JP2003307510A - Object inspection method and its device - Google Patents

Object inspection method and its device

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JP2003307510A
JP2003307510A JP2002112456A JP2002112456A JP2003307510A JP 2003307510 A JP2003307510 A JP 2003307510A JP 2002112456 A JP2002112456 A JP 2002112456A JP 2002112456 A JP2002112456 A JP 2002112456A JP 2003307510 A JP2003307510 A JP 2003307510A
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JP
Japan
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inspected
natural frequency
vibration
frequency
excitation
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Application number
JP2002112456A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Yano
博明 矢野
Minoru Tanaka
穰 田中
Yuji Goto
雄治 後藤
Keisuke Yoshimura
圭介 吉村
Masaru Sakai
優 酒井
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SENSOR SYSTEM KK
Original Assignee
SENSOR SYSTEM KK
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an object inspection device for detecting even an invisible very small defect, easy in handling, and inexpensive compared to an X-ray flaw detector. <P>SOLUTION: This device is composed of an exciting means for exciting an inspection object by transmitting vibration changing in a frequency stepwise, a vibration detecting means for detecting the vibration of the inspection object at exciting time, a natural frequency extracting means for determining a natural frequency of the inspection object from this detected vibration, and a determining means for determining the existence of the defect of the inspection object by comparing the extracted natural frequency of this inspection object with an already known normal natural frequency. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、物体検査方法及
びその装置に関し、詳しくは、物体に生じているクラッ
クのような傷等の有無により、その良否が左右される物
体の検査方法及びその装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an object inspection method and an apparatus therefor, and more particularly, to an object inspection method and an apparatus therefor, the quality of which depends on the presence or absence of scratches such as cracks on the object. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】物体を破壊することなくその物体の良否
を検査する非破壊検査は、全数検査が可能であり、この
ため、非破壊検査のニーズが高まっている。この非破壊
検査としては、エックス線探傷装置が代表的である。こ
のエックス線探傷装置は、金属やセラミック、プラスチ
ック等を成型した物体にクラックのような傷等の欠陥が
ある場合に、この欠陥部分が目に見えないような非常に
小さいものであっても検知することができる、優れた性
能を持っている。
2. Description of the Related Art Non-destructive inspection, which inspects the quality of an object without destroying the object, is capable of 100% inspection. Therefore, the need for non-destructive inspection is increasing. An X-ray flaw detector is typical of this nondestructive inspection. This X-ray flaw detector detects when a molded object made of metal, ceramic, plastic, etc. has a defect such as a crack such as a crack, even if the defect is very small and invisible. Can have excellent performance.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、エックス線探
傷装置は、エックス線という放射線を用いることから、
装置の使用に際しては、安全性に対する配慮が必要であ
り、取り扱いが難しく、またコスト的にも高価である。
そこで、目に見えないような非常に小さい欠陥も検知で
き、取り扱いが容易で、エックス線探傷装置に比べると
コストの低い物体検査方法及びその装置が望まれてい
る。この発明は、このような要望に対処するためになさ
れたものである。
However, since the X-ray flaw detector uses radiation called X-rays,
When using the device, it is necessary to consider safety, it is difficult to handle, and the cost is high.
Therefore, there is a demand for an object inspection method and an apparatus thereof that can detect even a very small invisible defect, are easy to handle, and have a lower cost than an X-ray flaw detector. The present invention has been made to address such a demand.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】この発明は、物体にスク
ラッチやひび割れ等の傷がある場合は、この物体の共振
周波数が、これらの傷がない場合の共振周波数と異なる
ことを利用したものであり、物体に、段階的に周波数の
変動する振動を与えてその共振周波数である固有振動数
を求め、これを予め知られている良品の正常固有振動数
と比較して、物体の良否を判定するものである。
The present invention utilizes the fact that when an object has scratches such as scratches and cracks, the resonance frequency of this object is different from the resonance frequency when there are no such scratches. Yes, a vibration whose frequency fluctuates in a stepwise manner is applied to the object to determine its natural frequency, which is its resonance frequency, and this is compared with the normal natural frequency of a known good product to determine the quality of the object. To do.

【0005】即ち、本発明の物体検査方法は、段階的に
周波数の変動する振動を伝達して被検査物体を励振する
と同時に、被検査物体の振動を検出し、この検出された
振動から被検査物体の固有振動数を求めるとともに、こ
の求められた被検査物体の固有振動数を、予め知られて
いる正常固有振動数と比較することにより、被検査物体
の良否を判定することを特徴としている。
That is, the object inspection method of the present invention excites an object to be inspected by transmitting a vibration whose frequency fluctuates in stages, and at the same time detects the vibration of the object to be inspected and inspects the detected vibration from the detected vibration. It is characterized by determining the natural frequency of the object and comparing the obtained natural frequency of the inspected object with a known normal natural frequency in advance to determine the quality of the inspected object. .

【0006】本発明の物体検査装置は、段階的に周波数
の変動する振動を伝達して被検査物体を励振する励振手
段と、励振時に、被検査物体の振動を検出する振動検出
手段と、この検出された振動から、被検査物体の固有振
動数を求める固有振動数抽出手段と、この抽出された被
検査物体の固有振動数を、予め知られている正常固有振
動数と比較することにより、被検査物体の欠陥の有無を
判定する判定手段とを有することを特徴としている。
The object inspecting apparatus of the present invention comprises an exciting means for exciting vibration of an object to be inspected by transmitting a vibration whose frequency fluctuates stepwise, and a vibration detecting means for detecting vibration of the object to be inspected at the time of excitation. From the detected vibration, the natural frequency extraction means for obtaining the natural frequency of the object to be inspected, and the natural frequency of the extracted object to be inspected, by comparing with a known normal natural frequency, It is characterized by having a determining means for determining whether or not there is a defect in the inspected object.

【0007】上記の物体検査装置において、固有振動数
及び正常固有振動数として、基本固有振動数のみなら
ず、高次の固有振動数を用いることにより、欠陥の有無
の判定精度を高めることができる。
In the above-mentioned object inspection apparatus, by using not only the basic natural frequency but also a high-order natural frequency as the natural frequency and the normal natural frequency, it is possible to improve the accuracy of the presence / absence of a defect. .

【0008】上記の物体検査装置に用いる振動検出手段
として、アコースティック・エミッションセンサ(AE
センサ)を用いるのが推奨される。
An acoustic emission sensor (AE) is used as a vibration detecting means used in the above object inspection apparatus.
Sensor) is recommended.

【0009】また、板状の被検査物体を検査する場合、
上記の物体検査装置を、軸方向が垂直なリング状磁石
と、それと同軸状に配置した励振コイルとでなる励振部
と、被検査物体の基端部を上下に挟持する2個の磁性体
でなる、被検査物体の上面側に設けられた下面が水平な
上部コアと、被検査物体の下面側に設けられた上面が水
平で、且つ、励振部上に水平に載置された下部コアとで
なる被検査物体保持部と、で励振手段が構成されるとと
もに、上面が下部コアの上面と同一高さの水平面である
防振台の上面に、被検査物体の他端部を載置するととも
に、被検査物体の他端部の上面に、振動検出手段の振動
検出端を圧接するようにして構成するのが望ましい。
When inspecting a plate-shaped object to be inspected,
The above-mentioned object inspection apparatus is configured by a ring-shaped magnet whose axial direction is vertical, an excitation unit including an excitation coil arranged coaxially with the magnet, and two magnetic bodies which vertically sandwich the base end of the inspection object. And an upper core whose lower surface provided on the upper surface side of the object to be inspected is horizontal, and an upper core provided on the lower surface side of the object to be inspected is horizontal and which is placed horizontally on the excitation unit. The object-to-be-inspected object holding section and the excitation means are configured, and the other end of the object-to-be-inspected is placed on the upper surface of the vibration isolation table whose upper surface is a horizontal surface having the same height as the upper surface of the lower core. At the same time, it is desirable that the vibration detecting end of the vibration detecting means is pressed against the upper surface of the other end of the inspected object.

