CN101796381B - 被检体的缺陷检查方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种被检体的缺陷检查方法,其包括以下过程:(1)将含有微粒的气体加压后送出到被检体的一个端面,在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行地照射第一激光,而且从与所述另一端面垂直的位置对所述另一端面进行拍摄的过程;(2)将含有微粒的气体加压后送出到被检体的一个端面,在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行地照射第二激光,而且从与所述另一端面垂直的位置对所述另一端面进行拍摄的过程;以及(3)根据所述过程(1)和过程(2)的拍摄结果来确定被检体的缺陷部位的过程。
Description
技术领域
本发明涉及检测被检体的缺陷的检查方法和检查装置,特别涉及能够灵敏度良好地检测缺陷并在短时间内进行检查和后续处理的被检体的缺陷检查方法和检查装置。
背景技术
作为需要进行用于检测缺陷的检查的被检体,可列举例如多孔质体等。多孔质体多用于过滤器和催化剂载体等,例如用于内燃机等热机或者锅炉(boiler)等燃烧装置的废气净化装置、液体燃料或者气体燃料的改质装置、上下水的净化处理装置等。另外,为了捕集和除去从柴油发动机排出的废气那样的含尘流体中含有的颗粒状物质,将蜂窝形状的多孔质体作为柴油机颗粒物过滤器(diesel particulate filter)或高温气体集尘装置使用。
用于该目的的多孔质体,在被处理流体通过多孔质体的细孔中时,该多孔质体发挥以下作用等:捕集和除去不需要的颗粒状物质,或者使催化剂保持于多孔质体的表面和细孔中,使催化剂和被处理流体接触。为了高效地发挥这样的作用,一般使薄膜状或者壁状的多孔质体形成为管形状、单块(monolith)形状、蜂窝形状等形状,来增加与被处理流体的接触面积。因此,如果存在贯通多孔质体的膜或者壁的大的孔即缺陷,则无法发挥多孔质体的过滤性能或作为催化剂载体的性能。另外,在不是多孔质体的情况下,如果有成为缺陷的孔,则无法发挥本来的性能的情况很多。检查这样的多孔质体或非多孔质体的缺陷的最简单的方法就是目视。
但是,根据为多孔质体或非多孔质体的被检体的形状、应检测缺陷的位置和大小的不同,有时很难进行检查。例如,蜂窝结构体有时构成为:具有通过间隔壁间隔开的沿轴向贯通的多个流通孔。并且,流通孔的端部交错地封闭,通过多孔质的间隔壁来捕集和除去颗粒状物质。因此,这样的结构的间隔壁的缺陷无法从外部观察到。
作为这样的被检体的检查方法,公知了一种检查缺陷的方法,其特征在于,在产生微粒后,将所产生的所述微粒导入到所述被检体内,接着产生指向性强的光以使所述微粒在所述被检体的附近通过,所述光对从所述被检体排出的所述微粒进行照射使微粒可视(专利文献1)。
图6是用于该方法的装置的示意性主视图。微粒和空气分别从微粒源15和空气源17供给,从而形成含有微粒的空气19。含有微粒的空气19从微粒供给单元1以预定压力供给到被检体11的一个端面。然后,含有微粒的空气19在被检体11内通过,从而成为通过被检体后的含有微粒的空气21,并从被检体11的另一端面排出。激光照射单元3以使激光23通过被检体11的另一端面的附近的方式配置,通过被检体后的含有微粒的空气21被激光23所照射。
含有微粒的空气19中的预定粒径以上的微粒无法通过被检体11而被捕捉到被检体11中。但是,当被检体11有裂缝、开孔等缺陷的时候,预定粒径以上的微粒也从该缺陷部通过。预定粒径以上的微粒使激光23大量散射,因此,在使预定粒径以上的微粒通过的缺陷部的上部形成了亮点,通过用光检测单元7检测该亮点,能够检测到缺陷部。
通过使用该方法和装置,即使是无法从外部确认缺陷的形状的被检体,也能够灵敏地检测出缺陷。
专利文献1:JP特开2002-357562号公报
发明内容
