JP3389692B2 - 磁粉探傷方法及びその装置 - Google Patents

磁粉探傷方法及びその装置

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修 津山
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼片表面疵を検出する
磁粉探傷方法及びその実施に使用する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】鋼片表面疵の検査方法としては磁粉探
傷,渦流探傷,漏洩磁束探傷等の方法が古くから用いら
れている。断面形状が円形の丸鋼片についてはこれらの
方法を利用した自動探傷装置が開発され、生産性向上に
大きく寄与している。しかしながら角鋼片については断
面形状が角形のため自動化が難しく、磁粉探傷方法が主
流である。磁粉探傷方法は、被検材を磁化し、その表面
欠陥に付着した蛍光磁粉に紫外線を照射して、この蛍光
により欠陥を検出する。古くはこの蛍光を目視すること
により欠陥を検出していたが、近年ではその自動化が進
んでおり、自動探傷装置が実用化されている。
【0003】図6は、磁粉探傷方法による探傷装置の構
成を示す模式図である。図中1は強磁性体からなる角鋼
片であり、図中白抜き矢符で示す方向に搬送されるよう
になっている。角鋼片1の搬送方向の上流側には角鋼片
1を磁化するための磁化装置2と、蛍光磁粉液を散布す
る磁粉液散布ノズル3とが設けられている。また下流側
には角鋼片1に紫外線を照射する紫外線照灯器4及び角
鋼片1の表面を撮像する撮像装置5が設置されている。
撮像装置5にて得られる画像信号は、画像処理装置6に
て2値化等の画像処理が施され、データ処理装置7にて
疵を検出するための処理が行われ、さらに自動疵取装置
等の所定装置へ与えられるようになっている。
【0004】角鋼片1に欠陥があると、その欠陥部に漏
洩磁束が発生し欠陥に磁粉が附着する。磁粉が附着した
この欠陥部分を、紫外線照灯器4による紫外線で照射す
ると磁粉が蛍光を発する。この蛍光を撮像装置5にて撮
像し、得られる画像を画像処理装置6及びデータ処理装
置7にて処理することにより、角鋼片1表面の欠陥が自
動的に検出される。
【0005】画像処理装置6では撮像装置5から取り込
んだ画像から処理すべき画像部分を抽出するが、角鋼片
の場合、鋼片のエッジ位置を検出してその位置を基準に
抽出画像を決定する。これにより鋼片における疵の位置
を限定することができ、後続の自動疵取装置等の所定装
置での処理を容易にことが可能となる。ここでエッジ位
置を検出する方法としては、距離計により位置を検出す
る方法と、可視光線によりエッジ位置を検出する方法と
が提案されている。例えば“第33回品質管理部会ND
I小委員会,平成元年9月21〜22日”では、専用の
可視光源を角鋼片に照射し、カメラでエッジ位置を検出
する装置が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが従来の磁粉探
傷装置の場合は、エッジ位置検出のための専用の装置を
別途付加しており、コスト及び保守の面で問題がある。
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、従
来装置に蛍光体を付加するのみで、別な専用装置を備え
ることなく、エッジ位置を検出することができ、信頼性
の向上が可能な磁粉探傷装置を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る磁粉探傷方
法は、磁化された鋼片の表面に蛍光磁粉を附着させ、該
蛍光磁粉に励起光を照射して発せられる蛍光を撮像して
疵を探傷する方法において、前記鋼片からはみ出る蛍光
体を前記鋼片の裏面側に設置し、励起光が照射された前
記鋼片及び前記蛍光体を撮像し、撮像された画像のう
ち、前記鋼片の陰となり前記蛍光体を現す画像部分が分
断される位置を求め、この位置に基づいて前記鋼片のエ
ッジの位置を検出することを特徴とする。
【0008】本発明に係る磁粉探傷装置は、磁化された
鋼片の表面に蛍光磁粉を附着させ、該蛍光磁粉に励起光
を照射して発せられる蛍光を撮像して疵を探傷する装置
において、前記鋼片の裏面側に該鋼片の幅方向にはみ出
るように設けられた蛍光体と、励起光が照射された前記
鋼片及び前記蛍光体を撮像する手段と、撮像された画像
のうち、前記鋼片の陰となり前記蛍光体を現す画像部分
が分断される位置を求める手段と、この位置に基づいて
前記鋼片のエッジの位置を検出する手段とを備えること
を特徴とする。
【0009】
