JPH05149894A - Flaw detector - Google Patents

Flaw detector

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Publication number
JPH05149894A
JPH05149894A JP34030891A JP34030891A JPH05149894A JP H05149894 A JPH05149894 A JP H05149894A JP 34030891 A JP34030891 A JP 34030891A JP 34030891 A JP34030891 A JP 34030891A JP H05149894 A JPH05149894 A JP H05149894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
inspected
flaw detection
detection device
optical system
Prior art date
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Pending
Application number
JP34030891A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Maeda
茂樹 前田
Kazuhiko Hiroshima
一彦 広島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Fuji Cone Seisakusho Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
Fuji Cone Seisakusho Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd, Fuji Cone Seisakusho Co Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
Priority to JP34030891A priority Critical patent/JPH05149894A/en
Publication of JPH05149894A publication Critical patent/JPH05149894A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a flaw detection device capable of exact defect detection even for an object moving at high speed. CONSTITUTION:A flaw detector has light casting means 1 to 3 radiate light on the surface of an object S with round or annular side cross section and a light reception means 4 to receive light reflected on the surface of the inspected body S and detects defects in the object based on the output of the light reception means 4. And a multitude of light casting means to cast light for each of a plurality of angular regions of the entire angular region of the object is provided. With the plurality of light casting means, while angular region of the object surface is lightened.

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、被検査体表面の欠陥
を検出するための探傷装置に関し、特にレーザ光を用い
た探傷装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flaw detection apparatus for detecting defects on the surface of an object to be inspected, and more particularly to a flaw detection apparatus using laser light.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、丸棒を軸方向に移動させなが
ら、丸棒の表面にレーザ光を照射し、その反射光を検出
することによって、丸棒の表面の欠陥を検出する探傷装
置が開発されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a flaw detection device for detecting defects on the surface of a round bar by irradiating the surface of the round bar with laser light and detecting the reflected light while moving the round bar in the axial direction. Being developed.

【0003】このような探傷装置では、丸棒の表面の欠
陥を検出するためには、丸棒の表面の全角度範囲、すな
わち全周にレーザ光を照射する必要がある。そこで、従
来においては、レーザ光源から出射されたレーザ光を駆
動鏡を用いて走査させることにより、丸棒の表面の全周
にレーザ光を照射させている(特公昭63−64849
号公報、特公昭64−657号公報、特開昭53−27
087号公報参照)。
In such a flaw detector, in order to detect defects on the surface of the round bar, it is necessary to irradiate the laser beam over the entire angular range of the surface of the round bar, that is, the entire circumference. Therefore, conventionally, the laser light emitted from the laser light source is scanned using a driving mirror to irradiate the laser light on the entire circumference of the surface of the round bar (Japanese Patent Publication No. 63-64849).
Japanese Patent Publication, Japanese Patent Publication No. 64-657, Japanese Patent Laid-Open No. 53-27.
087).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
光を駆動鏡を用いて走査させる従来の探傷装置では、丸
棒が軸方向に移動しているので、レーザ光は正確には丸
棒の表面を螺旋状に進むことになる。したがって、丸棒
の移動速度が速くなると正確な検出ができなくなる。一
般に、このような従来の探傷装置は、丸棒の生産ライン
に配置されるので、生産速度の速いラインには適用でき
なくなる。
However, in the conventional flaw detector for scanning the laser beam using the driving mirror, the round bar moves in the axial direction. It will proceed in a spiral. Therefore, if the moving speed of the round bar increases, accurate detection cannot be performed. Generally, such a conventional flaw detection device is arranged on a round bar production line, and therefore cannot be applied to a line having a high production speed.

【0005】この発明は、被検査体の移動速度が速くて
も、正確な欠陥検出ができる探傷装置を提供することを
目的とする。
It is an object of the present invention to provide a flaw detection apparatus capable of accurately detecting a defect even if the moving speed of an object to be inspected is high.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明による探傷装置
は、横断面円形または環状の被検査体の表面に光を照射
する投光手段と、上記被検査体表面からの反射光を受光
するための受光手段とを備え、上記受光手段の出力に基
づいて上記被検査体の欠陥を検出する探傷装置におい
て、上記被検査体表面の全角度範囲が複数に分割された
各角度範囲ごとに光を照射するための複数の投光手段を
備え、これら複数の投光手段によって上記被検査体表面
の全角度範囲が照射されることを特徴とする。
A flaw detection apparatus according to the present invention is provided with a light projecting means for irradiating the surface of an object to be inspected, which has a circular or circular cross section, with light, and to receive reflected light from the surface of the object to be inspected. In the flaw detection device for detecting a defect of the object to be inspected based on the output of the light receiving means, a light is output for each angular range in which the entire angular range of the surface of the inspected object is divided into a plurality of parts. A plurality of light projecting means for irradiating are provided, and the plurality of light projecting means irradiate the entire angular range of the surface of the object to be inspected.

