JPH01162136A - 孔内面の欠陥検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、孔内面の欠陥を検出する装置に係り、特にパ
ルスレーザ−の反射波の時間遅れの不均一性を利用した
孔内面の欠陥検出装置に関する。

（従来の技術） 従来、孔内面のスコアリングやデラミネーション等の欠
陥を検出する方法としては、目視による検査あるいはＸ
線による検査が知られている。

ところが、目視による検査は、人為的ミスによる欠陥の
見落としのおそれがあるとともに、特殊な液体を塗布す
る必要があることから手間がかかるという問題があり、
またＸ線による検査は、特殊施設が必要であったり、穿
孔を行なう場所での即座な孔検査が不可能であるという
問題がある。

そこで一部では、例えば特開昭５６−２９１０８号公報
に示されているように、光を照射して孔内面等を検査す
る方法が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、従来の光を用いた欠陥検出装置は、構造が複
雑で装置が大型となるため、径の小さな孔の検査は不可
能であり、またたとえ検査が可能であっても、光が孔内
面に直角に照射されないため、デラミネーション等の素
材へ入り込んだ欠陥は検査できない等の問題がある。

本発明は、かかる現況に鑑みなされたもので、構造が簡
単で装置が小型となり、径の小さな孔の検査が可能で、
デラミネーション等のように素材へ入り込んだ欠陥も検
査することができる孔内面の欠陥検出装置を提供するこ
とを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、孔加工用工具の内部に、レーザー発振器から
のレーザー光を孔内面にほぼ垂直に照射する光ファイバ
および孔内面で反射したレーザー光を受光する受光用光
ファイバをそれぞれ設け、かつ前記受光用光ファイバに
反射波の遅れを検出する検出測定手段を接続したことを
特徴とする。

（作　用） 本発明に係る孔内面の欠陥検出装置においては、レーザ
ー発振器からのレーザー光が工具の内部に配した光ファ
イバを通って孔内面にほぼ直角に照射される。一方、孔
内面で反射したレーザー光は、工具の内部に配した受光
用光ファイバを通って検出ｎ１定手段に導かれる。

そして、パルスレーザ−を孔内面にほぼ垂直に回転させ
ながら照射し、その反射波の時間的変化を７１１３定す
ると、欠陥がある場合には、検出される波に乱れが生じ
、これにより欠陥の検出が可能となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図において、符号１は素材を示し、この素材１には
、ドリル２により孔３が穿設される。このドリル２には
、孔３内面の欠陥を検出するための第２図に示すような
検出装置４が組付けられている。

この検出装置４は、ドリル２の軸心部分に配された光フ
ァイバ５および受光用光ファイバ６を備えており、これ
ら各光ファイバ５．６の先端部分は、ドリル２の外周面
に向かって直角に屈曲されている。そして、光ファイバ
５の先端には、レーザー照射口５ａが設けられていると
ともに、受光用光ファイバ６の先端には、前記孔３の内
面からの反射波を受光するための受光素子６ａが設けら
れている。

一方、光ファイバ５の基端部分にはレーザー発振器７が
、また受光用光ファイバ６の基端部分には検出器８がそ
れぞれ接続されている。そして、レーザー発振器７から
のパルスレーザ−は、光ファイバ５を通りその先端のレ
ーザー照射口５ａから孔３内面にほぼ直角に照射される
とともに、孔３の内面からの反射波は、受光素子６ａを
経て受光用光ファイバ６に入射し、検出器８において反
射波の遅れが測定されるようになっている。

次に、本実施例の作用について説明する。

孔３の内面の欠陥を検出する場合には、第１図に示すよ
うに内部に各光ファイバ５．６が配されたドリル２を用
いて素材１の所定位置に孔３を穿設する。穿孔が完了す
ると、第１図に示すように各光ファイバ５．６の先端部
分は、孔３を通過した状態となる。

この状態から、ドリル２を回転させたままで孔３から引
抜きつつレーザー発振器７からのパルスレーザ−を、光
ファイバ５の先端のレーザー照射口５ａから孔３の内面
にほぼ直角に照射する。これにより、パルスレーザ−は
孔３の内面全域に照射されることになる。

一方、孔３の内面からの反射波は、受光素子、６ａを通
って受光用光ファイバ６に取込まれ、受光用光ファイバ
６を通って検出器８に導かれる。

そして、この検出器８において、反射波の遅れが測定さ
れる。

ところで、反射波の遅れは、ドリル２の中心と孔３の中
心とが完全に一致している場合には定常波となって現わ
れ、ドリル２の穿孔時の中心と引抜き時め中心とがわず
かでもずれると、第３図に示すようにスキャンの中心Ｏ
と孔３の中心ＯとＳ が一致しなくなるので、反射波の遅れは、第４図に示す
ように正弦波となって現われる。そして、孔３の内面に
デラミネーション等の欠陥があると、波に乱れが生じる
。

この反射波の乱れは第２図に示すデラミネーション９の
ように孔３の内面に対して凹状の欠陥の場合には、第４
図に符号Ａで示すように正弦波に対して遅れ時間が大き
い乱れとなり、逆にパリ等のように孔３の内面に対して
凸状の欠陥の場合には、第４図に符号Ｂで示すように正
弦波に対して遅れ時間が小さい乱れとなる。したがって
、この乱れの有無およびその状態を観察することにより
、欠陥の有無およびその種類等を容易かつ確実に検出す
ることができる。

そして、レーザー光を用いているので、素材１が金属の
場合に限らず、非金属の場合にも同様に欠陥を検出する
ことができる。また、装置が小型でドリル２に組付けら
れているので、穿孔工程での測定が可能となり、検査の
ための設定時間を要いない。

なお、前記実施例では、孔加工用工具としてドリル２を
用いる場合について以上に説明したが、リーマあるいは
エンドミル等地の孔加工用工具を用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、孔加工用工具の内部に
、レーザー発振器からのレーザー光を孔内面にほぼ直角
に照射する光ファイバおよび孔内面で反射したレーザー
光を受光する受光用光ファイバをそれぞれ設け、かつ前
記受光用光ファイバに、反射波の遅れを検出する検出測
定手段を設けるようにしているので、孔加工と同時に孔
内面の欠陥を検出でき、径の小さな孔でも、またデラミ
ネーションのように素材へ入り込んだ欠陥でも確実に検
出することができる。また金属素材に限らず、非金属素
材の孔も同様に検査することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す孔内面の欠陥検出装置
の要部構成図、第２図は検出装置の構成図、第３図は孔
内面の欠陥検出方法を示す説明図、第４図は検出器で測
定される反射波の出力波形図である。 １・・・素材、訃・・ドリル、３・・・孔、４・・・検
出装置、５・・・光ファイバ、６・・・受光用光ファイ
ノく、７・・・レーザー発振器、８・・・検出器。 出願人代理人　　佐　　藤　　−線 量１　図 第２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、孔加工用工具の内部に、レーザー発振器からのレー
   ザー光を孔内面にほぼ直角に照射する光ファイバおよび
   孔内面で反射したレーザー光を受光する受光用光ファイ
   バをそれぞれ設け、かつ前記受光用光ファイバに、反射
   波の遅れを検出する検出測定手段を接続したことを特徴
   とする孔内面の欠陥検出装置。 ２、孔加工用工具はドリルであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の孔内面の欠陥検出装置。