JPS6131945A - 光学的探傷装置 - Google Patents
光学的探傷装置Info
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- JPS6131945A JPS6131945A JP15471584A JP15471584A JPS6131945A JP S6131945 A JPS6131945 A JP S6131945A JP 15471584 A JP15471584 A JP 15471584A JP 15471584 A JP15471584 A JP 15471584A JP S6131945 A JPS6131945 A JP S6131945A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、金属、プラスチック、ガラス等の丸棒状物体
の表面に生じた傷、変形等の欠陥を連続的に光学的に探
傷する装置に関する。
の表面に生じた傷、変形等の欠陥を連続的に光学的に探
傷する装置に関する。
丸棒状物体の製造工程でもその表面の傷、変形などを検
出し、許容限度を越えるものは不良品として排除するの
が普通である。丸棒状物体が鋼管、棒鋼などの磁性体で
あると磁気探傷が、また磁性体でなくても導電体である
と渦流探傷が有効であるが、プラスチック又はガラス等
の非磁性絶縁体ではか＼る電磁気的な探傷法は利用でき
ない。
出し、許容限度を越えるものは不良品として排除するの
が普通である。丸棒状物体が鋼管、棒鋼などの磁性体で
あると磁気探傷が、また磁性体でなくても導電体である
と渦流探傷が有効であるが、プラスチック又はガラス等
の非磁性絶縁体ではか＼る電磁気的な探傷法は利用でき
ない。
表面探傷に有効な方法は目視検査であり、従来より広く
採用されている。しかし当然ながらこの方法は、特に量
産品の検査などにおいては作業者の負担が大きく、見落
しが発生したりする。
採用されている。しかし当然ながらこの方法は、特に量
産品の検査などにおいては作業者の負担が大きく、見落
しが発生したりする。
光学的な探傷法は磁性／非磁性、導電性／絶縁性を問わ
ず適用でき、表面探傷には有効である。
ず適用でき、表面探傷には有効である。
しかし一般に光学的な検出装置はレンズ、ミラーなどを
用い、装置が大型化する、塵埃の影響を強く受ける、な
どの問題がある。
用い、装置が大型化する、塵埃の影響を強く受ける、な
どの問題がある。
本発明は、円筒面を持つ任意の物体の全表面を迅速に探
傷できる、簡潔な構造の光学的探傷装置を提供しようと
するものである。
傷できる、簡潔な構造の光学的探傷装置を提供しようと
するものである。
本発明の光学的探傷装置は、被探傷物体が貫通する回転
子と、該回転子に取付けられ、被探傷物体の表面に沿っ
てかつ所定間隙を有して回転し、該物、体の表面を探傷
する光回転プローブと、該光回転プローブの投光用ファ
イバ束と、該ファイバ束から投射され被探傷物体表面で
反射した光を受ける一対の反射光伝達用光ファイバ束の
各端部を、回転子のフランジ部の複数個の同心円上に配
設してなる回転側部材および、該回転子を支持する筐体
から突出し、該フランジ部に間隙を有して対向するリン
グ状部の前記同心円と同じ径の複数個の同心円上に投光
用光ファイバ束および一対の反射光伝達用光ファイバ束
の端部を取付けた静止側部材とからなる光回転結合器と
を備えることを特徴とするが、次に実施例を参照しなが
ら構成、作用を詳細に説明する。
子と、該回転子に取付けられ、被探傷物体の表面に沿っ
てかつ所定間隙を有して回転し、該物、体の表面を探傷
する光回転プローブと、該光回転プローブの投光用ファ
イバ束と、該ファイバ束から投射され被探傷物体表面で
反射した光を受ける一対の反射光伝達用光ファイバ束の
各端部を、回転子のフランジ部の複数個の同心円上に配
設してなる回転側部材および、該回転子を支持する筐体
から突出し、該フランジ部に間隙を有して対向するリン
グ状部の前記同心円と同じ径の複数個の同心円上に投光
用光ファイバ束および一対の反射光伝達用光ファイバ束
の端部を取付けた静止側部材とからなる光回転結合器と
を備えることを特徴とするが、次に実施例を参照しなが
ら構成、作用を詳細に説明する。
第１図は本発明の実施例装置を示し、１０は光回転プロ
ーブ、２０は光回転結合器である。３０ば円筒表面を持
つ被探傷物体で、探傷装置５０の中央開口部へ挿入され
る。該中央開口部にはフランジ付き短円筒状のガイド４
２、フランジ付き長円筒状のガイド４４が設けられ、こ
