JPH02278146A - 表面欠陥検査装置 - Google Patents
表面欠陥検査装置Info
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- JPH02278146A JPH02278146A JP9915289A JP9915289A JPH02278146A JP H02278146 A JPH02278146 A JP H02278146A JP 9915289 A JP9915289 A JP 9915289A JP 9915289 A JP9915289 A JP 9915289A JP H02278146 A JPH02278146 A JP H02278146A
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 35
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- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 11
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- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract 2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は２表面欠陥検査装置に関するものであり、被
検査材表面の健全部と欠陥部の赤外線放射１の特徴の相
違から被検査材の健全部と欠陥部を確実に弁別する装置
を提供するものである。
検査材表面の健全部と欠陥部の赤外線放射１の特徴の相
違から被検査材の健全部と欠陥部を確実に弁別する装置
を提供するものである。
被検査材に割れ等の表面欠陥が存在する場合。
被検査材表面を加熱すると表面欠陥部は健全部に比べて
、その温度上昇率が異なることは公知の事実であり１例
えば金属等の導電体に対し、誘導加熱装置によって加熱
すればエツジ効果により割れ等の表面欠陥部が健全部よ
りも大きい温度上昇を示し、温度上昇に比例して赤外線
放射量が増加することを利用した表面欠陥検査装置など
が実用化されている。逆に、ヘゲ等の表面積が大きく、
熱放射が大きいため、加熱停止後の自然冷却が早いため
健全部に比べて低い温度を示し、この温度差に起因する
赤外線放射量の差を利用して表面欠陥を検出することも
可能である。
、その温度上昇率が異なることは公知の事実であり１例
えば金属等の導電体に対し、誘導加熱装置によって加熱
すればエツジ効果により割れ等の表面欠陥部が健全部よ
りも大きい温度上昇を示し、温度上昇に比例して赤外線
放射量が増加することを利用した表面欠陥検査装置など
が実用化されている。逆に、ヘゲ等の表面積が大きく、
熱放射が大きいため、加熱停止後の自然冷却が早いため
健全部に比べて低い温度を示し、この温度差に起因する
赤外線放射量の差を利用して表面欠陥を検出することも
可能である。
第３図は、従来のこの種の表面欠陥検査装置を示す図で
ある。第３図において、（１）は被検査材（２）は被検
査材搬送装置、（３）は加熱装置、（４）は赤外線検出
１４Ｌ（５）は走査装置、（６）は増幅器、（７）は信
号分離回路、（８）は同期回路、（９）は遅延回路、
（１０）は減算回路、 （１１）は判定回路、（１２）
は表示器である従来のこの種の表面欠陥検査装置におい
て被検査材搬送装置（２）により所定方向に搬送された
被検査材（１）の表面は、所定位置にて加熱装置（３）
によって加熱され、加熱前の未加熱領域及び加熱後の加
熱領域は共に走査装置（５）によって所定の順序で走査
され、未加熱領域の放射する赤外線及び加熱後の加熱領
域の放射する赤外線は赤外線検出器（４）によって検出
される。検出された赤外線信号は通常増幅器（６）によ
って増幅されたあと走査装置（５）の走査に同期して同
期回路（８）が発生する同期信号をもとに信号分離器′
＃Ｉ（７）似因って未加熱領域の赤外線信号と加熱領域
の赤外線信号とに分離される。未加熱領域の赤外線信号
は遅延回路（９）によって、所定量遅延され、加熱領域
の赤外線信号と遅延された未加熱領域の赤外線信号は減
算回路（１０）によって減算される。遅延回路の遅延量
としては通常被検査材が未加熱領域から加熱領域まで搬
送される時間が使用される。次に前記減算値が所定の判
定値を越えたとき判定回路（１工）において欠陥有りと
判定され２表示器（１２）にて欠陥の有無が表示される
。従来のこの種の表面欠陥検査装置では、減算回路（ｌ
Ｏ）の代わりに除算回路が使用されることもあり、又、
減算あるいは除算の前処理として赤外線信号を対数変換
する等の改良も加えられている。