【0007】上記各投光手段を、たとえば、レーザ光源
と、上記レーザ光源から出射された光ビームを上記被検
査体表面の対応する角度範囲に広がる細長状の光ビーム
に変換する光学系とから構成してもよい。また、上記各
投光手段を、レーザ光源と、レーザ光源から出射される
光が入力端から入射される整光用光ファイバーと、上記
整光用光ファイバーの出射端から出射された光ビームを
上記被検査体表面の対応する角度範囲に広がる細長状の
光ビームに変換する光学系とから構成してもよい。
Each of the light projecting means comprises, for example, a laser light source and an optical system for converting a light beam emitted from the laser light source into an elongated light beam which spreads in a corresponding angular range on the surface of the object to be inspected. You may comprise. In addition, each of the light projecting means includes a laser light source, a light adjusting optical fiber to which light emitted from the laser light source enters from an input end, and a light beam emitted from the emitting end of the light adjusting optical fiber to the above-mentioned It may be configured with an optical system that converts the light beam into an elongated light beam that spreads over a corresponding angle range on the surface of the inspection object.

【0008】上記光学系としては、たとえばシリドリカ
ルレンズが用いられる。また、上記光学系を、シリドリ
カルレンズと、上記シリドリカルレンズの前方に配され
かつ上記シリドリカルレンズを通過した光ビームの周縁
部を除去するための整光用スリット部材とから構成して
もよい。上記光学系から出射される光の上記被検査体表
面への照射角度が変化する方向に上記光学系を回転自在
に取り付け、上記光学系から出射される光の上記被検査
体表面への照射角度を調整できるようにすることが好ま
しい。
A cylindrical lens, for example, is used as the optical system. Further, the optical system is composed of a cylindrical lens, and a light adjusting slit member arranged in front of the cylindrical lens and for removing a peripheral portion of a light beam that has passed through the cylindrical lens. You may. The angle of irradiation of the light emitted from the optical system onto the surface of the object to be inspected is rotatably attached to the surface of the object to be inspected, and the angle of irradiation of the light emitted from the optical system onto the surface of the object to be inspected. Is preferably adjusted.

【0009】上記受光手段が上記被検査体表面からの反
射光を集光するためのドーナツ状の集光部材を備えてい
ることが好ましい。また、上記集光部材に入射した光を
効果的に光電子倍増管等の光電変換手段に送るために上
記集光部材の表面における光入射部分以外の部分に、光
反射膜を光反射面が内向きになるようにして形成するこ
とが好ましい。さらに、上記集光部材表面における光入
射部分に対向する部分に凹凸を形成しておくことが好ま
しい。
It is preferable that the light receiving means includes a donut-shaped light collecting member for collecting the reflected light from the surface of the object to be inspected. Further, in order to effectively send the light incident on the light collecting member to the photoelectric conversion means such as a photomultiplier tube, the light reflecting film has a light reflecting surface inside the light collecting portion on the surface of the light collecting member. It is preferably formed so as to be oriented. Further, it is preferable to form irregularities on a portion of the surface of the light-collecting member facing the light incident portion.

【0010】また、上記集光部材を上記被検査体の軸方
向に移動自在に取り付け、上記被検査体からの正反射光
を上記集光部材が受光しうる位置と、上記被検査体から
の乱反射光を上記集光部材が受光しうる位置とを切り替
えられるようにすることが好ましい。
The light condensing member is movably attached in the axial direction of the object to be inspected, and a position where the light condensing member can receive the specularly reflected light from the object to be inspected and a position from the object to be inspected. It is preferable that the diffused light can be switched to a position where the light collecting member can receive the light.

【0011】[0011]

【作用】横断面円形または環状の被検査体の全角度範囲
が複数に分割されており、分割された各角度範囲ごと
に、別々の投光手段によって光が照射される。
The whole angular range of the object to be inspected, which has a circular or circular cross section, is divided into a plurality of parts, and light is emitted by different light projecting means for each of the divided angular ranges.

【0012】[0012]

【実施例】以下、図面を参照して、この発明を横断面円
形の線状体の表面の欠陥を検出するための探傷装置に適
用した場合の実施例について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a flaw detection device for detecting defects on the surface of a linear body having a circular cross section will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1は、探傷装置の基本構成を示してい
る。
FIG. 1 shows the basic structure of a flaw detector.

【0014】線状体Sの生産ラインから完成品が送られ
てきている所定の位置に、探傷装置が配置されている。
線状体Sの移動方向を矢印Aで示す。以下、この明細書
において、前および後の方向は、線状体Sの送り方向を
基準としていうものとする。
A flaw detector is arranged at a predetermined position where the finished product is sent from the production line of the linear body S.
The moving direction of the linear body S is indicated by an arrow A. Hereinafter, in this specification, the forward and backward directions are based on the feeding direction of the linear body S.

【0015】線状体Sの搬送経路L上の所定位置に検査
位置Pが設定されている。検査位置Pの後方には、線状
体Sの周囲に3つの投光部1、2、3が配されている。
これらの投光部1、2、3は、図2に示すように、線状
体Sの中心軸Lを中心とする同心円上に、周方向に12
0度ずつ間隔をおいて配置されている。各投光部1、
2、3には、同一のレーザ光源8(図4参照)から整光
用光ファイバ9(図4参照)を介してレーザ光が送られ
ている。整光用光ファイバ9としては、マルチモード光
ファイバおよびシングルモード光ファイバのいずれを用
いてもよいが、シングルモード光ファイバを用いること
が好ましい。レーザ光源8としては、たとえば、He−
Neレーザ発生器が用いられる。
An inspection position P is set at a predetermined position on the conveyance path L of the linear body S. Behind the inspection position P, three light projecting units 1, 2, and 3 are arranged around the linear body S.
As shown in FIG. 2, these light projecting units 1, 2, and 3 are arranged in a circumferential direction on a concentric circle centered on the central axis L of the linear body S.
They are arranged at intervals of 0 degree. Each floodlight 1,
Laser light is sent from the same laser light source 8 (see FIG. 4) to the light sources 2 and 3 through a light adjusting optical fiber 9 (see FIG. 4). As the light regulating optical fiber 9, either a multimode optical fiber or a single mode optical fiber may be used, but it is preferable to use a single mode optical fiber. As the laser light source 8, for example, He-
A Ne laser generator is used.

