JP2001174441A - 非接触検査装置 - Google Patents
非接触検査装置Info
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- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】検査プローブ及び被検査体のセット誤差や被検
査体の公差などのリフトオフの変化を補正することによ
り、検査の安定を図ると共に、その補正にかかる時間を
最小限にすることで検査時間の増加を抑え、距離センサ
等を付加することなくリフトオフの変化の影響を最小限
にする非接触検査装置を提供する。 【解決手段】コイルを有する検査プローブによる渦電流
の磁束変化に基づいて、被検査体の欠陥を非接触で検出
する非接触検査装置において、前記検査プローブの位置
を調整する駆動部と、前記検査プローブの検出信号に基
づいて、前記検査プローブと前記被検査体の間のリフト
オフを測定する測定手段とを設け、前記測定手段の測定
結果に従って前記駆動部を駆動することにより前記リフ
トオフを一定にする制御を行う。
査体の公差などのリフトオフの変化を補正することによ
り、検査の安定を図ると共に、その補正にかかる時間を
最小限にすることで検査時間の増加を抑え、距離センサ
等を付加することなくリフトオフの変化の影響を最小限
にする非接触検査装置を提供する。 【解決手段】コイルを有する検査プローブによる渦電流
の磁束変化に基づいて、被検査体の欠陥を非接触で検出
する非接触検査装置において、前記検査プローブの位置
を調整する駆動部と、前記検査プローブの検出信号に基
づいて、前記検査プローブと前記被検査体の間のリフト
オフを測定する測定手段とを設け、前記測定手段の測定
結果に従って前記駆動部を駆動することにより前記リフ
トオフを一定にする制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、平面や曲面が組み
合わされた複雑な形状をした被検査体の欠陥を、検査プ
ローブを用いて非接触で検査する場合に、検査プローブ
と被検査体の間の距離（リフトオフ）を常に一定に制御
することにより検査精度を向上させるようにした非接触
検査装置に関する。
合わされた複雑な形状をした被検査体の欠陥を、検査プ
ローブを用いて非接触で検査する場合に、検査プローブ
と被検査体の間の距離（リフトオフ）を常に一定に制御
することにより検査精度を向上させるようにした非接触
検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】機械構造物や装置の小型化、高性能化の
流れで、構造物に負荷として加えられる応力が大きくな
っている。このため、材料強度学の小さな欠陥でも応力
集中の影響が大きく現れるため、小さな欠陥（打痕、ク
ラック、傷、研削焼け等）であっても確実に検出するこ
とが要求されている。
流れで、構造物に負荷として加えられる応力が大きくな
っている。このため、材料強度学の小さな欠陥でも応力
集中の影響が大きく現れるため、小さな欠陥（打痕、ク
ラック、傷、研削焼け等）であっても確実に検出するこ
とが要求されている。
【０００３】このような欠陥検査装置として、従来は図
５に示すようにコイル１０に交流電流を流し、対向した
被検査体１１に渦電流を誘起させ、その渦電流の振幅や
位相が被検査体１１の寸法、欠陥、透磁率、導伝率等に
よって変化すること、つまりコイル１０のインピーダン
スの変化として非接触で欠陥を検出するものが知られて
いる。図５においてφ‘は渦電流が形成する磁束を示し
ており、被検査体１１に欠陥がない場合の渦電流の模式
図は図６のようになっている。これに対し、被検査体１
１に欠陥がある場合、つまり図７の導体のように形状が
屈曲して変化すると、それに対応して渦電流も変化する
ので、これによって被検査体１１の欠陥を非接触で検査
するものである。
５に示すようにコイル１０に交流電流を流し、対向した
被検査体１１に渦電流を誘起させ、その渦電流の振幅や
位相が被検査体１１の寸法、欠陥、透磁率、導伝率等に
よって変化すること、つまりコイル１０のインピーダン
スの変化として非接触で欠陥を検出するものが知られて
いる。図５においてφ‘は渦電流が形成する磁束を示し
ており、被検査体１１に欠陥がない場合の渦電流の模式
図は図６のようになっている。これに対し、被検査体１
１に欠陥がある場合、つまり図７の導体のように形状が
屈曲して変化すると、それに対応して渦電流も変化する
ので、これによって被検査体１１の欠陥を非接触で検査
するものである。
【０００４】なお、このような渦電流に基づく欠陥検出
装置では、コイル１０を図８に示すような絶対値型に巻
回することにより寸法、欠陥、透磁率、導伝率等の全て
の変化を検出することに適していることが知られてお