ある。第３図において、（１）は被検査材（２）は被検
査材搬送装置、（３）は加熱装置、（４）は赤外線検出
１４Ｌ（５）は走査装置、（６）は増幅器、（７）は信
号分離回路、（８）は同期回路、（９）は遅延回路、
（１０）は減算回路、 （１１）は判定回路、（１２）
は表示器である従来のこの種の表面欠陥検査装置におい
て被検査材搬送装置（２）により所定方向に搬送された
被検査材（１）の表面は、所定位置にて加熱装置（３）
によって加熱され、加熱前の未加熱領域及び加熱後の加
熱領域は共に走査装置（５）によって所定の順序で走査
され、未加熱領域の放射する赤外線及び加熱後の加熱領
域の放射する赤外線は赤外線検出器（４）によって検出
される。検出された赤外線信号は通常増幅器（６）によ
って増幅されたあと走査装置（５）の走査に同期して同
期回路（８）が発生する同期信号をもとに信号分離器′
＃Ｉ（７）似因って未加熱領域の赤外線信号と加熱領域
の赤外線信号とに分離される。未加熱領域の赤外線信号
は遅延回路（９）によって、所定量遅延され、加熱領域
の赤外線信号と遅延された未加熱領域の赤外線信号は減
算回路（１０）によって減算される。遅延回路の遅延量
としては通常被検査材が未加熱領域から加熱領域まで搬
送される時間が使用される。次に前記減算値が所定の判
定値を越えたとき判定回路（１工）において欠陥有りと
判定され２表示器（１２）にて欠陥の有無が表示される
。従来のこの種の表面欠陥検査装置では、減算回路（ｌ
Ｏ）の代わりに除算回路が使用されることもあり、又、
減算あるいは除算の前処理として赤外線信号を対数変換
する等の改良も加えられている。
従来の表面欠陥検査装置では次のような問題点があった
。
。
すなわち健全部の中でも加熱による温度上昇が大きい部
分があるため、これらの部分が誤って欠陥と見なされる
ことがあるという問題点である。
分があるため、これらの部分が誤って欠陥と見なされる
ことがあるという問題点である。
例えば角柱状の被検査材を誘導加熱装置で加熱した場合
、角柱の各コーナ部がエツジ効果によって大きな温度上
昇を示すため単純にＭＲ上昇に伴う赤外線放射量の増加
機の差を検出しても割れ等の表面欠陥と健全部のコーナ
部との区別をつけることができない。
、角柱の各コーナ部がエツジ効果によって大きな温度上
昇を示すため単純にＭＲ上昇に伴う赤外線放射量の増加
機の差を検出しても割れ等の表面欠陥と健全部のコーナ
部との区別をつけることができない。
この発明は上記のような課題を解決するためになされた
ものである。
ものである。
Ｃ課題を解決するための手段〕
この発明に係る表面欠陥検査装置は、加熱中の温度上昇
速度を検出する目的で加熱中の加熱領域を所定の繰り返
し周期で走査する走査装置と、この走査装置の走査によ
って赤外線検出器が検出した赤外線信号と直前の走査に
よって赤外線検出器が検出した赤外線信号との変化を検
出する演算回路とを設けると共に、被検査材搬送装置の
搬送速度と同期した同期信号を発生する同期回路を設は
走査装置あるいは演算回路が、この同期信号に同期して
動作するようにしたものである。
速度を検出する目的で加熱中の加熱領域を所定の繰り返
し周期で走査する走査装置と、この走査装置の走査によ
って赤外線検出器が検出した赤外線信号と直前の走査に
よって赤外線検出器が検出した赤外線信号との変化を検
出する演算回路とを設けると共に、被検査材搬送装置の
搬送速度と同期した同期信号を発生する同期回路を設は
走査装置あるいは演算回路が、この同期信号に同期して
動作するようにしたものである。
この発明においては、赤外線検出器が所定の繰り返し周
期で走査する走査装置によって走査された加熱領域の放
出する赤外線放射量を検出し１次に演算回路によって前
記赤外線検出器が検出する被検材表面の赤外線放射量と
、直前の走査によって得られた前記赤外線検出器が検出
する被検材表面の赤外線放射量との変化を検出するよう
になっているとおり、走査装置あるいは演算回路が被検
査材搬送装置の搬送速度と同期して動作するようになっ
ているため、加熱中の被検査材表面の温度上昇速度を検
出することが可能であり、この加熱中の温度上昇速度の
相違から健全部と欠陥部の弁別を可能とする。
期で走査する走査装置によって走査された加熱領域の放
出する赤外線放射量を検出し１次に演算回路によって前
記赤外線検出器が検出する被検材表面の赤外線放射量と
、直前の走査によって得られた前記赤外線検出器が検出
する被検材表面の赤外線放射量との変化を検出するよう
になっているとおり、走査装置あるいは演算回路が被検
査材搬送装置の搬送速度と同期して動作するようになっ
ているため、加熱中の被検査材表面の温度上昇速度を検
出することが可能であり、この加熱中の温度上昇速度の
