JPS6193935A - 欠陥検出装置 - Google Patents

欠陥検出装置

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Publication number
JPS6193935A
JPS6193935A JP21512684A JP21512684A JPS6193935A JP S6193935 A JPS6193935 A JP S6193935A JP 21512684 A JP21512684 A JP 21512684A JP 21512684 A JP21512684 A JP 21512684A JP S6193935 A JPS6193935 A JP S6193935A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
defect
linear body
defect detection
laser beam
reflected light
Prior art date
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Pending
Application number
JP21512684A
Other languages
English (en)
Inventor
Junzo Uchida
内田 順三
Teisuke Oogaki
大柿 貞介
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS6193935A publication Critical patent/JPS6193935A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/952Inspecting the exterior surface of cylindrical bodies or wires

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は1例えば電線などの線状体の表面欠陥を検出す
るための欠陥検出装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
一般に1例えば電線などの線状体の製造は、線引き加工
(Wire Drawing)により行われている。
この線引き加工は、先細υのテーパダイスに金属材料を
通して引張り、ダイスの孔の形状と同じ断面の線を製造
するものである。ところで、このようにして得られた線
状体の表面には、しばしば割れ、きす、へこみ等の表面
欠陥が存在している。
そこで1品質管理上、線引き後の線状体について欠陥検
査を行っている。この゛欠陥検査法としては。
従来検査員の目視による表面検査あるいは渦電流探傷検
査が採用されている。
しかしながら、前者の目視検近方法は、検査り目串が低
いこと(はもとより、熟線を要し、かつ検査員の負担が
大きく、欠陥の誤認、看過等によシ検出精rfがすこぶ
る不安タセである欠点をもっている。
他方、後者の渦電流探傷法は、検出精度及び作業能率は
高い反面、たとえば線状体が磁性体であるとか、被覆線
であるような場合には適用できない難点をもっている。
〔発明の目的〕
本発明は、上記事情に着目してなされたもので、線状体
の表面検査を迅速かつ正確に行うことができる欠陥検出
装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
■型反射鏡を用いて、送行中の線状体にほぼ直交する検
査面が線状体に対して交差する輪状部位′にレーザ光を
ほぼ同時に照射し、このとき表面欠陥に基因する拡散反
射光に基づいて欠陥検査を行うようにしたものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。
第1図は、この実施例の欠陥検出装置を示している。こ
の欠陥検出装置は、面(1)(i2図参照)に沿って平
行なレーザ光(2)を矢印(3)方向に投射するレーザ
光投射部(4)と、線状体(5)に入射したレーザ光(
2)の拡散反射光を集光して集光量に対応した電気信号
SAに変換する拡散反射光集光部(6)と、電気信号S
Aに基づいて欠陥の有無の判定を行・う欠陥判定部(力
と、線状体(5)の送行速度を検出して欠陥検査位置を
示す電気信号SBを出力する送行量検出部(8)とから
構成されている。しかして、上記線状体(5)は、第2
図に示すように1両端を一対のリール(9a)、 (9
b)によシ巻き取られ、張設されている。
そして1図示せぬ回転駆動機構によシ矢印α■方向に送
行されるようになっている。この矢印ctc11方向は
、面(1)に対して直交するように設定されている。
さらに、レーザ光投射部(4)は、レーザ光源αυと、
とのレーザ光源(11)から発振されたレーザ光(2)
を矢印圓に示す範囲内で走査するポリゴンミラーOJを
主体とする光偏向器(14)と、この光偏向器04)か
ら出光したレーザ光(2)を矢印(isに示す範囲内で