り、また、２つのコイルを差動型に巻回することによ
り、割れの検出が、より敏感に検出することが可能にな
ることも知られている。
装置では、コイル１０を図８に示すような絶対値型に巻
回することにより寸法、欠陥、透磁率、導伝率等の全て
の変化を検出することに適していることが知られてお
り、また、２つのコイルを差動型に巻回することによ
り、割れの検出が、より敏感に検出することが可能にな
ることも知られている。
【０００５】上述のような非接触検査装置で検査を行う
被検査体の形状は、平面や曲面が組み合わされた複雑な
形状をしている場合が少なくない。このような複雑な形
状をしている被検査体を検査する場合、3軸以上の自由
度を持った移動機構でそれら３軸を補間することによ
り、被検査体の形状をトレースしながら検査する。従来
の方法では、被検査体を走査する検査プローブの座標を
予めセットしておき、その予めセットされた座標位置に
よって検査を行っている。
被検査体の形状は、平面や曲面が組み合わされた複雑な
形状をしている場合が少なくない。このような複雑な形
状をしている被検査体を検査する場合、3軸以上の自由
度を持った移動機構でそれら３軸を補間することによ
り、被検査体の形状をトレースしながら検査する。従来
の方法では、被検査体を走査する検査プローブの座標を
予めセットしておき、その予めセットされた座標位置に
よって検査を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このため、検査プロー
ブと被検査体との間の距離（リフトオフ）は、検査プロ
ーブ及び被検査体のセット誤差や被検査体の公差の影響
を受け、リフトオフが変動する。検査プローブの走査、
検査プローブと被検査体のセット誤差、被検査体の公差
等によってリフトオフが変化すれば、検査プローブ内の
コイルの発生する磁束のうち、被検査体内の渦電流が変
化し、検査プローブ内のコイルのインピーダンスは大き
く変化する。上記検査プローブ内のコイルのインピーダ
ンスの変化は、検出しようとしている欠陥によるインピ
ーダンスの変化に比べて非常に大きい。このため、リフ
トオフの変動があると、検査の検出精度が安定しないと
いう問題があった。
ブと被検査体との間の距離（リフトオフ）は、検査プロ
ーブ及び被検査体のセット誤差や被検査体の公差の影響
を受け、リフトオフが変動する。検査プローブの走査、
検査プローブと被検査体のセット誤差、被検査体の公差
等によってリフトオフが変化すれば、検査プローブ内の
コイルの発生する磁束のうち、被検査体内の渦電流が変
化し、検査プローブ内のコイルのインピーダンスは大き
く変化する。上記検査プローブ内のコイルのインピーダ
ンスの変化は、検出しようとしている欠陥によるインピ
ーダンスの変化に比べて非常に大きい。このため、リフ
トオフの変動があると、検査の検出精度が安定しないと
いう問題があった。
【０００７】このように設計値に基づいたセットのまま
検査プローブで検査すると、加工物の公差誤差、被検査
体のチャック誤差、被検査体のセット誤差等で、リフト
オフに数１０μｍの寸法差が生じる。非接触検査装置の
出力信号はリフトオフに対して図２に示すような関係を
有しているため、リフトオフが変化すると出力信号のレ
ベルも大きく変化する。
検査プローブで検査すると、加工物の公差誤差、被検査
体のチャック誤差、被検査体のセット誤差等で、リフト
オフに数１０μｍの寸法差が生じる。非接触検査装置の
出力信号はリフトオフに対して図２に示すような関係を
有しているため、リフトオフが変化すると出力信号のレ
ベルも大きく変化する。
【０００８】また、図９及び図１０はリフトオフと検出
信号の関係、検出信号における欠陥の様子を示してお
り、被検査体２１に対して検査プローブ２０が位置Ａ
（近すぎる），Ｂ（正常），Ｃ（遠すぎる）で検査する
場合、検出信号（出力電圧）Ｖのレベルはそれぞれ
ＶＡ，ＶＢ，ＶＣのように変化する。つまり、リフトオ
フが大きいと出力電圧Ｖのレベルは小さくなり、リフト
オフが小さいと出力電圧Ｖのレベルは大きくなる。ま
た、出力電圧ＶＡの領域ＡＲＡが欠陥に対応した信号を
示し、出力電圧ＶＢの領域ＡＲＢが欠陥に対応した信号
を示し、出力電圧ＶＣの領域ＡＲＣが欠陥に対応した信
号を示しており、ΔＶＡ，ΔＶＢ，ΔＶＣが欠陥に対応
した信号の大きさを示している。
信号の関係、検出信号における欠陥の様子を示してお
り、被検査体２１に対して検査プローブ２０が位置Ａ
（近すぎる），Ｂ（正常），Ｃ（遠すぎる）で検査する
場合、検出信号（出力電圧）Ｖのレベルはそれぞれ
ＶＡ，ＶＢ，ＶＣのように変化する。つまり、リフトオ
フが大きいと出力電圧Ｖのレベルは小さくなり、リフト
オフが小さいと出力電圧Ｖのレベルは大きくなる。ま
た、出力電圧ＶＡの領域ＡＲＡが欠陥に対応した信号を
示し、出力電圧ＶＢの領域ＡＲＢが欠陥に対応した信号