【0016】各投光部1、2、3から出射されたレーザ
光は、検査位置Pにおいて、線状体Sの表面に照射され
る。検査位置Pにおける線状体S表面の全角度範囲(全
周)が3つの等しい角度範囲に分割されており、各角度
範囲ごとに各投光部1、2、3から出射されたレーザ光
が照射されている。
At the inspection position P, the surface of the linear body S is irradiated with the laser light emitted from each of the light projecting units 1, 2, and 3. The entire angular range (entire circumference) of the surface of the linear body S at the inspection position P is divided into three equal angular ranges, and the laser light emitted from each of the light projecting units 1, 2 and 3 is divided for each angular range. It is irradiated.

【0017】検査位置Pの前方には、線状体Sで反射さ
れたレーザ光を集光するためのドーナツ状の集光部材4
が線状体Sを取り囲むように配置されている。集光部材
4は、たとえば透明なアクリル樹脂で作られる。集光部
材4で受光された光は、光電子倍増管5に入射される。
光電子倍増管5の出力は図示しない制御装置に送られ
る。制御装置は、光電子倍増管5の出力に基づいて欠陥
検出処理を行い、その結果を表示器に表示する。
In front of the inspection position P, a donut-shaped condensing member 4 for condensing the laser light reflected by the linear body S.
Are arranged so as to surround the linear body S. The light collecting member 4 is made of, for example, a transparent acrylic resin. The light received by the light collecting member 4 is incident on the photomultiplier tube 5.
The output of the photomultiplier tube 5 is sent to a control device (not shown). The control device performs a defect detection process based on the output of the photomultiplier tube 5 and displays the result on a display.

【0018】図3に示すように、集光部材4に入射した
光を効率よく光電子倍増管5に送るために、集光部材4
の表面に、線状体S表面からの反射光が入射する光入射
部分6を残して光反射膜7を光反射面が内向きになるよ
うにして形成しておくことが好ましい。光反射膜7とし
ては、光反射テープ等が用いられる。また、集光部材4
の光入射部分6から集光部材4に入射した光が、集光部
材4表面における光入射部分6の反対側部分(光入射部
分6に対向する部分)によって反射されて光入射部分6
から出射されるのを防止するために、集光部材4表面に
おける光入射部分6の反対側部分に凹凸を形成しておく
ことが好ましい。
As shown in FIG. 3, in order to efficiently send the light incident on the light collecting member 4 to the photomultiplier tube 5, the light collecting member 4 is provided.
It is preferable that the light reflection film 7 is formed on the surface of (1) with the light incident portion 6 on which the reflected light from the surface of the linear body S is incident so that the light reflection surface faces inward. As the light reflecting film 7, a light reflecting tape or the like is used. In addition, the light collecting member 4
The light incident on the light collecting member 6 from the light incident portion 6 is reflected by a portion of the surface of the light collecting member 4 opposite to the light incident portion 6 (a portion facing the light incident portion 6).
In order to prevent the light from being emitted from, it is preferable to form irregularities on the surface of the light collecting member 4 opposite to the light incident portion 6.

【0019】図4は、各投光部1、2、3の構成を示し
ている。各投光部1、2、3の構成は同じなので、ここ
では投光部13を例にとって説明する。
FIG. 4 shows the structure of each of the light projecting units 1, 2, and 3. Since the configurations of the light projecting units 1, 2, and 3 are the same, the light projecting unit 13 will be described here as an example.

【0020】投光部13は、レーザ光源8から光ファイ
バ9を介して送られてきたレーザ光を検査位置Pにおけ
る線状体S表面の対応する角度範囲に細長状に広げるた
めのシリドリカルレンズ11およびシリドリカルレンズ
11によって細長く広げられた光ビームの周縁部分を除
去するための整光用スリット部材12とからなる。図4
および図5に示すように、シリドリカルレンズ11によ
って細長く広げられたリップ状の光ビームBaは、整光
用スリット部材12の細長矩形スリット12aを通過
し、細長矩形の光ビームBbとなって線状体表面の対応
する角度範囲に照射される。整光用スリット部材12に
より、光ビームBaのうち光強度にばらつきのある周縁
部分が除去される。
The light projecting portion 13 is a cylindrical body for slenderly expanding the laser light sent from the laser light source 8 through the optical fiber 9 to the corresponding angular range of the surface of the linear body S at the inspection position P. The lens 11 and the slitting member 12 for light adjustment for removing the peripheral portion of the light beam expanded by the cylindrical lens 11 are elongated. Figure 4
As shown in FIG. 5 and FIG. 5, the lip-shaped light beam Ba that has been elongated by the cylindrical lens 11 passes through the elongated rectangular slit 12a of the light regulating slit member 12 and becomes an elongated rectangular light beam Bb. The corresponding angular range of the surface of the filament is illuminated. The light adjusting slit member 12 removes a peripheral portion of the light beam Ba having variations in light intensity.

