JPH11142342A - 探傷検出装置及び探傷検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 柱状の被検出物体の探傷検出装置及び探傷検
出方法に係り、探傷検出性能の向上を図る。 【解決手段】 探傷検出装置１は、光源駆動装置２４と
カメラ駆動装置３６とを備え、光源２及びカメラ４の被
検出物体３に対する投受光の角度及び位置を任意に変化
させ得るようになっている。これにより、様々な方向か
ら被検出物体３の全周面に対して投受光を行うことが可
能となり、傷の見落としを少なくし、探傷検出性能の向
上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、柱状の被検出物体
の探傷検出装置及び探傷検出方法に係り、特に、探傷検
出性能の向上を図る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、被検出物体の探傷検出装置と
して、画像処理により探傷検出を行うものが知られてい
る。図６は従来の画像処理により探傷を行う探傷検出装
置の主要部を示す概略図、図７はこの探傷検出装置のセ
ンサ部の構成図である。探傷検出装置１０１は、円柱状
の被検出物体１０２の探傷検出を行うものであり、台座
１０３から伸びる保持部材１０４により円柱状の被検出
物体１０２を保持すると共に回転させながら、投受光を
行うセンサ部１１０を被検出物体１０２の長手方向に沿
うガイド部材１１４にガイドさせて移動させることによ
り、被検出物体１０２の側面に対して光を投光し、被検
出物体１０２の傷１１１を探知するものである。このセ
ンサ部１１０は、光を被検出物体１０２に向けて投光す
る光源１１２と、被検出物体１０２からの所定の角度に
おける反射光を受光するカメラ１１３とから構成されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような探傷検出装置１０１においては、光源１１２の被
検出物体１０２に対する投光の角度と位置、及びカメラ
１１３の受光の角度と位置が固定されているため、１方
向の光によってのみ探傷検出を行うこととなり、投受光
の角度、位置によっては傷１１１を見落とす場合があっ
た。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、投受光の角度、位置を変えて測
定することにより、傷の見落としを少なくし、探傷検出
性能の向上を図ることができる探傷検出装置及び探傷検
出方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る探傷検出装置は、被検出物体に向けて光
を照射する投光手段及び、この投光手段によって照射さ
れた光の被検出物体による反射又は透過光を受光する受
光手段からなるセンサ部を用いて被検出物体の探傷検出
を行う探傷検出装置において、投光手段及び受光手段の
いずれか一方又は両方が、被検出物体に対する投受光の
角度及び位置を任意に変更し得るように構成されている
ものである。

【０００６】この構成においては、投光手段及び受光手
段のいずれか一方又は両方の被検出物体に対する投受光
の角度及び位置を任意に変更して探傷検出を行うことが
できる。これにより、様々な方向から被検出物体の全周
面に対して投受光を行うことが可能となり、傷の見落と
しを少なくすることができる。

【０００７】また、本発明に係る探傷検出方法は、投光
手段及び受光手段により被検出物体に対して投受光を行
うことにより、この被検出物体の探傷検出を行う探傷検
出方法において、投光手段及び受光手段のいずれか一方
又は両方の被検出物体に対する投受光の角度及び位置を
変更して被検出物体の探傷検出を行うものである。

【０００８】この方法においては、様々な方向から被検
出物体に対して投受光することができるので、請求項１
と同様の作用が得られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
円柱状の被検出物体の探傷検出装置及び探傷検出方法に
ついて、図面を参照して説明する。図１は本発明に係る
探傷検出方法の原理を示す図、図２は探傷検出装置の上
面図、図３は探傷検出装置の正面図、図４は探傷検出装
置の側面図である。また、図５（ａ）はこの探傷検出装
置を構成する光源駆動装置の外観図、図５（ｂ）は光源
駆動装置の側面図である。探傷検出装置１は、光源２
（投光手段）から円柱状の被検出物体３に向けて光を投
光し、この光源２により投光された光の被検出物体３に
よる反射光をカメラ４（受光手段）により受光し、この
カメラ４によってとらえられた画像に画像処理を施すこ
とにより被検出物体３の探傷検出を行うものである。

