JPH0449063B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0449063B2 JPH0449063B2 JP57029686A JP2968682A JPH0449063B2 JP H0449063 B2 JPH0449063 B2 JP H0449063B2 JP 57029686 A JP57029686 A JP 57029686A JP 2968682 A JP2968682 A JP 2968682A JP H0449063 B2 JPH0449063 B2 JP H0449063B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- screw
- incident light
- reflected light
- central axis
- reflected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/952—Inspecting the exterior surface of cylindrical bodies or wires
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
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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)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はネジの加工工程におけるネジ部表面
の欠陥を光学的に検査する装置に関するものであ
る。
の欠陥を光学的に検査する装置に関するものであ
る。
ネジの検査としては、従来「ネジ山高さ」「ネ
ジのピツチ」等のネジ要素の検査を行なう装置が
開発されてきたが、加工中にネジ部に発生する各
種表面欠陥の検査に関しては、ネジ特有の問題と
して正常面のプロフイールが非常に複雑でしかも
曲面が小さな曲率半径で変化するため、表面検査
の代表的な手法である光学方式では困難とされて
きた。
ジのピツチ」等のネジ要素の検査を行なう装置が
開発されてきたが、加工中にネジ部に発生する各
種表面欠陥の検査に関しては、ネジ特有の問題と
して正常面のプロフイールが非常に複雑でしかも
曲面が小さな曲率半径で変化するため、表面検査
の代表的な手法である光学方式では困難とされて
きた。
この発明はかかる現状に対処すべくなされたも
ので、入射光をネジの谷部の外周円と交差しネジ
の中心軸と平行でかつこのネジの中心軸をは含ま
ない平面上を走査しネジの表面でスポツト状に集
光するように照射することによつて、ネジの表面
からの反射光を山部、谷部および山部と谷部をつ
なぐ斜面のいわゆるネジ面（以下このネジ面を稜
線部と呼ぶ）からのものについてそれぞれ空間的
に分離して反射させ、この反射光をそれぞれ独立
の光電変換素子で受光して得た信号波形の変化を
検出することにより、ネジの山部、谷部および稜
線部のそれぞれの部位の以上を独立に検出するこ
とができるネジの表面欠陥検査装置を提供するこ
とを目的としたものである。
ので、入射光をネジの谷部の外周円と交差しネジ
の中心軸と平行でかつこのネジの中心軸をは含ま
ない平面上を走査しネジの表面でスポツト状に集
光するように照射することによつて、ネジの表面
からの反射光を山部、谷部および山部と谷部をつ
なぐ斜面のいわゆるネジ面（以下このネジ面を稜
線部と呼ぶ）からのものについてそれぞれ空間的
に分離して反射させ、この反射光をそれぞれ独立
の光電変換素子で受光して得た信号波形の変化を
検出することにより、ネジの山部、谷部および稜
線部のそれぞれの部位の以上を独立に検出するこ
とができるネジの表面欠陥検査装置を提供するこ
とを目的としたものである。
以下、図に基づいてこの発明の一実施例を説明
する。
する。
第１図はこの発明にかかわる検査装置の光学系
を示す概念図、第２図は第１図の光学系を上方か
ら見たネジ部における反射光の経路を示す平面
図、第３図イ、ロ、ハ、は各光電変換素子の出力
信号波形をそれぞれ示す波形図である。
を示す概念図、第２図は第１図の光学系を上方か
ら見たネジ部における反射光の経路を示す平面
図、第３図イ、ロ、ハ、は各光電変換素子の出力
信号波形をそれぞれ示す波形図である。
図において、１はネジ、２はネジ１の表面を走
査する入射光、３はネジ１の山部から反射される
反射光、４はネジ１の稜線部から反射される反射
光、５はネジ１の谷部から反射される反射光、
６，７，８は各反射光３，４，５を受光して光電
変換して得た信号を出力する光電変換素子、９は
ネジ１の山部の外周円、１０はネジ１の谷部の外
周円、２０は光電変換素子６の出力信号波形、２
１は光電変換素子８の出力信号波形、２２は光電
