JP3006634B2 - Defect detection method and device - Google Patents

Defect detection method and device

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JP3006634B2
JP3006634B2 JP3189274A JP18927491A JP3006634B2 JP 3006634 B2 JP3006634 B2 JP 3006634B2 JP 3189274 A JP3189274 A JP 3189274A JP 18927491 A JP18927491 A JP 18927491A JP 3006634 B2 JP3006634 B2 JP 3006634B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、平均厚さが異なる部
分を有する被測定物中の欠陥検出方法及び装置に関し、
どの厚さ部分に欠陥が生じているかを容易に検出できる
ようにする方法及び装置に関わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for detecting defects in an object to be measured having portions having different average thicknesses.
The present invention relates to a method and an apparatus for easily detecting which thickness portion has a defect.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばエンジンのピストン機構に用いら
れるシリンダ部品やピストン部品等の自動車部品は、鋳
物製が多くあるが、この部品に亀裂、空洞、凹みなどの
欠陥があると、この部品の破壊により重大な危険を招く
おそれがある。そこで、これら亀裂、空洞、凹み等の欠
陥を有する部品は、自動車の組み立て前に、部品の製造
ラインにおいて検出して取り除くことができることが好
ましい。そして、その欠陥の発生位置を評定できれば、
欠陥の原因の究明の一助にもなる。
2. Description of the Related Art For example, automobile parts such as cylinder parts and piston parts used in piston mechanisms of engines are often made of cast metal. However, if these parts have defects such as cracks, cavities, dents, etc., these parts are destroyed. Can cause serious danger. Therefore, it is preferable that components having defects such as cracks, cavities, and dents can be detected and removed in a component manufacturing line before assembling an automobile. And if you can evaluate the location of the defect,
It also helps determine the cause of the defect.

【0003】ところで、欠陥の検出及び位置評定方法と
しては、従来、超音波の反射による方法、AE(アコー
スティックエミション)による亀裂発生時の音による検
出方法、CCDカメラによる観測法、X線写真法、カラ
ーチェック法など知られている。
Conventionally, methods for detecting and evaluating the position of a defect include a method based on the reflection of ultrasonic waves, a method based on sound when cracks are generated by AE (acoustic emission), an observation method using a CCD camera, and an X-ray photography method. And a color check method.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の欠陥検出
方法は、それぞれ、以下のような取扱上の問題があっ
た。
Each of the above-mentioned conventional defect detection methods has the following handling problems.

【0005】すなわち、例えば超音波探傷法は、被測定
物に接触させて欠陥を検出し、位置評定する方法であ
り、超音波の直進性からセンサを当てた部分しか測定で
きず、センサ接続面における不整合による反射や、わず
かな角度差で見える波形が異なり、判別が容易でない。
[0005] That is, for example, the ultrasonic flaw detection method is a method of detecting a defect by bringing it into contact with an object to be measured and estimating a position thereof. The reflection due to the mismatch in the above and the waveform seen with a slight angle difference are different, and it is not easy to determine.

【0006】また、AE法の場合は、超音波探傷法と同
じように接触法であると共に、進行性の亀裂でないと測
定できない。逆に進行性のあるものでは亀裂を拡大しな
がら測定することになる。
In addition, in the case of the AE method, the contact method is used as in the ultrasonic flaw detection method, and the measurement cannot be performed unless the crack is a progressive crack. Conversely, in the case of a progressive one, the measurement is performed while the crack is enlarged.

【0007】また、CCDカメラによる観測法では、亀
裂や凹みなどの欠陥以外のしみや模様があっても、判定
を乱す欠点があり、また、鋳造物等において「鋳巣」と
呼ばれる空洞は検出及び位置評定できない。
In addition, the observation method using a CCD camera has a drawback that the determination is disturbed even if there is a spot or a pattern other than a defect such as a crack or a dent, and a cavity called a “cavity” is detected in a casting or the like. And position cannot be determined.

【0008】また、X線写真法は、直接、目視できるの
で有効だが、X線量の調整が厄介で観測できなかったり
する。
[0008] Further, X-ray photography is effective because it can be visually observed directly, but adjustment of the X-ray dose is troublesome and observation is not possible.

【0009】また、例えばシリンダ部品には、図2に示
すように、エンジン筐体部品に対する抜け止め用の凹凸
1が、その外周部分の鋳型の継ぎ目の部分2を除く部分
3に形成され、その部分3は平均厚さが薄くなってい
る。一方、鋳型の継ぎ目の部分2は厚さが厚くなってい
る。このように加工済のシリンダ部品は、平均厚さが薄
い部分3と厚い部分2が存在するため、このシリンダ部
品に欠陥が生じた場合に、それが平均厚さの薄い部分3
に生じていれば致命的な欠陥となっても、平均厚さの厚
い部分2に生じていれば十分に部品として使用に耐えら
れる場合もある。
As shown in FIG. 2, for example, in the cylinder part, irregularities 1 for retaining the engine housing part are formed on a part 3 of the outer peripheral part other than the joint part 2 of the mold. Portion 3 has a reduced average thickness. On the other hand, the seam portion 2 of the mold has a large thickness. Since the processed cylinder part has a thin part 3 and a thick part 2 with a small average thickness, if a defect occurs in this cylinder part, it is reduced to a part 3 with a small average thickness.
Even if it is a fatal defect if it occurs, if it occurs in the portion 2 having a large average thickness, it may be sufficiently usable as a part.

【0010】したがって、欠陥の生じている位置が平均
厚さの薄い部分3であるか、平均厚さの厚い部分2であ
るかが分かれば、そのシリンダ部品が良品か不良品かの
判定の重要な要素となる。しかしながら、上述の従来の
欠陥検出方法では、そのためには、厚さの異なる部分ご
とに欠陥検出をそれぞれ行わなければならず、検出に時
間や手間がかかり、厄介であり、被測定部品の全数検査
に向かず、製造ライン上での検査に向かない。
Therefore, if it is known whether the position where the defect occurs is the portion 3 having a small average thickness or the portion 2 having a large average thickness, it is important to determine whether the cylinder part is good or defective. Element. However, in the above-described conventional defect detection method, for that purpose, defect detection must be performed for each portion having a different thickness, which takes time and labor, is troublesome, and requires 100% inspection of the parts to be measured. Not suitable for inspection on a production line.

