JPH03199960A - 割れ検出方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、焼結部品である被検査品を非破壊検査によっ
て検査する方法に関し、特に、被検査品を打撃すること
により発生する音又は振動を分析することよって前記被
検査品の良否を判定する打撃振動解析法による割れ検出
力法に係わる。

〔従来の技術〕

従来、金属部材の良否を判定する非破壊検査方法の一つ
に、金属部材に打撃を加え、その振動音を検出すること
により被検査部材の割れを検出するいわゆる打撃振動解
析法がある。

この打撃振動解析法の従来例としては、例えば特開昭４
８−３０９８３号公報に開示されているように、打撃に
よる固有振動の固有振動数により割れの判別を行う手法
がある。

また、例えば「打撃振動解析法による金属材料の機械的
性質と亀裂の評価」、；日本非破壊検査協会第３分科会
資料Ｎｏ３８４４に開示されているように、打撃振動の
固有振動数と減衰係数から亀裂発生を予測する手法もあ
る。

この打撃振動解析法は、打撃によって発生する振動を検
出するセンサからの検出信号を波形処理してオート・パ
ワースペクトルと波形の包絡線を求め、固有振動数およ
び振幅の減衰係数を計算し、この固有振動数および振幅
の減衰係数の大小により割れの発生を判別するものであ
る。

これは、前記日本非破壊検査協会第３分科会資料Ｎｏ３
８４４にも開示されているように、一般に、減衰係数は
割れが発生すると大きくなり、又固有振動数は割れが発
生すると小さくなるといったことを利用したものである
。

ところが、割れの発生した不良品のなかには、割れがな
い良品の減衰係数よりも小さい減衰係数を有するものも
存在するし、また、割れがない良品と等しい固有振動数
を持つものも存在するので、固有振動数あるいは減衰係
数の大小のみでは判別精度が十分でないという問題があ
った。

このため、出願人は先に、 検査実行前に、良品を５０個投入し、その固有振動数（
第２図に示すｒｔ　　；　ｔ＝１＋２＋・・・、５０）
およびその固有振動数での振動レベルのピーク値である
固有振動ピーク値（第２図に示すＰｉ　；ｉ−１，２，
・・・、５０）の分布を振動数および振動の出力レベル
をパラメータとする２次元平面上の楕円（第４図参照）
で規定し、楕円の中に固有振動ピークが入るか否かで良
・否の判定を行う方法、詳しくは、　同一種類毎に５０
個の被検査品の良品の固有振動数ｆｉおよび固有振動数
の出力レベルから求められた固有振動ピーク値Ｐｉを記
憶しておき、振動数および振動の出力レベルをパラメー
タとする２次元平面上にプロットし、 この固有振動の２次元平面上の分布から重心点（第４図
に示すＧ点）を求め、その重心点を通る分布の一次回帰
式から楕円の長軸（第４図に示すＸ方向）および短軸方
向（第４図に示すＹ方向）を決定し１、それぞれの方向
の標準偏差（シグマ）を求め、 それぞれの３シグマを長径・短径として２次元平面上に
おける楕円を、該当種類の被検査品毎に良品判定領域と
して設定し、 各検査品毎の固有振動数ｆｉおよび固有振動ピーク値Ｐ
ｉを測定し、この固有振動数ｆｉおよび固有振動ピーク
値Ｐｉが予め設定されている振動数および振動の出力レ
ベルをパラメータとする良品判定領域内か否かを判別し
、 良品と判別された場合、前記良品の固有振動数日および
固有振動ピーク値Ｐｉを記憶すると共に、 この固有振動数ｆｉおよび固有振動ピーク値Ｐｉを含む
最新の所定個数の良品の固有振動数ｆｉおよび固有振動
ピーク値Ｐｉから新たに該当種類の被検査品の良品判定
領域を設定するようにしたものを提案した（特願平１−
１９２３８９）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記出願においては、良品判定領域である振動
数および振動の出力レベルをパラメータとする２次元平
面上の楕円の大きさは、長径・短径方向の固有振動のバ
ラツキ（シグマ）の３倍で規定していたが、この楕円の
大きさを規定するバラツキ（シグマ）の係数である３倍
という数字は、前記固有振動数ｆｉおよびその固有振動
ピーク値Ｐｉの分布の形態が被検査品の種類毎に異なっ
ていることを考慮して厳しく設定しているので、過剰品
質気味であり、製品の歩留りが低下する不具合があった
。

また、逆に、前記良品判別領域は良否の分布に基づいて
決定しているため、判定レベルを過剰品質気味に設定し
ているにも拘わらず、不良品を良品として判別してしま
う慮れもあった。