を示し、出力電圧ＶＣの領域ＡＲＣが欠陥に対応した信
号を示しており、ΔＶＡ，ΔＶＢ，ΔＶＣが欠陥に対応
した信号の大きさを示している。
【０００９】従来は、被検査体に要求される欠陥の大き
さがそれほど小さな精度まで要求されなかったので、出
力信号の絶対値の大きさが多少変化しても、欠陥検出部
の出力差が大きいので、欠陥を検出することができた。
これに対し、小さな欠陥は出力信号が小さいので、リフ
トオフが大きくなって出力電圧が小さくなると、ノイズ
に埋もれてしまって欠陥を検出することができない。つ
まり、図１０において、例えばＶＢ>ＶＣで、ΔＶＢ>Δ
ＶＣの場合、いずれの欠陥が大きいかを判定することが
できない。
さがそれほど小さな精度まで要求されなかったので、出
力信号の絶対値の大きさが多少変化しても、欠陥検出部
の出力差が大きいので、欠陥を検出することができた。
これに対し、小さな欠陥は出力信号が小さいので、リフ
トオフが大きくなって出力電圧が小さくなると、ノイズ
に埋もれてしまって欠陥を検出することができない。つ
まり、図１０において、例えばＶＢ>ＶＣで、ΔＶＢ>Δ
ＶＣの場合、いずれの欠陥が大きいかを判定することが
できない。
【００１０】一方、検査プローブと被検査体の距離が近
づき過ぎると接触する恐れがある。即ち、検査プローブ
と被検査体が対向する表面積は、一般的に大きいほど検
出精度が向上し、逆にある程度近づけないと十分な出力
が得られない。このため、平面（直線）や曲面（曲線）
が組み合わされた複雑な形状、凹形状の曲面や球面、円
筒面等を検査する場合、検査プローブが平面又は被検査
体より曲率半径が大きいと、検査プローブと被検査体を
近づけ過ぎると接触する状態が生じてしまう。
づき過ぎると接触する恐れがある。即ち、検査プローブ
と被検査体が対向する表面積は、一般的に大きいほど検
出精度が向上し、逆にある程度近づけないと十分な出力
が得られない。このため、平面（直線）や曲面（曲線）
が組み合わされた複雑な形状、凹形状の曲面や球面、円
筒面等を検査する場合、検査プローブが平面又は被検査
体より曲率半径が大きいと、検査プローブと被検査体を
近づけ過ぎると接触する状態が生じてしまう。
【００１１】更に、上記非接触検査装置では欠陥判定手
段として、（１）被検査体の検出信号が基準値に対して
一定値を越えた場合を不合格と判断すること、（２）基
準値に対して一定値（例えば２０％）に入っている場合
を合格、そうでない場合を不合格と判断すること、が一
般的に用いられている。上記（１）の場合は、図９の位
置Ｃのようにプローブ位置が遠すぎて信号が小さい場合
に不合格となるが、（２）の場合は距離Ｃのように遠す
ぎて出力が小さい場合だけでなく、距離Ａのように近す
ぎて出力が大きくなる場合も不合格となってしまう問題
がある。
段として、（１）被検査体の検出信号が基準値に対して
一定値を越えた場合を不合格と判断すること、（２）基
準値に対して一定値（例えば２０％）に入っている場合
を合格、そうでない場合を不合格と判断すること、が一
般的に用いられている。上記（１）の場合は、図９の位
置Ｃのようにプローブ位置が遠すぎて信号が小さい場合
に不合格となるが、（２）の場合は距離Ｃのように遠す
ぎて出力が小さい場合だけでなく、距離Ａのように近す
ぎて出力が大きくなる場合も不合格となってしまう問題
がある。
【００１２】本発明は上述のような事情によりなされた
ものであり、本発明の目的は、検査プローブ及び被検査
体のセット誤差や被検査体の公差などのリフトオフの変
化を補正することにより、検査の安定を図ると共に、そ
の補正にかかる時間を最小限にすることで検査時間の増
加を抑え、距離センサ等を付加することなくリフトオフ
の変化の影響を最小限にする非接触検査装置を提供する
ことにある。
ものであり、本発明の目的は、検査プローブ及び被検査
体のセット誤差や被検査体の公差などのリフトオフの変
化を補正することにより、検査の安定を図ると共に、そ
の補正にかかる時間を最小限にすることで検査時間の増
加を抑え、距離センサ等を付加することなくリフトオフ
の変化の影響を最小限にする非接触検査装置を提供する
ことにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、コイルを有す
る検査プローブによる渦電流の磁束変化に基づいて、被
検査体の欠陥を非接触で検出する非接触検査装置に関す
るものであり、本発明の上記目的は、前記検査プローブ
の位置を調整する駆動部と、前記検査プローブの検出信
号に基づいて、前記検査プローブと前記被検査体の間の
リフトオフを測定する測定手段とを具備し、前記測定手
段の測定結果に従って前記駆動部を駆動することにより
前記リフトオフを一定にする制御を行い得るようにする
ことにより達成される。
る検査プローブによる渦電流の磁束変化に基づいて、被
検査体の欠陥を非接触で検出する非接触検査装置に関す
