JPS59150331A - 球状又は円筒状表面を有する物体の表面検査装置 - Google Patents
球状又は円筒状表面を有する物体の表面検査装置Info
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- JPS59150331A JPS59150331A JP2428483A JP2428483A JPS59150331A JP S59150331 A JPS59150331 A JP S59150331A JP 2428483 A JP2428483 A JP 2428483A JP 2428483 A JP2428483 A JP 2428483A JP S59150331 A JPS59150331 A JP S59150331A
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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
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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
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えばベアリングのインナーレース、アウタ
レース等円筒状表面を有する物体又は球状表面を有する
物体の表面欠陥の有無を検査するための表面検査装置に
関するものである。
レース等円筒状表面を有する物体又は球状表面を有する
物体の表面欠陥の有無を検査するための表面検査装置に
関するものである。
従来、平らな表面を有する平板状物体の表面欠陥の有無
を検査する場合には、物体表面の形状が単純なためその
表面欠陥を比較的容易に検出することができ、各種の電
気的検査装置が開発されてきている。しかしながら、ベ
アリングのインナーレース、アウタレース等円筒状表面
を有する物体はその表面形状が複雑であるため、従来の
電気的検査装置を応用することができず、独自の表面検
査装置の開発が要請されている。
を検査する場合には、物体表面の形状が単純なためその
表面欠陥を比較的容易に検出することができ、各種の電
気的検査装置が開発されてきている。しかしながら、ベ
アリングのインナーレース、アウタレース等円筒状表面
を有する物体はその表面形状が複雑であるため、従来の
電気的検査装置を応用することができず、独自の表面検
査装置の開発が要請されている。
本発明の目的は、かかる要請にこたえるため、球状又は
円筒状表面を有する物体の表面欠陥を光によって検出し
その検出結果を電気的に表示し得る表面検査装置を提供
することにある。
円筒状表面を有する物体の表面欠陥を光によって検出し
その検出結果を電気的に表示し得る表面検査装置を提供
することにある。
上記の目的を達成するため、本発明は、基台上の一側に
設けたレーザ発振器と、球状又は円筒状表面を有する物
体を所定位置に保持して回転させるため前記基台上の他
側に設けた駆動手段と、前記レーザ発振器から発したレ
ーザ光をビームスプリンタを通して集光しその焦点を前
記駆動手段により保持された回転する前記物体の表面に
結合させ同表面にて反射した反射光を前記ビームスプリ
ッタが受光するようにした集光手段と、該集光手段の前
記ビームスプリッタにて反射した光を受光して電気信号
を発生ずる光−電気変換素子と、該光−電気変換素子か
ら付与された電気信号により前記物体の表面における前
記レーザ光の反射状態を判別して前記物体表面の欠陥を
表示する表示手段とを備えてなる球状又は円筒状表面を
有する物体の表面検査装置を案出したもので、これによ
れば、前記駆動手段の構造を被検査物体の形状に応じて
同物体を適確に保持し得るものとしかつ前記集光手段が
同物体の表面に前記レーザ光の焦点を適確に結合させる
ようにすることによって、簡単な仕様変更により球状又
は円筒状表面を有する被検査物体の表面欠陥を容易に検
出することができ、その検出結果を前記表示手段によっ
て表示することができる。
設けたレーザ発振器と、球状又は円筒状表面を有する物
体を所定位置に保持して回転させるため前記基台上の他
側に設けた駆動手段と、前記レーザ発振器から発したレ
ーザ光をビームスプリンタを通して集光しその焦点を前
