CN111323479A - 检查装置及检查方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够迅速地检查接合体中的部件彼此的接合状态的检查装置及检查方法。检查装置(1)为在将相互重合的多个板部件(91)经由铆钉(92)接合而成的接合体(9)中检查板部件(91)彼此的接合状态的装置。该检查装置(1)具有：激振部(2)，对接合体(9)的观察面(93)赋予相位、振幅的空间分布和/或频率不同的多个振动条件的弹性波；检测部(3)，在基于激振部(2)的激振过程中，检测观察面(93)上的板部件(91)与铆钉(92)的接合部(94)或其附近的与振动位移有关的物理量的空间分布；及处理部(4)，处理由检测部(3)检测出的物理量的空间分布。

Description

检查装置及检查方法
技术领域
本发明涉及一种检查装置及检查方法。
背景技术
在汽车零件等领域中，有时将多个板部件彼此接合而得到接合体。在该情况下，板部件彼此的接合中使用铆钉。并且，作为使用铆钉接合的板部件彼此的接合部的良好与否的检查方法，例如已知有专利文献1中所记载的方法。该专利文献1中所记载的方法以如下步骤进行。
首先，使脉冲波传送用探头(以下称为“第1探头”)与2张板部件中一个板部件的铆钉附近接触。并且，设为使脉冲波接收用探头(以下称为“第2探头”)与铆钉的铆接部接触的状态。
若在该状态下从第1探头传送脉冲波，则脉冲波被第2探头接收。此时，根据铆钉的铆接部与一个板部件的密合程度即板部件彼此的接合部的良好与否，被第2探头接收的脉冲波的波形产生变化。
如此，专利文献1中所记载的方法中，记录脉冲波的波形，并根据该波形进行接合部的良好与否的判断。然而，该方法中只能检查第1探头与第2探头之间的接合部的接合状态。
因此，当遍及铆钉的铆接部的整周而充分检查接合部的接合状态时，需要遍及铆钉的铆接部的整周而逐渐变更一个板部件上的第1探头的配置位置，并且每次都要记录脉冲波。因此，大大浪费掉完成检查为止的时间。
专利文献1：日本特开平10-249474号公报
发明内容
该发明是为了解决如上所述的课题(完成检查为止需要时间)而完成的，其一个目的在于提供一种例如能够迅速地检查接合体中的部件彼此的接合状态的检查装置及检查方法。
为了实现上述目的，该发明的一个方式中的检查装置为在包含相互重合而接合的多个部件的接合体中检查部件彼此的接合状态的检查装置，其具有：
激振部，对接合体的观察面赋予相位、振幅的空间分布和/或频率不同的多个振动条件的弹性波；
检测部，在基于激振部的激振过程中，一次性检测观察面上的部件彼此的接合部或其附近的与由弹性波产生的振动(以下简称为振动)的位移有关的物理量的空间分布；及
处理部，存储或显示由检测部检测出的物理量的空间分布。
根据该发明的一个方式的检查装置中利用接合体的观察面上的与振动位移有关的物理量的空间分布的一次性成像，通过对接合体赋予多个振动条件的振动来进行该一次性成像。在此，一次性成像的振动通过从激振部连续地被赋予弹性波而在观察面上成为空间上稳态的状态。在振动成为稳态状态的观察面上，会产生振动的振幅极端变小的区域(振动的波节)。因此，在与部件彼此的接合状态无关地成为振动的波节的部位，无法检查接合状态。因此，本发明中，通过在多个振动条件下进行振动的一次性成像，能够在观察面上的所有部位检查接合状态。由此，能够以简单的结构迅速地进行接合体的检查。
在根据上述一个方式的检查装置中，优选激振部在不同的时刻赋予作为振动条件的频率不同的多个振动。
在根据上述一个方式的检查装置中，优选激振部在相同的时刻赋予作为振动条件的频率不同的多个振动。
在根据上述一个方式的检查装置中，优选激振部使振子与观察面接触而进行振动的赋予，通过变更观察面上的振子的接触位置而改变振动的相位、振幅的空间分布。
在根据上述一个方式的检查装置中，优选激振部使多个振子与观察面接触而进行振动的赋予，通过变更由各振子赋予的振动条件而改变振动的相位、振幅的空间分布。
若如以上那样构成，则能够以比较简单的操作变更振动的振动条件。
在根据上述一个方式的检查装置中，优选检测部具备在基于激振部的激振过程中对观察面照射光的光照射部。
在具备上述光照射部的检查装置中，优选光照射部同步于由激振部赋予的振动的周期而照射作为光的脉冲激光。
在照射上述脉冲激光的检查装置中，优选光照射部照射与基于激振部的振动的相位具有至少3个不同的相位差的脉冲激光。