るものであり、本発明の上記目的は、前記検査プローブ
の位置を調整する駆動部と、前記検査プローブの検出信
号に基づいて、前記検査プローブと前記被検査体の間の
リフトオフを測定する測定手段とを具備し、前記測定手
段の測定結果に従って前記駆動部を駆動することにより
前記リフトオフを一定にする制御を行い得るようにする
ことにより達成される。
【００１４】また、本発明の上記目的は、前記コイルを
絶対値型に巻回し、前記検査プローブの検出信号を絶対
値出力とすることにより、又は前記コイルを2個として
作動型に巻回することにより、より効果的に達成され
る。
絶対値型に巻回し、前記検査プローブの検出信号を絶対
値出力とすることにより、又は前記コイルを2個として
作動型に巻回することにより、より効果的に達成され
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の非接触検査装置は、打
痕、クラック等の欠陥検出に用いる検査プローブの出力
の絶対値信号を用いると共に、検査プローブからの検出
信号のうち、検査プローブと被検査体との間の距離（リ
フトオフ）を測定する手段として絶対値コイル信号成分
を使用し、リフトオフの測定結果に基づいて検査プロー
ブの位置にフィードバックをかけて位置調整する。これ
により、リフトオフを常に一定にして検査することがで
き、非接触検査の高精度化を実現することが可能とな
る。また、位置センサを付加することなく検査プローブ
の位置調整ができるため、装置を大型化させることもな
い。
痕、クラック等の欠陥検出に用いる検査プローブの出力
の絶対値信号を用いると共に、検査プローブからの検出
信号のうち、検査プローブと被検査体との間の距離（リ
フトオフ）を測定する手段として絶対値コイル信号成分
を使用し、リフトオフの測定結果に基づいて検査プロー
ブの位置にフィードバックをかけて位置調整する。これ
により、リフトオフを常に一定にして検査することがで
き、非接触検査の高精度化を実現することが可能とな
る。また、位置センサを付加することなく検査プローブ
の位置調整ができるため、装置を大型化させることもな
い。
【００１６】以下に、本発明の実施例を、図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１７】図１は本発明の一実施例を示しており、Ｘ
軸及びＹ軸方向に移動すると共に、θ軸に対して回転す
る検査プローブ１の検査コイル１Ａが被検査体２の表面
に距離Ｄ（例えば１００〜１０００μｍ、望ましくは１
００〜５００μｍ）だけ離れて対向するようにセットさ
れている。実線の軌道Ｂが被検査体２の表面を検査する
ためにトレースしたい目的軌道を示しており、目的軌道
Ｂから距離Ｅ又はＦだけずれた破線の軌道がＡ又はＣで
示され、距離Ｅ又はＦはセット誤差や加工誤差等で通常
は±１００μｍ位の範囲内にある。検査プローブ１の検
出信号ＤＳは信号処理回路３に入力され、信号増幅、Ａ
／Ｄ変換、座標のずれ量の計算、補間座標テーブルを用
いた補間量の計算等の処理を順次施され、その補間信号
ＰＤＳがＣＰＵ等で成るコントローラ４に入力される。
コントローラ４には駆動回路４Ａを介してモータ５〜７
が接続されており、モータ５はＸ軸を駆動し、モータ６
はＹ軸を駆動し、モータ７はθ軸を駆動するようになっ
ている。検査プローブ１の位置のフィードバック制御は
Ｘ軸及びＹ軸をモータ5及び６の駆動によって行う。な
お、本例ではＸ軸及びＹ軸によって検査プローブ１を位
置調整するようにしているが、Ｚ軸を加えた３軸による
ことも可能である。
軸及びＹ軸方向に移動すると共に、θ軸に対して回転す
る検査プローブ１の検査コイル１Ａが被検査体２の表面
に距離Ｄ（例えば１００〜１０００μｍ、望ましくは１
００〜５００μｍ）だけ離れて対向するようにセットさ
れている。実線の軌道Ｂが被検査体２の表面を検査する
ためにトレースしたい目的軌道を示しており、目的軌道
Ｂから距離Ｅ又はＦだけずれた破線の軌道がＡ又はＣで
示され、距離Ｅ又はＦはセット誤差や加工誤差等で通常
は±１００μｍ位の範囲内にある。検査プローブ１の検
出信号ＤＳは信号処理回路３に入力され、信号増幅、Ａ
／Ｄ変換、座標のずれ量の計算、補間座標テーブルを用
いた補間量の計算等の処理を順次施され、その補間信号
ＰＤＳがＣＰＵ等で成るコントローラ４に入力される。
コントローラ４には駆動回路４Ａを介してモータ５〜７
が接続されており、モータ５はＸ軸を駆動し、モータ６
はＹ軸を駆動し、モータ７はθ軸を駆動するようになっ
ている。検査プローブ１の位置のフィードバック制御は
Ｘ軸及びＹ軸をモータ5及び６の駆動によって行う。な
お、本例ではＸ軸及びＹ軸によって検査プローブ１を位
置調整するようにしているが、Ｚ軸を加えた３軸による
ことも可能である。
【００１８】従来は被検査体２の形状、寸法と検査プロ
