(57)【要約】【課題】複雑形状の検査対象物についてもマスキングによる多大の手間を要することなく欠陥の検出を確実に行うことが可能な欠陥検出方法を提供する。【解決手段】検査対象物１の輪郭を検出し、当該輪郭に最も近い輪郭近似線Ｌ１と前記輪郭上の各輪郭点との差分値が所定値Ｔｈ以上となった輪郭部分を欠陥１１として検出する。欠陥１１はタービンブレードの翼縁に生じた凸欠陥である。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物の輪郭を検出し、当該輪郭に最も近い輪郭近似線と前記輪郭上の各輪郭点との差分値が所定値以上となった輪郭部分を欠陥として検出する欠陥検出方法。
【請求項２】
前記輪郭近似線を、無欠陥の前記検査対象物の輪郭から得るようにした請求項１に記載の欠陥検出方法。
【請求項３】
前記欠陥は前記検査対象物としてのタービンブレードの翼縁に生じた凸欠陥ないし凹欠陥である請求項１に記載の欠陥検出方法。
【請求項４】
前記輪郭に最も近い輪郭近似線を、直線近似線ないし曲線近似線から選択する請求項１ないし３のいずれか一つに記載の欠陥検出方法。
【請求項５】
前記検出された輪郭のうち直線部と曲線部についてそれぞれ検査範囲を設定し、これら検査範囲でそれぞれ直線近似線ないし曲線近似線を選択する請求項１ないし４のいずれか一つに記載の欠陥検出方法。
【請求項６】
前記差分値が所定の閾値Ｔｈを超えた場合に当該輪郭部分を欠陥として検出する請求項１ないし５のいずれか一つに記載の欠陥検出方法。
【請求項７】
上記閾値は１．５％〜３．５％である請求項６に記載の欠陥検出方法。
【請求項８】
検査対象物の輪郭を検出する手段と、前記輪郭に最も近い輪郭近似線を生成する手段と、前記輪郭近似線と前記輪郭上の各輪郭点との差分値を算出する手段と、前記差分値が所定値以上となった輪郭部分を欠陥として検出する手段とを具備する欠陥検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は検査対象物の凸欠陥や打痕等の欠陥の検出に適した欠陥検出方法および欠陥検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば精密鋳造品のタービンブレードのような複雑な形状の検査対象物では、複雑な陰影により各部の輝度に大きな差を生じるため、輝度の不均一な領域をマスキングで除去することを繰り返して検査領域を区画生成する必要があって多大な手間を要するとともにマスキングによる未検査領域が生じるという問題があった。なお、マスキングによる欠陥検出領域の区画生成については例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−６５６０４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はこのような課題を解決するもので、複雑形状の検査対象物についてもマスキングによる多大の手間を要することなく欠陥の検出を確実に行うことが可能な欠陥検出方法および欠陥検出装置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】
【０００５】
本発明の欠陥検出方法では、検査対象物（１）の輪郭を検出し、当該輪郭に最も近い輪郭近似線（Ｌ１）と前記輪郭上の各輪郭点との差分値が所定値（Ｔｈ）以上となった輪郭部分を欠陥（１１）として検出する。
【０００６】
本発明の欠陥検出方法によれば、検査対象物の輪郭上の各輪郭点と輪郭近似線の差分値が所定値以上となった部分を欠陥として検出しているから、従来のようなマスキングによる領域除去のような煩雑な手間を要することなく欠陥の検出を確実に行うことができる。
前記輪郭から最も近い輪郭近似線を、直線近似線ないし曲線近似線から選択するようにできる。
前記検出された輪郭のうち直線部と曲線部についてそれぞれ検査範囲を設定し、これら検査範囲でそれぞれ直線近似線ないし曲線近似線を選択するようにできる。
前記差分値が所定の閾値Ｔｈを超えた場合に当該輪郭部分を欠陥として検出するようにできる。
上記閾値は例えば１．５％〜３．５％である。
【０００７】
本発明の欠陥検出装置では、検査対象物（１）の輪郭を検出する手段（ステップ１０１，１０２）と、前記輪郭に最も近い輪郭近似線（Ｌ１）を設定する手段（ステップ１０３）と、前記輪郭近似線と前記輪郭上の各輪郭点との差分値を算出する手段（ステップ１０４）と、前記差分値が所定値（Ｔｈ）以上となった輪郭部分を欠陥（１１）として検出する手段（ステップ１０５，１０６）とを具備する。本発明の欠陥検出装置によっても上記欠陥検出方法と同様の効果が得られる。
【０００８】
なお、前記輪郭近似線（Ｌ１）を、無欠陥の前記検査対象物（１）の輪郭から得るようにしても良い。また、前記欠陥（１１）は例えばタービンブレードの翼縁に生じた凸欠陥ないし凹欠陥である。
【０００９】
上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を参考的に示すものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明によれば、複雑形状の検査対象物についてもマスキングによる多大の手間を要することなく欠陥の検出を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態における、凹欠陥を生じたタービンブレードの部分斜視図である。
【図２】凹欠陥を生じたタービンブレードの部分斜視図である。
【図３】輪郭線と輪郭近似線の一例を示す図である。