但是,在该方法中存在这样的问题:当指向性强的光(激光)照射到微粒上时散射,从而使被检体的端面的与激光对置的边沿部分发光,这会作为噪声带而来不良影响。图7是表示该状况的图。图7是表示作为被检体的蜂窝结构体的一个流通孔27和形成该流通孔27的间隔壁25的状况的放大剖视图。激光23当与微粒29相遇时发生散射,朝向光检测单元7的方向散射的光被光检测单元7作为亮点33检测出来。由此,确认了微粒29的存在,结果为检测到了缺陷的存在。此时,通过微粒29而散射的光的一部分夹着流通孔27使与激光照射单元对置的间隔壁25的端部也发光,从而作为亮点33被光检测单元7检测到。图8是图7的示意性俯视图。在端面中,当从正方形形状的流通孔27的对角方向照射激光时,与激光照射单元对置的间隔壁25的端部呈L字状发光,形成了亮点33,与因缺陷而产生的亮点混淆。
鉴于上述情况,本发明的目的在于提供一种噪声的影响小、能够灵敏地检测出缺陷的缺陷检查方法和检查装置。
本发明为了解决上述问题而进行了锐意研究,结果发现了能够通过以下所示的方法和装置解决上述问题,从而完成了本发明。
即,根据本发明,提供了以下所示的方法和装置。
【1】一种被检体的缺陷检查方法,其包括以下过程:(1)将含有微粒的气体加压后送出到被检体的一个端面,在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行地照射第一激光,而且从与所述另一端面垂直的位置对所述另一端面进行拍摄的过程;(2)将含有微粒的气体加压后送出到被检体的一个端面,在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行地照射第二激光,而且从与所述另一端面垂直的位置对所述另一端面进行拍摄的过程;以及(3)根据所述过程(1)和过程(2)的拍摄结果来确定被检体的缺陷部位的过程。
【2】根据上述【1】所述的缺陷检查方法,所述过程(3)是根据过程(1)和过程(2)的拍摄结果的影像亮度和来确定被检体的缺陷部位的过程。
【3】根据上述【1】或【2】所述的缺陷检查方法,所述第一激光和所述第二激光在同一平面上对置。
【4】根据上述【3】所述的缺陷检查方法,还具有以下过程:(4)将含有微粒的气体加压后送出到被检体的一个端面,(A)并这样照射第三激光:(a)在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行;而且(b)所述第三激光与所述第一激光和所述第二激光在同一平面上、并且与所述第一激光和所述第二激光垂直地交叉,(B)而且从与所述另一端面垂直的位置对所述另一端面进行拍摄的过程;(5)将含有微粒的气体加压后送出到被检体的一个端面,(C)并这样照射第四激光:(c)在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行;(d)所述第四激光与所述第一激光、所述第二激光和所述第三激光在同一平面上、并且与所述第一激光和所述第二激光垂直交叉,而且所述第四激光与所述第三激光对置,(D)而且从与所述另一端面垂直的位置对所述另一端面进行拍摄的过程;(3’)确定所述被检体的缺陷部位的过程是在所述过程(1)和过程(2)的拍摄结果的基础上根据所述过程(4)和过程(5)的拍摄结果来确定被检体的缺陷部位的过程。
【5】根据上述【1】或【2】所述的缺陷检查方法,所述第一激光和所述第二激光位于彼此不同但相互平行的平面上。
【6】一种被检体的缺陷检查方法,包括以下过程:将含有微粒的气体加压后送出到被检体的一个端面,在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行地同时照射第一激光和第二激光,并使所述第一激光和第二激光在同一平面上对置,而且从与所述另一端面垂直的位置对所述另一端面进行拍摄的过程;以及根据所述拍摄结果来确定被检体的缺陷部位的过程。
