JP2007271338A - Flaw detection method and device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対象物の探傷を行う技術に関する。 The present invention relates to a technique for flaw detection of an object.
従来、焼結物等の対象物の割れの有無は、作業者が目視で判定していた。しかし、目視で小さな割れを発見することは容易でない。特に、判定の対象物の数が多く対象物に含まれる割れを有する対象物の割合が小さい、すなわち不良品率が低い場合、割れが有る対象物を確実に発見することは困難であった。 Conventionally, an operator visually determines whether or not a target object such as a sintered product is cracked. However, it is not easy to find small cracks visually. In particular, when the number of objects to be judged is large and the ratio of objects having cracks included in the objects is small, that is, when the defective product rate is low, it is difficult to reliably find the objects having cracks.
このような問題を解決する方法として、焼結物等の対象物の割れの有無を音波を用いて判定する技術は公知となっている。例えば、特許文献１および特許文献２に記載の如くである。
特許文献１および特許文献２に記載の品質評価装置は、対象物に所定の周波数の音波を照射（送信）する送波手段と、対象物を透過した透過波または対象物により反射した反射波を受信する受波手段と、該受波手段が受信した透過波または反射波に基づいて対象物の評価を行う制御手段と、を具備するものである。
また、渦流センサを用いて対象物の表層部に渦電流を発生させ、該渦電流の大きさや変化等に基づいて対象物の割れの有無を判定する装置も知られている。
As a method for solving such a problem, a technique for determining the presence or absence of cracks in an object such as a sintered product using sound waves is known. For example, it is as described in Patent Document 1 and
The quality evaluation apparatus described in Patent Document 1 and
An apparatus is also known in which an eddy current sensor is used to generate an eddy current in the surface layer of an object, and the presence or absence of cracks in the object is determined based on the magnitude or change of the eddy current.
しかし、特許文献１および特許文献２に記載の装置は、効果的に音波を対象物に送信し、あるいは効果的に透過波または反射波を対象物から受信するために対象物と送波手段との間、および対象物と受波手段との間を水またはゲル状の媒体（グリース等）で満たす必要がある。そのため、対象物を水槽に浸漬したり対象物の表面にグリースを塗布したりする等の煩雑な作業を行わねばならず、作業時間の短縮や工数の削減という観点からは好ましくない。
However, the devices described in Patent Document 1 and
また、渦流センサを用いた装置は、渦流センサを対象物に沿って走査する必要があり、そのため、対象物の形状によって検出結果にバラツキが生じ、安定した検出結果を得ることができないという問題がある。さらに、渦流センサを用いた装置は一般的に高価であり、製造工程等に広く展開する場合には好ましくない。 In addition, the apparatus using the eddy current sensor needs to scan the eddy current sensor along the object, and therefore, the detection result varies depending on the shape of the object, and a stable detection result cannot be obtained. is there. Furthermore, an apparatus using an eddy current sensor is generally expensive and is not preferable when widely used in manufacturing processes.
上記問題を解決する方法の一つとして、対象物を加振して対象物から発生する音（加振音）を検出することにより、対象物の割れの有無を判定する装置も知られている。例えば、特許文献３に記載の如くである。
しかし、特許文献３に記載の装置は、焼結品のようにある程度の密度のバラツキがある対象物の探傷を行う場合、図４に示す如く対象物の共振周波数（ピーク周波数）が変動してある程度の幅を有する事から、小さい割れ（クラック）に起因する音（図４における太い実線のうち「割れ小」に対応するもの）が対象物の共振音（図４における太い点線で示すものであり、割れが無い対象物が通常発する音）に重複する。
そのため、小さい割れ（クラック）に起因する音と対象物の共振音とをピーク周波数の違いで分離することができず、小さな割れの有無を判定することが困難であるという問題がある。
However, in the apparatus described in
For this reason, there is a problem that it is difficult to determine the presence or absence of small cracks because it is impossible to separate the sound caused by small cracks (cracks) and the resonance sound of the object by the difference in peak frequency.
本発明は以上の如き状況に鑑み、対象物の密度が変動しても対象物の割れの有無を精度良く判定可能な探傷方法および探傷装置を提供するものである。 In view of the above situation, the present invention provides a flaw detection method and a flaw detection apparatus that can accurately determine the presence or absence of cracks in an object even if the density of the object fluctuates.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項１においては、
対象物の密度を算出する密度算出工程と、
前記対象物に打撃を付与する打撃付与工程と、
前記撃付与工程において打撃が付与された対象物が発する音波を検出する打撃音検出工程と、
前記密度算出工程において算出された対象物の密度と、前記打撃音検出工程において検出された音波の周波数特性と、予め設定された対象物の密度と音波の周波数特性との関係と、に基づいて対象物の割れの有無を判定する割れ判定工程と、
を具備するものである。
That is, in claim 1,
A density calculating step for calculating the density of the object;
A striking step for imparting striking to the object;
A hitting sound detection step of detecting a sound wave emitted from an object to which a hit is given in the hitting step;
Based on the density of the object calculated in the density calculation step, the frequency characteristics of the sound wave detected in the hitting sound detection process, and the relationship between the preset density of the object and the frequency characteristic of the sound wave A crack determination step for determining the presence or absence of cracks in the object;
It comprises.
請求項２においては、
前記割れ判定工程において、
前記打撃音検出工程において検出された音波のピーク周波数が、予め設定された対象物の密度と音波の周波数特性との関係から得られる検量線領域よりも低周波側にある場合に前記対象物に割れが有ると判定するものである。
In
In the crack determination step,
When the peak frequency of the sound wave detected in the hitting sound detection step is on the lower frequency side than the calibration curve region obtained from the relationship between the density of the target object set in advance and the frequency characteristics of the sound wave, It is determined that there is a crack.
