JPS5882147A

JPS5882147A - 浸透検査装置

Info

Publication number: JPS5882147A
Application number: JP18038581A
Authority: JP
Inventors: Sumio Nagashima; 永島　純雄; Nobushi Suzuki; 鈴木　悦四
Original assignee: Toshiba Corp; Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1981-11-12
Filing date: 1981-11-12
Publication date: 1983-05-17

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】本発−は浸透検査を自動的に行うことのできる浸透検査
装置に関する。

１浸透！１１１査（Ｌゑｑｕｉｄ　Ｐｅｎｅｔｒａｎｔ　
Ｔｅ５ｔ　）Ａ被検物体の表面に赤色の浸透液を塗布し
て一定時間保持し死後、浸透液を払拭し、この浸透液が
払拭された表ＥＩＫ白色の現像剤を塗布することによ）
行う０もし、上記被検物体の表面に開口する欠陥部が存
在すると欠陥部に残留している浸透液が表面に浸出して
白地の現像剤が赤色に着色される。そこで従来において
は上記赤色着色部分を目視により発見することによ）欠
陥部の存在を確認していた。

ところが、目視による赤色着色部分の発見には。

見落しが不可避である丸め熟練した検査員を用する。ま
え、高度の集中力を必畳とするので検査員の眼球疲労中
腰痛等を惹起してしまう。さらに、欠陥部の配備がきわ
めて煩雑である等、検査を人力に依存することにとも柔
う種々の弊害が存在するＯ本発明は上記事情を勘案してなされたｔので。

カラー撮像装置からの映像信号に基づいて被検物体の浸
透検査における赤色着色部分を自動的に検出して被検物
体上にあらかじめ設定され九座標値を求め、浸透検査を
自動的かつ正確に行うことのできる浸透検査装置を提供
することを目的とする０以下、本発明を図面″★参照し
て実施例に基づいて詳述する。

第１図は本発明の浸透検査装置を示す嘱のであって１、
こめ浸透検査装置は被検物体（１）上の赤色着色を電気
的に検出する赤色検出５（２）　、被検物体（１）と赤
色検出部（２）の後述す暮カラー撮會装置である力′チ
ー１’ｌｒＶカメラ（３）七を相対的に移−させる位置
決め部（４）、赤色検出部（２）Ｋ電気的に接続され、
被検物体（１）の欠陥部の座標を演算する一演算制御部
（５）及び演算結果を表示する表示５（６）からなって
いる。上記被検物体１０は丸棒であって、軸線（７）を
回転軸として矢印（８）方向にＬｇｌ＠自在に図示せぬ
ローラによ抄支持されている。そして、とのローラには
とのローラを回転駆動するパルスモータ（９）が連結さ
れている。このパルスモータ（９）の入力側はこのパル
スモータ（９）を駆動するドライバａ呻の出力側に接続
されている。一方、上記カラーＩＴＶカメラ（３）は被
検物体（１）の軸線（７）に対向するように基台ａυ上
に職付けられている。そして、基台Ｑｌｌは送）ねじα
）に螺着されていて、この送戸ねじａ象の一端部には送
りねじａ邊を回転させて基台（ｉｌｌを矢印０方向に進
退させるパルスモータＩが連結されている。

このパルスモータα◆の入力側はこのパルスモータ瑣を
駆動するドライバｕ９の出力側に接続されている。しか
して、上記図示せぬローラ、パルスモー−（９）、ドラ
イバａ樟、送りねじ＠、パルスモータＱ４）。