ーブ１の形状、寸法、軌跡から計算して検査プローブ１
のセット中心を図１の位置Ｏ（原点）に決定して測定す
る。これに対し、本発明では、測定の前に測定したい軌
跡に沿って複数位置における検査プローブ１と被検査体
２の間の距離（リフトオフ）を測定し、中心位置Ｏが測
定したいリフトオフ（軌跡Ｂ）の許容範囲内に入ってい
ることを確認し、リフトオフが軌跡Ｂからずれている場
合は、リフトオフが軌跡Ｂに対して一定範囲に入るまで
フィードバック制御をかけ、検査プローブ１が軌跡Ｂに
沿って移動するようにして検査する。
ーブ１の形状、寸法、軌跡から計算して検査プローブ１
のセット中心を図１の位置Ｏ（原点）に決定して測定す
る。これに対し、本発明では、測定の前に測定したい軌
跡に沿って複数位置における検査プローブ１と被検査体
２の間の距離（リフトオフ）を測定し、中心位置Ｏが測
定したいリフトオフ（軌跡Ｂ）の許容範囲内に入ってい
ることを確認し、リフトオフが軌跡Ｂからずれている場
合は、リフトオフが軌跡Ｂに対して一定範囲に入るまで
フィードバック制御をかけ、検査プローブ１が軌跡Ｂに
沿って移動するようにして検査する。
【００１９】検査プローブ１の先端と被検査体２との間
のリフトオフＤに対する検出信号ＤＳ（又は信号ＰＤ
Ｓ）の関係は、図２に示すような反比例曲線となってお
り、検出信号ＤＳ（又は信号ＰＤＳ）のレベルから距離
Ｄを検出することができる。図２において、リフトオフ
Ｄが被検査体２に近い軌跡Ａの検出信号ＤＳは大きな値
ＤＳＡであり、軌跡Ｂの検出信号ＤＳはＤＳＢであり、
被検査体２から遠い軌跡Ｃの検出信号ＤＳは小さな値Ｄ
ＳＣであり、リフトオフＤが大きくなるに従って検出信
号ＤＳは小さくなる。
のリフトオフＤに対する検出信号ＤＳ（又は信号ＰＤ
Ｓ）の関係は、図２に示すような反比例曲線となってお
り、検出信号ＤＳ（又は信号ＰＤＳ）のレベルから距離
Ｄを検出することができる。図２において、リフトオフ
Ｄが被検査体２に近い軌跡Ａの検出信号ＤＳは大きな値
ＤＳＡであり、軌跡Ｂの検出信号ＤＳはＤＳＢであり、
被検査体２から遠い軌跡Ｃの検出信号ＤＳは小さな値Ｄ
ＳＣであり、リフトオフＤが大きくなるに従って検出信
号ＤＳは小さくなる。
【００２０】図１の軌道Ａはトレースしたい目的軌道Ｂ
より近い場合であり、軌道Ｃは目的軌道Ｂより遠い場合
である。図２の関係から、検出信号ＤＳのレベルに基づ
いて目的軌道Ｂからのずれ量Ｅ，Ｆを求め、そのずれ量
Ｅ，Ｆに基づいて補間座標テーブルから補間データを求
め、その補間データによってモータ５，６にフィードバ
ック制御をかけることにより、検査プローブ１の位置を
トレースしたい目的軌道Ｂ（リフトオフＤ）に修正す
る。かかるリフトオフの測定は欠陥検査に使用する信号
も兼ねており、新しく距離センサを付加することなく、
検査プローブ１の位置補正が可能である。
より近い場合であり、軌道Ｃは目的軌道Ｂより遠い場合
である。図２の関係から、検出信号ＤＳのレベルに基づ
いて目的軌道Ｂからのずれ量Ｅ，Ｆを求め、そのずれ量
Ｅ，Ｆに基づいて補間座標テーブルから補間データを求
め、その補間データによってモータ５，６にフィードバ
ック制御をかけることにより、検査プローブ１の位置を
トレースしたい目的軌道Ｂ（リフトオフＤ）に修正す
る。かかるリフトオフの測定は欠陥検査に使用する信号
も兼ねており、新しく距離センサを付加することなく、
検査プローブ１の位置補正が可能である。
【００２１】図３は本発明による検査動作例を示してお
り、先ず検査プローブ１を検査開始位置にセットし（ス
テップＳ１）、被検査体２が直線であるか又は曲線であ
るかの判定を行い（ステップＳ２）、直線と判定された
場合には、検査プローブ１と被検査体２との間の距離で
あるリフトオフＤを図２で説明した方法で測定し（ステ
ップＳ３）、リフトオフＤがトレースしたい目的軌道Ｂ
よりもＥにずれて、被検査体２に近くなっているか否か
を判定する（ステップＳ４）。これら測定及び判定はコ
ントローラ４にて行う。被検査体２に近い場合にはコン
トローラ４によって、信号処理回路３で演算された補間
量に基づいてモータ５、６を駆動して補正し（ステップ
Ｓ５）、その後に検査プローブ１を移動させながら欠陥
検査を行う（ステップＳ２０）。
り、先ず検査プローブ１を検査開始位置にセットし（ス
テップＳ１）、被検査体２が直線であるか又は曲線であ
るかの判定を行い（ステップＳ２）、直線と判定された
場合には、検査プローブ１と被検査体２との間の距離で
あるリフトオフＤを図２で説明した方法で測定し（ステ
ップＳ３）、リフトオフＤがトレースしたい目的軌道Ｂ
よりもＥにずれて、被検査体２に近くなっているか否か
を判定する（ステップＳ４）。これら測定及び判定はコ
ントローラ４にて行う。被検査体２に近い場合にはコン
トローラ４によって、信号処理回路３で演算された補間