【0011】この発明は、以上の点に鑑み、平均厚さの
異なる部分を有する被測定物の、どの厚さ部分に欠陥が
生じているかを容易に検出でき、しかも取り扱いが容易
な欠陥検出方法及び装置を提供しようとするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, the present invention provides a defect detection method which can easily detect which thickness portion of an object to be measured having portions having different average thicknesses has a defect and which is easy to handle. And a device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明による欠陥検出
方法は、平均厚さが異なる部分を有する被測定物に振動
を加え、その振動をピックアップしてスペクトル分析
し、前記平均厚さが異なる部分に対応するスペクトルの
それぞれを、前記平均厚さのそれぞれの値に応じた異な
る周波数位置近傍をサーチすることにより検出し、 前記
平均厚さが異なる部分に対応するものとして検出された
スペクトルのそれぞれについて、予め定められた周波数
範囲内において2つのピークを持つかどうかを検出する
ことにより、そのスペクトルに対応する平均厚さ部分の
それぞれにおける欠陥の有無を検出するものである。
Means for Solving the Problems] defect detection method according to the invention, the vibration to be measured was added having a portion average thickness is different, and spectral analysis to pick up the vibration, the portion where the average thickness is different Of the spectrum corresponding to
Each of the different thicknesses according to each value of the average thickness
That the frequency position near detects by searching, the
Detected as corresponding to areas with different average thickness
Predefined frequency for each of the spectra
By detecting whether or not there are two peaks in the range, the presence or absence of a defect in each of the average thickness portions corresponding to the spectrum is detected.

【0013】また、この発明による欠陥検出装置は、平
均厚さが異なる部分を有する被測定物に振動を加える加
振手段と、前記被測定物の振動をピックアップし、電気
信号に変換するピックアップ手段と、このピックアップ
手段からの電気信号を受け、前記被測定物の振動をスペ
クトル分析し、前記平均厚さが異なる部分に対応するス
ペクトルのそれぞれを、前記平均厚さのそれぞれの値に
応じた異なる周波数位置近傍をサーチすることにより検
する手段と、前記平均厚さが異なる部分に対応するも
のとして検出されたスペクトルのそれぞれについて、予
め定められた周波数範囲内において2つのピークを持つ
かどうかを検出することにより、そのスペクトルに対応
する平均厚さ部分のそれぞれにおける欠陥の有無を検出
する手段と、を備えることを特徴とする
Further, the defect detecting apparatus according to the present invention includes a vibrating means for applying vibration to an object to be measured having portions having different average thicknesses, and a pickup means for picking up the vibration of the object to be measured and converting the vibration into an electric signal. Receiving the electric signal from the pickup means, analyzing the spectrum of the vibration of the object to be measured, and performing scanning corresponding to the portions having different average thicknesses .
Each of the vectors to each value of the average thickness
Search by searching near different frequency positions
Means for output, also the average thickness corresponds to a different portion
For each of the spectra detected as
Has two peaks within the specified frequency range
Corresponding to the spectrum by detecting whether
Means for detecting the presence or absence of a defect in each of the average thickness portions to be formed .

【0014】[0014]

【作用】加振された被測定物の振動は、非接触でピック
アップ可能である。そして、この発明の発明者による研
究の結果、そのピックアップされた振動をスペクトル分
析すると、被測定物において、平均厚さが異なる各部分
応じて定まる異なる周波数位置、例えば前記シリンダ
部品であれば、平均厚さの薄い部分3及び平均厚さの厚
い部分2にそれぞれ1対1に対応して異なる周波数位置
に、スペクトルが現れる。そして、それぞれの厚さ部分
2または3に欠陥がある場合には、その各対応するスペ
クトルが2つに別れることが観測できることが判明し
た。
The vibration of the measured object can be picked up in a non-contact manner. As a result of research by the inventors of the present invention, when spectral analysis the picked-up vibrations in the object to be measured, each portion having an average thickness differs
Different frequency locations determined in accordance with the, if for example the cylinder component, the frequency position correspondingly different average thicknesses of the thin portion 3 and average the thick portion 2 thicknesses each one-to-one, the spectrum appears. Then, it has been found that when there is a defect in each of the thickness portions 2 or 3, it can be observed that each corresponding spectrum is separated into two.

【0015】これは、次のように考察することができ
る。
This can be considered as follows.

【0016】すなわち、加振により平均厚さが薄い部分
2及び平均厚さが厚い部分3には、その平均厚さ(実質
的には質量)に応じて定まる固有の振動を生じ、その振
動のため各平均厚さ部分に1:1に対応する周波数位置
に立つスペクトルを観測できる。そして、欠陥がないと
きにはそのスペクトルは1つのピークを備えるものとし
て観測できる。
That is, due to the vibration, the portion 2 having a small average thickness and the portion 3 having a large average thickness generate a unique vibration determined according to the average thickness (substantially mass), and the vibration of the vibration is generated. Therefore, a spectrum standing at a frequency position corresponding to 1: 1 in each average thickness portion can be observed. When there is no defect, the spectrum can be observed as having one peak.

【0017】しかし、欠陥があると、この欠陥部を振動
が伝達できないため、迂回する伝播路が生じ、振動のエ
ネルギーは固有の振動のエネルギーと、その迂回路を通
る振動のエネルギーとに別れ、迂回路を通る振動は前記
固有の振動よりも伝播路が長くなることからスペクトル
の立つ周波数が固有の振動によるスペクトルより低くな
り、そのために、スペクトルが2つに別れる。
However, if there is a defect, the vibration cannot be transmitted to the defective portion, so that a bypass propagation path is generated, and the energy of the vibration is divided into the energy of the inherent vibration and the energy of the vibration passing through the bypass. Since the vibration passing through the detour has a longer propagation path than the natural vibration, the frequency at which the spectrum rises is lower than the spectrum due to the natural vibration, and therefore, the spectrum is divided into two.

【0018】このようにして、各異なる平均厚さ部分に
対応する固有振動が持つスペクトルが2つに別れて観測
できるか否かにより、被測定物中のどの厚さ部分に欠陥
が存在するかを検出することができる。
In this manner, whether or not the thickness portion of the measured object has a defect depends on whether the spectrum of the natural vibration corresponding to each of the different average thickness portions can be separately observed. Can be detected.

【0019】[0019]

【実施例】以下、この発明の一実施例を前述した図2の
シリンダ部品の欠陥を検出する場合を例にとって、図を
参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings, taking as an example the case of detecting a defect in the above-mentioned cylinder part shown in FIG.

【0020】この例では、被測定部品に衝撃を与えるな
どして振動を加える。そして、その振動を変位計や指向
性の鋭い振動検出センサでピックアップし、その固有振
動をスペクトル分析する。すると、被測定部品は、1
次、2次、…の各次数の振動について、平均厚さが厚い
部分2及び平均厚さが薄い部分3に対応した周波数位置
にピークを持つ周波数スペクトラムが得られる。このス
ペクトルにおいてピークの立つ周波数は、被測定物の形
状、材質、大きさにより定まっている。
In this example, vibration is applied by giving an impact to the part to be measured. Then, the vibration is picked up by a displacement meter or a vibration detection sensor having a sharp directivity, and the natural vibration is subjected to spectrum analysis. Then, the part to be measured is 1
With respect to the vibrations of the following orders, second,..., A frequency spectrum having peaks at frequency positions corresponding to the portion 2 having a large average thickness and the portion 3 having a small average thickness is obtained. The frequency at which the spectrum has a peak is determined by the shape, material, and size of the measured object.