ドライバａ扉は位置決め部（４）を構成している０さら
に、上記基台ａυ上には矢印ａａ力方向光を投射する投
光ＳａＷが取付けられている。また、基台Ｑｌｌ上には
例えば＾周波形や容量形などの近接スイッチａ樽が支持
体はを介して被検一体（１）に対向するように取付けら
れている０ま九、基台＠υは二重構造となっていてカラ
ーＩＴＶカメラ（３）が堆付けられている基台（１１１
の１蔀は、送りねじ０が螺着されている下部に対して矢
印（至）方向に摺動自在となってｉる０上紀基台ａυの
上部には図示せぬ送プねじが螺着されていてこの図示せ
ぬ送りねじの一端部にはパルスモータＱＤが連結されて
いる。このパルスモータＱｌ）の入力側はこのパルスモ
ータ３１）を駆動するドライバ（２）の出力側が接続さ
れているＯ上記カラーエＴＶカメラ（３）は撮１ａ素子
を内蔵していて被検物体輝度信号Ｙを出力する。このカ
ラーＩＴＶカメラ信号発生ｉｇＩｍ＠の出力側に接続さ
れている。まえ上記カラーＩＴＶカメラ（３）の映像信
号Ｒ及び映像信号Ｇの出力回線は減算回路（２）の入力
側に接続亭れている。この減算回路署の出力側は上記カ
ラーＩＴＶカメラ（３）の輝度信号Ｙの出力回線ととも
に・割算回路＠の入力側に！Ｉ続されている。この割算
回１１１８（２）Ｏ出力側は２値化回路（２）の出力側
ｒ接続されている。さらに、この２イ直化ｔｇ１ｗｓＣ
ｌａの出力側は１個の画素につめて１個のパルスの割合
で同期信号発生回路（至）から出力されたクロックパル
ス信号ＳＣを伝送する回線四とともにアンド回路（３ｏ
）の入力側に！Ｉ続されてｉる〇一方、上記回ｍａｎ及
び（至）はそれぞれ分岐してカウンタ（３１）　、　に
（２）の入力側に接続されている。これらカウンタ（３
１）　、　（３２）の出力側はそれぞれラッチ回＃Ｓ口
）、（３４）の入力側に接続されている。ま九、上記ア
ンド回路（加）の出力側はラッチｔｇｌ　１ｌｉｌ　（
、り　、　ＣＭ）及びインターフェイス価）の入力側に
接続されている。し・かして、カラー■Ｔ　Ｖ　力）　
５　ｔ３）、投光器１′６、取付体ａ優、基台Ｉ、近接
スイッチ−、パルスモータＱυ、ドライバ＠、同期信号
発生回路（至）、カウンタ（３１）、　に１２）、ラッ
チ（ロ）。

（調Ｊ、減算ｉｇｌ路（至）、Ｓ算回踏罰、２値化回路
（至）及びアンド回路Ｏｏ）は赤色検出部（２）を構成
している。

ドライバ（Ｉｌ、四、ｃ４、近接スイッチα時が接続さ
れている。上記インターフェイス（３５）はシステムパ
スを介して中央処理装置（以下ＣＰＵと配す。）（′Ｊ
６）に接続されている。このＣ’Ｐ　Ｕ　（，３６）は
システムパスを介して基本プログラムが格納され九り一
ド・オンリ・メモリ（以下、ｋＬＯＭとよぶ）及び外部
から入力するデータを格納するランダム・アクセス・メ
モリ（以ド、ＲＡＭとよぶ）に各別に接続されている。

しかして、ＲＯＭ（３７）、ＲＡＭ（側）、ＣＰＵ（あ
）及びインターフェイスｃ３５）は演算制御部（５）を
構成している。ま九−、インターフェイス（３５）はＣ
ＲＴやテレタイプライタなどからなる表示５（６）に接
続されてφる〇つぎに、本発明の浸透検査装置の作−につｉて第２図に
示すフローチャートに従ってｌ１Ｓ１ｔ＊する。

