(57)【要約】【課題】鍛造等の加工により製造されたリング状素材の欠陥部位を精度高く検出する。【解決手段】分析装置は、三次元データを取得するステップ（Ｓ１００）と、距離情報を２５６階調データに変換するステップ（Ｓ１０２）と、ハイパスフィルタ処理を実行するステップ（Ｓ１０４）と、欠陥部位の面積、寸法および座標を算出するステップ（Ｓ１０６）と、マスク領域を除いた変位量の平均値を算出するステップ（Ｓ１０８）と、欠陥部位における変位量の最大値と最小値を算出するステップ（Ｓ１１０）と、欠陥部位の凸量、凹量および凹凸量を算出するステップ（Ｓ１１２）と、しきい値を超えるパラメータがある場合に（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、測定対象が不良品であると判定するステップ（Ｓ１１６）と、しきい値を超えるパラメータがない場合（Ｓ１１４にてＮＯ）、測定対象が良品であると判定するステップ（Ｓ１１８）とを含む、処理を実行する。【選択図】図３
2019011987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状素材を回転させるための回転装置と、
前記回転装置を用いた回転中に、前記リング状素材の表面の測定部位に対してレーザー光を投射し、前記測定部位において反射された反射光の受光態様に基づいて前記測定部位の変位量を検出する変位センサと、
前記回転装置を用いた前記リング状素材の回転中に取得される、周方向における全周分の前記測定部位の変位量に対してハイパスフィルタ処理を実行することによって予め定められた周波数以上で変動する変位量を抽出し、抽出された変位量に基づいて欠陥部位を検出する分析装置とを備える、欠陥検出装置。
【請求項２】
前記分析装置は、前記抽出された変位量のうち変位量が予め定められた範囲外となる前記欠陥部位を特定し、前記抽出された変位量のうち前記欠陥部位を含む除外領域を除いた領域内の変位量の平均値を基準値として算出し、前記欠陥部位における前記変位量の最大値と最小値と前記基準値とを用いて前記欠陥部位における凸量と凹量と凹凸量とを算出する、請求項１に記載の欠陥検出装置。
【請求項３】
前記分析装置は、前記測定部位の変位量を２５６階調のデータに変換して、前記欠陥部位における前記凸量と前記凹量と前記凹凸量とを算出し、算出された前記凸量と前記凹量と前記凹凸量との各々に１階調当たりの変位量を乗算することによって実際の前記凸量と前記凹量と前記凹凸量とを算出する、請求項２に記載の欠陥検出装置。
【請求項４】
前記分析装置は、前記欠陥部位における前記凸量と、前記凹量と、前記凹凸量とを、対応するしきい値と比較して前記リング状素材が良品であるか否かを判定する、請求項２または３に記載の欠陥検出装置。
【請求項５】
リング状素材を回転させるステップと、
前記リング状素材の回転中に、前記リング状素材の表面の測定部位に対してレーザー光を投射し、前記測定部位において反射された反射光の受光態様に基づいて前記測定部位の変位量を検出するステップと、
前記リング状素材の回転中に取得される、周方向における全周分の前記測定部位の変位量に対してハイパスフィルタ処理を実行することによって予め定められた周波数以上で変動する変位量を抽出し、抽出された変位量に基づいて欠陥部位を検出するステップとを含む、欠陥検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍛造等の加工により製造されたリング状素材の表面の割れやキズなどの欠陥部位を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鍛造等の加工により製造されたリング状素材の表面の割れやキズなどの欠陥部位を検出する技術としては、たとえば、カメラを用いた画像処理等によって欠陥部位を検出する技術やレーザー変位センサ等を用いて欠陥部位を検出する技術が公知である。たとえば、特開２００９−２９４０５８号公報（特許文献１）には、レーザー変位センサを用いてリング状素材の表面の変位量を検出し、検出された変位量に基づいてリング状素材の欠陥部位を検出する技術が開示される。