若如以上那样构成，则容易检测基于观察面上的振动位移的物理量的空间分布。
在根据上述一个方式的检查装置中，优选检测部获取通过光干渉法观察到的干渉图像作为物理量的空间分布。
在根据上述一个方式的检查装置中，优选与各振动条件无关地，接合部或其附近的物理量的变化小于除接合部或其附近以外的区域中的物理量的变化时，处理部判定为接合部处的接合状态良好。
在根据上述一个方式的检查装置中，优选处理部通过将物理量与指定值进行比较来判定接合状态的良好与否。
若如以上那样构成，则能够顺畅地进行部件彼此的接合状态的良好与否的判定。
并且，该发明的一个方式中的检查方法为使用上述检查装置，在包含相互重合而接合的多个部件的接合体中检查部件彼此的接合状态的检查方法，该检查方法中，一边对接合体的观察面赋予相位、振幅的空间分布和/或频率不同的多个振动条件的振动，一边检测观察面上的部件彼此的接合部或其附近的与振动位移有关的物理量的空间分布，由此判定接合状态的良好与否。
在根据该发明的一个方式的检查方法中，如上所述，对包含相互重合而接合的多个部件的接合体赋予不同的多个振动模式的振动，通过检测与基于该振动的位移有关的物理量的空间分布来检查部件彼此的接合状态。由此，能够以简单的结构迅速地进行接合体的检查。
发明效果
根据本发明，在检查接合体的接合状态时，能够在各振动条件下对接合体进行激振而检测在该激振过程中变化的接合体的物理量的空间分布。并且，能够根据该检测出的物理量的空间分布进行接合体的接合状态的良好与否的判定，来迅速地进行接合体的检查。
如此，能够以变更对接合体的振动条件而检测物理量的空间分布这样的简单的结构，缩短检查接合体的检查时间。
附图说明
图1是表示本发明的检查装置的第1实施方式的概略结构图。
图2是表示图1所示的检查装置中的控制部的控制程序的流程图。
图3是用于说明利用图1所示的检查装置检测物理量的空间分布的原理的图表。
图4是表示成为图1所示的检查装置的检查对象的接合体的俯视图。
图5是图4中的A-A线剖视图。
图6是示意性表示在第1振动条件下的接合体(接合状态：良好)的振动状态的侧视图。
图7是示意性表示在第2振动条件下的接合体(接合状态：良好)的振动状态的侧视图。
图8是示意性表示在第1振动条件下的接合体的振动状态(接合状态：不良)的侧视图。
图9是示意性表示在第2振动条件下的接合体的振动状态(接合状态：不良)的侧视图。
图10是示意性表示接合体(接合状态：良好)的深浅图像的图。
图11是示意性表示接合体(接合状态：不良)的深浅图像的图。
图12是表示成为本发明的检查装置(第2实施方式)的检查对象的接合体的俯视图。
具体实施方式
以下，根据附图所示的优选实施方式，对本发明的检查装置及检查方法进行详细说明。
＜第1实施方式＞
参考图1～图11对本发明的检查装置及检查方法的第1实施方式进行说明。
图1所示的检查装置10用于检查作为其被检查物体S的接合体9的接合状态(以下有时也简称为“接合状态”)。
作为接合体9并没有特别限定，一例能够举出图4所示的接合体9。如图4所示，接合体9具有多张呈沿图中的左右方向的长形状的板部件91。并且，这些板部件91沿着图4中的左右方向排列，端部彼此相互沿板厚方向重合而形成重叠部911。并且，各重叠部911经由铆钉92接合。
如图5所示，铆钉92的头部921位于背侧。并且，在铆钉92的表侧形成有在板部件91彼此接合时因铆接而塑性变形的铆接部922。
如此，接合体9包含多张板部件91和将板部件91彼此接合的作为接合部件的多个铆钉92。并且，检查装置10能够检查板部件91彼此的接合状态。并且，在该检查中，接合体9的表侧的面成为在检查所述接合状态时被观察的观察面93。在图5中，为了容易理解观察面93而以标注有符号“93”的双点划线来表示。
并且，本发明的检查方法为使用本发明的检查装置10检查接合体9中的板部件91彼此的接合状态的方法。
如图1所示，检查装置10具有：对接合体9赋予振动的激振部2；一次性检测在基于激振部2的激振过程中在接合体9的观察面93产生的物理量的空间分布的检测部3；及存储或显示由检测部3检测出的物理量的空间分布的处理部4。激振部2具备信号产生器11及振子12。检测部3具备脉冲激光源13、照明光透镜14及剪切散斑干涉仪(Speckle ShearingInterferometer)15。处理部4具备控制部16、存储部17及显示部18。以下，对各部的结构进行说明。