【7】一种被检体的缺陷检查方法,包括以下过程:(1)在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行地照射激光,而且从与所述另一端面垂直的位置对所述另一端面进行拍摄的过程;(2)将含有微粒的气体加压后送出到被检体的一个端面,在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行地照射激光,而且从与所述另一端面垂直的位置对所述另一端面进行拍摄的过程;以及(3)根据所述过程(1)和过程(2)的拍摄结果来确定被检体的缺陷部位的过程。
【8】根据上述【1】至【7】中的任一项所述的缺陷检查方法,所述激光和所述第一~第四激光中的至少一方呈与所述另一端面平行的面状地照射。
【9】一种被检体的缺陷检查装置,其包括:将含有微粒的气体加压后送出到被检体的一个端面的微粒供给单元;在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行地照射激光的第一激光照射单元和第二激光照射单元;配设在与所述另一端面垂直的位置、对所述端面进行拍摄的拍摄单元;以及根据由所述拍摄单元拍摄到的多个拍摄像来确定被检体的缺陷部位的缺陷部位确定单元。
【10】根据上述【9】所述的被检体的缺陷检查装置,所述第一激光照射单元和第二激光照射单元中的至少一方具有使激光呈与所述另一端面平行的面状地扩散的单元。
通过使用本发明的方法和装置,在使用微粒和激光的被检体的缺陷检查方法中,能够减轻被检体发光所导致的噪声的影响。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的装置的示意性主视图。
图2是表示本发明的第一实施方式的原理的示意性立体图。
图3是表示本发明的第一实施方式的变形例的示意性俯视图。
图4是本发明的第二实施方式的装置的示意性主视图。
图5是表示本发明的第二实施方式的原理的示意性主视图。
图6是本发明的第三实施方式和现有技术的装置的示意性主视图。
图7是表示现有技术的示意性放大侧视图。
图8是图7的俯视图。
标号说明
1:微粒供给单元;3:(第一)激光照射单元;4:第三激光照射单元;5:第二激光照射单元;6:第四激光照射单元;7:拍摄(光检测)单元;9:缺陷部位确定单元(计算机);11:被检体(蜂窝结构体);13:一般光源;15:微粒源;17:空气源;19:含有微粒的空气;21:通过被检体后的含有微粒的空气;23:激光;25:间隔壁;27:流通孔;29:微粒;31:与激光对置的间隔壁;33、35:亮点;37:缺陷部。
具体实施方式
以下,根据优选实施方式对本发明进行说明,但是本发明并不限定于以下实施方式。
【基本原理】
下面,以图1所示的蜂窝结构体的缺陷的检测为例对本发明的原理详细进行说明,但是本发明不仅能够应用于蜂窝结构体,而且能够应用于各种形状和材质的被检体。
在图1所示的被检体11是流通孔的端部被交错封闭、通过多孔质的间隔壁来捕集和除去颗粒状物质的蜂窝结构体的情况下,含有微粒的空气19被从作为被检体11的蜂窝结构体的一个端面导入。所导入的含有微粒的空气19通过被检体11的多孔质的间隔壁,并从另一端面排出。当以与另一端面平行并且与作为被检体11的蜂窝结构体不重叠的方式照射激光时,通过被检体后的含有微粒的空气21中的微粒使光漫反射而可视。这里,当存在大的缺陷的情况下,有更大的微粒更多地从其流通孔排出,但是,更大的微粒会使光更多地漫反射。因此,有更大的缺陷的部位使光漫反射得更多,由此,能够检测出具有缺陷的流通孔。在本发明中,根据照射第一激光时的散射光和照射第二激光时的散射光来确定被检体的缺陷部为,因此,能够降低激光的二次反射导致被检体发光所形成的噪声。
【第一实施方式】
下面,根据图1对本发明的检查装置进行说明。图1表示本发明的检查装置的优选的一个实施方式。在图1中,本发明的检查装置具有微粒供给单元1、第一激光照射单元3、第二激光照射单元5、以及作为拍摄单元的CCD照相机。
在微粒源15内配设有超声波加湿器,从而构成为产生灰尘。在本发明中,微粒源并没有特别限制,除了通过喷雾器、超声波加湿器等产生水的微粒的装置、和使线香等香类燃烧的装置之外,还有通过使乙二醇类和/或水形成喷雾来产生它们的微粒的装置、市场销售的标准微粒产生装置、通过振动装置或鼓风机(blower)等使碳酸钙等的微粒粉末变成尘埃的装置等,上述装置都可以使用。