【0021】図1Aはシリンダ部品に欠陥が存在しない
場合の1次の振動のスペクトルを示す。
FIG. 1A shows the spectrum of the primary vibration when no defect exists in the cylinder part.

【0022】すなわち、加振により円筒状シリンダ部品
は1次、2次、…と、各次数の振動として固有の振動を
するが、その固有振動の周波数はシリンダ部品の厚い部
分2と薄い部分3の平均厚さに応じて定まった周波数f
A ,fB となっている。この場合、平均厚さが厚い部分
2の振動の周波数は比較的高く、薄い部分3の振動の周
波数は比較的低い。
That is, the vibration causes the cylindrical cylinder part to vibrate in a first order, a second order,..., And vibrates in each order, and the frequency of the natural vibration depends on the thick part 2 and the thin part 3 of the cylinder part. Frequency f determined according to the average thickness of
A, it has become a f B. In this case, the frequency of the vibration of the portion 2 having a large average thickness is relatively high, and the frequency of the vibration of the portion 3 having a small average thickness is relatively low.

【0023】したがって、図1Aに示すように、高い周
波数位置のスペクトルのピーク11は平均厚さが厚い部
分2に、低い周波数位置のスペクトルのピーク12は平
均厚さが薄い部分3に、それぞれ対応する。
Therefore, as shown in FIG. 1A, the peak 11 of the spectrum at the high frequency position corresponds to the portion 2 having a large average thickness, and the peak 12 of the spectrum at the low frequency position corresponds to the portion 3 having a small average thickness. I do.

【0024】図1Aは被測定部品であるシリンダ部品に
全く欠陥が存在しない場合であるが、これに対し、被測
定物の円筒の壁面を貫通する亀裂(以下クラックとい
う)がある場合には、1次、3次等の奇数次のスペクト
ラムに注目したとき、そのクラックが存在する厚さ部分
2または3に対応するスペクトルのピークは2つに別れ
て観測することができる。すなわち、シリンダ部品のい
ずれかの位置にクラックが存在すると、そのクラックが
存在する厚さ部分2または3に対応する例えば1次のス
ペクトルは、前記スペクトルのピーク11または12の
周波数位置と、それより低い周波数位置とに別れて、2
つのスペクトルのピークを有するように観測することが
できる。このようになる理由は、以下のように説明する
ことができる。
FIG. 1A shows a case where there is no defect in a cylinder part which is a part to be measured. On the other hand, when there is a crack (hereinafter referred to as a crack) penetrating the wall surface of the cylinder of the object to be measured, When attention is paid to an odd-order spectrum such as a first-order or third-order spectrum, the peak of the spectrum corresponding to the thickness portion 2 or 3 where the crack exists can be separately observed. That is, if a crack exists at any position of the cylinder part, for example, a first-order spectrum corresponding to the thickness portion 2 or 3 where the crack exists is located at the frequency position of the peak 11 or 12 of the spectrum, and Separate from the lower frequency position, 2
It can be observed to have two spectral peaks. The reason for this can be explained as follows.

【0025】例えば、欠陥としてクラック(亀裂)が存
在する場合には、そのクラックの部分を振動波が通過で
きず、このクラック部分を迂回する振動波が生じる。こ
のため、そのクラックが存在する平均厚さ部分の振動の
エネルギーは、前記各部分2,3における固有の振動波
によるエネルギーと、このクラックを迂回する振動波の
エネルギーとに別れる。そして、クラックを迂回する振
動の伝播経路はクラックが無い場合のそれよりも長くな
るため、その分だけ周波数的に低い位置に、このクラッ
クにより生じる振動波によるスペクトルは現れ、その結
果、そのクラックが存在する厚さ部分に対応するスペク
トルは2つに別れて観測されるものである。なお、2つ
に別れたスペクトルのエネルギーの和は、図1Aのクラ
ックの無い場合の対応する1次スペクトルのエネルギー
に等しい。
For example, when a crack (crack) is present as a defect, an oscillating wave cannot pass through the crack, and an oscillating wave bypassing the crack occurs. For this reason, the vibration energy of the average thickness portion where the crack exists is divided into the energy of the vibration wave unique to each of the portions 2 and 3 and the energy of the vibration wave bypassing the crack. Since the propagation path of the vibration bypassing the crack is longer than that in the case where there is no crack, the spectrum due to the vibration wave generated by this crack appears at a position lower in frequency by that much, and as a result, the crack becomes The spectrum corresponding to the existing thickness portion is observed separately in two parts. Note that the sum of the energies of the two separate spectra is equal to the energy of the corresponding primary spectrum in the case where there is no crack in FIG. 1A.

【0026】図1Bは平均厚さが薄い部分3にクラック
がある場合の1次スペクトルで、13はクラックにより
現れたスペクトルである。そして、クラックの大きさ
は、図1Bに示すように、2つに別れたスペクトルが立
つ周波数位置の周波数差Δfに比例する。ここで、クラ
ックの大きさとは、その容積を指すが、亀裂の幅はほと
んど無視できるほどに小さいので、ほぼクラックの長さ
を現すことになる。この例のシリンダ部品の場合、周波
数差Δf=5Hzは、長さ4mmのクラックの存在を示
していることが確かめられた。
FIG. 1B shows a primary spectrum in a case where a crack is present in a portion 3 having a small average thickness, and 13 shows a spectrum that appears due to the crack. The size of the crack is proportional to the frequency difference Δf at a frequency position where two separate spectra stand, as shown in FIG. 1B. Here, the size of a crack refers to its volume, but since the width of a crack is so small as to be almost negligible, it substantially indicates the length of the crack. In the case of the cylinder part of this example, it was confirmed that the frequency difference Δf = 5 Hz indicates the presence of a crack having a length of 4 mm.

【0027】次に、被測定物のシリンダ部品に鋳巣や凹
み等、壁面は貫通していない非貫通欠陥があった場合に
は、貫通欠陥であるクラックが他に存在しなければ、1
次又は3次スペクトル等、奇数次スペクトルは2つに分
かれることはなく、奇数次のみのスペクトルを注目した
だけでは、鋳巣等の非貫通欠陥は検出できない。これは
1次スペクトルとして現れる振動は円周に沿っての振動
で、凹みなどのように円筒壁を貫通していないもので
は、迂回路を必要とせず、2つのピークに分かれること
がないからである。
Next, if there is a non-penetrating defect such as a cavity or a dent in the cylinder part of the object to be measured which does not penetrate the wall surface, if there is no other crack which is a penetrating defect,
The odd-order spectrum such as the second or third order spectrum is not divided into two, and non-penetrating defects such as cavities cannot be detected only by paying attention to the spectrum of the odd-order only. This is because the vibration that appears as the primary spectrum is a vibration along the circumference, and if it does not penetrate the cylindrical wall, such as a dent, it does not require a detour and does not split into two peaks. is there.

