(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に向けて流体を噴出させて前記被検体を加振させる流体噴出手段と、噴出された前記流体の衝突によって振動する前記被検体の振動を検出する振動検出手段と、前記被検体を固定支持する固定支持手段とを備え、検出した振動によって被検体の良否を検査する検査装置であって、
前記被検体を、薄板材状部材に形状加工を施して表面が凹凸状に形成された凹凸状部材で構成するとともに、表面の一部における凹凸状を押し潰した押潰し部を形成し、
前記固定支持手段が、前記押潰し部において前記凹凸状部材を支持固定するとともに、
前記振動検出手段が、前記押潰し部における振動を検出することを特徴とする
検査装置。
【請求項２】
良品である前記凹凸状部材の振動特性を良品振動特性として記憶する記憶手段と、
前記振動検出手段が検出した振動から被検体の振動特性である被検体振動特性を算出する振動特性算出手段と、
前記良品振動特性と、前記被検体振動特性とを比較して被検体の良否を判定する判定手段とを備えた
請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記凹凸状部材を、立体形状で形成された立体形状部材で構成し、
前記流体噴出手段が、前記立体形状部材において前記押潰し部から離れた被加振箇所に前記流体を噴出させる
請求項１または請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記流体を、気体で構成するとともに、
前記振動検出手段を、前記押潰し部に対してレーザ光を照射し、前記押潰し部で反射した前記レーザ光を受光し、その位相差によって前記被検体の振動を検出する構成とした
請求項１乃至３のうちいずれかに記載の検査装置。
【請求項５】
被検体に向けて気体を噴出させて前記被検体を加振させる気体噴出手段と、噴出された前記気体の衝突によって振動する前記被検体に対してレーザ光を照射し、前記被検体の表面で反射した前記レーザ光を受光し、その位相差によって振動を検出するレーザ式振動検出手段と、前記被検体を固定支持する固定支持手段とを備えた検査装置を用いて、検出した振動によって被検体の良否を検査する検査方法であって、
薄板材状部材に形状加工を施して表面が凹凸状に形成された凹凸状部材に立体加工を施して、立体形状に形成した立体形状部材で構成する前記被検体の表面の一部における凹凸状を押し潰して押潰し部を形成し、
該押潰し部において前記固定支持手段で前記被検体を支持固定し、
前記気体噴出手段から、前記立体形状部材において前記押潰し部から離れた被加振箇所に前記気体を噴出させ、
前記振動検出手段によって前記押潰し部における振動を検出し、
前記振動検出手段が検出した振動から被検体の振動特性である被検体振動特性を算出し、
あらかじめ記憶手段に記憶された良品である前記立体形状部材の振動特性である良品振動特性と、前記被検体振動特性とを比較して被検体の良否を判定する
検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば自動車エンジンの排気マニホールドを覆うヒートインシュレータ等の金属製部材のような部材の良否を検査する検査装置に関し、より詳しくは、表面を凹凸状に形成した凹凸部材であっても正確に良否を検査することのできるような検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、例えば、金属製製品等の製品における完成検査等において、製品をハンマー等で叩いた際の打音を採取して、その打音の振動スペクトルによって製品の良否を判定していた。
【０００３】
しかし、完成検査のためにハンマー等で製品を叩くことにより、製品表面に傷が入ったり、そもそも強度の低い製品の場合においては変形し、良品であっても完成検査のために、不良品となるという問題があった。例えば、強度の低い紙製の部材においては、金属製部材に比べて容易に変形するため、上記問題は顕著に現れる。
【０００４】
そのため、ハンマー等を用いた打音検査のできない製品に対しては、検査担当者の目視による検査を実施している。しかし、このような目視検査の場合、検査に対する熟練の技術が必要であり、正確な検査を効率よく実施することは困難であった。そこで、以下に示すような検査装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１で提案された検査装置は、被検体に空気を衝突させて、空気が衝突した被検体の振動を、マグネットを用いたセンサで検出し、その振動を良品の振動特性と比較して被検体の良否判定する装置である。この検査装置により、ハンマー等による打音検査のできない被検体であっても正確に検査することができるとされている。
【０００６】
しかし、マグネットを用いたセンサで振動検出しているため、振動の検出能力は低く、十分に正確な振動を検出できるものではなかった。  
このような問題に対して、レーザ光を被検体に照射するとともに、被検体で反射した反射レーザ光を受光し、その位相差によって振動を検出するレーザドップラー式振動センサで被検体の振動を検出し、被検体の良否判定を行う検査装置が提案されている（特許文献２参照）。この検査装置によれば、高精度で被検体の振動を検出できるため、正確な良否判定ができるとされている。