通过微粒源15产生的微粒与从空气源供给的空气混合,形成了含有微粒的空气19,然后导入给微粒供给单元1。在微粒供给单元1的上部,设置有将微粒从微粒供给单元1导入到被检体11的微粒导入口(未图示),作为将含有微粒的空气19导入被检体的单元,设置有加压机构(未图示)。微粒供给单元1内部通过加压机构而被加压,微粒供给单元1内的含有微粒的空气19通过微粒导入口并导入作为检查对象的被检体11内。从保持微粒供给单元1内的压力恒定的观点出发,加压机构优选使用具有调节器的压缩机等。关于理想的加压力,在被检体为多孔质体的情况下为1~30Pa,在被检体为非多孔质体的情况下,为100~20000Pa,因此,加压机构优选能够提供该范围的加压力。
在微粒供给单元1中具有压力计和微粒浓度计,从而能够管理微粒供给单元1内的压力和微粒浓度。另外,也可以设置用于使排出的微粒返回微粒供给单元1内的微粒循环口和微粒循环管。图1中的本发明的装置构成为能够检查一个被检体11,在一个微粒导入口,具有与各个气缸(未图示)连接的微粒导入口盖(未图示),以便能够通过气缸的上下来开闭微粒导入口。能够通过该气缸的上下来开闭微粒导入口,能够关闭不使用的微粒导入口。
在微粒导入口之上设置有具有与微粒导入口相连的开口部的设置台(未图示),该设置台将被检体11设置成能够装卸。被检体11以通过密封件(未图示)将外周密封起来的状态设置于设置台。密封件可以根据作为检查对象的被检体11的形状而取各种形状。由于这样构成设置台,因此,通过了微粒导入口的微粒全部被导入到被检体11内。
在被检体11的上方,具有第一激光照射单元3和第二激光照射单元5。第一和第二激光照射单元3、5也优选设置成能够上下活动,优选设置成在检查时通过从排出面的正上方起到5mm的范围内,更优选的是设置成通过从排出面的正上方起到3mm的范围内。第一和第二激光照射单元3、5优选配设成使第一激光和所述第二激光在同一平面上对置。另外,此时,在被检体11为具有截面形状是正方形的流通孔(小室)的蜂窝结构体的情况下,优选在蜂窝结构体的小室的对角线的延长方向配设激光照射单元3、5。为了以光呈面状地与被检体11的、含有通过被检体后的微粒的空气21的排出侧端面平行地通过的方式使光扩散,在第一和第二激光照射单元3、5的前面设置作为使激光面状地扩散的单元的透镜。
在图1中,作为光产生装置,具有He-Ne激光产生装置,但是本发明的光产生装置并没有特别限定,只要是通过由本发明的微粒产生单元产生的微粒而产生漫反射的波长的指向性强的光即可,但是优选为激光,例如优选具有固体激光、气体激光、半导体激光、染料激光、准分子激光(excimer laser)、自由电子激光等的光产生单元。从这样的光产生单元产生的光例如有650nm左右的红色激光、532nm左右的绿色激光,400nm左右的紫色激光等。
在被检体11的更上方,垂直向下地设置有作为拍摄单元7的CCD摄像机,以便能够对漫反射后的激光进行拍摄并记录。作为拍摄单元7,除了CCD摄像机之外,还可以使用照相机、光学摄像机等。此外,也可以在CCD摄像机的镜头的垂直下方配设能够提供正压的空气清洗(air purge)机构,以防止微粒辐照在摄像机镜头上。
在拍摄单元7的附近,配设有一般光源13。有时由于通过被检体后的含有微粒的空气21中的微粒的浓度,不能从拍摄单元7视觉确认被检体11。因此,也可以用于在向被检体11供给含有微粒的空气之前,预先使用一般光源13,利用拍摄单元7对被检体11进行拍摄,与在供给含有微粒的空气的同时进行拍摄得到的图像重合来确定被检体11中的缺陷部的位置。
在图1中,作为缺陷部位确定单元9,配设有计算机。缺陷部位确定单元9具有这样的功能:根据通过拍摄单元7拍摄得到的拍摄结果,更具体来说是根据第一激光的散射光和第二激光的散射光来确定被检体11的缺陷部位。作为缺陷部位确定单元9,可以采用广泛使用的计算机。