したがって、本発明は、種類の異なる被検査品の固有振
動数およびその固有振動ピーク値の分布の形態に応じた
良品判定領域を、不良品の固有振動数およびその固有振
動ピーク値の分布形態に基づき自動的に設定することに
より、固有振動数およびその固有振動ピーク値の分布が
被検査品の種類毎に変化しても、良品を不良品として誤
判別する過剰品質を防止すると共に、不良品を良品とし
て判別する誤判定も確実に防止すること目的とするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、本発明は、 被検査品を打撃することにより発生する音または振動の
固有振動数およびその固有振動数での出力レベルである
固有振動ピーク値が、あらかじめ設定した良品判定領域
内か否かによって割れ検出を行う割れ検出力法において
、 前記被検査品を打撃した時の振動または音を検出し、 この検出された振動または音の信号波形の周波数解析に
より固有振動数およびその固有振動数での出力レベルで
ある固有振動ピーク値を求め、同一種類毎に複数個の被
検査品の良品および不良品に関してその固有振動数およ
び固有振動ピーク値を記憶しておき、 前記良品の固有振動数および固有振動ピーク値で表され
る固有振動点の振動数および出力レベルをパラメータと
する２次元平面上の分布から重心点を求め、その重心点
を通る分布の１次回帰式から楕円の長軸方向および短軸
方向を求め、前記不良品の固有振動点の２次元平面上の
分布から、前記良品の分布を示す楕円の長軸方向および
短軸方向における標準偏差である不良シグマσＮＧを求
めるとともに、 前記良品の分布を示す楕円の長軸方向および短軸方向に
おける重心点から不良品の固有振動点までの距離を前記
不良シグマσ、６との比であるシグマ値として求め、 この複数の不良品のシグマ値αの平均値α８ｖと前記不
良シグマσＮＧとから式ＨＲ＝αａｖ＝α、−にσＮＧ
により前記良品の分布を示す楕円の長軸方向および短軸
方向毎に判別基準値Ｈ＋＋を求め、この長軸方向および
短軸方向の判別基準値Ｈ。

をそれぞれ長径および短径とし前記良品の分布の重心点
を中心とした２次元平面上における楕円を、該当種類の
被検査品毎に良品判定領域として設定し、 各被検査品毎に固有振動数およびその固有振動の出力レ
ベルから固有振動ピーク値を測定し、この固有振動数お
よび固有振動ピーク値が予め設定されている振動数およ
びピーク値をパラメータとする良品判定領域内か否かを
判別することを特徴とする。

〔作用〕

本発明の構成によれば、被検査品を打撃することにより
割れ検出を行う割れ検出装置における良品判定領域が以
下のようにして求まる。

同一の種類の複数個の良品の固有振動数ｆｉおよび固有
振動ピーク値Ｐｉで表される固有振動点に関する振動数
および出力レベルをパラメータとする２次元平面上の分
布から、良品の固有振動点の分布の重心点Ｇが求まり、
その重心点Ｇを通る良品の分布の１次回帰式から楕円の
長軸および短軸方向を決定される。

そして、同じく不良品の固有振動点の分布から０ 良品判別領域の範囲を示す前記楕円の長軸方向および短
軸方向の標準偏差である不良シグマσＮＧおよび前記良
品の分布を示す楕円の長軸方向および短軸方向における
重心点から不良品の固有振動点までの距離を前記不良シ
グマσＮＧとの比であるシグマ値として求まりさらにそ
の平均値α８ｖが求まる。

そこで、これらの不良シグマσＮＧおよびシグマ値の平
均値α１ｖとから式ＨＲ＝α＠ｖ　　ｋ　（Ｆ　ＨＧに
より判別基準値Ｈ，（長軸方向：Ｈｌｌ、ｌ；短軸方向
Ｈ＊ｖ）が求まる。

この長軸方向および短軸方向の範囲である判別基準値Ｈ
，および前記良品の固有振動点に関する振動数および出
力レベルをパラメータとする２次元平面上の分布の重心
点Ｇおよび楕円の長軸方向・短軸方向の判別基準値ＨＲ
（長軸方向：ＨＲ＝αａｖＸ；短軸方向Ｈａｙ）とから
、良品判別領域が設定される。