【0010】また、一般的な形状の被検査物体を検査す
る場合、上記の物体検査装置を、軸方向が垂直なリング
状磁石と、それと同軸状に配置した励振コイルとでなる
励振部と、同一水平面上に載置された上面が水平面状
で、その上面に被検査物体を載置する金属性の被検査物
体載置板と、で励振手段が構成されるとともに、被検査
物体の頂部表面に、振動検出手段の振動検出端を圧接す
るようにして構成するのが望ましい。
Further, in the case of inspecting an object to be inspected having a general shape, the above-mentioned object inspecting apparatus is provided with an exciting section including a ring-shaped magnet whose axial direction is vertical and an exciting coil arranged coaxially with the magnet. The top surface of the object to be inspected is composed of a horizontal upper surface placed on the same horizontal surface and a metallic object-to-be-inspected plate on which the object to be inspected is placed and the excitation means. In addition, it is desirable that the vibration detecting end of the vibration detecting means is in pressure contact.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例につき、図
面に基づき詳しく説明する。本発明は、前述したよう
に、物体にスクラッチやひび割れ等の傷がある場合は、
この物体の共振周波数が、これらの傷がない場合の共振
周波数と異なることを利用したものであり、物体に、段
階的に周波数の変動する振動を与えてその共振周波数で
ある固有振動数を求め、これを予め知られている良品の
正常固有振動数と比較して、物体の良否を判定するもの
である。そこで、本発明の実施に先立って、被検査物体
について、良品モデルと傷のある不良品モデルとを設定
し、本発明の検査原理に基づく計算により、シミュレー
ションを行なった。次に、このシミュレーションの結果
について解説し、その後に、本発明の実施例について説
明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. The present invention, as described above, when the object has scratches such as scratches and cracks,
By utilizing the fact that the resonance frequency of this object is different from the resonance frequency when there are no such scratches, the object is given a vibration whose frequency fluctuates in stages, and the natural frequency that is the resonance frequency is calculated. The quality of the object is judged by comparing this with the normal natural frequency of a known good product. Therefore, prior to the implementation of the present invention, a non-defective model and a defective defective model were set for the object to be inspected, and simulation was performed by calculation based on the inspection principle of the present invention. Next, the results of this simulation will be explained, and then examples of the present invention will be explained.

【0012】図10(a)は、シミュレーションに用い
た被検査物体のモデルを示したものであり、図10
(b)は、その断面図である。図10(a)、(b)に
おいて、被検査物体のモデルは、幅150mm、長さ15
0mm、厚さ0.3mmのシリコン製板41である。このシ
リコン製板41を水平に配置し、その基端を壁面が垂直
な振動壁面43に垂接させ、この振動壁面43を、垂直
方向に振動させることで、被検査物体のモデルであるシ
リコン製板41を励振して、このシリコン製板41の共
振周波数を求める。シリコン製板41の他端は自由振動
端とする。
FIG. 10A shows a model of the object to be inspected used in the simulation.
(B) is the sectional view. In FIGS. 10A and 10B, the model of the object to be inspected has a width of 150 mm and a length of 15 mm.
It is a silicon plate 41 having a thickness of 0 mm and a thickness of 0.3 mm. The silicon plate 41 is horizontally arranged, and the base end of the silicon plate 41 is vertically contacted with the vibrating wall surface 43, and the vibrating wall surface 43 is vibrated in the vertical direction, so that the silicon plate 41 is a model of the object to be inspected. The plate 41 is excited to obtain the resonance frequency of the silicon plate 41. The other end of the silicon plate 41 is a free vibration end.

【0013】このシリコン製板41のどこにも傷の無い
ものを良品モデルとする。そして、このシリコン製板の
中央に、振動壁面43と平行な直線状の亀裂を有するも
のを、このシリコン製板41の不良品モデルとする。図
10(a)、(b)はこの不良品モデルの例を示してい
る。シミュレーションは、良品の共振周波数である正常
固有振動数、及び、異なる状態の亀裂をシリコン製板4
1に設けた複数の不良品の共振周波数である固有振動数
を、計算で求めることにより行なっている。亀裂の状態
としては、3種類の形態を用いた。これらの亀裂形態
は、上述したように、いずれもシリコン製板の中央に設
けられた振動壁面43と平行な直線状の亀裂である。第
1の亀裂形態は、亀裂位置がシリコン製板41の中央
で、亀裂長さが150mm、亀裂幅が0.01mmで、亀裂
深さを変化させている。第2の亀裂形態は、亀裂長さが
150mm、亀裂幅が0.01mm、亀裂深さが0.15mm
で、亀裂位置を、シリコン製板41の中央と、この中央
から振動壁面43に接近した位置(中央から振動壁面4
3に接近した距離をマイナスで表現)、及び、中央から
振動壁面43と反対方向に離れた位置(中央から離れた
距離をプラスで表現)としている。第3の亀裂形態は、
亀裂位置がシリコン製板41の中央で、亀裂長さが15
0mm、亀裂深さが0.15mmで、亀裂幅を変化させてい
る。
A non-defective model is a silicon plate 41 having no scratches anywhere. The silicon plate 41 having a linear crack parallel to the vibrating wall surface 43 is a defective model of the silicon plate 41. 10A and 10B show an example of this defective product model. In the simulation, the normal natural frequency, which is the resonance frequency of the non-defective product, and cracks in different states
This is done by calculating the natural frequency, which is the resonance frequency of a plurality of defective products provided in 1. As the state of cracks, three types of forms were used. As described above, these crack forms are linear cracks parallel to the vibrating wall surface 43 provided at the center of the silicon plate. In the first crack form, the crack position is the center of the silicon plate 41, the crack length is 150 mm, the crack width is 0.01 mm, and the crack depth is changed. The second crack morphology has a crack length of 150 mm, a crack width of 0.01 mm and a crack depth of 0.15 mm.
Then, the crack position is located at the center of the silicon plate 41 and at a position close to the vibrating wall surface 43 from this center (from the center to the vibrating wall surface 4
3 is represented by a minus), and a position away from the center in the opposite direction to the vibrating wall surface 43 (a distance from the center is represented by a plus). The third crack morphology is
The crack position is the center of the silicon plate 41, and the crack length is 15
The crack width is 0 mm and the crack depth is 0.15 mm.

