JPH08201308A - Surface defect detecting method for product and device thereof - Google Patents
Surface defect detecting method for product and device thereofInfo
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- JPH08201308A JPH08201308A JP3432695A JP3432695A JPH08201308A JP H08201308 A JPH08201308 A JP H08201308A JP 3432695 A JP3432695 A JP 3432695A JP 3432695 A JP3432695 A JP 3432695A JP H08201308 A JPH08201308 A JP H08201308A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば鍛造法によっ
て製品を製作した場合のその製品について、表面に欠陥
があるか否かの検出をするための、製品の表面欠陥検出
方法およびその装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a product surface defect detection method and apparatus for detecting whether or not there is a defect on the surface of a product manufactured by, for example, a forging method. It is a thing.
【0002】[0002]
【従来の技術】製品を鍛造法等によって製作した場合
に、その表面は平坦であることが望ましいが、表面に微
小な割れ目等の欠陥が発生することがある。このように
表面に欠陥が発生すると、たとえ小さな欠陥でも製品と
して使用することができないので、一個一個検査を行う
ことになる。このために行われる従来の検査方法として
は、特開昭61−240152号公報にも記載されてい
るように、磁粉探傷法あるいは電気抵抗法などがある。2. Description of the Related Art When a product is manufactured by a forging method or the like, its surface is preferably flat, but defects such as minute cracks may occur on the surface. When defects occur on the surface in this way, even small defects cannot be used as products, and therefore individual inspections are performed. As a conventional inspection method carried out for this purpose, there is a magnetic particle flaw detection method or an electric resistance method as described in JP-A-61-240152.
【0003】磁粉探傷法とは、磁性を有する金属材料か
らなる製品に磁化電流を流して磁化させ、その表面に数
ミクロンから数十ミクロン程度の微粒子からなる磁粉を
付着させて付着状態を目視することにより探傷する方法
である。一方、電気抵抗法とは、製品の割れ発生箇所を
挟む位置に一対の電極を当てて電流を流し、割れの大き
さに関連して生ずる電位差から、割れの深さや状態を検
出するものである。In the magnetic particle flaw detection method, a magnetizing current is applied to a product made of a magnetic metal material to magnetize it, and magnetic particles made of fine particles of several microns to several tens of microns are attached to the surface of the product to visually check the attachment state. This is a method of flaw detection. On the other hand, the electrical resistance method is to detect the depth and state of the crack from the potential difference caused by applying a pair of electrodes at positions sandwiching the crack occurrence point of the product and applying an electric current to the product. .
【0004】上記の磁粉探傷法では、製品の全数を目視
によって検査する必要があるので、能率がきわめて悪
い。一部、平坦な円筒面に関してはITV(工業用テレ
ビジョン)カメラと画像処理とにより自動化することが
できるが、複雑な形状の製品には使用することができ
ず、したがって人手により検査することが多いのが現状
である。また、目視による検査であるために検査精度に
バラツキが生じ易い。In the above-mentioned magnetic particle flaw detection method, since it is necessary to visually inspect all the products, the efficiency is extremely poor. Some flat cylindrical surfaces can be automated with an ITV (Industrial Television) camera and image processing, but cannot be used for products with complex shapes and therefore can be manually inspected. There are many at present. Further, since the inspection is a visual inspection, the inspection accuracy tends to vary.
【0005】また、複雑な形状の製品を磁粉探傷により
自動検出しようとすると、欠陥以外のエッジ部にも磁粉
が付着するので、画像処理をするとき、これと欠陥部分
との判別が困難になる問題がある。さらに粗面を有する
製品を磁粉探傷により自動検出するときには、その粗面
に磁粉が機械的に付着して、測定時のS/N比が悪くな
り、欠陥の検出効率が低下することになる。Further, when an attempt is made to automatically detect a product having a complicated shape by magnetic particle flaw detection, magnetic particles adhere to the edge portion other than the defect, so that it is difficult to distinguish this from the defective portion when performing image processing. There's a problem. Further, when a product having a rough surface is automatically detected by magnetic particle flaw detection, the magnetic powder mechanically adheres to the rough surface, the S / N ratio at the time of measurement deteriorates, and the defect detection efficiency decreases.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、現在多用さ
れている磁粉探傷法が上記のような問題を有することに
鑑みてなされたものであり、被検査物である製品の形状
が複雑であったり、表面に粗面があったりしたときにも
測定誤差が生じない、製品の表面欠陥検出方法および検
出装置を提供しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the fact that the magnetic particle flaw detection method, which is widely used at present, has the above problems, and the shape of the product to be inspected is complicated. An object of the present invention is to provide a method and a device for detecting a surface defect of a product, in which a measurement error does not occur even when the surface is rough or the surface is rough.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載された発
明は、被検査物である製品の表面にスポット光を照射
し、前記製品が該スポット光の照射を受けて吸収発熱す
る熱量が表面の状態によって相違するのを赤外線カメラ
で撮像することにより製品表面の欠陥を検出すると共
に、前記製品表面の向きに対するスポット光の照射方向
および赤外線カメラの向きならびに距離が一定値となる
ように調整することを特徴とする製品の表面欠陥検出方
法である。According to a first aspect of the present invention, a surface of a product, which is an object to be inspected, is irradiated with spot light, and the product receives heat of the spot light to absorb and generate heat. Defects on the product surface are detected by imaging with an infrared camera the differences depending on the surface condition, and the irradiation direction of the spot light and the direction and distance of the infrared camera with respect to the direction of the product surface are adjusted to be constant values. This is a method for detecting surface defects of a product.