請求項３においては、
前記密度算出工程は、
前記対象物の重量を測定する重量測定工程と、
前記対象物の厚さを測定する厚さ測定工程と、
予め設定された前記対象物の断面積、前記重量測定工程において測定された対象物の重量、および前記厚さ測定工程において測定された対象物の厚さに基づいて対象物の密度を算出する算出工程と、
を具備するものである。
In
The density calculation step includes
A weight measuring step for measuring the weight of the object;
A thickness measuring step for measuring the thickness of the object;
Calculation for calculating the density of the object based on the preset cross-sectional area of the object, the weight of the object measured in the weight measurement step, and the thickness of the object measured in the thickness measurement step Process,
It comprises.
請求項４においては、
前記割れ判定工程において、
予め設定された対象物の密度と音波の周波数特性との関係を前記対象物の温度に基づいて補正するものである。
In
In the crack determination step,
The relationship between the density of the object set in advance and the frequency characteristic of the sound wave is corrected based on the temperature of the object.
請求項５においては、
対象物の密度を算出する密度算出手段と、
前記対象物に打撃を付与する打撃付与手段と、
前記打撃付与手段により打撃が付与された対象物が発する音波を検出する打撃音検出手段と、
前記密度算出手段により算出された対象物の密度と、前記打撃音検出手段により検出された音波の周波数特性と、予め設定された対象物の密度と音波の周波数特性との関係と、に基づいて対象物の割れの有無を判定する割れ判定手段と、
を具備するものである。
In
Density calculating means for calculating the density of the object;
A striking means for imparting a striking to the object;
A striking sound detecting means for detecting a sound wave emitted from the object to which the striking is imparted by the striking imparting means;
Based on the density of the object calculated by the density calculation means, the frequency characteristic of the sound wave detected by the hitting sound detection means, and the relationship between the density of the object set in advance and the frequency characteristic of the sound wave Crack determination means for determining the presence or absence of cracks in the object;
It comprises.
請求項６においては、
前記割れ判定手段は、
前記打撃音検出手段により検出された音波のピーク周波数が、予め設定された対象物の密度と音波の周波数特性との関係から得られる検量線領域よりも低周波側にある場合に前記対象物に割れが有ると判定するものである。
In claim 6,
The crack determination means is
When the peak frequency of the sound wave detected by the hitting sound detection means is on the lower frequency side than the calibration curve region obtained from the relationship between the density of the target object set in advance and the frequency characteristic of the sound wave, It is determined that there is a crack.
請求項７においては、
前記密度算出手段は、
予め設定された前記対象物の断面積、測定された前記対象物の重量、測定された前記対象物の厚さに基づいて対象物の密度を算出するものである。
In claim 7,
The density calculating means includes
The density of the object is calculated based on the preset cross-sectional area of the object, the measured weight of the object, and the measured thickness of the object.
請求項８においては、
前記割れ判定手段は、
予め設定された対象物の密度と音波の周波数特性との関係を前記対象物の温度に基づいて補正するものである。
In claim 8,
The crack determination means is
The relationship between the density of the object set in advance and the frequency characteristic of the sound wave is corrected based on the temperature of the object.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項１においては、対象物の密度にバラツキがある場合でも、対象物の割れの有無を容易かつ精度良く判定することが可能である。 According to the first aspect, even when the density of the object varies, it is possible to easily and accurately determine whether the object is cracked.
請求項２においては、対象物の割れが微小な場合でも、対象物の割れの有無を精度良く判定することが可能である。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to accurately determine the presence or absence of cracks in the object even when the cracks in the object are minute.
請求項３においては、簡便な方法で対象物の密度を算出することが可能であり、作業性に優れる。
In
請求項４においては、対象物の温度にバラツキがある場合でも、対象物の割れの有無を容易かつ精度良く判定することが可能である。 According to the fourth aspect of the present invention, even when the temperature of the object varies, it is possible to easily and accurately determine whether the object is cracked.
請求項５においては、対象物の密度にバラツキがある場合でも、対象物の割れの有無を容易かつ精度良く判定することが可能である。 According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to easily and accurately determine whether or not there is a crack in the object even when the density of the object varies.
請求項６においては、対象物の割れが微小な場合でも、対象物の割れの有無を精度良く判定することが可能である。 According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to accurately determine the presence or absence of cracks in the object even when the cracks in the object are minute.
請求項７においては、簡便な方法で対象物の密度を算出することが可能であり、作業性に優れる。 According to the seventh aspect, the density of the object can be calculated by a simple method, and the workability is excellent.
請求項８においては、対象物の温度にバラツキがある場合でも、対象物の割れの有無を容易かつ精度良く判定することが可能である。 In claim 8, even when the temperature of the object varies, it is possible to easily and accurately determine whether the object is cracked.
以下では、図１乃至図６を用いて本発明に係る品質評価装置の実施の一形態である探傷装置１の構成について説明する。 Below, the structure of the flaw detection apparatus 1 which is one Embodiment of the quality evaluation apparatus which concerns on this invention using FIG. 1 thru | or FIG. 6 is demonstrated.
