JPS6191508A - 表面欠陥検出装置 - Google Patents
表面欠陥検出装置Info
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- JPS6191508A JPS6191508A JP21479984A JP21479984A JPS6191508A JP S6191508 A JPS6191508 A JP S6191508A JP 21479984 A JP21479984 A JP 21479984A JP 21479984 A JP21479984 A JP 21479984A JP S6191508 A JPS6191508 A JP S6191508A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
- G01B11/303—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces using photoelectric detection means
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は軸心回転する外周が円形の被検査材の表面欠陥
を光学的に検出する装置に関し、具体的には例えば回転
する鋼管等の被検査材の周面へ照射した光の反射方向が
被検査材の変形、例えば曲がり、偏肉等により周方向に
変化しても誤検出。
を光学的に検出する装置に関し、具体的には例えば回転
する鋼管等の被検査材の周面へ照射した光の反射方向が
被検査材の変形、例えば曲がり、偏肉等により周方向に
変化しても誤検出。
検出精度の低下がなく表面欠陥を検出する装置に関する
。
。
外周が円形、例えば棒鋼、鋼管ネジ等の表面欠陥を検出
する装置として光学的検出装置がある。
する装置として光学的検出装置がある。
この装置は第７図に示すように回転又はスパイラル送り
している鋼管ｌの周面にレーザ投光器２からレーザ光を
直接照射して、或いは回転又は揺動する光スキヤナ−４
に当ててそれからの反射光を鋼管ｌの軸長方向に走査さ
せるべく照射し、周面からの反射光を欠陥検出用の受光
器３０．３１にて受光してその受光量を判定基準として
鋼管１の表面欠陥を検出するように構成されており、鋼
管１のレーザ光照射位置に表面欠陥が存在する場合に反
射光の方向が変化して受光器３０．３１にて捉えられる
受光量が変化することを利用している。
している鋼管ｌの周面にレーザ投光器２からレーザ光を
直接照射して、或いは回転又は揺動する光スキヤナ−４
に当ててそれからの反射光を鋼管ｌの軸長方向に走査さ
せるべく照射し、周面からの反射光を欠陥検出用の受光
器３０．３１にて受光してその受光量を判定基準として
鋼管１の表面欠陥を検出するように構成されており、鋼
管１のレーザ光照射位置に表面欠陥が存在する場合に反
射光の方向が変化して受光器３０．３１にて捉えられる
受光量が変化することを利用している。
しかしながらこの装置による場合は鋼管１が真円でな（
或いは曲っているとき、また例えば第８図に示す如く鋼
管１を回転支承すべくその下側に配したロール３５に曲
がり、偏肉等があるときには、誤検査、欠陥検出精度の
低下を惹起していた。即ち、これは鋼管１からの反射光
の方向が鋼管１又はロール３５の回転によって変化し、
特に周方向に変化し、所定の位置に設けている受光器３
０．３１を外れるときがあり、このとき受光器３０．３
１がこれを捉えることができず、このため表面欠陥の存
在により受光器が減少したと誤判定することによるため
である。また反射光が受光器３０．３１から外れないま
でも反射光中心と受光器中心とが不一致となるために受
光量レベルが低下して誤判定を招来することがある。
或いは曲っているとき、また例えば第８図に示す如く鋼
管１を回転支承すべくその下側に配したロール３５に曲
がり、偏肉等があるときには、誤検査、欠陥検出精度の
低下を惹起していた。即ち、これは鋼管１からの反射光
の方向が鋼管１又はロール３５の回転によって変化し、
特に周方向に変化し、所定の位置に設けている受光器３
０．３１を外れるときがあり、このとき受光器３０．３
１がこれを捉えることができず、このため表面欠陥の存
在により受光器が減少したと誤判定することによるため
である。また反射光が受光器３０．３１から外れないま
でも反射光中心と受光器中心とが不一致となるために受
光量レベルが低下して誤判定を招来することがある。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは軸心回転する外周が円形の被検査材
の周面へ光を照射して、そこからの反射光の方向が被検
査材の真円度１曲がり或いは回転駆動するためのロール
の曲がり、偏肉等の被検査材表面欠陥以外の要因に基づ