相違から健全部と欠陥部の弁別を可能とする。
第１図はこの発明の一実施例を示す図であり。
（１）〜（８）、 （１１）〜（１２）は前記従来装置
とまったく同一のものであり、 （１３）は差分回路で
ある。
とまったく同一のものであり、 （１３）は差分回路で
ある。
動作について説明する。被検査材搬送装置（２）により
所定方向に搬送された被検査材（１）の表面は、所定位
置にて加熱装置（３）によって加熱され加熱中の加熱領
域は走査装置（５）によって所定の繰り返し周期で走査
される。加熱中の加熱領域の放射する赤外線は赤外線検
出器（４）によって検出され、検出された赤外線信号は
増幅器（６）によって増幅されたあと差分回路（１３）
において直前の走査によって得られた赤外線信号との差
が検出される走査装置（５）は同期回路（８）によって
発生される同期信号によって被検査材搬送装置（２）の
搬送速度と同期して走査を行い、差分回路（１３）が加
熱による被検査材（１）表面の温度上昇速度を最も効率
的に検出できるようになっているため、差分回路（Ｉ３
）の出力値は加熱による被検査材（１）表面の温度上昇
速度の大きい部分はど大きな値を示す。例えばヘゲ等の
表面欠陥は、健全部に比べて加熱による温度上昇が速い
ため、差分回路（１３）は大きな出力値を示す。一方、
角柱状被検査材のコーナ健全部は加熱終了時にはヘゲ等
の表面欠陥と大差ない温度となるものの、温度上昇速度
が遅いため差分回路（１３）は小さな出力値しか示さな
い。差分回路として本実施例では直前の走査によって得
られた赤外線信号を記憶回路に記憶し２次の走査時に同
じ走査位置の記憶値を取り出して差を計算する回路とし
たが、遅延回路等を使用してもよい。
所定方向に搬送された被検査材（１）の表面は、所定位
置にて加熱装置（３）によって加熱され加熱中の加熱領
域は走査装置（５）によって所定の繰り返し周期で走査
される。加熱中の加熱領域の放射する赤外線は赤外線検
出器（４）によって検出され、検出された赤外線信号は
増幅器（６）によって増幅されたあと差分回路（１３）
において直前の走査によって得られた赤外線信号との差
が検出される走査装置（５）は同期回路（８）によって
発生される同期信号によって被検査材搬送装置（２）の
搬送速度と同期して走査を行い、差分回路（１３）が加
熱による被検査材（１）表面の温度上昇速度を最も効率
的に検出できるようになっているため、差分回路（Ｉ３
）の出力値は加熱による被検査材（１）表面の温度上昇
速度の大きい部分はど大きな値を示す。例えばヘゲ等の
表面欠陥は、健全部に比べて加熱による温度上昇が速い
ため、差分回路（１３）は大きな出力値を示す。一方、
角柱状被検査材のコーナ健全部は加熱終了時にはヘゲ等
の表面欠陥と大差ない温度となるものの、温度上昇速度
が遅いため差分回路（１３）は小さな出力値しか示さな
い。差分回路として本実施例では直前の走査によって得
られた赤外線信号を記憶回路に記憶し２次の走査時に同
じ走査位置の記憶値を取り出して差を計算する回路とし
たが、遅延回路等を使用してもよい。
差分回路（１３）の出力は判定回路（１１）に入力され
所定の判定値と比較される。判定値より大きければ欠陥
有りとされ１表示回路（Ｉ２）によって所定の表示が行
われる。
所定の判定値と比較される。判定値より大きければ欠陥
有りとされ１表示回路（Ｉ２）によって所定の表示が行
われる。
赤外線検出器（４）が単一素子あるいは数個の素子から
成るときは走査装置（５）を同期信号に同期させて走査
させても簡単な構成で済み、また演算回路も単純化する
ことが可能である。
成るときは走査装置（５）を同期信号に同期させて走査
させても簡単な構成で済み、また演算回路も単純化する
ことが可能である。
第２図はこの発明の実施例を示す図であり、（１）〜（
１３）は第１図と全く同一のものである。
１３）は第１図と全く同一のものである。
動作について説明する。
第２図に示すこの発明の他の実施例が第１図と異なる点
は走査装置（５）は同期回路（８）の発生する同期信号
を使用せず非同期に走査を行い、差分回路（Ｉ３）が同
期回路（８）の発生する同期信号を使用して、演算を行
うようになっている点である。本実施例では差分回路（
１３）内に記憶回路を設けてあり、同期回路（８）の発
生する同期信号をもとに、直前の走査によって得られた
赤外線信号の中から次の走査時に同じ走査位置の記憶値
を取り出して差を計算する回路としたが、遅延回路等を
使用し、遅延量を同期回路（８）の発生する同期信号に
よって変えるようにしても良い。
は走査装置（５）は同期回路（８）の発生する同期信号
を使用せず非同期に走査を行い、差分回路（Ｉ３）が同
期回路（８）の発生する同期信号を使用して、演算を行
うようになっている点である。本実施例では差分回路（