矢印(3)方向つtb線状体(5)の送行方向に対して
直角な方向に反射させる放物面鏡(16)と、レーザ光
(2)を第3図に示すように線状体(5)の裏面側に投
射するためのV現反射鏡(17)とからなっている。そ
して、上記ポリゴンミラー(13は、放物面鏡(10の
焦点位置に配設され、走査されたレーザ光(2)が放物
面鏡tteによシ面(1)に沿ってすべて矢印(3)方
向の平行光線に変換されるようになっている。また、V
型反射@(17)の反射平面ca+、nrJは、而(1
)と直交するように、っまシ反射平面(18,α1の交
線が送行方向(1(1)と平行となるように配設されて
いる。そして、V型反射鏡αηは、線状体(5)の下半
分に一定距離だけ離間して対向するように設けられてい
る。このとき1反射千面081.α9)のなす角度は、
これらの交線と直交するレーザ光(2)により2等分割
されるようになっている。一方、拡散反射光集光部+6
)は、線状体(5)が貫通して送行するように設けられ
線状体(5)の板面欠陥に基因する拡散反射光を集光す
る一対の積分球□□□、 t′l!υと、一端部が積分
球rn、cυに穿設された透孔に装填され積分球(20
+ 、 C!1)によシ集光された拡散反射光を伝送す
る一対の光ファイバ束の、鏝と。
これら光ファイバ束(221,(23)の他端部が接続
され光ファイバ、束Qシ、 +231によシ伝送されて
きた拡散反射光の大きさに応じた電圧を有する電気信号
SAに変換する光電増倍管(フォトマルチプライヤ)(
2嶋とからなっている。上記積分球w、a1)は、中空
半球状のもので、第2図に示すように、一定の間隙Qe
を存して、而(1)を対称面として左右対称位置に。
図示せぬ支持機構によシ支持されている。また。
各積分球0CII、G!υの軸線と交差する部位には貫
通孔(イ)、@カニ穿設され、線状体(5)が遊挿する
ようになっている。さらに、上記欠陥判定部(7)は、
電気信号SAを増幅する増幅器c2檜と、この増幅器(
2印の出力側に接続された2値化回路翰と、この2値化
回路Q)鴎の出力側に接続された例えばマイクロコンピ
ュータなどの記憶・演算・制御機能を有する演算制御部
01と、この演算制御部00)に接続され判定結果を表
示するための例えばCRT (Cathode Ray
 Tube ) 。
プリンタなどの表示装fgl C311とからなってい
る。上記2値化回路(ハ)には、欠陥が存在する異常状
態と。
欠陥が存在しない正常状態を峻別する閾電圧値vTが設
定されていて、この閾電圧値vTと増幅器(28)を介
して出力された電気信号SAとを比較し、a&J ’H
圧値vTを超えた場合に、欠陥検出信号8Cが演算制御
部(至)に出力されるようになっている。また、送行量
検出部(8)は、リール(9a)、 (9b)を駆動す
る回転駆動機構に連結されたロータリ・エンコーダを主
体とするもので、このロータリ・エンコーダからの電気
信号SBは、演算制御部C3f)に出力されるよ、うに
なりている。そして、演算制御部C31にては、電気信
号8Bに基づいて欠陥検査されている線状体(5)の位
置が算出される−ようになっている。
つぎに、上記構成の欠陥検出装置の作動について述べる
まず、レーザ光(2)をレーザ光源aυから発振させる
。すると、レーザ光(2)は、光偏向器0にて放物面f
Aαeに向って走査されたのち、放物面鏡αeにて矢印
(3)方向の平行光線に変換される。この平行光線は、
矢印1口の範囲内で繰返し走査される。この矢印(l!
19の範囲は、殻状体(5)の外径より大きくなるよう
にあらかじめ設定しておく。しかして、レーザ光(2)
の一部は1面(1)内において、線状体(5)の上半分
に直接入射するとともに、他のレーザ光(2)は。
V型反射鏡αeによシ反射され而(1)内において、線
状体(5)の下半分に入射する。かくして、線状体(5
)は、面(1)内における輪状部分がレーザ光(2)の
照射を受ける。このとき、線状体(5)に表面欠陥がな
い場合は、レーザ光(2)は、すべて面(1)内にて正
反射され1間隙(ハ)を通過して外部に放出される。そ
れゆえ、積分球<21 、 (2υにては、レーザ反射
光はほとんど集光されない。しかし、線状体(5)に表
面欠陥が存在する場合は、レーザ光(2)は、この表面
欠陥によシ拡散反射され、面(1)内はもとよシ、との
面(1)からはずれた四方に反射する。したがって、こ
のときの拡散反射光は積分球(1,(2υにて集光され
る。この拡散反射光は、表面欠陥の大きさにほぼ比例す
る。しかして、線状体(5)を矢印α1方向に送行させ
ると、電気信号SBが演算制御部(至)に出力され、線
状体(5)の欠陥検出位置が算出される。一方。
積分球(2)、121)にては、線状体(5)の表面欠
陥に基因  ゛する拡散反射光を受光すると、受光され
た拡散反射光は、光7アイパ束ae、nによシ光電増倍
管(?優まで伝送され、この光電増倍管■にて光量に応
じた電圧を有する電気信号SAに変換される。この電気
信号SAは、増幅器(至)を介して2値化回路四に出力
され、閾電圧値vTによシ2値化される。かくて、2値