【0028】しかし、偶数次、例えば2次のスペクトル
に注目すれば、凹み等の部分は厚み方向にみたとき、や
はり迂回する経路を考えることができるので、前述と同
様にして、この非貫通欠陥が生じている各厚さ部分に対
応するスペクトルが2つに分かれることを観察できる。
この場合も、2つに別れたスペクトルの立つ周波数差が
非貫通欠陥の大きさに比例している。
However, if attention is paid to the even-order spectrum, for example, the second-order spectrum, when a portion such as a dent is viewed in the thickness direction, a detour path can also be considered. It can be observed that the spectrum corresponding to each thickness portion where occurs is split into two.
Also in this case, the frequency difference between the two separate spectra is proportional to the size of the non-penetrating defect.

【0029】したがって、これらの非貫通欠陥もクラッ
クと全く同様にして検出可能である。
Therefore, these non-penetrating defects can be detected in exactly the same manner as cracks.

【0030】なお、欠陥が微小な場合には、これら各厚
さ部分2,3に対応したスペクトルのQ値(=(f1
2 )/f0 ,図3参照)が大きくなって、幅が広が
る。これは、基本固有振動スペクトルと、欠陥による振
動のスペクトルとが、演算装置の周波数分解能のため
に、分離せずに結合したものとして観察されるためであ
ると考えられる。
When the defect is minute, the Q value of the spectrum corresponding to each of the thickness portions 2 and 3 (= (f 1
f 2 ) / f 0 (see FIG. 3) increases, and the width increases. This is considered to be because the fundamental natural vibration spectrum and the spectrum of the vibration due to the defect are observed as being combined without being separated due to the frequency resolution of the arithmetic unit.

【0031】したがって、この場合には、各厚さ部分
2,3に対応したスペクトルのQ値の大小を検出するこ
とにより、欠陥の有無を判定することができる。
Therefore, in this case, the presence or absence of a defect can be determined by detecting the magnitude of the Q value of the spectrum corresponding to each of the thickness portions 2 and 3.

【0032】なお、各厚さ部分2,3に対応した基本固
有振動のエネルギーと、クラックや鋳巣、凹部等の欠陥
による振動のエネルギーとの和は、図1Aのこれら欠陥
がない場合の各膨出部に対応したスペクトルのエネルギ
ーに等しいことは前述した通りである。
Note that the sum of the energy of the fundamental natural vibration corresponding to each of the thickness portions 2 and 3 and the energy of the vibration due to defects such as cracks, cavities, recesses, and the like is shown in FIG. As described above, it is equal to the energy of the spectrum corresponding to the bulging portion.

【0033】次に、以上述べた欠陥検出方法を適用した
装置の一実施例を、図4以下を参照しながら説明する。
Next, an embodiment of an apparatus to which the above-described defect detection method is applied will be described with reference to FIG.

【0034】図4は、この発明による欠陥検出装置の一
実施例を示し、この例は被測定部品として前述のシリン
ダ部品の欠陥を検出する場合の例である。
FIG. 4 shows an embodiment of the defect detection apparatus according to the present invention, which is an example in which a defect of the above-mentioned cylinder component as a component to be measured is detected.

【0035】被測定物21としてのシリンダ部品は、例
えばマイクロコンピュータを有する制御装置22によっ
て制御される搬送装置23によって、測定用ステージ2
4上に搬入されて載置される。
The cylinder part as the object to be measured 21 is moved by the transfer device 23 controlled by a control device 22 having a microcomputer, for example, to the measurement stage 2.
4 and loaded.

【0036】測定用ステージ24は、例えば硬質ゴムや
発泡体等により構成される。そして、この測定用ステー
ジ24に被測定物21が載置されたことが、例えば測定
用ステージ24に設けられたセンサによって検出される
と、制御装置22は、加振装置25を駆動し、被測定物
21を加振する。この例では、加振装置25は、例えば
振り子状のおもり等の衝撃物により被測定物21を、例
えばインパルス衝撃する。おもりの駆動機構は、衝撃
後、おもりが被測定物から即座に離れるように例えばカ
ム機構等により構成される。
The measurement stage 24 is made of, for example, hard rubber or foam. When the measurement object 24 is mounted on the measurement stage 24 by, for example, a sensor provided on the measurement stage 24, the control device 22 drives the vibration device 25 to The object 21 is vibrated. In this example, the vibration device 25 performs, for example, impulse impact on the DUT 21 with an impact object such as a pendulum-shaped weight. The drive mechanism of the weight is constituted by, for example, a cam mechanism so that the weight is immediately separated from the object to be measured after the impact.

【0037】なお、欠陥が存在する位置を丁度加振した
ときは、欠陥による振動は殆ど生じないので、確実に欠
陥検出を行うためには、加振は少なくとも2カ所で行う
のがよい。また、円筒状部品の場合、加振位置に対して
180度異なる位置では加振位置と同相の振動をし、9
0度異なる位置では逆相の振動をするため、1つの加振
位置に対して90度異なる位置を加振しても同じ結果し
か得られない。このため、(90×n)度異なる加振位
置は避けて前記2カ所の加振位置が選定される。
When a position where a defect is present is just vibrated, the vibration due to the defect hardly occurs. Therefore, in order to reliably detect the defect, it is preferable to perform the vibration at at least two places. Further, in the case of a cylindrical part, at the position 180 degrees different from the vibration position, the vibration occurs in the same phase as the vibration position.
Since vibrations of opposite phases occur at positions different by 0 degrees, even if a position different by 90 degrees from one vibration position is vibrated, only the same result is obtained. Therefore, the two excitation positions are selected while avoiding the excitation positions that differ by (90 × n) degrees.

【0038】この例の場合、加振位置は、例えば22.
5度だけ角度的に離れた位置の2カ所とされる。このた
め、この例では測定用ステージ24は、水平面内で回転
可能とされ、被測定物21であるシリンダ部品の中心線
位置が測定用ステージ24の回転中心位置に合うように
位置合わせされて載置される。
In this example, the vibration position is, for example, 22.
There are two locations that are angularly separated by 5 degrees. For this reason, in this example, the measurement stage 24 is rotatable in a horizontal plane, and is positioned and mounted so that the center line position of the cylinder component, which is the object to be measured 21, matches the rotation center position of the measurement stage 24. Is placed.

【0039】そして、先ず、加振装置25によって被測
定物21を加振し、その後、測定用ステージ24を2
2.5度回転し、被測定物21をさらに加振する。
Then, first, the DUT 21 is vibrated by the vibrating device 25, and then the measuring stage 24 is
By rotating by 2.5 degrees, the DUT 21 is further vibrated.