リング状素材の表面の変位量の検出は、たとえば、検出対象となるリング状素材のリング中心を回転中心として回転させた状態で、レーザー変位センサから測定部位までの距離を検出することによって行なわれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９４０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、鍛造等の加工により製造されたリング状素材には、加工時にリング状素材の表面にうねりが形成される場合があるため、欠陥部位を精度高く検出できない場合がある。これは、たとえば、レーザー変位センサを用いてリング状素材の表面の変位量を検出したとしても、検出された変位量には、リング状素材の表面に形成された欠陥による成分と、うねりによる成分とが含まれるためである。また、カメラ等を用いた画像処理による欠陥部位の検出は、鍛造品の色が均一ではないことから、やはり欠陥部位を精度高く検出できない場合がある。
【０００５】
この発明は、上記の課題を解決するものであって、その目的は、鍛造等の加工により製造されたリング状素材の欠陥部位を精度高く検出する欠陥検出装置および欠陥検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のある局面に係る欠陥検出装置は、リング状素材を回転させるための回転装置と、回転装置を用いた回転中に、リング状素材の表面の測定部位に対してレーザー光を投射し、測定部位において反射された反射光の受光態様に基づいて測定部位の変位量を検出する変位センサと、回転装置を用いたリング状素材の回転中に取得される、周方向における全周分の測定部位の変位量に対してハイパスフィルタ処理を実行することによって予め定められた周波数以上で変動する変位量を抽出し、抽出された変位量に基づいて欠陥部位を検出する分析装置とを備える。
【０００７】
このようにすると、ハイパスフィルタ処理によって測定部位の変位量から予め定められた周波数以上で変動する変位量が抽出されるため、予め定められた周波数よりも低い周波数帯のうねり成分を除去することができる。そのため、抽出された変位量から欠陥部位を精度高く検出することができる。
【０００８】
好ましくは、分析装置は、抽出された変位量のうち変位量が予め定められた範囲外となる欠陥部位を特定し、抽出された変位量のうち欠陥部位を含む除外領域を除いた領域内の変位量の平均値を基準値として算出し、欠陥部位における変位量の最大値と最小値と基準値とを用いて欠陥部位における凸量と凹量と凹凸量とを算出する。
【０００９】
このようにすると、除外領域を除いた領域内の変位量の平均値を基準値とすることによって、リング状素材が良品であるか否かの指標となり得る凸量と凹量と凹凸量とを算出することができる。
【００１０】
さらに好ましくは、分析装置は、測定部位の変位量を２５６階調のデータに変換して、欠陥部位における凸量と凹量と凹凸量とを算出し、算出された凸量と凹量と凹凸量との各々に１階調当たりの変位量を乗算することによって実際の凸量と凹量と凹凸量とを算出する。
【００１１】
このようにすると、画像処理で用いられるフィルタ処理を利用して、凸量と、凹量と、凹凸量とを算出することができる。また、最終的に実際の凸量と凹量と凹凸量とを算出することにとってリング状素材が良品であるか否かの判定をすることができる。
【００１２】
さらに好ましくは、分析装置は、欠陥部位における凸量と、凹量と、凹凸量とを、対応するしきい値と比較してリング状素材が良品であるか否かを判定する。
【００１３】
このようにすると、リング状素材が良品であるか否かを精度高く判定することができる。
【００１４】
この発明の他の局面に係る欠陥検出方法は、リング状素材を回転させるステップと、リング状素材の回転中に、リング状素材の表面の測定部位に対してレーザー光を投射し、測定部位において反射された反射光の受光態様に基づいて測定部位の変位量を検出するステップと、リング状素材の回転中に取得される、周方向における全周分の測定部位の変位量に対してハイパスフィルタ処理を実行することによって予め定められた周波数以上で変動する変位量を抽出し、抽出された変位量に基づいて欠陥部位を検出するステップとを含む。
【００１５】
