(57)【要約】【課題】表面欠陥の検出能力を高めることができると共に、安価な装置を使用した表面欠陥検出システムを提供する。【解決手段】断面円形且つ導電性の長尺な棒１１の表面の欠陥を検出する表面欠陥検出システムにおいて、前記長尺な棒１１を螺旋回転させながら所定の方向に進行させる回転送り機構を有する装置１３，１４と、前記長尺な棒１１の表面近傍の対向する位置に設置した複数のセンサ１５ａ，１５ｂと、該センサ１５ａ，１５ｂが検出する前記長尺な棒１１の表面とセンサ１５ａ，１５ｂとの距離の信号を増幅する増幅器と、該増幅器から出力される信号を入力して表面の欠陥を判定するパーソナルコンピュータとを有することを特徴とする表面欠陥検出システム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面円形且つ導電性の長尺な棒の表面の欠陥を検出する表面欠陥検出システムにおいて、前記長尺な棒を螺旋回転させながら所定の方向に進行させる回転送り機構を有する装置と、前記長尺な棒の表面近傍の対向する位置に設置した複数のセンサと、該センサが検出する前記長尺な棒の表面とセンサとの距離の信号を増幅する増幅器と、該増幅器から出力される信号を入力して表面の欠陥を判定するパーソナルコンピュータとを有することを特徴とする表面欠陥検出システム。
【請求項２】
断面円形且つ導電性の長尺な棒の表面の欠陥を検出する表面欠陥検出システムによって、前記長尺な棒の表面近傍の対向する位置に設置した複数のセンサが出力する前記長尺な棒の表面とセンサとの距離の信号データを処理するパーソナルコンピュータでのデータ処理方法において、
複数のセンサの前記長尺な棒の表面との距離に関する測定データを合成するステップと、
該合成したデータを高周波通過フィルタにより低周波のノイズを除去するステップと、
該低周波のノイズを除去したデータが予め設定された所定のしきい値を越えているか否かによって前記長尺な棒の表面に欠陥があるか否かを判定するステップとを含むことを特徴とする表面欠陥検出システムにおけるデータ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長尺な棒などの円筒形状断面を有するものの表面欠陥を検出するための表面欠陥検出システム及びこのシステムにおけるデータ処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の表面欠陥検出装置には、特開昭６１−２４３３５６に示すものがある。
この表面欠陥検出装置は、図８に示す構成となっており、回転子５の周りに検出端１，２，３，４が設けられている。この各検出端は偶数個の検出コイル１Ａ，１Ｂと、１つの励磁コイル１Ｅとで構成されている。
【０００３】
そして、各検出端間において励磁コイルは直列に、即ち１Ｅ−２Ｅ−３Ｅ−４Ｅというように接続される。１つの検出端内の複数個の検出コイルは、同様に各々１Ａ−２Ａ−３Ａ−４Ａ及び１Ｂ−２Ｂ−３Ｂ−４Ｂというように直列に接続される。
【０００４】
また、制御部３０は発振器３１、電力増幅器３２、ブリッジ回路３３、増幅器３４、移相器３５、位相検波回路３６、帯域濾波器３７及び波高弁別回路３８で構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成では、プローブの回路が直列に接続しているため、対向するプローブ出力の平均化処理となることから被検体の位置変化による影響（ノイズ）を除去することは可能であるが、表面欠陥による信号レベルまでも低下してしまうという問題がある（例えば、プローブが４個の場合には信号レベルは１／４となる。）。
【０００６】
また、一般的な渦流探傷器によれば、装置が高価なものになると共に、被検体の検査のためにはプローブの回転機構と被検体の送り機構とを備えた装置、又は被検体の回転送り機構を備えた装置が別途必要とされた。
【０００７】
本発明は上記点に鑑み、表面欠陥の検出能力を高めることができると共に、安価な装置を使用した表面欠陥検出システム及びこのシステムにおけるデータ処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、断面円形且つ導電性の長尺な棒の表面の欠陥を検出する表面欠陥検出システムにおいて、前記長尺な棒を螺旋回転させながら所定の方向に進行させる回転送り機構を有する装置と、前記長尺な棒の表面近傍の対向する位置に設置した複数のセンサと、該センサが検出する前記長尺な棒の表面とセンサとの距離の信号を増幅する増幅器と、該増幅器から出力される信号を入力して表面の欠陥を判定するパーソナルコンピュータとを有することに特徴を有する。
【０００９】
