JP2015094642A

JP2015094642A - 探傷装置

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Publication number: JP2015094642A
Application number: JP2013233550A
Authority: JP
Inventors: 松本　謙二; Kenji Matsumoto; 謙二松本
Original assignee: Marktec Corp
Current assignee: Marktec Corp
Priority date: 2013-11-11
Filing date: 2013-11-11
Publication date: 2015-05-18

Abstract

【課題】打痕などの緩やかな凹凸や微細な変形などの傷部の検出が可能であるとともに、傷部の検出精度を向上させた探傷装置を提供する。【解決手段】被検査体６０に光を照射する偏光フィルタ２１を有する照明装置２０と、被検査体６０の表面６１を撮像する偏光フィルタ３１を有する撮像装置３０と、撮像装置３０によって撮像された画像から被検査体６０の表面６１の傷部を検出する検出装置４０とを備える探傷装置１０において、照明装置２０の照射方向とは異なる方向から検査体６０に光を照射する、少なくとも１つ以上の斜光照明装置５１，５３，５５，５７を備え、斜光照明装置５１，５３，５５，５７は、それぞれ光を照射するものであって、１つの斜光照明装置５１，５３，５５，５７の光の照射毎に連動して撮像装置３０が順次撮像する。【選択図】図１

Description

本発明は、被検査体に光を照射する偏光フィルタを有する照明装置と、前記被検査体の表面を撮像する偏光フィルタを有する撮像装置と、前記撮像装置によって撮像された画像から前記被検査体の表面の傷部を検出する検出装置とを備える探傷装置に関する。

従来、被検査体の表面の探傷検査は、非破壊検査方法の一種である、浸透探傷試験や磁粉探傷試験などによって行われている。浸透探傷試験は、浸透液を被検査体の表面に塗布して表面に開口している割れやピンホールなどの微細な欠陥にこの浸透液を浸透させ、表面に付着している余剰浸透液を除去し、現像剤粉末を表面に塗布して欠陥に浸透している浸透液を毛細管現象により表面に吸い出し、この吸い上げられた浸透液を観察することで欠陥を検査する試験である。磁粉探傷試験は、被検査体に磁場を印加するなどして被検査体を磁化するとともに、被検査体の表面に磁粉または磁粉を含有する磁粉溶液を塗布する。被検査体の表面の傷部には磁束が集中するため、この磁束に磁粉が引き寄せられて磁粉の指示模様が形成され、この磁粉模様を観測することで欠陥を検査する試験である。これら浸透探傷試験や磁粉探傷試験などにおいて、被検査体の表面をカメラで撮像し、撮像された画像データを画像処理することによって傷部を検出する自動装置化が進行している。

このような浸透探傷試験や磁粉探傷試験などの探傷装置は、例えば、特許文献１や特許文献２に記載されているように、被検査体に光を照射する照明装置と、この被検査体の表面を撮像する撮像装置と、この撮像装置によって撮像された画像から被検査体の表面の傷部を検出する検出装置などから構成される。そして、この探傷装置の照明装置と撮像装置とに偏光フィルタを備えることで、被検査体の金属光沢などによる照明装置の光の正反射を防止し、ハレーションの発生を抑制して傷部を明確に検出することを可能としている。

特開平１１−１０８７５９号公報特開２００５−３５１９１０号公報

しかし、このような浸透探傷試験や磁粉探傷試験などの探傷装置では、打痕などの緩やかな凹凸や微細な変形などの傷部は検出することができず、これらの検査はいまだに検査員の目視検査によって行っており、検査時間が多くかかるという問題がある。また、検査面が一様な平面でない被検査体においては、傷部を明確に撮像することができない場合があり、傷部の検出精度が低下するという問題がある。そこでこの発明は、打痕などの緩やかな凹凸や微細な変形などの傷部の検出が可能であるとともに、傷部の検出精度を向上させた探傷装置を提供することにある。

