds representing whether or not an inspection standard is satisfied, upper thresholds corresponding to each of the plurality of positions, and thresholds corresponding to each of the plurality of positions. 9. The inspection apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein at least one of lower limit thresholds corresponding to is determined.
請求項9に記載の検査装置。 The inspection apparatus according to claim 9, wherein the computing unit obtains the plurality of upper threshold values and the plurality of lower threshold values.
請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の検査装置。 The calculation unit sets the threshold value for specifying the inspection interval when inspecting the inspection object, with the first standard object not present between the transmission unit and the reception unit. the transmitting unit in a state in which the intensity of the ultrasonic wave emitted by the transmitting unit and received by the receiving unit is smaller than that of the ultrasonic wave and the first standard object is between the transmitting unit and the receiving unit; The inspection apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein a value larger than the value of the intensity of the ultrasonic waves emitted by and received by the receiving unit is obtained.
をさらに備える請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の検査装置。 from claim 1, further comprising a determination unit that compares the magnitudes of received intensities of the plurality of third ultrasonic waves that have respectively passed through the plurality of positions in the inspection section of the inspection workpiece with the magnitudes of the plurality of threshold values. The inspection device according to claim 11 .
前記判定部は、前記第1位置から第2位置までの複数の位置を表す値と、前記受信部が受信した、当該複数の位置をそれぞれ透過した複数の超音波の受信強度と、を含む測定データにおける前記第1位置を表す値と前記第2位置を表す値との差と、所定値との違いに応じて、前記測定データにおける当該複数の位置を表す前記値を補正する
請求項12に記載の検査装置。 The transmitting unit irradiates ultrasonic waves while moving from a first position, which is a starting point, to a second position, which is an end point, of the inspection section of the inspection work ,
The determination unit measures values including values representing a plurality of positions from the first position to the second position, and received intensities of a plurality of ultrasonic waves transmitted through the plurality of positions received by the reception unit. 13. The values representing the plurality of positions in the measurement data are corrected according to the difference between the value representing the first position and the value representing the second position in the data and the difference from a predetermined value. Inspection equipment as described.
請求項12に記載の検査装置。 The determining unit associates the magnitude of the received intensity of the ultrasonic wave transmitted through a predetermined position among the plurality of positions in the inspection section of the inspection workpiece with a position shifted from the predetermined position among the plurality of threshold values. 13. The inspection apparatus according to claim 12, wherein the comparison is made with a threshold magnitude to be applied.
請求項11から請求項14のいずれか1項に記載の検査装置。 12. from claim 11, further comprising an edge detection unit that determines an inspection section of the inspection object by detecting respective positions of the first standard object or the inspection object from imaging results obtained from an imaging device. 15. The inspection device according to any one of claims 14 to 14.
前記互いに異なる複数の位置をそれぞれ透過した複数の超音波を受信し、
前記複数の超音波それぞれの受信強度に基づいて、前記複数の位置それぞれに対応する複数のしきい値を求め、
互いに対応付けられた状態で前記複数のしきい値と前記複数の位置を表す値とを記憶部に記憶し、
前記検査対象物のうち検査ワークの互いに異なる複数の位置を含む検査区間に対して送信部から前記超音波を照射し受信部によって受信した受信強度に基づいて当該検査ワークが基準を満たしているか否かの判定を行う
ことを含み、
前記複数のしきい値は、前記検査ワークが基準を満たしているか否かの判定に用いることが可能な複数のしきい値である
検査方法。 irradiating ultrasonic waves to a plurality of mutually different positions of the first standard object among the inspection objects;
receiving a plurality of ultrasonic waves respectively transmitted through the plurality of positions different from each other;
Obtaining a plurality of threshold values corresponding to each of the plurality of positions based on the received intensity of each of the plurality of ultrasonic waves;
storing in a storage unit the values representing the plurality of threshold values and the plurality of positions in a state of being associated with each other ;
Whether or not the inspection work satisfies the criteria based on the reception intensity received by the reception unit after irradiating the ultrasonic wave from the transmission unit to the inspection section including a plurality of mutually different positions of the inspection work in the inspection object determine whether
including
The inspection method, wherein the plurality of thresholds are thresholds that can be used to determine whether the workpiece to be inspected satisfies a criterion.
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