【０００７】
しかし、検査対象である部材において、例えば、自動車部品等に用いられる金属製製品の場合、省エネに影響しやすい軽量が強く望まれており、金属製製品を構成する金属製材料の薄肉化が進んでいる。さらには、形状の複雑化に伴う形状加工性の向上や、静寂性に影響する吸音効果、電磁シールド性などの付加的効果も求められている。
【０００８】
そのような要望に対して、金属製薄板に折り曲げ加工を施し、例えば、コルゲート形状のような凹凸加工面１１０ａを形成したアルミニウム製金属板１１０が多用されている（図９参照）。このような凹凸加工面１１０ａが形成されたアルミニウム製金属板１１０は、凹凸状を構成する襞部分が折り曲げ加工によって形成されるため、軽量でありながら、形状加工性が高く、さらには、凹凸による乱反射効果に基づく吸音効果や電磁シールド性を備えている。
【０００９】
このような凹凸状の凹凸加工面１１０ａが形成されたアルミニウム製金属板１１０であっても、十分な強度を必要としており、クラック１５０等の不具合が生じた製品を用いることはできず、製品検査で良否を正確に判定する必要があった。
【００１０】
上述したように、凹凸加工面１１０ａが形成されたアルミニウム製金属板１１０は、金属製薄板を用いているため、局部的な強度は低く、ハンマーによる打音検査を行うと変形するため、他の検査方法で検査する必要がある。
【００１１】
しかし、例えば、検査担当者の目視による検査では、凹凸加工面１１０ａが形成されているため、クラック１５０を目視で発見することは困難であった。特に、折り曲げによる襞部分にクラック１５０等が生じている場合、単に目視するだけでは発見できず、凹凸加工面１１０ａが形成されたアルミニウム製金属板１１０の製品検査として目視検査は適していない。
【００１２】
これに対し、高精度で振動を検知できる特許文献２で提案された検査装置を用いた場合においても、照射されたレーザ光は、図５（ａ）に示すように、表面の凹凸状の凹凸加工面１１０ａにより乱反射するため、正確に振動を検知できないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００７−１４７５１３号公報
【特許文献１】特開２００８−１２２１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで、この発明は、薄板材状部材に形状加工を施して表面が凹凸状に形成された凹凸状部材であっても、正確に良否を判定することのできる検査装置及び検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明は、被検体に向けて流体を噴出させて前記被検体を加振させる流体噴出手段と、噴出された前記流体の衝突によって振動する前記被検体の振動を検出する振動検出手段と、前記被検体を固定支持する固定支持手段とを備え、検出した振動によって被検体の良否を検査する検査装置であって、前記被検体を、薄板材状部材に形状加工を施して表面が凹凸状に形成された凹凸状部材で構成するとともに、表面の一部における凹凸状を押し潰した押潰し部を形成し、前記固定支持手段が、前記押潰し部において前記凹凸状部材を支持固定するとともに、前記振動検出手段が、前記押潰し部における振動を検出することを特徴とする。
【００１６】
上記流体は、空気等の気体、液体あるいはゲル状体とすることができる。  
上記薄板材状部材は、アルミニウム製薄板材状部材やＦｅ−Ａｌ製薄板材状部材等の金属製薄板材状部材、紙製薄板材状部材、あるいは樹脂製薄板状部材とすることができる。
【００１７】
上記薄板材状部材に施す形状加工によって形成された凹凸は、折り曲げ加工によるコルゲートや型押し加工等によって形成されたエンボス等とすることができる。  
上記押潰し部は、上記コルゲートやエンボス等の凹凸を押し潰して略平坦状にした部分とすることができる。
【００１８】
この発明により、表面が凹凸状に形成された凹凸状部材であっても、流体によって加振し、その加振による振動を正確に検出して被検体の良否を正確に検査することができる。
【００１９】
詳しくは、薄板材状部材に形状加工を施して表面が凹凸状に形成された凹凸状部材における押潰し部において固定支持手段が被検体を支持するため、確実な支持固定を実現することができる。例えば、表面の凹凸によって固定支持手段による固定支持が不安定な場合、流体噴出手段から噴出された流体の衝突を噴出させて被検体を加振させると、流体が衝突しても十分に加振することができない。しかし、押潰し部において固定支持手段が被検体を支持するため、被検体は堅固に固定でき、流体の衝突によって確実に加振することができる。したがって、その加振による振動を正確に検出して被検体の良否を正確に検査することができる。
【００２０】
また、振動検出手段が押潰し部における振動を検出するため、より正確に加振された凹凸状部材である被検体の振動を検出することができる。詳しくは、凹凸状部材の表面に形成された凹部と凸部とが存在する場合、例えば、振動検出手段からの距離が変わったり、凹部と凸部との境界部分で検出したりして、正確な振動検出ができないおそれがある。しかし、表面の凹凸を押し潰した押潰し部における振動を検出するため、表面の凹部と凸部との差が少なくなり正確に振動を検出することができる。