れらのガイドの間は空間になっており、この空間部に光
回転プローブ１０が設けられる。４０は探傷装置の筐体
又は枠体で、ガイド４２，４４を支持し、また軸受４６
．４８を介して回転子６０を支持する。５２はモータで
、筺体４０に取付けられ、■ヘルド５４を介して回転子
６０を駆動する。光回転プローブ１０は回転子６０に、
距離調節機構５６を介して取付けられる。距離調節機構
５６は回転子６０の突出部６０ａに設けられたねし孔に
螺合するねじ軸５６ａ、該突出部に植設された一対の支
軸６０ｂ、該支軸に案内されて摺動し光回転プローブが
取付けられる台座−５６ｂを備え、ねじ軸５６ａを廻す
ことにより光回転プローブ１０を昇降させ被探傷物体３
０との距離を調節することができる。
ーブ、２０は光回転結合器である。３０ば円筒表面を持
つ被探傷物体で、探傷装置５０の中央開口部へ挿入され
る。該中央開口部にはフランジ付き短円筒状のガイド４
２、フランジ付き長円筒状のガイド４４が設けられ、こ
れらのガイドの間は空間になっており、この空間部に光
回転プローブ１０が設けられる。４０は探傷装置の筐体
又は枠体で、ガイド４２，４４を支持し、また軸受４６
．４８を介して回転子６０を支持する。５２はモータで
、筺体４０に取付けられ、■ヘルド５４を介して回転子
６０を駆動する。光回転プローブ１０は回転子６０に、
距離調節機構５６を介して取付けられる。距離調節機構
５６は回転子６０の突出部６０ａに設けられたねし孔に
螺合するねじ軸５６ａ、該突出部に植設された一対の支
軸６０ｂ、該支軸に案内されて摺動し光回転プローブが
取付けられる台座−５６ｂを備え、ねじ軸５６ａを廻す
ことにより光回転プローブ１０を昇降させ被探傷物体３
０との距離を調節することができる。
光回転プローブ１０は第４図に示すように中央の投光用
光ファイバ束１２と、その左、右の反射光伝達用光ファ
イバ束１４．１６を備え、横断面は円形または矩形であ
る。これらの光ファイバ束は光ケーブル１０ａ、１０ｂ
となって外部と接続する。その中間に光回転結合器２０
が挿入される。
光ファイバ束１２と、その左、右の反射光伝達用光ファ
イバ束１４．１６を備え、横断面は円形または矩形であ
る。これらの光ファイバ束は光ケーブル１０ａ、１０ｂ
となって外部と接続する。その中間に光回転結合器２０
が挿入される。
光回転結合器２０は、回転子６０のフランジ部６０Ｃに
該３個の光ファイバ束１２．１４．１６の他端を３個の
同心円上に並べて配設した部分と、該フランジ部に小間
隙を置いて対向する筐体４０のリング状部分４０ａに、
該３個の同心円上に配設された光ファイバ束１２，１４
．１６と対向するようにやはり３個の同心円上に配列さ
れる光ファイバ束１２ａ、１４ａ、１６ａの端部からな
る。
該３個の光ファイバ束１２．１４．１６の他端を３個の
同心円上に並べて配設した部分と、該フランジ部に小間
隙を置いて対向する筐体４０のリング状部分４０ａに、
該３個の同心円上に配設された光ファイバ束１２，１４
．１６と対向するようにやはり３個の同心円上に配列さ
れる光ファイバ束１２ａ、１４ａ、１６ａの端部からな
る。
第２図は光回転結合器２０の一部を斜視図で示す。
光回転結合器２０では投光用の光は光ファイバ束１２ａ
から光フアイバ束１シへ伝えられ、被探傷物体表面で反
射した光は光ファイバ束１４．１６から光ファイバ束１
４ａ、１６ａへ伝えられる。
から光フアイバ束１シへ伝えられ、被探傷物体表面で反
射した光は光ファイバ束１４．１６から光ファイバ束１
４ａ、１６ａへ伝えられる。
このとき第３図に示すように光は開口角θで拡がるので
受光側の光ファイバは大きな断面にしておくとよい。光
ファイバの端面にはレンズを設けて集光させるのもよい
。また光回転結合器では回転側１２，１４．１６または
静止側１２ａ、１４ａ。
受光側の光ファイバは大きな断面にしておくとよい。光
ファイバの端面にはレンズを設けて集光させるのもよい
。また光回転結合器では回転側１２，１４．１６または
静止側１２ａ、１４ａ。
１６ａの少なく共一方は光ファイバ束の個々の光ファイ
バを全円周に亘って分散配置する必要がある。
バを全円周に亘って分散配置する必要がある。
第５図に示すように光ケーブル１０ｂの他端は光源及び
信号処理回路へ導かれる。７０は該光源で光ファイバ束
１２ａへ光を入射する。光源７０には白熱ランプ、レー
ザ光源など適宜の光源を利用できる。光ファイバ束１４
ａ、１６’ａからの光はフォトダイオード、フォトトラ
ンジスタなどの受光素子７２．７４へ導かれ、光電変換
される゛。