【0040】以上のようにして、加振された被測定物2
1の振動は、非接触で出力振動受信装置26のセンサ2
7で検出され、電気信号に変換され、シグナルコンディ
ショナー28にて所定の信号処理がなされる。センサ2
7は、振動を検出できるものであれば、どのようなもの
でも使用でき、変位計等を用いることもできる。もっと
も、周囲からの雑音振動をできるだけ拾わないようにす
るために、被測定物21の方向に鋭い指向性を有するも
のが好ましい。
The object 2 to be measured that has been vibrated as described above
The vibration of No. 1 is the non-contact sensor 2 of the output vibration receiving device 26.
7, the signal is converted into an electric signal, and predetermined signal processing is performed by the signal conditioner 28. Sensor 2
For 7, any device that can detect vibration can be used, and a displacement meter or the like can be used. However, in order to minimize noise vibrations from the surroundings, it is preferable to have a sharp directivity in the direction of the DUT 21.

【0041】シグナルコンディショナー28では、電気
信号が増幅され、また、不要高低域成分の除去(トレン
ドの除去)などが行われる。
The signal conditioner 28 amplifies the electric signal and removes unnecessary high and low frequency components (removal of a trend).

【0042】出力振動受信装置26からの電気信号は、
伝送路29を介して演算処理・判定装置30に供給され
る。この演算処理・判定装置30は、例えばマイクロコ
ンピュータを有し、ソフトウェアにより後述の演算処理
及び判定動作をなすものであるが、この処理を機能ブロ
ックで示すと、図のようになる。
The electric signal from the output vibration receiving device 26 is
The data is supplied to the arithmetic processing / judgment device 30 via the transmission line 29. The arithmetic processing / judgment device 30 has, for example, a microcomputer, and performs arithmetic processing and determination operations to be described later by software. This processing is represented by functional blocks as shown in the figure.

【0043】ところで、ここで問題にする振動は、その
被測定物の形状が持つ固有振動である。しかし、被測定
物を強制的に振動させた場合、その強制振動や、地震波
と同様に初期的に縦波が生じ、これが固有振動と混在す
ることになる。かなり大きなクラックや凹みなどの欠陥
であるならば、これらの固有振動以外が混在していても
上記方法によって欠陥を検出することができる場合もあ
る。しかし、通常はこれら固有振動以外をできるだけ除
去しなければ、欠陥の検出が困難である。
The vibration to be considered here is the natural vibration of the shape of the measured object. However, when the object to be measured is forcibly vibrated, a longitudinal wave is initially generated similarly to the forced vibration or the seismic wave, and this is mixed with the natural vibration. If the defect is a considerably large crack or dent, the above method may be able to detect the defect even if other than these natural vibrations are present. However, it is usually difficult to detect a defect unless the natural vibrations are removed as much as possible.

【0044】そこで、この例では次のようにしてこれを
解決している。
Therefore, in this example, this is solved as follows.

【0045】すなわち、被測定物21を加振する場合、
正弦波法とインパルス衝撃法とがあるが、正弦波法の場
合には、一定条件で被測定物21を加振しておき、ある
瞬間で、これを停止する。そして、その停止時から少し
時間経過した時点から振動の測定を開始する。
That is, when the DUT 21 is vibrated,
There are a sine wave method and an impulse impact method. In the case of the sine wave method, the device under test 21 is vibrated under certain conditions and stopped at a certain moment. Then, the measurement of the vibration is started when a short time has passed since the stop.

【0046】インパルス衝撃法の場合には、衝撃を与え
る等して加振した直後から少し時間を経過した時点から
測定を開始する。
In the case of the impulse impact method, the measurement is started at a point in time when a short time has passed immediately after the vibration is applied by applying an impact or the like.

【0047】この場合の加振停止時、あるいは衝撃時か
ら測定を開始するまでの時間は、次のようにして定める
ことができる。すなわち、被測定物21中を伝わる音波
の速度cがそのヤング率E(弾性係数)とその物体の密
度ρによって異なり、 c=(E/ρ)1/2 の関係があることから求める。
In this case, the time from when the vibration is stopped or when the impact is started until the measurement is started can be determined as follows. That is, the speed c of the sound wave propagating through the object 21 differs depending on its Young's modulus E (elastic coefficient) and the density ρ of the object, and is obtained from the relationship of c = (E / ρ) 1/2 .

【0048】例えば、この例のインパルス衝撃法による
場合、鋳鉄部品が被測定物21であるので、縦波の速度
は4560m/s、横波はその1/1.8 で、約2780m/sと
なり、衝撃直後からピックアップした振動の時系列波形
は図5Aのようになる。この波形では、速い縦波のみの
部分が約26μsec 続いた後、横波が検出される。そし
て、横波の振動のピーク値を過ぎて指数関数的に振動は
減衰し、徐々に振動は停止する。
For example, in the case of the impulse impact method of this example, since the cast iron part is the object 21 to be measured, the velocity of the longitudinal wave is 4560 m / s, and the transverse wave is 1 / 1.8, that is, about 2780 m / s. FIG. 5A shows a time-series waveform of the vibration picked up from FIG. In this waveform, a transverse wave is detected after a portion of only a fast longitudinal wave lasts about 26 μsec. Then, the vibration attenuates exponentially after the peak value of the vibration of the transverse wave, and the vibration gradually stops.

【0049】この図5Aの波形からもわかるように、加
振後の振動は地震波の場合と同じであるので、上記のよ
うに速度の速い縦波や遅い波が混在しており、また、振
動に強制振動が残り、被測定物21の形状に特有の固有
振動波形になっていない。この形状に特有の固有振動波
は、例えばコマの「さいさ運動」のように、停止する少
し前に、観測されるものであると考えられる。そこで、
この場合、横波のピーク値を過ぎて減衰を始めた時点か
ら後の振動を抽出する。このため、図5Bのような矩形
波のウインドーW1 を設定し、このウインドーW1 によ
って、この例では振動波を抽出する。
As can be seen from the waveform of FIG. 5A, the vibration after the excitation is the same as that of the seismic wave, so that vertical waves and high-speed waves are mixed as described above. , A forced vibration remains, and a natural vibration waveform peculiar to the shape of the DUT 21 is not obtained. It is considered that the natural vibration wave peculiar to this shape is observed shortly before stopping, for example, like a “dice motion” of a coma. Therefore,
In this case, the vibration after the peak value of the transverse wave and starting to attenuate is extracted. Therefore, to set the window W 1 of the rectangular wave as shown in FIG 5B, this window W 1, in this example extracts the vibration wave.

【0050】すなわち、演算処理・判定処理装置30に
入力された電気信号はゲート手段31に供給される。そ
して、ウインドーW1 形成手段32からの前記のウイン
ドー信号W1 により、加振すなわち衝撃後の被測定物2
1の振動から、被測定物21の形状の固有振動成分が抽
出される。この例では、衝撃直後から20msec経過した
時点からウインドーW1 を立ち上げ、200msecのウイ
ンドー幅を設定する。このためウインドーW1 形成手段
32では、制御装置22からの加振開始の情報に基づい
てウインドーW1 が形成される。
That is, the electric signal input to the arithmetic processing / judgment processing device 30 is supplied to the gate means 31. Then, based on the above-mentioned window signal W 1 from the window W 1 forming means 32, the DUT 2 after the vibration, that is, the impact is applied.
From the first vibration, a natural vibration component of the shape of the DUT 21 is extracted. In this example, from the point of 20msec elapses from immediately after the impact launched window W 1, sets a window width of 200 msec. For this reason window W 1 forming means 32, window W 1 is formed based on the vibration start information from the control unit 22.