１３）内に記憶回路を設けてあり、同期回路（８）の発
生する同期信号をもとに、直前の走査によって得られた
赤外線信号の中から次の走査時に同じ走査位置の記憶値
を取り出して差を計算する回路としたが、遅延回路等を
使用し、遅延量を同期回路（８）の発生する同期信号に
よって変えるようにしても良い。
差分回路（１３）の出力は判定回路（１１）に入力され
所定の判定値と比較される。判定値より大きければ欠陥
有りとされ２表示回路（１２）によって所定の表示が行
われる。
所定の判定値と比較される。判定値より大きければ欠陥
有りとされ２表示回路（１２）によって所定の表示が行
われる。
第２図に示す実施例は赤外線検出器（４）の素子の数が
多くなり特に素子配列が１次元ではなく２次元配列にな
ったとき有効である。この場合はもはや走査装置（５）
を同期信号に同期させて走査することは不可能に近く、
差分回路（１３）内部で同期処理を行ったほうがはるか
に効率よ（装置を構成することができる。
多くなり特に素子配列が１次元ではなく２次元配列にな
ったとき有効である。この場合はもはや走査装置（５）
を同期信号に同期させて走査することは不可能に近く、
差分回路（１３）内部で同期処理を行ったほうがはるか
に効率よ（装置を構成することができる。
以上のようにこの発明によれば、角柱状被検査材のコー
ナ健全部を欠陥部と誤認識せずにヘゲ等の表面欠陥を検
出できるという効果がある。本発明の実施例では角柱状
の被検査材を誘導加熱装置を用いて加熱した場合に角柱
状被検査材のコーナ健全部とヘゲ等の表面欠陥とを弁別
する場合を示したが、加熱装置として誘導加熱装置を用
いなくても良く、又検出対象欠陥がヘゲ等の表面欠陥で
なくとも加熱時に大きい温度上昇速度を示す欠陥であれ
ばどんな欠陥であっても同様の効果を示すことは言うま
でもない。又、従来のこの種の装置と同様、差分回路に
て差信号を検出する代わりに除算信号を検出しても良く
、前処理として赤外線信号を対数変換する等、加熱時の
赤外線信号の温度上昇速度を検出するためのいかなる演
算回路を用いても本発明の効果はいささかも損なわれる
ことはない。
ナ健全部を欠陥部と誤認識せずにヘゲ等の表面欠陥を検
出できるという効果がある。本発明の実施例では角柱状
の被検査材を誘導加熱装置を用いて加熱した場合に角柱
状被検査材のコーナ健全部とヘゲ等の表面欠陥とを弁別
する場合を示したが、加熱装置として誘導加熱装置を用
いなくても良く、又検出対象欠陥がヘゲ等の表面欠陥で
なくとも加熱時に大きい温度上昇速度を示す欠陥であれ
ばどんな欠陥であっても同様の効果を示すことは言うま
でもない。又、従来のこの種の装置と同様、差分回路に
て差信号を検出する代わりに除算信号を検出しても良く
、前処理として赤外線信号を対数変換する等、加熱時の
赤外線信号の温度上昇速度を検出するためのいかなる演
算回路を用いても本発明の効果はいささかも損なわれる
ことはない。
さらに赤外線検出器として近年２次元配列のものが実用
化されており、この場合、走査装置が行う走査処理、同
期回路が行う同期処理、差分回路が行う差分処理はハー
ドウェア、ソフトウェアあるいはその両方を用いた画像
処理によって行うことが多いがこの場合も本発明は全く
同様の効果を発揮する。
化されており、この場合、走査装置が行う走査処理、同
期回路が行う同期処理、差分回路が行う差分処理はハー
ドウェア、ソフトウェアあるいはその両方を用いた画像
処理によって行うことが多いがこの場合も本発明は全く
同様の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図はこの発
明の他の実施例を示す図、第３図は従来の検査装置を示
す図であり１図において、（１）は被検査材、（２）は
被検査材搬送装置、（３）は加熱装置（４）は赤外線検
出器、（５）は走査装置、（６）は増幅器、（７）は信
号分離回路、（８）は同期回路、（９）は遅延回路、
（１０）は減算回路、（１１）は判定回路、（１２）は
表示器、（１３）は差分回路である。 なお、各図中同一符号は、同−又は相当部分を示すもの
とする。
明の他の実施例を示す図、第３図は従来の検査装置を示
す図であり１図において、（１）は被検査材、（２）は
被検査材搬送装置、（３）は加熱装置（４）は赤外線検
出器、（５）は走査装置、（６）は増幅器、（７）は信
号分離回路、（８）は同期回路、（９）は遅延回路、
（１０）は減算回路、（１１）は判定回路、（１２）は
表示器、（１３）は差分回路である。 なお、各図中同一符号は、同−又は相当部分を示すもの
とする。
Claims (2)
- （１）被検査材を所定方向に搬送する被検査材搬送装置
と、前記被検査材の表面を所定位置にて加熱する加熱装
置と、前記被検査材搬送装置の搬送速度と同期した同期