このようにすると、ハイパスフィルタ処理によって測定部位の変位量から予め定められた周波数以上で変動する変位量が抽出されるため、予め定められた周波数よりも低い周波数帯のうねり成分を除去することができる。そのため、抽出された変位量から欠陥部位を精度高く検出することができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によると、鍛造等の加工により製造されたリング状素材の欠陥部位を精度高く検出する欠陥検出装置および欠陥検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施の形態に係る欠陥検出装置の構成を示す図である。
【図２】本実施の形態に係る欠陥検出装置における変位量の測定方法を説明するための図である。
【図３】本実施の形態に係る欠陥検出装置の分析装置において実行される処理を示すフローチャートである。
【図４】変位センサにより検出された全周分の変位量の分布を示す図である。
【図５】２５６階調データに変換された変位量の分布を示す図である。
【図６】ハイパスフィルタ処理の実施前後における回転角度の変化に対する変位量の変化を示す図である。
【図７】特定された欠陥部位を示す図である。
【図８】欠陥部位の面積および中心座標の算出方法を説明するための図である。
【図９】欠陥部位を含むマスク領域を説明するための図である。
【図１０】欠陥部位を含むマスク領域の設定方法を説明するための図である。
【図１１】変形例に係る欠陥検出装置の構成の一部を示す図である。
【図１２】変形例に係る欠陥検出装置において検出される変位量に対して実行されるフィルタ処理の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰り返さない。
【００１９】
図１は、本実施の形態に係る欠陥検出装置１の構成を示す図である。欠陥検出装置１は、変位センサ４と、分析装置１０と、回転装置１１とを備える。
【００２０】
回転装置１１は、治具６と、電動機８とを含む。治具６は、欠陥部位の検出対象であるリング状素材２を把持する。治具６は、把持するリング状素材２のリング中心と治具６の回転中心とが一致するようにリング状素材２との相対位置を固定する。電動機８は、たとえば、電力供給を受けて治具６を回転させる。電動機８には、リング状素材２の初期位置からの回転角度を検出するセンサ（図示せず）が設けられており、センサから検出結果を示す信号が分析装置１０に送信される。
【００２１】
治具６に把持されるリング状素材２は、鍛造や転造等の加工工程を経て製造される所定の断面形状を有するリング状の素材である。本実施の形態において、リング状素材２は、外周面と内周面と両端面とによって形成される中空円筒形状を有する。なお、リング状素材２の外周面と内周面と両端面とのうちの少なくともいずれかには、周方向に沿って段差、突出部、あるいは、溝等が形成されてもよい。
【００２２】
変位センサ４は、変位センサ４から測定部位までの距離（以下、変位量と記載する）を検出する。変位センサ４は、拡散反射方式の二次元変位センサであって、治具６から予め定められた距離だけ紙面上方に離隔した位置で固定される。なお、変位センサ４としては、一次元変位センサが用いられてもよい。
【００２３】
変位センサ４は、たとえば、投光部４ａと受光部４ｂとを含む。投光部４ａは、測定部位にレーザー光線を投射する光源である。受光部４ｂは、測定部位において反射した反射光を受光する受光素子を含む。変位センサ４は、受光素子の出力態様に基づいて算出される変位センサ４から測定部位までの距離を変位量として検出する。変位センサ４は、検出した変位量を示す信号を分析装置１０に出力する。なお、受光素子の出力態様が受光態様に対応する。
【００２４】
図２に示すように、リング状素材２は、上面１６と、内周面２０と、外周面１８とを有している。本実施の形態においては、変位センサ４の投光部４ａからのレーザー光１２によって上面１６において径方向に直線のスポット形状が形成される。レーザー光１２は、測定部位で反射し、反射光１４が受光部４ｂに向かう。
【００２５】