このため請求項１に記載の発明は、
被検査体に光を照射する偏光フィルタを有する照明装置と、
前記被検査体の表面を撮像する偏光フィルタを有する撮像装置と、
前記撮像装置によって撮像された画像から前記被検査体の表面の傷部を検出する検出装置とを備える探傷装置において、
前記照明装置の照射方向とは異なる方向から前記検査体に光を照射する、少なくとも１つ以上の斜光照明装置を備え、
前記斜光照明装置は、それぞれ光を照射するものであって、１つの該斜光照明装置の光の照射毎に連動して前記撮像装置が順次撮像することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の探傷装置において、
前記照明装置の照射方向と、前記斜光照明装置の照射方向とのなす角度が、６０°以上９０°未満であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の探傷装置において、
前記斜光照明装置の光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の探傷装置において、
前記斜光照明装置は、偏光フィルタを備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の探傷装置において、
前記斜光照明装置は、前記被検査体に対して回動可能であることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の探傷装置において、
前記被検査体を載置するとともに、該被検査体を回動可能とする載置装置を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、被検査体に光を照射する偏光フィルタを有する照明装置と、前記被検査体の表面を撮像する偏光フィルタを有する撮像装置と、前記撮像装置によって撮像された画像から前記被検査体の表面の傷部を検出する検出装置とを備える探傷装置において、前記照明装置の照射方向とは異なる方向から前記検査体に光を照射する、少なくとも１つ以上の斜光照明装置を備え、前記斜光照明装置は、それぞれ光を照射するものであって、１つの該斜光照明装置の光の照射毎に連動して前記撮像装置が順次撮像する。

このため、打痕などの緩やかな凹凸や微細な変形などの傷部の撮像が可能となり、これらの傷部を安定して検出できるので、傷部の検出精度が向上し、被検査体の生産性が向上する。また、検査面が一様な平面でない被検査体の検査も可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、前記照明装置の照射方向と、前記斜光照明装置の照射方向とのなす角度が、６０°以上９０°未満であるので、より明確に傷部の撮像が可能となり、傷部を安定して検出できるので、傷部の検出精度が向上し、被検査体の生産性が向上する。

請求項３に記載の発明によれば、前記斜光照明装置の光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）であるので、光源の寿命延命を図ることができるとともに、斜光照明装置による電気の消費量を低減できる。さらに、斜光照明装置の光の照射の応答性が速く、その制御が容易に行えるので、傷部の検出速度が向上し、被検査体の生産性が向上する。

請求項４に記載の発明によれば、前記斜光照明装置は、偏光フィルタを備えるので、斜光照明装置の光の正反射を防止することができ、ハレーションがない画像を撮像することが可能となり、傷部の検出精度が向上し、被検査体の生産性が向上する。

請求項５に記載の発明によれば、前記斜光照明装置は、前記被検査体に対して回動可能であるので、斜光照明装置の部品点数を少なくすることが可能となり、探傷装置のメンテナンス性や生産性が向上する。また、斜光照明装置の光を所望の方向から照射した画像を容易に撮像することができ、傷部の検出精度が向上し、被検査体の生産性が向上する。

請求項６に記載の発明によれば、前記被検査体を載置するとともに、該被検査体を回動可能とする載置装置を備えるので、斜光照明装置の部品点数を少なくすることが可能となり、探傷装置のメンテナンス性や生産性が向上する。また、斜光照明装置の光を所望の方向から照射した画像を容易に撮像することができ、傷部の検出精度が向上し、被検査体の生産性が向上する。

本発明の一例を示す探傷装置の側面図である。図１における斜視図である。検出装置の構成ブロック図である。斜光照明装置の配設位置を説明するための平面図である。被検査体の一例を示す拡大断面図である。検査工程の一例を説明するための平面図である。被検査体の別の一例を示す拡大断面図である。本発明の別の一例を示す探傷装置の側面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について詳述する。図１は本発明の一例を示す探傷装置の側面図、図２は図１における斜視図、図３は検出装置の構成ブロック図、図４は斜光照明装置の配設位置を説明するための平面図、図５は被検査体の一例を示す拡大断面図、図６は検査工程の一例を説明するための平面図、図７は、被検査体の別の一例を示す拡大断面図、図８は本発明の別の一例を示す探傷装置の側面図である。なお、図１、図２および図８における白抜きの矢印は、コンベアによる被検査体の搬送方向を示し、図６における矢印は、斜光照明装置の光の照射を示す。また、この明細書において、「前」とは被検査体の搬送方向を、「左右」とはそれぞれ、搬送方向に向かって左右を、「上」とは被検査体の上を意味するものとする。

本発明の探傷装置１０は、図１〜図４に示すように、照明装置２０と、撮像装置３０と、検出装置４０と、斜光照明装置ユニット５０と、コンベア８０などから構成される。

照明装置２０は、被検査体６０に直上から光を照射し、撮像装置３０によって被検査体６０の表面６１を撮像可能とする。なお、照明装置２０は、被検査体６０に光を照射し、撮像装置３０が被検査体６０の表面６１を撮像可能となるものであればよく、照明装置２０による光の照射方向は、被検査体６０の直上からに限定されるものではない。また、照明装置２０の光源には、白熱電球、蛍光灯、放電灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いることができ、この光源の種類や形状は特に限定されるものではない。また、照明装置２０が照射する光の強さは、特に限定されるものではなく、被検査体６０の形状や後述する斜光照明装置の配設位置や光の強さなどに応じて適宜設定するものである。また、照明装置２０を複数備える構成としてもよく、異なる光源の照明装置を複数備えることで照射する光の種類を適宜選択できる構成としてもよい。例えば、浸透探傷試験による被検査体６０の表面６１の検査においては可視光線（白色光）を照射し、蛍光磁粉を用いた磁粉探傷試験による被検査体６０の表面６１の検査においては紫外線を照射可能とする構成としてもよい。