信号产生器11通过电缆连接于振子12，产生交流电信号并发送到该振子12。
振子12是与接合体9的观察面93接触而使用，从信号产生器11接收交流电信号并转换为机械振动，将该机械振动赋予至接合体9。由此，对该接合体9激发弹性波。
另外，作为振子21对观察面93的接触位置并没有特别限定。例如，如图4所示，当板部件91的俯视形状为长方形时，能够设为板部件91的短边方向的中央部。并且，振子21的接触位置可以在重叠部911上，也可以为从重叠部911上偏离的位置。并且，振子21的接触位置可以在铆钉92上，也可以为从铆钉92上偏离的位置。
并且，激振部2能够对接合体9的观察面93赋予频率不同的多个振动条件(振动模式)的振动。本实施方式中，有以第1频率提供振动的第1振动条件和以比第1频率高的第2频率提供振动的第2振动条件。并且，激振部2在不同的时刻赋予第1振动条件的振动和第2振动条件的振动。由此，可得到反映了在第1振动条件及第2振动条件的各条件下在观察面93产生的振动振幅的空间分布的深浅图像(后述的图像IM1、IM2)。这些图像用于接合体9的接合状态的良好与否判定中。
本实施方式中，激振部2构成为在不同的时刻赋予频率不同的多个振动条件的振动，但并不限定于此，例如也可以构成为在相同的时刻赋予频率不同的多个振动条件的振动。在该情况下，若在赋予振动之后进行频率分析，则能够识别是基于哪个振动条件下的振动的深浅图像。由此，与前述的在不同的时刻下的振动赋予同样地，能够进行接合体9的接合状态的良好与否判定。
信号产生器11通过与连接于振子12的电缆不同的电缆还连接于脉冲激光源13，在所述交流电信号成为指定的相位的时刻，向该脉冲激光源13发送脉冲状的电信号(脉冲信号)。所述指定的相位及由此规定的所述时刻在进行接合体9的检查的期间如后述那样被变更。脉冲激光源13为在基于激振部2的激振过程中同步于由激振部2赋予的振动的周期而从信号产生器11接收到脉冲信号时对观察面93输出即照射脉冲激光的光源(光照射部)。
照明光透镜14配置于脉冲激光源13与接合体9之间，由凹透镜构成。照明光透镜14具有将来自脉冲激光源13的脉冲激光扩散到接合体9表面的整个测定区域的作用。
剪切散斑干涉仪15具有光束分离器151、第1反射镜1521、第2反射镜1522、相移器153、聚光透镜154及图像传感器155。光束分离器151为配置于在接合体9的表面的测定区域反射的照明光所入射的位置上的半透半反镜。第1反射镜1521配置于被光束分离器151反射的照明光的光路上，第2反射镜1522配置于透射光束分离器151的照明光的光路上。相移器153配置于光束分离器151与第1反射镜1521之间，是改变(位移)通过该相移器153的光的相位的部件。图像传感器155配置于被光束分离器151反射之后被第1反射镜1521反射而透射光束分离器151的照明光及透射光束分离器151之后被第2反射镜1522反射而被光束分离器151反射的照明光的光路上。聚光透镜154配置于光束分离器151与图像传感器155之间。
第1反射镜1521以其反射面相对于光束分离器151的反射面成45°的角度的方式配置。相对于此，第2反射镜1522以其反射面相对于光束分离器151的反射面成为从45°稍微倾斜的角度的方式配置。通过这些第1反射镜1521及第2反射镜1522的配置，在图像传感器155中，接合体9的表面(观察面93)上的某一点A及被第1反射镜1521反射的照射光(图1中的单点划线)和位于从该表面上的点A稍微偏离的位置上的点B及被第2反射镜1522反射的照射光(图1中的虚线)入射到图像传感器155的相同的位置而发生干渉。图像传感器155具有多个检测元件，分别由不同的检测元件检测从接合体9的表面上的多个点(所述点A)通过第1反射镜1521及相移器153入射到图像传感器155的光。关于所述点B，也同样分别由不同的检测元件检测从多个点通过第2反射镜1522入射到图像传感器155的光。如此一来可得到干渉图像。另外，在图1中，作为一例，点A为铆钉92的铆接部922上的点，点B为重叠部911上的点且为与铆接部922接触的板部件91上的点。