変換素子７の出力信号波形である。なお、第３図
の図中に付したａ，ｂ，ｃの記号はそれぞれ同一
時点を示しており、ａとｃはネジの谷部を、ｂは
ネジの山部をそれぞれ入射光２は照射している時
点を示している。
査する入射光、３はネジ１の山部から反射される
反射光、４はネジ１の稜線部から反射される反射
光、５はネジ１の谷部から反射される反射光、
６，７，８は各反射光３，４，５を受光して光電
変換して得た信号を出力する光電変換素子、９は
ネジ１の山部の外周円、１０はネジ１の谷部の外
周円、２０は光電変換素子６の出力信号波形、２
１は光電変換素子８の出力信号波形、２２は光電
変換素子７の出力信号波形である。なお、第３図
の図中に付したａ，ｂ，ｃの記号はそれぞれ同一
時点を示しており、ａとｃはネジの谷部を、ｂは
ネジの山部をそれぞれ入射光２は照射している時
点を示している。
第１図において、入射光２はネジ１の谷部の外
周円１０と交差しネジの中心軸と平行でかつこの
ネジの中心軸をは含まない平面上を走査しネジの
表面でスポツト状に集光するように照射されてい
る。
周円１０と交差しネジの中心軸と平行でかつこの
ネジの中心軸をは含まない平面上を走査しネジの
表面でスポツト状に集光するように照射されてい
る。
この時、第２図で示されるように、入射光２の
ネジ１の山部の照射点から入射光２とは異なる方
向に反射光３が発生する。同様にネジ１の入射光
２のネジ１の谷部の照射点から入射光２とは異な
る方向に反射光５が発生する。
ネジ１の山部の照射点から入射光２とは異なる方
向に反射光３が発生する。同様にネジ１の入射光
２のネジ１の谷部の照射点から入射光２とは異な
る方向に反射光５が発生する。
ここで入射光２のネジ１の山部での照射点と谷
部での照射点ではネジの表面と入射光２のなす角
度が異なるため、図に示されるように反射光３と
反射光５とはその経路が空間的に大きく分離され
る。そして、この２つの反射光の経路の中間にネ
ジ１の稜線部からの反射光４が発生する。
部での照射点ではネジの表面と入射光２のなす角
度が異なるため、図に示されるように反射光３と
反射光５とはその経路が空間的に大きく分離され
る。そして、この２つの反射光の経路の中間にネ
ジ１の稜線部からの反射光４が発生する。
一方、入射光２はネジ１の中心軸と平行に走査
されているため、ネジ１上の各ネジ山、ネジ谷、
ネジ稜線からの各反射光は各々一直線上、すなわ
ち第２図において各々３，５，４の各反射光の方
向に生じる。したがつて、ネジ１の中心軸と平行
な方向に細長く伸びた形状を有する各光電変換素
子６，８，７で上記各反射光３，５，４を受光し
光電変換することによりネジ１の各部位に対応す
る電気信号を得ることができる。
されているため、ネジ１上の各ネジ山、ネジ谷、
ネジ稜線からの各反射光は各々一直線上、すなわ
ち第２図において各々３，５，４の各反射光の方
向に生じる。したがつて、ネジ１の中心軸と平行
な方向に細長く伸びた形状を有する各光電変換素
子６，８，７で上記各反射光３，５，４を受光し
光電変換することによりネジ１の各部位に対応す
る電気信号を得ることができる。
第３図はこのようにして得られた電気信号の一
例を示すものであり、２０はネジ山に対応する出
力信号波形、２１はネジ谷に対応する出力信号波
形、２２はネジの稜線部に対応する出力信号波形
である。
例を示すものであり、２０はネジ山に対応する出
力信号波形、２１はネジ谷に対応する出力信号波
形、２２はネジの稜線部に対応する出力信号波形
である。
同図に示すように、光の走査すなわち時間の経
過に伴つて、まず出力信号波形２０のパルス状の
出力信号が発生し、以後、出力信号波形２２、出
力信号波形２１の順に発生する。この時、各信号
波形は光電変化素子６，７，８で受光されてる各
反射光３，４，５が空間的に大きく分離されてい
るため、他の部分からの反射光の影響を受けず安
定した出力信号波形を得ることができる。また、
ネジ１の各部に欠陥が発生した場合、第３図に示
すようにそれぞれに対応する部分の反射光が乱れ
て、対応する各出力信号波形２０，２１，２２も
乱れるので、これを検出することによりネジ１の
各部の欠陥をそれぞれ独立に抽出することができ
る。
過に伴つて、まず出力信号波形２０のパルス状の
出力信号が発生し、以後、出力信号波形２２、出
力信号波形２１の順に発生する。この時、各信号
波形は光電変化素子６，７，８で受光されてる各
反射光３，４，５が空間的に大きく分離されてい
るため、他の部分からの反射光の影響を受けず安
定した出力信号波形を得ることができる。また、
ネジ１の各部に欠陥が発生した場合、第３図に示
すようにそれぞれに対応する部分の反射光が乱れ
て、対応する各出力信号波形２０，２１，２２も
乱れるので、これを検出することによりネジ１の
各部の欠陥をそれぞれ独立に抽出することができ
る。
したがつて、この発明によればネジ１の全表面