図１に戻って、分析装置１０は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶装置であるメモリ等を含んで構成される演算装置である。分析装置１０は、変位センサ４からの信号やメモリに格納されたマップおよびプログラムに基づいて、リング状素材２におけるキズや割れ等の欠陥部位を検出する。なお、各種演算については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェアにより処理することも可能である。
【００２６】
分析装置１０は、たとえば、回転装置１１によってリング状素材２が回転している間に、所定のサンプリング間隔で変位センサ４を用いて変位量を取得し、変位量の最大値と最小値との差により凹凸量を検出し、検出された凹凸量が許容範囲を超える場合にリング状素材２が不良品であると判定することができる。
【００２７】
しかしながら、鍛造等の加工工程を経て製造されたリング状素材２には、加工時にうねりが形成される場合がある。そのため、変位量に基づいて欠陥部位を精度高く検出できない場合がある。これは、変位センサ４によって取得される変位量には、リング状素材２の測定部位の表面に形成された欠陥部位における凹凸による成分と、うねりによる成分とが含まれるためである。また、カメラ等を用いた画像処理による欠陥の検出も考えられるが、鍛造品の色が均一ではないことから、やはり欠陥部位を精度高く検出できない場合がある。
【００２８】
そこで、本実施の形態において、分析装置１０は、回転装置１１を用いたリング状素材２の回転中に取得される、全周分の測定部位の変位量に対してハイパスフィルタ処理を実行することによって予め定められた周波数以上で変動する変位量を抽出し、抽出された変位量に基づいて欠陥部位を検出するものとする。
【００２９】
このようにすると、ハイパスフィルタ処理によって測定部位の変位量から予め定められた周波数以上で変動する変位量が抽出されるため、予め定められた周波数よりも低い周波数帯のうねり成分を除去することができる。そのため、抽出された変位量から欠陥部位を精度高く検出することができる。
【００３０】
以下、図３を参照して、本実施の形態に係る欠陥検出装置の分析装置１０において実行される処理について説明する。図３は、本実施の形態に係る欠陥検出装置の分析装置１０において実行される処理を示すフローチャートである。
【００３１】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、分析装置１０は、測定部位の三次元データを含む距離情報を取得する。３次元データは、リング状素材２の初期位置からの回転角度と、回転中心からの距離と、変位量とを含む。分析装置１０は、リング状素材２が回転装置１１によって１回転している間に取得される変位センサ４の出力結果と回転角度とが対応づけられることによって測定部位における全周分の三次元データを取得する。分析装置１０は、取得した三次元データをたとえば内蔵のメモリ等に記憶する。なお、３次元データの取得は、たとえば、予め定められた温度で一定の状態となる温度環境下で行なわれる。
【００３２】
上面１６の全周分の三次元データは、図４に示すように変位量の分布を色彩情報として表示することができる。図４は、変位センサ４により検出された変位量を示す図である。図４に示す矩形領域は、上面１６の全周分の変位量の分布を色彩で表示した領域である。図４の矩形領域の横方向は、リング状素材２の初期位置からの回転角度を示す。図４の矩形領域の左端が、リング状素材２が初期位置である場合の変位量を示している。図４の矩形領域の下方が内周側であり、矩形領域の上方が外周側に対応する。本実施の形態においては、一例として、図４の枠線内に示すように、回転角度のある範囲内に内周側から外周側にかけて凹凸（図４および５の白表示部分）があるものとする。
【００３３】
図３に戻って、Ｓ１０２にて、分析装置１０は、距離情報を２５６階調データへ変換する。分析装置１０は、全周分の３次元データから変位量の最小値と最大値とを特定し、当該最小値と当該最大値との間を２５６分割する。分割は、等変位量で分割してもよいし、等変位量でない態様（階調毎に予め変位量が設定されるなど）で分割してもよい。距離情報に含まれる各変位量を直近の階調に対応する値に変換することによって距離情報を２５６階調データに変換する。分析装置１０は、たとえば、変位量の最小値と最大値との間を等変位量で２５６分割する場合には、１階調当たり変位量の値をメモリ等に記憶する。