【0051】以上のようにして、ウインドーW1 により
被測定物21の形状の固有振動成分が抽出される。
[0051] As described above, the natural frequency component of the profile of the workpiece 21 is extracted by the window W 1.

【0052】そして、その固有振動部分がA/D変換手
段33でデジタルデータに変換され、メモリ手段34に
書き込まれる。そして、メモリ手段34からのこのデジ
タルデータが読み出され、波形強調手段35において、
このデジタルデータに対し、ウインドーW2 形成手段3
6からの強調用ウインドーW2 がかけられる。この強調
用ウインドーW2 は次のようなものである。
Then, the natural vibration portion is converted into digital data by the A / D conversion means 33 and written into the memory means 34. Then, the digital data is read from the memory means 34, and the waveform emphasis means 35
A window W 2 forming means 3 is used for the digital data.
Emphasizing window W 2 from the 6 is applied. The emphasis for the window W 2 is as follows.

【0053】すなわち、ウインドーW1 により被測定物
21の形状に特有の固有振動波形部分を抽出したとして
も、微小な欠陥は、その基本固有振動のスペクトルに隠
れてしまいやすく、前述したようにスペクトルのQ値で
検出するしかなくなる。
[0053] That is, even if extracted natural vibration waveform portion specific to the shape of the object to be measured 21 by window W 1, minute defects is likely hides the spectrum of the basic natural frequency, spectrum as described above The Q value of must be detected.

【0054】そこで、できるだけ基本固有振動のスペク
トル波形の「裾野」の広がりを小さく、欠陥の有無の判
定をしやすくすることが考えられる。そのためには、図
3に示すようなスペクトル波形を同図で波線19で示す
ように、ピークの50%のところから(Q値は変わらな
い)急激に減衰させるような補正をかけてやればよい。
このようにすれば、スペクトル波形の「裾野」は狭くな
り、微小なクラックや凹みであっても、その微小な欠陥
をスペクトルのQ値でなく、基本固有振動スペクトル
と、欠陥による振動のスペクトルとを分離して検出する
ことが可能なものが多くなる。
Therefore, it is conceivable to minimize the spread of the "tail" of the spectrum waveform of the fundamental natural vibration so as to make it easy to determine the presence or absence of a defect. For this purpose, it is sufficient to apply a correction such that the spectrum waveform as shown in FIG. 3 is rapidly attenuated (the Q value does not change) as shown by a broken line 19 in FIG. .
In this way, the "tail" of the spectrum waveform becomes narrow, and even if it is a minute crack or dent, the minute defect is not a Q value of the spectrum but a fundamental natural vibration spectrum and a spectrum of the vibration due to the defect. Can be separated and detected.

【0055】以上のようにスペクトルを強調するために
は、ピックアップした振動波形に、次式からなる波形の
強調用ウインドーW2 を更にかければよい。
[0055] In order to emphasize the spectrum as described above, the picked-up vibration waveform, it further multiplied by emphasizing window W 2 of the waveform having the following formula.

【0056】y=acos 2 (xωt) +bcos 2 (xωt+τ)+ …+kcos 2 (xωt+nτ)+C ここで、τは時間遅れを示し、例えばλ/4(λは波
長)とされる。また、この例の場合、a=b=…=kと
される。この強調用ウインドーW2 は図5Cに示すよう
な波形となる。
Y = acos 2 (xωt) + bcos 2 (xωt + τ) +... + Kcos 2 (xωt + nτ) + C Here, τ indicates a time delay, for example, λ / 4 (λ is a wavelength). In this example, a = b =... = K. The emphasizing window W 2 has a waveform as shown in FIG. 5C.

【0057】図6Aは、ピックアップした被測定物21
の振動に対し、前述した固有振動抽出用ウインドーW1
及び強調用ウインドーW2 をかける前の振動全体部分の
スペクトルを示す。また、図6Bは、固有振動抽出用ウ
インドーW1 によって上記被測定物21の振動の衝撃直
後から20msec経過した後から抽出した振動のスペクトル
を示し、基本固有振動スペクトルと欠陥による振動のス
ペクトルとの分離を観測できる。さらに、図6Cは、前
述した強調用ウインドーW2 をかけた後のスペクトル波
形であり、基本固有振動スペクトルと、クラック又は凹
み等の欠陥の振動スペクトルとがより明確に分離される
ことがわかる。
FIG. 6A shows the measured object 21 picked up.
Window for natural vibration extraction W 1
And shows a spectrum of vibrations entire portion before applying emphasizing window W 2. Further, FIG. 6B shows the spectrum of the vibration extracted from after 20msec elapses from immediately after the impact of the vibration of the measuring object 21 by the natural frequency extraction window W 1, and the spectrum of the vibration due to the fundamental natural frequency spectrum and defect Separation can be observed. Further, FIG. 6C is a spectrum waveform after subjected to emphasizing window W 2 mentioned above, it can be seen that the fundamental natural vibration spectrum, a vibration spectrum of defects such as cracks or dents may be more clearly separated.

【0058】ウインドーW2 も、ウインドーW1 と同様
に、ウインドーW2 形成手段36において、制御装置2
2からの加振開始の情報に基づいて形成される。
[0058] window W 2, like the window W 1, the window W 2 forming means 36, the control device 2
2 is formed based on the information of the start of the vibration from the second.

【0059】こうして強調された後のデータは、スペク
トル分析手段37に供給され、スペクトル分析される。
The data after being emphasized in this way is supplied to the spectrum analyzing means 37, where the spectrum is analyzed.

【0060】そして、欠陥有無判定手段38では、スペ
クトル分析の結果得られた図1に示したような各厚さ部
分2,3に対応したスペクトルを用いて、例えば次のよ
うにして各厚さ部分2,3における欠陥による振動のス
ペクトルの存在を判別して欠陥の有無を判別し、どの平
均厚さ部分に欠陥があるかの位置評定を行う。
The defect presence / absence determining means 38 uses the spectra corresponding to the respective thickness portions 2 and 3 as shown in FIG. 1 obtained as a result of the spectrum analysis, for example, as follows. The presence or absence of a defect is determined by determining the existence of a spectrum of vibration due to a defect in the portions 2 and 3, and the position of which average thickness portion is defective is evaluated.

【0061】欠陥有無判定手段38では、先ず、各平均
厚さが異なる部分2,3に対応するスペクトルを、それ
が立つべき周波数位置近傍をサーチすることにより求
め、そして、各々の厚さ部分に対応するスペクトルにつ
いて、それが2つに別れているか否かにより、その厚さ
部分における欠陥の有無の判定を行う。
The defect presence / absence judging means 38 first obtains spectra corresponding to the portions 2 and 3 having different average thicknesses by searching near the frequency position at which the portions 2 and 3 should stand. For the corresponding spectrum, whether or not there is a defect in the thickness portion is determined based on whether or not the spectrum is divided into two.