【0021】図6〜図8は、探傷装置の具体的な構成を
示している。
6 to 8 show a concrete structure of the flaw detector.

【0022】探傷装置のケーシング21の前面および後
面には、線状体Sを通過させるための線状体通過孔2
3、22が開けられている。ケーシング21後面の線状
体通過孔22が入口側通過孔であり、ケーシング21前
面の線状体通過孔23が出口側通過孔である。ケーシン
グ21後面には、線状体Sを入口側通過孔22に導くた
めの前方に向かって径が小さくなる円錐台形の案内孔を
有する入口側線状体案内部材24が取り付けられてい
る。ケーシング21後面には、出口側通過孔23を通過
した線状体Sを移動経路Lに導くための前方に向かって
径が小さくなる円錐台形の案内孔を有する出口側線状体
案内部材25が取り付けられている。
On the front surface and the rear surface of the casing 21 of the flaw detector, the linear body passage hole 2 for passing the linear body S is formed.
3, 22 are open. The linear body passage hole 22 on the rear surface of the casing 21 is an inlet side passage hole, and the linear body passage hole 23 on the front surface of the casing 21 is an outlet side passage hole. On the rear surface of the casing 21, an inlet side linear body guide member 24 having a truncated cone-shaped guide hole whose diameter decreases toward the front for guiding the linear body S to the inlet side passage hole 22 is attached. On the rear surface of the casing 21, an outlet side linear body guide member 25 having a frustoconical guide hole whose diameter decreases toward the front for guiding the linear body S that has passed through the outlet side passage hole 23 to the movement path L is attached. Has been.

【0023】ケーシング21内の入口側通過孔22のす
ぐ内側には、線状体Sを案内支持するための左右一対の
線状体案内ユニット31、32が設けられている。各線
状体案内ユニット31、32は、ケーシング21に固定
された固定台33と、固定台33に移動経路Lに対して
接近離間する方向に移動自在に支持された可動台34
と、可動台34に回転自在に取り付けられたガイドロー
ラ35とを備えている。各ガイドローラ35の外周面に
は、線状体Sを嵌め込むための環状溝が形成されてい
る。
A pair of left and right linear body guiding units 31 and 32 for guiding and supporting the linear body S are provided immediately inside the inlet side passage hole 22 in the casing 21. Each of the linear body guide units 31 and 32 includes a fixed base 33 fixed to the casing 21, and a movable base 34 movably supported by the fixed base 33 in a direction of approaching and separating from the moving path L.
And a guide roller 35 rotatably attached to the movable table 34. An annular groove into which the linear body S is fitted is formed on the outer peripheral surface of each guide roller 35.

【0024】各線状体案内ユニット31、32の可動台
34の位置はネジ機構36によって調整できるようにな
っている。検査を行う際には、両ガイドローラ35の環
状溝底壁によって線状体Sが挟まれた状態になるよう
に、可動台34が位置決めされる。
The position of the movable base 34 of each linear body guiding unit 31, 32 can be adjusted by a screw mechanism 36. When the inspection is performed, the movable base 34 is positioned so that the linear body S is sandwiched by the bottom walls of the annular grooves of both guide rollers 35.

【0025】ケーシング21内の出口側通過孔23のす
ぐ内側にも、線状体Sを案内支持するための左右一対の
線状体案内ユニット41、42が配されている。一方の
線状体案内ユニット42の構造は、上述した線状体案内
ユニット31、32の構造と同じであり、ケーシング2
1に固定された固定台43と、固定台43に移動経路L
に対して接近離間する方向に移動自在に支持された可動
台44と、可動台44に回転自在に取り付けられたガイ
ドローラ45とを備えている。可動台44の位置はネジ
機構によって調整できるようになっている。
A pair of left and right linear body guide units 41 and 42 for guiding and supporting the linear body S are also arranged just inside the outlet side passage hole 23 in the casing 21. The structure of one linear body guiding unit 42 is the same as the structure of the linear body guiding units 31 and 32 described above, and the casing 2
The fixed base 43 fixed to 1 and the moving path L to the fixed base 43
The movable table 44 is movably supported in a direction in which the movable table 44 moves toward and away from the table, and a guide roller 45 rotatably attached to the movable table 44. The position of the movable base 44 can be adjusted by a screw mechanism.

【0026】他方の線状体案内ユニット41は、ケーシ
ング21に固定された固定台43と、固定台43に移動
経路Lに対して接近離間する方向に移動自在に支持され
た前後一対の可動台51、52と、各可動台51、52
に回転自在に取り付けられたガイドローラ53、54と
を備えている。各可動台51、52の位置はネジ機構5
5、56によって調整できるようになっている。
The other linear body guiding unit 41 includes a fixed base 43 fixed to the casing 21, and a pair of front and rear movable bases movably supported by the fixed base 43 in a direction of approaching and separating from the moving path L. 51 and 52, and movable tables 51 and 52
And guide rollers 53 and 54 rotatably attached to the. The position of each movable table 51, 52 is the screw mechanism 5.
It can be adjusted by 5, 56.