そして、被検査品を打撃して検出して求めた固有振動点
が前記良品判別領域内にあるか否かで良品あるいは不良
品の区別がなされる。

このようにして、被検査品毎に、良品の固有振動点に関
する振動数・出力レベルをパラメー゛夕とする２次元平
面上の分布から良品判別領域の重心点および楕円の長軸
方向・短軸方向が決定され、同じく不良品の固有振動点
の分布から楕円の良品判別領域の長軸方向および短軸方
向の判別基準値Ｈｊｌ　　（長軸方向：ＨｌｌＸ；短軸
方向Ｈ１ｌｖ）、すなわち、長径および短径が決定され
る。

そして、不良品の固有振動点の分布から範囲が設定され
た良品判定領域を基に、被検査品の固有振動点がこの領
域内に存在するか否かで良品／不良品の判別が行なって
いるので、不良品を良品として誤判別してしまうケース
が大幅に低減される。

〔実施例〕

本発明の第１の実施例および第２の実施例に係わる割れ
検出力法を第１図ないし第９図に基づき詳細に説明する
。

（第１の実施例） 第１図は本割れ検出力法を適用した検査装置の２ 回路ブロック図、第２図は被検査品の打撃振動の振動波
形を示す波形図、第３図は振動波形の周波数スペクトル
図、第４図は振動数および振動の出力レベルをパラメー
タとする２次元平面上における固有振動の分布状態を示
す分布図、第５図は振動数および振動の出力レベルをパ
ラメータとする２次元平面上における固有振動の分布の
良品／不良品の標準偏差のバラツキを示す図、第６図は
自動検査ラインを上方より見た平面図、第７図は第６図
の自動検査ラインを側方より見た側面図、第８図は第一
の実施例に係わる本割れ検査方法における良品判定領域
の設定および良品／不良品判別の処理を示すフローチャ
ート、第９図は第一の実施例に係わる本割れ検査方法に
おける良品判定領域の設定および良品／不良品判別の処
理を示すフローチャートである。

第６．７図において、符号１は被検査品、符号２はシリ
ンダで、被検査品１は検査時にこのシリンダ２によって
支持される。符号３は被検査品１を打撃するための鋼球
であり、所定の高さから所３ 定の長さのピアノ線で吊るされている。符号４は振動を
被検査品１との距離の変動で検出する電磁ピックで、鋼
球３による打撃時の打撃振動を検出する。

符号１０は検出した信号を処理し良品／不良品の判別を
行う検査装置で、第１図に示すように、増幅器５、デイ
レイ装置６、周波数分析器７、判別装置８から構成され
ている。符号９はこの検査装置５に接続された操作盤で
、通常の検査を行う検査モードまたは良品判定領域を設
定する登録モードの切換、および被検査品１の種類等の
設定を行う。

符号１１は、被検査品１を自動検査ラインへ搬送する搬
送コンベア、符号１２はこの搬送コンベア１１で搬送さ
れてきた被検査品１を検査ステーション１３へ送り込む
プッシャー、符号１４は検査ステーション１３から搬出
された被検査品１を一時的に保持してお（受は治具１４
、符号１５は検査後の被検査品１を搬出する搬出治具、
符号１６は不良品を排出するＮＧ用シュートであり、開
４ くことにより不良品を落下させる。符号１７は良品を搬
出するための搬出コンベアである。

以上のように構成された割れ検査装置において、鋼球３
による打撃時の打撃振動を電磁ピックアップ４が検出す
ると、その出力信号は、増幅器５によって増幅されると
ともに、検査装置１０に入力される。そして、入力され
た信号、即ち打撃時点からの振動波形をデイレイ装置６
から出力されるタイミング信号に応じて周波数分析器７
に取り込まれる。

ここで、タイミング信号について第２図を参照して説明
する。この第２図は増幅器５からの振動波形を示すもの
で、波形Ａは打撃時の打撃ノイズを表し、この打撃ノイ
ズＡはホワイトノイズ的な広範囲の周波数成分を含み、
振幅も大幅に変動している。波形Ｂは打撃ノイズＡが減
衰した後の被検査品１の振動波形であって、固有振動数
による共振現象を示し、破線で示す波形Ｃのようなカー
ブとなる。

前記打撃ノイズＡは被検査品１の固有振動とは５ 無関係な振動であるため、この波形を取り込んで周波数
分析を行うと誤判別を生じることになる。

そこで、この打撃ノイズＡの影響を除くため、打撃の瞬
間から１．だけ遅延させてｔ３時間の間サンプリングを
指示するタイミング信号を発生し、打撃の瞬間からｔ２
経過後、再度、ｔ３時間の間２回目のサンプリングを指
示するタイミング信号を発生する。

