CN103608667A - 挂面的裂纹发生预测装置和分类系统 - Google Patents

Abstract

挂面的裂纹发生预测装置具备：向挂面照射偏振光的光源部；根据相对于从光源部照射的偏振光的挂面的透过光，获得挂面的相位差像的拍摄部；以及，根据在拍摄部获得的相位差像测量挂面具有的双折射相位差量，并根据所测量的双折射相位差量来评价挂面内的残留应力，预测挂面中是否产生裂纹的预测部。

Description

挂面的裂纹发生预测装置和分类系统

技术领域

本发明涉及挂面的裂纹发生预测装置，特别涉及预测细面条等挂面中裂纹的产生的装置。

另外，本发明也涉及对裂纹的产生被预测后的挂面进行分类的挂面分类系统。

背景技术

一般，细面条等挂面是通过使用形成有喷嘴孔的模具将面材料挤出成形后，使其干燥而被制造的，喷嘴孔的形状与挂面的截面形状对应。这些挂面虽然具有对应于不同种类的形状、色彩等，但在生产线上大量制造挂面时，因各种因素，有时会产生形状不良、颜色不均匀等的缺陷品。

因此，为了提高从制造工厂出厂的制品的质量，使用对所制造的挂面的外观进行检查的装置。例如，专利文献1公开一种通过获得方便面的彩色图像来检查形状异常、色彩异常的检查装置，专利文献2公开一种利用CCD照相机拍摄细面条来检查产生色彩异常的细面条的装置。

专利文献

专利文献1：日本特开2003-35675号公报

专利文献2：日本特开2005-324101号公报

发明内容

发明要解决的问题

如专利文献1、2所记载，通过获得挂面的光学图像，能够从所制造的挂面检测出外观出现异常的挂面。

然而，众所周知存在这样的挂面，即尽管在刚制造后的外观上未发现任何异常，但随着时间的经过而在轴向上产生裂纹。产生这样的裂纹的挂面虽然损害制品的外观，但由于在刚制造后的挂面上尚未产生裂纹，即使将专利文献1、2公开的装置连接在生产线上进行外观检查，也不能发现裂纹。

本发明为了解决上述问题而成，其目的在于提供一种挂面的裂纹发生预测装置，该装置能够事先预测挂面中裂纹的产生。

另外，本发明的目的在于提供一种对用这种裂纹发生预测装置预测产生裂纹的挂面进行分类的挂面分类系统。

用于解决问题的手段

本发明涉及的挂面的裂纹发生预测装置具备：向挂面照射偏振光的光源部；根据相对于从光源部照射的偏振光的挂面的透过光，获得挂面的相位差像的拍摄部；以及根据在拍摄部获得的相位差像测量挂面具有的双折射相位差量，并根据所测量的双折射相位差量来评价挂面内的残留应力，预测挂面中是否产生裂纹的预测部。

优选地，光源部包含卤素灯；将来自卤素灯的光转换为圆偏振光的圆偏振光滤光器；以及用于将被圆偏振光滤光器转换后的圆偏振光向挂面聚光的聚光透镜。拍摄部包含将来自挂面的光转换为平行光的物镜；从被物镜转换后的平行光解析椭圆偏振光的椭圆偏振光解析器；和利用透过椭圆偏振光解析器的光，获得挂面的相位差像的CCD照相机。

另外，预测部根据所测量的双折射相位差量来计算挂面的轴向残留应力，当计算出的残留应力超过规定阈值的情况下，能够预测在挂面内产生裂纹。

本发明涉及的挂面的分类系统具备搬送挂面的搬送部；预测被搬送部搬送的挂面中是否产生裂纹的所述裂纹发生预测装置；和对被裂纹发生预测装置预测裂纹的产生后的挂面从搬送部进行分类的分类部。

发明的效果

根据本发明，由于拍摄部获得挂面的相位差像，预测部根据该相位差像来测量挂面具有的双折射相位差量，并根据双折射相位差量来评价挂面内的残留应力，所以能够事先预测挂面中是否产生裂纹。

附图说明

图1是显示本发明实施方式1涉及的挂面的裂纹发生预测装置的构成的框图。

图2是模式地显示残留应力和双折射的关系的图。

图3A是表示即使时间经过也未产生裂纹的细面条的相位差像的照片。

图3B是表示即使时间经过也未产生裂纹的细面条的光学显微镜像的照片。

图4A是表示随着时间的经过，产生了裂纹的细面条的相位差像的照片。

图4B是表示随着时间的经过，产生了裂纹的细面条的光学显微镜像的照片。

图5是显示实施方式2涉及的挂面的分类系统的构成的框图。

附图标记

1光源部 2拍摄部 3预测部 4卤素灯 5圆偏振光滤光器 6聚光透镜

7物镜 8椭圆偏振光解析器 9CCD照相机 11搬送传送机

12搬送传送机驱动部 13送料器 14斜槽 15排出传送机

16排出传送机驱动部 17斜槽驱动部 18回收部 19控制部 S试样

具体实施方式

以下，根据附图所示的最佳实施方式，来详细说明本发明。

实施方式1

图1显示本发明实施方式1涉及的挂面的裂纹发生预测装置的构成。裂纹发生预测装置具有与由挂面构成的试样S对向配置的光源部1，拍摄部2以与光源部1对向并夹持试样S的方式配置。此外，预测部3与拍摄部2连接。