【００２１】
したがって、この発明により、表面が凹凸状に形成された凹凸状部材であっても、流体噴出手段から噴出した流体によって被検体を確実に加振し、その加振による振動を押潰し部で正確に検出して、被検体の良否を正確に検査することができる。
【００２２】
この発明の態様として、良品である前記凹凸状部材の振動特性を良品振動特性として記憶する記憶手段と、前記振動検出手段が検出した振動から被検体の振動特性である被検体振動特性を算出する振動特性算出手段と、前記良品振動特性と、前記被検体振動特性とを比較して被検体の良否を判定する判定手段とを備えることができる。
【００２３】
この発明により、振動検出手段が検出した振動に基づいて、より正確に被検体の良否を判定することができる。  
詳しくは、振動検出手段が検出した振動から被検体の振動特性である被検体振動特性を振動特性算出手段によって算出し、被検体の良否を判定するため、単に、取得した振動データから判定する場合と比べて、判定処理を低い負荷で行うとともに、より正確に良否判定することができる。
【００２４】
また、記憶手段に、良品である凹凸状部材の振動特性を良品振動特性として記憶するとともに、良品振動特性と被検体振動特性とを比較して被検体の良否を判定するため、単に、検出した振動にのみ基づいて良否判定するよりも、より正確に良否判定することができる。
【００２５】
また、この発明の態様として、前記凹凸状部材を、立体形状で形成された立体形状部材で構成し、前記流体噴出手段が、前記立体形状部材において前記押潰し部から離れた被加振箇所に前記流体を噴出させることができる。
【００２６】
この発明により、立体形状部材全体の良否を正確に判定することができる。詳しくは、振動検出手段が振動を検出する箇所と、前記流体噴出手段が流体を噴出させる被加振箇所とが近く、クラック等が生じた不良箇所が、振動を検出する箇所及び被加振箇所から離れた位置である場合、被加振箇所から振動を検出する箇所に伝達される振動には不良箇所による振動の影響が少なくなり、正確な良否判定ができない。しかし、立体形状部材において、振動検出手段によって振動を検出する押潰し部から離れた被加振箇所に流体噴出手段が流体を噴出させるため、不良が生じている場合における不良箇所による振動への影響を検出し、より正確な良否判定を行うことができる。
【００２７】
また、この発明の態様として、前記流体を、気体で構成するとともに、前記振動検出手段を、前記押潰し部に対してレーザ光を照射し、前記押潰し部で反射した前記レーザ光を受光し、その位相差によって前記被検体の振動を検出する構成とすることができる。
【００２８】
この発明により、周辺環境に影響されずに、正確な良否判定を行うことができる。詳しくは、流体を液体やゲル状体で構成した場合、被検体に向けて噴出された流体は、被検体表面に残るため、その後の振動に影響を与えるおそれがある。また、流体を液体やゲル状体で構成した場合、検査終了後に、被検体表面に残留する液体やゲル状体の流体を取り除く手間が必要となる。しかし、流体を気体で構成するため、噴出されて被検体を加振した流体が被検体表面に残らず、流体によって加振された振動を正確に検出することができる。また、液体やゲル状体のように表面に残留する流体を取り除く手間もかからない。
【００２９】
また、振動検出手段を、押潰し部に対してレーザ光を照射し、押潰し部で反射したレーザ光を受光し、その位相差によって被検体の振動を検出する構成としたため、周辺環境によらず、正確な振動を検出することができる。詳しくは、被検体の振動を、例えば、音として集音して検出する場合、検査装置周辺の騒音等のノイズも合わせて検出するため、正確な振動検出が難しい。これに対して、振動検出手段を、被検体にレーザ光を照射するとともに、反射レーザ光を受光し、その位相差によって被検体の振動を検出する構成としたため、検査装置周辺の騒音等のノイズによる振動を含まず、流体によって加振させた振動のみを検出することができる。
【００３０】
また、他の凹凸状表面にレーザ光を照射した場合、レーザ光は表面の凹凸によって様々な反射方向に反射して乱反射するが、振動検出手段が、押潰し部に向けてレーザ光を照射することによって、反射レーザ光を受光しやすくなる。したがって、レーザ光によって、より正確に被検体の振動を検出することができる。
【００３１】
また、この発明は、被検体に向けて気体を噴出させて前記被検体を加振させる気体噴出手段と、噴出された前記気体の衝突によって振動する前記被検体に対してレーザ光を照射し、前記被検体の表面で反射した前記レーザ光を受光し、その位相差によって振動を検出するレーザ式振動検出手段と、前記被検体を固定支持する固定支持手段とを備えた検査装置を用いて、検出した振動によって被検体の良否を検査する検査方法であって、薄板材状部材に形状加工を施して表面が凹凸状に形成された凹凸状部材に立体加工を施して、立体形状に形成した立体形状部材で構成する前記被検体の表面の一部における凹凸状を押し潰して押潰し部を形成し、該押潰し部において前記固定支持手段で前記被検体を支持固定し、前記気体噴出手段から、前記立体形状部材において前記押潰し部から離れた被加振箇所に前記気体を噴出させ、前記振動検出手段によって前記押潰し部における振動を検出し、前記振動検出手段が検出した振動から被検体の振動特性である被検体振動特性を算出し、あらかじめ記憶手段に記憶された良品である前記立体形状部材の振動特性である良品振動特性と、前記被検体振動特性とを比較して被検体の良否を判定することを特徴とする。