信号を発生する同期回路と、前記同期回路の発生する同
期信号に同期して前記加熱装置により加熱された加熱領
域を走査する走査装置と、前記走査装置により走査され
た領域が放出する赤外線を検出する赤外線検出器と、前
記赤外線検出器の出力する赤外線信号を入力して増幅を
行う増幅器と、前記増幅器の出力を入力し少なくとも１
回以上前に前記走査装置により走査され前記赤外線検出
装置により検出され前記増幅器により増幅された赤外線
信号との変化を検出する演算回路と、前記演算回路の演
算結果を入力して所定の判定値との比較により表面欠陥
の有無の判定を行う判定回路と、前記判定回路の判定結
果を表示する表示器とから構成される表面欠陥検査装置
。 - （２）被検査材を所定方向に搬送する被検査材搬送装置
と、前記被検査材の表面を所定位置にて加熱する加熱装
置と、前記被検査材搬送装置の搬送速度と同期した同期
信号を発生する同期回路と、前記加熱装置により加熱さ
れた加熱領域を走査する走査装置と、前記走査装置によ
り走査された領域が放出する赤外線を検出する赤外線検
出器と、前記赤外線検出器の出力する赤外線信号を入力
して増幅を行う増幅器と、前記増幅器の出力を入力し前
記同期回路の発生する同期信号に同期して少なくとも１
回以上前に前記走査装置により走査され前記赤外線検出
装置により検出され前記増幅器により増幅された赤外線
信号との変化を検出する演算回路と、前記演算回路の演
算結果を入力して所定の判定値との比較により表面欠陥
の有無の判定を行う判定回路と、前記判定回路の判定結
果を表示する表示器とから構成される表面欠陥検査装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9915289A JPH02278146A (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | 表面欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9915289A JPH02278146A (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | 表面欠陥検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02278146A true JPH02278146A (ja) | 1990-11-14 |
Family
ID=14239716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9915289A Pending JPH02278146A (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | 表面欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02278146A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000022423A1 (de) * | 1998-10-13 | 2000-04-20 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung zum berührungslosen detektieren von prüfkörpern |
| JP2013524229A (ja) * | 2010-04-08 | 2013-06-17 | インスティトゥート ドクトル フェルスター ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト | サーモグラフ試験方法及びこの試験方法を実行するための試験装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52115282A (en) * | 1976-03-24 | 1977-09-27 | Nippon Steel Corp | Flaw detection system for metal materials |
| JPS62232549A (ja) * | 1986-04-02 | 1987-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | 表面傷検査装置 |
-
1989
- 1989-04-19 JP JP9915289A patent/JPH02278146A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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