探傷装置１は、焼結品１０の探傷、すなわち、焼結品１０の割れの有無の判定を行う装置である。
図１および図３に示す如く、焼結品１０は本発明に係る対象物の実施の一形態であり、例えば無加圧焼結法（雰囲気焼結法）、通電加熱焼結法、放電プラズマ焼結法等の方法を用いて粉末状の材料（主として金属材料）を所定の型に収容して加圧し、所定の形状とした後加熱する、あるいは所定の型に収容して加圧した状態で加熱することにより略円筒形状に成型したものである。
The flaw detection apparatus 1 is an apparatus that performs flaw detection of the
As shown in FIGS. 1 and 3, a
本発明に係る「対象物」は、探傷装置による探傷の対象となるものを広く指すものとする。
なお、本発明に係る探傷装置の対象物は焼結品１０に限定されるものではないが、焼結品等、量産時に対象物の密度の変化が起こり易いものについて探傷を行う場合に特に効果が大きい。
The “object” according to the present invention widely refers to an object to be detected by the flaw detection apparatus.
The object of the flaw detection apparatus according to the present invention is not limited to the
図１および図２に示す如く、探傷装置１は、主として打撃付与装置２、載置台３、打撃音検出装置４、制御装置５等を具備する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the flaw detection apparatus 1 mainly includes an
打撃付与装置２は本発明に係る打撃付与手段の実施の一形態であり、焼結品１０に打撃を付与するものである。
打撃付与装置２は、主として焼結品１０と衝突する部材であるハンマ部材２１、ハンマ部材２１を焼結品１０に向かって衝突させるアクチュエータ等からなる駆動ユニット２２等を具備する。本実施例では、駆動ユニット２２によりハンマ部材２１が側方に突出し、ハンマ部材２１の突出方向に配置された焼結品１０に衝突することにより焼結品１０に打撃が付与される。
なお、本発明に係る打撃付与手段は、本実施例の打撃付与装置２に限定されず、対象物に打撃を付与可能であれば別の構成でも良い。
The
The
In addition, the hit | damage provision means which concerns on this invention is not limited to the hit |
載置台３は焼結品１０を載置する台である。打撃付与装置２は載置台３に載置された焼結品１０に打撃を付与する。
なお、載置台３の上面にはスポンジやゴム等の振動を減衰させることができる部材を敷いておき、その上に焼結品１０を載置することが好ましい。
このようにすることにより、打撃が付与された焼結品１０が発する音波が載置台３に伝播し、後述する打撃音検出装置４による音波の検出の外乱要素となることを防止することが可能である。
また、本実施例の探傷装置１を焼結品１０の製造ラインにおける焼結品１０の搬送経路の中途部に設ける場合には、載置台３に焼結品１０を載置せず、搬送経路上の焼結品１０に直接打撃を付与する場合も想定される。このような場合には、載置台３を省略することも可能である。
The mounting table 3 is a table on which the
In addition, it is preferable to lay a member capable of attenuating vibration such as sponge or rubber on the upper surface of the mounting table 3 and to place the
By doing in this way, it is possible to prevent the sound wave emitted from the
Further, when the flaw detection apparatus 1 of the present embodiment is provided in the middle of the conveyance path of the
打撃音検出装置４は、本発明に係る打撃音検出手段の実施の一形態であり、打撃付与装置２が打撃を付与した焼結品１０が発する音波を検出するものである。
ここで、本出願における「音波」は、人間が聴覚により知覚可能な周波数の音波およびこれよりも高い周波数帯の音波（超音波）を指し、より具体的には周波数が１０ｋＨｚ以上かつ４０ｋＨｚ以下程度の周波数帯の音波を指す。
打撃音検出装置４は、主として所定の周波数帯の音波を検出可能な音響センサ４１と、音響センサ４１が検出した音波の信号を、例えば図４における太い実線および太い破線で示す如き周波数と強度との関係を示すデータに変換するＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）アナライザ４２と、音響センサ４１を所定の位置、例えば焼結品１０とハンマ部材２１とが接触（衝突）する位置の近傍に支持する支持部材４３と、を具備する。
なお、本発明に係る打撃音検出手段は、本実施例の打撃音検出装置４に限定されず、打撃が付与された対象物が発する音波を検出可能であれば別の構成でも良い。
The striking
Here, the “sound wave” in the present application refers to a sound wave of a frequency that humans can perceive by hearing and a sound wave (ultrasonic wave) of a higher frequency band. More specifically, the frequency is about 10 kHz to 40 kHz. The sound wave of the frequency band.