いて変化する場合に、検出精度を低下させることなく表
面欠陥を検査できる光学的な表面欠陥検出装置８提供す
るにある。
目的とするところは軸心回転する外周が円形の被検査材
の周面へ光を照射して、そこからの反射光の方向が被検
査材の真円度１曲がり或いは回転駆動するためのロール
の曲がり、偏肉等の被検査材表面欠陥以外の要因に基づ
いて変化する場合に、検出精度を低下させることなく表
面欠陥を検査できる光学的な表面欠陥検出装置８提供す
るにある。
本発明に係る表面欠陥検出装置は、外周が円形の被検査
材を軸心回転しつつその周面に照射された光の反射光を
捉える表面欠陥検出用の受光部、及びその検出用受光部
と受光面を同方向に向けて被検査材の周方向に並設した
複数の追従用受光部を備えた受光器と、前記追従用受光
部からの出力電気信号に基づき検出用受光部が前記反射
光を一定条件で捉えるように受光器を追従せしめる追従
手段とを具備することを特徴とする。
材を軸心回転しつつその周面に照射された光の反射光を
捉える表面欠陥検出用の受光部、及びその検出用受光部
と受光面を同方向に向けて被検査材の周方向に並設した
複数の追従用受光部を備えた受光器と、前記追従用受光
部からの出力電気信号に基づき検出用受光部が前記反射
光を一定条件で捉えるように受光器を追従せしめる追従
手段とを具備することを特徴とする。
以下に本発明を図面に基づいて具体的に説明する。第１
図は本発明の実施例を示す模式図であり、図中１は図示
しない移送装置によりその軸長方向にスパイラル送りさ
れている被検査材たる）［管である。鋼管１の上方には
、光を受けてその反射光を軸長方向に走査する適宜面積
の鏡面体である光スキヤナ−４が設置されており、光ス
キヤナ−４は鏡面が下側を向（ように枢軸が傾けられて
あり、光スキャナー制御器５にて反射点を中心として一
定角速度で往復回動ぜられる。
図は本発明の実施例を示す模式図であり、図中１は図示
しない移送装置によりその軸長方向にスパイラル送りさ
れている被検査材たる）［管である。鋼管１の上方には
、光を受けてその反射光を軸長方向に走査する適宜面積
の鏡面体である光スキヤナ−４が設置されており、光ス
キヤナ−４は鏡面が下側を向（ように枢軸が傾けられて
あり、光スキャナー制御器５にて反射点を中心として一
定角速度で往復回動ぜられる。
光スキヤナ−４より少し離れた同高位置にはレーザ投光
器２がその投光窓を光スキヤナ−４へ向けて設置されて
おり、レーザ投光器２が生ぜしめたレーザ光は水平に光
スキヤナ−４へ照射され、ここで下方へ反射され、その
反射光は光スキヤナ−４下方の鋼管１表面へその軸長方
向に走査される。
器２がその投光窓を光スキヤナ−４へ向けて設置されて
おり、レーザ投光器２が生ぜしめたレーザ光は水平に光
スキヤナ−４へ照射され、ここで下方へ反射され、その
反射光は光スキヤナ−４下方の鋼管１表面へその軸長方
向に走査される。
鋼管１上の走査域には反射光の光路に追従して検査する
ようになした角筒状の受光器３が向けられており、受光
器３はその上、下に貫通する孔が開設されており、鋼管
１より少し離れて鋼管１と同心の円弧状に設けられ、外
周面にラックを形成したガイドレール１１をその孔に挿
通させ、これを介して鋼管１周りの回動可能に設けられ
ている。
ようになした角筒状の受光器３が向けられており、受光
器３はその上、下に貫通する孔が開設されており、鋼管
１より少し離れて鋼管１と同心の円弧状に設けられ、外
周面にラックを形成したガイドレール１１をその孔に挿
通させ、これを介して鋼管１周りの回動可能に設けられ
ている。
受光器３にはガイドレール１１のランクと螺合するウオ
ーム歯車１２及びウオーム歯車１２を回転駆動するサー
ボモータ９が取付けられており、受光器３はサーボモー
タ９にてウオーム歯車１２が回転せられることにより移
動する。受光器３を移動する機構としては、その他種々
のものを使用可能である。
ーム歯車１２及びウオーム歯車１２を回転駆動するサー
ボモータ９が取付けられており、受光器３はサーボモー
タ９にてウオーム歯車１２が回転せられることにより移
動する。受光器３を移動する機構としては、その他種々
のものを使用可能である。
第２図は受光器３を入光側より見た断面図であり、受光
器３は筒状をなし、鋼管ｌ側開口に凸レンズ（図示せず
）が取付けられており、その内部の一側に表面欠陥検出
用の受光部３ａを、また他側に上下に距離ａだけ隔てた
追従用の受光部３ｂ、３ｃを同方向に向くように備えて
いる。
器３は筒状をなし、鋼管ｌ側開口に凸レンズ（図示せず
）が取付けられており、その内部の一側に表面欠陥検出
用の受光部３ａを、また他側に上下に距離ａだけ隔てた
追従用の受光部３ｂ、３ｃを同方向に向くように備えて
いる。
受光部３ａは鋼管１からの反射光の受光量に基づいて表