【００３４】
図５は、２５６階調データに変換された変位量の分布を示す図である。図５の矩形領域は、２５６階調データに変換された変位量の分布をグレースケール（２５６階調）で表示した領域である。図５の矩形領域の横方向は、リング状素材２の初期位置からの回転角度を示す。図５の矩形領域の左端が、リング状素材２が初期値である場合の変位量を示している。図５の矩形領域の下方が内周側であり、矩形領域の上方が外周側に対応する。
【００３５】
図３に戻って、Ｓ１０４にて、分析装置１０は、うねり成分を除去するためのハイパスフィルタ処理を実行する。ハイパスフィルタ処理は、予め定められた周波数以上で変動する変位量を抽出するとともに、予め定められた周波数よりも低い周波数帯で変動する変位量を除去するための処理である。予め定められた周波数としては、うねりによる変位量の変動周波数帯よりも大きい値が設定され、実験的あるいは設計的に適合される。
【００３６】
図６は、ハイパスフィルタ処理の実施前後における回転角度の変化に対する変位量の変化を示す図である。
【００３７】
分析装置１０は、たとえば、図５の破線に示すような径方向の位置における周方向について全周分の変位量を取得すると、図６の上段のグラフに示すような回転角度の変化に対する変位量の変化を得る。
【００３８】
このような回転角度の変化に対する変位量の変化を示す波形データに対してハイパスフィルタ処理を実施し、予め定められた周波数よりも低い周波数帯のうねり成分を除去することによって、図６の下段のグラフに示すような回転角度の変化に対する変位量の変化を得る。
【００３９】
分析装置１０は、径方向に沿って上述のようなハイパスフィルタ処理を実施することによって、上面１６全体の変位量からうねり成分を除去する。
【００４０】
なお、ハイパスフィルタ処理は、周知の技術を用いて行なうものである（たとえば、所定の伝達関数を用いて演算処理を行なう）。そのため、その処理内容について詳細な説明は行なわない。
【００４１】
Ｓ１０６にて、分析装置１０は、うねり成分が除去された変位量データに対して前処理フィルタを用いて前処理を実行して、欠陥部位を特定し、特定された欠陥部位に対してブロブ処理を実行して、欠陥部位の面積、欠陥部位の寸法および欠陥部位の中心座標を算出する。
【００４２】
前処理フィルタとしては、たとえば、２値化を行なうためのフィルタ、膨張・収縮フィルタおよび差分フィルタ等の各種フィルタを含む。これらのフィルタの処理内容は、周知な技術であり、その詳細な説明は行なわない。
【００４３】
分析装置１０は、たとえば、予め定められた範囲外となる変位量と、予め定められた範囲内となる変位量とに区分して２値化を行なうことで変位量が予め定められた範囲外となる変位量の領域を欠陥部位として特定してもよい。分析装置１０は、上述したような前処理フィルタによって、図７に示されるように上面１６に点在する複数の欠陥部位を特定する。
【００４４】
以下、図８を用いて欠陥部位の面積、欠陥部位の寸法および欠陥部位の中心座標の算出方法の一例について説明する。図８には、複数箇所にある欠陥部位の一つが示される。図８の横軸（Ｘ方向）は、回転角度を示す。図８の縦軸（Ｙ方向）は、径方向の位置を示す。前処理の実行により破線部分に示される欠陥部位が特定される。分析装置１０は、この欠陥部位のＸ方向のＸ（０）〜Ｘ（１）の長さ（４画素）を欠陥部位のＸ方向の寸法としてメモリ等に記憶する。さらに、分析装置１０は、この欠陥部位のＹ方向のＹ（０）〜Ｙ（１）の長さ（６画素）を欠陥部位のＹ方向の寸法としてメモリ等に記憶する。
【００４５】
さらに、分析装置１０は、破線部分内の画素数をカウントすることによって欠陥部位の面積を算出する。さらに分析装置１０は、欠陥部位のＸ方向の両端部の座標Ｘ（０）およびＸ（１）からＸ方向の中心座標を算出する。分析装置１０は、たとえば、座標Ｘ（０）と座標Ｘ（１）との中点Ｘ（２）をＸ方向の中心座標として算出する。同様に、分析装置１０は、欠陥部位のＹ方向の両端部の座標Ｙ（０）とＹ（１）との中点Ｙ（２）をＹ方向の中心座標として算出する。このようにして、分析装置１０は、欠陥部位の中心座標（Ｘ（２），Ｙ（２））を算出する。