記駆動手段により保持された回転する前記物体の表面に
結合させ同表面にて反射した反射光を前記ビームスプリ
ッタが受光するようにした集光手段と、該集光手段の前
記ビームスプリッタにて反射した光を受光して電気信号
を発生ずる光−電気変換素子と、該光−電気変換素子か
ら付与された電気信号により前記物体の表面における前
記レーザ光の反射状態を判別して前記物体表面の欠陥を
表示する表示手段とを備えてなる球状又は円筒状表面を
有する物体の表面検査装置を案出したもので、これによ
れば、前記駆動手段の構造を被検査物体の形状に応じて
同物体を適確に保持し得るものとしかつ前記集光手段が
同物体の表面に前記レーザ光の焦点を適確に結合させる
ようにすることによって、簡単な仕様変更により球状又
は円筒状表面を有する被検査物体の表面欠陥を容易に検
出することができ、その検出結果を前記表示手段によっ
て表示することができる。
以下に本発明の実施例を図面を参照して説明すると、第
１図に示した表面検査装置１０は、基台１１の左方上面
に設けたレーザ発振器２０と、同レーザ発振器２０の前
端部に組付けた集光手段３０と、基台１１の右方上面に
設けた被検査物体の駆動手段４０を備えている。
１図に示した表面検査装置１０は、基台１１の左方上面
に設けたレーザ発振器２０と、同レーザ発振器２０の前
端部に組付けた集光手段３０と、基台１１の右方上面に
設けた被検査物体の駆動手段４０を備えている。
集光手段３０は、第３図に示したようにレーザ発振器２
０から発したレーザ光を集光する短焦点距離の凸レンズ
３１と、同凸レンズ３１により集光したレーザ光を受光
して平行ビームに変換する長焦点距離の凸レンズ３２と
、同凸レンズ３２により平行ビームに変換したレーザ光
をビームスプリンタ３３を介して受光し同レーザ光を駆
動手段４０に取着した被検査物体（例えば、ベアリング
のインナーレース）Ｗの表面に結合させる長焦点距離の
凸レンズ３４を備えた集光光学系として構成されている
。かかる構成において、ビームスプリンタ３３は被検査
物体Ｗの表面にて反射した反射光をレンズ３４を通して
受光し同反射光を光−電気変換素子３５に入射させる役
目を果す。
０から発したレーザ光を集光する短焦点距離の凸レンズ
３１と、同凸レンズ３１により集光したレーザ光を受光
して平行ビームに変換する長焦点距離の凸レンズ３２と
、同凸レンズ３２により平行ビームに変換したレーザ光
をビームスプリンタ３３を介して受光し同レーザ光を駆
動手段４０に取着した被検査物体（例えば、ベアリング
のインナーレース）Ｗの表面に結合させる長焦点距離の
凸レンズ３４を備えた集光光学系として構成されている
。かかる構成において、ビームスプリンタ３３は被検査
物体Ｗの表面にて反射した反射光をレンズ３４を通して
受光し同反射光を光−電気変換素子３５に入射させる役
目を果す。
駆動手段４０は、基台１１上にて図示矢印入方向へ移動
可能に位置決め固定される摺動台４１と、同摺動台４１
上にて図示矢印Ｂ方向へ移動可能に位置決め固定される
摺動台４２と、同摺動台４２に組付けた電動モータ４３
を備えていて、電動モータ４３の回転軸に被検査物体Ｗ
を着脱可能に取着するためのアクソチメント４４が固着
されている。この駆動手段４０によれば、アクソチメン
ト４４に取着する被検査物体Ｗの形状、大きさに応じて
各摺動台４１．４２の固定位置を調節することにより、
アクソチメント４４に取着した被検査物体Ｗの表面に集
光手段３０により集光したレーザ光の焦点を適確に結合
させることができる。
可能に位置決め固定される摺動台４１と、同摺動台４１
上にて図示矢印Ｂ方向へ移動可能に位置決め固定される
摺動台４２と、同摺動台４２に組付けた電動モータ４３
を備えていて、電動モータ４３の回転軸に被検査物体Ｗ
を着脱可能に取着するためのアクソチメント４４が固着
されている。この駆動手段４０によれば、アクソチメン
ト４４に取着する被検査物体Ｗの形状、大きさに応じて
各摺動台４１．４２の固定位置を調節することにより、
アクソチメント４４に取着した被検査物体Ｗの表面に集
光手段３０により集光したレーザ光の焦点を適確に結合
させることができる。
、第４図にては、上記した光−電気変換素子３５の出力
を受けて被検査物体Ｗの表面におけるレーザ光の反射状
態を判別し同物体表面の欠陥の有無を表示する表示手段
５０が示されている。この表示手段５０は、光−電気変
換素子として適用したフォトトランジスタ３５の出力を