面欠陥を検出するものであり、光電変換素子を内蔵し、
これにて受光量をそのし・＼ルに応した電気信号として
出力し、その出力信号を欠陥検出器１０へ与える。欠陥
検出器ｌＯは入力信号に基づき表面欠陥を検出する。
面欠陥を検出するものであり、光電変換素子を内蔵し、
これにて受光量をそのし・＼ルに応した電気信号として
出力し、その出力信号を欠陥検出器１０へ与える。欠陥
検出器ｌＯは入力信号に基づき表面欠陥を検出する。
受光部３ｂ、 ３ｃは鋼管１からの反射光の周方向変化
を検出するものであり、同様に光電−変換素子を内蔵し
、受光量に応したレベルの電気信号を出力し、出力信号
を夫々サンプルホールド回路６．７へ与える。
を検出するものであり、同様に光電−変換素子を内蔵し
、受光量に応したレベルの電気信号を出力し、出力信号
を夫々サンプルホールド回路６．７へ与える。
光スキャナー制御器５は光スキヤナ−４を往復回動させ
る駆動信号を出力するものであり、この駆動信号を利用
して例えば往動開始時よりも少し遅れた時点でホールド
指令信号を出力し、出力信号をサンプルホールド回路６
．７へ与えるようになっている。
る駆動信号を出力するものであり、この駆動信号を利用
して例えば往動開始時よりも少し遅れた時点でホールド
指令信号を出力し、出力信号をサンプルホールド回路６
．７へ与えるようになっている。
サンプルホールド回路６，７はホールド指令信号が入力
されるとそのときの受光部３ｂ、３ｃからの信号を夫々
次のホールド指令信号が入力されるまでホールドする。
されるとそのときの受光部３ｂ、３ｃからの信号を夫々
次のホールド指令信号が入力されるまでホールドする。
ホールドされた夫々の信号は差動増幅器８へ出力され、
差動増幅器８は２つの入力信号の差分を増幅し、増幅信
号をサーボアンプ１３へ出力し、サーボアンプ１３は差
動増幅器８出力をゼロにする方向へサーボモータ９を所
要量回転させるべく制御する。
差動増幅器８は２つの入力信号の差分を増幅し、増幅信
号をサーボアンプ１３へ出力し、サーボアンプ１３は差
動増幅器８出力をゼロにする方向へサーボモータ９を所
要量回転させるべく制御する。
サーボモータ９の回転により受光器３がウオーム歯車１
２及びガイドレール１１を介して鋼管ｌの周方向に移動
せしめられる。
２及びガイドレール１１を介して鋼管ｌの周方向に移動
せしめられる。
次に本発明装置の動作につき説明する。鋼管１に曲がり
又は偏肉等があってレーザ光の鋼管１上での光照射位置
が変化し、そこからの反射光の方向が、例えば周方向下
側へ変化した場合、受光器３のレンズの作用により下側
の受光部３Ｃは反射光を少く受光し、上側の受光部３ｂ
は多くの反射光を受光する状態になる。
又は偏肉等があってレーザ光の鋼管１上での光照射位置
が変化し、そこからの反射光の方向が、例えば周方向下
側へ変化した場合、受光器３のレンズの作用により下側
の受光部３Ｃは反射光を少く受光し、上側の受光部３ｂ
は多くの反射光を受光する状態になる。
受光部３ｂ、３（は夫々受光量に応じたレベル、即ち受
光部３ｃより受光部３ｂの方が高レベルの電気信号をサ
ンプルホールド回路６．７へ出力し、サンプルホールド
回路６．７は光スキャナー制御器５からのホールド指令
信号を入力すると、受光部３ｂ。
光部３ｃより受光部３ｂの方が高レベルの電気信号をサ
ンプルホールド回路６．７へ出力し、サンプルホールド
回路６．７は光スキャナー制御器５からのホールド指令
信号を入力すると、受光部３ｂ。
３ｃ夫々の出力信号をホールドし、この信号を次のホー
ルド指令信号が入力されるまで差動増幅器８へ出力する
。
ルド指令信号が入力されるまで差動増幅器８へ出力する
。
差動増幅器８はその差信野分、ＩＩＪち両受光部３ｂ。
３ｃのレベル差分を増幅してサーボアンプ１３へ出力し
、サーボアンプ１３はその入力信号に基づいてサーボモ
ータ９を回転させ、ガイドレール１１下方へ受光器３を
移動するように作動する。
、サーボアンプ１３はその入力信号に基づいてサーボモ
ータ９を回転させ、ガイドレール１１下方へ受光器３を
移動するように作動する。
これにより受光器３は下方に周動せしめられて受光部３
ｂ、３ｃには同量の反射光が入光する。
ｂ、３ｃには同量の反射光が入光する。
従って受光部３ａは、鋼管１又は回転用ロール３５の曲
がり、偏肉等による鋼管１上でのレーザ光照射位置の変
動があっても鋼管１からの反射光の表面欠陥による反射
方向変化以外の方向変化に追従でき、誤検査、検出精度
の低下がなく表面の欠陥検出ができる。
がり、偏肉等による鋼管１上でのレーザ光照射位置の変
動があっても鋼管１からの反射光の表面欠陥による反射
方向変化以外の方向変化に追従でき、誤検査、検出精度
の低下がなく表面の欠陥検出ができる。
なお上記説明ではレーザ光を使用しているが、本発明は
これに限らず、他のビーム光を使用するものにも通用で