并且，这种结构的检测部3能够在基于激振部2的激振过程中检测观察面93中所包含的板部件91与铆钉92的铆接部922的接合部94或其附近的与振动位移有关的物理量的空间分布。在此，“接合部94”是指板部件91与铆接部922的边界(部件彼此的边界)，“接合部94的附近”是指从接合部94起3～20mm以内的范围。并且，“与振动位移有关的物理量的空间分布”是指观察面93上的振动的振幅及相位的空间分布，本实施方式中为通过光干渉法观察到的干渉图像。该干渉图像利用剪切散斑干涉仪15获得。
控制部16控制信号产生器11，并且根据从图像传感器155的各检测元件得到的检测信号进行数据处理。存储部17存储从图像传感器155的各检测元件得到的检测信号或由控制部16处理之后的数据。
显示部18例如具有液晶画面。并且，利用该显示部18能够显示存储于存储部17的干渉图像、根据多个干渉图像得到的深浅图像、或其他信息(例如基于检查装置10的检查结果等)。
以下，使用图2的流程图及图3的图表对检查装置10的动作进行说明。本实施方式中，进行振子12的振动的相位不同的mmax≥3次表面(观察面93)位移的测定。在此，“振子12的振动的相位”是指从信号产生器11发送到振子12的交流电信号的相位，相当于在接合体9中被激励的弹性波在与振子12接触的点上的相位。以下，使用数值k(1～mmax之间的任一自然数)，将各次的表面位移的测定表示为“第k次测定”。并且，在以下说明中，首先，作为最简单的例子，对mmax＝3时的所有步骤进行说明，然后对mmax为更大的数的情况进行说明。
首先，将k的初始值设定为1(步骤S1)，通过从信号产生器11向振子12发送交流电信号来开始从振子12向作为被检查物体S的接合体9赋予振动(步骤S2)。由此，在接合体9中弹性波被激发。另外，步骤S2成为在第1频率下的振动赋予或者在第2频率下的振动赋予。
接着，在使用指定的初始值φ0(例如φ0＝0)以[φ0+2π(k-1)/mmax]表示振子12的振动的相位的每一时刻，信号产生器11向脉冲激光源13发送脉冲信号。在该阶段k＝1，因此发送脉冲信号时的振子12的振动的相位为φ0。脉冲激光源13在每次接收脉冲信号时反复输出作为脉冲激光的照明光。该照明光被照明光透镜14扩径，并照射到接合体9表面的整个测定区域(步骤S3)。
照明光被接合体9的表面反射，并入射到剪切散斑干涉仪15的光束分离器151中。该照明光的一部分被光束分离器151反射，通过相移器153之后被第1反射镜1521反射，再次通过相移器153之后，一部分通过光束分离器151，并入射到图像传感器155。并且，入射到光束分离器151的照明光的剩余部分透射光束分离器151而被第2反射镜1522反射，一部分被光束分离器151反射而入射到图像传感器155。如上所述，在图像传感器155中，分别由不同的检测元件检测在接合体9的表面上的多个点上被反射的照射光。
相移器153在反复输出作为脉冲激光的照明光的期间逐渐改变(位移)通过该相移器153的照射光(即，在点A上被反射的照射光)的相位。由此，在点A上被反射的照射光与在点B上被反射的照射光的相位差逐渐变化，在该变化期间，图像传感器155的各检测元件逐渐检测由这2个照射光干渉的干渉光的强度(步骤S4)。在图3(a)中，以图表表示振子12的振动的相位为φ0时所得到的基于相移器153的相位的位移量和由图像传感器155的检测元件检测的干渉光的强度的一例。另外，在图3中，以连续的曲线示出检测强度相对于相移量以正弦波状变化的关系，但实际观测到的是离散数据，根据观测到的数据通过最小二乘法等再现上述连续的正弦波形。为此，需要检测在至少3个不同相移量下的强度。
接下来，在步骤S5中，确认k的值是否达到mmax。在该阶段k＝1，尚未达到mmax(在该例子中为3)，因此步骤S5中的判定成为“否”。“否”时进入步骤S6，将k的值增加1而设为“2”(关于步骤S5中的判定为“是”的情况将进行后述)。
接着，返回到步骤S3，在振子12的振动的相位为在[φ0+2π(k-1)/mmax]中k＝2即为[φ0+2π/3]≡φ1的每个时刻，信号产生器11向脉冲激光源13发送脉冲信号，脉冲激光源13在接收到该脉冲信号的时刻向接合体9的表面反复照射作为脉冲激光的照明光。并且，利用相移器153将在点A上被反射的照射光的相位改变(位移)为至少3个值的同时，图像传感器155的各检测元件逐渐检测在点A上被反射而通过了相移器153等的照射光和在点B上被反射的照射光的干渉光的强度(步骤S4)。