接下来,对本发明中的检测方法的整体构成进行说明。首先产生微粒。产生微粒的方法并没有特别限制,其有以下方法:燃烧例如线香等香类的方法;通过使乙二醇类和/或水形成喷雾来产生它们的微粒的方法;利用固体二氧化碳、液氮、喷雾器、超声波加湿器等产生水的微粒的方法;使用市场销售的标准微粒产生装置的方法;通过振动装置或鼓风机(blower)等使碳酸钙等的微粒粉末变成尘埃的方法等,上述方法都可以使用。通过微粒产生单元产生的微粒的粒径可以根据作为检查对象的被检体的形状、被检体为多孔质体的情况下的细孔径等适当选择。例如,可以通过调查缺陷的种类与排出的微粒的粒度分布之间的关系来选择适合检查对象的适当的粒径,但是在被检体为多孔质体的情况下,如果粒径过大,则不仅在多孔质体的细孔内的量会过多,还得需要通过后述处理进行清除。而如果粒径过小,则根据有无缺陷而排出的微粒量的差不明显。理想的粒径为0.3~200μm,更理想为0.5~50μm,更加理想的是1~10μm。但是,即使产生的微粒中含有具有上述范围以外的粒径的微粒,只要上述范围的微粒的含量为能够实现本发明的目的的量,就算进入理想范围。另外,产生的理想的微粒是粒径不会随时间变化而变化的微粒。
接下来,将产生的微粒导入到作为检查对象的被检体内。导入方法没有特别限定,但是例如优选有以下方法等:使产生的微粒留在微粒室中,通过在达到一定浓度后施加一定压力来导入到被检体内的方法;或者通过在被检体上部设置管道、并利用风扇等进行排气,来将微粒自微粒室导入到被检体内的方法。导入到被检体内的微粒的浓度没有特别限制,其是能够通过指向性强的光例如激光等检测到的程度的浓度,可以适当选择使缺陷部分和其他部分之间的对比度明显的浓度。加压力没有特别限制,可以根据被检体的种类和形状等适当选择,但是缺陷的数量越多,或者缺陷的大小越大,被检体内的压力损失越小,因此,可以用很小的加压力来检测缺陷,但是缺陷的数量越少,或者缺陷的大小越小,被检体内的压力损失越大,就需要较大的加压力。另外,加压力越高,从被检体排出的微粒层流流动的距离越长,即使离开被检体并使光通过,也能检测出来,但是,在被检体为多孔质体的情况下,如果加压力过大,则大量的微粒通过多孔质体而流出,因此,需要更多的微粒,回收困难,从成本方面来看并不理想。
作为检查对象的被检体只要是可能产生缺陷的部件,其形状、材质、为多孔质体情况下的细孔径、用途等并没有特别限制,虽然对于所有形状、材质、多孔质体情况下的细孔径、用途等的被检体都可以应用本发明的方法,但是例如在被检体为多孔质体的情况下,优选是被处理流体从面状部分、特别理想的是从平面状部分排出的被检体。另外,在被检体是多孔质体、非多孔质体的任意情况下,在本发明中都优选为微粒从面状部分特别理想的是从平面状部分排出的被检体。即使被检体为多孔质体也能够应用本发明,因此,被检体为多孔质体也是理想的。另外,难以从外部直接检测缺陷的被检体、例如蜂窝结构体也是理想的,特别理想的是用于柴油机颗粒物过滤器(diesel particulate filter)或高温气体集尘装置等的被检体。另外,虽然是非多孔质体但是通过烧制而成为多孔质体的被检体、例如成形后、烧制前的状态的蜂窝结构体等,由于在烧制前的阶段能够发现缺陷,因此,将这样的蜂窝结构体作为被检体也是理想的。在这样的情况下,成形为一定形状、为了保持形状而干燥后作为被检体是理想的
接下来,如上所述,以使指向性强的光通过作为检查对象的被检体的附近的方式产生光,通过对光被从被检体排出的微粒漫反射而得到像进行拍摄,能够检测出缺陷。为了记录可视化的像,优选使用照相机、光学摄像机、CCD摄像机等。
通过拍摄单元7拍摄到的影像通过缺陷部位确定单元9而被处理,从而确定被检体11的缺陷部位。确定缺陷部位的方法可以使用任何方法,但是可以例举表示下述方法。