【００３２】
この発明により、表面が凹凸状に形成された立体形状部材であっても、気体によって加振し、その加振による振動を正確に検出して被検体の良否を正確に検査することができる。
【００３３】
詳しくは、薄板材状部材に形状加工を施して表面が凹凸状に形成された立体形状部材における押潰し部において固定支持手段が被検体を支持するため、確実な支持固定を実現することができる。したがって、被検体は堅固に固定支持手段に固定され、気体の衝突によって確実に加振することができる。よって、その加振による振動を正確に検出して被検体の良否を正確に検査することができる。
【００３４】
また、振動検出手段が検出した振動から被検体の振動特性である被検体振動特性を振動特性算出手段によって算出し、被検体の良否を判定するため、単に、取得した振動から判定する場合と比べて、判定処理を低い負荷で行うとともに、より正確に良否判定することができる。
【００３５】
また、記憶手段に、良品である凹凸状部材の振動特性を良品振動特性として記憶するとともに、良品振動特性と被検体振動特性とを比較して被検体の良否を判定するため、単に、検出した振動にのみ基づいて良否判定するよりも、より正確に良否判定することができる。
【００３６】
また、振動検出手段が振動を検出する箇所と、前記流体噴出手段が流体を噴出させる被加振箇所とが近く、クラック等が生じた不良箇所が、振動を検出する箇所及び被加振箇所から離れた位置である場合、被加振箇所から振動を検出する箇所に伝達される振動には不良箇所による振動の影響が少なくなり、正確な良否判定ができない。しかし、立体形状部材において、振動検出手段によって振動を検出する押潰し部から離れた被加振箇所に流体噴出手段が流体を噴出させるため、不良が生じている場合における不良箇所による振動への影響を検出し、より正確な良否判定を行うことができる。
【００３７】
また、流体を液体やゲル状体で構成した場合、被検体に向けて噴出された流体は、被検体表面に残るため、その後の振動に影響を与えるおそれがある。また、流体を液体やゲル状体で構成した場合、検査終了後に、被検体表面に残留する液体やゲル状体の流体を取り除く手間が必要となる。しかし、流体を気体で構成するため、噴出されて被検体を加振した流体が被検体表面に残らず、流体によって加振された振動を正確に検出することができる。また、液体やゲル状体のように表面に残留する流体を取り除く手間もかからない。
【００３８】
また、振動検出手段を、押潰し部に対してレーザ光を照射し、押潰し部で反射したレーザ光を受光し、その位相差によって被検体の振動を検出する構成としたため、周辺環境によらず、正確な振動を検出することができる。詳しくは、被検体の振動を、例えば音として集音して検出する場合、検査装置周辺の騒音等のノイズも合わせて検出するため、正確な振動検出が難しい。これに対して、振動検出手段を、被検体にレーザ光を照射するとともに、反射レーザ光を受光し、その位相差によって被検体の振動を検出する構成としたため、検査装置周辺の騒音等のノイズによる振動を含まず、流体によって加振させた振動のみを検出することができる。
【００３９】
また、他の凹凸状表面にレーザ光を照射した場合、レーザ光は表面の凹凸によって様々な反射方向に反射して乱反射するが、振動検出手段が、押潰し部に向けてレーザ光を照射することによって、反射レーザ光を受光しやすくなる。したがって、レーザ光によって、より正確に被検体の振動を検出することができる。
【発明の効果】
【００４０】
この発明により、薄板材状部材に形状加工を施して表面が凹凸状に形成された凹凸状部材であっても、正確に良否を判定することのできる検査装置及び検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】検査ワークの斜視図。
【図２】検査ワークのコルゲート形状及びプレス部の説明図。
【図３】検査装置のブロック図。
【図４】検査装置による検査状況の概略説明図。
【図５】照射レーザについての説明図。
【図６】良否検査のフローチャート。
【図７】検査結果についての説明図。
【図８】良否判定についての説明図。
【図９】凹凸加工面が形成されたアルミニウム製金属板の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。  
図１は検査ワーク１００の説明図を示し、図２は検査ワーク１００の折り曲げ加工についての説明図を示している。
【００４３】
詳しくは、図１（ａ）は検査ワーク１００の斜視図を示し、図１（ｂ）は検査ワーク１００を構成するアルミニウム製金属板１１０の斜視図を示している。  
また、図２（ａ）は図１（ｂ）におけるＡ−Ａ切断部端面図を示し、図２（ｂ）におけるＢ−Ｂ切断部端面図を示し、図２（ｃ）はＣ−Ｃ切断部端面図を示している。図２（ｄ）は図１（ａ）におけるＤ−Ｄ切断部端面図を示し、図２（ｅ）は図１（ａ）におけるＥ−Ｅ切断部端面図を示している。