の欠陥検査を安定して実施することができるだけ
でなく、ネジ１の表面のどの部分に欠陥が発生し
ているかという情報まで得ることができる。な
お、特に例示はしていないが第３図に示したよう
なパルス波形よりその異常を検知し、欠陥を抽出
する回路的手段は既に欠陥検査用として周知のも
のがあり、信号処理回路の具体例において本特許
請求の範囲を越えることはできない。
の欠陥検査を安定して実施することができるだけ
でなく、ネジ１の表面のどの部分に欠陥が発生し
ているかという情報まで得ることができる。な
お、特に例示はしていないが第３図に示したよう
なパルス波形よりその異常を検知し、欠陥を抽出
する回路的手段は既に欠陥検査用として周知のも
のがあり、信号処理回路の具体例において本特許
請求の範囲を越えることはできない。
以上の実施例においては、入射光の走査におい
てネジ１の中心軸に沿つた方向に走査する場合に
ついて説明したが、ネジ１の外形プロフイールが
円筒以外の形状例えば円錐状の形状をしている場
合には、このプロフイールに沿つた方向に光を走
査すれば上記したと同じ効果が得られる。
てネジ１の中心軸に沿つた方向に走査する場合に
ついて説明したが、ネジ１の外形プロフイールが
円筒以外の形状例えば円錐状の形状をしている場
合には、このプロフイールに沿つた方向に光を走
査すれば上記したと同じ効果が得られる。
さらに走査角すなわち入射光を走査する角度は
ネジ１の山部の影にネジ１の谷がはいらないよう
に設定することが必要である。すなわち、入射光
の走査する平面におけるネジ面全面が入射光によ
つて照射されるように走査角を設定しなければな
らない。この走査角の設定可能範囲はネジの直
径、ネジ山の角度さらには入射光の走査する平面
とネジの中心との距離によつて変化するため表面
欠陥の検査を行うネジの全種類について上記した
条件を満たす必要がある。
ネジ１の山部の影にネジ１の谷がはいらないよう
に設定することが必要である。すなわち、入射光
の走査する平面におけるネジ面全面が入射光によ
つて照射されるように走査角を設定しなければな
らない。この走査角の設定可能範囲はネジの直
径、ネジ山の角度さらには入射光の走査する平面
とネジの中心との距離によつて変化するため表面
欠陥の検査を行うネジの全種類について上記した
条件を満たす必要がある。
以上のようにこの発明によれば入射光をネジの
谷部の外周円と交差しネジの中心軸と平行でかつ
このネジの中心軸をは含まない平面上を走査しネ
ジの表面でスポツト状に集光するように照射する
ようして、上記ネジの各部位に対応して分離され
た各反射光を受光して光電変換した信号波形の変
化を検出することにより、従来困難であつたネジ
の表面欠陥検査が可能となるばかりでなく、欠陥
発生部位までを特定できるなど、実用上の効果は
多大なものである。
谷部の外周円と交差しネジの中心軸と平行でかつ
このネジの中心軸をは含まない平面上を走査しネ
ジの表面でスポツト状に集光するように照射する
ようして、上記ネジの各部位に対応して分離され
た各反射光を受光して光電変換した信号波形の変
化を検出することにより、従来困難であつたネジ
の表面欠陥検査が可能となるばかりでなく、欠陥
発生部位までを特定できるなど、実用上の効果は
多大なものである。
第１図はこの発明にかかわる検査装置の光学系
を示す概念図、第２図はネジ部における反射光の
経路を示す平面図、第３図イ，ロ，ハは各光電変
換素子の出力信号波形をそれぞれ示す波形図であ
る。 図中、１はネジ、２は入射光、３，４，５は反
射光、６，７，８は光電変換素子、２０，２１，
２２は出力信号波形である。尚、各図中同一符号
は同一又は相当部を示す。
を示す概念図、第２図はネジ部における反射光の
経路を示す平面図、第３図イ，ロ，ハは各光電変
換素子の出力信号波形をそれぞれ示す波形図であ
る。 図中、１はネジ、２は入射光、３，４，５は反
射光、６，７，８は光電変換素子、２０，２１，
２２は出力信号波形である。尚、各図中同一符号
は同一又は相当部を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ネジの表面でスポツト状に集光する入射光を
照射して反射光によつて上記ネジの表面の欠陥を
検査するネジの表面欠陥検査装置において、上記
入射光を上記ネジの谷部の外周円と交差し上記ネ
ジの中心軸と平行でかつ上記ネジの中心軸をは含
まない平面上を走査して上記ネジの上記入射光の
照射領域内の全表面を照射し、上記ネジの山部、
谷部および稜線部それぞれから空間的に分離して
生じる上記反射光をそれぞれ独立の光電変換素子
で受光するようにしたことを特徴とするネジの表
面欠陥検査装置。 ２ 入射光の走査方向を上記ネジのプロフイール