信号処理回路へ導かれる。７０は該光源で光ファイバ束
１２ａへ光を入射する。光源７０には白熱ランプ、レー
ザ光源など適宜の光源を利用できる。光ファイバ束１４
ａ、１６’ａからの光はフォトダイオード、フォトトラ
ンジスタなどの受光素子７２．７４へ導かれ、光電変換
される゛。
光電変換出力は増幅器７６．７８で増幅されたのち差動
増幅器８０へ導かれ、差をとられる。差電圧はシュミッ
トトリガ８２へ導かれ、一定値以上の差電圧が傷検出出
力となる。
増幅器８０へ導かれ、差をとられる。差電圧はシュミッ
トトリガ８２へ導かれ、一定値以上の差電圧が傷検出出
力となる。
動作を説明すると、被探傷物体３０は矢印で示すように
探傷装置５０へ所定速度で送り込まれ、他端から出て行
く。被探傷物体３０の全周を探傷するには該物体の移動
速度■は、光回転プローブ１０の探傷幅をＷ、回転速度
をＮとしてＶ＝ｗＮである。光回転プローブ１０をｎ個
用い、これらを被探傷物体の移動方向へＷだけずらして
配設すれば、該物体の移動速度はｎＮにしてよい。光回
転プローブ１０の回転は、モータ５２がＶベルト５４を
介して回転子６０を回転することにより行なう。被探傷
物体３０の移送は図示しない送り機構により行なう。
探傷装置５０へ所定速度で送り込まれ、他端から出て行
く。被探傷物体３０の全周を探傷するには該物体の移動
速度■は、光回転プローブ１０の探傷幅をＷ、回転速度
をＮとしてＶ＝ｗＮである。光回転プローブ１０をｎ個
用い、これらを被探傷物体の移動方向へＷだけずらして
配設すれば、該物体の移動速度はｎＮにしてよい。光回
転プローブ１０の回転は、モータ５２がＶベルト５４を
介して回転子６０を回転することにより行なう。被探傷
物体３０の移送は図示しない送り機構により行なう。
探傷原理を第４図で説明すると、光ファイバ束工２より
光を被探傷物体３０の表面に投射すると、光は該表面で
反射し、反射光を光ファイバ束１４゜１６に拾われ、第
５図の受光素子７２．７４で光電変換される。第４図（
ａｌに示すように被探傷物体３０の表面が正常であると
光ファイバ束１４，１６に拾われる反射光は等しく、従
って差動増幅器８０の出力は零である。これに対して第
４図（ｂｌに示すように被探傷物体３００表面に異物、
凹凸などの欠陥りがあると光ファイバ１４．１６に入る
反射光は等しくなくなり、作動増幅器８ｏは出力を生じ
る。この出力がある値以上、従って光ファイバ東１４．
１６に入る反射光の差がある値以上になるとシュミット
トリガは、トリガされて出力を生じ、これは欠陥検出信
号になる。
光を被探傷物体３０の表面に投射すると、光は該表面で
反射し、反射光を光ファイバ束１４゜１６に拾われ、第
５図の受光素子７２．７４で光電変換される。第４図（
ａｌに示すように被探傷物体３０の表面が正常であると
光ファイバ束１４，１６に拾われる反射光は等しく、従
って差動増幅器８０の出力は零である。これに対して第
４図（ｂｌに示すように被探傷物体３００表面に異物、
凹凸などの欠陥りがあると光ファイバ１４．１６に入る
反射光は等しくなくなり、作動増幅器８ｏは出力を生じ
る。この出力がある値以上、従って光ファイバ東１４．
１６に入る反射光の差がある値以上になるとシュミット
トリガは、トリガされて出力を生じ、これは欠陥検出信
号になる。
光回転結合器２０では、光ファイバ束１２，１４．１６
は回転し、光ファイバ束１２ａ、１４ａ。
は回転し、光ファイバ束１２ａ、１４ａ。
１６ａは静止しているが、１２と１２ａ、１４と１４ａ
、１６と１６ａは同し径の同心円（この中心は回転子６
０の回転中心と同じ）上にあるので両者は常に対向し、
光の授受が行なわれる。光回転プローブを複数個設ける
場合はその光ファイバ束の他端もフランジ部材６０ｃに
取付けられ、光ファイバ束１２ａ、１４ａ、１６ａと光
を授受する。探傷では、どの光回転プローブが検出した
傷かは問題ではないから光ケーブル１０ｂにより共通に
信号処理回路へ導かれても支障はない。勿論回転子６０
の回転位相に同期した切換えを行なえば、光回転プロー
ブ毎の出力を得ることも可能である。
、１６と１６ａは同し径の同心円（この中心は回転子６
０の回転中心と同じ）上にあるので両者は常に対向し、
光の授受が行なわれる。光回転プローブを複数個設ける
場合はその光ファイバ束の他端もフランジ部材６０ｃに
取付けられ、光ファイバ束１２ａ、１４ａ、１６ａと光
を授受する。探傷では、どの光回転プローブが検出した
傷かは問題ではないから光ケーブル１０ｂにより共通に
信号処理回路へ導かれても支障はない。勿論回転子６０
