JPH04353749A - 光学式条体欠陥検出器 - Google Patents
光学式条体欠陥検出器Info
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- JPH04353749A JPH04353749A JP3129457A JP12945791A JPH04353749A JP H04353749 A JPH04353749 A JP H04353749A JP 3129457 A JP3129457 A JP 3129457A JP 12945791 A JP12945791 A JP 12945791A JP H04353749 A JPH04353749 A JP H04353749A
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- 206010040925 Skin striae Diseases 0.000 description 4
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は条体の表面欠陥を反射光
を利用して検出する光学式条体欠陥検出器に係り、特に
反射光の検出レベルを向上したものに関する。
を利用して検出する光学式条体欠陥検出器に係り、特に
反射光の検出レベルを向上したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】電線などの様な細長い線条体や棒状体（
以下、単に条体という）に光を当て、条体表面で生じる
反射光を測定することにより、条体の表面異常を検出す
る方法には、従来、次のようなものがある。
以下、単に条体という）に光を当て、条体表面で生じる
反射光を測定することにより、条体の表面異常を検出す
る方法には、従来、次のようなものがある。
【０００３】（１）線径の小さなエナメル線などの表面
異常（粒状欠陥）を光で検出する際、図５のように、光
は三角筒２の各面に取り付けた発光ダイオード（ＬＥＤ
）３により、三方向からエナメル線１に当て、その反射
光を同じく各面に取り付けたフォトダイオード（ＰＤ）
４で受光するようにしている。このように筒状体を三角
筒にして三方向から照射しているのは、径の小さな線（
φ１ｍｍ程度）に光を照射するため、光源の投光角を絞
っても、線に当たらない直接光５や乱反射光６が生じ、
四角筒などにした場合は、それらの光が向かい合った面
で反射してノイズとなり検出感度を低下させることが予
想されたからである。
異常（粒状欠陥）を光で検出する際、図５のように、光
は三角筒２の各面に取り付けた発光ダイオード（ＬＥＤ
）３により、三方向からエナメル線１に当て、その反射
光を同じく各面に取り付けたフォトダイオード（ＰＤ）
４で受光するようにしている。このように筒状体を三角
筒にして三方向から照射しているのは、径の小さな線（
φ１ｍｍ程度）に光を照射するため、光源の投光角を絞
っても、線に当たらない直接光５や乱反射光６が生じ、
四角筒などにした場合は、それらの光が向かい合った面
で反射してノイズとなり検出感度を低下させることが予
想されたからである。
【０００４】（２）線径の大きな撚線電線などの表面異
常を検出する電線用の光検出器は、図６に示すように、
上記（１）の原理を応用して筒状体は三角筒構成とし、
電線７（φ１０〜φ３０ｍｍ程度）へ光を照射するため
、各面に設ける発光部８は、電線７の長手方向と直交す
る方向にＬＥＤ３を複数個（図示例では５個）並べて帯
状光源とし、三方向からの光の照射でも電線全体に光が
当たるようにし、その反射光をＰＤ４で受光するように
している。
常を検出する電線用の光検出器は、図６に示すように、
上記（１）の原理を応用して筒状体は三角筒構成とし、
電線７（φ１０〜φ３０ｍｍ程度）へ光を照射するため
、各面に設ける発光部８は、電線７の長手方向と直交す
る方向にＬＥＤ３を複数個（図示例では５個）並べて帯
状光源とし、三方向からの光の照射でも電線全体に光が
当たるようにし、その反射光をＰＤ４で受光するように
している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
光学式条体表面欠陥検出器では、断面円形をした条体の
周上に向けて三方向から光を当てるため、条体表面の場
所によっては、光源から放射された光の強度や、入射角
がばらつくのが避けられない。特に、光源を取り付けて
いない三角筒のコーナ寄りに条体が偏椅して挿入される
と、ばらつきが大きくなる。その結果、条体の表面欠陥
を検出するために条体を光検出器の筒状体内を通過させ
るのであるが、条体の表面欠陥が検出器内を通過する際
、条体の挿入角によって検出レベルがばらつき、得られ
た検出結果は再現性の悪いものになっていた。また、同
じ理由で検出信号から損傷状況を定量化することが困難
であった。これらの欠点は条体の径に関係なく共通する
問題である。
光学式条体表面欠陥検出器では、断面円形をした条体の
周上に向けて三方向から光を当てるため、条体表面の場
所によっては、光源から放射された光の強度や、入射角
がばらつくのが避けられない。特に、光源を取り付けて
いない三角筒のコーナ寄りに条体が偏椅して挿入される