請求項２の発明は、断面円形且つ導電性の長尺な棒の表面の欠陥を検出する表面欠陥検出システムによって、前記長尺な棒の表面近傍の対向する位置に設置した複数のセンサが出力する前記長尺な棒の表面とセンサとの距離の信号データを処理するパーソナルコンピュータでのデータ処理方法において、
複数のセンサの前記長尺な棒の表面との距離に関する測定データを合成するステップと、
該合成したデータを高周波通過フィルタにより低周波のノイズを除去するステップと、
該低周波のノイズを除去したデータが予め設定された所定のしきい値を越えているか否かによって前記長尺な棒の表面に欠陥があるか否かを判定するステップとを含むことに特徴を有する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る表面欠陥検出システムの全体を示す平面図である。図２は図１のＡ−Ａ方向から見た場合の説明図であり、図３は図１のＢ−Ｂ方向から見た場合の説明図である。
【００１１】
まず、本発明に係る表面欠陥検出システム１０は、被検査物である断面が円形で導電性を有する長尺な棒１１が長手方向に移動するための案内レール１２と、この長尺な棒１１の表面を研磨するための回転ホイール１３と、この回転ホイール１３と共働して長尺な棒１１を螺旋回転させながら進行させる調整車輪１４と、前記長尺な棒１１の表面近傍に設置したセンサ１５ａ，１５ｂとを有するものである。
【００１２】
また、図示していないがセンサ１５ａ，１５ｂが検出した長尺な棒１１の表面とセンサ１５ａ，１５ｂとの距離の信号を増幅させる増幅器と、この増幅器から出力される信号を入力して、表面欠陥か否かを判定処理するコンピュータとを備えているものである。
【００１３】
ここで、長尺な棒１１が螺旋回転しながら進行する仕組みは、回転ホイール１３が長尺な棒１１の側面に接触して表面を研磨しつつ、下向きの回転力を付与するのに対して、調整車輪１４は長尺な棒１１の側面に斜めに接触しつつ回転して、斜め上向きの回転力を付与するのである。これによって、長尺な棒１１には螺旋状の回転力が与えられて案内レール１２上を螺旋回転しながら進行することになるのである。
【００１４】
そして、図２に示すように、別テーブル１６にスタンド１７を設置し、このスタンド１７には被検査物である長尺な棒１１に接触しない程度の至近距離に左右のセンサ１５ａ，１５ｂが取付けられているのである。
【００１５】
また、図３に示すように、案内レール１２は断面コ字状をしており、長尺な棒１１を回転ホイール１３と調整車輪１４の間へ導くための案内をしているものである。
【００１６】
次に、図４の流れ図を用いて検出された表面欠陥部分の信号データを処理する方法を説明する。先ず、長尺な棒１１の表面に傷がある場合には、渦電流式変位計をセンサ１５ａ，１５ｂとして用いた場合には被検査物である長尺な棒１１の振れによる変位と傷による変位とが現れ、この信号を増幅器（アンプ）１８ａ，１８ｂによって増幅する。
【００１７】
そして、この信号をデータ収集・処理用パソコン２０に取り込むにあたって、Ａ／Ｄボード１９でアナログ信号からデジタル信号へと変換するのである。
【００１８】
次に、２つのセンサ１５ａ，１５ｂからのデジタル信号をパソコン２０によって合成２１（合算）が行われる。
【００１９】
さらに、高周波通過フィルタ２２によって傷の信号を顕在化させた後、予め設定されているしきい値を超えているか否かで弁別２３が行われて、モニターに判定結果２４が表示されるのである。
【００２０】
図５〜図７は本発明に係る信号処理方法を説明するための概念図である。この図を用いてさらに詳しく本発明に係る信号処理方法を説明する。先ず、図５に示すように、長尺な棒１１が螺旋状に回転しつつ、（ａ）（ｂ）（ｃ）の順で進行していくとすると、図５（ａ）のように長尺な棒１１の両側に設置されたセンサの一方のセンサ１５ｂが長尺な棒１１の表面の傷Ｃを検出する。すると、図６（ａ）に示すように、処理用のパソコン２０では傷Ｃが検出１として表れる。次に、図５（ｂ）のように他方のセンサ１５ａが同じ傷Ｃを検出すると、処理用のパソコン２０では傷Ｃが検出２として表れる。さらに、図５（ｃ）のようにセンサ１５ｂが同じ傷Ｃを検出すると、処理用のパソコン２０では傷Ｃが検出３として表れるのである。
【００２１】
このようにして測定された傷Ｃの検出データは図６（ａ）のように交流波形となる。ここで、交流波形の振幅に相当する部分Ｄが、主に長尺な棒１１の水平方向の振れ（図７の矢印Ｅ方向）による振幅を表しているのである。
【００２２】
そこで、図６（ｂ）に示すように、センサ１５ａとセンサ１５ｂの交流波形データを合成することにより、長尺な棒１１の水平方向の振れによる振幅は相殺されて検出された傷Ｃのデータが顕在化することとなる。ここで、傷Ｃのデータの下方に位置する交流波形の振幅Ｆは主に長尺な棒１１の垂直方向の振れ（図７の矢印Ｇ方向）によるものである。この振幅Ｆの交流波形は傷Ｃの信号に比べて周波数は低く、傷検出に不要な信号であるから除去すべきノイズである。