の回転位相に同期した切換えを行なえば、光回転プロー
ブ毎の出力を得ることも可能である。
第１図の光回転結合器では光ファイバ束の一方１２．１
４．１６の端部を３個の同心円の一部に配置したが、こ
れは全円周に配置した方が光の伝達損は少ない。即ち一
部であると、投光側の残りの部分は光の伝達を断たれる
ことになり、損失が大きい。第６図は全周に配置した例
を示す。光ファイバ東１２．１４．１６及び１２ａ、１
４ａ。
４．１６の端部を３個の同心円の一部に配置したが、こ
れは全円周に配置した方が光の伝達損は少ない。即ち一
部であると、投光側の残りの部分は光の伝達を断たれる
ことになり、損失が大きい。第６図は全周に配置した例
を示す。光ファイバ東１２．１４．１６及び１２ａ、１
４ａ。
１６ｂの端部は光回転結合器で一対一対応で対向してお
り、光伝達損は可及的に少なく抑えである。
り、光伝達損は可及的に少なく抑えである。
この第６図では光回転プローブ１０はバネ５６ｄとナツ
ト５６ｃを備えており、ナツト５６．Ｃには目盛を付し
てその回転量が読み取れるようにしである。このナンド
５６Ｃを右廻り又は左廻りに廻すとねじ軸５６ａ従って
光回転プローブ１０が進退し、この進退量が上記目盛に
より読取れる。
ト５６ｃを備えており、ナツト５６．Ｃには目盛を付し
てその回転量が読み取れるようにしである。このナンド
５６Ｃを右廻り又は左廻りに廻すとねじ軸５６ａ従って
光回転プローブ１０が進退し、この進退量が上記目盛に
より読取れる。
光回転結合器２０の取付は構造は第７図に示す如くなっ
ている。リング状部分４０ａは筐体４０とは別体に作ら
れ、ねじ４０ｂにより固定°される。
ている。リング状部分４０ａは筐体４０とは別体に作ら
れ、ねじ４０ｂにより固定°される。
このねじ４０ｂは複数個あり、これらをねじ込み又はね
し戻すことによりリング状部分４０ａのセンタリングを
行なうことができる。フランジ部６０Ｃも回転子６０と
は別体に作られ、回転子６０にその突条部６０ｄと固定
ナツト６０ｅで挟持、固定される。
し戻すことによりリング状部分４０ａのセンタリングを
行なうことができる。フランジ部６０Ｃも回転子６０と
は別体に作られ、回転子６０にその突条部６０ｄと固定
ナツト６０ｅで挟持、固定される。
以上説明したことから明らかなように本発明によれば円
筒面を持つ物体の光学的前面探傷をコンパクトな装置で
実施でき、光学式であるから該物体が磁性か非磁性か、
導電性か絶縁性かを問わず、また工場の電気雑音の多い
所でも該雑音の影響を受けないなどの利点が得られる。
筒面を持つ物体の光学的前面探傷をコンパクトな装置で
実施でき、光学式であるから該物体が磁性か非磁性か、
導電性か絶縁性かを問わず、また工場の電気雑音の多い
所でも該雑音の影響を受けないなどの利点が得られる。
第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は光回転
結合器の一部の斜視図、第３図は光ファイバの径につい
ての説明図、第４図は探傷原理の説明図、第５図は信号
処理回路のブロック図、第６図は本発明の他の実施例を
示す断面図、第７図は第６図の一部の詳細を示す斜視図
である。 図面で、３０は被探傷物体、６０は回転子、１０は光回
転プローブ、１２．１２ａは投光用光ファイバ束、１４
．１４ａ、１６，１６ａは反射光伝達用光ファイバ束、
６０Ｃはフランジ部、４０は筐体、４０ａはリング状部
、２０は光回転結合器である。 出 願 人 原電子測器株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 第２図 第４図 第５図
結合器の一部の斜視図、第３図は光ファイバの径につい
ての説明図、第４図は探傷原理の説明図、第５図は信号
処理回路のブロック図、第６図は本発明の他の実施例を
示す断面図、第７図は第６図の一部の詳細を示す斜視図
である。 図面で、３０は被探傷物体、６０は回転子、１０は光回
転プローブ、１２．１２ａは投光用光ファイバ束、１４
．１４ａ、１６，１６ａは反射光伝達用光ファイバ束、
６０Ｃはフランジ部、４０は筐体、４０ａはリング状部
、２０は光回転結合器である。 出 願 人 原電子測器株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 第２図 第４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被探傷物体が貫通する回転子と、 該回転子に取付けられ、被探傷物体の表面に沿ってかつ