なお、共振の影響を除くために、前記サンプリング時間
ｔ３は、波形Ｃのうねりの周期よりも大、且つ（ｔｚ　
−ｔＩ　＞／２よりも小さくする。

このようにサンプリングタイミングｔ２、ｔＩおよびサ
ンプリング時間ｔ、を設定することにより、安定的かつ
高精度に判別できる。

第１図の周波数分析器７は、前記電磁ピック４により検
出した振動波形の振動数成分およびその出力レベルを分
析し出力する。

この周波数分析器７は、第３図の振動波形の振動数成分
およびその出力レベルを示す周波数スペクトル図に示す
ように、各振動数の出力レベルを６ 検出できるようになっている。本実施例においては、同
３図に示す１〜３次固有振動の固有振動数ｆｌ＋　　’
！＋　　ｒ３およびその出力レベルを表す固有振動ピー
ク値ＰＩ　、Ｐｇ、Ｐ、＋を検出できるようにしている
。４次以上の高次の固有振動は固有振動ピーク値が小さ
くまた検出感度が低下するため、本実施例では用いない
。

第１図の判別装置８は、操作盤９によって被検査品１の
良否の判別を行う良品判定領域を設定する登録モードが
選択されると、前記周波数分析器７から出力される前記
振動波形の１〜３次固有振動の固有振動数ｆ、、ｆ、、
ｆ、およびその出力レベルＰ＋　、Ｐｉ、Ｐｓから、ピ
ーク値検出サブルーチン（図示せず）により固有振動点
を求めるといった処理が予め設定された回数、即ち所定
個数の同一の種類・形状を有する良品について繰り返さ
れる。この固有振動ピーク値とは、１次固有振動の場合
、固有振動数をＸｌ、その出力レベルである固有振動ピ
ーク値をｙｌとしたときに、（ｘｌ、ｙｌ）と表される
。このようにして予め７ 設定した良品の１〜３次の固有振動数と出力レベルを検
出して固有振動点（ｆｉ、Ｐｉ）を求める。

そして、第４図に示すように、この固有振動数と固有振
動ピーク値で表される固有振動点（ｆｉ、Ｐｉ）を、振
動数と出力レベルをパラメータとする２次元平面、すな
わち、振動数をＸ軸、出力レベルをｙ軸とする２次元平
面上にプロットし、その分布から、重心点Ｇを求め、そ
の重心点Ｇを通る分布の１次回帰式から楕円の長軸（Ｘ
軸）および短軸（ｙ軸）方向を決める。

次に、不良品についても、前記良品の場合と同様にして
固有振動数ｆｉ　と固有振動ピーク値Ｐｉを求め、前記
両パラメータで表現される固有振動点（ｆｉ、Ｐｉ）を
前記２次元平面上にプロットして、その分布から、前記
良品の分布を示す楕円の長軸方向および短軸方向におけ
る標準偏差である不良シグマσＮＧを、１〜３次の固有
振動毎にそれぞれ求める。

さらに、それぞれの方向での重心点Ｇから不良品の固有
振動点までの距離を、前記不良シグマσ８ ＮＧとの比であるシグマ値αとして求める。この不良品
のシグマ値αおよび良品のシグマ値の分布を、この不良
品のシグマ値αを横軸としたヒストグラムとして表すと
、第５図に示すようになる。

このようにして求めた複数の不良品の固有振動点の分布
のシグマ値αからその平均値α、を求め、この不良品の
固有振動点のシグマ値αの平均値、α、Ｖと前記不良シ
グマσＮＧとから、次式（１）に基づき、良品判別領域
の範囲である判別基準値ＨＲを求める。

ＨＲ＝αａｖ−α、−に×σＮＧ　　・・・　　　（１
）但し、前記式（１）において、ｋは不良品を良品とし
て誤判別してしまう確率に応じて定まる値であり、必要
に応じて任意に設定すれば良い（例えば、第５図に示す
ように、誤判別の確立を０゜０１％とすると、ｋは約４
となる）。

この長軸方向および短軸方向の範囲である判別基準値Ｈ
Ｒ（長軸方向：ＨＲ＝αａｖＸ：短軸方向Ｈ＊ｖ）と、
前記良品の固有振動点に関する振動数および出力レベル
をパラメータとする２次元平面上の分布の重心点および
楕円の長軸・短軸とから、良品判別領域が設定される。