【0027】入口側通過孔22側の線状体案内ユニット
31、32の前側位置には、投光ユニット60が設けら
れている。投光ユニット60は、ケーシング21に固定
された環状の投光部支持部材61と、投光部支持部材6
1に120度ずつ間隔をおいて取り付けられた3つの取
付部材62と、各取付部材62に取り付けられたターン
テーブル63と、各ターンテーブル63に取り付けられ
た投光部1、2、3とを備えている。各投光部1、2、
3には、図6〜図8には図示しない上述の単一のレーザ
光源8から整光用光ファイバ9を介してレーザ光が送ら
れる。
A light projecting unit 60 is provided in front of the linear body guiding units 31, 32 on the side of the entrance-side passage hole 22. The light projecting unit 60 includes an annular light projecting portion support member 61 fixed to the casing 21, and a light projecting portion support member 6.
The three mounting members 62 mounted at intervals of 120 degrees on one side, the turntables 63 mounted on each mounting member 62, and the light projecting units 1, 2, and 3 mounted on each turntable 63. I have it. Each light emitting unit 1, 2,
Laser light is sent to the laser beam 3 from the above-mentioned single laser light source 8 not shown in FIGS.

【0028】投光ユニット60と出口側通過孔23側の
線状体案内ユニット41、42との間には、受光ユニッ
ト70が設けられている。受光ユニット70は、ケーシ
ング21に固定された左右一対のガイド棒71、72
に、前後方向に移動自在に取り付けられた支持板73
と、支持板73に取り付けられた光電子倍増管5と、光
電子倍増管5に治具74によって取り付けられた集光部
材4とを備えている。
A light receiving unit 70 is provided between the light projecting unit 60 and the linear body guiding units 41, 42 on the exit side passage hole 23 side. The light receiving unit 70 includes a pair of left and right guide bars 71, 72 fixed to the casing 21.
A support plate 73 movably mounted in the front-back direction.
The photomultiplier tube 5 attached to the support plate 73, and the condensing member 4 attached to the photomultiplier tube 5 by the jig 74.

【0029】支持板73の移動経路Lに対応する位置に
は、線状体通過孔が開けられている。支持板73の位置
は、ネジ機構75によって調整されるようになってい
る。
A linear body passage hole is formed at a position corresponding to the movement path L of the support plate 73. The position of the support plate 73 is adjusted by the screw mechanism 75.

【0030】次に、図1および図6〜図8を参照して、
探傷装置の動作について説明する。線状体Sが移動経路
Lにそって、矢印Aの方向に移動しているものとする。
各投光部1、2、3から出射された光は線状体S表面に
照射され、その反射光が集光部材4に集光され、集光さ
れた光は光電子倍増管5に送られる。光電子倍増管5に
送られた光は、光電子倍増管5によって増倍され電気信
号として取り出される。光電子倍増管5の出力は、図示
しない制御装置に送られ、欠陥検出処理が行われる。
Next, referring to FIGS. 1 and 6 to 8,
The operation of the flaw detector will be described. It is assumed that the linear body S is moving along the moving path L in the direction of arrow A.
The light emitted from each of the light projecting units 1, 2, 3 is applied to the surface of the linear body S, the reflected light thereof is condensed on the condensing member 4, and the condensed light is sent to the photomultiplier tube 5. . The light sent to the photomultiplier tube 5 is multiplied by the photomultiplier tube 5 and extracted as an electric signal. The output of the photomultiplier tube 5 is sent to a control device (not shown) and a defect detection process is performed.

【0031】上記実施例では、線状体Sの外周面の全角
度範囲が3つの角度範囲に分割され、各角度範囲ごとに
光を照射するために3つの投光部1、2、3が設けられ
ているが、線状体Sの外周面の全角度範囲を3以外の任
意数の角度範囲に分割し、各角度範囲ごとに光を照射す
るための分割数に応じた数の投光部を設けるようにして
もよい。また、この発明は、横断面が円形または環状の
被検査体であれば、上線状体S以外の被検査体にも適用
することができる。
In the above embodiment, the entire angular range of the outer peripheral surface of the linear body S is divided into three angular ranges, and the three light projecting units 1, 2, 3 are provided to irradiate light in each angular range. Although provided, the entire angular range of the outer peripheral surface of the linear body S is divided into an arbitrary number of angular ranges other than 3, and the number of projections is equal to the number of divisions for irradiating light in each angular range. You may make it provide a part. Further, the present invention can be applied to an inspection object other than the upper linear body S as long as the inspection object has a circular or circular cross section.