（なお、基本的なプログラムは前述し丸ように几ＯＭ（
’、（７）に格納されていてＣＰ　Ｕ　（：ＪＢ）の指
示により記憶内容が逐次続出されるようになっているが
この動作は以下の記述においては省略する。）ます、丸
棒である被検物体（１）をローラ上に保持する。この被
検物体（１，）は探傷検査するために白色の填鐵剤が塗
布されている。つぎに、近接スイッチα掃を作＃ｈさせ
るとこの近接スイッチ四からカラーＩＴ・Ｖカメラ（３
）と被検物体（１）との距離を示す信号８Ｄがインター
フ２イス０５）を介してＣＰＵ−に入力する。とのＣＰ
Ｕ（２））にてはあらかじめ設けられている基準距離値
と比較し、その差分量がゼロになるように、ＣＰＵＣｆ
３）からインターフェイス０５）及びドライバ■を介し
て位置決めΩ丸めのパルス信号をパルスモータＱ１）に
印加して基台ａυを矢印（至）方向に前進又は後退移動
させる。カラーＩＴＶカメラ（３）と被検物体（１）と
の距離が基準距離に設定されると位置決め信号で−ある
パルス信号８Ｅ、ＳＦがＣＰＵ（あ）からインターフェ
イス（墨）を介して出力され、これらのパルス信号１ｉ
Ｂ、８Ｆに基づいてパルスセータ（９）、α尋を回転駆
動する。上記パルス信４ｆＳＢのパルス数Ｎｘおよヒハ
ルス信号８Ｆのパルス数ＮθはＣＰ　Ｕ　（３６）にて
計算される。なおパルス数Ｎθは被検物体（１）が１回
転するごとに逐次クリアされるようになりている。これ
に伴い被検物体（１）は＃Ｉ３図に示すようにカラーＩ
ＴＶカメテ（３）はＸ方向に移動すると同時に被検物体
（１）が一方向に回転する（８２図ステップ（３９）　
）。ζζで、鍵に明記しなかりたがＩＡ３図に示すよう
に被検物体（１）の一端ｔ１　（４Ｇ）の縁部には！−
り（４１）が目印として付けられて−いて、このマーク
（４１）がカラーロチカメ２（３）と軸線（７）とを結
ぶ直線上Ｋ〈るように設定されている。（これは一方向
の座標値の原点を確定する丸めである。）また浸透検査
開始時におイテ＊？−Ｉ　ＴＶカメ？（３）ノＩ　ＴＶ
ＩＩ野（４２）が上記マーク（４１）　Ｋ　ｔｉｌｌ接
するように設定されている。

（これはＸ方向Ｏ座Ｗ＋値の原点を確定する丸めである
。）さらに、上記一方向Ｏ回転目速度及びＸ方向の移動
速度は、カラーＩＴＶカメラ（３）による走査の重複を
避けるために１４１Ａｅ幽〉の検出時間すなわち一直同
期信号８ＢＯ＠Ｉｌｌごとに次の走査していない視野に
＃るように次式■、■にて求める。

マ４１−　Ｙｓ／　ｔ・　（ｍｍ／鱒ｃ、）　　　・・
・・・・■マ＃；マ＃　　　　（ｍｍ／魯＊ｃ、）　　
　　・・・・・・■ここで、マｌは被検物体（１）の一
方向の禰適度、ｙ−はＪ１４１０（ａ）Ｋ示すｘ　５　
ｅｔｃ−Ｉ　Ｔ　ＶＪｌ＃　（４２）ノｙ　方ＡＩＯ構
野、ｘ・はＩＴＶ視ＩＦ　（４２）のＸ方向の４Ａ野及
びｉ。

はｌ視＃轟夛の検出時間である。さらに、Ｉ’ｌ［’Ｖ
視野（４）Ｋ入っている被検書体（１）の部分は投光器
仏ＤＫよ）一定Ｑ光緻の光が投射されている。しかして
、力９−ＬＴＶ＊１５ｓ３）からは′ｓ４図（ｂ）及び
（Ｃ）Ｋ示すような映像信号Ｒ，Ｇが減算−絡端に出力
され。

る、このと自、＃Ｉ４図（５Ｉ）に示すようなＩＴＶｉ
舒（４２）中の赤色着色部分（４３）上を走査線（４４
）が通過するとこの赤色着色部分（４３）立置の映像信
号Ｂはレベルがわずかに低下し、映１戚信号Ｇはこれに
比べてレベルが大自く低減する。上記映像備号凡。

Ｇを入力し九減算圏路（至）にては両者が減算され−１
その結果、赤色着色部分（４３）以外のレベルは同一で
あるので出力はゼａとなり、これに対して、赤色着色部
分（４３）位置においては両者のレベル低下の度合が大
暑（異なるのでその差分に相当するレベルを有する信号
８Ｇが＠算回路（至）に出力される。