撮像装置３０は、被検査体６０の表面６１を直上から撮像するものである。なお、撮像装置３０は、被検査体６０の表面６１を撮像可能であればよく、撮像装置３０の撮像方向は、直上からに限定されるものではない。また、撮像装置３０としては、エリアカメラまたはラインカメラを用いることができ、特に限定されるものではない。例えば、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）カメラによって、被検査体６０の表面６１を画像データとして撮像する。

照明装置２０および撮像装置３０は、それぞれ偏光フィルタ２１，３１を備える。偏光フィルタ２１，３１は、表面６１が平滑な被検査体６０、例えば、光沢を有する金属板などの検査において、照明装置２０の光の被検査体６０の表面６１での正反射を防止するものである。つまり、撮像装置３０は、偏光フィルタ２１，３１によってハレーションがない画像を撮像することが可能となる。したがって、ハレーションによって傷部が撮像されないことがなく、後述する傷部の検出において、検出精度が向上し、被検査体の生産性が向上がする。

なお、照明装置２０および撮像装置３０は、必ずしもそれぞれ偏光フィルタ２１、３１を備える必要はない。しかし、上述の理由から、偏光フィルタ２１、３１を備える構成とすることが望ましい。また、撮像装置３０は、紫外線バンドパスフィルタを備える構成であってもよい。蛍光磁粉を用いた磁粉探傷試験による被検査体６０の表面６１の検査においては、撮像装置３０は、傷部とは異なる異物等による不必要な蛍光磁粉の発光の撮像を防止することができ、傷部の検出精度が向上し、被検査体の生産性が向上がする。

検出装置４０は、撮像装置３０によって撮像された画像から被検査体６０の表面６１の傷部を検出するものである。検出装置４０は、図３に示すように、制御部４１、記憶部４２、表示部４３、操作部４４、入力部４５などを備える。制御部４１には、記憶部４２、表示部４３、操作部４４、入力部４５などが接続されており、各要素は、制御部４１の制御下で動作する。

撮像装置３０によって撮像された画像データは、入力部４５から入力され、記憶部４２に格納される。制御部４１には、画像処理プログラムを格納する。表示部４３は、撮像装置３０によって撮像された画像データや傷部の検出結果などを表示する。操作部４４により、画像処理の各種設定などを入力する。

検出装置４０は、撮像装置３０によって撮像された画像データに基き、公知の画像処理方法によって、被検査体６０の表面６１の傷部を検出する。例えば、予め撮像された傷部を有さない検査基準体の画像データと、撮像装置３０によって撮像された被検査体の画像データとを、公知の技術で微分演算した後、差分処理することで傷部を検出する。

なお、検出装置４０は、撮像装置３０によって撮像された画像から被検査体６０の表面６１の傷部を検出することができればよく、上述の構成に限定されるものではなく、画像処理による傷部の検出方法も特に限定されるものではない。

斜光照明装置ユニット５０は、照明装置２０の照射方向とは異なる方向から被検査体６０に光を照射するものであり、４つの斜光照明装置５１，５３，５５，５７から構成される。斜光照明装置５１，５３，５５，５７は、図４に示すように、被検査体６０を中心とし、周方向に略等間隔に配設されている。

斜光照明装置５１は、被検査体６０に前方の斜め上方から光を照射する。斜光照明装置５３は、被検査体６０に右方の斜め上方から光を照射する。斜光照明装置５５は、被検査体６０に後方の斜め上方から光を照射する。斜光照明装置５７は、被検査体６０に左方の斜め上方から光を照射する。なお、斜光照明装置ユニット５０は、照明装置２０の照射方向とは異なる方向から被検査体６０に光を照射するものであればよく、少なくとも１つ以上の斜光照明装置から構成されればよい。

ここで、図１および図２において、直線Ｌ１は、照明装置２０の中心を通り、照明装置２０の光の照射方向と平行な直線である。また、直線Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５は、それぞれ斜光照明装置５１，５３，５５，５７の光の中心を通り、それぞれ斜光照明装置５１，５３，５５，５７の光の照射方向と平行な直線である。つまり、直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５は、それぞれ、照明装置２０、斜光照明装置５１，５３，５５，５７の光の照射方向を示す。