【0014】図11は、第1の亀裂形態におけるシミュ
レーションの結果を示したグラフであり、(a)は最も
低い共振周波数である第1次固有振動数、(b)は第1
次固有振動数の次に高い共振周波数である第2次固有振
動数、(c)は第2次固有振動数の次に高い共振周波数
である第3次固有振動数に関するグラフである。図中、
亀裂深さ0mmは良品の場合を示している。この第1の亀
裂形態の場合は、第1次固有振動数、第2次固有振動数
とも、不良品の固有振動数が良品の固有振動数、即ち、
正常固有振動数を大きく下回っている。また、第3次固
有振動数は、良品には存在しないのに対して不良品には
存在している。いずれにしても、被検査物体の固有振動
数を求めて正常固有振動数と比較することにより、被検
査物体の良否を判定できることがわかる。
FIG. 11 is a graph showing the result of simulation in the first crack morphology, where (a) is the first resonance frequency which is the lowest resonance frequency, and (b) is the first natural frequency.
The second natural frequency which is the next highest resonance frequency of the next natural frequency, and (c) is a graph relating to the third natural frequency which is the second highest resonance frequency of the second natural frequency. In the figure,
A crack depth of 0 mm indicates a good product. In the case of this first crack mode, the natural frequency of the defective product is the natural frequency of the non-defective product, that is, both the primary natural frequency and the secondary natural frequency,
It is well below the normal natural frequency. Also, the third natural frequency does not exist in non-defective products, but exists in defective products. In any case, it is understood that the quality of the inspected object can be determined by obtaining the natural frequency of the inspected object and comparing it with the normal natural frequency.

【0015】図12は、第2の亀裂形態におけるシミュ
レーションの結果を示したグラフであり、図11と同
様、(a)は第1次固有振動数、(b)は第2次固有振
動数、(c)は第3次固有振動数に関するグラフであ
る。図中、亀裂無しは良品の場合を示している。この第
2の亀裂形態の場合は、第1次固有振動数は不良品の固
有振動数が良品の正常固有振動数を大きく下回ってい
る。しかし、第2次固有振動数は正常固有振動数と比べ
て、大きい場合と小さい場合、或は、プラス50mm位置
におけるように、正常固有振動数に非常に近い場合があ
る。第3次固有振動数は正常固有振動数と比べて、非常
に大きい。この第2の亀裂形態の結果から、場合によっ
ては、不良品の固有振動数と正常固有振動数とが非常に
接近する場合があり得る事がわかる。従がって、被検査
物体の固有振動数の測定において、最も低い共振周波数
である第1次固有振動数、即ち、基本固有振動数のみな
らず、高次の固有振動数を測定して、これらの結果を併
用して判断することにより、被検査物体の精度の高い良
否判定をすることができる。
FIG. 12 is a graph showing the result of the simulation in the second crack mode. Like FIG. 11, (a) is the primary natural frequency, (b) is the secondary natural frequency, and FIG. (C) is a graph regarding the third natural frequency. In the figure, no crack indicates a good product. In the case of this second crack form, the natural frequency of the defective product is much lower than the normal natural frequency of the good product in the primary natural frequency. However, the second natural frequency may be larger or smaller than the normal natural frequency, or may be very close to the normal natural frequency, such as at the plus 50 mm position. The third natural frequency is much higher than the normal natural frequency. From the result of the second crack morphology, it can be seen that in some cases, the natural frequency of the defective product and the normal natural frequency may be very close to each other. Therefore, in the measurement of the natural frequency of the object to be inspected, the first natural frequency which is the lowest resonance frequency, that is, not only the basic natural frequency but also the higher natural frequency is measured, By using these results in combination, it is possible to make a highly accurate pass / fail determination of the object to be inspected.

【0016】図13は、第3の亀裂形態におけるシミュ
レーションの結果を示したグラフであり、図11と同
様、(a)は第1次固有振動数、(b)は第2次固有振
動数、(c)は第3次固有振動数に関するグラフであ
る。図中、亀裂幅0mmは良品の場合を示している。この
場合は、第1次固有振動数、第2次固有振動数とも、不
良品の固有振動数が正常固有振動数を大きく下回ってい
る。また、第3次固有振動数は、良品には存在しないの
に対して不良品には存在している。いずれにしても、被
検査物体の固有振動数を求めて正常固有振動数と比較す
ることにより、被検査物体の良否を判定できることがわ
かる。
FIG. 13 is a graph showing the result of the simulation in the third crack mode. As in FIG. 11, (a) is the first natural frequency, (b) is the second natural frequency, and FIG. (C) is a graph regarding the third natural frequency. In the figure, a crack width of 0 mm indicates a non-defective product. In this case, the natural frequency of the defective product is much lower than the normal natural frequency in both the primary natural frequency and the secondary natural frequency. Also, the third natural frequency does not exist in non-defective products, but exists in defective products. In any case, it is understood that the quality of the inspected object can be determined by obtaining the natural frequency of the inspected object and comparing it with the normal natural frequency.

【0017】次に、本発明の第1実施例の物体検査装置
について説明する。図1は、本発明の第1実施例の物体
検査装置の構成を示したものである。この第1実施例の
物体検査装置は、板状の被検査物体を検査対象とした装
置である。図1において、この装置は、励振部1、被検
査物体保持部2、防振台4、AEセンサ5、AEセンサ
保持機構6、及び、制御部7で構成される。
Next, an object inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows the configuration of the object inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention. The object inspection apparatus of the first embodiment is an apparatus for inspecting a plate-shaped object to be inspected. In FIG. 1, this apparatus is composed of an excitation unit 1, an inspected object holding unit 2, a vibration isolation table 4, an AE sensor 5, an AE sensor holding mechanism 6, and a control unit 7.

【0018】励振部1は、軸方向が垂直なリング状磁石
1aと、それと同軸状に配置した励振コイル1bとで構
成される。リング状磁石1aは、内側がN極、外側がS
局で構成されており、この内側に励振コイル1bを配設
している。この励振部1は、励振コイル1bの電磁力に
より生じる振動を、次に述べる被検査物体保持部2を介
して被検査物体3に伝達することにより、被検査物体3
を励振する機能を有している。被検査物体保持部2はフ
ェライト製で、上下に配置された上部コア2aと下部コ
ア2bとで構成され、上部コア2aの下面及び下部コア
2bの上面は、水平な形状である。この上部コア2aの
下面と下部コア2bの上面との間に、板状の被検査物体
3の基端部を挟持する。この被検査物体保持部2は、フ
ェライト製で磁性体であり、しかも、励振部1の上面に
載置されているので、励振部1のリング状磁石1aに吸
着されて、励振部1にしっかりと固着される。従がっ
て、被検査物体保持部2により挟持される被検査物体3
を、励振部1にしっかりと固着することができる。防振
台4は、被検査物体3の他端を被検査物体3が水平にな
るように支持するものであり、その上面は、下部コアの
上面と同一高さの水平面状となっている。
The excitation unit 1 is composed of a ring-shaped magnet 1a whose axial direction is vertical and an excitation coil 1b arranged coaxially with the ring-shaped magnet 1a. The ring-shaped magnet 1a has an N pole on the inside and an S pole on the outside.
It is composed of a station, and an exciting coil 1b is arranged inside the station. The excitation unit 1 transmits the vibration generated by the electromagnetic force of the excitation coil 1b to the inspection target object 3 via the inspection target object holding unit 2 described below, and thus the inspection target object 3
It has a function to excite. The inspected object holding unit 2 is made of ferrite and is composed of an upper core 2a and a lower core 2b which are arranged vertically, and the lower surface of the upper core 2a and the upper surface of the lower core 2b have a horizontal shape. The base end of the plate-shaped object 3 to be inspected is sandwiched between the lower surface of the upper core 2a and the upper surface of the lower core 2b. Since the inspected object holding portion 2 is made of ferrite and is a magnetic body and is placed on the upper surface of the excitation portion 1, it is attracted to the ring-shaped magnet 1a of the excitation portion 1 and firmly attached to the excitation portion 1. Is fixed. Therefore, the inspection object 3 held by the inspection object holding portion 2
Can be firmly fixed to the excitation unit 1. The anti-vibration table 4 supports the other end of the object 3 to be inspected so that the object 3 to be inspected is horizontal, and the upper surface thereof is a horizontal plane having the same height as the upper surface of the lower core.