と、ばらつきが大きくなる。その結果、条体の表面欠陥
を検出するために条体を光検出器の筒状体内を通過させ
るのであるが、条体の表面欠陥が検出器内を通過する際
、条体の挿入角によって検出レベルがばらつき、得られ
た検出結果は再現性の悪いものになっていた。また、同
じ理由で検出信号から損傷状況を定量化することが困難
であった。これらの欠点は条体の径に関係なく共通する
問題である。
【０００６】本発明の目的は、条体表面に光を全方向か
ら照射することにより、前記した従来技術の欠点を解消
し、条体表面欠陥を高精度で検出することが可能な光学
式条体欠陥検出器を提供することにある。
ら照射することにより、前記した従来技術の欠点を解消
し、条体表面欠陥を高精度で検出することが可能な光学
式条体欠陥検出器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の光学式条体欠陥
検出装器は、内部空間に条体を貫通することが可能な筒
状体を設け、この筒状体に、複数の発光素子と、該発光
素子を光源とする光が条体表面で反射した反射光を受光
する複数の受光素子とを取り付ける。これら発光素子及
び受光素子の取り付けは、条体表面に全方向から光を照
射し、かつ条体表面から反射した全反射光を受光するよ
うに、各発光面及び受光面が円筒面上に配置されるよう
にする。このような配置例としては、筒状体の少なくと
も内面を円筒面として、その面に直接取りつけることが
最も簡易、かつ確実である。そして、受光素子の受光信
号から条体の欠陥を検出するようにしたものである。
検出装器は、内部空間に条体を貫通することが可能な筒
状体を設け、この筒状体に、複数の発光素子と、該発光
素子を光源とする光が条体表面で反射した反射光を受光
する複数の受光素子とを取り付ける。これら発光素子及
び受光素子の取り付けは、条体表面に全方向から光を照
射し、かつ条体表面から反射した全反射光を受光するよ
うに、各発光面及び受光面が円筒面上に配置されるよう
にする。このような配置例としては、筒状体の少なくと
も内面を円筒面として、その面に直接取りつけることが
最も簡易、かつ確実である。そして、受光素子の受光信
号から条体の欠陥を検出するようにしたものである。
【０００８】また、反射光の検出レベルをさらに向上す
るために、複数の発光素子を同一円周上に周方向に一定
間隔で配置し、各発光素子に、これより出射される光を
集光して条体表面に平均的に光を照射する光学系を設け
ることが好ましい。
るために、複数の発光素子を同一円周上に周方向に一定
間隔で配置し、各発光素子に、これより出射される光を
集光して条体表面に平均的に光を照射する光学系を設け
ることが好ましい。
【０００９】
【作用】光検出器の感度、検出確率を向上するためには
、条体表面に全方向から光源の光が照射されることが必
要で、そのためには複数の発光素子が条体を囲繞するよ
うに取り付けられ、かつ条体での反射光を漏れなく受光
するように受光素子が取り付けられていることが要求さ
れる。この点で本発明によれば、発光素子の発光面及び
受光素子の受光面が円筒面状に配置されているので、各
発光素子から放射される光は条体表面に平均的に当り、
条体表面で反射した反射光も各受光素子で平均的に受光
される。従って、検出器への条体の挿入角による検出レ
ベルのばらつきが小さくなり検出精度が上がる。
、条体表面に全方向から光源の光が照射されることが必
要で、そのためには複数の発光素子が条体を囲繞するよ
うに取り付けられ、かつ条体での反射光を漏れなく受光
するように受光素子が取り付けられていることが要求さ
れる。この点で本発明によれば、発光素子の発光面及び
受光素子の受光面が円筒面状に配置されているので、各
発光素子から放射される光は条体表面に平均的に当り、
条体表面で反射した反射光も各受光素子で平均的に受光
される。従って、検出器への条体の挿入角による検出レ
ベルのばらつきが小さくなり検出精度が上がる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００１１】図１は電線等の比較的太い条体の表面欠陥
を検出する光学式条体欠陥検出器の実施例を示したもの
である。これは内部空間に電線７を貫通することが可能
な円筒体９を備えている。円筒体９はその内部空間に電
線７を容易に貫通できるように半割り構造になっている
。この円筒体９に光源となる複数の発光素子１０と、電
線７の表面で反射した反射光を受光する複数の受光素子
４とが取り付けられる。これら発光素子１０の発光面及
び受光素子４の受光面を円筒体内面に配置して電線７に
照射あるいは電線７からの反射光を受光するようになっ
ている。
を検出する光学式条体欠陥検出器の実施例を示したもの
である。これは内部空間に電線７を貫通することが可能
な円筒体９を備えている。円筒体９はその内部空間に電
線７を容易に貫通できるように半割り構造になっている
。この円筒体９に光源となる複数の発光素子１０と、電
線７の表面で反射した反射光を受光する複数の受光素子
４とが取り付けられる。これら発光素子１０の発光面及
び受光素子４の受光面を円筒体内面に配置して電線７に
照射あるいは電線７からの反射光を受光するようになっ
ている。
【００１２】特に、発光素子１０は円筒体内面上の同一