点Ｏ１は、直線Ｌ１と被検査体６０の表面６１との交点である。直線Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５は、点Ｏ１を通る。直線Ｌ１と各直線Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５とのなす角度は、それぞれ角度θ１，θ２，θ３，θ４である。つまり、角度θ１，θ２，θ３，θ４は、照明装置２０の光の照射方向と各斜光照明装置５１，５３，５５，５７の光の照射方向とのなす角度を示す。ここで、角度θ１，θ２，θ３，θ４は、同一もしくは異なる角度であってもよく、被検査体の形状、材質、検査面の状態（表面粗さや色など）によって、適宜設定するものである。

なお、直線Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５は、必ずしも点Ｏ１を通る必要はない。斜光照明装置５１，５３，５５，５７の光はある程度の幅を有するため、斜光照明装置５１，５３，５５，５７の光が、被検査体６０の表面６１に照射される構成であれば、特に限定されるものではない。

角度θ１，θ２，θ３，θ４は、６０°以上９０°未満であることが望ましく、後述する打痕などの緩やかな凹凸や微細な変形などの傷部の撮像がより明確に行えるため、傷部の検出において、傷部を安定して検出でき、検出精度が向上し、被検査体の生産性が向上がする。なお、角度θ１，θ２，θ３，θ４が６０°未満である場合、斜光照明装置５１，５３，５５，５７による光の照射と、照明装置２０による光の照射との差異が少なくなり、打痕などの緩やかな凹凸や微細な変形などの傷部の撮像が困難となり、傷部の検出精度が低下してしまう。

斜光照明装置５１，５３，５５，５７の光源には、白熱電球、蛍光灯、放電灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いることができ、この光源の種類や形状は特に限定されるものではない。なお、斜光照明装置５１，５３，５５，５７の光源には、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることが望ましい。光源の寿命延命を図ることができるとともに、斜光照明装置５１，５３，５５，５７による電気の消費量を低減できる。また、斜光照明装置５１，５３，５５，５７の光の照射の応答性が速く、その制御が容易に行えるので、傷部の検出速度が向上し、被検査体の生産性が向上する。また、斜光照明装置５１，５３，５５，５７が照射する光の強さは、特に限定されるものではなく、斜光照明装置５１，５３，５５，５７の配設位置や被検査体６０の形状や照明装置２０の光の強さなどに応じて適宜設定するものである。また、斜光照明装置ユニット５０は、異なる光源の斜光照明装置を複数備える構成としてもよく、それぞれの斜光照明装置が照射する光の種類を適宜選択できる構成としてもよい。

斜光照明装置５１，５３，５５，５７は、それぞれ偏光フィルタ５２，５４，５６，５８を備える。偏光フィルタ５２，５４，５６，５８は、表面６１が平滑な被検査体６０、例えば、光沢を有する金属板などの検査において、斜光照明装置５１，５３，５５，５７の光の被検査体６０の表面６１での正反射を防止するものである。つまり、撮像装置３０は、偏光フィルタ５２，５４，５６，５８によってハレーションがない画像を撮像することが可能となる。したがって、ハレーションによって傷部が撮像されないことがなく、後述する傷部の検出において、検出精度が向上し、被検査体の生産性が向上がする。

コンベア８０は、不図示の搬送ローラにより駆動するものであり、載置された被検査体６０を搬送する。図１、図２および図４において、被検査体６０は、コンベア８０によって右側から左側へと搬送される。なお、コンベア８０は、被検査体６０を搬送することが可能であればよく、その構成は特に限定されるものではない。また、被検査体６０を所定の位置まで搬送するために、位置検出センサーを備える構成であってもよい。

次に、図１〜図４を参照しつつ、被検査体６０の表面６１の傷部の検査方法について詳述する。被検査体６０は、平板状であり、表面６１を検査面とする。また、被検査体６０は、図３および図４に示すように、表面６１に打痕７０が存在する。図４中の破線７１は、打痕７０の輪郭である端部を示す。図５は打痕７０の周辺の被検査体６０の断面図である。打痕７０は、緩やかな凹形状であって、その凹みは微細である。

被検査体６０は、コンベア８０に載置され、照明装置２０および撮像装置３０の直下まで搬送される。照明装置２０は点灯した状態である。被検査体６０は、コンベア８０によって照明装置２０の直下に搬送されることで、照明装置２０によって直上から光が照射される。

このとき、被検査体６０の打痕７０は、緩やかな凹形状であって、その凹みは微細であるので、被検査体６０の直上からは、輪郭である端部７１を明確に認識することはできない。つまり、撮像装置３０によって、被検査体６０の表面６１を直上から撮像しても、輪郭である端部７１を明確に撮像することができない。