【００１０】探傷検出装置１は、被検出物体３の長手方
向両端を回転自在に保持する主軸ユニット１０と、光源
２及びカメラ４を備えた検出ユニット２０（センサ部）
とから成るものであり、これら主軸ユニット１０と検出
ユニット２０は、台座４０上に配置されている。主軸ユ
ニット１０は、主軸台１１と芯押台１２とからなるもの
であり、主軸台１１は、被検出物体３を回転させるため
の主軸モータ１３及びこの主軸モータ１３の回転量を検
出するエンコーダ（不図示）とを備え、この主軸モータ
１３により主軸１４をベルト１５を介して回転させるこ
とにより、被検出物体３を回転させることができる。ま
た、芯押台１２は、芯押軸１６を被検出物体３に対して
油圧で押し付け、主軸台１１との間に被検出物体３を保
持するものであり、レール１７（図２）上を移動し得る
ようになっている。なお、主軸台１１と芯押台１２間の
距離の調整は、長さ切替ハンドル１８を操作することに
より行われる。また、台座４０には、被検出物体３を主
軸台１１と芯押台１２の間にセットする際に、被検出物
体３を仮置きし、所定の高さまで持ち上げるための仮置
台４１（図３）が設けられている。

【００１１】検出ユニット２０は、被検出物体３の長手
方向に沿って移動自在に設けられた移動台４２上に搭載
されており、この移動台４２から伸びる支柱２１には、
支持部材２２を介してベースプレート２３が固定されて
いる。また、移動台４２は、被検出物体３の外径に応じ
て、被検出物体３から遠ざかる方向にスライド移動し得
るようになっている。光源駆動装置２４は、ベースプレ
ート２３に刻まれた２本のカーブドリニアガイド２３ａ
（図５（ａ）（ｂ））に沿って移動自在に構成された移
動ユニット２５と、この移動ユニット２５を移動させる
ための駆動ユニット２６とから成り、光源２を被検出物
体３に対して円弧状に、及び被検出物体３との間の距離
が変動するように移動させ得るものである。駆動ユニッ
ト２６は、回転軸２７を中心としてベースプレート２３
に対して回転自在とされ、減速機付きブレーキモータ２
８と、モータ２８の回転量を検出するためのエンコーダ
２９と、モータ２８により回転駆動されるボールネジ３
０とを有する。また、移動ユニット２５は、ボールネジ
３０にネジ結合された結合部材３１と、シリンダ３２
と、シリンダ３２によってリニアガイド３３に沿ってス
ライド移動されるアーム３４とを有する。アーム３４の
先端には、光源２が取り付けられる。また、結合部材３
１は回転軸３５を中心として移動ユニット２５に対して
回転自在となっている。

【００１２】カメラ駆動装置３６（図４）は、カメラ４
を搭載する移動ユニット３７と、この移動ユニット３７
を移動させるためのモータ３８等を有する駆動ユニット
３９とから成るものであり、上述の光源駆動装置２４と
同様の構成でもって、カメラ４をカーブドリニアガイド
２３ａに沿って円弧状に移動させる。

【００１３】また、検出ユニット２０の支柱２１には、
探傷検出動作によって検出された傷にマーキングするた
めのインクジェットプリンタ５０が取り付けられてい
る。このインクジェットプリンタ５０は、シリンダ５１
によってスライド移動し得るような構成となっている。
また、探傷検出装置１は、装置全体の制御を司る制御盤
（不図示）、検出ユニット２０等を操作するための操作
盤６０（図２）、インクジェットプリンタ５０を制御す
るインクジェット用コントローラ６１（図２）、カメラ
４によってとらえられた画像に画像処理を施す画像処理
システムパソコン（不図示）、シリンダ３２、５１等へ
の油の流量を制御する油圧ユニット６２（図２）を備え
ている。

【００１４】上述のように構成された探傷検出装置１に
より被検出物体３の探傷検出を行うには、主軸ユニット
１０の主軸モータ１３を駆動させて、被検出物体３を回
転させると共に、移動台４２を移動させて、検出ユニッ
ト２０を被検出物体３の長手方向に移動させながら、光
源２より被検出物体３に対して光を投光し、投光された
光の被検出物体３による反射光をカメラ４で受光する。
このとき、光源駆動装置２４のブレーキモータ２８を駆
動させることにより、ボールネジ３０、結合部材３１を
介して移動ユニット２５をカーブドリニアガイド２３ａ
に沿って移動させ、光源２の被検出物体３に対する投光
の角度及び位置を変更させることができる。ここで、移
動ユニット２５の円弧状の移動に追従して、駆動ユニッ
ト２６及び結合部材３１は、回転軸２７、３５を中心と
して回転する。また、シリンダ３２を駆動させることに
よっても、光源２と被検出物体３との間の距離を変動さ
せ、光源２の被検出物体３に対する投光の角度及び位置
を変更させることができる。また、カメラ駆動装置３６
のブレーキモータ３８を駆動させることにより、被検出
物体３に対するカメラ４による受光の角度及び位置を任
意に変更させることができる。