きる。
これに限らず、他のビーム光を使用するものにも通用で
きる。
また上記説明では追従用の受光部を２箇使用しているが
、本発明はこれに限らず３箇以上使用してもよい。
、本発明はこれに限らず３箇以上使用してもよい。
例えば第４図に示すように３箇使用する場合は、反射光
の反射エネルギ分布が中心に集中しているときに有効で
ある。即ちこのようなときに２箇の受光部を使用すると
僅かの反射光の方向変化により追従用の受光部に大きな
光量変化が生じ、この′ため頻繁に受光器の位置制御を
することになり、極端な場合には発振現象を起ごずごと
になる。これに対して３箇使用する場合は、第５図に示
す如く上側から順に配した受光部３ｂ、３ｃ、３ｄの出
力電気信号を夫々サンプルホールド回路６，７．２１に
てホールドしてこれを差動増幅器２２，２３．２４へ与
え、中央の受光部３ｃからの入力信号が設定レベル以下
の場合には、差動増幅器２３出力にてオン、オフを制御
されるスイッチングトランジスタ２６をオフして差動増
幅器２２．２４を停止させる。これにより反射光の方向
が大きく変化する場合の追従を中止できる。設定レベル
を超える場合に１よ、中央の受光部３ｃに常に反射光が
入光するように差動増幅器２２゜２４の出力信号を差動
増幅器２５へ与えてこれから出力される信号をゼロとす
べくサーボアンプ１３にてサーボモータ９を回転制御す
ることにより発振現象を防止できる。なお２箇の受光部
を使用する場合にも両受光部での受光量が所定値以下と
なるときに追従を中止させるように制御してもよい。
の反射エネルギ分布が中心に集中しているときに有効で
ある。即ちこのようなときに２箇の受光部を使用すると
僅かの反射光の方向変化により追従用の受光部に大きな
光量変化が生じ、この′ため頻繁に受光器の位置制御を
することになり、極端な場合には発振現象を起ごずごと
になる。これに対して３箇使用する場合は、第５図に示
す如く上側から順に配した受光部３ｂ、３ｃ、３ｄの出
力電気信号を夫々サンプルホールド回路６，７．２１に
てホールドしてこれを差動増幅器２２，２３．２４へ与
え、中央の受光部３ｃからの入力信号が設定レベル以下
の場合には、差動増幅器２３出力にてオン、オフを制御
されるスイッチングトランジスタ２６をオフして差動増
幅器２２．２４を停止させる。これにより反射光の方向
が大きく変化する場合の追従を中止できる。設定レベル
を超える場合に１よ、中央の受光部３ｃに常に反射光が
入光するように差動増幅器２２゜２４の出力信号を差動
増幅器２５へ与えてこれから出力される信号をゼロとす
べくサーボアンプ１３にてサーボモータ９を回転制御す
ることにより発振現象を防止できる。なお２箇の受光部
を使用する場合にも両受光部での受光量が所定値以下と
なるときに追従を中止させるように制御してもよい。
更に、上記説明では受光器自体を反射光の方向変化に応
じて移動させているが、本発明はこのようにすることな
く、第６図に示す如く受光器３の入光側に可撓性を有す
るライトガイド１４を取付け、これにて導光すると共に
ライトガイド１４の先端を反射光の光路に移動させるこ
とにより受光器３を不動のまま実施できることは勿論で
ある。
じて移動させているが、本発明はこのようにすることな
く、第６図に示す如く受光器３の入光側に可撓性を有す
るライトガイド１４を取付け、これにて導光すると共に
ライトガイド１４の先端を反射光の光路に移動させるこ
とにより受光器３を不動のまま実施できることは勿論で
ある。
そして、更に本発明は鋼管に限らず他の外周が円形の一
般材、例えばネジ材をも検査できるこ・とは勿論である
。
般材、例えばネジ材をも検査できるこ・とは勿論である
。
以上詳述した如く本発明は被検査材の曲がり等或いは被
ネ★査材を回転、移送するための装置により被検査材表
面上の光照射位置が変わって反射光の方向が変化した場
合であっても反射光を追従して受光するので、誤検出、
検出４６度の低下を防止できる優れた効果を奏する。
ネ★査材を回転、移送するための装置により被検査材表
面上の光照射位置が変わって反射光の方向が変化した場
合であっても反射光を追従して受光するので、誤検出、
検出４６度の低下を防止できる優れた効果を奏する。
第１図は本発明の実施例を示す模式図、第２図。
第３図、第４図は本発明の欠陥検出用受光部と追従用受
光部との配置例を示す模式的断面図、第５図は第４図の
場合の回路図、第６図は本発明の他の実施例、第７図、
第８図は従来技術の説明図である。 １・・・鋼管 ２・・・レーザ投光器 ３・・・受光器
３ａ・・・検出用受光部 ３ｂ、 ３ｃ、’３ｄ・・・
追従用受光部８、２２．２３，２４．２５・・・差動増
幅器 ９・・・サーボモータ １３・・・サーボアンプ