上述の状態において、斜光照明装置５１を点灯し、被検査体６０の表面６１に斜光照明装置５１の光を照射する。この斜光照明装置５１の光の照射と略同時に、撮像装置３０によって被検査体６０の表面６１を画像データｄ１として撮像する。この画像データｄ１は、検出装置４０の記憶部４２に格納される。

この撮像の際、被検査体６０の表面６１には、斜光照明装置５１によって、前方の斜め上方から光が照射されている。ここで、打痕７０の凹みによって、打痕７０の輪郭である端部７１の近傍であって、前側部７２には斜光照明装置５１の光が照射されないため、図６（ａ）に示すように、前側部７２が周囲より暗い状態となる。つまり、画像データｄ１において、打痕７０の輪郭である端部７１の前側部７２は、周囲より暗い状態である。

次いで、斜光照明装置５１を消灯した後、斜光照明装置５３を点灯し、被検査体６０の表面６１に斜光照明装置５３の光を照射する。この斜光照明装置５３の光の照射と略同時に、撮像装置３０によって被検査体６０の表面６１を画像データｄ２として撮像する。この画像データｄ２は、検出装置４０の記憶部４２に格納される。

この撮像の際、被検査体６０の表面６１には、斜光照明装置５３によって、右方の斜め上方から光が照射されている。ここで、打痕７０の凹みによって、打痕７０の輪郭である端部７１の近傍であって、右側部７３には斜光照明装置５３の光が照射されないため、図６（ｂ）に示すように、右側部７３が周囲より暗い状態となる。つまり、画像データｄ２において、打痕７０の輪郭である端部７１の右側部７３は、周囲より暗い状態である。

次いで、斜光照明装置５３を消灯した後、斜光照明装置５５を点灯し、被検査体６０の表面６１に斜光照明装置５５の光を照射する。この斜光照明装置５５の光の照射と略同時に、撮像装置３０によって被検査体６０の表面６１を画像データｄ３として撮像する。この画像データｄ３は、検出装置４０の記憶部４２に格納される。

この撮像の際、被検査体６０の表面６１には、斜光照明装置５５によって、後方の斜め上方から光が照射されている。ここで、打痕７０の凹みによって、打痕７０の輪郭である端部７１の近傍であって、後側部７４には斜光照明装置５５の光が照射されないため、図６（ｃ）に示すように、後側部７４が周囲より暗い状態となる。つまり、画像データｄ３において、打痕７０の輪郭である端部７１の後側部７４は、周囲より暗い状態である。

次いで、斜光照明装置５５を消灯した後、斜光照明装置５７を点灯し、被検査体６０の表面６１に斜光照明装置５７の光を照射する。この斜光照明装置５７の光の照射と略同時に、撮像装置３０によって被検査体６０の表面６１を画像データｄ４として撮像する。この画像データｄ４は、検出装置４０の記憶部４２に格納される。

この撮像の際、被検査体６０の表面６１には、斜光照明装置５７によって、左方の斜め上方から光が照射されている。ここで、打痕７０の凹みによって、打痕７０の輪郭である端部７１の近傍であって、左側部７５には斜光照明装置５７の光が照射されないため、図６（ｄ）に示すように、左側部７５が周囲より暗い状態となる。つまり、画像データｄ４において、打痕７０の輪郭である端部７１の左側部７５は、周囲より暗い状態である。

つまり、各斜光照明装置５１，５３，５５，５７の光の照射毎に連動して、撮像装置３０によって被検査体６０表面６１を画像データｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４として撮像する。

次いで、この画像データｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４に基いて、検出装置４０によって被検査体６０の表面６１の傷部を検出する。

ここで、上述の撮像と同様に、各斜光照明装置５１，５３，５５，５７の光の照射に連動して、傷部を有さない検査基準体の表面を、予め撮像装置３０によって撮像する。そして、この撮像された画像データＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を検出装置４０の記憶部４２に予め格納する。

検出装置４０によって、検査基準体の表面の画像データＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４と、被検査体６０の表面６１の画像データｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４を、公知の技術で微分演算した後、差分処理することで傷部を検出する。

このとき、画像データｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４において、打痕７０の輪郭である端部７１の近傍の、前側部７２、右側部７３、後側部７４、左側部７５は、周囲より暗い状態であり、周囲と異なる状態として明確に撮像されている。つまり、緩やかな凹形状であって、その凹みが微細である打痕７０であっても、容易に傷部として検出することができる。したがって、探傷装置１０の検出精度が向上し、被検査体の生産性が向上される。