【0062】すなわち、図7に示すように、スペクトル
分析手段37で得られたスペクトル波形から、判別しよ
うとする厚さ部分に対応するスペクトルを検出するため
に予め定められているその厚さ部分に対応する1次スペ
クトルの周波数範囲d1 及び2次スペクトルの周波数範
囲d2 内において、それぞれ振幅の大きいものから順に
例えば5個までピーク値を求め、その周波数及びピーク
値を記憶する。次に、1次及び2次のスペクトルについ
て、その厚さ部分の基本固有振動のスペクトルと、欠陥
による振動のスペクトルとがペアになると考えられる周
波数範囲d3 ,d4 (d3 ,d4 <d1 ,d2 )を、予
め定めておき、この周波数範囲d3 ,d4 内に上記5個
のピーク値の周波数値のうち、ペアとして入るものがあ
るか否かサーチする。
That is, as shown in FIG. 7, from the spectrum waveform obtained by the spectrum analysis means 37, a predetermined thickness portion is detected to detect a spectrum corresponding to the thickness portion to be determined. in corresponding primary spectral frequency range d 1 and the secondary spectrum in the frequency range d 2, obtains the peak value from those respective amplitudes large to turn for example, five, and stores the frequency and the peak value. Next, with respect to the primary and secondary spectra, the frequency ranges d 3 and d 4 (d 3 and d 4 <) in which the spectrum of the fundamental natural vibration of the thickness portion and the spectrum of the vibration due to the defect are considered to form a pair. d 1 , d 2 ) are determined in advance, and a search is made as to whether or not there is a pair of the five peak frequency values within the frequency ranges d 3 , d 4 .

【0063】1次スペクトルについて、そのペアを検出
したら、周波数の低い方のペアのうちの高い方の周波数
を1次の基本固有振動スペクトル位置と認識し、その周
波数位置を基準に、前記周波数幅d3 より狭い、予め定
められている周波数幅d5 内に基本固有振動スペクトル
とは別のピーク(もちろんペアのピークでもよい)が有
るか否か判別し、ピークがあれば、その厚さ部分にはク
ラックが有りと判別する。
When the pair of the primary spectrum is detected, the higher frequency of the lower frequency pair is recognized as the position of the primary fundamental natural vibration spectrum, and the frequency width is determined based on the frequency position. narrower than d 3, (which may be a peak of course pairs) decides whether or not there another peak from the basic natural oscillation spectrum in the frequency width d 5 which is predetermined, if there is a peak, the thickness portion thereof Is determined to have a crack.

【0064】同様に、2次スペクトルについて、そのペ
アを検出したら、周波数の低い方のペアのうちの高い方
の周波数を2次の基本固有振動スペクトル位置と認識
し、その周波数位置を基準に、前記周波数幅d4 より狭
い予め定められている周波数幅d6 内に基本固有振動ス
ペクトルとは別のピークが有るか否か判別し、ピークが
あれば、その厚さ部分に巣あるいは凹部等の非貫通欠陥
が有りと判別する。
Similarly, when a pair is detected in the secondary spectrum, the higher frequency of the lower frequency pair is recognized as the position of the secondary fundamental natural vibration spectrum, and based on the frequency position, the determined whether another peak is present a principal natural vibration spectrum to a frequency width d 6 that is narrow is predetermined from frequency width d 4, if there is a peak, nest or recess or the like in the thickness portion It is determined that there is a non-penetrating defect.

【0065】図8に、以上説明した1つの厚さ部分につ
いての欠陥判定手段38における欠陥有無判定動作のフ
ローチャートを示す。
FIG. 8 shows a flowchart of the defect presence / absence determination operation of the defect determination means 38 for one thickness portion described above.

【0066】この欠陥有無判定動作が平均厚さの厚い部
分2及び薄い部分3に対応するスペクトルについてそれ
ぞれ行われ、各厚さ部分2または3に欠陥が存在するか
否か判定される。
This operation for determining the presence or absence of a defect is performed on the spectra corresponding to the thick portion 2 and the thin portion 3 having the average thickness, respectively, and it is determined whether or not a defect exists in each of the thick portions 2 or 3.

【0067】また、欠陥判定手段38では、欠陥有りと
判定されたときは、2つに別れたスペクトルの周波数差
から欠陥の大きさが求められる。
When the defect judging means 38 judges that there is a defect, the size of the defect is obtained from the frequency difference between the two separate spectra.

【0068】この欠陥判定手段38での各厚さ部分に対
する欠陥有無判定結果及び欠陥の大きさの情報は良品・
不良品判定手段39に伝達され、この良品・不良品判定
手段39において、欠陥の存在位置及びその大きさの情
報から被測定物が良品か不良品かの判定がなされる。こ
の例の場合、欠陥が生じた部分の平均厚さによって、良
品と不良品とを区別するスレッショールド値が異ならさ
れている。
The result of the presence / absence determination of each thickness portion by the defect determination means 38 and the information on the size of the defect are determined as non-defective products.
It is transmitted to the defective product judging means 39, and the non-defective / defective product judging means 39 judges whether the object to be measured is a non-defective product or a defective product based on the information on the position and size of the defect. In the case of this example, the threshold value for distinguishing a non-defective product from a non-defective product differs depending on the average thickness of a portion where a defect has occurred.

【0069】そして、良品・不良品判定手段39からの
情報は制御装置22に伝達され、不良品と判定された被
測定部品は選別装置40により、ラインから除去され
る。なお、例えば図示しないマーカ付着手段により、ペ
ンキ等により被測定部品の厚さの薄い部分3に欠陥があ
るのか、厚い部分に欠陥があるのかを印字する(例えば
厚みに対応して色の異なるマークを付す)こともでき
る。
The information from the non-defective / defective product judging means 39 is transmitted to the control device 22, and the part to be measured judged as a defective product is removed from the line by the sorting device 40. For example, a marker attaching means (not shown) prints, using paint or the like, whether there is a defect in the thin part 3 or a defect in the thick part of the component to be measured (for example, a mark of a different color corresponding to the thickness). Can be added).