光源部1是向试样S照射圆偏振光的部件，具有卤素灯4、将卤素灯4发出的光转换为圆偏振光的圆偏振光滤光器5、和用于将被圆偏振光滤光器5转换的圆偏振光向试样S聚光的聚光透镜6。圆偏振光滤光器5可以通过将干涉过滤器、起偏振镜和1／4波长板按顺序配置在光轴上而形成。

另外，拍摄部2是根据相对于从光源部1照射的圆偏振光的试样S的透过光来获得试样S的相位差像的部件，并具有将透过试样S的光转换为平行光的物镜7、用于从被物镜7转换的平行光解析椭圆偏振光的椭圆偏振光解析器8、和利用透过椭圆偏振光解析器8的光来获得试样S的相位差像的CCD照相机9。椭圆偏振光解析器8由配置在光轴上的液晶光学元件和检偏镜构成。

预测部3根据由拍摄部2获得的相位差像来测量试样S具有的双折射相位差量，根据所测量的双折射相位差量来评价试样S内的残留应力，预测试样S内是否产生裂纹。

本发明人等将各种实验和研究重叠后的结果如图2所示，在从形成在模具上的喷嘴孔将面材料挤出成形来制造细面条等挂面时，作用在挂面上的轴向应力作为残留应力而残存在挂面内，当该残留应力增大至规定量以上时，发现随着时间的经过，会高概率的产生裂纹。

众所周知，通常情况下，光学上各向同性的物质当在一个方向上承受应力时，出现双折射性，在施加了应力的方向上具有振动成分的光速变低。因此，如图2所示，当使在轴向上具有直角振动面的偏振光P1和具有轴向振动面的偏振光P2向具有轴向残留应力的挂面入射时，对应于残留应力的大小，挂面内的偏振光P2的传递速度比偏振光P1的传递速度低，在透过挂面的偏振光P1和偏振光P2之间产生相位差。

因此，本发明人等像该实施方式1涉及的裂纹发生预测装置那样，通过从光源部1向试样S照射圆偏振光，用拍摄部2对透过试样S后的椭圆偏振光进行解析来获得相位差像，在预测部3根据相位差像来测量试样S具有的双折射相位差量，评价试样S内的残留应力的大小，能够预测之后是否产生裂纹。

接下来，对图1所示挂面的裂纹发生预测装置的动作进行说明。

首先，光源部1的卤素灯4产生的光被圆偏振光滤光器5转换为圆偏振光，并被聚光透镜6聚光，向试样S照射。通过试样S的光被物镜7转换为平行光后，通过椭圆偏振光解析器8到达CCD照相机9。由此，对起因于试样S的双折射性且透过试样S时产生的相位差对照转换后的相位差像被CCD照相机9获得。

该相位差像的数据从CCD照相机9向预测部3输送，在预测部3，根据相位差像的数据测量试样S具有的双折射相位差量，并根据所测量的双折射相位差量来评价试样S内的残留应力的大小。此外，在预测部3，所评价的残留应力的大小与预先设定的规定阈值进行比较，在残留应力的大小为规定阈值以下的情况下，预测在试样S内不产生裂纹，另一方面，在残留应力的大小超过规定阈值的情况下，预测在试样S内产生裂纹。

这里，就制造后经过了一定时间也未产生裂纹的细面条、和制造后产生裂纹的细面条组成的2个试样S，在图3A和图4A显示用拍摄部2分别获得的相位差像。

图3A是显示未产生裂纹的细面条的相位差像，图3B显示为了参考而拍摄的光学显微镜像。在相位差像中，未看见产生双折射性的征兆，在光学显微镜像中也未见异常。

与此相对，图4A是显示随着时间的经过而产生了裂纹的细面条的相位差像，图4B是光学显微镜像。虽然在光学显微镜像中显现不清晰，但在相位差像中，能够沿着轴向很明显地确认对照异常的带状部分。认为沿着轴向的残留应力的存在，致使在带状部分和其他区域之间产生双折射性，形成了对照差。起因于这样的残留应力，导致裂纹的产生。

如上所述，由于拍摄部2获得试样S的相位差像，预测部3根据相位差像来测量试样S具有的双折射相位差量，并根据双折射相位差量来评价试样S内的残留应力，所以能够事先预测试样S内裂纹的产生。