在图3(b)中，以图表表示振子12的振动的相位为φ1时所得到的基于相移器153的相位的位移量和由图像传感器155的检测元件检测的干渉光的强度。对比该图3(b)与前面示出的图3(a)，干渉光的强度的峰位置在两者中偏离δφ1-δφ0。该偏离表示从点A的光路与从点B的光路的相位差根据检测时的振子12的振动的相位的差异而变化。该光路的相位差的变化表示点A与点B的面外方向的相对位移发生了变化。
如此执行k＝2时的步骤S4的操作之后，在步骤S5中尚未达到mmax(＝3)，因此判定为“否”，在步骤S6中将k的值增加1而设为“3”。然后，返回到步骤S3，在交流电信号的相位为在[φ0+2π(k-1)/mmax]中k＝3即为[φ0+4π/3]≡φ2的每个时刻，脉冲激光源13向接合体9的表面反复照射作为脉冲激光的照明光，图像传感器155的各检测元件逐渐检测干渉光的强度(步骤S4)。如此，如图3(c)所示，可得到交流电信号的相位为φ2时的基于相移器153的相位的位移量与干渉光的强度的关系。
然后，在步骤S5中，k的值为3，未达到mmax，因此判定为“是”，并转移到步骤S7。在步骤S7中，停止从信号产生器11向振子12发送交流电信号，由此振子12停止振动。
接着，在步骤S8及S9中，通过以下操作求出测定区域的各点上的弹性波的振动状态(振幅及相位)。
在步骤S8中，对于干渉图像的所有像素，根据所得到的多个相位的干渉图像数据计算2点之间的面外方向的相对位移的时间变化，在步骤S9中，根据2点之间的面外方向的相对位移的时间变化求出测定区域的各点(各测定点)上的弹性波的振动状态(振幅及相位)。
具体而言，首先对于图像传感器的各检测元件，在各振动的相位φ0、φ1及φ2下分别求出在改变基于相移器153的相位的位移量的期间检测元件的输出成为最大的最大输出相移量δφ0、δφ1、δφ2(参考图3(a)～(c)的图表)。另外，求出振动的相位不同的最大输出相移量之差(δφ1-δφ0)、(δφ2-δφ1)及(δφ0-δφ2)(步骤S8)。关于这3个最大输出相移量之差，将点A与点B的面外方向的相对位移以振子12的振动的相位不同的(即时间不同的)2个数据示出3组。根据该3组的相对位移，可得到测定区域的各点上的振动的振幅、振动的相位及振动的中心值(DC成分)这3个参数的值(步骤S9)。
根据如此得到的各点的振动的振幅或相位的值制作图像(步骤S10)。例如，测定点的振幅越大，将与该测定点相对应的像素的亮度设为越高，由此能够以图像的明暗(深浅)的差异来表示振动的振幅的差异。
如上步骤S1～步骤S10为在第1振动条件及第2振动条件的各振动条件下进行的步骤。例如，进行在第1振动条件下的步骤S1～步骤S10，接下来，进行在第2振动条件下的步骤S1～步骤S10。
然而，接合体9的接合状态中有良好与否。在图6及图7中示出接合状态良好的情况。在图8及图9中示出接合状态不良的情况。
检查装置10能够进行该接合状态的良好与否的检查。基于铆钉92的接合力对接合状态产生良好与否产生的影响大。
当接合状态良好时，通常基于铆钉92的接合力充分。由此，如图6及图7所示，在铆钉92的铆接部922与板部件91的接合部94，它们相互密合。并且，在该情况下，板部件91彼此被可靠地接合。
若在第1振动条件下对接合状态良好的接合体9进行激振，则如图6所示，观察面93产生起伏，即在观察面93产生振幅成为最大的波腹R1和振幅成为零的波节R2交替地形成的稳态波R。此时，接合部94成为对稳态波R的固定端，因此振幅成为零。因此，稳态波R在接合部94成为波节R2。
并且，若在第2振动条件下对接合状态良好的接合体9进行激振，则如图7所示，在观察面93产生稳态波R’。此时，接合部94对稳态波R’而言也成为固定端，因此振幅成为零。因此，稳态波R’在接合部94成为波节R2。
如此，与接合状态良好的接合体9在第1振动条件下被激振或者在第2振动条件下被激振无关地，在接合部94成为波节R2。
另一方面，当接合状态不良时，与上述相反地，基于铆钉92的接合力不充分。在该情况下，如图8及图9所示，在接合部94产生间隙，板部件91彼此容易松动与该间隙相应的量。
若在第1振动条件下对接合状态不良的接合体9进行激振，则如图8所示，观察面93产生起伏，即在观察面93产生稳态波R。此时，接合部94成为对稳态波R的自由端，稳态波R能成为波腹R1、波节R2中的任一个。另外，在图8中，稳态波R在接合部94成为波腹R1。