【0008】請求項2に記載された発明は、ベース板に
固定された被検査物である製品にスポット光を照射する
発光手段と該発光手段の発熱光を撮像する赤外線カメラ
とを所定の角度に保持する光学装置を設け、該光学装置
には該光学装置と前記製品との間の角度ならびに距離を
検出する検出手段を設け、該検出手段には、該検出手段
からの情報を基準値との関係において演算する演算手段
を接続し、前記ベース板側に、該演算手段の出力信号に
より前記光学装置に対する製品の向きならびに距離を調
整する調整手段を設けたことを特徴とする製品の表面欠
陥検出装置である。According to a second aspect of the invention, the light emitting means for irradiating the product, which is the object to be inspected, fixed to the base plate with the spot light, and the infrared camera for picking up the heat generated by the light emitting means are set at a predetermined angle. An optical device for holding the optical device is provided, and the optical device is provided with detection means for detecting an angle and a distance between the optical device and the product, and the detection means uses the information from the detection means as a reference value. The surface defect of the product is characterized in that the adjusting means is connected to the operating means and the adjusting means for adjusting the direction and distance of the product with respect to the optical device by the output signal of the calculating means is connected to the base plate side. It is a detection device.
【0009】[0009]
【作用】請求項1に記載された発明では、被検査物であ
る製品の表面に割れ目などがあった場合、製品に照射さ
れるスポット光から吸収する熱量がその割れ目部分と他
の部分とで異なることになるので、これを撮像する赤外
線カメラの撮像結果に相違が生ずる。そこでこれを画像
処理すれば、製品に割れ目などがあるか否かの判別と、
あった場合にどの部分にあるのか等の確認ができること
になる。そしてこれに加え、製品表面の向きに対するス
ポット光の照射方向および赤外線カメラの向きならびに
赤外線カメラと製品表面との距離が検出され、この検出
値に応じてこれら向きと距離とが一定値となるように調
整されるので、製品の表面に一定の向きと距離でスポッ
ト光が照射され、また発熱光の向きと距離も一定になる
ことから、常に一定条件下での測定ができることにな
る。In the invention described in claim 1, when the surface of the product to be inspected has a crack or the like, the amount of heat absorbed from the spot light applied to the product is different between the crack portion and the other portion. Since they are different, there is a difference in the imaging result of the infrared camera that images them. Therefore, if this is image-processed, it is possible to determine whether the product has cracks,
If there is, it will be possible to confirm which part it is. In addition to this, the irradiation direction of the spot light with respect to the orientation of the product surface, the orientation of the infrared camera, and the distance between the infrared camera and the product surface are detected, and these orientations and distances are set to constant values according to the detected values. Since the surface of the product is irradiated with the spot light at a constant direction and distance, and the direction and distance of the heat-generating light are also constant, the measurement can always be performed under constant conditions.
【0010】請求項2に記載された発明では、予めベー
ス板に取付けられた欠陥のない製品のデータを演算手段
の記憶装置に保存しておく。次に、ベース板に被検査物
である製品を固定し、光学装置に設けられた検出手段に
より光学装置と製品との向きならびに距離を測定する。
そのデータを先に取った欠陥のない製品のデータと比較
し、これらが一致するように調整手段を作動させる。こ
の調整の後、製品の表面に発光手段からのスポット光を
照射して赤外線カメラで撮像する。According to the second aspect of the present invention, the data of the defect-free product attached to the base plate in advance is stored in the storage device of the arithmetic means. Next, the product to be inspected is fixed to the base plate, and the direction and distance between the optical device and the product are measured by the detection means provided in the optical device.
The data is compared to the previously taken data of the defect-free product and the adjusting means is activated so that they match. After this adjustment, the surface of the product is irradiated with spot light from the light emitting means, and an image is taken with an infrared camera.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1について説明
する。1はベース板であり、クランプ2により、上面に
被検査物である製品3を固定するものである。製品3
は、後述する構造によって、表面に欠陥があるか否かを
検査されるものである。ベース板1は方形であり、その
四隅の部分で調整手段4を介して位置変更板5に支持さ
れている。位置変更板5はモータ取付板6を介して基盤
7に支持されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. Reference numeral 1 denotes a base plate, which is used to fix a product 3, which is an object to be inspected, to the upper surface by a clamp 2. Product 3
Is to be inspected for a defect on the surface by the structure described later. The base plate 1 has a rectangular shape, and is supported by the position changing plate 5 via adjusting means 4 at four corners. The position changing plate 5 is supported by the base 7 via the motor mounting plate 6.