積分して被検査物体Ｗの表面における反射光の平均値を
表わす信号を発生する第１積分器５１と、同積分器５１
の出力信号の値を指針によって表示する第１メータ５２
を備えている。さらに、表示手段５０はフォトトランジ
スタ３５の出力信号の大きな変化分を除去するローカッ
ト用濾波器５３と、同濾波器５３の出力信号を整流して
物体表面の欠陥を表わす信号を顕著に生じさせる両波整
流器５４と、同両波整流器５４の出力信号を積分して同
出力信号の平均値を表わす信号を生じさせる第２積分器
５５と、同積分器５５の出力信号の値を指針によって表
示する第２メータ５６と、可変抵抗器５７を介して付与
される両波整流器５４の出力信号と第２積分器５５の出
力信号を比較して物体表面の欠陥を表わす信号の有無を
判別する比較器５８を備えていて、比較器５８の出力端
に同比較器５８の出力に応答して作動するカウンタ５９
Ａ又は同比較器５８の出力に応答して点灯するランプ５
９Ｂを接続して構成されている。なお、この場合、可変
抵抗器５７は比較器５８の比較基準電圧を調整する役目
を果し、これにより物体表面の欠陥の検出限界を調整す
ることができる。
を受けて被検査物体Ｗの表面におけるレーザ光の反射状
態を判別し同物体表面の欠陥の有無を表示する表示手段
５０が示されている。この表示手段５０は、光−電気変
換素子として適用したフォトトランジスタ３５の出力を
積分して被検査物体Ｗの表面における反射光の平均値を
表わす信号を発生する第１積分器５１と、同積分器５１
の出力信号の値を指針によって表示する第１メータ５２
を備えている。さらに、表示手段５０はフォトトランジ
スタ３５の出力信号の大きな変化分を除去するローカッ
ト用濾波器５３と、同濾波器５３の出力信号を整流して
物体表面の欠陥を表わす信号を顕著に生じさせる両波整
流器５４と、同両波整流器５４の出力信号を積分して同
出力信号の平均値を表わす信号を生じさせる第２積分器
５５と、同積分器５５の出力信号の値を指針によって表
示する第２メータ５６と、可変抵抗器５７を介して付与
される両波整流器５４の出力信号と第２積分器５５の出
力信号を比較して物体表面の欠陥を表わす信号の有無を
判別する比較器５８を備えていて、比較器５８の出力端
に同比較器５８の出力に応答して作動するカウンタ５９
Ａ又は同比較器５８の出力に応答して点灯するランプ５
９Ｂを接続して構成されている。なお、この場合、可変
抵抗器５７は比較器５８の比較基準電圧を調整する役目
を果し、これにより物体表面の欠陥の検出限界を調整す
ることができる。
上記のように構成した表面検査装置１０においては、駆
動手段４０のアタッチメント４４に検査すべき被検査物
体くインナーレース）Ｗを取着して同物体Ｗを電動モー
タ４３により所定速度にて回転させ、一方レーザ発振器
２０によりレーザ光を発生させると、集光手段３０によ
って集光したレーザ光の焦点が回転中の被検査物体Ｗの
表面に結合し同物体Ｗの表面全周を走査する。しかして
、同物体Ｗの表面にて反射した反射光を光−電気変換素
子３５がビームスプリッタ３３を介して受光し出力信号
を発生する。この場合、光−電気変換素子３５の出力信
号は、被検査物体Ｗの偏心回転に応じて緩やかな波状信
号として発生しかつ同物体表面に欠陥があると反射光の
大きな変化を受光して鋭い立上がり信号として発生する
。すると、表示手段５０においては、第１メーク５２が
第１積分器５１から付与される信号により被検査物体Ｗ
の表面における反射光の平均値を指針によって表示し、
これにより被検査物体の表面仕上げの程度を目で確かめ
ることができる。また、表示手段５０においては、第２
メータ５６が第２積分器５５から付与される信号により
被検査物体Ｗの表面におけるレーザ光の反射状態を指針
によって表示し、一方比較器５８が第２積分器５５から
付与される信号と両波整流器５４の出力信号を比較して
前者の値より後者の値が大きいとき出力信号を発生し、
この出力信号に応答してカウンタ５９Ａが作動するか又
はランプ５９Ｂが点灯する。これにより、被検査物体Ｗ
の表面におけるレーザ光の反射状態を確認するとともに
カウンタ５９Ａの計数又はランプ５９Ｂの点灯回数によ
り被検査物体Ｗの表面欠陥の有無及びその程度を検査す
ることができる。
動手段４０のアタッチメント４４に検査すべき被検査物
体くインナーレース）Ｗを取着して同物体Ｗを電動モー
タ４３により所定速度にて回転させ、一方レーザ発振器
２０によりレーザ光を発生させると、集光手段３０によ