并且，若在第2振动条件下对接合状态不良的接合体9进行激振，则如图9所示，在观察面93产生稳态波R’。此时，接合部94对稳态波R’而言也成为自由端，因此稳态波R’能成为波腹R1、波节R2中的任一个。另外，在图9中，稳态波R’在接合部94成为波节R2。
如此，接合状态不良的接合体9根据第1振动条件、第2振动条件，在接合部94成为波腹R1或成为波节R2。
并且，对图6～图9所示的状态的接合体9在第1振动条件及第2振动条件的各振动条件下赋予振动，按照上述步骤S1～S10获取深浅图像。该深浅图像能够显示于显示部18。显示于显示部18的图像为图10所示的图像IM1和图11所示的图像IM2。
在图像IM1及图像IM2中，测定点的振幅(物理量的变化)越大，与该测定点相对应的像素的亮度越高，深浅图像中的浓度越低。与其相反地，测定点的振幅(物理量的变化)越小，与该测定点相对应的像素的亮度越低，深浅图像中的浓度越高。如此，以图像的深浅的差异表示振动的振幅的差异。
在图像IM1中，接合部94或其附近的浓度高，以深色表示。由此，能够判定为接合部94处的振动振幅小，接合部94处的接合状态良好。另一方面，在图像IM2中，接合部94或其附近的浓度低，以浅色表示。由此，能够判定为接合部94或其附近的振动振幅大，接合部94处的接合状态不良。
并且，当在第1振动条件及第2振动条件中的任一振动条件下均得到了图像IM1时，处理部4判定为接合部94或其附近的振动振幅(物理量的变化)小，接合部94处的接合状态良好。
另一方面，当在第1振动条件及第2振动条件中的至少一个条件下得到了图像IM2时，处理部4判定为接合部94或其附近的振动振幅(物理量的变化)大，接合部94处的接合状态不良。
另外，处理部4优选在判定接合状态的良好与否时，将物理量与阈值(指定值)进行比较来进行该判定。在该情况下，例如设定浓度(亮度)的阈值(指定值)并对该阈值与图像IM1或图像IM2中的接合部94的实际浓度的实测值进行比较。并且，若实测值为阈值以上，则能够判断为浅色，若实测值小于阈值，则能够判断为深色。另外，阈值优选预先存储于存储部17。并且，在处理部4中也能够适当变更阈值。
如上，在判定接合体9的接合状态的良好与否时，能够在各振动条件下对接合体9进行激振而得到图像IM1或图像IM2。与各振动条件无关地，接合部94或其附近的物理量的变化小于除接合部94或其附近以外的区域中的物理量的变化时，处理部4判定为接合状态良好。另一方面，当根据各振动条件而接合部94或其附近的物理量的变化小于或大于除接合部94或其附近以外的区域中的物理量的变化时，处理部4判定为接合状态不良。
如此，在检查装置10中，能够根据图像IM1或图像IM2迅速地检查接合体9的接合状态的良好与否。
并且，根据如上方法，能够一次性检查基于存在3个部位的铆钉92的接合体9的接合状态的良好与否，能够迅速地进行接合体的检查。
＜第2实施方式＞
以下，参考图12对本发明的检查装置及检查方法的第2实施方式进行说明，但主要对与前述实施方式的不同点进行说明，相同的事项则省略其说明。
本实施方式除了对接合体的激振部位不同以外，与所述第1实施方式相同。
如图12所示，本实施方式中，激振部2能够将观察面93上的振子12的接触位置变更为位置P1和位置P2。位置P1为板部件91的短边方向的中央部。位置P2在图12中位于比位置P1更靠下方且稍靠右侧。通过在这种位置配置振子12，激振部2能够对接合体9的观察面93赋予将振动的相位错开的即相位不同的2个振动条件的振动。由此，也能够获取在各振动条件下的深浅图像。并且，能够将该图像用于接合状态的良好与否判定中。
另外，可以在位置P1和位置P2依次配置振子12并进行振动赋予。在该情况下，在不同的时刻进行在位置P1配置有振子12的状态下的振动和在位置P2配置有振子12的状态下的振动。
并且，与此不同，也可以准备2个振子12，在位置P1和位置P2各配置1个振子12并一次性进行振动赋予。在该情况下，在不同的时刻进行在位置P1配置有振子12的状态下的振动和在位置P2配置有振子12的状态下的振动。
并且，本实施方式中，激振部2将振子12的接触位置变更为2个部位而赋予相位不同的2个振动条件的振动，但并不限定于此。例如，激振部2也可以将振子12的接触位置变更为3个部位以上。在该情况下，激振部2能够赋予相位不同的3个以上的振动条件的振动。
通过将振子12变更为位置P1和位置P2，也能够改变观察面93上的振幅的空间分布。由此，也能够进行接合状态的良好与否判定。