【図４】凸欠陥を生じたタービンブレードの部分斜視図である。
【図５】凸欠陥を生じたタービンブレードの部分斜視図である。
【図６】コンピュータ内の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態における、コンピュータ内の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図１の一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。なお、以下で説明する図６、図７のフローチャートの各ステップは画像を取り込んだコンピュータ内で実行されるものである。
【００１３】
（第１実施形態）
図1には一例として検査対象物であるタービンブレード１の画像の一部を示す。本実施形態では最初に公知の撮像手段によってタービンブレード１を撮像し（図６のステップ１０１）、その画像中で、直線状の輪郭線（輪郭点の集合）を対象として設定された検査範囲Ｘ１、曲線状の輪郭線を対象として設定された検査範囲Ｘ２毎にタービンブレード１の翼縁に輪郭近似線Ｌ１,Ｌ２を設定する（図６のステップ１０３、図１（ｂ））。上記輪郭近似線Ｌ１，Ｌ２は、各検査範囲Ｘ１，Ｘ２内においてタービンブレード１の翼縁の輪郭に最も近い近似線を、直線近似線ないし曲線近似線から選択したものである。ここでは一例として、輪郭近似線Ｌ１として直線近似線を選択し、輪郭近似線Ｌ２として曲線近似線を選択している。なお、検査範囲Ｘ１，Ｘ２はタービンブレード１の輪郭のうちの直線部と曲線部毎に区分されてそれぞれ設定されている。
【００１４】
一方、検査対象物であるタービンブレード１の輪郭線を撮像画像から算出して（図６のステップ１０２）その画像中の各検査範囲Ｘ１，Ｘ２毎に、翼縁の各輪郭線と当該検査範囲Ｘ１,Ｘ２に予め設定されている上記輪郭近似線Ｌ１，Ｌ２の差分値（％）を算出する（図６のステップ１０４）。そして上記差分値が所定の閾値Ｔｈを超えた時に欠陥有りとする（図６のステップ１０５，１０６）。差分値が閾値Ｔｈを超えない場合は欠陥無しとする（図６のステップ１０５，１０７）。ここで差分値は、図３に示すように、基準線ＰＬから輪郭近似線Ｌまでの距離ｈと基準線ＰＬから輪郭線Ｐまでの距離ｈ´より、下式（１）又は（２）を選択的に使用して算出される。
ｈ´＞ｈの場合  差分値（％）＝（ｈ´−ｈ）／ｈ×１００…（１）
ｈ＞ｈ´の場合  差分値（％）＝（ｈ−ｈ´）／ｈ×１００…（２）
【００１５】
ここで、基準線ＰＬは以下のように決定される。すなわち撮像画像上で横方向をＸ軸（位置）、縦方向をＹ軸（距離）とし（図８（ｃ））、画像上の検査対象物のＹ軸方向の全体の大きさ（距離）がＷであったときの、その半分Ｗ／２の位置を基準とする（図８（ａ））。そして、輪郭近似線Ｌ１上のプロット点Ｓに対し、距離Ｗ／２の例えば９０％の距離にあるプロット点Ｓに近い点を基準点Ｐとして選択する。このようにして、検査範囲Ｘ１において、Ｘ軸（位置）方向で複数の基準点（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）を得て、これらを連結したものを基準線ＰＬとする（図８（ｂ）、（ｃ））。なお、基準点Ｐは、距離Ｗ／２の８０％〜９０％の間で適宜決定できる。また、検査範囲Ｘ１，Ｘ２（図１）はあくまで一例であり、実際には必要個所にさらに数多く設定される。
【００１６】
ここで例えば、図１のＡ領域および図２に示すように検査範囲Ｘ１の翼縁に凹欠陥１１が生じていると、式（２）が選択される。この凹欠陥１１部分では輪郭点と輪郭近似線Ｌ１の差分値が局所的に閾値Ｔｈを超えて大きくなる。例えば閾値Ｔｈを２．５％としたとき、図１のＡ領域の欠陥１１部分では差分値が５．０％になり、この部分に欠陥１１があることが検出される（図６のステップ１０６）。なお、本発明における検査対象物の凸欠陥や打痕等の欠陥は差分値で２．５％前後の値で顕著に検出されるという実験結果に基づいて、閾値Ｔｈを２．５％としている。なお、適した閾値Ｔｈは１．５％〜３．５％である。
【００１７】
他の一例として、図４のＢ領域および図５に示すように、検査対象であるタービンブレード１の画像中の検査範囲Ｘ１，Ｘ２において、厚み方向で上記と反対側の翼縁に輪郭近似線Ｌ３，Ｌ４を設定しておけば、検査範囲Ｘ２で翼縁に打痕による凸欠陥１２が生じていると、この凸欠陥１２部分で輪郭点と輪郭近似線Ｌ４の差分値が所定値Ｔｈを超えて局所的に大きくなるから、この部分に欠陥１２があることが検出される。例えば閾値Ｔｈを２．５％としたとき、図４のＡ領域の欠陥１２部分では差分値が５．５％になり、この部分に欠陥１２があることが検出される
【００１８】
（第２実施形態）  
上記第１実施形態では検査対象のタービンブレードを撮像してこれから輪郭近似線を設定したが、本実施形態では、図７のステップ２０１〜２０３で示すように、無欠陥のタービンブレードを撮像し、これから輪郭線を算出して輪郭近似線の設定を行う。ステップ２０４〜２０９は、第１実施形態における図６のステップ１０１，１０２，１０４〜１０７と同一である。このような手順によれば、欠陥検出精度をより向上させることができる。
【符号の説明】
【００１９】
１…タービンブレード（検査対象物）、１１，１２…欠陥、L１,L２,L３,L４…輪郭近似線。
【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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