【0012】モータ取付板6の交差する二面にはモータ
8が取付けられており、位置変更板5の水平面内での位
置を変えることができるようになっている。この部分の
具体的な構成としては、たとえばモータ8の減速された
出力軸に雄ねじが刻設されており、位置変更板5側には
この雄ねじが螺合する雌ねじが刻設されて相互に螺合し
ているものを考えることができる。このような構造とし
たことにより、モータ8を作動させればその回転に応じ
て位置変更板5が水平面内で動くことになるから、2個
のモータ8を適当に作動させることにより、位置変更板
5を基盤7に対して任意の位置に変えることができる。A motor 8 is mounted on two intersecting surfaces of the motor mounting plate 6 so that the position of the position changing plate 5 can be changed in the horizontal plane. As a specific configuration of this portion, for example, a male screw is engraved on the decelerated output shaft of the motor 8, and a female screw with which this male screw is screwed is engraved on the position changing plate 5 side so that they are mutually screwed. You can think of what suits you. With such a structure, when the motors 8 are operated, the position changing plate 5 moves in the horizontal plane according to the rotation thereof. Therefore, by appropriately operating the two motors 8, the position change can be performed. The plate 5 can be changed to any position with respect to the base 7.
【0013】調整手段4は、図2に示すようにアクチュ
エータ9と圧電素子10とから構成されている。アクチ
ュエータ9のシリンダ11の内部には、一部にラックギ
ヤ12を刻設したロッド13が昇降自在に支持されてお
り、ラックギヤ12に、モータ14の出力軸15に刻設
されたピニオンギヤ16が螺合している。モータ14と
しては、ステッピングモータあるいはサーボモータが使
用できる。アクチュエータ9のシリンダ11の内部に
は、図示しないがエンコーダが設けられており、ロッド
13の突出量が電気的に検出できるようになっている。The adjusting means 4 comprises an actuator 9 and a piezoelectric element 10, as shown in FIG. A rod 13 having a rack gear 12 partially engraved therein is supported in the cylinder 11 of the actuator 9 so as to be able to move up and down. A pinion gear 16 engraved on the output shaft 15 of the motor 14 is screwed onto the rack gear 12. are doing. As the motor 14, a stepping motor or a servo motor can be used. An encoder (not shown) is provided inside the cylinder 11 of the actuator 9 so that the protrusion amount of the rod 13 can be electrically detected.
【0014】アクチュエータ9のロッド13の上端には
フランジ17が設けられており、このフランジ17の上
部に圧電素子10が載置されている。そしてこの圧電素
子10の上部にはプレート18が設けられており、この
プレート18を介してベース板1が支持されることにな
る。A flange 17 is provided on the upper end of the rod 13 of the actuator 9, and the piezoelectric element 10 is mounted on the flange 17. A plate 18 is provided above the piezoelectric element 10, and the base plate 1 is supported via the plate 18.
【0015】製品3の上方で適当な距離はなれたところ
には、製品3の表面の欠陥を検出するために用いられ
る、光学装置19が柱体20により動かないように強固
に吊下されている。この光学装置19は図3に示すよう
に、天板21と側板22,23とで形成されており、側
板22,23は所定の角度で下端が接近するような形状
となっている。At a suitable distance above the product 3, an optical device 19 used for detecting a defect on the surface of the product 3 is firmly suspended by a column 20 so as not to move. . As shown in FIG. 3, the optical device 19 is composed of a top plate 21 and side plates 22 and 23, and the side plates 22 and 23 are shaped so that their lower ends approach each other at a predetermined angle.
【0016】光学装置19の一方の側板22には、発光
手段としての光源24と、2枚の集光レンズ25,26
とが取付けられており、製品3の表面にスポット光を照
射する発光手段27を形成している。また他方の側板2
3にはスポット光の反射光を撮像する、波長感度が2〜
5μm程度の赤外線カメラ28が取付けられている。発
光手段27の光軸と赤外線カメラ28の集光軸との間に
は角度αが維持されるようになっており、その交差する
点が製品3の表面にくるように、光学装置19の高さが
設定されている。またこの場合、図1に示すように赤外
線カメラ28の集光軸と製品3の表面との間には、所定
の角度βが維持されるようになっている。On one side plate 22 of the optical device 19, a light source 24 as a light emitting means and two condenser lenses 25, 26 are provided.
Are attached to form a light emitting means 27 for irradiating the surface of the product 3 with spot light. The other side plate 2
3 has a wavelength sensitivity of 2 to image the reflected light of the spot light.
An infrared camera 28 of about 5 μm is attached. An angle α is maintained between the optical axis of the light emitting means 27 and the condensing axis of the infrared camera 28, and the height of the optical device 19 is adjusted so that the intersecting point is on the surface of the product 3. Is set. Further, in this case, as shown in FIG. 1, a predetermined angle β is maintained between the focusing axis of the infrared camera 28 and the surface of the product 3.