【作用】本発明にあっては、鋼片の裏面側に蛍光体を設
けてあり、該蛍光体を鋼片と共に撮像し、蛍光体を現す
画像部分が分断される位置を求めることにより、鋼片の
エッジ位置を検出する。従って従来のように画像の端部
から鋼片までの距離を求める等の方法により、エッジ位
置を検出するための専用の装置を別途設ける必要がな
い。また本発明におけるエッジ位置の検出は簡単な画像
処理にて行うことが可能である。
【0010】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
き具体的に説明する。図1は、本発明に係る磁粉探傷装
置の配置構成を示す模式的側面図である。図中1は強磁
性体からなる角鋼片であり、図中白抜き矢符で示す方向
に搬送されるようになっている。角鋼片1の搬送方向の
上流側には角鋼片1を磁化するための磁化装置2と、蛍
光磁粉液を散布する磁粉液散布ノズル3とが設けられて
いる。また下流側には角鋼片1に紫外線を照射する紫外
線照灯器4及び角鋼片1の表面を撮像する撮像装置5が
設置されている。撮像装置5にて得られる画像信号は、
画像処理装置6にて2値化等の画像処理が施され、デー
タ処理装置7にて疵を検出するための処理が行われ、さ
らに自動疵取装置等の所定装置へ与えられるようになっ
ている。
【0011】角鋼片1に欠陥があると、その欠陥部に漏
洩磁束が発生し欠陥に磁粉が附着する。磁粉が附着した
この欠陥部分を、紫外線照灯器4による紫外線で照射す
ると磁粉が蛍光を発する。この蛍光を撮像装置5にて撮
像し、得られる画像を画像処理装置6及びデータ処理装
置7にて処理することにより、角鋼片1表面の欠陥が自
動的に検出される。
【0012】図2は図1のII−II線における断面図であ
る。角鋼片1の幅よりも長い蛍光体9が、角鋼片1の搬
送路の下側に角鋼片1と間隔100mmを隔てて地面GN
Dに対する角度θが60°となるように設置されてい
る。角鋼片1の、蛍光体9に直面している面に対向する
面を撮像する撮像装置5aと、上側の角部を撮像する撮
像装置5bとが備えられている。また撮像装置5bの両
側には紫外線照灯器4,4が所定角度に傾斜されて設け
られている。
【0013】図3は、図1に示す画像処理装置6の構成
を示すブロック図である。画像処理装置6は、撮像装置
5にて得られる画像を取り込む画像取込部61と、取り
込んだ画像を2値化する2値化部62と、2値化された
画像のX軸方向のプロジェクションを行うX軸方向プロ
ジェクション部63と、2値化された画像のY軸方向の
プロジェクションを行うY軸方向プロジェクション部6
4と、X軸方向のプロジェクション及びY軸方向のプロ
ジェクションから角鋼片1のエッジ位置を検出するエッ
ジ検出部65と、検出されたエッジ位置に基づいて所定
の演算処理を行い、疵検出に使用される抽出画像を限定
するためにウィンドウを設定するウィンドウ設定部66
とを備える。
【0014】図4は、撮像装置5aによる画像信号を2
値化した画像を示す説明図である。蛍光体9の上端部及
び下端部は、角鋼片1の陰とはなっておらず、図4にハ
ッチングで示すように現される。図4(a) は2次元的に
示しており、図4(b) はX軸方向(角鋼片1の長手方
向)に1次元的について示しており、図4(c) はY軸方
向(角鋼片1の幅方向)について1次元的に示してい
る。
【0015】X軸方向において蛍光体9の画像部分が現
れている左端をX-left とし、右端をX-rightとする。
Y軸方向において、画像の上辺を示す位置をY0として
おり、下辺を示す位置をY-size としている。X-left,
X-right間の画像において蛍光体9の上端部の画像部分
が現れているY軸方向の上端をY-top-1とし、下端をY
-topとする。また蛍光体9の下端部の画像部分が現れて
いる上端をY-bottomとし、下端をY-bottom-1 とす
る。Y-topよりも、予め設定されている設定値sだけ下
側を処理開始位置Y-startとし、Y-bottom よりも設定
値sだけ上側を処理終了位置Y-endとする。処理開始位
置Y-startから処理終了位置Y-endまでが処理幅Wであ
る。
【0016】次に本発明装置における動作について説明
する。図5は、本発明装置の画像処理装置6における処
理手順を示すフローチャートである。まず画像処理部6
1にて撮像装置5aから画像信号を取り込み(ステップ
S1)、2値化部62にて予め設定されている閾値で2
値化する(ステップS2)。次にX軸方向プロジェクシ
ョン部63でX軸方向のプロジェクションを行い、エッ
ジ検出部65にてX軸方向の左端X-left 及び右端X-r
ightを検出する(ステップS3)。さらにY軸方向プロ