そして、検出装置４０による傷部の検出が終了した被検査体６０は、コンベア８０によって搬送される。

ここで、上述における、照明装置２０、撮像装置３０、検出装置４０、斜光照明装置ユニット５０、コンベア８０の各装置の操作は、これらの装置に連結した不図示のコントローラによって行う。このコントローラは、照明装置２０の点灯および消灯、撮像装置３０の撮像、検査装置４０の検出、各斜光照明装置５１，５３，５５，５７の点灯および消灯、コンベア８０の駆動などを制御するものである。

なお、各装置の操作が可能であれば良く、それぞれ異なる操作装置によって操作する構成であってもよい。また、このコントローラに自動検査プログラムを格納し、上述の検査工程における各装置の操作を自動で行える構成としてもよい。このような構成にすることで、被検査体６０の検査を自動で行えるため、検査速度が向上するとともに、検査員の作業の軽減が図れ、被検査体の生産性が向上する。

なお、このコントローラを上述の検査装置４０に一体に設ける構成としてよい。例えば、検査装置４０の制御部４１が、照明装置２０、撮像装置３０、斜光照明装置ユニット５０やコンベア８０を制御する。そして、操作部４４によってを各装置を操作可能とする構成としてもよい。また、制御部４１に自動検査プログラムを格納し、上述の検査工程における各装置の操作を自動で行える構成としてもよい。

また、この発明の探傷装置は、検出した傷部にマーキングを施す公知のマーキング装置と一体的に設ける構成としてもよい。マーキング装置の前方にこの発明の探傷装置を一体に設ける構成とする。

このような構成とすることで、検査後の被検査体における傷部を目視で確認することが容易となり、不良品の混在をより確実に防止することが可能となり、被検査体の生産性が向上する。

ここで、上述の例では、平板状の表面に打痕を有する被検査体の検査について示してきたが、この発明はこのような被検査体の検査に限定されるものではない。例えば、浸透探傷試験装置にこの発明の探傷装置を一体的に設ける構成としてもよい。透浸透探傷試験装置において、現像剤粉末を被検査体の表面に塗布する工程の後部に、この発明の探傷装置を一体に設ける構成とする。

このような構成にすることで、探傷装置によって、浸透液による欠陥の検出と、打痕などの緩やかな凹凸や微細な変形などの傷部の検出とを同時行うことが可能となる。したがって、傷部を安定して行うことができ、傷部の検出精度が向上し、被検査体の生産性が向上する。

また、磁粉探傷試験装置にこの発明の探傷装置を一体的に設ける構成としてもよい。磁粉探傷試験装置において、磁粉溶液を被検査体の表面に塗布する工程の後部に、この発明の探傷装置を一体に設ける構成とする。

このような構成にすることで、探傷装置によって、磁粉の指示模様による欠陥の検出と、打痕などの緩やかな凹凸や微細な変形などの傷部の検出とを同時行うことが可能となる。したがって、傷部を安定して行うことができ、傷部の検出精度が向上し、被検査体の生産性が向上する。

また、検査面が一様な平面でない被検査体、例えば、図７に示すように、検査面である表面１６１が水平面１６２，１６３と傾斜面１６４から構成されるような起伏を有する被検査体１６０であってもよい。ここで、被検査体１６０は、傾斜面１６４に傷部としてのクラック１７０が存在する。また、上述のように、この発明の探傷装置を浸透探傷試験装置に一体的に設けた構成とする。

このような被検査体１６０において、照明装置２０によって被検査体１６０に直上から光を照射した場合、傾斜面１６４に照射される光の単位面積当たりの量（放射照度）は、水平面１６２，１６３と比べて少ない。つまり、照明装置２０のみの光を被検査体１６０に照射した場合、傾斜面１６４は、水平面１６２，１６３などの他の検査面と比べて暗くなる。

また、浸透探傷試験装置では、表面１６１の割れ部１７１に露出する浸透液によってクラック１７０を識別する。したっがって、傷部として識別する箇所は、比較的微細（割れ部１７１）である。

上述のような状態で被検査体１６０を撮像装置３０によって撮像した場合、他の検査面と比べて暗い場所である傾斜面１６４における比較的微細な傷部としての割れ部１７１を検出することになる。したがって、傷部としての割れ部１７１の検出が難しくなるとともに、傷部の検出に用いる画像に複雑な画像処理を施す必要がある。例えば、傾斜面１６４における傷部の検出と、傾斜面１６４以外の検査面における傷部の検出とを別々に行うものとする。それぞれの傷部の検出において、それぞれ異なる画像処理を用いて傷部の検出を行うことが必要となる。