この割算１ｄｉｉＨ？）には信号８Ｇとともに輝度信号
ＹがカラーＩＴＶカメラ（３）から出力され、８Ｇ／Ｙ
の除算が行われその商を示す信号８Ｈが２値化−路（ハ
）に出力される。この信慧り映會信号凡、Ｇ、Ｈの和で
ある輝度信号Ｙで除算されている丸め全体のレベルで正
規化され照明の明暗の影響が打消されている。しかして
、信号８Ｈは２値化回路（至）にて赤色着色部分（４３
）のみが「ｌ」、その他の白色部分が「０」の２値化信
号８工がアンド回路（３０）に出力される（第２図ステ
ップ（４５））。このアンド回路■）には信号８■とと
もにｒｌＪと「０」とが繰返され丸前記クロックパルス
信号８Ｃも入力して−て両者がともＫ　ｒｌＪのとき、
讐なわち、赤色着色−分（至））を検出したときにのみ
タロツクパルス信号８Ｊが出力される。一方、カウンタ
（３１）　、　（３２）　Ｋではそれぞれ同期信号発生
回路（至）から出力された水平同期信号８人及びクロツ
タパルス信号８Ｃの歇を計算し、その計数結果が信号８
に、８Ｌとしてそれ方向座４ｉ１１１１、またクロック
パルス信号８Ｃの針数１直は＃Ｉ４１ｍ（ａｌ）Ｋおけ
るＸ方向座標域を与えるものである。なお、図示してい
ないがカウンタ（３１）　。

（３２）はそれぞれパルス信号８１ａ、８ＦＯ１パルス
ごとに針数内容がクリアされるようにインター７エイ・
ス（３５）を介してＣＰ　Ｕ　（３６）と電気的に磯続
されている。しかして、ラッチ回路（３３）、　（３４
）にはクロックパルス９１１号８Ｊも入力しこのクロッ
クパルス信号８Ｊの各パルスがトリガ信号として作用し
て各パルスごとＫ１１号８に、　ＳＬの計数内容がラッ
チされ為、同時にクロックパルス信号８Ｊはインターフ
ェイス（３５）を介してＣＰ　Ｕ　（３６）　Ｋ調造信
号として入力していて、ＣＰｔＪ（３６）がクロックパ
ルス信号８Ｊを入力すると上記ラッチ回路（３３）、　
（３４）からこのラッチ回路（３３）、　（３４）にラ
ッチされている計数内容を示す信号８に、８Ｌがインタ
ーフェイス（北上ＣＰＵ　（ａｓ）を介してＲＡ　Ｍ　
（３８）にクロックパルス信号８Ｊ（Ｄ釜パルスごとに
−それぞれ座標値組及び座標１直ｙｔが逐次記憶される
。さらに、凡Ａ　Ｍ　（３Ｂ）の１標１直（劃ｅ　ｙ’
　）　Ｋ纂づいてＣＰ　Ｕ　（ａｓ）にて下記の式■、
■によ）被検物体（１）における座標値（＃＋、Ｘム）
に変換する（第２図ステップ（４６）　）。

Ｘｉ　ｘ　Ｎｚ　−ＭＸ　＋　ＸＩ　−Δ　　　　　　
・・・・・・■ここで、＃ｉはマーク（４１）をゼロと
して起算し′＃一回転座標値（８３図参照）、Ｎ＃は座
標値（ｘ＋　、　ｙｔ　）　ｑ）検出時のパルスモータ
（９）のパルスＭ、Ｂ〜はパルス篭−タ（９）の１パル
ス分に相当する回転角、Δは１１１９１嵩分に相当する
距離、Ｄは被検物体＜１）の外径、Ｘｉは被検物体（１
）の端面（４０）をゼ四として履算し一＃−Ｘ方肉座標
値（３１１３図参照）　ｓ　Ｎｘは座−値（Ｘ轟、ｙ蟲
）の検出時のパルスモータα◆Ｏバルメ数ｓ　Ｍｘはパ
ルスモータα尋の１パルス分に相当すゐＸ方向の移−量
である。以上の手順で被検書体（１）を、くまなく検査
しく第２図ステップ（４７）　）、赤色着色部分の検出
−飛すなわちｃ　ｐ　ｕ　（ａｓ）における座標値（＃
轟、Ｘｉ）を表示ｓｔ＆）　Ｋ　’ＣＣＲＴ　Ａ　示す
ｈ　（ＩＩＩ　２　ＩＩＩ　ス？　ｙ）（４８）　）。