円周上に一定間隔で電線７を囲繞するように配置して、
電線７が位置することとなる円筒中心へ向けて光を照射
する。ここで、各発光素子１０には、必要に応じてその
発光面に集光レンズ等を付けて投光角を絞って電線外周
表面に平均的に光を照射し、発光素子１０が放射した光
の成分の全てが電線に全方向から当たるように配慮する
。また、受光素子４は発光素子１０の配置された円周の
両側に位置し、かつこれと平行な２列の円周上に一定間
隔で配置して、電線７の表面で反射された光を漏れなく
受光して検出信号に変換する。
円周上に一定間隔で電線７を囲繞するように配置して、
電線７が位置することとなる円筒中心へ向けて光を照射
する。ここで、各発光素子１０には、必要に応じてその
発光面に集光レンズ等を付けて投光角を絞って電線外周
表面に平均的に光を照射し、発光素子１０が放射した光
の成分の全てが電線に全方向から当たるように配慮する
。また、受光素子４は発光素子１０の配置された円周の
両側に位置し、かつこれと平行な２列の円周上に一定間
隔で配置して、電線７の表面で反射された光を漏れなく
受光して検出信号に変換する。
【００１３】なお、上述した発光素子には赤外発光ダイ
オード、受光素子にはフォトダイオードが適当である。
オード、受光素子にはフォトダイオードが適当である。
【００１４】このような構成の光学式条体欠陥検出器は
、例えば図２に示すような自走機２６に搭載されて、送
電線２０上に走行させる。光学式条体欠陥検出器２１は
、外の光を遮断するブラックボックス２５に入れられ、
その内部に送電線２０を非接触状態で貫通させ、電源・
制御装置２７あるいは地上よりラジコン操作等により、
送電線２０上を前進後退自在に走行あるいは停止可能に
構成されている。送電線２０上を走行することにより時
事刻々に検出される受光素子からの検出信号、及び走行
距離計２４の信号は記憶装置２３に記憶されるようにな
っている。
、例えば図２に示すような自走機２６に搭載されて、送
電線２０上に走行させる。光学式条体欠陥検出器２１は
、外の光を遮断するブラックボックス２５に入れられ、
その内部に送電線２０を非接触状態で貫通させ、電源・
制御装置２７あるいは地上よりラジコン操作等により、
送電線２０上を前進後退自在に走行あるいは停止可能に
構成されている。送電線２０上を走行することにより時
事刻々に検出される受光素子からの検出信号、及び走行
距離計２４の信号は記憶装置２３に記憶されるようにな
っている。
【００１５】図３及び図４は、それぞれ図１及び図６に
示す光学系を有する検出器を、上述した自走機に搭載し
て送電線の表面欠陥を調べた特性試験結果である。これ
らの波形は４０ｍ径間に架線した同一の送電線上に検出
器を走らせた時の走行距離と光検出器出力との関係であ
る。（Ａ）〜（Ｅ）は欠陥番号を示す。従来例である図
６の三方向照射型の光学系では、傷（Ａ）は見逃し、傷
（Ｃ）は感度不十分だが、同じ送電線に図１に示す本実
施例の全方向照射型の光学系を使用した場合には、図３
に示すように、これらの欠陥部に対する十分な検出性能
が得られることがわかる。
示す光学系を有する検出器を、上述した自走機に搭載し
て送電線の表面欠陥を調べた特性試験結果である。これ
らの波形は４０ｍ径間に架線した同一の送電線上に検出
器を走らせた時の走行距離と光検出器出力との関係であ
る。（Ａ）〜（Ｅ）は欠陥番号を示す。従来例である図
６の三方向照射型の光学系では、傷（Ａ）は見逃し、傷
（Ｃ）は感度不十分だが、同じ送電線に図１に示す本実
施例の全方向照射型の光学系を使用した場合には、図３
に示すように、これらの欠陥部に対する十分な検出性能
が得られることがわかる。
【００１６】このように本実施例によれば次の効果が得
られる。
られる。
【００１７】（１）電線表面欠陥を検出する光検出器の
内面を円筒にして全方向照射型とすることにより光検出
器の感度、検出確率を向上することができるので、三方
向照射型と異なり、送電線の表面欠陥が検出器内を通過
する際、電線の挿入角によって検出レベルがばらついた
りすることがなく、得られた検出結果も再現性が良く、
従って検出信号から損傷状況を定量化することも可能と
なる。
内面を円筒にして全方向照射型とすることにより光検出
器の感度、検出確率を向上することができるので、三方
向照射型と異なり、送電線の表面欠陥が検出器内を通過
する際、電線の挿入角によって検出レベルがばらついた
りすることがなく、得られた検出結果も再現性が良く、
従って検出信号から損傷状況を定量化することも可能と
なる。
【００１８】（２）各発光素子に集光レンズを設けて検
出器の指向性を改善したので、欠陥部見逃しの危険性が
少なくなる。
出器の指向性を改善したので、欠陥部見逃しの危険性が
少なくなる。
【００１９】（３）送電線表面と発光、受光素子表面と
の非接触距離を同程度に保った場合、三角筒型に比べ円
筒型の方が検出器の小型化が可能で、軽量化も図れる。
の非接触距離を同程度に保った場合、三角筒型に比べ円
筒型の方が検出器の小型化が可能で、軽量化も図れる。
【００２０】なお、上記実施例では、発光素子及び受光
素子の取り付けに当っては、円筒内面に直接取り付ける
ようにしたが、これに限定されるものではなく、要する