ここで、照明装置２０とともに、上述の斜光照明装置５１の光を照射することによって、傾斜面１６４と、水平面１６２，１６３とに照射される光の単位面積当たりの量（放射照度）の差が少なくなる。つまり、傾斜面１６４における傷部としての割れ部１７１の検出が容易となるとともに、複雑な画像処理が不要となる。したがって、傷部の検出精度が向上し、被検査体の生産性が向上する。

また、照明装置と撮像装置との配設位置の関係は、上述の構成のように被検査体の直上に限定されるものではない。撮像装置が、被検査体の表面（検査面）を明確に撮像することが可能であればよく、例えば、図８に示すように照明装置２０と撮像装置３０とを配設してもよい。探傷装置１００において、照明装置２０は、被検査体２６０の直上から角度α１傾いた位置に配設されている。照明装置２０の光の照射方向は直線Ｌ１である。点Ｏ２は、直線Ｌ１と被検査体２６０の表面２６１との交点である。照明装置２０によって照射された光は、被検査体２６０の表面２６１で反射し、検査体２６０の直上から角度α２傾いた直線Ｌ２の方向へ向かう。この直線Ｌ２を中心とする位置に撮像装置３０を配設する。

このような構成とすることで、撮像装置３０は、照明装置２０によって光が照射された被検査体２６０の表面２６１（検査面）をより明確に撮像することができる。したがって、傷部を安定して検出でき、検出精度が向上し、被検査体の生産性が向上がする。

また、この発明の探傷装置は、斜光照明装置が被検査体に対して回動可能である構成としてもよい。例えば、上述の図１〜図４に示す構成において、斜光照明装置ユニット５０が斜光照明装置５１のみから構成されるものとする。斜光照明装置５１は、被検査体６０に対して回動可能であり、図４の平面視において、被検査体６０の回りを周方向に回動可能である。つまり、斜光照明装置５１は、被検査体６０に対して回動することで、斜光照明装置５３，５５，５７の位置に移動可能である。

上述の構成において、被検査体６０の表面６１の傷部の検査方法について詳述する。被検査体６０が照明装置２０によって直上から光を照射されている状態において、まず、斜光照明装置５１を点灯し、被検査体６０の表面６１に斜光照明装置５１の光を照射する。この斜光照明装置５１の光の照射と略同時に、撮像装置３０によって被検査体６０の表面６１を画像データｄ１１としてを撮像する。この画像データｄ１１は、検出装置４０の記憶部４２に格納される。

次いで、斜光照明装置５１を消灯した後、この斜光照明装置５１を、図４の平面視において、時計回りに９０°回転させ、斜光照明装置５３の位置に移動させる。そして、斜光照明装置５１を点灯し、被検査体６０の表面６１に斜光照明装置５１の光を照射する。この斜光照明装置５１の光の照射と略同時に、撮像装置３０によって被検査体６０の表面６１を画像データｄ１２として撮像する。この画像データｄ１２は、検出装置４０の記憶部４２に格納される。

次いで、斜光照明装置５１を消灯した後、この斜光照明装置５１を、図４の平面視において、さらに時計回りに９０°回転させ、斜光照明装置５５の位置に移動させる。そして、斜光照明装置５１を点灯し、被検査体６０の表面６１に斜光照明装置５１の光を照射する。この斜光照明装置５１の光の照射と略同時に、撮像装置３０によって被検査体６０の表面６１を画像データｄ１３として撮像する。この画像データｄ１３は、検出装置４０の記憶部４２に格納される。

次いで、斜光照明装置５１を消灯した後、この斜光照明装置５１を、図４の平面視において、さらに時計回りに９０°回転させ、斜光照明装置５７の位置に移動させる。そして、斜光照明装置５１を点灯し、被検査体６０の表面６１に斜光照明装置５１の光を照射する。この斜光照明装置５１の光の照射と略同時に、撮像装置３０によって被検査体６０の表面６１を画像データｄ１４として撮像する。この画像データｄ１４は、検出装置４０の記憶部４２に格納される。

つまり、斜光照明装置５１の各回動位置における光の照射毎に連動して、撮像装置３０によって被検査体６０表面６１を画像データｄ１１，ｄ１２，ｄ１３，ｄ１４として撮像する。

次いで、この画像データｄ１１，ｄ１２，ｄ１３，ｄ１４に基いて、検出装置４０によって被検査体６０の表面６１の傷部を検出する。

このような構成にすることで、斜光照明装置ユニット５０が１つの斜光照明装置５１から構成されても、打痕などの緩やかな凹凸や微細な変形などの傷部の撮像が可能である。したがって、斜光照明装置ユニット５０の部品点数を少なくすることが可能となり、探傷装置のメンテナンス性や生産性が向上する。また、斜光照明装置５１の光を所望の方向から照射した画像を容易に撮像することができ、傷部の検出精度が向上し、被検査体の生産性が向上する。