１４・・・ライ１−ガイド。 特 許 出願人 住友金属工業株式会社外１名 代理人 弁理士 河 野 登 夫３Ｃ 第 ２ 図 Ｃ 第 ３ 図 〃 第４（２１ □□町−−−■■訃 第 ６ 図 第 図 第 ８１２１
光部との配置例を示す模式的断面図、第５図は第４図の
場合の回路図、第６図は本発明の他の実施例、第７図、
第８図は従来技術の説明図である。 １・・・鋼管 ２・・・レーザ投光器 ３・・・受光器
３ａ・・・検出用受光部 ３ｂ、 ３ｃ、’３ｄ・・・
追従用受光部８、２２．２３，２４．２５・・・差動増
幅器 ９・・・サーボモータ １３・・・サーボアンプ
１４・・・ライ１−ガイド。 特 許 出願人 住友金属工業株式会社外１名 代理人 弁理士 河 野 登 夫３Ｃ 第 ２ 図 Ｃ 第 ３ 図 〃 第４（２１ □□町−−−■■訃 第 ６ 図 第 図 第 ８１２１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、外周が円形の被検査材を軸心回転しつつその周面に
照射された光の反射光を捉える表面欠陥検出用の受光部
、及びその検出用受光部と受光面を同方向に向けて被検
査材の周方向に並設した複数の追従用受光部を備えた受
光器と、 前記追従用受光部からの出力電気信号に基 づき検出用受光部が前記反射光を一定条件で捉えるよう
に受光器を追従せしめる追従手段と を具備することを特徴とする表面欠陥検出 装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21479984A JPS6191508A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 表面欠陥検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21479984A JPS6191508A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 表面欠陥検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6191508A true JPS6191508A (ja) | 1986-05-09 |
| JPH0519642B2 JPH0519642B2 (ja) | 1993-03-17 |
Family
ID=16661712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21479984A Granted JPS6191508A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 表面欠陥検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6191508A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005289517A (ja) * | 2004-04-01 | 2005-10-20 | Robert Bosch Gmbh | ばら荷の調量充填装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52112304A (en) * | 1976-03-17 | 1977-09-20 | Victor Co Of Japan Ltd | Contactless pick-up |
| JPS593245A (ja) * | 1982-06-29 | 1984-01-09 | Mitsubishi Electric Corp | 欠陥検査装置 |
-
1984
- 1984-10-12 JP JP21479984A patent/JPS6191508A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52112304A (en) * | 1976-03-17 | 1977-09-20 | Victor Co Of Japan Ltd | Contactless pick-up |
| JPS593245A (ja) * | 1982-06-29 | 1984-01-09 | Mitsubishi Electric Corp | 欠陥検査装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005289517A (ja) * | 2004-04-01 | 2005-10-20 | Robert Bosch Gmbh | ばら荷の調量充填装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0519642B2 (ja) | 1993-03-17 |
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