如图1所示,在本实施方式中,第一和第二激光照射单元3、5对置配置。图2是表示该情况的主要部分立体图。激光23遇到微粒时散射,向拍摄单元7方向散射的光被拍摄单元7作为亮点检测出来。由此,确认微粒的存在,结果为检测出缺陷的存在。此时,通过微粒而散射的光的一部分还在被检体11的与激光照射单元对置的端部又发光(二次反射光),从而被拍摄单元7作为亮点检测出来,微粒导致的亮点和二次反射光导致的被检体11上的亮点难以区别。但是,在本实施方式中,由于第一和第二激光照射单元3、5相互对置地配置,因此,通过第一激光照射单元3的激光照射而产生的被检体11的端面的边沿的亮点在第二激光照射单元5的激光照射中不会产生,反过来,通过第一激光照射单元5的激光照射而产生的被检体11的边沿的亮点在第一激光照射单元3的激光照射中不会产生,另一方面,通过第一和第二激光照射单元3、5的任一方的激光照射都会产生微粒导致的亮点。因此,当将第一激光的散射光的影像与第二激光的散射光的影像重合来求出亮度和时,被检体11的端面的边沿部分的亮点在一个散射光影像上产生,而在另一散射光的影像中没有产生,因此,被检体11的端面的边沿部分的亮点与求出亮度和以前的亮度相比没有变化,而另一方面,微粒所致的亮点为大致两倍的亮度。因此,能够提高SN比。
在缺陷部位确定单元9中能够进行这样的处理:将通过拍摄单元7拍摄到的、第一激光的散射光影像和第二激光的散射光影像在两者的平面坐标对齐的情况下进行合成。接着,在缺陷部位确定单元9中使合成的影像的亮度数值化。最后,确定亮度在预定的数值(阈值)以上的坐标。这样确定的坐标为被检体11的缺陷部位。作为此时的阈值,可以在被检体11的端面的边沿部分的亮点的亮度与合成后的微粒所致亮点的亮度之间适当选择。
在本实施方式中,对具有第一和第二激光照射单元的实施方式进行了说明,但是激光照射单元也可以配置三个以上。特别是也可以如下进行配置,(A)将第三激光照射单元配设成使所述第三激光这样照射:(a)在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行,(b)与所述第一激光和所述第二激光在同一平面上、而且与所述第一激光和所述第二激光垂直交叉地照射,(C)将第四激光照射单元配设成使所述第四激光这样照射:(c)在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行,(d)并且与所述第一激光、所述第二激光和所述第三激光在同一平面上、而且与所述第一激光和所述第二激光垂直交叉,而且所述第四激光与所述第三激光对置。此时,根据第一~第四激光照射单元所形成的散射光的拍摄结果来确定被检体的缺陷部位。
图3是示意性表示该情况的俯视图。第一激光照射单元3、第二激光照射单元5、第三激光照射单元4和第四激光照射单元6配置在同一平面上。第一~第四激光照射单元照射出的激光23全部在被检体11的端面附近与端面平行且在同一平面上地呈平面状地照射。根据这样的结构,能够有效地仅强调微粒所致的亮点的亮度,检测灵敏度更好。
另外,在本实施方式中,对分别进行第一~第二(第四)激光照射·拍摄的实施方式进行了说明,但是第一~第二(第四)激光照射也可以同时进行。通过这样的结构,能够通过一次拍摄仅强调微粒所致的亮点,与通过多次拍摄求出亮度和的实施方式相比不易受到时间的变化(烟的晃动大的情况等)的影响。此外,在缺陷部位确定单元9中,不需要对分别拍摄的影像进行合成,因此能够简化缺陷部位确定单元9中的处理。
另外,在上述实施方式中,也可以多次进行第一~第二(第四)激光照射·拍摄。此时,也可以在连续多次进行第一激光照射·拍摄后,前进到第二激光照射·拍摄,也可以是在结束一个第一~第二(第四)激光照射·拍摄的循环之后,进行第二个循环的激光照射·拍摄。通过将由此获得的影像相加,由微粒引起的亮点以外的部分的亮度进一步均匀化(平均化),确定缺陷部时的SN比进一步提高。
【第二实施方式】
图4是表示本发明的第二实施方式的示意性的主视图。在图4中,将第一激光照射单元3和第二激光照射单元5配置成:使第一激光和第二激光存在于彼此不同且彼此平行的平面上,除此之外与第一实施方式相同,因此,下文中对与第一实施方式不同的部分进行说明。
图5是表示本发明的第二实施方式的原理的示意性的主视图。有时,通过了被检体11的缺陷部37的微粒,随着从被检体11离开,由于被检体11周围的空气流的影响,而从缺陷部37的正上方离开(参照亮点33、35)。为了避免该影响,理想的是使激光从被检体11的端面的正上方附近通过,但是该情况下,如上所述,存在这样的问题:因微粒而散射的激光遇到被检体11的端面的边沿部分,通过使激光二次反射而发光,从而成为噪声。