なお、斜光照明装置５１は、光を照射した状態で回動する構成としてもよく、斜光照明装置５１の回動角度は、被検査体の形状、材質、検査面の状態（表面粗さや色など）によって、適宜設定するものである。

また、この発明の探傷装置は、被検査体を載置するとともに、この被検査体を回動可能とする載置装置を備える構成としてもよい。例えば、上述の図１〜図４に示す構成において、中心を回動軸とする円盤状の載置装置を備える。この載置装置の上面に被検査体６０を載置する。また、斜光照明装置ユニット５０が斜光照明装置５１のみから構成されるものとする。

上述の構成において、被検査体６０の表面６１の傷部の検査方法について詳述する。被検査体６０が照明装置２０によって直上から光を照射されている状態において、まず、斜光照明装置５１を点灯し、被検査体６０の表面６１に斜光照明装置５１の光を照射する。この斜光照明装置５１の光の照射と略同時に、撮像装置３０によって被検査体６０の表面６１を画像データｄ２１としてを撮像する。この画像データｄ２１は、検出装置４０の記憶部４２に格納される。

次いで、斜光照明装置５１を消灯した後、載置装置を、図４の平面視において、時計回りに９０°回転させる。つまり、被検査体６０を時計回りに９０°回転させる。そして、斜光照明装置５１を点灯し、被検査体６０の表面６１に斜光照明装置５１の光を照射する。この斜光照明装置５１の光の照射と略同時に、撮像装置３０によって被検査体６０の表面６１を画像データｄ２２として撮像する。この画像データｄ２２は、検出装置４０の記憶部４２に格納される。

そして、斜光照明装置５１の点灯、載置装置の回動、斜光照明装置５１の点灯による光の照射と略同時の撮像装置３０による被検査体６０の表面６１を撮像を繰り返し、画像データｄ２３，ｄ２４を撮像する。

つまり、載置装置の各回動位置における斜光照明装置５１の光の照射毎に連動して、撮像装置３０によって被検査体６０表面６１を画像データｄ２１，ｄ２２，ｄ２３，ｄ２４として撮像する。

次いで、この画像データｄ２１，ｄ２２，ｄ２３，ｄ２４に基いて、検出装置４０によって被検査体６０の表面６１の傷部を検出する。

なお、斜光照明装置５１は、常に光を照射する構成としてもよく、載置装置の回動角度は、被検査体の形状、材質、検査面の状態（表面粗さや色など）によって、適宜設定するものである。

また、撮像装置は、一つに限定されるものではなく、複数備える構成としてもよく、それぞれの撮像装置に対応した斜光照明装置を備える構成としてもよい。

このような構成にすることで、被検査体を複数の角度から順次撮像することが可能となり、複雑な検査面であっても傷部の検出が可能となる。したがって、傷部の検出精度が向上し、被検査体の生産性が向上する。

また、この発明の探傷装置は、被検査体の表面を探傷検査する、あらゆる探傷装置に適用することができる。

１０，１００探傷装置
２０照明装置
２１偏光フィルタ
３０撮像装置
３１偏光フィルタ
４０検出装置
５０斜光照明装置ユニット
５１，５３，５５，５７斜光照明装置
５２，５４，５６，５８偏光フィルタ
６０，１６０，２６０被検査体
７０打痕（傷部）
１７０クラック（傷部）

Claims

被検査体に光を照射する偏光フィルタを有する照明装置と、
前記被検査体の表面を撮像する偏光フィルタを有する撮像装置と、
前記撮像装置によって撮像された画像から前記被検査体の表面の傷部を検出する検出装置とを備える探傷装置において、
前記照明装置の照射方向とは異なる方向から前記検査体に光を照射する、少なくとも１つ以上の斜光照明装置を備え、
前記斜光照明装置は、それぞれ光を照射するものであって、１つの該斜光照明装置の光の照射毎に連動して前記撮像装置が順次撮像することを特徴とする、探傷装置。
前記照明装置の照射方向と、前記斜光照明装置の照射方向とのなす角度が、６０°以上９０°未満であることを特徴とする、請求項１に記載の探傷装置。
前記斜光照明装置の光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）であることを特徴とする、請求項１または２に記載の探傷装置。
前記斜光照明装置は、偏光フィルタを備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の探傷装置。
前記斜光照明装置は、前記被検査体に対して回動可能であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の探傷装置。
前記被検査体を載置するとともに、該被検査体を回動可能とする載置装置を備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の探傷装置。