The impact
The hitting sound detection means according to the present invention is not limited to the hitting
制御装置５は、制御部５１、入力部５２、表示部５３等を具備する。
The
制御部５１は、実体的には打撃付与装置２の動作を行うためのプログラム、焼結品１０の密度の算出に係るプログラム、焼結品１０の割れ判定に係るプログラム等を格納する格納手段、これらのプログラム等を展開する展開手段、これらのプログラム等に従って所定の演算を行う演算手段、焼結品１０の割れ判定の結果等を記憶する記憶手段等を具備する。制御部５１は、より具体的にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であっても良く、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であっても良い。
また、制御部５１は専用品でも良いが、市販のパソコンやワークステーション等を用いて達成することも可能である。
The
The
制御部５１は打撃付与装置２の駆動ユニット２２に接続され、打撃付与装置２を動作するための信号を送信することが可能である。
また、制御部５１は打撃音検出装置４の音響センサ４１に接続され、音響センサ４１により検出された所定の周波数帯の音波（打撃音）に係る情報を取得することが可能である。
The
Further, the
制御部５１は、記憶部５１ａ、動作制御部５１ｂ、密度算出部５１ｃ、割れ判定部５１ｄを具備する。
The
記憶部５１ａは焼結品１０の断面積、割れが無い焼結品１０の密度と焼結品１０に打撃を付与したときに発生する音波の周波数特性（図６に示す検量線領域１２等）、探傷結果（割れの有無の判定結果）等の種々のデータを記憶するものである。
本実施例では、制御部５１の記憶手段に上記種々のデータが記憶されることにより、記憶部５１ａとしての機能を果たす。
The
In the present embodiment, the various data is stored in the storage unit of the
動作制御部５１ｂは打撃付与装置２の動作を制御するものである。
本実施例では、制御部５１の格納手段に格納された打撃付与装置２の動作を行うためのプログラムが実行されることにより、動作制御部５１ｂとしての機能を果たす。
The
In the present embodiment, the function as the
密度算出部５１ｃは本発明に係る密度算出手段の実施の一形態であり、焼結品１０の密度を算出するものである。本実施例では、制御部５１の格納手段に格納された焼結品１０の密度の算出に係るプログラム（密度算出プログラム）が実行されることにより、密度算出部５１ｃとしての機能を果たす。
The
密度算出部５１ｃは、（ａ）予め設計値に基づいて算出され、設定値として記憶部５１ａに記憶された焼結品１０の断面積、（ｂ）作業者により測定され、入力部５２を用いて入力された焼結品１０の重量、（ｃ）作業者により測定され、入力部５２を用いて入力された焼結品１０の厚さ、に基づいて焼結品１０の密度を算出する。
The
より具体的には、密度算出部５１ｃは焼結品１０の断面積と焼結品１０の厚さの積を算出してこれを焼結品１０の体積とし、焼結品１０の重量を当該体積で割った値を算出してこれを焼結品１０の密度とする。
ここで、対象物の体積は、対象物の真の体積でも良く、外形寸法から簡易的に算出された対象物の体積でも良い。
また、対象物の密度は、高精度な方法で測定された対象物の密度でも良く、簡便な方法により算出された対象物の体積で対象物の重量を割った値でも良い。
More specifically, the
Here, the volume of the target object may be the true volume of the target object, or may be the volume of the target object that is simply calculated from the external dimensions.
The density of the object may be the density of the object measured by a highly accurate method, or may be a value obtained by dividing the weight of the object by the volume of the object calculated by a simple method.
割れ判定部５１ｄは本発明に係る割れ判定手段の実施の一形態であり、密度算出部５１ｃにより算出された焼結品１０の密度と、打撃音検出装置４により検出された音波の周波数特性と、予め設定されて記憶部５１ａに記憶された割れが無い焼結品１０の密度と音波の周波数特性との関係と、に基づいて焼結品１０の割れの有無を判定するものである。
本実施例では、制御部５１の格納手段に格納された焼結品１０の割れ判定に係るプログラム（割れ判定プログラム）が実行されることにより、割れ判定部５１ｄとしての機能を果たす。
The
In the present embodiment, the function as the
図５に示す如く、Ｘ線観察等の他の手法により割れが無いことが予め判明している焼結品１０・１０・・・の密度と、これらの焼結品１０・１０・・・に打撃を付与したときに発生する音波のピーク周波数とは直線関係を有する。
ここで、「ピーク周波数」は、検出された音波について強度が所定のレベル以上となる周波数を指す。通常、割れの無い対象物のピーク周波数は対象物の共振周波数に略一致する。
As shown in FIG. 5, the density of the
Here, “peak frequency” refers to a frequency at which the intensity of the detected sound wave is equal to or higher than a predetermined level. Usually, the peak frequency of an object without cracks substantially matches the resonance frequency of the object.
図６に示す如く、焼結品１０の密度と焼結品１０に打撃を付与したときに発生する音波のピーク周波数との関係を予め実験により求め、これらの実験結果から検量線１１を算出する。
次に、検量線１１を含み周波数方向に所定の幅を有する検量線領域１２（図６中の二本の点線で挟まれた領域）を設定し、これを記憶部５１ａに記憶する。
検量線領域１２は、割れが無い焼結品１０に打撃を付与したときに発生する音波のピーク周波数の周波数−密度平面上における存在領域を示すものである。
As shown in FIG. 6, the relationship between the density of the
Next, a
The
割れ判定部５１ｄは、密度算出部５１ｃにより算出された焼結品１０の密度と、打撃音検出装置４により検出された音波の周波数特性に基づいて、図６に示す周波数−密度平面上に焼結品１０の音波のピーク周波数をプロットする。
次に、割れ判定部５１ｄは、当該プロットされた焼結品１０の音波のピーク周波数と検量線領域１２とを比較し、検量線領域１２よりも低周波側に焼結品１０から発生する音波のピーク周波数がプロットされた場合には焼結品１０は割れを有すると判定し、検量線領域１２よりも低周波側に焼結品１０から発生する音波のピーク周波数がプロットされない場合には焼結品１０は割れを有さないと判定する。当該割れの判定結果は記憶部５１ａに記憶される。
Based on the density of the
Next, the
図４に示す如く、焼結品１０の周波数特性、すなわち、焼結品１０から発生し、打撃音検出装置４により検出される音波の周波数と強度との関係だけを見た場合、焼結品１０の密度のバラツキを考慮した割れが無い焼結品１０の共振周波数（太い点線）と小さい割れに起因して発生するピーク周波数（太い実線のピークのうち、高周波側のもの）とを分離することが困難である。
しかし、図６に示す如く、焼結品１０のピーク周波数を周波数−密度平面上にプロットすると、割れがある場合には当該ピーク周波数が検量線領域１２から外れた位置にプロットされるので、焼結品１０の割れの有無を容易かつ精度良く判定することが可能である。
As shown in FIG. 4, the frequency characteristics of the