【0070】なお、以上は被測定物が円筒状のシリンダ
部品の場合の例であるが、被測定物はこれに限られるも
のではなく、また、平均厚さが3通り以上の異なる厚さ
部分を有する被測定物に対して、この発明は適用可能で
ある。
The above description is an example in which the object to be measured is a cylindrical cylinder part. However, the object to be measured is not limited to this, and the average thickness may be three or more different thickness portions. The present invention is applicable to a device under test having

【0071】また、加振方法はインパルス衝撃法ではな
く、例えば一端を固定して他端側に偏倚を与えて振動を
生じさせる等、種々の加振方法を採用することができ
る。
The vibration method is not the impulse impact method, but various vibration methods can be employed, such as, for example, fixing one end and applying a bias to the other end to generate vibration.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、平均厚さが異なる複数の部分を有する被測定物を加
振してセンサにより非接触でその被測定物の各平均厚さ
が異なる部分が持つ固有の振動を検出し、その振動をス
ペクトル分析することにより、各厚さ部分に欠陥が存在
するか否かを容易に検出及び判定することができる。換
言すれば、欠陥が複数の異なる厚さ部分のうちのどの厚
さ部分に生じているかを容易に位置評定することができ
る。
As described above, according to the present invention, an object to be measured having a plurality of portions having different average thicknesses is vibrated, and the respective average thicknesses of the object to be measured are non-contacted by a sensor. By detecting unique vibrations of different portions and performing spectrum analysis of the vibrations, it is possible to easily detect and determine whether or not a defect exists in each thickness portion. In other words, it is possible to easily evaluate the position of the thickness portion of the plurality of different thickness portions where the defect occurs.

【0073】また、非接触で被測定物自体が持つ固有の
振動を検出することにより、欠陥の位置を検出する方法
及び装置であるので、センサを被測定物に接触する場合
のように、センサ接触時の不整合による乱反射がなく、
波形が単純で判別が容易である。すなわち、被測定物の
複数の異なる厚さ部分に生じる欠陥の有無を検出し、そ
の位置を判定する際に、その判定を乱す要因が少なく、
安定した欠陥判定が可能である。
Further, since the method and the apparatus for detecting the position of a defect by detecting the inherent vibration of the object to be measured in a non-contact manner, the sensor can be used as in the case where the sensor is in contact with the object to be measured. There is no irregular reflection due to mismatch at the time of contact,
The waveform is simple and easy to determine. That is, when detecting the presence or absence of a defect occurring in a plurality of different thickness portions of the measured object, when determining the position, there are few factors that disturb the determination,
Stable defect determination is possible.

【0074】また、この発明によれば、被測定物にしわ
や凹凸があっても固有振動と区別できるものであれば、
欠陥を検出して、その位置を評定することができるとい
う特徴がある。
According to the present invention, if the object to be measured can be distinguished from natural vibration even if it has wrinkles or irregularities,
There is a feature that a defect can be detected and its position can be evaluated.

【0075】また、被測定物をその形状により定まる位
置で最低1回、加振するだけで、部分的ではなく、複数
の異なる厚さ部分の全部についての欠陥判定を行なうこ
とができるという特長もある。
Another feature is that the defect can be determined not only partially but also for all of a plurality of different thickness portions by vibrating the workpiece at least once at a position determined by its shape. is there.

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

【図1】この発明による欠陥検出方法の説明のためのス
ペクトル図である。
FIG. 1 is a spectrum diagram for explaining a defect detection method according to the present invention.

【図2】この発明の対象となる被測定部品の一例の説明
のための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a component to be measured according to the present invention.

【図3】この発明の説明のための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the present invention.

【図4】この発明による欠陥検出装置の一実施例のブロ
ック図である。
FIG. 4 is a block diagram of an embodiment of a defect detection device according to the present invention.

【図5】固有振動抽出及び強調のためのウインドー波形
を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a window waveform for natural vibration extraction and emphasis.

【図6】固有振動抽出及び強調を説明するための図であ
る。
FIG. 6 is a diagram for explaining natural vibration extraction and emphasis.

【図7】この発明による欠陥判定方法を説明するための
図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a defect determination method according to the present invention.

【図8】この発明による欠陥判定方法の動作の一例のフ
ローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart of an example of the operation of the defect determination method according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 平均厚さの厚い部分 3 平均厚さの薄い部分 11 平均厚さの厚い部分2に対応するスペクトル 12 平均厚さの薄い部分3に対応するスペクトル 13 欠陥によるスペクトル 21 被測定物 25 加振装置 26 出力振動受信装置 27 振動受信用センサ 30 演算処理判定装置 2 thick part of average thickness 3 thin part of average thickness 11 spectrum corresponding to part 2 of large average thickness 12 spectrum corresponding to part 3 of small average thickness 13 spectrum due to defect 21 DUT 25 vibration device 26 Output Vibration Receiving Device 27 Vibration Receiving Sensor 30 Arithmetic Processing Judgment Device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−120458(JP,A) 特開 昭61−73063(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 29/00 - 29/28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-120458 (JP, A) JP-A-61-73063 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 29/00-29/28

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】平均厚さが異なる部分を有する被測定物に
振動を加え、 その振動をピックアップしてスペクトル分析し、前記平
均厚さが異なる部分に対応するスペクトルのそれぞれ
を、前記平均厚さのそれぞれの値に応じた異なる周波数
位置近傍をサーチすることにより検出し、 前記平均厚さが異なる部分に対応するものとして検出さ
れたスペクトルのそれぞれについて、予め定められた周
波数範囲内において2つのピークを持つかどうかを 検出
することにより、そのスペクトルに対応する平均厚さ部
分のそれぞれにおける欠陥の有無を検出することを特徴
とする欠陥検出方法。
1. A vibration is applied to an object to be measured having a portion having a different average thickness, the vibration is picked up and spectrum analysis is performed, and a spectrum corresponding to the portion having a different average thickness is obtained.
Are different frequencies depending on the respective values of the average thickness.
It is detected by searching near the position, and is detected as corresponding to the portion where the average thickness is different.
For each of the measured spectra,
By detecting whether having two peaks within a wave number range, characterized by detecting the presence or absence of defects in each of the average thickness portion corresponding to the spectrum
Defect detection method to be.
【請求項2】平均厚さが異なる部分を有する被測定物に
振動を加える加振手段と、 前記被測定物の振動をピックアップし、電気信号に変換
するピックアップ手段と、 このピックアップ手段からの電気信号を受け、前記被測
定物の振動をスペクトル分析し、前記平均厚さが異なる
部分に対応するスペクトルのそれぞれを、前記平均厚さ
のそれぞれの値に応じた異なる周波数位置近傍をサーチ
することにより検出する手段と、前記平均厚さが異なる部分に対応するものとして検出さ
れたスペクトルのそれぞれについて、予め定められた周
波数範囲内において2つのピークを持つかどうかを検出
することにより、そのスペクトルに対応する平均厚さ部
分のそれぞれにおける欠陥の有無 を検出する手段と、 を備えることを特徴とする欠陥検出装置。
2. Vibration means for applying vibration to an object to be measured having portions having different average thicknesses; pickup means for picking up vibration of the object to be measured and converting the vibration into an electric signal; Receiving a signal and analyzing the spectrum of the vibration of the object to be measured, wherein the average thickness is different
Each of the spectra corresponding to the portions is represented by the average thickness
Search near different frequency positions according to each value of
Means for detecting the difference in the average thickness.
For each of the measured spectra,
Detects whether there are two peaks within the wave number range
The average thickness corresponding to the spectrum
Defect detection apparatus according to claim Rukoto and means for detecting the presence or absence of defects in each minute.
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