以上のように、本発明の浸透検査装置はカッー撮像懺置
からＯＷｋ俸儒号及び輝度信号を利用して白色のｆＡ像
剤が塗布され九被検物体の欠陥部分を示す赤色着色部分
を検出する赤色検出部及びこの赤色検出部における検出
結電に基づいて被検物体上の座標値に変換する演算制御
部を有するｔので明確−に表示で自る０その結果、従来
人力に依存していた浸透検査工ｍ２大幅に省力、省人化
され検査能率が飛躍的に向上する０これに付随して％熟
練した検査員が工費にな９、かつ、検査員は眼球疲労中
腰痛等を惹起す条苛酷な労働条件から解放される・なお、上記実施例においては、赤色着色部分の検出には
赤色映像信号Ｂと緑色映像信号Ｇを利用し九が、緑色映
像信号００代りに實色ｆｋ像信号Ｂを利用してもよい◇
さらに、上記実施例においては欠陥部分の座標値の決定
には水平同期−信号、クロックパルス信号、パルスモー
タのパルス数ヲ計数して求めているが、欠陥部分の天資
かな位置がわかればよい場合はパルスモータのパルス数
ノ針数値だけから欠陥部分の座標値を決定するようにし
てｔよい０さらにまた、本発明の浸透検査懺１は上記ａ
ｍ例のように九欅等Ｏｄ！１面上の欠陥検査Ｋｍらず、
板材等の平面上の欠陥検査にｔｉｌｌ用で―ることはも
ちろんである０さらに、上記実施例においては位置決め
部にはパルスモータを用いているが、直流モータを用い
て、これにエンコーダを取付け、このエンコーダからの
信号に基づいて演算制御部から船位置マ決め信号を出力
するようによっているが、カラーＩＴＶカメラ（８）か
らアナログ−ディジタル変ｌＩ４器を介して直接に映像
信号及び輝度信号を例えばマイクロコンビ暴−夕などの
演算制御部（５）ＩＯ込むよちにして、ソフト的に赤色
着色部を検出するようにしてもよい。さらに、上記夷繍
例にお−ではカラー撮像Ｗ装置としてＩＴＶカメラを用
い九が、これに限らずカフ−用のＣＣＤ　（Ｃｈａｒｇ
ｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃａ　）を用いてもよい
０その他、本発明の一賛旨を逸脱しない範囲で樵々変更自
在である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の浸透検査装置の電気回路系統図、第２
図は第１図の浸透検車装置の演算制御部で行われるアル
ゴリズムを示すフローチャート。第３図は浸透検査される被検物体の座標決定方法を説明
する丸めの図、第４図（→、（呻、　（Ｃ）　、　（ψ
、　（り。（ｆ）　、　（ｇ）　、　（ｈ）はそれぞれ赤色着色部
分の検出方法を説明する丸めの図であるっ（１）・・・被検物体、（３）・・・カラーＩＴＶカメ
ラ、（４）・・・位置決め部、（５）・・・演算制御部
、（６）・・・表示部。代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）第　１図

Claims

【特許請求の範囲】下記構成を具備することを特徴とする浸透検査装置。（イ）白色の浸透検査用現像痢−が塗布され九被検物体
の検査ｉ＆面に沿って相対的に移動自在に設けられ赤色
映像信号、實色映像信号、縁色映―信号及び輝度信号を
出力するカラー＃ｌ像装−〇（ロ）上記被検物体を保持
し上記カラー撮―装置と上記被検物体とを相対的に駆動
して上記カラー嫌像装置の撮像のための位置決めを行う
位置決め部Ｏ（→上記カラー撮像装置及び上記位置決め
部に電気的に接続され上記位置決め部に位置決め信号を
出力しかつ上記實色映像信号若しくは上記緑色映像信号
及び上記赤色映像信号及び上記輝度信号を入力して上記
赤色映像信号よシ上紀青色映像信号若しくは上記−色映
像信号を減算しこの減算結果を上記輝度信号によ〉除算
しこの除算結果をあらかじめ゛設定されている赤色着色
部分検出〇九め゛Ｏ基準値と比較して上記検査！ｉ１面
上における赤色着色部分を検出しこの赤色着色部分検出
時における上記位置決め信号に基づいて上記４被検物体
における欠陥位置を演算する演算制御部。に）上記演算制御部に電気的に接続され上記被検物体に
おける欠陥位置を表示する表示部。