因此,如果使通过被检体11的端面附近的激光距离被检体11的端面足够的距离,则能够减轻由于微粒而散射的激光使被检体11的端面的边沿部分发光的作用。若此时的被检体11的端面和与被检体11最近的激光的距离为大约5~50mm,则能够充分抑制由于微粒而散射的激光使被检体11的端面的边沿发光的作用。但是,通过了被检体11的缺陷部37的微粒,随着从被检体11离开,由于被检体11周围的空气流的影响,会从缺陷部37的正上方离开,从而无法确定被检体11的缺陷部37,为了对应这样的问题,在本实施方式中,将第一激光照射单元3和第二激光照射单元5配设成:使第一激光和第二激光位于彼此不同且相互平行的平面上。
在图5中,预先测量被检体11与由第二激光照射单元5照射的激光23之间的垂直距离b,以及由第二激光照射单元5照射的激光23与由第一激光照射单元3照射的激光23之间的垂直距离a。这样,通过测定从与被检体11的端面垂直的拍摄单元7(参照图4)拍摄到的亮点33-35之间的距离c,能够确定缺陷部37的位置x。具体来说,在图5中,由于a∶b=c∶x的关系成立,因此,x=bc/a。
此时,能够通过使第一激光照射单元3和第二激光照射单元5在不同的时刻进行激光照射,来区别是由第一激光照射单元3照射的激光23所致的亮点33,还是由第二激光照射单元5照射的激光23所致的亮点。或者,也可以通过使第一激光照射单元3和第二激光照射单元为频率不同的(颜色不同)的激光,来进行区分。
根据拍摄单元7所拍摄到的、由第一激光照射单元3照射的激光23所致的亮点和由第二激光照射单元5照射的激光23所致的亮点35来确定被检体11上的缺陷部位的处理,可以通过公知的方法利用缺陷部位确定单元9来进行。
在上述实施方式中,也可以多次进行第一和第二激光照射·拍摄。此时,可以在多次连续进行第一激光照射·拍摄之后,前进到第二激光照射·拍摄,也可以是在结束一个第一和第二激光照射·拍摄的循环之后,进行第二个循环的激光照射·拍摄。通过将由此获得的影像相加,由微粒引起的亮点以外的部分的亮度进一步均匀化(平均化),确定缺陷部时的SN比进一步提高。
【第三实施方式】
图6是示意性地表示本发明的第三实施方式的主视图。在图6中,处理激光照射单元只有一个之外,与第一实施方式相同,因此,在下文中,对与第一实施方式不同的部分进行说明。
在本实施方式中,不供给含有微粒的气体,在被检体的端面附近与端面平行地照射激光,而且从与端面垂直的位置对端面进行拍摄,并且,将含有微粒的气体加压后送出到被检体的一个端面,在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行地照射激光,而且从与所述另一端面垂直的位置对所述另一端面进行拍摄。然后,根据得到的拍摄结果来确定被检体的缺陷部位。
虽然激光是指向性极强的光,但是由于为了使激光成为片状而使用的透镜,并且在为了使激光成为面状而扫描时,有时激光的一部分会扩散。在该情况下,有时扩散后的激光会使被检体的端面的边沿部分发光。本实施方式用于减少该影响。
不将含有微粒的气体供给到被检体,在被检体的端面附近与端面平行地照射激光,而且,从与端面垂直的位置对端面进行拍摄,此时,能够在不受微粒所致的散射的影响的情况下拍摄被检体的端面。此时,如果端面的边沿部分发光,这是由于扩散的激光所导致的。
接下来,将含有微粒的气体加压后送出到被检体的一个端面,在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行地照射激光,而且从与所述另一端面垂直的位置对所述另一端面进行拍摄。
如果取这两个拍摄画面的亮度数据的差,则能够确定被检体11上的缺陷的部位。图像数据的上述处理可以通过公知的方法通过缺陷部位确定单元9来进行。
产业上的可利用性
在制造蜂窝结构体时对缺陷进行检测的时候能够应用本发明。