この良品判別領域を、１次〜３次の固有振動毎（ｉ　＝
１，２．３）に設定する。

以上の処置を検査に先立って、種類の異なる複数種類の
被検査品ｌについて個別に行えば、複数種類の被検査品
Ｉの良品判定領域を予め設定・登録することができる。

次に、操作盤９において検査モードが選択されると、判
別装置８は、周波数分析器７から出力される振動波形の
１〜３次固有振動の固有振動数ｆ１、ｆｔ、ｆ３および
その出力レベルＰ＋、Ｐｇ＋Ｐ３が、振動数および出力
レベルをパラメータとする二次元平面上の良品判定領域
内に存在するか否かを１〜３次の各固有振動毎に判別し
、１〜３次の固有振動数ｆｉおよびその固有振動ピーク
値Ｐｉが全て前記良品判定領域内にある時のみ良品と判
別する。

以上、説明した検査装置１０における判別装置８におけ
る割れ検査方法の第１の実施例を、第５０ 図のフローチャートに基づいて説明する。

まず、ステップ１００において被検査品１　（ワーク）
が所定の位置にセットされているかどうかを判断し、セ
ットされていない場合は次のステップには進まず、セッ
トされている場合のみステップ１０１以降に進む。

ステップ１０１では、検査を行う被検査品１の種類が、
ステップ１０２では検査モードまたは初期設定モードが
操作盤９から入力される。そしてその入力がなされると
ステップ１０３へ進み、検査モードあるいは初期設定モ
ードのどちらに設定されているのかを判別し、ステップ
１０２において初期設定モードが入力されたときには、
ステップ１０４に進む。

ステップ１０４では、セットしたワークが良品であるも
のか不良品であるものなのかが操作盤から入力される。

そしてその入力がなされるとステップ１０５へ進み、Ｓ
ＲＱ待ち（周波数分析器７の出力待ち）となり、待ちが
解除されると、ステップ１０６で周波数分析器７からの
出力が判別袋１ 置８に入力され、ステップ１０７でピーク値検出サブル
ーチンによって１〜３次の固有振動点（固有振動数ｆｉ
、固有振動ピーク値Ｐｉ）が求められる。

前記ステップ１０７にて１〜３次の固有振動点（固有振
動数ｆｔ、固有振動ビーク（１ｉＰｉ）が求められると
、ステップ１０８に進み、前記ステップ１０４において
良品あるいは不良品のいずれがセットされたのかを判別
し、良品のセントが入力されていたときには、ステップ
１０９に進む。

このステップ１０９では良品に関して、ステップ１００
〜１０６までの処理が５０回行われたかどうか判断され
、５０回未満のときはステップ１１０に進んでカウンタ
Ｎ。Ｋが１″だけインクリメントされてステップ１００
に戻る。

前記ステップ１０９にて、５０個の良品について計測を
行ったと判断された場合にはステップ１１１へ進む。

このステップ１１１では、前記ステップ１０７で求めた
５０個の良品の固有振動点（固有振動数２ ｆｒ、固有振動ピーク値Ｐｉ）の分布から、良品判定領
域を決定する分布の重心点Ｇと分布の長軸（Ｘ軸）方向
および短軸（Ｙ軸）方向が、１〜３次の固有振動につい
て求められる。

ここで、再度設定を行う場合はステップ１１０からステ
ップ１００に戻るが、設定の必要の無い場合はそのまま
終了する。

次に、ステップ１０４において不良品のセントが入力さ
れたときには、ステップ１０８にて不良品のセットと判
断されてステップ１１２へ進む。

このステップ１１２において、不良品に関してステップ
１００〜１０７までの処理が５０回行われたかどうか判
断され、５０回未満のときはステップ１１３に進んでカ
ウンタＮＮＧが“１”だけインクリメントされてステッ
プ１００に戻る。

前記ステップ１１２にて、５０個の不良品について計測
が終わり、ＮＮＧ＝５０と判断された場合にはステップ
１１４へ進む。

このステップ１１４では、前記ステップ１０７で求めた
５０個の不良品の固有振動点（固有振動３ 数ｆｉ、固有振動ピーク値Ｐｉ）の分布から、前記良品
の分布の長軸（Ｘ軸）方向および短軸（Ｙ軸）方向にお
ける前記良品の固有振動点の分布の重心点Ｇとの距離が
求められ、さらにこの重心点Ｇからの距離から、この距
離と前記良品の固有振動点の分布の長軸（Ｘ軸）方向お
よび短軸（Ｙ軸）方向における標準偏差である不良シグ
マσＮＧの比であるシグマ値αが、１〜３次の固有振動
毎および各次数の固有振動の長軸（Ｘ軸）方向・短軸（
Ｙ軸）方向毎に求められてステップ１１５へ進む。