【００４４】
検査ワーク１００は、薄板状のアルミニウム製金属板１１０に折り曲げ加工を施すとともに、立体加工して、中空の略四角錐台状に形成している。詳しくは、検査ワーク１００は、折り曲げ加工により凹凸状に加工された凹凸加工面１１０ａを全面に有している。
【００４５】
さらには、四角錐台状に形成された検査ワーク１００の上面１００ａの中央には、凹凸加工面１１０ａの凹凸状を押し潰したプレス部１０１を形成している。また、検査ワーク１００において、プレス部１０１から離れた位置である、側面１００ｂの下部の一部を、後述する加振エアーＫａを衝突させて加振させる加振ポイントＢａとしている。
【００４６】
この凹凸加工面１１０ａは、図２に示したように、縦横両方向に襞状の折り目を有する形状である。このような形状の凹凸加工面１１０ａを有する検査ワーク１００は、変形性および形状保持性が優れ、吸音・消音性も良好であるという利点を有する。
【００４７】
具体的には、アルミニウム製金属板１１０の凹凸加工面１１０ａは、図２（ａ）の断面図に示したように、横方向から見て山形に隆起する隆起部１１２を一定間隔おきに有する波状であり、前記隆起部１１２において、幅狭の第１凸部１１３と、それよりも幅狭の第１凹部１１４を横方向に繰り返し有する（図２（ｂ）参照）。一方、前記隆起部１１２間の低い部位において、幅広の第２凸部１１５と、それより幅狭の第２凹部１１６を横方向に繰り返す（図２（ｃ）参照）形状である。
【００４８】
前記第１凸部１１３は、頂面１１３ａが下へ若干湾曲し両側１１３ｂが逆ハの字になる形状で、第１凹部１１４は、平坦な底部１１４ａを有する。これとは逆に、前記第２凸部１１５は、頂面１１５ａが平坦で、第２凹部１１６は、底面１１６ａが上へ若干湾曲し両側１１６ｂがハの字になる形状である。これら隆起部１１２、第１凸部１１３、第１凹部１１４、第２凸部１１５及び第２凹部１１６が波状加工部１１０ａを構成する。
【００４９】
凹凸加工面１１０ａがこのような構造をなすので検査ワーク１００は加工性がよく、特にＬＤＲ（Ｌｉｍｉｔｉｎｇ  Ｄｒａｗｉｎｇ  Ｒａｔｉｏ）あるいは限界絞り比が高く、絞り性が良好であって、複雑で微細な加工でも可能となる。
【００５０】
そして、上述したように、検査ワーク１００における上面１００ａの中央に形成されたプレス部１０１は、凹凸加工面１１０ａの凹凸を押し潰して形成している。
【００５１】
詳述すると、プレス部１０１における凹凸加工面１１０ａは、第１凸部１１３が押し潰され、頂面１１３ａが平坦になるとともに、逆ハの字状であった両側１１３ｂが頂面１１３ａ下面と第１凹部１１４の上面とに密着して、略平坦状な第１凸部１１３’となる。さらには、底面１１６ａが平坦になるとともに、ハの字状であった両側１１６ｂが第２凸部１１５の下面と底面１１６ａの上面とに密着して、略平坦状な第２凹部１１６’となる。
【００５２】
これにより、検査ワーク１００における上面１００ａのプレス部１０１では、検査ワーク１００の外側表面及び内側表面ともに、略平坦な面部分を構成することができる。
【００５３】
なお、上述の説明では、検査ワーク１００を凹凸加工面１１０ａが形成されたアルミニウム製金属板１１０で構成したが、凹凸加工面１１０ａが形成された紙製板や樹脂版で構成してもよい。
【００５４】
次に、検査ワーク１００の良否を検査する検査装置１について説明する。  
検査装置１は、制御ユニット１０と、レーザユニット２０と、加振ユニット３０と、固定ユニット４０とで構成している。
【００５５】
制御ユニット１０は、制御装置１１、表示装置１２、記憶装置１３、ＡＤ変換装置１４、及びマウスやキーボード等の入力装置である操作装置、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の各種記憶媒体を読取る記憶媒体読取装置、または記憶媒体読書き装置、及びネットワーク接続可能なＬＡＮボード等の通信装置で構成する送受信装置等を備えている。
【００５６】
制御装置１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭで構成し、記憶装置１３に格納したプログラムに従って各種制御処理を実行する装置である。  
表示装置１２は、液晶モニタ又はＣＲＴディスプレイ等で構成して各種情報を表示する装置である。
【００５７】
記憶装置１３は、ハードディスク等の記憶装置で構成して、良品平均振動特性データや不良品平均振動特性データを含む各種データ、及び判定プログラム、振動特性算出プログラム、あるいは各種装置を制御する制御プログラムを含む各種プログラムを格納する装置である。  
ＡＤ変換装置１４は、制御装置１１から出力された出力信号をアナログ変換する装置である。
【００５８】
レーザユニット２０は、レーザコントローラ２１と、レーザヘッドセンサ２２とで構成している。  
レーザコントローラ２１は、制御ユニット１０のＡＤ変換装置１４に接続され、ＡＤ変換装置１４からのアナログ化された出力信号に基づいて、レーザヘッドセンサ２２に対してレーザ照射のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるとともに、反射レーザ光の受光を制御するコントローラである。