However, as shown in FIG. 6, when the peak frequency of the
なお、検量線領域１２の周波数方向の幅（特に、検量線領域１２の低周波側の境界線１２ａと検量線１１との距離）は対象物の大きさ、形状、材質等に応じて適宜選択することが必要である。
また、一般的には割れが大きくなるほど、焼結品１０から発生する音波の中に、より低周波の成分が含まれることとなる。従って、焼結品１０から発生する音波のピーク周波数が検量線領域１２からどれだけ低周波側にずれているかを見ることにより、割れの大きさを判定することも可能である。
Note that the width in the frequency direction of the calibration curve region 12 (particularly, the distance between the
In general, the larger the crack, the lower the frequency component contained in the sound wave generated from the
さらに、図８に示す如く、同一の焼結品１０の温度を変化させて打撃を付与した場合における当該温度とピーク周波数との間には直線関係が成立することから、焼結品１０の温度に基づいて予め設定された焼結品１０の密度と音波の周波数特性との関係、すなわち図６に示す検量線領域１２を補正することも可能である。
このように焼結品１０の温度で検量線領域１２を補正することにより、焼結品１０の温度にバラツキがある場合でも、焼結品１０の割れの有無を精度良く判定することが可能である。
Further, as shown in FIG. 8, since a linear relationship is established between the temperature and the peak frequency when the impact is applied by changing the temperature of the
By correcting the
入力部５２は、作業者等が探傷装置１の動作や焼結品１０の判定結果に係るデータ等を制御部５１に入力するものである。
入力部５２は専用品でも良いが、市販のキーボードやタッチパネル等を用いて達成することも可能である。
The
The
表示部５３は、入力部５２により入力されたデータや焼結品１０の判定結果等を表示するものである。
表示部５３は専用品でも良いが、市販のモニターや液晶ディスプレイ等を用いて達成することも可能である。
The
The
本実施例の探傷装置１は密度算出部５１ｃおよび割れ判定部５１ｄを一体とする構成としたが、本発明に係る探傷装置はこれに限定されず、密度算出手段と割れ判定手段とが別体でも良い。
また、本実施例の探傷装置１は一種類の焼結品１０について探傷を行う構成としたが、本発明に係る探傷装置はこれに限定されず、複数種類の対象物について探傷を行う構成としても良い。
Although the flaw detection apparatus 1 of the present embodiment has a configuration in which the
Moreover, although the flaw detection apparatus 1 of a present Example was set as the structure which performs a flaw detection about one type of
以下では、図１乃至図７を用いて本発明に係る探傷方法の実施の一形態について説明する。
本実施例の探傷方法は、探傷装置１を用いて焼結品１０の割れの有無を判定する方法である。
Hereinafter, an embodiment of the flaw detection method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The flaw detection method of the present embodiment is a method for determining the presence or absence of cracks in the
図７に示す如く、本発明に係る探傷方法の実施の一形態は、密度算出工程Ｓ１００、打撃付与工程Ｓ２００、打撃音検出工程Ｓ３００、割れ判定工程Ｓ４００を具備する。 As shown in FIG. 7, an embodiment of the flaw detection method according to the present invention includes a density calculation step S100, a hitting application step S200, a hitting sound detection step S300, and a crack determination step S400.
密度算出工程Ｓ１００は焼結品１０の密度を算出する工程である。
密度算出工程Ｓ１００は重量測定工程Ｓ１１０、厚さ測定工程Ｓ１２０、算出工程Ｓ１３０を具備する。
The density calculation step S100 is a step of calculating the density of the
The density calculation step S100 includes a weight measurement step S110, a thickness measurement step S120, and a calculation step S130.
重量測定工程Ｓ１１０は焼結品１０の重量を測定する工程である。
重量測定工程Ｓ１１０において、作業者は市販の重量計等を用いて焼結品１０の重量を測定し、入力部５２を用いて焼結品１０の重量を制御部５１に入力する。制御部５１に入力された焼結品１０の重量は記憶部５１ａに記憶される。
なお、本発明に係る重量測定工程における対象物の重量を測定する方法は特に限定されない。
The weight measurement step S110 is a step of measuring the weight of the
In the weight measurement step S <b> 110, the operator measures the weight of the
In addition, the method to measure the weight of the target object in the weight measurement process which concerns on this invention is not specifically limited.
重量測定工程Ｓ１１０が終了したら厚さ測定工程Ｓ１２０に移行する。 When the weight measurement step S110 is completed, the process proceeds to the thickness measurement step S120.
厚さ測定工程Ｓ１２０は焼結品１０の厚さ（型抜き方向の厚さ）を測定する工程である。
厚さ測定工程Ｓ１２０において、作業者は市販のノギス等を用いて焼結品１０の厚さを測定し、入力部５２を用いて焼結品１０の厚さを制御部５１に入力する。制御部５１に入力された焼結品１０の厚さは記憶部５１ａに記憶される。
なお、本発明に係る厚さ測定工程における対象物の厚さを測定する方法は特に限定されない。
The thickness measurement step S120 is a step of measuring the thickness of the sintered product 10 (thickness in the die cutting direction).
In the thickness measurement step S <b> 120, the operator measures the thickness of the
In addition, the method to measure the thickness of the target object in the thickness measurement process which concerns on this invention is not specifically limited.
厚さ測定工程Ｓ１２０が終了したら算出工程Ｓ１３０に移行する。 When the thickness measurement step S120 is completed, the process proceeds to the calculation step S130.