【0032】上記実施例では、3つの投光部1、2、3
によって、線状体Sの表面の全角度範囲に同時に光を照
射できるので、線状体Sの移動速度が速くても、正確な
欠陥検出ができる。また、レーザ光源8から出射された
レーザ光を光ファイバ9を介して、各投光部1、2、3
に送っているので、強度のばらつきの少ない光ビームが
得られ、検出精度が向上する。さらに、各投光部1、
2、3において、シリドリカルレンズ11から出射され
た光ビームをスリット12aに通過させているので、強
度のばらつきの少ない細長矩形の光ビームが得られ、検
出精度が向上する。
In the above embodiment, the three light projecting units 1, 2, 3 are used.
By this, light can be simultaneously applied to the entire angular range of the surface of the linear body S, so that even if the moving speed of the linear body S is high, accurate defect detection can be performed. Further, the laser light emitted from the laser light source 8 is transmitted through the optical fiber 9 to the respective light projecting units 1, 2, 3
Since the light beam is transmitted to the laser beam, the light beam with less variation in intensity can be obtained, and the detection accuracy is improved. Furthermore, each light projecting unit 1,
In 2 and 3, since the light beam emitted from the cylindrical lens 11 is passed through the slit 12a, an elongated rectangular light beam with less variation in intensity is obtained, and the detection accuracy is improved.

【0033】上記探傷装置を用いて欠陥を検出する方法
としては、線状体Sの表面からの正反射光を集光部材4
に入射させて、正反射光の光強度変化に基づいて欠陥検
出を行う方法と、線状体Sの表面からの乱反射光のみを
集光部材4に入射させて、正反射光の光強度変化に基づ
いて欠陥検出を行う方法とがある。これらの検出方法の
切替えは、集光部材4の位置を変更することによって行
われる。上記実施例では、集光部材4の位置はネジ機構
75によって簡単に調整できるので、欠陥検出方法の切
替えが簡単である。
As a method of detecting a defect by using the flaw detection device, the specular reflection light from the surface of the linear body S is collected.
To detect the defect based on a change in the light intensity of the specular reflection light, and a method in which only the diffused reflection light from the surface of the linear body S is incident on the light collecting member 4 to change the light intensity of the specular reflection light. There is a method of performing defect detection based on. Switching between these detection methods is performed by changing the position of the light collecting member 4. In the above embodiment, the position of the light collecting member 4 can be easily adjusted by the screw mechanism 75, so that the defect detection method can be easily switched.

【0034】レーザ光の被検査体表面への最適照射角度
は、一般に、被検査体表面に形成される欠陥の種類によ
って異なる。上記実施例では、各投光部1、2、3は、
ターンテーブル63に取り付けられているので、ターン
テーブル63の回転角度位置を調整することによって、
各投光部1、2、3による被検査体表面への照射角度を
簡単に調整できる。したがって、被検査体表面に形成さ
れる欠陥の種類に応じて、レーザ光の被検査体表面への
照射角度を簡単に調整することができる。
The optimum irradiation angle of the laser beam onto the surface of the object to be inspected generally differs depending on the type of defect formed on the surface of the object to be inspected. In the above embodiment, each of the light projecting units 1, 2, 3 is
Since it is attached to the turntable 63, by adjusting the rotation angle position of the turntable 63,
It is possible to easily adjust the irradiation angle of each of the light projecting units 1, 2, and 3 to the surface of the object to be inspected. Therefore, it is possible to easily adjust the irradiation angle of the laser beam to the surface of the inspection object according to the type of defect formed on the surface of the inspection object.

【0035】ところで、各投光部1、2、3からの光を
線状体S表面に斜め方向に照射した場合には、図13に
示すように、各投光部1、2、3から線状体S表面まで
の光路長は、正確には、各投光部1、2、3の照射範囲
内の位置によって異なる。たとえば、投光部1の照射範
囲の端に照射される光の光路長r2は、その照射範囲の
中央に照射される光の光路長r1より長くなる。このよ
うに、各投光部1、2、3の照射範囲内の位置によって
光路長が異なると、各照射範囲内の位置によって照射さ
れる光の強度にばらつきが生じる。
By the way, when the light from each of the light projecting portions 1, 2, and 3 is obliquely applied to the surface of the linear body S, as shown in FIG. To be exact, the optical path length to the surface of the linear body S differs depending on the position within the irradiation range of each of the light projecting units 1, 2, and 3. For example, the optical path length r2 of the light emitted to the end of the irradiation range of the light projecting unit 1 is longer than the optical path length r1 of the light irradiated to the center of the irradiation range. In this way, if the optical path length differs depending on the position within the irradiation range of each of the light projecting units 1, 2, and 3, the intensity of the light emitted varies depending on the position within the irradiation range.

【0036】そこで、図9に投光部1を例にとって示す
ように、投光部1から出射された光を凹面鏡80によっ
て反射させて線状体S表面に照射し、線状体S表面の投
光部1の照射範囲内の全範囲において光路長を等しくす
るようにしてもよい。このようにすると、投光部1の照
射範囲内の全範囲において照射される光の強度が等しく
なり、検出精度の向上が図れる。
Therefore, as shown in FIG. 9 by taking the light projecting portion 1 as an example, the light emitted from the light projecting portion 1 is reflected by the concave mirror 80 to irradiate the surface of the linear body S, and the surface of the linear body S is exposed. The optical path lengths may be equalized in the entire irradiation range of the light projecting unit 1. By doing so, the intensity of the light emitted is equal over the entire irradiation range of the light projecting unit 1, and the detection accuracy can be improved.