量に基づいてモータ５、６を駆動して補正し（ステップ
Ｓ５）、その後に検査プローブ１を移動させながら欠陥
検査を行う（ステップＳ２０）。
【００２２】また、上記ステップＳ４において、リフト
オフＤがトレースしたい目的軌道Ｂよりも近くなってい
ない場合には、目的軌道ＢよりもＦにずれて被検査体２
から遠くなっているか否かを判定し（ステップＳ６）、
もし遠くなっている場合にはコントローラ４によって、
信号処理回路３で演算された補間量に基づいてモータ
５、６を駆動して補正し（ステップＳ７）、その後に検
査プローブ１を移動させながら欠陥検査を行う（ステッ
プＳ２０）。
オフＤがトレースしたい目的軌道Ｂよりも近くなってい
ない場合には、目的軌道ＢよりもＦにずれて被検査体２
から遠くなっているか否かを判定し（ステップＳ６）、
もし遠くなっている場合にはコントローラ４によって、
信号処理回路３で演算された補間量に基づいてモータ
５、６を駆動して補正し（ステップＳ７）、その後に検
査プローブ１を移動させながら欠陥検査を行う（ステッ
プＳ２０）。
【００２３】一方、上記ステップＳ２において、被検査
体２が曲線と判定された場合には、検査プローブ１と被
検査体２の検査面との距離であるリフトオフＤを２点以
上測定し（ステップＳ１０）、その測定結果から曲率、
補間のための座標と実際の曲面とのずれを演算し（ステ
ップＳ１１）、ずれが有るか否かを判定する（ステップ
Ｓ１２）。ずれがなければそのまま検査を行い（ステッ
プＳ２０）、ずれが有れば前述と同様にモータ５、６を
駆動して補正し（ステップＳ１３）、その後に検査プロ
ーブ１を移動させながら欠陥検査を行う。
体２が曲線と判定された場合には、検査プローブ１と被
検査体２の検査面との距離であるリフトオフＤを２点以
上測定し（ステップＳ１０）、その測定結果から曲率、
補間のための座標と実際の曲面とのずれを演算し（ステ
ップＳ１１）、ずれが有るか否かを判定する（ステップ
Ｓ１２）。ずれがなければそのまま検査を行い（ステッ
プＳ２０）、ずれが有れば前述と同様にモータ５、６を
駆動して補正し（ステップＳ１３）、その後に検査プロ
ーブ１を移動させながら欠陥検査を行う。
【００２４】本発明の非接触検査装置は上記動作を繰り
返しながら、欠陥検査を実行する。なお、欠陥検査に先
立ってリフトオフを調整しておき、その後に欠陥検査を
行うようにしても良い。
返しながら、欠陥検査を実行する。なお、欠陥検査に先
立ってリフトオフを調整しておき、その後に欠陥検査を
行うようにしても良い。
【００２５】ＸＹ座標の中心位置Ｏの決定は、設計値に
対する半径の補正が小さい場合は最低２点の測定で可能
であり、半径を補正する場合は３点以上測定することに
より可能である。
対する半径の補正が小さい場合は最低２点の測定で可能
であり、半径を補正する場合は３点以上測定することに
より可能である。
【００２６】また、図４に示すような富士山型の被検査
体（無段変速機のディスク）８の形状を検査する場合、
端面（軌跡＃１）→球面（軌跡＃２）→上端面（軌跡＃
３）→球面（軌跡＃４）→端面（軌跡＃５）を連続的に
検査することになる。この場合も、予め検査面との距離
であるリフトオフを測定し、検査プローブの移動が連続
して一定になるように同定しておき、その軌跡に沿って
移動させることにより精度良く検査を行うことができ
る。
体（無段変速機のディスク）８の形状を検査する場合、
端面（軌跡＃１）→球面（軌跡＃２）→上端面（軌跡＃
３）→球面（軌跡＃４）→端面（軌跡＃５）を連続的に
検査することになる。この場合も、予め検査面との距離
であるリフトオフを測定し、検査プローブの移動が連続
して一定になるように同定しておき、その軌跡に沿って
移動させることにより精度良く検査を行うことができ
る。
【００２７】図４は無段変速機のディスクに適用した例
を示しているが、自動車のハブユニット、等速ジョイン
トの軌道面、自在継手の接触面、球面ころ軸受、軸付き
軸受、ボールねじの溝、リニアガイドのガイド面等の強
度保証が必要な複雑な形状の表面の欠陥検査にも有効で
ある。
を示しているが、自動車のハブユニット、等速ジョイン
トの軌道面、自在継手の接触面、球面ころ軸受、軸付き
軸受、ボールねじの溝、リニアガイドのガイド面等の強
度保証が必要な複雑な形状の表面の欠陥検査にも有効で
ある。
【００２８】
【発明の効果】上述のように本発明の非接触検査装置に
よれば、検査プローブからの検出信号を、検査プローブ
と被検査体との間のリフトオフを検出する手段としても
使用することにより、新しく距離（リフトオフ）センサ
を設けることなく、リフトオフを一定に制御することに
より検査精度を向上させ、かつ安定に行うことができる
ようになる。特別な追加装置も要しないことから、価格
も現状のままで高性能化を実現することができる。
よれば、検査プローブからの検出信号を、検査プローブ