【0017】光学装置19の天板21の内側には、製品
3の表面に対する角度ならびに距離を検出する検出手段
としての二次元PSD(平面範囲で測定できる半導体位
置検出器)29が取付けられている。この二次元PSD
29は、光スポットを受け、その位置を検出するものと
して知られているものである。二次元PSD29は方形
のものであり、その外周4箇所には発光ダイオード(レ
ーザ発光体でもよい)30が取付けられている。この発
光ダイオード30の光は製品3に向けられており、製品
3に当たって反射し、反射光が二次元PSD29に入光
するようになっている。二次元PSD29と発光ダイオ
ード30とは、製品3の表面に対して対向し、この製品
3の表面に対する角度ならびに距離を検出する検出手段
31を構成する。Inside the top plate 21 of the optical device 19, a two-dimensional PSD (semiconductor position detector capable of measuring in a plane range) 29 is attached as a detecting means for detecting an angle and a distance with respect to the surface of the product 3. . This two-dimensional PSD
Reference numeral 29 is known as a device that receives a light spot and detects its position. The two-dimensional PSD 29 has a rectangular shape, and light emitting diodes (which may be laser light emitting bodies) 30 are attached to four locations on the outer periphery thereof. The light of the light emitting diode 30 is directed to the product 3, is reflected by hitting the product 3, and the reflected light enters the two-dimensional PSD 29. The two-dimensional PSD 29 and the light emitting diode 30 face the surface of the product 3 and constitute a detecting means 31 for detecting an angle and a distance with respect to the surface of the product 3.
【0018】図1に戻って説明する。32は装置全体の
制御回路であり、各種の信号が入力され、所定の出力信
号を発するものである。この制御回路32の一つの出力
端子からは位置検出指令信号が出力され、順次点灯回路
33に入力されるようになっている。順次点灯回路33
はその信号を4個の発光ダイオード30に送り、この4
個の発光ダイオード30を順番に点灯させると共に、そ
の同期信号を、次段の位置検出回路34に送るようにな
っている。Returning to FIG. 1, description will be made. Reference numeral 32 is a control circuit for the entire apparatus, which receives various signals and outputs a predetermined output signal. A position detection command signal is output from one output terminal of the control circuit 32 and sequentially input to the lighting circuit 33. Sequential lighting circuit 33
Sends its signal to four light emitting diodes 30,
The light emitting diodes 30 are sequentially turned on, and a synchronization signal thereof is sent to the position detection circuit 34 at the next stage.
【0019】位置検出回路34は順次点灯回路33から
の信号を受けるとともに2次元PSD29の出力信号を
受け、光学装置19の位置に対する製品3の位置と距離
の信号を得て、その信号を演算手段である角度・距離算
出回路35に入力する。角度・距離算出回路35は、位
置検出回路34からの信号により光学装置19の位置に
対する製品2の位置と距離とを基準値との関係において
演算し、その結果の信号を制御回路32に送るものであ
る。The position detection circuit 34 receives signals from the lighting circuit 33 in sequence and the output signal of the two-dimensional PSD 29, obtains signals of the position and distance of the product 3 with respect to the position of the optical device 19, and calculates the signals. Is input to the angle / distance calculation circuit 35. The angle / distance calculation circuit 35 calculates the position and distance of the product 2 with respect to the position of the optical device 19 in relation to the reference value based on the signal from the position detection circuit 34, and sends the resulting signal to the control circuit 32. Is.
【0020】制御回路32にはこのほか、画像処理装置
36、調整手段制御回路37およびモータ駆動回路38
が接続されており、制御回路32との間で信号の授受を
行うようになっている。画像処理装置36の入力側に
は、前述の赤外線カメラ28の出力側が接続されてい
る。調整手段制御回路37には調整手段であるアクチュ
エータ9と圧電素子10が接続されている。モータ駆動
回路38には、前述のモータ8が接続されている。In addition to the above, the control circuit 32 includes an image processing device 36, an adjusting means control circuit 37, and a motor drive circuit 38.
Are connected to and receive signals from the control circuit 32. The input side of the image processing device 36 is connected to the output side of the infrared camera 28 described above. The actuator 9 and the piezoelectric element 10, which are adjusting means, are connected to the adjusting means control circuit 37. The aforementioned motor 8 is connected to the motor drive circuit 38.
【0021】図4に示すものは、位置検出回路34の内
部構成である。この位置検出回路34には、アンプ39
とA/D変換ボード(8ビットあるいは16ビット)4
0およびインターフェース(GP−IBボードあるいは
イーサネットボード)41が設けられている。アンプ3
9は入力端子,,,に入力された発光ダイオー
ド30からのアナログ信号を増幅し、所定の間隔を維持
してA/D変換ボード40に出力する。A/D変換ボー
ド40はその信号をディジタル信号に変換し、インター
フェース41を介して角度・距離算出回路35に向けた
出力信号を発する。FIG. 4 shows the internal structure of the position detection circuit 34. The position detection circuit 34 includes an amplifier 39
And A / D conversion board (8 bit or 16 bit) 4
0 and an interface (GP-IB board or Ethernet board) 41. Amplifier 3
Reference numeral 9 amplifies the analog signal from the light emitting diode 30 input to the input terminals, and outputs it to the A / D conversion board 40 while maintaining a predetermined interval. The A / D conversion board 40 converts the signal into a digital signal and outputs an output signal to the angle / distance calculation circuit 35 via the interface 41.