【0037】上記のように、投光部1から線状体S表面
までの光路長を照射範囲全域において等しくする代わり
に、図10〜図12に示すように集光部材90の形状を
特別な形状にすることにより、線状体S表面から集光部
材4までの反射光の光路長を照射範囲内の位置に応じて
変化させ、投光部13から集光部材4までの光路長を照
射範囲全域において等しくするようにしてもよい。
As described above, instead of equalizing the optical path length from the light projecting portion 1 to the surface of the linear body S over the entire irradiation range, as shown in FIGS. 10 to 12, the shape of the light collecting member 90 is special. With the shape, the optical path length of the reflected light from the surface of the linear body S to the condensing member 4 is changed according to the position within the irradiation range, and the optical path length from the light projecting unit 13 to the condensing member 4 is irradiated. You may make it equal in the whole range.

【0038】この集光部材90は、同一の仮想円筒面上
にある後方突出状に湾曲した3つの湾曲部分91、92
および93からなる。湾曲部分91の最後方部は投光部
1と投光部3との照射範囲の境界部に対応している。湾
曲部分92の最後方部は投光部2と投光部3との照射範
囲の境界部に対応している。湾曲部分93の最後方部は
投光部1と投光部2との照射範囲の境界部に対応してい
る。また、湾曲部分91と湾曲部分92との接続部は、
投光部3の照射範囲の中央位置に対応している。湾曲部
分92と湾曲部分93との接続部は、投光部2の照射範
囲の中央位置に対応している。湾曲部分93と湾曲部分
91との接続部は、投光部1の照射範囲の中央位置に対
応している。
The light-collecting member 90 has three curved portions 91, 92 which are curved rearwardly on the same virtual cylindrical surface.
And 93. The rearmost part of the curved portion 91 corresponds to the boundary of the irradiation range between the light projecting section 1 and the light projecting section 3. The rearmost part of the curved portion 92 corresponds to the boundary of the irradiation range between the light projecting section 2 and the light projecting section 3. The rearmost part of the curved portion 93 corresponds to the boundary of the irradiation range between the light projecting section 1 and the light projecting section 2. Further, the connecting portion between the curved portion 91 and the curved portion 92 is
It corresponds to the central position of the irradiation range of the light projecting unit 3. The connecting portion between the curved portion 92 and the curved portion 93 corresponds to the center position of the irradiation range of the light projecting unit 2. The connecting portion between the curved portion 93 and the curved portion 91 corresponds to the center position of the irradiation range of the light projecting unit 1.

【0039】[0039]

【発明の効果】この発明によれば、被検査体の移動速度
が速くても、正確な欠陥検出を行うことができる。
According to the present invention, accurate defect detection can be performed even if the speed of movement of the object to be inspected is high.

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

【図1】探傷装置の基本的な構成を示す概略斜視図であ
る。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a basic configuration of a flaw detection device.

【図2】検査位置側から各投光部を見た正面図である。FIG. 2 is a front view of each light projecting unit viewed from the inspection position side.

【図3】周光部材の変形例を示す背面側からの拡大斜視
図である。
FIG. 3 is an enlarged perspective view from the back side showing a modified example of the ambient light member.

【図4】投光部の構成を示す拡大平面図である。FIG. 4 is an enlarged plan view showing a configuration of a light projecting unit.

【図5】シリドリカルレンズを通過した光ビームの形状
およびスリットを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a shape and a slit of a light beam that has passed through a cylindrical lens.

【図6】探傷装置の具体的な構成を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing a specific configuration of the flaw detection device.

【図7】図6の部分平面図である。FIG. 7 is a partial plan view of FIG.

【図8】図6の投光ユニットを示す背面図である。FIG. 8 is a rear view showing the light projecting unit of FIG.

【図9】線状体表面における投光部の照射範囲内の全範
囲において投光部から照射位置までの光路長を等しくす
るための具体例を示す概略構成図である。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a specific example for equalizing the optical path lengths from the light projecting unit to the irradiation position over the entire range of the irradiation range of the light projecting unit on the surface of the linear body.

【図10】投光部から集光部材までの光路長を照射範囲
全域において等しくするための具体例を示す概略構成図
である。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a specific example for equalizing the optical path length from the light projecting unit to the light collecting member in the entire irradiation range.

【図11】図10の集光部材の正面図である。11 is a front view of the light collecting member of FIG.

【図12】図10の集光部材の側面図である。12 is a side view of the light collecting member of FIG.

【図13】投光部からの光を線状体表面に斜め方向に直
接照射した場合に、線状体表面における投光部の照射範
囲内の位置によって投光部から照射位置までの光路長が
異なることを示すための説明図である。
FIG. 13 is an optical path length from the light projecting portion to the irradiation position depending on the position within the irradiation range of the light projecting portion on the surface of the linear body when the light from the light projecting portion is directly irradiated to the surface of the linear body in an oblique direction. And FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2、3 投光部 4、90 集光部材 5 光電子倍増管 8 レーザ源 9 整光用光ファイバ 11 シリドリカルレンズ 12 整光用スリット部材 12a スリット 1, 2 and 3 Light projecting unit 4, 90 Condensing member 5 Photomultiplier tube 8 Laser source 9 Optical fiber for light control 11 Cylindrical lens 12 Slit member for light control 12a Slit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 茂樹 大阪府大阪市東淀川区下新庄6丁目3番17 −304 (72)発明者 広島 一彦 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社土浦工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Shigeki Maeda 6-3-17-304 Shimoshinjo, Higashiyodogawa-ku, Osaka-shi, Osaka (72) Inventor, Kazuhiko Hiroshima 3550, Kidayo-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Cable, Ltd. Tsuchiura Plant Within