【0019】被検査物体3の他端の上方には、AEセン
サ5が配設されている。このAEセンサ5は、振動伝達
棒5aと振動検知器5bとで構成され、被検査物体3の
共振周波数である固有振動数を測定する機能を有してい
る。振動伝達棒5aとしては、内部に渦電流が発生し外
部磁界と作用して振動しないように、非磁性且つ電気絶
縁性の無機質固体が好ましく、無機質固体の中でも電磁
場に対する絶縁性と硬質性の両方を兼ね備える点から
は、非磁性且つ電気絶縁性のセラミックスが好ましく、
特に高純度のアルミナを用いたファインセラミックスが
より好ましい。また、振動伝達棒5aの横振動からくる
ノイズの発生を防ぐため、振動伝達棒5aの直径は約3
mm以上に設定されるのが好ましく、振動伝達棒5aの
先端部を丸く形成するのが好ましい。振動検知器5bは
内部に振動センサを備えるとともに、この振動センサと
振動伝達棒5aが一体となって被検査物体3の上面を圧
接するように、振動センサをバネを用いて下方へ弾性付
勢している。AEセンサ保持機構6は、AEセンサ5を
一定の位置に保持する機能を有し、被検査物体3の厚さ
に合わせて、AEセンサ5の位置を上下に調節できるよ
うになっている。制御部7は、励振部1の励振コイル1
bに電流を供給して励振コイル1bを励振させるととも
に、AEセンサ5の出力信号を受信して処理を行なうこ
とにより、被検査物体3の良否の判断を行なう機能を備
えている。
An AE sensor 5 is arranged above the other end of the object 3 to be inspected. The AE sensor 5 is composed of a vibration transmission rod 5a and a vibration detector 5b, and has a function of measuring a natural frequency which is a resonance frequency of the inspected object 3. The vibration transmitting rod 5a is preferably a non-magnetic and electrically insulating inorganic solid so that an eddy current is generated inside and does not vibrate by acting with an external magnetic field. Among the inorganic solids, both insulating and hard to electromagnetic fields are hard. In terms of having both, non-magnetic and electrically insulating ceramics are preferable,
Fine ceramics using high-purity alumina are particularly preferable. Further, the diameter of the vibration transmission rod 5a is about 3 in order to prevent generation of noise caused by the lateral vibration of the vibration transmission rod 5a.
It is preferable that the length is set to mm or more, and it is preferable that the tip end portion of the vibration transmission rod 5a is formed in a round shape. The vibration detector 5b has a vibration sensor inside, and the vibration sensor is elastically urged downward using a spring so that the vibration sensor and the vibration transmission rod 5a integrally press the upper surface of the inspected object 3. is doing. The AE sensor holding mechanism 6 has a function of holding the AE sensor 5 at a fixed position, and the position of the AE sensor 5 can be adjusted up and down according to the thickness of the inspected object 3. The control unit 7 includes the excitation coil 1 of the excitation unit 1.
It has a function of determining the quality of the inspected object 3 by supplying a current to b to excite the excitation coil 1b and receiving an output signal of the AE sensor 5 for processing.

【0020】次に、図2を参照しつつ、励振コイル1b
にパルス電流を供給するとともに、被検査物体3の共振
周波数である固有振動数を求めて被検査物体3の良否を
判定する制御部7について詳説する。図2は、制御部7
の概略構成を示すブロック図である。図2において、符
号1は励振部、1aはリング状磁石、1bは励振コイ
ル、5はAEセンサ、5aは振動伝達棒、そして、5b
は振動振動検知器を示している。
Next, referring to FIG. 2, the excitation coil 1b
The control unit 7 which determines the quality of the inspected object 3 by supplying a pulse current to the inspected object and obtaining the natural frequency which is the resonance frequency of the inspected object 3 will be described in detail. FIG. 2 shows the control unit 7.
3 is a block diagram showing a schematic configuration of FIG. In FIG. 2, reference numeral 1 is an excitation part, 1a is a ring magnet, 1b is an excitation coil, 5 is an AE sensor, 5a is a vibration transmission rod, and 5b.
Indicates a vibration detector.

【0021】制御部7は、励振コイル1bへパルス電流
を供給する励振回路11、振動検知器5bの出力信号を
増幅する増幅回路12、振動検知器5bの出力信号をデ
ジタル信号に変換するA−D変換器13、これらを制御
するCPU14、RAM16、所定の手順に従い各種処
理を実行するプログラムが格納されたROM15、予め
知られている被検査物体の良品の正常固有振動数等のデ
ータが格納された書き換え可能なEEPROM21、検
査結果等を表示する表示手段17、条件設定等を入力す
る入力手段18、コンピュータ等の外部機器19との接
続を介するインターフェース回路20を有する。
The control unit 7 has an exciting circuit 11 for supplying a pulse current to the exciting coil 1b, an amplifier circuit 12 for amplifying the output signal of the vibration detector 5b, and an A- for converting the output signal of the vibration detector 5b into a digital signal. A D converter 13, a CPU 14 for controlling these, a RAM 16, a ROM 15 in which a program for executing various processes according to a predetermined procedure is stored, and data such as a known normal natural frequency of a non-defective item of an object to be inspected are stored. It has a rewritable EEPROM 21, a display means 17 for displaying inspection results and the like, an input means 18 for inputting condition settings and the like, and an interface circuit 20 through connection with an external device 19 such as a computer.

【0022】励振回路11において、CPU14の制御
に従って図3に示すような立上がり若しくは立下がりの
鋭いパルス電圧を励振コイル1bに印加し、これにより
励振コイル1bにパルス電流が供給される。本実施例で
はパルス電圧として矩形波が好適であるが、本発明では
これに限らず他のパルス波でも構わない。このようなパ
ルス電流の励振周波数は、CPU14の制御に従って、
1Hz〜20Hzの範囲内の単位で段階的に変化させる
ことができる。例えば、周波数を最大値50kHzから
始めた場合、10Hz単位で段階的に所望の最小値まで
減少させるのである。このように励振周波数を最大値か
ら最小値まで段階的に変化させる1サイクルの時間を1
周期と呼ぶ。このようなパルス電流を励振コイル1bに
供給すると、振動検知器5bは被検査物体3の縦振動を
検出して、図4に示すような波形を有する発振信号を出
力する。
In the excitation circuit 11, a sharp rising or falling pulse voltage as shown in FIG. 3 is applied to the excitation coil 1b under the control of the CPU 14, whereby a pulse current is supplied to the excitation coil 1b. In this embodiment, a rectangular wave is suitable as the pulse voltage, but the present invention is not limited to this, and another pulse wave may be used. The excitation frequency of such pulse current is controlled by the CPU 14 as follows.
It can be changed stepwise in units within the range of 1 Hz to 20 Hz. For example, when the frequency starts from the maximum value of 50 kHz, the frequency is gradually reduced in units of 10 Hz to the desired minimum value. In this way, one cycle time for changing the excitation frequency stepwise from the maximum value to the minimum value is 1
Call it a cycle. When such a pulse current is supplied to the excitation coil 1b, the vibration detector 5b detects the longitudinal vibration of the inspected object 3 and outputs an oscillation signal having a waveform as shown in FIG.