【００２３】
そこで、センサ１５ａとセンサ１５ｂの交流波形データを合成したデータを高周波通過フィルタにより低周波ノイズを除去したものが図６（ｃ）に示すデータであり、センサ１５ａ，１５ｂで検出した傷Ｃがより顕在化されることとなる。
また、上述のような処理をしているので、残ったノイズに相当する振幅Ｈは僅かなものとなり、予め設定されたしきい値（図６（ｃ）の点線）によって、傷とノイズを容易に弁別することができるので、測定精度が向上するのである。
【００２４】
尚、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の実施形態をとるこができることは言うまでもない。例えば、上記実施形態では２つのセンサを使用しているが、これに限定されるものではなく偶数個のセンサを対向する位置に設置すれば本発明の効果を奏することができるものである。
【００２５】
また、センサは渦電流式変位計に限定されるものではなく、レーザーやエアーを検出原理に用いるものであってもよいものである。
【００２６】
さらに、上記実施形態では工場等に既に設置してある円筒研磨機を利用することを想定しているが、これに限定されるものではなく、長尺な棒を螺旋回転させながら所定の方向に進行させる回転送り機構を有する装置であれば本発明に利用することができるのである。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１の発明は、断面円形且つ導電性の長尺な棒の表面の欠陥を検出する表面欠陥検出システムにおいて、前記長尺な棒を螺旋回転させながら所定の方向に進行させる回転送り機構を有する装置と、前記長尺な棒の表面近傍の対向する位置に設置した複数のセンサと、該センサが検出する前記長尺な棒の表面とセンサとの距離の信号を増幅する増幅器と、該増幅器から出力される信号を入力して表面の欠陥を判定するパーソナルコンピュータとを有することに特徴を有するので、センサに例えば渦電流式変位計を用いれば高価な探傷装置を必要とせずに表面欠陥検査を行うことができ、また、工場の製造ライン内に既に円筒研磨機が設置されていれば傷検査のための回転送り機構を有する装置を新たに設置する必要がなく、ワークである長尺な棒の研磨も同時に行うことができるので、装置の製造原価低減に寄与するシステムである。
【００２８】
請求項２の発明は、断面円形且つ導電性の長尺な棒の表面の欠陥を検出する表面欠陥検出システムによって、前記長尺な棒の表面近傍の対向する位置に設置した複数のセンサが出力する前記長尺な棒の表面とセンサとの距離の信号データを処理するパーソナルコンピュータでのデータ処理方法において、
複数のセンサの前記長尺な棒の表面との距離に関する測定データを合成するステップと、
該合成したデータを高周波通過フィルタにより低周波のノイズを除去するステップと、
該低周波のノイズを除去したデータが予め設定された所定のしきい値を越えているか否かによって前記長尺な棒の表面に欠陥があるか否かを判定するステップとを含むことに特徴を有するので、簡易な装置であるにもかかわらずコンピュータ上でのデータ処理によって、精度よく表面欠陥を検出することができるデータ処理方法である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表面欠陥検出システムの全体を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ方向から見た場合の説明図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ方向から見た場合の説明図である。
【図４】信号データの処理を示す流れ図である。
【図５】本発明に係る信号処理方法を説明するための概念図である。
【図６】本発明に係る信号処理方法を説明するための概念図である。
【図７】本発明に係る信号処理方法を説明するための概念図である。
【図８】従来の表面欠陥検出方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１０　表面欠陥検出システム
１１　長尺な棒
１２　案内レール
１３　回転ホイール
１４　調整車輪
１５ａ，１５ｂ　センサ
１６　別テーブル
１７　スタンド
１８ａ，１８ｂ　増幅器
１９　Ａ／Ｄボード
２０　データ収集・処理用パソコン
【図１】
2004069410.tif 000003
【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】
2004069410.tif 000008
【図７】
2004069410.tif 000009
【図８】
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