と被検査体との間のリフトオフを検出する手段としても
使用することにより、新しく距離（リフトオフ）センサ
を設けることなく、リフトオフを一定に制御することに
より検査精度を向上させ、かつ安定に行うことができる
ようになる。特別な追加装置も要しないことから、価格
も現状のままで高性能化を実現することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明に用いる検査プローブの特性例を示す図
である。
である。
【図３】本発明の動作例を示すフローチャートである。
【図４】無段変速機用ディスク部品の検査の様子を示す
図である。
図である。
【図５】本発明に用いる非接触検査装置の原理を示す原
理図である。
理図である。
【図６】欠陥がない場合の渦電流分布を示す模式図であ
る。
る。
【図７】欠陥がある場合の渦電流分布を示す模式図であ
る。
る。
【図８】絶対値信号出力を得る場合のコイルの巻回を示
す図である。
す図である。
【図９】検査プローブと被検査体との間の距離関係を示
す図である。
す図である。
【図１０】検査プローブ及び被検査体のリフトオフに対
応した検出信号の関係、欠陥の検出信号の一例を示す波
形図である。
応した検出信号の関係、欠陥の検出信号の一例を示す波
形図である。
１ 検査プローブ ２ 被検査体 ３ 信号処理回路 ４ コントローラ ５ モータ ６ モータ ７ モータ ８ 被検査体 １０ コイル １１ 被検査体 ２０ 検査プローブ ２１ 被検査体
Claims (1)
- 【請求項１】コイルを有する検査プローブによる渦電流
の磁束変化に基づいて、被検査体の欠陥を非接触で検出
する非接触検査装置において、前記検査プローブの位置
を調整する駆動部と、前記検査プローブの検出信号に基
づいて、前記検査プローブと前記被検査体の間のリフト
オフを測定する測定手段とを具備し、前記測定手段の測
定結果に従って前記駆動部を駆動することにより前記リ
フトオフを一定にする制御を行い得るようにしたことを
特徴とする非接触検査装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36107599A JP3758439B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 曲面を有する被検査体の欠陥を曲面に沿って非接触で検出する方法 |
| US09/739,650 US6573712B2 (en) | 1999-12-20 | 2000-12-20 | Non-destructive inspection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36107599A JP3758439B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 曲面を有する被検査体の欠陥を曲面に沿って非接触で検出する方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001174441A true JP2001174441A (ja) | 2001-06-29 |
| JP2001174441A5 JP2001174441A5 (ja) | 2005-06-23 |
| JP3758439B2 JP3758439B2 (ja) | 2006-03-22 |
Family
ID=18472098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36107599A Expired - Lifetime JP3758439B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 曲面を有する被検査体の欠陥を曲面に沿って非接触で検出する方法 |
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| JP (1) | JP3758439B2 (ja) |
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| JP2008051266A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Nsk Ltd | トロイダル型無段変速機のディスクキャビティ径測定方法および測定器 |
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| JP2012032180A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Toshiba Corp | 渦電流探傷装置、方法、及びプログラム |