此外，由于双折射相位差量也受偏振光要透过的试样S的厚度的影响，所以在试样S的厚度不同的情况下，最好随之调整用于对残留应力的大小进行比较的规定阈值的值。

实施方式2

图5显示实施方式2涉及的挂面的分类系统的构成。分类系统具有搬送试样S的搬送传送机11、和驱动该搬送传送机11的搬送传送机驱动部12，在搬送传送机11的上方配置有向搬送传送机11上一个个地供给试样S的送料器13。相对于搬送传送机11的搬送方向，在送料器13的下游侧配置有实施方式1所示的挂面的裂纹发生预测装置。裂纹发生预测装置的光源部1位于搬送传送机11的下方，拍摄部2与光源部1对向地配置在搬送传送机11的上方，预测部3与拍摄部2连接。

此外，搬送传送机11的传送带由具有透光生且光学上各向同性的材料形成，以便来自光源部1的光透过。

在搬送传送机11的下游侧，配置有具有使被装载的试样S滑落的斜度的斜槽14，此外，在斜槽14的下游侧，配置有将作为制品的试样S排出的排出传送机15，排出传送机15上连接有排出传送机驱动部16。

另外，斜槽14以倾斜角进一步变大的方式被可旋转地安装，该斜槽14上连接有用于使该斜槽14旋转的斜槽驱动部17。在斜槽14的下方配置有回收被判定为异常品的试样S的回收部18。

而且，裂纹发生预测装置的预测部3、搬送传送机驱动部12、送料器13、排出传送机驱动部16和斜槽驱动部17与控制部19连接。

而且，由搬送传送机11、搬送传送机驱动部12、排出传送机15和排出传送机驱动部16构成搬送部，由斜槽14和斜槽驱动部17构成分类部。

首先，通过控制部19控制斜槽驱动部17，如图5实线所示，斜槽14被维持在大致连接搬送传送机11的下游端和排出传送机15的上游端之间的旋转位置A上，同时，在控制部19的控制下，通过搬送传送机驱动部12和排出传送机驱动部16分别驱动搬送传送机11和排出传送机。

在该状态下，试样S从送料器13向搬送传送机11被一个个地供给。当试样S被搬送传送机11搬送并到达裂纹发生预测装置的光源部1的正上方时，从光源部1发出的偏振光经由具有透光性的传送带向试样S照射，在拍摄部2获得相位差像，在预测部3评价试样S内的残留应力，预测试样S内是否产生裂纹。

预测部3的预测结果向控制部19输出，对于被预测为即使时间经过也不产生裂纹的试样S，控制部19不使斜槽14旋转，从搬送传送机11向排出传送机15搬送试样S。即，试样S从搬送传送机11的下游端被搬送到维持在旋转位置A的斜槽14上，在斜槽14的上面滑落并到达排出传送机15的上游端，被排出传送机15排出。

另一方面，对于被预测为随着时间的经过而产生裂纹的试样S，控制部19控制斜槽驱动部17，使斜槽14旋转至图5中点划线所示的旋转位置B。由此，试样S不能从搬送传送机11的下游端到达排出传送机15的上游端，而作为异常品，被配置在斜槽14下方的回收部18回收。

在被预测为产生裂纹的试样S落到回收部18内后，斜槽14通过斜槽驱动部17返回到旋转位置A。

这样一来，从排出传送机15仅排出被预测为不产生裂纹的试样S，能够将被预测为产生裂纹的试样S回收到回收部18内。

此外，本发明涉及的挂面的裂纹发生预测装置和挂面的分类系统除了意大利面条等细面条之外，也可以广泛地应用于荞麦面、乌冬面、拉面等各种挂面中。

Claims (4)

1.挂面的裂纹发生预测装置，其特征在于，具备：

向挂面照射偏振光的光源部；

拍摄部，根据相对于从所述光源部照射的偏振光的所述挂面的透过光，获得所述挂面的相位差像；以及

预测部，根据在所述拍摄部获得的相位差像测量所述挂面具有的双折射相位差量，并根据所测量的双折射相位差量来评价所述挂面内的残留应力，预测所述挂面中是否产生裂纹。

2.根据权利要求1所述的挂面的裂纹发生预测装置，其特征在于，所述光源部包含：卤素灯；将来自所述卤素灯的光转换为圆偏振光的圆偏振光滤光器；以及用于将被所述圆偏振光滤光器转换后的圆偏振光向所述挂面聚光的聚光透镜；

所述拍摄部包含：将来自所述挂面的光转换为平行光的物镜；从被所述物镜转换后的平行光解析椭圆偏振光的椭圆偏振光解析器；以及利用透过所述椭圆偏振光解析器的光，获得所述挂面的相位差像的CCD照相机。

3.根据权利要求1或2所述的挂面的裂纹发生预测装置，其特征在于，所述预测部根据所测量的双折射相位差量计算所述挂面的轴向残留应力，当计算出的残留应力超过规定阈值时，预测在所述挂面内产生裂纹。

4.挂面的分类系统，其特征在于，具备：

搬送挂面的搬送部；

预测被所述搬送部搬送的挂面中是否产生裂纹的权利要求1～3中任一项所述的裂纹发生预测装置；以及

从所述搬送部对被所述裂纹发生预测装置预测裂纹的产生后的挂面进行分类的分类部。

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