【0023】また、図5のタイムチャートで例示する
と、n回目またはn+1回目の測定周期において、CP
U14は、励振回路から出力される励振信号のタイミン
グを図5(a)の波形に従って信号出力時間τで制御
し、また、振動検出体の出力信号を取り込む信号入力タ
イミングを図5(b)の波形に従って、信号出力時間τ
の中の終端時間t1で制御している。
Further, exemplifying in the time chart of FIG. 5, in the nth or (n + 1) th measurement cycle, the CP
U14 controls the timing of the excitation signal output from the excitation circuit by the signal output time τ according to the waveform of FIG. 5 (a), and the signal input timing of capturing the output signal of the vibration detector is shown in FIG. 5 (b). Signal output time τ according to the waveform
It is controlled by the terminal time t1 in.

【0024】各回の測定周期において、図5(a)の波
形に従って信号出力時間τの間に、図3に示したような
一定周波数のパルス信号を励振コイル1bに供給し、次
の時間τの間、前回の周波数よりも10Hz減じた一定
周波数のパルス信号を励振コイル1bに供給し・・・と
いうことを繰り返し実行し、段階的に励振周波数を下げ
ていく。このように励振周波数は、図5(d)に示すよ
うに、最大値から最小値へ階段状に減少させられる。振
動検知器5bは各々の励振周波数に応じて被検査物体3
の振動を検出して発振信号を出力し、この発振信号は、
図5(b)に示す終端時間t1の間にA−D変換器13
によってデジタル信号に変換された後にCPU14に取
り込まれる。このような発振信号は、図6(a)に示す
ような波形を示し、励振周波数が共振周波数に一致する
時点でピークを形成する。このように、信号出力時間τ
を設定して段階的に変化する励振周波数でパルス電流を
励振コイル1bに供給するから、当該信号出力時間τの
間に、当該励振周波数に対応する発振信号を極めて正確
に検出し識別することが可能である。
In each measurement cycle, a pulse signal having a constant frequency as shown in FIG. 3 is supplied to the exciting coil 1b during the signal output time τ according to the waveform of FIG. During that period, a pulse signal having a constant frequency that is 10 Hz less than the previous frequency is supplied to the excitation coil 1b, and the like is repeatedly executed, and the excitation frequency is gradually reduced. In this way, the excitation frequency is stepwise reduced from the maximum value to the minimum value, as shown in FIG. The vibration detector 5b detects the object 3 to be inspected according to each excitation frequency.
The oscillation signal is detected and the oscillation signal is output.
During the termination time t1 shown in FIG. 5 (b), the AD converter 13
After being converted into a digital signal by the CPU, it is taken into the CPU 14. Such an oscillating signal has a waveform as shown in FIG. 6A and forms a peak when the excitation frequency matches the resonance frequency. Thus, the signal output time τ
Is set and a pulse current is supplied to the excitation coil 1b at an excitation frequency that changes stepwise, so that the oscillation signal corresponding to the excitation frequency can be detected and identified extremely accurately during the signal output time τ. It is possible.

【0025】また、各回の測定周期の終わりには、CP
U14は、図5(c)の制御信号に従って信号処理時間
t2の間、デジタル変換した発振信号(デジタル入力信
号)を処理して共振周波数を求める。具体的には、デジ
タル入力信号の値は、CPU14で処理されて、対応す
る励振周波数や周期とともに一時的に記憶テーブルに記
憶される。次いで、ROM15に格納されたプログラム
の中から共振周波数算出手段を呼び出し、記憶テーブル
を参照し、図6(b)に示すように同図(a)の波形の
包絡線波形22に示される波形データを得て、そのピー
ク値を見出しこのピーク値に対応する発振周波数を共振
周波数、即ち、固有振動数とするのである。このような
処理は、測定周期毎になされる。尚、測定周期の回数は
1回でもよいし、複数回でもよい。複数回の測定周期か
ら、共振周波数の平均値を算出しても構わない。
At the end of each measurement cycle, CP
U14 processes the digitally converted oscillation signal (digital input signal) during the signal processing time t2 according to the control signal of FIG. 5C to obtain the resonance frequency. Specifically, the value of the digital input signal is processed by the CPU 14 and temporarily stored in the storage table together with the corresponding excitation frequency and cycle. Next, the resonance frequency calculation means is called from the program stored in the ROM 15, the storage table is referred to, and the waveform data shown in the envelope waveform 22 of the waveform of FIG. 6A is shown as shown in FIG. 6B. Then, the peak value is found, and the oscillation frequency corresponding to this peak value is set as the resonance frequency, that is, the natural frequency. Such processing is performed every measurement cycle. The number of measurement cycles may be once or plural times. The average value of the resonance frequencies may be calculated from a plurality of measurement cycles.

【0026】次いで、ROM15に格納されたプログラ
ムの中から被検査物体良否評価手段を呼び出し、この手
段を用いてEEPROM21に格納された予め知られて
いる被検査物体の良品の正常固有振動数と、上記で求め
た固有振動数とを比較して、被検査物体3の良否を判定
する。即ち、正常固有振動数と上記で求めた固有振動数
とが一致すれば、良と判定し、一致しなければ不良と判
定する。良否の判定が終了した後は、表示手段17に被
検査物体3の良否を表示させてもよいし、良否に応じて
表示ランプ(図示せず)に表示させたり、スピーカー
(図示せず)からトーンの音を出力してもよい。また、
図4に示したインターフェース回路20を介してコンピ
ュータ等の外部機器19と接続することにより、生産管
理システム等の上位のシステムと結合させることもでき
る。
Next, the inspected object quality evaluation means is called from the program stored in the ROM 15, and the normal natural frequency of a known good object of the inspected object stored in the EEPROM 21 is called by this means. The quality of the inspected object 3 is determined by comparing it with the natural frequency obtained above. That is, if the normal natural frequency and the natural frequency determined above match, it is determined to be good, and if they do not match, it is determined to be defective. After the quality determination is completed, the quality of the inspected object 3 may be displayed on the display unit 17, or may be displayed on a display lamp (not shown) according to the quality, or from a speaker (not shown). A tone sound may be output. Also,
By connecting to an external device 19 such as a computer via the interface circuit 20 shown in FIG. 4, it is possible to combine the device with a higher-level system such as a production management system.

【0027】振動検知器5bは、必ずしも図6(a)に
示すように明瞭なピークをもつ波形を出力するとは限ら
ず、図6(c)に示すように複数のピークを有する波形
を出力し、共振周波数に対応するピーク値を識別するの
が困難な場合がある。かかる場合は、ピークをもつピー
ク波形の群(波形群)を選別し、図6(d)に示すよう
に各波形群において波形合成処理を実行して合成波形2
3a,23bを生成し、合成波形23a,23bのピー
ク値の中から最大値を見出しこれに対応する発振周波数
を共振周波数とするのが好ましい。尚、図6(d)の合
成波形は、図6(c)の波形と比べて若干縮小表示され
ている。
The vibration detector 5b does not always output a waveform having a clear peak as shown in FIG. 6A, but outputs a waveform having a plurality of peaks as shown in FIG. 6C. , It may be difficult to identify the peak value corresponding to the resonance frequency. In such a case, a group of peak waveforms having a peak (waveform group) is selected, and a waveform synthesizing process is executed in each waveform group as shown in FIG.
It is preferable to generate 3a and 23b, find the maximum value from the peak values of the combined waveforms 23a and 23b, and set the corresponding oscillation frequency as the resonance frequency. The combined waveform of FIG. 6D is displayed in a slightly reduced size as compared with the waveform of FIG. 6C.