【0022】図5に示すものは、角度・距離算出回路3
5の内部構成である。この角度・距離35には、インタ
ーフェース(GP−IBボードあるいはイーサネットボ
ード)42、ROM回路43、RAM回路44およびC
PU(中央処理装置)45が設けられており、これらが
バス46で接続されている。ROM回路43には換算式
およびCPU45の作動プログラムが記憶されており、
RAM回路44にはインターフェース42を介して入っ
てきた製品2の角度ならびに距離の信号が記憶される。FIG. 5 shows an angle / distance calculation circuit 3
5 is an internal configuration. At this angle / distance 35, an interface (GP-IB board or Ethernet board) 42, a ROM circuit 43, a RAM circuit 44 and C
A PU (Central Processing Unit) 45 is provided, and these are connected by a bus 46. The ROM circuit 43 stores a conversion formula and an operation program of the CPU 45,
The RAM circuit 44 stores the angle and distance signals of the product 2 that have entered via the interface 42.
【0023】図6に示すものは、制御回路32の内部構
成である。この制御回路32には、インターフェース
(GP−IBボードあるいはイーサネットボード)4
7、ROM回路48、RAM回路49、CPU50およ
びパラレルインターフェース51が設けられており、こ
れらがバス52で接続されている。ROM回路48、R
AM回路49およびCPU50は、インターフェース4
7に入力された信号を所定の処理をして、パラレルイン
ターフェース51から出力する。パラレルインターフェ
ース51から出力される信号は、位置検出指令信号、検
査指令信号およびアクチュエータ制御指令信号および圧
電素子制御指令信号である。また入力される信号は、計
測判定結果信号、アクチュエータ制御完了信号および圧
電素子制御完了信号である。FIG. 6 shows the internal structure of the control circuit 32. The control circuit 32 includes an interface (GP-IB board or Ethernet board) 4
7, a ROM circuit 48, a RAM circuit 49, a CPU 50, and a parallel interface 51 are provided, and these are connected by a bus 52. ROM circuit 48, R
The AM circuit 49 and the CPU 50 have the interface 4
The signal input to 7 is subjected to predetermined processing and output from the parallel interface 51. The signals output from the parallel interface 51 are a position detection command signal, an inspection command signal, an actuator control command signal, and a piezoelectric element control command signal. The input signals are a measurement determination result signal, an actuator control completion signal, and a piezoelectric element control completion signal.
【0024】図7に示すものは、調整手段制御回路37
の内部回路である。この調整手段制御回路37には、イ
ンターフェース(GP−IBボードあるいはイーサネッ
トボード)53、D/A変換ボード54、制御用のCP
U55およびアンプ56が設けられている。そしてCP
U55は制御指令信号が入力されるとともに、制御が完
了したときの制御完了信号を出力するようになってい
る。アンプ56は、CPU55およびD/A変換ボード
54から信号を受け、所定の電力に増幅して、各4個
(、、および)のアクチュエータ9および圧電
素子10を駆動させる。FIG. 7 shows an adjusting means control circuit 37.
It is the internal circuit of. The adjusting means control circuit 37 includes an interface (GP-IB board or Ethernet board) 53, a D / A conversion board 54, and a control CP.
A U55 and an amplifier 56 are provided. And CP
The U55 receives a control command signal and outputs a control completion signal when the control is completed. The amplifier 56 receives a signal from the CPU 55 and the D / A conversion board 54, amplifies the signal to a predetermined power, and drives each of the four actuators 9 and the piezoelectric element 10.
【0025】このように構成されたこの装置を作動させ
ると、請求項1に記載された製品の表面欠陥検出方法が
実現される。本発明の目的は製品3の表面に欠陥が存在
するか否かを検出することであり、そのために、製品3
の表面にスポット光を照射し、製品3の欠陥のない部分
では光エネルギが製品3に吸収されて発熱するのを検出
し、欠陥部分(溝と考えることができる)では光エネル
ギが吸収されず発熱しないので、これを検出することに
より、製品3に欠陥部分が存在するか否かの判断をする
方法である。そして欠陥部分の検出が正しく行われるよ
うに、光の授受角度と距離とを正しく設定することであ
る。その方法を説明する。When the device thus constructed is operated, the surface defect detection method for a product according to claim 1 is realized. The object of the present invention is to detect whether or not defects are present on the surface of the product 3 and for that purpose the product 3
The surface of the product is irradiated with spot light, and it is detected that the light energy is absorbed by the product 3 to generate heat in the defect-free portion of the product 3, and the light energy is not absorbed in the defect portion (which can be considered as a groove). Since it does not generate heat, it is a method of determining whether or not there is a defective portion in the product 3 by detecting this. Then, the light transmission / reception angle and the distance are properly set so that the defective portion can be detected correctly. The method will be described.