以上，关于本发明的检查装置及检查方法，对图示的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此。并且，构成本发明的检查装置的各部能够与可发挥相同的功能的任意结构替换，并且可以附加任意结构。
并且，应认为本次公开的实施方式在所有方面只是例示，而不是限制性的。本发明的范围不是由上述实施方式的说明而是由权利要求书来表示，进而包含与权利要求书等同的含义及范围内的所有变更(变形例)。
并且，本发明的检查装置及检查方法也可以组合所述各实施方式中任意2个以上的结构(特征)。
在上述例子中设为mmax＝3，但通过将mmax选择为大于[2n+1](n为2以上的自然数)所示的数，能够检测至在接合体9中被激发的弹性波的n阶成分(第n谐波成分)。即，可得到(2n+1)组以上的点A与点B的面外方向的相对位移，因此基波的振幅、基波的相位、第2谐波的振幅、第2谐波的相位、……第n谐波的振幅、第n谐波的相位及弹性波的DC成分这样的(2n+1)个参数的值。
并且，上述实施方式中，信号产生器11与振子12及信号产生器11与脉冲激光源13通过电缆(有线)连接，但也可以将这些无线连接。尤其，信号产生器11与振子12优选无线连接。通过信号产生器11与振子12的无线连接，即使使振子12与接合体9接触之后，将振子12以外的检查装置10的构成要素配置于偏离接合体9的位置，也无需准备较长的电缆。这种利用无线的结构在检查例如飞机或火车等具有比较大型的接合体9的结构体时有益。
上述实施方式中，使用了与接合体9的表面接触而使用的振子12，但取而代之，也可以将置于与接合体9的表面未接触的位置上的强力的扬声器等用作振子。
在来自上述实施方式中的接合体9的反射光入射到图像传感器的光路上可以以保护光学零件或提高装置的SN比等为目的配置窗户或各种滤光器。各种滤光器例如为偏振片、波片、带通滤波器、短波通滤波器、长波通滤波器等。
上述实施方式中，聚光透镜154配置于光束分离器151与图像传感器155之间，但并不限定于该配置。并且，聚光透镜154可以由多个透镜或多个透镜组构成。例如，能够由透镜组1和透镜组2构成聚光透镜154，并将透镜组1配置于接合体9与光束分离器151之间，将透镜组2配置于光束分离器151与图像传感器155之间。此时，将透镜组1设为无需分解剪切散斑干涉仪15的框体便能够装卸的结构之后，将透镜组1与焦距不同的另一透镜组进行更换，由此能够简便地变更视角。由此，例如根据接合体9与剪切散斑干涉仪15之间的距离调整视角来设定适当的测定区域的大小，由此能够对位于各位置上的被检查物体实现缺陷的检查。透镜组1中能够使用的透镜例如为望远透镜、广角透镜、微距镜头(macro lens)、变焦透镜等。
并且，所述各实施方式中，激振部2构成为赋予2个振动条件的振动，但并不限定于此，也可以构成为赋予3个以上的振动条件的振动。
并且，第1实施方式中，激振部2赋予频率不同的多个振动条件的振动，第2实施方式中，赋予相位不同的多个振动条件的振动，但并不限定于此。例如，激振部可以赋予相位、振幅的空间分布及频率中的至少1个不同的多个振动条件的振动。
在该情况下，激振部能够构成为使1个振子与观察面接触而进行振动的赋予，通过变更观察面上的振子的接触位置而改变振动的相位、振幅的空间分布。并且，激振部能够构成为使多个振子与观察面接触而进行振动的赋予，通过变更由各振子赋予的振动条件而改变振动的相位、振幅的空间分布。另外，在后者的情况下，激振部可以构成为内置如振子阵列那样的多个单独元件的单一的振子单元。
并且，所述各实施方式中，检测部3在检测、观察面93的物理量的空间分布时使用了光干渉法，但并不限定于此，例如也可以使用网格投影法、采样云纹法、数字图像相关(DIC：Digital Image Correlation)法、计量振动速度的激光多普勒测振仪。在该情况下，观察面93的物理量的空间分布根据各方法而不同。
并且，处理部4可以省略脉冲激光源13。在该情况下，能够使用自然光来代替来自脉冲激光源13的光。并且，在该情况下，可以在观察面上配置着色的微粒。
并且，所述各实施方式中，处理部4具有存储部17及显示部18双方，但并不限定于此，例如也可以省略这些中的一方。
并且，所述各实施方式中，接合体9的接合状态的良好与否判定通过处理部4来进行，但并不限定于此。例如，也可以由工作人员以肉眼比较在各振动条件下的深浅图像来进行该判定。