に発光素子の発光面及び受光素子の受光面が円筒面上に
来るように取り付けてあればよいのであって、そのため
には筒状体の内面からぶら下げるようにしてもよく、従
って筒状体は円筒である必要はなく、任意の形状をして
いてもよい。
素子の取り付けに当っては、円筒内面に直接取り付ける
ようにしたが、これに限定されるものではなく、要する
に発光素子の発光面及び受光素子の受光面が円筒面上に
来るように取り付けてあればよいのであって、そのため
には筒状体の内面からぶら下げるようにしてもよく、従
って筒状体は円筒である必要はなく、任意の形状をして
いてもよい。
【００２１】また、検出対象は電線や断面円形のものに
限定されず、条体であれば種類、形状、径の大小を問わ
ず、いずれにも適用できる。
限定されず、条体であれば種類、形状、径の大小を問わ
ず、いずれにも適用できる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、発光素子及び受光素子
を円筒面上に配置して、全方向から条体表面に光を照射
し、また条体表面で反射される反射光を漏れなく受光す
るようにしたので、条体表面の欠陥を高精度で検出する
ことができる。
を円筒面上に配置して、全方向から条体表面に光を照射
し、また条体表面で反射される反射光を漏れなく受光す
るようにしたので、条体表面の欠陥を高精度で検出する
ことができる。
【図１】本発明の実施例による送電線など径の大きな線
に用いる円筒型をした光学式条体欠陥検出器の構成図。
に用いる円筒型をした光学式条体欠陥検出器の構成図。
【図２】本実施例の使用状況を示す説明図。
【図３】図１に示す本実施例の光学系を持った光学式条
体欠陥検出器の特性試験結果を示す図。
体欠陥検出器の特性試験結果を示す図。
【図４】図６に示す従来例の光学系を持った光学式条体
欠陥検出器の特性試験結果を示す図。
欠陥検出器の特性試験結果を示す図。
【図５】エナメル線などの径の小さな線の欠陥部を検出
する従来例の光学系をもった光学式条体欠陥検出器の構
成図。
する従来例の光学系をもった光学式条体欠陥検出器の構
成図。
【図６】送電線などの径の大きな線の欠陥部を検出する
従来例の光学系をもった光学式条体欠陥検出器の構成図
。
従来例の光学系をもった光学式条体欠陥検出器の構成図
。
４ 受光素子（ＰＤ）
７ 電線
９ 円筒体
１０ 発光素子（ＬＥＤ）
Claims (2)
- 【請求項１】内部空間に条体を貫通することが可能な筒
状体を備え、この筒状体の円筒面に、条体表面に全方向
から光を照射し、かつ条体表面から反射した全反射光を
受光するように複数の発光素子及び受光素子を配置して
取り付け、前記受光素子の受光信号から条体表面の欠陥
を検出するようにしたことを特徴とする光学式条体欠陥
検出装器。 - 【請求項２】前記複数の発光素子を同一円周上に周方向
に一定間隔で配置し、各発光素子にこれより出射される
光を集光して条体表面に照射する光学系を設けたことを
特徴とする請求項１に記載の光学式条体欠陥検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3129457A JPH04353749A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 光学式条体欠陥検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3129457A JPH04353749A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 光学式条体欠陥検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04353749A true JPH04353749A (ja) | 1992-12-08 |
Family
ID=15009966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3129457A Pending JPH04353749A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 光学式条体欠陥検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04353749A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008170293A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 線条表面検査装置 |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP3129457A patent/JPH04353749A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008170293A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 線条表面検査装置 |
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