【００１５】このように、光源２及びカメラ４が被検出
物体３に対して移動し得るような構成とすることによ
り、様々な方向から被検出物体３に対して投受光を行う
ことができる。このカメラ４によってとらえられた画像
に画像処理を施し、傷が検出された場合には、予め定め
られた良否判断基準と対比し、判断基準を越えて欠陥が
ある場合には、インクジェットプリンタ５０によって、
被検出物体３上にマーキングを施し、不良品として取り
扱う。

【００１６】なお、光源２及びカメラ４の被検出物体３
に対する投受光の角度及び位置の変更は、カメラ４によ
る撮像の画像処理を行うことによる探傷動作と同時に行
っても、離散的に順次に行ってもよい。また、検出ユニ
ット２０の移動は、探傷動作と同時に行っても、時間的
に順次に行うものであってもよい。同時に行うときは、
探傷検出は被検出物体３の周面を螺旋状に行うこととな
り、順次行うときは、被検出物体３を輪切り状に行うこ
とになる。また、被検出物体３は円柱状のものに限られ
ず、円錐状のものや筒状のもの、さらには、角柱状のも
のであっても構わない。また、透過光を用いて探傷検出
を行うものであっても構わない。

【００１７】このように、本実施形態に係る探傷検出装
置１によれば、光源２及びカメラ４の投受光の位置及び
角度を任意に変更し得るようにしているので、様々な方
向から被検出物体３の全周面に対して投受光を行うこと
ができる。これにより、傷の見落としを少なくし、探傷
検出性能を向上させることができる。

【００１８】なお、本発明は、上記実施形態に限られる
ことなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形
態では、カメラ４は、カーブドリニアガイド２３ａに沿
って円弧状にのみ移動可能であったが、光源２と同様
に、被検出物体３との距離が変動するように、移動させ
てもよい。また、探傷検出方法としては、画像処理によ
るものの他、レーザ光を照射するレーザ方式や超音波な
どを出力する方式であってもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明に係る探傷検出装置
又は探傷検出方法によれば、投光手段及び受光手段のい
ずれか一方又は両方の被検出物体に対する投受光の位置
及び角度を任意に変更させて、投光手段から被検出物体
に対して光を照射し、この投光手段によって照射された
光の被検出物体による反射光又は透過光を受光手段によ
り受光し、探傷検出を行うので、様々な角度から被検出
物体に対して投受光を行うことが可能となり、傷の見落
としを少なくし、探傷検出性能を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による探傷検出方法の原理
を示す図である。

【図２】探傷検出装置の上面図である。

【図３】探傷検出装置の正面図である。

【図４】探傷検出装置の側面図である。

【図５】（ａ）は光源駆動装置の外観図、（ｂ）は光源
駆動装置の側面図である。

【図６】従来の探傷検出装置の外観図である。

【図７】センサ部の構成図である。

【符号の説明】

１ 探傷検出装置 ２ 光源（投光手段） ３ 被検出物体 ４ カメラ（受光手段） ２０ 検出ユニット（センサ部） ２４ 光源駆動装置 ２６ カメラ駆動装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検出物体に向けて光を照射する投光手
   段及び、該投光手段によって照射された光の被検出物体
   による反射又は透過光を受光する受光手段からなるセン
   サ部を用いて被検出物体の探傷検出を行う探傷検出装置
   において、 前記投光手段及び前記受光手段のいずれか一方又は両方
   が、前記被検出物体に対する投受光の角度及び位置を任
   意に変更し得るように構成されていることを特徴とする
   探傷検出装置。
2. 【請求項２】 投光手段及び受光手段により被検出物体
   に対して投受光を行うことにより、該被検出物体の探傷
   検出を行う探傷検出方法において、 前記投光手段及び受光手段のいずれか一方又は両方の被
   検出物体に対する投受光の角度及び位置を変更して被検
   出物体の探傷検出を行うことを特徴とする探傷検出方
   法。