って集光したレーザ光の焦点が回転中の被検査物体Ｗの
表面に結合し同物体Ｗの表面全周を走査する。しかして
、同物体Ｗの表面にて反射した反射光を光−電気変換素
子３５がビームスプリッタ３３を介して受光し出力信号
を発生する。この場合、光−電気変換素子３５の出力信
号は、被検査物体Ｗの偏心回転に応じて緩やかな波状信
号として発生しかつ同物体表面に欠陥があると反射光の
大きな変化を受光して鋭い立上がり信号として発生する
。すると、表示手段５０においては、第１メーク５２が
第１積分器５１から付与される信号により被検査物体Ｗ
の表面における反射光の平均値を指針によって表示し、
これにより被検査物体の表面仕上げの程度を目で確かめ
ることができる。また、表示手段５０においては、第２
メータ５６が第２積分器５５から付与される信号により
被検査物体Ｗの表面におけるレーザ光の反射状態を指針
によって表示し、一方比較器５８が第２積分器５５から
付与される信号と両波整流器５４の出力信号を比較して
前者の値より後者の値が大きいとき出力信号を発生し、
この出力信号に応答してカウンタ５９Ａが作動するか又
はランプ５９Ｂが点灯する。これにより、被検査物体Ｗ
の表面におけるレーザ光の反射状態を確認するとともに
カウンタ５９Ａの計数又はランプ５９Ｂの点灯回数によ
り被検査物体Ｗの表面欠陥の有無及びその程度を検査す
ることができる。
なお、上記実施例においては、ホールベアリング用イン
ナーレースの表面検査装置について説明 ゛したが、
ボールベアリング用アウターレースの表面を検査する場
合には、第１図に示した駆動手段４０の電動モータ４３
を第５図に示したように配置して、同電動モータ４３の
回転軸に固着したアタッチメント４４の中心にレーザ光
が入射するようにし、かつ支持台４５上に進退可能に固
定した支持アーム４６の先端にプリズム４７を固着して
、同プリズム４７を第６図に示したようにアタッチメン
ト４４に取着したアウターレースＷの内部に配置するこ
とにより、アウターレースＷの内周面にレーザ光の焦点
を結合させ走査することができる。（第７図参照）その
他の構成は上記実施例と同じであるので同一部分には同
一符号を付してその説明は省略する。
ナーレースの表面検査装置について説明 ゛したが、
ボールベアリング用アウターレースの表面を検査する場
合には、第１図に示した駆動手段４０の電動モータ４３
を第５図に示したように配置して、同電動モータ４３の
回転軸に固着したアタッチメント４４の中心にレーザ光
が入射するようにし、かつ支持台４５上に進退可能に固
定した支持アーム４６の先端にプリズム４７を固着して
、同プリズム４７を第６図に示したようにアタッチメン
ト４４に取着したアウターレースＷの内部に配置するこ
とにより、アウターレースＷの内周面にレーザ光の焦点
を結合させ走査することができる。（第７図参照）その
他の構成は上記実施例と同じであるので同一部分には同
一符号を付してその説明は省略する。
第１図は本発明による表面検査装置の斜視図、第２図は
第１図に示した駆動手段の部分拡大図、第３図は第１図
に示した集光手段の構成図、第４図は表示手段の回路図
、第５図は本発明の他の実施例を示す斜視図、第６図は
第５図の部分拡大図、第７図は第５図に示した集光手段
の構成図である。 符号の説明 １０・・・表面検査装置、１１・・・基台、２０・・・
レーザ発振器、３０・・・集光手段、３３・・・ビーム
スプリンタ、３５・・・光−電気変換素子、４０・・・
駆動手段、５０・・・表示手段、Ｗ・・・被検査物体。 出願人 豊田通商株式会社 代理人 弁理士 長 谷 照 − （ばか１名）
第１図に示した駆動手段の部分拡大図、第３図は第１図
に示した集光手段の構成図、第４図は表示手段の回路図
、第５図は本発明の他の実施例を示す斜視図、第６図は
第５図の部分拡大図、第７図は第５図に示した集光手段
の構成図である。 符号の説明 １０・・・表面検査装置、１１・・・基台、２０・・・
レーザ発振器、３０・・・集光手段、３３・・・ビーム
スプリンタ、３５・・・光−電気変換素子、４０・・・
駆動手段、５０・・・表示手段、Ｗ・・・被検査物体。 出願人 豊田通商株式会社 代理人 弁理士 長 谷 照 − （ばか１名）
Claims (1)
- 基台上の一例に設けたレーザ発振器と、球状又は円筒状
表面を有する物体を所定位置に保持して回転させるため
前記基台上の他側に設けた駆動手段と、前記レーザ発振