【００４６】
図３に戻って、Ｓ１０８にて、分析装置１０は、欠陥部位を含むマスク領域を除いた領域における変位量の平均値を算出する。分析装置１０は、たとえば、図９に示すように複数ある欠陥部位の全てを覆う矩形形状のマスク領域を設定する。図９は、欠陥部位を含むマスク領域を説明するための図である。
【００４７】
以下、図１０を用いて欠陥部位を含むマスク領域の設定方法の一例について説明する。なお、説明の便宜上、たとえば、図８で示した欠陥部位のみにマスク領域を設定する場合を想定する。
【００４８】
分析装置１０は、欠陥部位のＸ方向の最大値Ｘ（１）から予め定められた画素数（たとえば、２画素分）だけ欠陥部位を拡張する位置Ｘ（４）をマスク領域のＸ方向の一方端として設定する。さらに、分析装置１０は、欠陥部位のＸ方向の最小値Ｘ（０）から予め定められた画素数（たとえば、２画素分）だけ欠陥部位を拡張する位置Ｘ（３）をマスク領域のＸ方向の他方端として設定する。
【００４９】
同様に、分析装置１０は、欠陥部位のＹ方向の最大値Ｔ（１）から予め定められた画素数（たとえば、３画素分）だけ欠陥部位を拡張する位置Ｙ（４）をマスク領域のＹ方向の一方端として設定する。さらに、分析装置１０は、欠陥部位Ｙ方向の最小値Ｙ（０）から予め定められた画素数（たとえば、３画素分）だけ欠陥部位を拡張する位置Ｙ（３）をマスク領域のＹ方向の他方端として設定する。
【００５０】
分析装置１０は、上述した例で示したように欠陥部位の各方向の最大値（欠陥部位が複数ある場合には、複数の欠陥部位のうちの最大値）および最小値（欠陥部位が複数ある場合には、複数の欠陥部位のうちの最小値）を拡張してマスク領域を設定する。分析装置１０は、２５６階調データに変換された変位量のうちのマスク領域以外の領域内の変位量の平均値を基準値Ｐとして算出する。
【００５１】
図３に戻って、Ｓ１１０にて、分析装置１０は、欠陥部位における変位量の最大値Ｈａと最小値Ｈｂとを算出する。分析装置１０は、欠陥部位が複数個ある場合には、複数の欠陥部位のうちの変位量の最大値Ｈａと最小値Ｈｂとを算出する。
【００５２】
Ｓ１１２にて、分析装置１０は、算出された欠陥部位における変位量の最大値Ｈａと最小値Ｈｂと基準値Ｐとに基づいて欠陥部位における凸量Ｈ１と、凹量Ｈ２と、凹凸量Ｐ１とを算出する。凸量Ｈ１は、基準値から突出した部分の大きさに対応する。凹量Ｈ２は、基準値から凹んだ部分の大きさに対応する。凹凸量Ｐ１は、突出した部分と凹んだ部分との高低差に対応する。
【００５３】
そのため、分析装置１０は、たとえば、Ｈ１＝Ｈａ−Ｐの式により凸量Ｈ１を算出する。分析装置１０は、たとえば、Ｈ２＝Ｐ−Ｈｂの式により凹量Ｈ２を算出する。さらに、分析装置１０は、たとえば、Ｐ１＝Ｈ１＋Ｈ２の式より凹凸量Ｐ１を算出する。
【００５４】
分析装置１０は、算出された凸量Ｈ１と、凹量Ｈ２と、凹凸量Ｐ１との各々にメモリ等に記憶された１階調当たりの変位量を乗算することによって実際の凸量Ｈｍａｘと、凹量Ｈｍｉｎと、凹凸量ＰＰとを算出する。
【００５５】
Ｓ１１４にて、分析装置１０は、複数のパラメータのうちしきい値を超えるパラメータがあるか否かを判定する。パラメータとしては、上述の欠陥部位の面積、凸量Ｈｍａｘ、凹量Ｈｍｉｎおよび凹凸量ＰＰとを含む。複数のパラメータのうちしきい値を超えるパラメータがあると判定される場合（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、処理はＳ１１６に移される。しきい値は、パラメータ毎に設定される値であって、欠陥部位として許容範囲内であるか否かの観点で設定される。
【００５６】
Ｓ１１６にて、分析装置１０は、測定対象となっているリング状素材２が許容範囲を超えた欠陥部位を有する不良品であると判定する。Ｓ１１８にて、分析装置１０は、測定対象となっているリング状素材２が許容範囲を超えた欠陥部位を有しない良品であると判定する。
【００５７】