ステップ１１５では、前記５０個の不良品のシグマ値α
の平均値α、Ｖが１〜３次の固有振動毎に求められ、さ
らに、この１〜３次の固有振動毎のシグマ値αの平均値
α３ｖと１〜３次の固有振動毎の不良シグマσＮＧおよ
び不良品を良品として判別する確率を所定の値以内に設
定するための定数にとから、前記式（１）に基づき、良
品判別領域の範囲である判別基準値Ｈ１が１〜３次の固
有振動毎に求められ求められる。このステップ１１５に
４ て求められた１〜３次の固有振動毎および各次数の固有
振動の長軸（Ｘ軸）方向・短軸（Ｙ軸）方向毎の判別基
準値ＨＲ１すなわち、良品判別領域の外周になる楕円の
長径・短径と、前記ステップ１１１で求められた１〜３
次の固有振動毎の重心点Ｇとから、輪郭が楕円の良品判
別領域が設定されたことになる。

このようにして、初期設定における良品判別領域の設定
が終了すると、最初のステップ１００へ戻り、再度ステ
ップ１０１．１０２を経てステップ１０３へ到る。

そして、作業者が操作盤９で検査モードを入力すると、
このステップ１０３にて検査モードと判断されステップ
１２０へ進む。このステップ１２０および次のステップ
１２１は、前記ステップ１０５．１０６と同一なので説
明を省略する。

ステップ１２１での処理が終わると、ステップ１２２へ
進み、このステップ１２２にて被検査品の固有振動点（
ｆｌ、ＰＩ）を、１〜３次の固有振動毎に、前記ステッ
プ１０７と全く同じように５ して求める。

このステップ１２３では前記ステップ１２２で求められ
た１次の固有振動点（ｆｉ、Ｐｉ）が１次の固有振動の
良品判定領域内か否かを判断し、領域内の場合は次のス
テップ１２４に進む。

ステップ１２４．１２５においても前記ステップ１２３
と同様に、２次および３次の固有振動点（（ｆｚ、Ｐｚ
）、（ｆ３．ｐｓ））が、それぞれ、２ないし３次の固
有振動の良品判定領域内か否かが判断され、何れも良品
判定領域内の場合はステップ１２６に進みＯＫ（合格）
の信号が出力された後、ステップ１００へ戻り、この良
否割肌処理が一旦終了する。そして、再度、次の被検査
品の良否判別処理を行う。

また、ステップ１２３〜１２５の何れか一つでも領域外
と判断された場合は、ステップ１２７でＮＧ（不合格）
の信号が出力された後、ステップ１００に戻り、この良
否判別処理が一旦終了する。

そして、再度、次の被検査品の良否判別処理を行う。

６ （第２の実施例） 次に、本発明の第２の実施例に係わる割れ検出力法につ
いて、第９図に示すフローチャートに基づいて説明する
。

本第２の実施例においては、第８図に示す前記第１の実
施例のフローチャートと同一の処理を行うステップにつ
いては同じ符号を付している。

第９図のフローチャートにおいて、ステップ１００〜ス
テツプ１１５までの初期に良品判別領域を設定する初期
設定のステップは、前記第８図に示すフローチャートと
同一の処理内容なので説明を省略する。

次に、第８図のフローチャートと同じく検査処理を行う
ステップ１２０〜ステツプ１２７と、前記第８図のフロ
ーチャートには無い良品判別領域の更新を行うステップ
１２８〜ステツプ１３０について説明する。

上記の処理のうち、検査処理を行うステップ１２０〜ス
テツプ１２７は第８図に示すステップ１２０〜ステツプ
１２７と同一の処理なので説明を７ 省略する。

残りの良品判別領域の更新を行うステップ１２８〜ステ
ツプ１３０について説明すると、ステップ１２５にて、
３次の固有振動に関しても被検査品の固有振動点（ｆ３
．Ｐｊ）が良品判別領域内にあると判断されると、ステ
ップ１２６にてＯＫ（合格）の信号が出力され、ステッ
プ１２Ｂへ進む。

このステップ１２８では、本良品である被検査品の１〜
３次の固有振動毎の固有振動数ｆｉおよび固有振動ピー
ク値Ｐｉを新たに記憶すると共に、代わりに先に記憶し
ている５０個の良品の固有デ動数および固有振動ピーク
値のうち一番最初に記憶したデータを消去する。そして
、先に記憶していた内の４９個の良品の固有振動点（ｆ
ｉ、Ｐｉ）のデータと前記の新たに記憶した一個の良品
のデータの計５０個の固有振動点（ｆｉ、Ｐｉ）に基づ
き、新たに良品判定領域の重心点Ｇおよび良品判定領域
の形状の楕円の長軸方向および短軸方向を求め、先に記
憶していた１〜３次の固有振動８ の重心点Ｇおよび長軸方向および短軸方向を更新して、
ステップ１００に戻る。