に沿つて設定したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のネジの表面欠陥検査装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2968682A JPS58146843A (ja) | 1982-02-25 | 1982-02-25 | ネジの表面欠陥検査装置 |
| DE19833306194 DE3306194A1 (de) | 1982-02-25 | 1983-02-23 | Verfahren zur pruefung von schraubenoberflaechen auf fehler und vorrichtung zu seiner durchfuehrung |
| US06/469,234 US4598998A (en) | 1982-02-25 | 1983-02-24 | Screw surface flaw inspection method and an apparatus therefor |
| FR8303088A FR2522149B1 (fr) | 1982-02-25 | 1983-02-25 | Procede et appareil de controle de defauts de surface d'une vis |
| GB08305360A GB2115924B (en) | 1982-02-25 | 1983-02-25 | A method of and apparatus for inspecting the surface of a screw to detect flaws |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2968682A JPS58146843A (ja) | 1982-02-25 | 1982-02-25 | ネジの表面欠陥検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58146843A JPS58146843A (ja) | 1983-09-01 |
| JPH0449063B2 true JPH0449063B2 (ja) | 1992-08-10 |
Family
ID=12282987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2968682A Granted JPS58146843A (ja) | 1982-02-25 | 1982-02-25 | ネジの表面欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58146843A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6058536A (ja) * | 1983-09-12 | 1985-04-04 | Kawasaki Steel Corp | 切削加工面の性状検査方法及び装置 |
| JPS60190841A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-09-28 | Inatetsuku:Kk | 鋳造品の表面の巣を検出する装置 |
| JPS6219705A (ja) * | 1985-07-18 | 1987-01-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ネジの表面検査装置 |
| DE10359837A1 (de) * | 2003-12-19 | 2005-07-21 | Kamax-Werke Rudolf Kellermann Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen eines Gewindes eines Verbindungselements auf Beschädigungen |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5483885A (en) * | 1977-12-17 | 1979-07-04 | Mitsubishi Electric Corp | Surface inspector |
| JPS54150163A (en) * | 1978-05-17 | 1979-11-26 | Nippon Kokan Tsugite Kk | Automatic tester for screw member |
-
1982
- 1982-02-25 JP JP2968682A patent/JPS58146843A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58146843A (ja) | 1983-09-01 |
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