算出工程Ｓ１３０は、（ａ）予め設定され、記憶部５１ａに記憶された焼結品１０の断面積、（ｂ）重量測定工程Ｓ１１０において測定され、記憶部５１ａに記憶された焼結品１０の重量、および（ｃ）厚さ測定工程Ｓ１２０において測定され、記憶部５１ａに記憶された焼結品１０の厚さ、に基づいて焼結品１０の密度を算出する工程である。
算出工程Ｓ１３０において、密度算出部５１ｃは焼結品１０の断面積と焼結品１０の厚さの積から焼結品１０の体積を算出し、続いて焼結品１０の重量を当該体積で割って焼結品１０の密度を算出する。算出された焼結品１０の密度は記憶部５１ａに記憶される。
The calculation step S130 includes (a) a cross-sectional area of the
In the calculation step S130, the
算出工程Ｓ１３０が終了したら密度算出工程Ｓ１００が終了する。密度算出工程Ｓ１００が終了したら打撃付与工程Ｓ２００に移行する。 When the calculation step S130 ends, the density calculation step S100 ends. When the density calculation step S100 is completed, the process proceeds to the impact imparting step S200.
打撃付与工程Ｓ２００は、焼結品１０に打撃を付与する工程である。
打撃付与工程Ｓ２００において、制御部５１の動作制御部５１ｂは打撃付与装置２の駆動ユニット２２に信号を送信し、駆動ユニット２２は当該信号に基づいてハンマ部材２１を突出して焼結品１０に衝突させる。
The hit imparting step S <b> 200 is a step of giving a hit to the
In the impact imparting step S200, the
打撃付与工程Ｓ２００が終了したら、打撃音検出工程Ｓ３００に移行する。 When the impact applying process S200 is completed, the process proceeds to the impact sound detecting process S300.
打撃音検出工程Ｓ３００は、打撃付与工程Ｓ２００において打撃を付与した焼結品１０が発する音波を検出する工程である。
打撃音検出工程Ｓ３００において、打撃音検出装置４の音響センサ４１は、打撃が付与されることにより焼結品１０が発する音波を検出する。次に、ＦＦＴアナライザ４２は、音響センサ４１が検出した音波に係る信号を取得し、これに基づいて図４の太い実線で示す如き音波の周波数と強度との関係を示すデータに変換する。焼結品１０が発する音波の周波数と強度との関係（を示すデータ）は記憶部５１ａに記憶される。
The striking sound detection step S300 is a step of detecting a sound wave emitted from the
In the striking sound detection step S300, the
打撃音検出工程Ｓ３００が終了したら、割れ判定工程Ｓ４００に移行する。 When the hitting sound detection step S300 ends, the process proceeds to the crack determination step S400.
割れ判定工程Ｓ４００は、（ａ）密度算出工程Ｓ１００において算出され、記憶部５１ａに記憶された焼結品１０の密度と、（ｂ）打撃音検出工程Ｓ３００において検出され、記憶部５１ａに記憶された音波の周波数特性（音波の周波数と強度との関係）と、（ｃ）予め設定され、記憶部５１ａに記憶された割れが無い焼結品１０の密度と音波の周波数特性との関係（検量線領域１２）と、に基づいて、焼結品１０の割れの有無を判定する工程である。
In the crack determination step S400, (a) the density of the
割れ判定工程Ｓ４００において、割れ判定部５１ｄは、（ａ）密度算出工程Ｓ１００において算出され、記憶部５１ａに記憶された焼結品１０の密度と、（ｂ）打撃音検出工程Ｓ３００において検出され、記憶部５１ａに記憶された音波の周波数特性（音波の周波数と強度との関係）と、に基づいて、図６に示す周波数−密度平面上に焼結品１０の音波のピーク周波数をプロットする。
次に、割れ判定部５１ｄは、当該プロットされた焼結品１０の音波のピーク周波数と検量線領域１２とを比較し、検量線領域１２よりも低周波側に焼結品１０から発生する音波のピーク周波数がプロットされた場合には焼結品１０は割れを有すると判定し、検量線領域１２よりも低周波側に焼結品１０から発生する音波のピーク周波数がプロットされない場合には焼結品１０は割れを有さないと判定する。
In the crack determination step S400, the
Next, the
割れ判定工程Ｓ４００が終了したら、本実施例の探傷方法は終了する。 When the crack determination step S400 is finished, the flaw detection method of this embodiment is finished.
なお、本実施例では密度算出工程Ｓ１００→打撃付与工程Ｓ２００→打撃音検出工程Ｓ３００→割れ判定工程Ｓ４００の順に移行する構成としたが、本発明に係る探傷方法はこれに限定されず、打撃付与工程→打撃音検出工程→密度算出工程→割れ判定工程の順に移行する構成としても良い。 In this embodiment, the density calculation step S100 → the impact applying step S200 → the impact sound detecting step S300 → the crack determining step S400 is configured in this order. However, the flaw detection method according to the present invention is not limited to this, and the impact is applied. It is good also as a structure which transfers in order of a process-> impact sound detection process-> density calculation process-> crack determination process.
本発明に係る探傷方法の実施の一形態は、焼結品１０の一箇所に一回の打撃を付与する場合だけでなく、一箇所に複数回の打撃を付与する場合や、異なる複数の箇所に一回または複数回の打撃を付与する場合も含まれる。
One embodiment of the flaw detection method according to the present invention is not only a case where a single blow is given to one place of the
本発明に係る探傷方法の実施の一形態は、焼結品１０の一箇所に複数回の打撃を付与し、それぞれの打撃に係る音波のピーク周波数の平均値を当該打撃付与位置のピーク周波数とすることにより、音波のピーク周波数の精度を向上させることが可能である。
In one embodiment of the flaw detection method according to the present invention, a plurality of hits are given to one place of the
以上の如く、本発明に係る探傷方法の実施の一形態は、
焼結品１０の密度を算出する密度算出工程Ｓ１００と、
焼結品１０に打撃を付与する打撃付与工程Ｓ２００と、
打撃付与工程Ｓ２００において打撃が付与された焼結品１０が発する音波を検出する打撃音検出工程Ｓ３００と、
密度算出工程Ｓ１００において算出された焼結品１０の密度と、打撃音検出工程Ｓ３００において検出された音波の周波数特性（音波の周波数と強度との関係）と、予め設定された焼結品１０の密度と音波の周波数特性との関係（本実施例の場合、検量線領域１２）と、に基づいて、焼結品１０の割れの有無を判定する割れ判定工程Ｓ４００と、
を具備するものである。
このように構成することにより、焼結品１０の密度にバラツキがある場合でも、焼結品１０の割れの有無を容易かつ精度良く判定することが可能である。
As described above, one embodiment of the flaw detection method according to the present invention is as follows.