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 横断面円形または環状の被検査体の表面
に光を照射する投光手段と、上記被検査体表面からの反
射光を受光するための受光手段とを備え、上記受光手段
の出力に基づいて上記被検査体の欠陥を検出する探傷装
置において、上記被検査体表面の全角度範囲が複数に分
割された各角度範囲ごとに光を照射するための複数の投
光手段を備え、これら複数の投光手段によって上記被検
査体表面の全角度範囲が照射されることを特徴とする探
傷装置。
1. A light-projecting means for irradiating light onto a surface of an object to be inspected, which has a circular or circular cross section, and a light receiving means for receiving light reflected from the surface of the object to be inspected. In a flaw detection device for detecting defects in the inspection object based on output, a plurality of light projecting means for irradiating light in each of the angular ranges obtained by dividing the entire angular range of the surface of the inspection object into a plurality of parts are provided. A flaw detection device characterized in that the plurality of light projecting means irradiate the entire angle range of the surface of the object to be inspected.
【請求項2】 上記各投光手段が、レーザ光源と、上記
レーザ光源から出射された光ビームを上記被検査体表面
の対応する角度範囲に広がる細長状の光ビームに変換す
る光学系とを備えていることを特徴とする請求項1記載
の探傷装置。
2. Each of the light projecting means comprises a laser light source and an optical system for converting a light beam emitted from the laser light source into an elongated light beam spreading in a corresponding angular range on the surface of the object to be inspected. The flaw detection device according to claim 1, wherein the flaw detection device is provided.
【請求項3】 上記各投光手段が、レーザ光源と、レー
ザ光源から出射される光が入力端から入射される整光用
光ファイバーと、上記整光用光ファイバーの出射端から
出射された光ビームを上記被検査体表面の対応する角度
範囲に広がる細長状の光ビームに変換する光学系とを備
えていることを特徴とする請求項1記載の探傷装置。
3. Each of the light projecting means comprises a laser light source, a light adjusting optical fiber into which light emitted from the laser light source enters from an input end, and a light beam emitted from the emitting end of the light adjusting optical fiber. 2. The flaw detection apparatus according to claim 1, further comprising: an optical system that converts the light into an elongated light beam that spreads in a corresponding angular range on the surface of the object to be inspected.
【請求項4】 上記光学系がシリドリカルレンズである
ことを特徴とする請求項2または3記載の探傷装置。
4. The flaw detection device according to claim 2, wherein the optical system is a cylindrical lens.
【請求項5】 上記光学系がシリドリカルレンズと、上
記シリドリカルレンズの前方に配されかつ上記シリドリ
カルレンズを通過した光ビームの周縁部を除去するため
の整光用スリット部材とを備えていることを特徴とする
請求項2または3記載の探傷装置。
5. An optical system comprising: a cylindrical lens; and a slit member for adjusting light, which is arranged in front of the cylindrical lens and removes a peripheral portion of a light beam that has passed through the cylindrical lens. The flaw detection device according to claim 2, further comprising:
【請求項6】 上記光学系が上記光学系から出射される
光の上記被検査体表面への照射角度が変化する方向に回
転自在に取り付けられていることを特徴とする請求項2
または3記載の探傷装置。
6. The optical system according to claim 2, wherein the optical system is rotatably mounted in a direction in which an irradiation angle of light emitted from the optical system onto the surface of the object to be inspected changes.
Alternatively, the flaw detection device described in 3.
【請求項7】 上記受光手段が、上記被検査体表面から
の反射光を集光するためのドーナツ状の集光部材を備え
ていることを特徴とする請求項1記載の探傷装置。
7. The flaw detection device according to claim 1, wherein the light receiving means includes a doughnut-shaped light collecting member for collecting the reflected light from the surface of the object to be inspected.
【請求項8】 上記集光部材の表面における光入射部分
以外の部分に、光反射膜が光反射面を内向きにして形成
されていることを特徴とする請求項7記載の探傷装置。
8. The flaw detection apparatus according to claim 7, wherein a light reflecting film is formed on a portion of the surface of the light collecting member other than the light incident portion with the light reflecting surface facing inward.
【請求項9】 上記集光部材表面における光入射部分に
対向する部分に凹凸が形成されていることを特徴とする
請求項7または8記載の探傷装置。
9. The flaw detection device according to claim 7, wherein irregularities are formed in a portion of the surface of the light collecting member facing the light incident portion.
【請求項10】 上記集光部材が上記被検査体の軸方向
に移動自在に取り付けられており、上記被検査体からの
正反射光を上記集光部材が受光しうる位置と、上記被検
査体からの乱反射光を上記集光部材が受光しうる位置と
が切り替えられるようになっていることを特徴とする請
求項7、8および9のうちのいずれかに記載の探傷装
置。
10. The light condensing member is attached so as to be movable in the axial direction of the object to be inspected, and a position where the light converging member can receive specularly reflected light from the object to be inspected and the object to be inspected. The flaw detection device according to any one of claims 7, 8 and 9, wherein a position where the diffused light from the body can be received by the light collecting member can be switched.
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