【００５９】
レーザヘッドセンサ２２は、レーザコントローラ２１の制御に基づいて、レーザヘッド２２ａより検査ワーク１００のプレス部１０１に向かってレーザ光Ｌｇを照射するとともに、プレス部１０１で反射した反射レーザ光Ｌｃを受光することができる構成である。
【００６０】
加振ユニット３０は、上流側から順に、蓄圧タンク３１と、電磁弁３２と、噴射ノズル３３ａに連結された減圧弁３３とで構成し、この順で、噴射ノズル３３ａから噴出されるエアーが蓄圧タンク３１から減圧弁３３まで導通可能に連結されている。
【００６１】
蓄圧タンク３１は、加振ユニット３０で検査ワーク１００に対して加振エアーＫａとして噴出させるエアーを、外部から取り込んで加圧して貯蓄するタンクである。
【００６２】
電磁弁３２は、制御ユニット１０のＡＤ変換装置１４に接続され、ＡＤ変換装置１４からのアナログ化された出力信号に基づいて、蓄圧タンク３１に貯蓄されたエアーの噴出のＯＮ／ＯＦＦを切り替える切換え弁である。  
減圧弁３３は、電磁弁３２より下流側に配置され、電磁弁３２を通過したエアーを、検査ワーク１００の強度や性状に応じて、適宜の圧力に減圧調整する調整弁である。
【００６３】
固定ユニット４０は、下流側から順に、負圧タンク４１と、電磁弁４２と、固定台４３とで構成し、この順で、負圧エアーが導通可能に連結されている。  
負圧タンク４１は、固定台４３で検査ワーク１００を固定するための負圧エアーを生成するためのタンクである。
【００６４】
電磁弁４２は、制御ユニット１０のＡＤ変換装置１４に接続され、ＡＤ変換装置１４からのアナログ化された出力信号に基づいて、負圧タンク４１に貯蓄された負圧エアーのＯＮ／ＯＦＦを切り替える切換え弁である。  
固定台４３は、検査ワーク１００を固定するための固定台であり、上部より検査ワーク１００を固定するための負圧エアーが作用する構成である。
【００６５】
このように構成した検査装置１は、図４に示すように、固定台４３の上面に検査ワーク１００のプレス部１０１を載置し、固定ユニット４０による負圧エアーを作用させて、固定台４３に支持固定することができる。
【００６６】
また、加振ユニット３０の噴射ノズル３３ａにより、検査ワーク１００のプレス部１０１から離れた位置である側面１００ｂの下部の加振ポイントＢａに対して加振エアーＫａを噴出することができる。また、レーザユニット２０のレーザヘッド２２ａより、検査ワーク１００の上面１００ａに形成したプレス部１０１に対して、レーザ光Ｌｇを照射し、プレス部１０１で反射した反射レーザ光Ｌｃを受光して、その位相差に基づいてプレス部１０１の振動を検出することができる。
【００６７】
このとき、レーザヘッド２２ａ（図４）は検査ワーク１００の上面１００ａに形成したプレス部１０１に対してレーザ光Ｌｇを照射しているため、高確率で反射レーザ光Ｌｃを受光することができる。
【００６８】
詳しくは、図５（ａ）に示すように、プレス部１０１でない凹凸加工面１１０ａに対してレーザ光Ｌｇを照射すると、例えば、頂面１１３ａの中央に照射されたレーザ光Ｌｇ１は、そのまま反射されるため反射レーザ光Ｌｃ１を受光することができる。また、第１凹部１１４の底部１１４ａに照射されたレーザ光Ｌｇ２もそのまま反射されるため反射レーザ光Ｌｃ２を受光することができる。
【００６９】
しかし、頂面１１３ａの中央でない部分に照射されたレーザ光Ｌｇ３は、傾斜する頂面１１３ａで反射するため、レーザヘッド２２ａ（図４）で反射レーザ光Ｌｃを受光することができない。また、頂面１１３ａと両側１１３ｂとの折り曲げＲ部１１３ｒに照射されたレーザ光Ｌｇ４も、Ｒ状である角部で反射するため、レーザヘッド２２ａで反射レーザ光Ｌｃを受光することができない。なお、底部１１４ａにおいても、レーザヘッド２２ａによって直上からレーザ光Ｌｇが照射されるため、逆ハの字状の折り曲げＲ部１１３ｒによって隠れる第１凸部１１３の際の部分にレーザ光Ｌｇが照射されることはない。したがって、凹凸加工面１１０ａが形成された検査ワーク１００の上面１００ａでは、底部１１４ａの中間部分と、頂面１１３ａの中央部分でしか、反射レーザ光Ｌｃを受光することはできない。
【００７０】
このように、レーザヘッド２２ａからレーザ光Ｌｇを照射し、反射した反射レーザ光Ｌｃを受光することのできる確率は低く、検査装置として、利便性が低いと考えられる。
【００７１】
これに対して、図５（ｂ）に示すように、凹凸加工面１１０ａにおける凹凸が押し潰されたプレス部１０１では、頂面１１３ａ’も平坦であるため、頂面１１３ａ’と両側１１３ｂ’との角部である折り曲げＲ部１１３ｒ’以外の部分で、レーザヘッド２２ａから照射したレーザ光Ｌｇが反射した反射レーザ光Ｌｃを受光することができる（図５（ｂ）における反射レーザ受光可能範囲参照）。したがって、反射レーザ光Ｌｃの受光確率が非常に高くなる。
【００７２】
続いて、検査装置１を用いた検査ワーク１００の良否検査について、図６乃至８とともに説明する。なお、図６は検査装置１における良否検査のフローチャートを示し、図７は検出した振動についての説明図を示し、図８は良否判定の方法について説明するためのグラフを示している。さらに、詳述すると、図７（ａ）はレーザユニット２０によって取得したプレス部１０１での振動波形のグラフを示し、図７（ｂ）は良品（ＯＫ）と不良品（ＮＧ）との振動波形から算出した振動スペクトル波形を示している。