Claims (9)
1.一种被检体的缺陷检查方法,其特征在于,包括以下过程:
(1)将含有微粒的气体加压后送出到被检体的一个端面,在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行地照射第一激光,而且从与所述另一端面垂直的位置对所述另一端面进行拍摄的过程;
(2)将含有微粒的气体加压后送出到被检体的一个端面,在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行地照射在同一平面上与第一激光对置的第二激光,而且从与所述另一端面垂直的位置对所述另一端面进行拍摄的过程;以及
(3)根据所述过程(1)和过程(2)的拍摄结果的影像亮度和来确定被检体的缺陷部位的过程。
2.根据权利要求1所述的缺陷检查方法,其特征在于,
还具有以下过程:
(4)将含有微粒的气体加压后送出到被检体的一个端面,(A)并这样照射第三激光:(a)在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行;而且(b)所述第三激光与所述第一激光和所述第二激光在同一平面上、并且与所述第一激光和所述第二激光垂直地交叉,(B)而且从与所述另一端面垂直的位置对所述另一端面进行拍摄的过程;
(5)将含有微粒的气体加压后送出到被检体的一个端面,(C)并这样照射第四激光:(c)在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行;而且(d)所述第四激光与所述第一激光、所述第二激光和所述第三激光在同一平面上、并且与所述第一激光和所述第二激光垂直交叉,而且所述第四激光与所述第三激光对置,(D)而且从与所述另一端面垂直的位置对所述另一端面进行拍摄的过程;
(6)确定所述被检体的缺陷部位的过程是在所述过程(1)和过程(2)的拍摄结果的影像亮度和的基础上,根据所述过程(4)和过程(5)的拍摄结果的影像亮度和来确定被检体的缺陷部位的过程。
3.根据权利要求1所述的缺陷检查方法,其特征在于,同时进行第一~第二激光的照射。
4.根据权利要求2所述的缺陷检查方法,其特征在于,同时进行第一~第四激光的照射。
5.一种被检体的缺陷检查方法,其特征在于,包括以下过程:
(1)将含有微粒的气体加压后送出到被检体的一个端面,在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行地照射第一激光,而且从与所述另一端面垂直的位置对所述另一端面进行拍摄的过程;
(2)将含有微粒的气体加压后送出到被检体的一个端面,在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行地照射位于与第一激光彼此不同但相互平行的平面上的第二激光,而且从与所述另一端面垂直的位置对所述另一端面进行拍摄的过程;以及
(3)根据所述过程(1)和过程(2)的拍摄结果的影像亮度和来确定被检体的缺陷部位的过程。
6.根据权利要求1、3、5中的任一项所述的缺陷检查方法,其特征在于,
所述第一激光和第二激光中的至少一方呈与所述另一端面平行的面状地照射。
7.根据权利要求2或4所述的缺陷检查方法,其特征在于,
所述第一激光~第四激光中的至少一方呈与所述另一端面平行的面状地照射。
8.一种被检体的缺陷检查装置,其特征在于,包括:
将含有微粒的气体加压后送出到被检体的一个端面的微粒供给单元;
在被检体的另一端面附近与所述另一端面平行地照射激光的第一激光照射单元和第二激光照射单元;
配设在与所述另一端面垂直的位置、对所述端面进行拍摄的拍摄单元;
以及根据由所述拍摄单元拍摄到的多个拍摄像来确定被检体的缺陷部位的缺陷部位确定单元。
9.根据权利要求8所述的被检体的缺陷检查装置,其特征在于,
所述第一激光照射单元和第二激光照射单元中的至少一方具有使激光呈与所述另一端面平行的面状地扩散的单元。
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