器から発したレーザ光をビームスプリッタを通して集光
しその焦点を前記駆動手段により保持されて回転する前
記物体の表面に結合させ同表面にて反射した反射光を前
記ヒームスプリツタが受光するようにした集光手段と、
該集光手段の前記ビームスプリッタにて反射した光を受
光して電気信号を発生する光−電気変換素子と、該光−
電気変換素子から付与された電気信号により前記物体の
表面における前記レーザ光の反射状態を判別して前記物
体表面の欠陥を表示する表示手段とを備えてなる球状又
は円筒状表面を有する物体の表面検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2428483A JPS59150331A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 球状又は円筒状表面を有する物体の表面検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2428483A JPS59150331A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 球状又は円筒状表面を有する物体の表面検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59150331A true JPS59150331A (ja) | 1984-08-28 |
Family
ID=12133880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2428483A Pending JPS59150331A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 球状又は円筒状表面を有する物体の表面検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59150331A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03140846A (ja) * | 1989-10-26 | 1991-06-14 | Hitachi Ltd | シャフトに発生した損傷検査方法及びその装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5313987A (en) * | 1976-07-26 | 1978-02-08 | Iwatsu Electric Co Ltd | Measuring method for water content of nonfreezing liquid, brake liquid, and so on, for automobile |
| JPS56157841A (en) * | 1980-05-07 | 1981-12-05 | Koyo Seiko Co Ltd | Detecting apparatus for surface defect of body |
-
1983
- 1983-02-16 JP JP2428483A patent/JPS59150331A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5313987A (en) * | 1976-07-26 | 1978-02-08 | Iwatsu Electric Co Ltd | Measuring method for water content of nonfreezing liquid, brake liquid, and so on, for automobile |
| JPS56157841A (en) * | 1980-05-07 | 1981-12-05 | Koyo Seiko Co Ltd | Detecting apparatus for surface defect of body |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03140846A (ja) * | 1989-10-26 | 1991-06-14 | Hitachi Ltd | シャフトに発生した損傷検査方法及びその装置 |
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