【００７３】
まず、良否検査を実施するにあたり、検査ワーク１００を固定台４３にセットする（ステップｓ１）。このとき、上述したように、検査ワーク１００のプレス部１０１が固定台４３上部となるように載置し、ＡＤ変換装置１４を介した制御装置１１からの信号により、固定ユニット４０を作動させて、負圧エアーを作用させて検査ワーク１００を固定台４３に固定する。
【００７４】
そして、レーザヘッド２２ａ及び噴射ノズル３３ａの位置及び方向を、セットした検査ワーク１００にあわせて微調整した後、電磁弁３２を制御して、噴射ノズル３３ａから加振エアーを加振ポイントＢａに向けて噴射させる（ステップｓ２）。なお、噴射ノズル３３ａからの加振エアーの噴出は、所定時間経過後、制御装置１１の制御によって停止させる。
【００７５】
電磁弁３２ａから噴出された加振エアーの衝突によって振動する検査ワーク１００の振動を、レーザユニット２０によって検出する（ステップｓ３）。なお、レーザユニット２０は、図７（ａ）に示すように、制御装置１１の制御によって、加振ユニット３０による加振エアーの噴出開始前から振動を検出し、加振エアーの噴出終了後所定時間経過するまで振動を、時間情報とともに検出する。
【００７６】
レーザユニット２０によって振動を検出した制御装置１１は、振動特性算出プログラムにより、ステップｓ３で検出した振動データに対してスペクトル解析を行い、振動スペクトルを取得した振動データの取得振動特性データとして算出する（ステップｓ４）。
【００７７】
そして、制御装置１１は、図７（ｂ）に示すような、良品平均振動特性データ及び不良品平均振動特性データを記憶装置１３から読み出し、ステップｓ４で算出した取得振動特性データを、判定プログラムにより、良品平均振動特性データ及び不良品平均振動特性データと比較して良否判定を行う（ステップｓ５）。
【００７８】
詳しくは、取得振動特性データに基づく取得平均振動特性波形Ｓ１、良品平均振動特性データに基づく良品平均振動特性波形Ｓｇ及び不良品平均振動特性データに基づく不良品平均振動特性波形Ｓｂについてのある周波数範囲のグラフである図８に示すように、ステップｓ５で実施する判定プログラムによる判定は、所定間隔毎に設定された判定周波数ポイントＰｎについて、取得平均振動特性波形Ｓ１が良品平均振動特性波形Ｓｇと不良品平均振動特性波形Ｓｂとの間の範囲に入るかどうかを判定する。
【００７９】
例えば、図８に示すように、判定周波数ポイントＰｎでは取得平均振動特性波形Ｓ１は良品平均振動特性波形Ｓｇと不良品平均振動特性波形Ｓｂとの間の範囲に入るため「ＯＫ」と判定する。次の判定周波数ポイントＰｎ＋１では、取得平均振動特性波形Ｓ１は良品平均振動特性波形Ｓｇを超えるため「ＮＧ」と判定する。さらに、判定周波数ポイントＰｎ＋２，Ｐｎ＋３では「ＯＫ」と判定され、判定周波数ポイントＰｎ＋４では、取得平均振動特性波形Ｓ１が不良品平均振動特性波形Ｓｂを下回るため「ＮＧ」と判定する。
【００８０】
このように、所定間隔毎に設定された判定周波数ポイントＰｎの全箇所において、上記判定を繰り返し、判定周波数ポイントＰｎの設定箇所数に対する、判定結果「ＯＫ」の判定周波数ポイントＰｎの数の比率を算出する。
【００８１】
そして、この判定結果「ＯＫ」の判定周波数ポイントＰｎの数の比率が、基準値以上であれば（ステップｓ６：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、表示装置１２に判定結果が「良品」であったことを出力する（ステップｓ７）。逆に、この判定結果「ＯＫ」の判定周波数ポイントＰｎの数の比率が、基準値以下であれば（ステップｓ６：Ｎｏ）、制御装置１１は、表示装置１２に判定結果が「不良品」であったことを出力する（ステップｓ８）。そして、その結果を記憶装置１３に記憶して、この良品検査処理を終了する。このような検査方法によって検査ワーク１００（Ａ〜Ｊ）について検査し。基準値を「０．７００」に設定した結果を以下の表１に示す。
【００８２】
【表１】
0005492623.tif 000002
このように検査装置１を用いて検査ワーク１００を検査することにより、凹凸加工面１１０ａが形成された検査ワーク１００であっても、加振エアーによって加振し、その加振エアーによる振動を正確に検出して検査ワーク１００の良否を正確に検査することができる。
【００８３】
詳しくは、アルミニウム製金属板１１０に形状加工を施して凹凸加工面１１０ａが形成された検査ワーク１００におけるプレス部１０１において固定台４３が検査ワーク１００を支持するため、確実な支持固定を実現することができる。したがって、検査ワーク１００は堅固に固定台４３に固定され、加振エアーの衝突によって確実に加振することができる。よって、その加振による振動を正確に検出して検査ワーク１００の良否を正確に検査することができる。
【００８４】
また、レーザユニット２０が検出した振動から検査ワーク１００の振動特性である取得振動特性を振動特性算出プログラムを実行する制御装置１１によって算出し、検査ワーク１００の良否を判定するため、単に、取得した振動データから判定する場合と比べて、判定処理を低い負荷で行うとともに、より正確に良否判定することができる。