【0028】表1は、板状の被検査物体3のサンプル
で、全く傷のない良品(No.1)とスクラッチ等の傷の
ある不良品(No.2〜No.6)について、上記の物体検査
装置で、最も低い共振周波数である基本固有振動数、即
ち、第1次固有振動数を5回測定した結果を示したもの
である。また、図7は、表1の平均値をグラフ化したも
のである。このサンプルでは、良品の場合、その共振周
波数は、83.038kHz〜83.294kHzの間にあり、これが正常
固有振動数である。不良品の場合は、図7から分かるよ
うに、その基本固有振動数はこの正常固有振動数よりも
低い周波数である。従って、測定により求められた基本
固有振動数と正常固有振動数とを比較することにより、
被検査物体の良否を判定することが出来る。
Table 1 shows a sample of the plate-like object 3 to be inspected, which is a non-defective good product (No. 1) and a defective product having scratches such as scratches (No. 2 to No. 6). The object inspection apparatus shows the result of measuring the fundamental natural frequency, which is the lowest resonance frequency, that is, the first natural frequency five times. Further, FIG. 7 is a graph of the average values in Table 1. In this sample, in the case of non-defective product, its resonance frequency is between 83.038kHz and 83.294kHz, which is the normal natural frequency. In the case of a defective product, as can be seen from FIG. 7, its fundamental natural frequency is lower than this normal natural frequency. Therefore, by comparing the basic natural frequency and the normal natural frequency obtained by measurement,
The quality of the object to be inspected can be determined.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】表2は、板状の他のサンプルについて、良
品(No.3)と不良品(No.1,No.2,No.4,No.5)とを、
上記と同様に測定した結果であり、図8は、表2の平均
値をグラフ化したものである。このサンプルでは、良品
の場合、その共振周波数は、35.406kHz〜35.434kHzの間
にあり、これが正常固有振動数である。このサンプルに
おいても、不良品の場合は、図7から分かるように、そ
の基本固有振動数は正常固有振動数よりも低い周波数で
ある。従って、上記と同様に、測定により求められた基
本固有振動数と正常固有振動数とを比較することによ
り、被検査物体の良否を判定することが出来る。
Table 2 shows non-defective products (No. 3) and defective products (No. 1, No. 2, No. 4, No. 5) for other plate-shaped samples.
It is the result of measurement similar to the above, and FIG. 8 is a graph of the average value of Table 2. In this sample, in the case of non-defective product, its resonance frequency is between 35.406kHz and 35.434kHz, which is the normal natural frequency. Also in this sample, in the case of a defective product, as can be seen from FIG. 7, the fundamental natural frequency is lower than the normal natural frequency. Therefore, similarly to the above, the quality of the inspected object can be determined by comparing the fundamental natural frequency obtained by the measurement with the normal natural frequency.

【0031】[0031]

【表2】 [Table 2]

【0032】上記の物体検査装置によれば、被検査物体
に、段階的に周波数の変動する振動を与えてその共振周
波数である固有振動数を求め、これを予め知られている
良品の正常固有振動数と比較して、被検査物体の良否を
判定するので、目に見えないような非常に小さい欠陥も
検知できる。また、エックス線のような危険な放射線を
使用しないので、取り扱いが容易で、エックス線探傷装
置に比べるとコストの低い物体検査装置を提供すること
ができる。また、被検査物体を励振する励振部に、リン
グ状磁石が用いるとともに、被検査物体を保持する被検
査物体保持部に磁性体であるフェライト製の上部コアと
下部コアを用いており、これらの上部コアと下部コアが
リング状磁石に吸着されることにより、被検査物体が励
振部にしっかりと固着され、励振部が発生する振動を正
確に被検査物体に伝えることができる。従がって、正確
な測定を実現することができる。また、板状の被検査物
体の基端部を上下に挟持する上部コアと下部コア、及
び、被検査物体の他端を支持する防振台を用いており、
板状の被検査物体の検査を容易に且つ正確に行なうこと
ができる。
According to the above-mentioned object inspection apparatus, vibrations of which the frequency fluctuates step by step are applied to the object to be inspected, and the natural frequency which is the resonance frequency thereof is obtained. Since the quality of the object to be inspected is determined by comparing with the frequency, it is possible to detect a very small defect that cannot be seen. Further, since dangerous radiation such as X-rays is not used, it is possible to provide an object inspection device that is easy to handle and has a lower cost than an X-ray flaw detector. In addition, a ring-shaped magnet is used for the excitation part that excites the object to be inspected, and an upper core and a lower core made of ferrite, which are magnetic materials, are used for the object to be inspected holding part that holds the object to be inspected. Since the upper core and the lower core are attracted to the ring-shaped magnet, the object to be inspected is firmly fixed to the excitation unit, and the vibration generated by the excitation unit can be accurately transmitted to the object to be inspected. Therefore, an accurate measurement can be realized. Further, using an upper core and a lower core for vertically sandwiching the base end portion of the plate-shaped object to be inspected, and a vibration isolation table supporting the other end of the object to be inspected,
The plate-shaped object to be inspected can be easily and accurately inspected.

【0033】上記の第1実施例では、被検査物体の振動
の検出手段として、アコースティック・エミッションセ
ンサ(AEセンサ)を用いているが、これには限られ
ず、他のセンサを用いてもよい。また、励振コイルはリ
ング状磁石の内側に配設しているが、外側に配設するよ
うにしてもよい。また、上記の第1実施例では、最も低
い共振周波数である基本固有振動数、即ち、第1次固有
振動数のみ測定しているが、前述したように、この基本
固有振動数のみならず、高次の固有振動数を測定して、
これらの結果を併用して判断することにより、被検査物
体の精度の高い良否判定をすることができる。
In the first embodiment described above, the acoustic emission sensor (AE sensor) is used as the means for detecting the vibration of the object to be inspected, but the invention is not limited to this and other sensors may be used. Further, although the exciting coil is arranged inside the ring-shaped magnet, it may be arranged outside. Further, in the above-described first embodiment, only the fundamental natural frequency that is the lowest resonance frequency, that is, only the first-order natural frequency is measured, but as described above, not only this fundamental natural frequency, By measuring the high-order natural frequency,
By using these results in combination, it is possible to make a highly accurate pass / fail determination of the object to be inspected.

【0034】次に、板状でない一般の被検査物体を検査
対象とした第2実施例の物体検査装置について説明す
る。図9は、第2実施例の物体検査装置の構成を示した
説明図である。図9において、この装置は、励振部3
1、金属板32、AEセンサ34、AEセンサ保持機構
35、及び、制御部36で構成される。この第2実施例
の物体検査装置は、第1実施例の物体検査装置から被検
査物体保持部と防振台とを取り除くとともに、励振部3
1の上に載置した金属板32の上面に被検査物体33を
載置し、その上方にAEセンサ34を配設するととも
に、このAEセンサ34をAEセンサ保持機構35で保
持するものであり、励振部31、AEセンサ34、AE
センサ保持機構35、及び、制御部36は第1実施例と
同様に構成されている。即ち、励振部31は、リング状
磁石31aと励振コイル31bとで構成され、AEセン
サ34は、振動伝達棒34aと振動検知器34bとで構
成され、振動伝達棒34aの下端は被検査物体33の頂
部表面の一点を圧接している。また、制御部36の構成
も、第1実施例と全く同じである。
Next, the object inspection apparatus of the second embodiment for inspecting a general inspected object which is not a plate will be described. FIG. 9 is an explanatory diagram showing the configuration of the object inspection device of the second embodiment. As shown in FIG.
1, a metal plate 32, an AE sensor 34, an AE sensor holding mechanism 35, and a control unit 36. The object inspection apparatus according to the second embodiment removes the object-to-be-inspected holding unit and the vibration isolation table from the object inspection apparatus according to the first embodiment, and the excitation unit 3
The object to be inspected 33 is placed on the upper surface of the metal plate 32 placed on the upper surface of the device 1, the AE sensor 34 is disposed above the object 33, and the AE sensor 34 is held by the AE sensor holding mechanism 35. , Excitation unit 31, AE sensor 34, AE
The sensor holding mechanism 35 and the control unit 36 are configured similarly to the first embodiment. That is, the excitation unit 31 is composed of the ring-shaped magnet 31a and the excitation coil 31b, the AE sensor 34 is composed of the vibration transmission rod 34a and the vibration detector 34b, and the lower end of the vibration transmission rod 34a is the object 33 to be inspected. A point on the top surface of is pressed. Further, the configuration of the control unit 36 is exactly the same as that of the first embodiment.