【0026】手順としては、図8のフローチャートに示
す順で行われる。すなわち、ステップS1でスタートす
ると、続くステップS2で製品3の角度検出がなされ、
続くステップS3でアクチュエータ9の移動量が計算さ
れる。次に角度調整と距離調整が同時に行われ(ステッ
プS4、ステップS5)、それが終わってから欠陥の検
出が行われ(ステップS6)、ステップS7で終了す
る)。The procedure is performed in the order shown in the flowchart of FIG. That is, when starting in step S1, the angle of the product 3 is detected in the following step S2,
In the following step S3, the movement amount of the actuator 9 is calculated. Next, angle adjustment and distance adjustment are performed at the same time (steps S4 and S5), and after that, defect detection is performed (step S6), and the process ends at step S7).
【0027】作業は、まず準備として、欠陥のない基準
となる製品3をベース板2に取付け、これを正しく水平
にする。そして、その製品3の表面が上方に位置する光
学装置19の赤外線カメラ28の集光軸に対して角度β
となるようにセットする。角度βを得るには、順次点灯
回路33を作動させ、1個ずつ点灯した発光ダイオード
30の反射光を二次元PSD29に結像させる。In the work, first, as a preparation, a defect-free reference product 3 is attached to the base plate 2 and is properly leveled. Then, the surface of the product 3 forms an angle β with respect to the converging axis of the infrared camera 28 of the optical device 19 located above.
Set so that In order to obtain the angle β, the lighting circuits 33 are sequentially operated, and the reflected light of the light emitting diodes 30 that are turned on one by one is imaged on the two-dimensional PSD 29.
【0028】二次元PSD29上に結像された各点の位
置情報は、二次元PSD29の中心に対してX,Y座標
ごとにプラス、マイナスの電圧信号として出力される。
二次元PSD29からのX−Y座標の信号は、位置検出
回路34のアンプ39により増幅された後、A/D変換
ボード40によりディジタルデータに変換される。ディ
ジタル変換されたデータは、インターフェース41を通
じて角度・距離算出回路35に転送され、RAM回路4
4に記憶される。The position information of each point imaged on the two-dimensional PSD 29 is output as a plus or minus voltage signal for each X and Y coordinate with respect to the center of the two-dimensional PSD 29.
The XY coordinate signal from the two-dimensional PSD 29 is amplified by the amplifier 39 of the position detection circuit 34 and then converted into digital data by the A / D conversion board 40. The digitally converted data is transferred to the angle / distance calculation circuit 35 through the interface 41, and the RAM circuit 4
4 is stored.
【0029】次に、被検査物となる製品3をベース板2
に取付け、上記と同様の手法によって二次元PSD29
からのX−Y座標の信号を得る。この信号は角度・距離
算出回路35に転送され、ここでCPU45によりRA
M回路44に記憶されている基準のX−Y座標(水平面
内の位置)のデータと比較される。比較後、その差分か
ら三角測量の原理により、各点のZ方向(高さ方向)の
量が演算される。このようにして算出されたZ方向のず
れ量から、角度・距離算出回路35内のCPU45が、
製品3の傾きならびに赤外線カメラ28までの距離を計
算することになる。製品3の他の箇所を検査するときに
は、モータ8を作動させて位置変更板5から上の部分を
移動させて行う。Next, the product 3 to be inspected is attached to the base plate 2
2D PSD29 by the same method as above.
To obtain the XY coordinate signals. This signal is transferred to the angle / distance calculation circuit 35, where the CPU 45 outputs RA
It is compared with the data of the reference XY coordinates (position in the horizontal plane) stored in the M circuit 44. After the comparison, the amount of each point in the Z direction (height direction) is calculated from the difference according to the principle of triangulation. From the displacement amount in the Z direction calculated in this way, the CPU 45 in the angle / distance calculation circuit 35
The inclination of the product 3 and the distance to the infrared camera 28 will be calculated. When inspecting other parts of the product 3, the motor 8 is operated to move the upper part from the position changing plate 5.
【0030】このようにして計算されたデータは、イン
ターフェース42を介して制御回路32に転送される。
このデータは、制御回路32内のCPU50に与えら
れ、製品3の表面が光学装置18の二次元PSD29と
平行になるためのアクチュエータ9および圧電素子10
の駆動量が計算される。この計算されたデータは、パラ
レルインターフェース51から昇降手段制御回路37に
転送される。転送されたデータは、調整手段制御回路3
7内のD/A変換ボード54によりアナログ信号に変換
され、CPU55、アンプ56を介して各4個のアクチ
ュエータ9と圧電素子10に与えられ、これらを作動さ
せて製品3の表面を二次元PSD29と平行にする。The data calculated in this way is transferred to the control circuit 32 via the interface 42.
This data is given to the CPU 50 in the control circuit 32, and the actuator 9 and the piezoelectric element 10 for making the surface of the product 3 parallel to the two-dimensional PSD 29 of the optical device 18.
Is calculated. The calculated data is transferred from the parallel interface 51 to the lifting / lowering means control circuit 37. The transferred data is adjusted by the adjusting means control circuit 3
It is converted into an analog signal by the D / A conversion board 54 in 7 and given to each of the four actuators 9 and the piezoelectric elements 10 via the CPU 55 and the amplifier 56, and these are operated to make the surface of the product 3 two-dimensional PSD 29. Parallel to.