以上のようにして、本実施の形態に係る欠陥検出装置によると、ハイパスフィルタ処理によって測定部位の変位量から予め定められた周波数以上で変動する変位量が抽出されるため、予め定められた周波数よりも低い周波数帯のうねり成分を除去することができる。そのため、抽出された変位量から欠陥部位を精度高く検出することができる。したがって、鍛造等の加工により製造されたリング状素材の欠陥部位を精度高く検出する欠陥検出装置および欠陥検出方法を提供することができる。
【００５８】
さらに、マスク領域を除いた変位量の平均値を基準値Ｐとすることによって凸量Ｈｍａｘと、凹量Ｈｍｉｎと、凹凸量ＰＰとを精度高く算出することができる。そのため、欠陥部位を精度高く検出することができる。さらに、これらのパラメータをしきい値と比較することによってリング状素材２が良品であるか否かを精度高く判定することができる。
【００５９】
以下、変形例について説明する。
上述の実施の形態では、リング状素材２の上面１６、外周面１８および内周面２０のうちの上面１６に変位センサ４による測定部位を設定し、分析装置１０によって上面１６の欠陥部位が検出されるものとして説明したが、たとえば、外周面１８および内周面２０のうちのいずれか一方に変位センサ４による測定部位を設定し、欠陥部位を検出してもよい。この場合、変位センサ４は、たとえば、外周面１８に測定部位を設定する場合には、外周面１８の外側から外周面１８に向けて固定される。また、変位センサ４は、たとえば、内周面２０に測定部位を設定する場合には、内周面２０の内側から内周面２０に向けて固定される。
【００６０】
このようにすると、外周面１８および内周面２０においても精度高く欠陥部位を検出することができる。
【００６１】
さらに上述の実施の形態では、リング状素材２の上面１６、外周面１８および内周面２０のうちの上面１６に変位センサ４による測定部位を設定し、分析装置１０によって、上面１６の欠陥部位が検出されるものとして説明したが、たとえば、分析装置１０は、外周面１８の欠陥部位と上面１６の欠陥部位とを並行して検出してもよいし、あるいは、上面１６の欠陥部位と内周面２０の欠陥部位とを並行して検出してもよい。
【００６２】
以下、図１１および図１２を用いて上面１６の欠陥部位と内周面２０の欠陥部位とを並行して検出する具体的な方法について説明する。
【００６３】
図１１に示すように、変位センサ４の投光角度を鉛直方向に対して所定の角度（たとえば、４５度）を有するように設置して、変位センサ４からのレーザー光がリング状素材２の上面１６および内周面２０の両方にあたるように（両方の面に一続きのライン状のスポット形状が形成されるように）する。
【００６４】
このように設置された変位センサ４によって、たとえば、図１２の左側の図に示すように、上面１６の測定部位における変位量と、内周面２０の測定部位における変位量とを同時に測定することができる。
【００６５】
分析装置１０は、検出された変位量に対して座標を変換する所定のフィルタ処理を実行することによって図１２の右側の図に示すように上面１６と内周面２０とを一つの平面に見立てた変位量に換算（平面化）する。これにより、分析装置１０は、上述の実施の形態において説明した、上面１６の変位量のみを検出する場合と同様の演算を行なうことによって、欠陥部位の面積と、凸量Ｈｍａｘと、凹量Ｈｍｉｎと、凹凸量ＰＰとを算出して、良品であるか不良品であるかの判定を行なうことができる。このようにすると、上面１６、外周面１８および内周面２０の欠陥部位を１面ずつ検出する場合と比較して、良品であるか不良品であるかの判定を行なうためのリング状素材２の測定回数を減少させることができる。
【００６６】
なお、上記した変形例は、その全部または一部を組み合わせて実施してもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６７】
１  欠陥検出装置、２  リング状素材、４  変位センサ、４ａ  投光部、４ｂ  受光部、６  治具、８  電動機、１０  分析装置、１１  回転装置、１２  レーザー光、１４  反射光、１６  上面、１８  外周面、２０  内周面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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