【0035】上記の第2実施例の物体検査装置は、板状
でない一般の被検査物体に対して、第1実施例の物体検
査装置の測定方法と全く同じ方法で測定を行ない、第1
実施例と同じ原理で被検査物体33の良否を判定する。
The object inspection apparatus according to the second embodiment described above performs a measurement on a general object to be inspected, which is not in the form of a plate, by the same method as that of the object inspection apparatus according to the first embodiment.
The quality of the inspected object 33 is determined by the same principle as that of the embodiment.

【0036】[0036]

【発明の効果】請求項1または2記載の発明によれば、
被検査物体に、段階的に周波数の変動する振動を与えて
その共振周波数である固有振動数を求め、これを予め知
られている良品の正常固有振動数と比較して、被検査物
体の良否を判定するので、目に見えないような非常に小
さい欠陥も検知できる。また、エックス線のような危険
な放射線を使用しないので、取り扱いが容易で、エック
ス線探傷装置に比べるとコストの低い物体検査装置を提
供することができる。
According to the invention of claim 1 or 2,
The vibration of which the frequency fluctuates in a stepwise manner is applied to the inspected object to obtain the natural frequency, which is its resonance frequency, and this is compared with the normal natural frequency of a known good product to determine whether the inspected object is good or bad. Therefore, it is possible to detect a very small defect that cannot be seen. Further, since dangerous radiation such as X-rays is not used, it is possible to provide an object inspection device that is easy to handle and has a lower cost than an X-ray flaw detector.

【0037】請求項3記載の発明によれば、固有振動数
及び正常固有振動数として、基本固有振動数のみなら
ず、高次の固有振動数をも測定するので、これらの測定
結果を併用して判断することにより、被検査物体の精度
の高い良否判定をすることができる。
According to the third aspect of the present invention, not only the fundamental natural frequency but also the high-order natural frequency are measured as the natural frequency and the normal natural frequency. Therefore, these measurement results are used together. By making the above determination, it is possible to make a highly accurate pass / fail determination of the inspection object.

【0038】請求項5記載の発明によれば、被検査物体
を励振する励振部に、リング状磁石が用いられていると
ともに、被検査物体を保持する被検査物体保持部に磁性
体であるフェライト製の上部コアと下部コアが用いられ
ており、これらの上部コアと下部コアがリング状磁石に
吸着されることにより、被検査物体が励振部にしっかり
と固着され、励振部が発生する振動を正確に被検査物体
に伝えることができる。従がって、正確な測定を実現す
ることができる。また、板状の被検査物体の基端部を上
下に挟持する上部コアと下部コア、及び、被検査物体の
他端を支持する防振台を用いており、板状の被検査物体
の検査を容易に且つ正確に行なうことができる。
According to the fifth aspect of the present invention, a ring-shaped magnet is used for the exciting portion for exciting the inspected object, and the ferrite, which is a magnetic material, is used for the inspected object holding section for holding the inspected object. The upper and lower cores made of steel are used, and the upper and lower cores are attracted to the ring-shaped magnet, so that the object to be inspected is firmly fixed to the excitation part and the vibration generated by the excitation part is suppressed. The object to be inspected can be accurately transmitted. Therefore, an accurate measurement can be realized. In addition, an upper core and a lower core that sandwich the base end portion of the plate-shaped object to be inspected vertically and a vibration isolation table that supports the other end of the object to be inspected are used to inspect the plate-shaped object to be inspected. Can be performed easily and accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施例の物体検査装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an object inspection device according to a first embodiment.

【図2】第1実施例の物体検査装置の制御部のブロック
図である。
FIG. 2 is a block diagram of a control unit of the object inspection apparatus of the first embodiment.

【図3】第1実施例の物体検査装置の励振回路が出力す
るパルス電圧の一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a pulse voltage output from an excitation circuit of the object inspection device of the first embodiment.

【図4】第1実施例の物体検査装置の振動検出器が出力
した振動波形を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a vibration waveform output by a vibration detector of the object inspection device of the first embodiment.

【図5】第1実施例の物体検査装置の各種信号を示すタ
イムチャートである。
FIG. 5 is a time chart showing various signals of the object inspection device of the first embodiment.

【図6】第1実施例の物体検査装置の発振信号とその処
理信号を示す概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an oscillation signal and its processed signal of the object inspection device of the first embodiment.

【図7】板状の被検査物体のサンプルの測定結果のグラ
フである。
FIG. 7 is a graph of measurement results of a sample of a plate-shaped inspected object.

【図8】板状の被検査物体の他のサンプルの測定結果の
グラフである。
FIG. 8 is a graph of measurement results of another sample of the plate-shaped inspected object.

【図9】第2実施例の物体検査装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an object inspection device according to a second embodiment.

【図10】(a)はシミュレーションに用いた被検査物
体のモデルを示した図であり、(b)はその断面図であ
る。
FIG. 10A is a diagram showing a model of an object to be inspected used for simulation, and FIG. 10B is a sectional view thereof.

【図11】第1の亀裂形態におけるシミュレーションの
結果を示したグラフであり、(a)は第1次固有振動
数、(b)は第2次固有振動数、(c)は第3次固有振
動数に関するグラフである。
FIG. 11 is a graph showing the result of simulation in the first crack morphology, where (a) is the first natural frequency, (b) is the second natural frequency, and (c) is the third natural frequency. It is a graph regarding a frequency.

【図12】第2の亀裂形態におけるシミュレーションの
結果を示したグラフであり、(a)は第1次固有振動
数、(b)は第2次固有振動数、(c)は第3次固有振
動数に関するグラフである。
FIG. 12 is a graph showing a result of simulation in a second crack form, where (a) is the first natural frequency, (b) is the second natural frequency, and (c) is the third natural frequency. It is a graph regarding a frequency.