【００８５】
また、記憶手段１３に、良品の振動特性を良品振動特性として記憶するとともに、良品振動特性と取得振動特性とを比較して検査ワーク１００の良否を判定するため、単に、検出した振動にのみ基づいて良否判定するよりも、より正確に良否判定することができる。
【００８６】
また、レーザユニット２０が振動を検出するプレス部１０１と、加振ユニット３０が加振エアーを噴出させる加振ポイントＢａとが近く、クラック１５０（図９）等の不良個所が、振動を検出するプレス部１０１及び加振ポイントＢａから離れた位置である場合、加振ポイントＢａから振動を検出するプレス部１０１に伝達される振動には不良箇所による振動の影響が少なくなり、正確な良否判定ができない。しかし、検査ワーク１００において、レーザユニット２０によって振動を検出するプレス部１０１から離れた加振ポイントＢａに加振ユニット３０が加振エアーを噴出させるため、クラック１５０等の不良が生じている場合における不良箇所による振動への影響を検出し、より正確な良否判定を行うことができる。
【００８７】
また、検査装置１を用いることにより周辺環境に影響されずに、正確な良否判定を行うことができる。詳しくは、加振エアーの代わりに液体やゲル状体を加振ユニット３０から噴出させた場合、検査ワーク１００に向けて噴出された液体やゲル状体は、検査ワーク１００表面に残るため、その後の振動に影響を与えるおそれがある。また、液体やゲル状体を噴出させた場合、検査終了後に、検査ワーク１００表面に残留する液体やゲル状体を取り除く手間が必要となる。しかし、加振エアーを噴出するため、噴出されて検査ワーク１００を加振した加振エアーが検査ワーク１００表面に残らず、加振エアーによって加振された振動を正確に検出することができる。また、液体やゲル状体のように表面に残留する加振エアーを取り除く手間もかからない。
【００８８】
また、プレス部１０１に対してレーザ光Ｌｇを照射し、プレス部１０１で反射した反射レーザ光Ｌｃを受光し、その位相差によって検査ワーク１００の振動を検出するレーザユニット２０を用いたため、周辺環境によらず、正確な振動を検出することができる。
【００８９】
詳しくは、検査ワーク１００の振動を、例えば音として集音して検出する場合、検査装置周辺の騒音等のノイズも合わせて検出するため、正確な振動検出が難しい。これに対して、検査ワーク１００にレーザ光Ｌｇを照射するとともに、反射レーザ光Ｌｃを受光し、その位相差によって検査ワーク１００の振動を検出するレーザユニット２０を用いたため、検査装置周辺の騒音等のノイズによる振動を含まず、加振エアーによって加振させた振動のみを検出することができる。
【００９０】
また、プレス部１０１以外の検査ワーク１００の表面にレーザ光Ｌｇを照射した場合、レーザ光Ｌｇは表面の凹凸によって様々な反射方向に反射して乱反射するが、レーザユニット２０が、プレス部１０１に向けてレーザ光Ｌｇを照射することによって、反射レーザ光Ｌｃを受光しやすくなる。したがって、レーザ光Ｌｇによって、より正確に検査ワーク１００の振動を検出することができる。
【００９１】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、この発明の被検体及び立体形状部材は、検査ワーク１００に対応し、
以下同様に、
流体は、加振エアーに対応し、
流体噴出手段及び気体噴出手段は、加振ユニット３０に対応し、
振動検出手段及びレーザ式振動検出手段は、レーザユニット２０に対応し、
固定支持手段は、固定ユニット４０に対応し、
凹凸状部材は、凹凸加工面１１０ａが形成されたアルミニウム製金属板１１０に対応し、
押潰し部は、プレス部１０１に対応し、
記憶手段は、記憶装置１３に対応し、
良品振動特性は、良品平均振動特性データに対応し、
被検体振動特性は、取得振動特性データに対応し、
振動特性算出手段は、ステップｓ４で振動特性算出プログラムを実行する制御装置１１に対応し、
判定手段は、ステップｓ５で判定プログラムを実行する制御装置１１に対応し、
被加振箇所は、加振ポイントＢａに対応し、
反射したレーザ光は、反射レーザ光Ｌｃに対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【符号の説明】
【００９２】
１…検査装置
１１…制御装置
１３…記憶装置
２０…レーザユニット
３０…加振ユニット
４０…固定ユニット
１００…検査ワーク
１０１…プレス部
１１０…アルミニウム製金属板
１１０ａ…凹凸加工面
Ｂａ…加振ポイント
Ｌｇ…レーザ光
Ｌｃ…反射レーザ光
【図１】
0005492623.tif 000003
【図２】
0005492623.tif 000004
【図３】
0005492623.tif 000005
【図４】
0005492623.tif 000006
【図５】
0005492623.tif 000007
【図６】
0005492623.tif 000008
【図７】
0005492623.tif 000009
【図８】
0005492623.tif 000010
【図９】
0005492623.tif 000011