A density calculation step S100 for calculating the density of the
A striking step S200 for imparting striking to the
A striking sound detection step S300 for detecting sound waves emitted from the
The density of the
It comprises.
By comprising in this way, even when the density of the
また、本発明に係る探傷方法の実施の一形態は、
割れ判定工程Ｓ４００において、
打撃付与工程Ｓ２００において検出された音波のピーク周波数が、予め設定された焼結品１０の密度と音波の周波数特性との関係から得られる検量線領域１２よりも低周波側にある場合に焼結品１０に割れが有ると判定するものである。
このように構成することにより、焼結品１０の割れが微小な場合でも、焼結品１０の割れの有無を精度良く判定することが可能である。
An embodiment of the flaw detection method according to the present invention is as follows.
In the crack determination step S400,
Sintering is performed when the peak frequency of the sound wave detected in the impact imparting step S200 is on the lower frequency side than the
By comprising in this way, even if the crack of the
また、本発明に係る探傷方法の実施の一形態における密度算出工程Ｓ１００は、
焼結品１０の重量を測定する重量測定工程Ｓ１１０と、
焼結品１０の厚さを測定する厚さ測定工程Ｓ１２０と、
予め設定された焼結品１０の断面積、重量測定工程Ｓ１１０において測定された焼結品１０の重量、および厚さ測定工程Ｓ１２０において測定された焼結品１０の厚さに基づいて焼結品１０の密度を算出する算出工程Ｓ１３０と、
を具備するものである。
このように構成することにより、簡便な方法で焼結品１０の密度を算出することが可能であり、作業性に優れる。より具体的には、作業時間の短縮、労力の軽減に寄与する。
Further, the density calculation step S100 in the embodiment of the flaw detection method according to the present invention includes:
A weight measuring step S110 for measuring the weight of the
A thickness measuring step S120 for measuring the thickness of the
A sintered product based on a preset cross-sectional area of the
It comprises.
By comprising in this way, it is possible to calculate the density of the
また、本発明に係る探傷方法の実施の一形態は、
割れ判定工程Ｓ４００において、予め設定された焼結品１０の密度と音波の周波数特性との関係（本実施例の場合、検量線領域１２）を焼結品１０の温度に基づいて補正するものである。
このように構成することにより、焼結品１０の温度にバラツキがある場合でも、焼結品１０の割れの有無を容易かつ精度良く判定することが可能である。
An embodiment of the flaw detection method according to the present invention is as follows:
In the crack determination step S400, the relationship between the preset density of the
By comprising in this way, even when the temperature of the
また、本発明に係る探傷装置の実施の一形態である探傷装置１は、
焼結品１０の密度を算出する密度算出部５１ｃと、
焼結品１０に打撃を付与する打撃付与装置２と、
打撃付与装置２により打撃が付与された焼結品１０が発する音波を検出する打撃音検出装置４と、
密度算出部５１ｃにより算出された焼結品１０の密度と、打撃音検出装置４により検出された音波の周波数特性（音波の周波数と強度との関係）と、予め設定された焼結品１０の密度と音波の周波数特性との関係（本実施例の場合、検量線領域１２）と、に基づいて焼結品１０の割れの有無を判定する割れ判定部５１ｄと、
を具備するものである。
このように構成することにより、焼結品１０の密度にバラツキがある場合でも、焼結品１０の割れの有無を容易かつ精度良く判定することが可能である。
Moreover, the flaw detection apparatus 1 which is one embodiment of the flaw detection apparatus according to the present invention includes:
A
An
A striking
The density of the
It comprises.