ジェクション部64でY軸方向のプロジェクションを行
い、エッジ検出部65にてY軸方向の上端部の上端Y-t
op-1,下端Y-top及び下端部の上端Y-bottom ,下端Y
-bottom-1 を検出する(ステップS4)。
【0017】ウィンドウ設定部66は、エッジ検出部6
5にて検出された上端部の下端Y-top,下端部の上端Y
-bottom を取り込み、『Y-top+s』の演算を行って処
理開始位置Y-startを求め(ステップS5)、『Y-bot
tom −s』の演算を行って処理終了位置Y-endを求める
(ステップS6)。これによりウィンドウが設定され
る。このデータ及び疵データはデータ処理部7へ与えら
れる。
【0018】データ処理部7では、設定されたウィンド
ウ内の画像部分を抽出して、疵検出等の画像処理を行
う。このような蛍光体9を使用した角鋼片1の自動エッ
ジ検出により、角鋼片1の位置が変動しても正確にエッ
ジ位置を検出することができる。従ってウィンドウ周辺
からの距離を測定すれば、角鋼片1における疵の位置を
精度良く限定することができる。また本発明は、従来装
置に蛍光体9を設置するのみの構成で実現されるので、
エッジ検出専用の大掛かりな装置が不要であり、コスト
低減及び信頼性向上が図れる。
【0019】
【発明の効果】以上のように本発明にあっては、鋼片の
裏面側に蛍光体を設けてあり、該蛍光体を鋼片と共に撮
像し、蛍光体を現す画像部分が分断される位置を求める
ことにより、鋼片のエッジ位置を検出することができ
る。従って従来のように画像の端部から鋼片までの距離
を求める等の方法により、エッジ位置を検出するための
専用の装置を別途設ける必要がなく、低コスト化及び信
頼性向上が図れる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る磁粉探傷装置の配置構成を示す模
式的側面図である。
【図2】図1のII−II線における断面図である。
【図3】図1に示す画像処理装置の構成を示すブロック
図である。
【図4】図2に示す撮像装置による画像信号を2値化し
た画面を示す説明図である。
【図5】本発明装置の画像処理装置における処理手順を
示すフローチャートである。
【図6】磁粉探傷方法による探傷装置の構成を示す模式
図である。
【符号の説明】
1 角鋼片 2 磁化装置 3 磁粉液散布ノズル 4 紫外線照灯器 5,5a,5b 撮像装置 6 画像処理装置 7 データ処理装置 9 蛍光体 61 画像取込部 62 2値化部 63 X軸方向プロジェクション部 64 Y軸方向プロジェクション部 65 エッジ検出部 66 ウィンドウ設定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 修二 大阪府大阪市中央区北浜4丁目5番33号 住友金属工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−201613(JP,A) 特開 昭61−124852(JP,A) 実開 平3−81547(JP,U) 実開 昭57−61549(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/91 G01N 27/84

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁化された鋼片の表面に蛍光磁粉を附着
    させ、該蛍光磁粉に励起光を照射して発せられる蛍光を
    撮像して疵を探傷する方法において、前記鋼片からはみ
    出る蛍光体を前記鋼片の裏面側に設置し、励起光が照射
    された前記鋼片及び前記蛍光体を撮像し、撮像された画
    像のうち、前記鋼片の陰となり前記蛍光体を現す画像部
    分が分断される位置を求め、この位置に基づいて前記鋼
    片のエッジの位置を検出することを特徴とする磁粉探傷
    方法。
  2. 【請求項2】 磁化された鋼片の表面に蛍光磁粉を附着
    させ、該蛍光磁粉に励起光を照射して発せられる蛍光を
    撮像して疵を探傷する装置において、前記鋼片の裏面側
    に該鋼片の幅方向にはみ出るように設けられた蛍光体
    と、励起光が照射された前記鋼片及び前記蛍光体を撮像
    する手段と、撮像された画像のうち、前記鋼片の陰とな
    り前記蛍光体を現す画像部分が分断される位置を求める
    手段と、この位置に基づいて前記鋼片のエッジの位置を
    検出する手段とを備えることを特徴とする磁粉探傷装
    置。
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