所定間隙を有して回転し、該物体の表面を探傷する光回
転プローブと、 該光回転プローブの投光用ファイバ束と、該ファイバ束
から投射され被探傷物体表面で反射した光を受ける一対
の反射光伝達用光ファイバ束の各端部を、回転子のフラ
ンジ部の複数個の同心円上に配設してなる回転側部材お
よび、該回転子を支持する筐体から突出し、該フランジ
部に間隙を有して対向するリング状部の前記同心円と同
じ径の複数個の同心円上に投光用光ファイバ束および一
対の反射光伝達用光ファイバ束の端部を取付けた静止側
部材とからなる光回転結合器とを備えることを特徴とす
る光学的探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15471584A JPS6131945A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 光学的探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15471584A JPS6131945A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 光学的探傷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6131945A true JPS6131945A (ja) | 1986-02-14 |
| JPH0469332B2 JPH0469332B2 (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=15590376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15471584A Granted JPS6131945A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 光学的探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6131945A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5488262A (en) * | 1991-12-13 | 1996-01-30 | Nippondenso Co., Ltd. | Spark electrode having low thermal stress |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5046184A (ja) * | 1973-08-28 | 1975-04-24 | ||
| JPS5341550A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-15 | Murata Machinery Ltd | False twisting apparatus |
| JPS5472679U (ja) * | 1977-11-01 | 1979-05-23 |
-
1984
- 1984-07-25 JP JP15471584A patent/JPS6131945A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5046184A (ja) * | 1973-08-28 | 1975-04-24 | ||
| JPS5341550A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-15 | Murata Machinery Ltd | False twisting apparatus |
| JPS5472679U (ja) * | 1977-11-01 | 1979-05-23 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5488262A (en) * | 1991-12-13 | 1996-01-30 | Nippondenso Co., Ltd. | Spark electrode having low thermal stress |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0469332B2 (ja) | 1992-11-05 |
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