また、ステップ１２３〜ステツプ１２５の何れかにて被
検査品の固有振動１点（ｆｉ、Ｐｉ）が良品判別領域内
に無いと判断されると、不良品であるのでステップ１２
７でＮＧ（不合格）の信号が出力された後、ステップ１
２９に進み、このステップ１２９にて本不良品である被
検査品の１〜３次の固有振動毎の固有振動点（ｆｉ、Ｐ
ｉ）を新たに記憶すると共に、代わりに先に記憶してい
る５０個の不良品の固有振動点（ｆｉ、Ｐｊ）のうち一
番最初に記憶していたデータを消去する。そして、先に
記憶していた内の４９個の不良品の固有振動点（ｆｉ、
Ｐｉ）のデータと前記の新たに記憶した一個の不良品の
データの計５０個の固有振動点（ｆｉ、Ｐｉ）に基づき
、新たにシグマ値αを求めてステップ１３０へ進む。

このステップ１３０では、第８図のステップ１１５と同
じように、前記５０個の不良品のシグマ値αの平均値α
、Ｖ、および、この平均値α３ｖと前９ 記不良シグマσＮＧと不良品を良品として判別する確率
を所定の値以内に設定するための定数にとから、前記式
（１）に基づき、良品判別領域の範囲である判別基準値
Ｈｉが１〜３次の固有振動毎に新たに求められ、先に記
憶していた判別基準値Ｈ８を更新する。そして、最初の
ステップ１００に戻る。

このステップ１３０あるいは前記ステップ１２８の処理
により、良品判別領域が順次更新されていく。

このように、検査によって、被検査品１が良品或いは不
良品のいずれに判断されても、この被検査品１の固有振
動点（ｆｉ、Ｐｉ）を、先に記憶している最古の被検査
品のデータと入れ換え、最新の５０個のデータに基づき
改めて良品判定領域を設定し直すので、被検査品ｌのロ
フト間あるいは季節毎の固有振動数の変動に対しても、
良品判定領域を正しく設定することができる。

従って、先の第１の実施例では各種類毎に、最初に良品
判定領域を設定しており、製造ロフトの０ 違いや季節の変化により被検査品１の固有振動数が変動
するような事態にあると、良品／不良品の判別精度が低
下する慮れがあった。

しかし、本第２の実施例の方法によれば、検査中におい
て、オンラインで良品判定領域の修正が自動的に行われ
るので、良品／不良品の判別の精度が向上する。

なお、本実施例においては、検査−回毎に良品判定領域
の見直し・更新を行っているが、１０回あるいは１００
回など任意の回数毎に、良品判定領域の見直し・更新を
行っても良い。

そのため、本実施例においては、同一の種類で日時が経
過するにつれて固有振動特性が変化しても、その変化に
追従して自動的に良品判別領域が更新されていき、より
、固有振動特性の経時変化に起因する判定精度の低下を
防止できる効果を有する。

次に、割れ検出装置の検査方法の作業内容を実際のライ
ンの流れに沿って説明する。

被検査品１は搬送コンベア１１によって搬送さ１ れ、所定位置までに搬送されてくると、プッシャー１２
によって搬送コンベア１１から検査ステーション１３に
移動されるとともに所定位置にセットされる。

このセントされた被検査品１は、シリンダ２によって検
査位置まで上昇されるとともに、鋼球３により打撃され
る。このときの振動を電磁ビック４が検出し、その検出
された検出信号は検査装置１０へ入力される。

打撃および振動検出の検査の終了した被検査品１は、被
検査品１の受は治具１４に搬出されるとともに、検査装
置１０において判別結果がでるまでは受は治具１４で待
機する。

そして、判別結果が出ると、被検査品１は搬出治具１５
によって搬出コンベア１７の位置まで移動されるが、判
別結果がＮＧ（不合格）と出た被検査品１は、その途中
において不良品シュート１６が開かれて不良品パレット
（図示せず）へ投入される。

しかし、良品、即ち合格と出た被検査品１の場２ 合には不良品シュート１６は開かれず、被検査品ｌはそ
のまま搬出コンベア１７まで移動され、搬出コンベア１
７によって搬出される。