化された欠陥検出信号SCは、演算制御部(至)に出力
される。この欠陥検出信号SCを入力した演算制御部(
至)にては、この欠陥検出信号SCに対応する欠陥検出
位置が記憶されるとともに、欠陥の大きさが演算される
とともに、検出結果が、表示装置Gυにて表示される。
このように、この実施例の欠陥検出装置は、送行中の線
状体(5)の表面検査をオンラインで行うことができる
ので、検査能率が飛躍的に向上する。
しかも、線状体(5)の表面欠陥に基因するレーザ拡散
反射光によシ欠陥検出を行うようKしているので、検査
精度が高くなるとともに、線状体(5)の材質にかかわ
らず検査を行うことができるので適用範囲が拡大する。
なお、上記実施例においては、平行なレーザ光(2)を
得るために放物面鏡aeを用いているが、コリメータレ
ンズを牙Il用1.て本よい、さらに、光フテイバ束@
、P1を用いることなく直接的に光電増倍管@を積分球
(イ)、Qυに連結してもよい。また、光電増倍管(財
)を用いずして、例えばホトダイオード。
ホトトランジスタ等の光電変換器を用いてもよい。
さらにまた、積分球(イ)、Ql)を用いずして、積分
球(社)、 ?21)内面に相当する受光位置に光ファ
イバあるいは光電変換素子を多数配設しても、はぼ同じ
効果を奏する。さらに、2値化回路(2場を用いず、電
気信号8Aを増幅器□□□を介してアナログ−ディジタ
ル変換器に入力させてディジタル信号に変換し、このデ
ィジタル信号を演算制御部(力のメモリ部にいったん格
納したのち、所定のプログラムによりCPU (Cen
tral Processinp Uni t )にて
欠陥判定処理を行うようにしてもよい。また、たとえば
1個でも欠陥があれば廃棄しなければならないような場
合は、送行量検出部(8)は設ける必要はない。
〔発明の効果〕
本発明の欠陥検出装置は、送行中の線状体の表面欠陥検
査をオンラインで行うことができるので。
検査能率が飛躍的に向上する。しかも、線状体の;j 
jill欠陥に糸回するレーザ拡散反射光によ)欠陥検
出を行うようにしているので、検査精度が高くなるとと
も+C、線状体の材質にかかわらず横歪を行うことがで
きるので適用範囲が拡大する。
4IlyJ面のイ頂単な説明 第1図は本発明の一実施例の欠陥検出装置の全体構ル・
・、図、第2図は第1図の要部正面図、第3図は第2図
のTl1−III線矢視図でちる。
(++・・・面(検査面)、   (2)・・・レーザ
光、(4)・・・レーザ光投射部、(5)・・・線状体
(6)・・・拡散反射光集光部、(7)・・・欠陥判定
部、   ′(17)・・・V型反射鏡、    Tl
19.tll・・・反射平面。
代理人 弁理士  則 近 憲 右 (ほか1名) 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 両端を張設され軸方向に送行されている線状体の表面欠
    陥を検出する欠陥検出装置において、一対の反射平面を
    有しこれら反射平面の交線方向を上記線状体の送行方向
    に対してほぼ平行に設け且つ上記線状体に上記反射平面
    を対向させて配設されたV型反射鏡と、上記線状体及び
    上記反射平面にほぼ直交する検査面に沿ってレーザ光を
    上記線状体及び上記反射平面に投射し上記検査平面と上
    記線状体との輪状の交差部位にレーザ光を投射するレー
    ザ光投射部と、上記検査平面を挾んだ両側に設けられ上
    記線状体の表面欠陥に上記レーザ光が投射されたときの
    拡散反射光を受光して電気信号に変換する拡散反射光集
    光部と、この拡散反射光集光部から出力された電気信号
    に基づいて上記表面欠陥の有無の判定を行う欠陥判定部
    とを具備することを特徴とする欠陥検出装置。
JP21512684A 1984-10-16 1984-10-16 欠陥検出装置 Pending JPS6193935A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0937978A1 (en) * 1998-02-23 1999-08-25 G.D S.p.A. An electro-optical unit for scanning the entire lateral surface of articles substantially cylindrical in shape
JP2002526768A (ja) * 1998-10-01 2002-08-20 ツエルヴエーゲル・ルーヴア・アクチエンゲゼルシヤフト 糸にある異物の検出装置
JP2006090747A (ja) * 2004-09-21 2006-04-06 Mitsutoyo Corp 表面欠陥検査装置
CN106198557A (zh) * 2016-07-01 2016-12-07 江苏亨通光电股份有限公司 一种非金属全介质气吹微缆光缆表面检测装置

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