另外，接合体9的接合状态的良好与否判定中所使用的图像例如可以为以红色显示振动振幅(物理量的变化)大于其他区域中的振动振幅(物理量的变化)的区域，并以蓝色显示振动振幅(物理量的变化)小于其他区域中的振动振幅(物理量的变化)的区域的着色图像。
并且，所述实施方式中，接合体9中的部件彼此的接合中使用了铆钉92，但并不限定于此，例如也可以使用螺栓，也可以使用点焊等焊接，也可以使用粘接剂，或者，也可以利用部件的塑性变形。
符号说明
10-检查装置，2-激振部，3-检测部，4-处理部，9-接合体，91-板部件，911-重叠部，92-铆钉，921-头部，922-铆接部，93-观察面，94-接合部，11-信号产生器，12-振子，13-脉冲激光源，14-照明光透镜，15-剪切散斑干涉仪，151-光束分离器，1521-第1反射镜，1522-第2反射镜，153-相移器，154-聚光透镜，155-图像传感器，16-控制部，17-存储部，18-显示部，A-点，B-点，IM1-图像，IM2-图像，P1-位置，P2-位置，R-稳态波，R’-稳态波，R1-波腹，R2-波节，S-被检查物体，S1～S10-步骤。

Claims (12)

1.一种检查装置，其在包含相互重合而接合的多个部件的接合体中检查所述部件彼此的接合状态，所述检查装置的特征在于，具有：
激振部，对所述接合体的观察面赋予相位、振幅的空间分布和/或频率不同的多个振动条件的弹性波；
检测部，在基于所述激振部的激振过程中，一次性检测所述观察面上的所述部件彼此的接合部或其附近的与由弹性波产生的振动的位移有关的物理量的空间分布；及
处理部，存储或显示由所述检测部检测出的所述物理量的空间分布。
2.根据权利要求1所述的检查装置，其中，
所述激振部在不同的时刻赋予频率不同的多个弹性波作为所述振动条件。
3.根据权利要求1所述的检查装置，其中，
所述激振部在相同的时刻赋予频率不同的多个弹性波作为所述振动条件。
4.根据权利要求1所述的检查装置，其中，
所述激振部使振子与所述观察面接触而进行所述弹性波的赋予，通过变更所述观察面上的所述振子的接触位置而改变所述振动的相位、振幅的空间分布。
5.根据权利要求1所述的检查装置，其中，
所述激振部使多个振子与所述观察面接触而进行所述弹性波的赋予，通过变更由所述各振子赋予的所述振动条件而改变所述振动的相位、振幅的空间分布。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的检查装置，其中，
所述检测部具备在基于所述激振部的激振过程中对所述观察面照射光的光照射部。
7.根据权利要求6所述的检查装置，其中，
所述光照射部与由所述激振部赋予的弹性波的周期同步照射脉冲激光作为所述光。
8.根据权利要求7所述的检查装置，其中，
所述光照射部照射与基于所述激振部的所述弹性波的相位具有至少3个不同的相位差的所述脉冲激光。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的检查装置，其中，
所述检测部获取通过光干渉法观察到的干渉图像作为所述物理量的空间分布。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的检查装置，其中，
与所述各振动条件无关地，所述接合部或其附近的所述物理量的变化小于除所述接合部或其附近以外的区域中的所述物理量的变化时，所述处理部判定为所述接合部处的所述接合状态良好。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的检查装置，其中，
所述处理部通过将所述物理量与指定值进行比较来判定所述接合状态的良好与否。
12.一种检查方法，其使用权利要求1至11中任一项所述的检查装置，在包含相互重合而接合的多个部件的接合体中检查所述部件彼此的接合状态，所述检查方法的特征在于，
一边对所述接合体的观察面赋予相位、振幅的空间分布和/或频率不同的多个振动条件的弹性波，一边检测所述观察面上的所述部件彼此的接合部或其附近的与由弹性波产生的振动的位移有关的物理量的空间分布，由此判定所述接合状态的良好与否。
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