By comprising in this way, even when the density of the
また、探傷装置１の割れ判定部５１ｄは、
打撃音検出装置４により検出された音波のピーク周波数が、予め設定された焼結品１０の密度と音波の周波数特性との関係から得られる検量線領域１２よりも低周波側にある場合に焼結品１に割れが有ると判定するものである。
このように構成することにより、焼結品１０の割れが微小な場合でも、焼結品１０の割れの有無を精度良く判定することが可能である。
The
When the peak frequency of the sound wave detected by the impact
By comprising in this way, even if the crack of the
また、探傷装置１の密度算出部５１ｃは、
予め設定された焼結品１０の断面積、測定された焼結品１０の重量、測定された焼結品１０の厚さに基づいて焼結品１０の密度を算出するものである。
このように構成することにより、簡便な方法で焼結品１０の密度を算出することが可能であり、作業性に優れる。より具体的には、作業時間の短縮、労力の軽減に寄与する。
The
The density of the
By comprising in this way, it is possible to calculate the density of the
また、探傷装置１の割れ判定部５１ｄは、
予め設定された焼結品１０の密度と音波の周波数特性との関係（本実施例の場合、検量線領域１２）を焼結品１０の温度に基づいて補正するものである。
このように構成することにより、焼結品１０の温度にバラツキがある場合でも、焼結品１０の割れの有無を容易かつ精度良く判定することが可能である。
The
The preset relationship between the density of the
By comprising in this way, even when the temperature of the
１ 探傷装置
２ 打撃付与装置（打撃付与手段）
４ 打撃音検出装置（打撃音検出手段）
１０ 焼結品（対象物）
５１ｃ 密度算出部（密度算出手段）
５１ｄ 割れ判定部（割れ判定手段）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
4 Impact sound detection device (impact sound detection means)
10 Sintered product (object)
51c Density calculation part (density calculation means)
51d Crack judgment part (crack judgment means)
Claims (8)
前記対象物に打撃を付与する打撃付与工程と、
前記撃付与工程において打撃が付与された対象物が発する音波を検出する打撃音検出工程と、
前記密度算出工程において算出された対象物の密度と、前記打撃音検出工程において検出された音波の周波数特性と、予め設定された対象物の密度と音波の周波数特性との関係と、に基づいて対象物の割れの有無を判定する割れ判定工程と、
を具備することを特徴とする探傷方法。 A density calculating step for calculating the density of the object;
A striking step for imparting striking to the object;
A hitting sound detection step of detecting a sound wave emitted from an object to which a hit is given in the hitting step;
Based on the density of the object calculated in the density calculation step, the frequency characteristics of the sound wave detected in the hitting sound detection process, and the relationship between the preset density of the object and the frequency characteristic of the sound wave A crack determination step for determining the presence or absence of cracks in the object;
A flaw detection method comprising:
前記打撃音検出工程において検出された音波のピーク周波数が、予め設定された対象物の密度と音波の周波数特性との関係から得られる検量線領域よりも低周波側にある場合に前記対象物に割れが有ると判定することを特徴とする請求項１に記載の探傷方法。 In the crack determination step,
When the peak frequency of the sound wave detected in the hitting sound detection step is on the lower frequency side than the calibration curve region obtained from the relationship between the density of the target object set in advance and the frequency characteristics of the sound wave, The flaw detection method according to claim 1, wherein it is determined that there is a crack.
前記対象物の重量を測定する重量測定工程と、
前記対象物の厚さを測定する厚さ測定工程と、
予め設定された前記対象物の断面積、前記重量測定工程において測定された対象物の重量、および前記厚さ測定工程において測定された対象物の厚さに基づいて対象物の密度を算出する算出工程と、
を具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の探傷方法。 The density calculation step includes
A weight measuring step for measuring the weight of the object;
A thickness measuring step for measuring the thickness of the object;
Calculation for calculating the density of the object based on the preset cross-sectional area of the object, the weight of the object measured in the weight measurement step, and the thickness of the object measured in the thickness measurement step Process,
The flaw detection method according to claim 1, further comprising:
予め設定された対象物の密度と音波の周波数特性との関係を前記対象物の温度に基づいて補正することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の探傷方法。 In the crack determination step,
The flaw detection method according to any one of claims 1 to 3, wherein a relationship between a preset density of an object and a frequency characteristic of a sound wave is corrected based on a temperature of the object. .
前記対象物に打撃を付与する打撃付与手段と、
前記打撃付与手段により打撃が付与された対象物が発する音波を検出する打撃音検出手段と、
前記密度算出手段により算出された対象物の密度と、前記打撃音検出手段により検出された音波の周波数特性と、予め設定された対象物の密度と音波の周波数特性との関係と、に基づいて対象物の割れの有無を判定する割れ判定手段と、
を具備することを特徴とする探傷装置。 Density calculating means for calculating the density of the object;
A striking means for imparting a striking to the object;
A striking sound detecting means for detecting a sound wave emitted from the object to which the striking is imparted by the striking imparting means;
Based on the density of the object calculated by the density calculation means, the frequency characteristic of the sound wave detected by the hitting sound detection means, and the relationship between the density of the object set in advance and the frequency characteristic of the sound wave Crack determination means for determining the presence or absence of cracks in the object;
A flaw detection apparatus comprising:
前記打撃音検出手段により検出された音波のピーク周波数が、予め設定された対象物の密度と音波の周波数特性との関係から得られる検量線領域よりも低周波側にある場合に前記対象物に割れが有ると判定することを特徴とする請求項５に記載の探傷装置。 The crack determination means is
When the peak frequency of the sound wave detected by the hitting sound detection means is on the lower frequency side than the calibration curve region obtained from the relationship between the density of the target object set in advance and the frequency characteristic of the sound wave, The flaw detection apparatus according to claim 5, wherein it is determined that there is a crack.
予め設定された前記対象物の断面積、測定された前記対象物の重量、測定された前記対象物の厚さに基づいて対象物の密度を算出することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の探傷装置。 The density calculating means includes
6. The density of an object is calculated based on a preset cross-sectional area of the object, a measured weight of the object, and a measured thickness of the object. 6. The flaw detection apparatus according to 6.
予め設定された対象物の密度と音波の周波数特性との関係を前記対象物の温度に基づいて補正することを特徴とする請求項５から請求項７までのいずれか一項に記載の探傷装置。 The crack determination means is
The flaw detection apparatus according to any one of claims 5 to 7, wherein a relationship between a preset density of the object and a frequency characteristic of the sound wave is corrected based on a temperature of the object. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006094724A JP2007271338A (en) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | Flaw detection method and device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2006094724A JP2007271338A (en) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | Flaw detection method and device |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2007271338A true JP2007271338A (en) | 2007-10-18 |
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| JP (1) | JP2007271338A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2006
- 2006-03-30 JP JP2006094724A patent/JP2007271338A/en active Pending
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