【図13】第3の亀裂形態におけるシミュレーションの
結果を示したグラフであり、(a)は第1次固有振動
数、(b)は第2次固有振動数、(c)は第3次固有振
動数に関するグラフである。
FIG. 13 is a graph showing a result of simulation in a third crack form, where (a) is the first natural frequency, (b) is the second natural frequency, and (c) is the third natural frequency. It is a graph regarding a frequency.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 励振部 1a リング状磁石 1b 励振コイル 2 被検査物体保持部 2a 上部コア 2b 下部コア 3 被検査物体 4 防振台 5 AEセンサ 5a 振動伝達棒 5b 振動検知器 6 AEセンサ保持機構 7 制御部 11 励振回路 12 増幅回路 13 A−D変換器 14 CPU 15 ROM 16 RAM 17 表示手段 18 入力手段 19 外部機器 20 インターフェース回路 21 EEPROM 22 包絡線波形 23a 合成波形 23b 合成波形 31 励振部 31a リング状磁石 31b 励振コイル 32 金属板 33 被検査物体 34 AEセンサ 34a 振動伝達棒 34b 振動検知器 35 AEセンサ保持機構 36 制御部 41 被検査物体のモデルであるシリコン製板 42 亀裂 43 振動壁面 1 Excitation section 1a Ring magnet 1b Excitation coil 2 Inspected object holder 2a Upper core 2b Lower core 3 Inspected object 4 Vibration isolation table 5 AE sensor 5a Vibration transmission rod 5b Vibration detector 6 AE sensor holding mechanism 7 control unit 11 Excitation circuit 12 amplifier circuit 13 A-D converter 14 CPU 15 ROM 16 RAM 17 Display means 18 Input means 19 External equipment 20 Interface circuit 21 EEPROM 22 Envelope waveform 23a composite waveform 23b Synthetic waveform 31 Excitation section 31a ring-shaped magnet 31b Excitation coil 32 metal plate 33 Inspected object 34 AE sensor 34a Vibration transmission rod 34b Vibration detector 35 AE sensor holding mechanism 36 Control unit 41 Silicon plate that is the model of the object to be inspected 42 crack 43 Vibration wall

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉村 圭介 兵庫県神戸市須磨区南落合2丁目2−502 −803 (72)発明者 酒井 優 兵庫県神戸市須磨区中落合1丁目1−403 −505 Fターム(参考) 2G047 AB04 BA04 BA05 BC04 BC07 CA02 EA10 GC01 GF11 GG33 GG37    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Keisuke Yoshimura             2-502 Minami-ochiai, Suma-ku, Kobe-shi, Hyogo             −803 (72) Inventor Yu Sakai             1-403 Nakaochiai, Suma-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture             −505 F-term (reference) 2G047 AB04 BA04 BA05 BC04 BC07                       CA02 EA10 GC01 GF11 GG33                       GG37

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 段階的に周波数の変動する振動を伝達し
て被検査物体を励振すると同時に、前記被検査物体の振
動を検出し、 この検出された前記振動から前記被検査物体の固有振動
数を求めるとともに、 この求められた前記被検査物体の固有振動数を、予め知
られている正常固有振動数と比較することにより、前記
被検査物体の良否を判定してなることを特徴とする物体
検査方法。
1. A vibration of a stepped frequency is transmitted to excite an object to be inspected, and at the same time, a vibration of the object to be inspected is detected, and a natural frequency of the object to be inspected is detected from the detected vibration. An object characterized in that the quality of the inspected object is determined by comparing the obtained natural frequency of the inspected object with a known normal natural frequency. Inspection method.
【請求項2】 段階的に周波数の変動する振動を伝達し
て被検査物体を励振する励振手段と、 前記励振時に、前記被検査物体の振動を検出する振動検
出手段と、 この検出された前記振動から、前記被検査物体の固有振
動数を求める固有振動数抽出手段と、 この抽出された前記被検査物体の固有振動数を、予め知
られている正常固有振動数と比較することにより、前記
被検査物体の欠陥の有無を判定する判定手段と、を有す
ることを特徴とする物体検査装置。
2. Exciting means for exciting vibration of an object to be inspected by transmitting vibration whose frequency fluctuates stepwise, vibration detecting means for detecting vibration of the object to be inspected during the excitation, and the detected vibration. By comparing the natural frequency of the extracted object with the natural frequency extracting means for obtaining the natural frequency of the object to be inspected from the vibration, a normal frequency known in advance is used to An object inspection apparatus, comprising: a determination unit that determines whether or not there is a defect in an object to be inspected.
【請求項3】 前記固有振動数及び前記正常固有振動数
として、基本固有振動数のみならず、高次の固有振動数
を用いてなる請求項2記載の物体検査装置。
3. The object inspection apparatus according to claim 2, wherein not only the fundamental natural frequency but also a high-order natural frequency is used as the natural frequency and the normal natural frequency.
【請求項4】 前記振動検出手段として、アコースティ
ック・エミッションセンサを用いてなる請求項2または
3記載の物体検査装置。
4. The object inspection apparatus according to claim 2, wherein an acoustic emission sensor is used as the vibration detecting means.
【請求項5】 前記被検査物体が板状であり、 軸方向が垂直なリング状磁石と、それと同軸状に配置し
た励振コイルとでなる励振部と、 前記被検査物体の基端部を上下に挟持する2個の磁性体
でなる、前記被検査物体の上面側に設けられた下面が水
平な上部コアと、前記被検査物体の下面側に設けられた
上面が水平で、且つ、前記励振部上に水平に載置された
下部コアとでなる被検査物体保持部と、で前記励振手段
が構成されるとともに、 上面が前記下部コアの上面と同一高さの水平面である防
振台の前記上面に、前記被検査物体の他端部を載置する
とともに、前記被検査物体の前記他端部の上面に、前記
振動検出手段の振動検出端を圧接してなる請求項4記載
の物体検査装置。
5. The object to be inspected is plate-shaped, a ring-shaped magnet whose axial direction is vertical, and an excitation unit including an excitation coil arranged coaxially with the magnet, and a base end portion of the object to be inspected vertically. An upper core, which is made up of two magnetic materials sandwiched between the two, and has a horizontal lower surface provided on the upper surface side of the inspected object, and an upper surface provided on the lower surface side of the inspected object is horizontal; Of the object to be inspected consisting of a lower core horizontally placed on the upper part and the excitation means, and the upper surface of the vibration isolation table having a horizontal surface at the same height as the upper surface of the lower core. The object according to claim 4, wherein the other end of the object to be inspected is placed on the upper surface, and the vibration detecting end of the vibration detecting means is pressed against the upper surface of the other end of the object to be inspected. Inspection device.
【請求項6】 軸方向が垂直なリング状磁石と、それと
同軸状に配置した励振コイルとでなる励振部と、 前記同一水平面上に載置された上面が水平面状で、その
上面に前記被検査物体を載置する金属性の被検査物体載
置板と、で前記励振手段が構成されるとともに、 前記被検査物体の頂部表面に、前記振動検出手段の振動
検出端を圧接してなる請求項4記載の物体検査装置。
6. An exciting part including a ring-shaped magnet whose axial direction is vertical and an exciting coil arranged coaxially with the magnet, an upper surface placed on the same horizontal surface is a horizontal surface, and the upper surface is covered with the object to be covered. The excitation means is composed of a metallic inspection object mounting plate on which an inspection object is mounted, and the vibration detecting end of the vibration detecting means is pressed against the top surface of the inspection object. Item 4. The object inspection device according to item 4.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009300142A (en) * 2008-06-11 2009-12-24 Espec Corp Complex environmental test method, failure detection method, failure detection program, and recording medium for recording failure detection program
JPWO2016092869A1 (en) * 2014-12-10 2017-09-28 原子燃料工業株式会社 Method for evaluating the condition of members
JP2020525773A (en) * 2018-03-06 2020-08-27 エルジー・ケム・リミテッド Device for diagnosing battery pack, battery pack including the same, and automobile

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009300142A (en) * 2008-06-11 2009-12-24 Espec Corp Complex environmental test method, failure detection method, failure detection program, and recording medium for recording failure detection program
JPWO2016092869A1 (en) * 2014-12-10 2017-09-28 原子燃料工業株式会社 Method for evaluating the condition of members
JP2020525773A (en) * 2018-03-06 2020-08-27 エルジー・ケム・リミテッド Device for diagnosing battery pack, battery pack including the same, and automobile

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