【0031】この場合において、調整のための移動量が
大きいときには、まずアクチュエータ9が作動して大体
の調整を行い、次に圧電素子10が微調整を行うことに
なるが、実際にはこれらは同時に行われることになる。
また、理論的には、製品3の傾きを修正するために4箇
所の調整手段4のうちの1箇所のものを大きく移動さ
せ、それによって傾きが直ったところで全部の調整手段
4を同時に作動させて距離の調整を行うことになるが、
実際には4箇所の調整手段4を同時に作動させて、瞬間
的に調整することになる。In this case, when the amount of movement for adjustment is large, the actuator 9 first operates to make an approximate adjustment, and then the piezoelectric element 10 makes a fine adjustment. It will be done at the same time.
Further, theoretically, in order to correct the inclination of the product 3, one of the four adjusting means 4 is largely moved so that when the inclination is corrected, all the adjusting means 4 are simultaneously operated. I will adjust the distance by
Actually, the adjusting means 4 at four locations are simultaneously operated to make an instantaneous adjustment.
【0032】アクチュエータ9および圧電素子10が作
動して製品3の傾きが修正され、製品3の表面が二次元
PSD29と平行になるとともに、この二次元PSD2
9との距離が一定値に修正されると、調整手段制御回路
37は画像処理装置36に向けて角度調整完了信号を発
する。画像処理装置36はこの信号を受けたのち、赤外
線カメラ28からの映像を取り込み、処理をして製品3
の表面に欠陥があるか否かの判断を行い、その結果を制
御回路32に送って一連の検査作業を終了する。ベース
板1上に複数個の製品3が載置されているときには、1
個の検査終了後、モータ8を作動させ、位置変更板8の
部分から上方部分を適当距離動かし、次の製品3を所定
の位置に移動させ、同様の検査を行う。The actuator 9 and the piezoelectric element 10 are actuated to correct the inclination of the product 3 so that the surface of the product 3 becomes parallel to the two-dimensional PSD 29 and the two-dimensional PSD 2
When the distance to 9 is corrected to a constant value, the adjusting means control circuit 37 issues an angle adjustment completion signal to the image processing device 36. After receiving this signal, the image processing device 36 takes in the image from the infrared camera 28, processes it and processes it.
It is judged whether or not there is a defect on the surface, and the result is sent to the control circuit 32 to end a series of inspection work. When a plurality of products 3 are placed on the base plate 1, 1
After the inspection of the individual pieces, the motor 8 is operated to move the upper portion from the position changing plate 8 by an appropriate distance to move the next product 3 to a predetermined position, and the same inspection is performed.
【0033】以上説明した実施例においては、位置検出
回路、角度・距離算出回路、制御回路および調整手段制
御回路のそれぞれに独立したCPUを用いるような説明
としたが、実際の装置においては、これらのCPUは1
個のもので間に合わすことができる。また図2に示すア
クチュエータにおいては、ラックギヤとピニオンギヤを
用いたが、これをウオームギヤとウオームホイールを用
いたものに変えることもできる。このように変えれば、
アクチュエータのロッド側に荷重がかかった場合でも、
そのためにロッドが動くことがない。In the above-described embodiments, the position detecting circuit, the angle / distance calculating circuit, the control circuit, and the adjusting means control circuit are described as using independent CPUs. CPU is 1
You can make it in time with individual items. Further, in the actuator shown in FIG. 2, a rack gear and a pinion gear are used, but this may be changed to one using a worm gear and a worm wheel. If you change like this,
Even if load is applied to the rod side of the actuator,
Therefore, the rod does not move.
【0034】[0034]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
た製品の表面欠陥検出方法およびその装置であり、製品
の向き(角度)を調整してから欠陥の検査を行うもので
あるから、連続して検査を行った場合に、それぞれにつ
いてむらが生ずることがなく、正確に検査が行えること
になる。また、製品の面と赤外線カメラの集光軸との角
度の調整ができるのみでなく、距離も制御することがで
きるため、複雑な形状の製品に対応できることになる。
さらに、従来多く行われていた磁粉探傷装置のように磁
粉や磁粉液を散布する必要がないことから、狭い場所で
欠陥検出ができることになる。The present invention is a method and apparatus for detecting a surface defect of a product configured as described above, and is for inspecting a defect after adjusting the orientation (angle) of the product. When the inspections are performed successively, unevenness does not occur in each, and the inspections can be performed accurately. Further, not only the angle between the surface of the product and the focusing axis of the infrared camera can be adjusted, but also the distance can be controlled, so that the product having a complicated shape can be dealt with.
Furthermore, since it is not necessary to spray magnetic powder or magnetic powder liquid as in the magnetic particle flaw detectors that have been often used in the past, it is possible to detect defects in a narrow space.
【図1】本発明に係るシステムを一部斜視図で示した系
統図である。FIG. 1 is a system diagram showing a partial perspective view of a system according to the present invention.
【図2】図1中のアクチュエータと圧電素子の部分を示
した斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a portion of an actuator and a piezoelectric element in FIG.
【図3】図1中の光学装置の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the optical device in FIG.
【図4】位置検出回路の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a position detection circuit.