| CN103562714A (zh) * | 2011-05-30 | 2014-02-05 | 杰富意钢铁株式会社 | 磁特性测定方法以及磁特性测定装置 |
| WO2016076316A1 (ja) * | 2014-11-14 | 2016-05-19 | 株式会社東芝 | 渦電流探傷装置および渦電流探傷方法 |
| RU169900U1 (ru) * | 2016-12-23 | 2017-04-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Диагност" | Магнитный бесконтактный регулируемый прижим к ферромагнитной поверхности, по которой перемещается устройство для исследования этой поверхности |
| WO2017154225A1 (ja) * | 2016-03-08 | 2017-09-14 | 株式会社東芝 | 磁気探傷装置、磁気探傷装置の傾き補正方法、及び、プログラム |
| JP7524877B2 (ja) | 2021-10-12 | 2024-07-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 電磁気特性補正方法、機械的特性推定方法、製品の製造方法、品質管理方法、電磁気特性補正装置、機械的特性推定装置および製品の製造設備 |
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|---|---|---|---|---|
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| DE102008024394A1 (de) * | 2008-05-15 | 2009-12-03 | V&M Deutschland Gmbh | Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Rohren |
| US8384378B2 (en) * | 2009-02-27 | 2013-02-26 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Conductivity sensor |
| US8353739B2 (en) * | 2009-12-08 | 2013-01-15 | Allison Transmission, Inc. | Method for detecting and/or preventing grind burn |
| US20170066104A9 (en) | 2009-12-08 | 2017-03-09 | Allison Transmission Inc. | Method for Detecting And/Or Preventing Grind Burn |
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| US10156548B2 (en) * | 2013-07-31 | 2018-12-18 | Olympus Scientific Solutions Americas Inc. | System and method of non-destructive inspection with a visual scanning guide |
| CN105527978B (zh) * | 2014-09-29 | 2019-01-11 | 宝山钢铁股份有限公司 | 提离值控制装置及控制方法 |
| RU185751U1 (ru) * | 2018-04-09 | 2018-12-17 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Устройство неразрушающего контроля объектов |
| CN109238185B (zh) * | 2018-09-30 | 2023-06-09 | 江苏省水利科学研究院 | 一种桥墩安全性实时监测系统及监测方法 |
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1999
- 1999-12-20 JP JP36107599A patent/JP3758439B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-12-20 US US09/739,650 patent/US6573712B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
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