また、操作盤９において設定モードが選択された場合に
は、搬送コンベア１１に予め設定した個数の同一の種類
・形状を有する良品の被検査品１を流すことによって、
検査ステーション１３で良品の検査データが検出されて
検査装置１０に入力される。そして、検出した検査デー
タに基づいて検査時の合否の判別を行う良品判定領域を
設定・登録し、次に検査モードが選択された場合は、こ
の良品判定領域に基づいて検査を行う。

さらに、図においては検査ステーション１３へ被検査品
１が２個同時にセットされるのに打撃用の鋼球３および
検出用の電磁ピック４は１組しか図示していないが、こ
れは、１組の鋼球３および電磁ピック４が移動して検査
を行っても良いし、また、２組設置しても良いがこの場
合は検査を交互に行うものとする。

以上、本発明の特定の実施例について説明した３ が、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、特
許請求の範囲に記載の範囲で種々の実施態様が包含され
るものであり、例えば、検出手段を電磁ピックではなく
、マイクで打撃時の音を検出しても良いし、また、被検
査品に直接または被検査品を支持する支持部材に直接ビ
ックを配置して打撃時の振動を直接検出するようにして
も同様の効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、良品の固有振動
の分布および不良品の固有振動の分布の両方の分布を基
に良品判定領域を設定しているので、不良品を良品とし
て誤判定することを効果的に防止できるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は、本発明の第１の実施例に係わる
割れ検出力法を説明するための図であり、第１図は本割
れ検出力法を適用した検査装置の回路ブロック図、第２
図は被検査品の打撃振動の振動波形を示す波形図、第３
図は振動波形の周波数４ スペクトル図、第４図は振動数および振動の出力レベル
をパラメータとする２次元平面上における固有振動の分
布状態を示す分布図、第５図は振動数および振動の出力
レベルをパラメータとする２次元平面上における固有振
動の分布の良品／不良品の標準偏差のバラツキを示す図
、第６図は自動検査ラインを上方より見た平面図、第７
図は第６図の自動検査ラインを側方より見た側面図、第
８図は第一の実施例に係わる本割れ検査方法における良
品判定領域の設定および良品／不良品判別の処理を示す
フローチャート。 第９図は第２の実施例に係わる本割れ検査方法における
良品判定領域の設定および良品／不良品判別の処理を示
すフローチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検査品を打撃することにより発生する音または
   振動の固有振動数およびその固有振動数での出力レベル
   である固有振動ピーク値が、あらかじめ設定した良品判
   定領域内か否かによって割れ検出を行う割れ検出方法に
   おいて、 前記被検査品を打撃した時の振動または音を検出し、 この検出された振動または音の信号波形の周波数解析に
   より固有振動数およびその固有振動数での出力レベルで
   ある固有振動ピーク値を求め、同一種類毎に複数個の被
   検査品の良品および不良品に関してその固有振動数およ
   び固有振動ピーク値を記憶しておき、 前記良品の固有振動数および固有振動ピーク値で表され
   る固有振動点の振動数および出力レベルをパラメータと
   する２次元平面上の分布から重心点を求め、その重心点
   を通る分布の１次回帰式から楕円の長軸方向および短軸
   方向を求め、 前記不良品の固有振動点の２次元平面上の分布から、前
   記良品の分布を示す楕円の長軸方向および短軸方向にお
   ける標準偏差である不良シグマσ＿Ｎ＿Ｇを求めるとと
   もに、 前記良品の分布を示す楕円の長軸方向および短軸方向に
   おける重心点から不良品の固有振動点までの距離を前記
   不良シグマσ＿Ｎ＿Ｇとの比であるシグマ値として求め
   、 この複数の不良品のシグマ値αの平均値α＿ａ＿ｖと前
   記不良シグマσ＿Ｎ＿Ｇとから式Ｈ＿Ｒ＝α＿ａ＿ｖ−
   ｋσ＿Ｎ＿Ｇにより前記良品の分布を示す楕円の長軸方
   向および短軸方向毎に判別基準値Ｈ＿Ｒを求め、 この長軸方向および短軸方向の判別基準値Ｈ＿Ｒをそれ
   ぞれ長径および短径とし前記良品の分布の重心点を中心
   とした２次元平面上における楕円を、該当種類の被検査
   品毎に良品判定領域として設定し、 各被検査品毎に固有振動数およびその固有振動の出力レ
   ベルから固有振動ピーク値を測定し、この固有振動数お
   よび固有振動ピーク値が予め設定されている振動数およ
   びピーク値をパラメータとする良品判定領域内か否かを
   判別することを特徴とする割れ検出方法。