【図5】角度・距離算出回路の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an angle / distance calculation circuit.
【図6】制御回路の構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a control circuit.
【図7】調整手段制御回路の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an adjusting means control circuit.
【図8】発明方法の手順を示すフローチャート図であ
る。FIG. 8 is a flow chart showing the steps of the invented method.
1 ベース板 3 製品 4 調整手段 9 アクチュエータ 10 圧電素子 14 モータ 19 光学装置 24 光源 25 集光レンズ 26 集光レンズ 27 発光手段 28 赤外線カメラ 29 二次元PSD 30 発光ダイオード 31 検出手段 32 制御回路 34 位置検出回路 35 角度・距離算出回路 36 画像処理装置 37 調整手段制御回路 1 Base Plate 3 Product 4 Adjusting Means 9 Actuator 10 Piezoelectric Element 14 Motor 19 Optical Device 24 Light Source 25 Condensing Lens 26 Condensing Lens 27 Light Emitting Means 28 Infrared Camera 29 Two-dimensional PSD 30 Light Emitting Diode 31 Detecting Means 32 Control Circuit 34 Position Detection Circuit 35 Angle / distance calculation circuit 36 Image processing device 37 Adjustment means control circuit
Claims (2)
を照射し、前記製品が該スポット光の照射を受けて吸収
発熱する熱量が表面の状態によって相違するのを赤外線
カメラで撮像することにより製品表面の欠陥を検出する
と共に、前記製品表面の向きに対するスポット光の照射
方向および赤外線カメラの向きならびに距離が一定値と
なるように調整することを特徴とする製品の表面欠陥検
出方法。1. A surface of a product to be inspected is irradiated with spot light, and an infrared camera captures an image of the amount of heat that the product absorbs and heats upon irradiation of the spot light, depending on the surface condition. The method for detecting a surface defect of a product is characterized by detecting a defect on the surface of the product and adjusting the irradiation direction of the spot light and the direction and distance of the infrared camera with respect to the direction of the surface of the product to be constant values.
品にスポット光を照射する発光手段と該発光手段の発熱
光を撮像する赤外線カメラとを所定の角度に保持する光
学装置を設け、該光学装置には該光学装置と前記製品と
の間の角度ならびに距離を検出する検出手段を設け、該
検出手段には、該検出手段からの情報を基準値との関係
において演算する演算手段を接続し、前記ベース板側
に、該演算手段の出力信号により前記光学装置に対する
製品の向きならびに距離を調整する調整手段を設けたこ
とを特徴とする製品の表面欠陥検出装置。2. An optical device for holding at a predetermined angle a light emitting means for irradiating a product, which is an object to be inspected, fixed to a base plate with spot light, and an infrared camera for picking up the heat generated by the light emitting means, The optical device is provided with detection means for detecting an angle and a distance between the optical device and the product, and the detection means is provided with arithmetic means for calculating information from the detection means in relation to a reference value. A surface defect detection device for a product, which is connected to the base plate, and is provided with adjusting means for adjusting a direction and a distance of the product with respect to the optical device according to an output signal of the computing means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3432695A JPH08201308A (en) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | Surface defect detecting method for product and device thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3432695A JPH08201308A (en) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | Surface defect detecting method for product and device thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08201308A true JPH08201308A (en) | 1996-08-09 |
Family
ID=12411040
Family Applications (1)
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JP3432695A Pending JPH08201308A (en) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | Surface defect detecting method for product and device thereof |
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JP (1) | JPH08201308A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011141142A (en) * | 2010-01-05 | 2011-07-21 | Sharp Corp | Range finder and electronic equipment |
CN103438799A (en) * | 2013-08-27 | 2013-12-11 | 上海美诺福实验自动化有限公司 | Sample defect recognition system |
USRE44840E1 (en) * | 2006-07-07 | 2014-04-15 | Hitachi High-Technologies Corporation | Method for detecting particles and defects and inspection equipment thereof |
CN106403860A (en) * | 2016-08-29 | 2017-02-15 | 中航动力股份有限公司 | Die forging piece dimension measurement method |
JP2020159816A (en) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | 株式会社クリアテック | Hyperspectral imaging device and method therefor |
-
1995
- 1995-01-31 JP JP3432695A patent/JPH08201308A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE44840E1 (en) * | 2006-07-07 | 2014-04-15 | Hitachi High-Technologies Corporation | Method for detecting particles and defects and inspection equipment thereof |
USRE44977E1 (en) | 2006-07-07 | 2014-07-01 | Hitachi High-Technologies Corporation | Method for detecting particles and defects and inspection equipment thereof |
JP2011141142A (en) * | 2010-01-05 | 2011-07-21 | Sharp Corp | Range finder and electronic equipment |
CN103438799A (en) * | 2013-08-27 | 2013-12-11 | 上海美诺福实验自动化有限公司 | Sample defect recognition system |
CN106403860A (en) * | 2016-08-29 | 2017-02-15 | 中航动力股份有限公司 | Die forging piece dimension measurement method |
JP2020159816A (en) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | 株式会社クリアテック | Hyperspectral imaging device and method therefor |
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