(57)【要約】【課題】内部に連続する空洞を有する被検査物の、該空洞の詰まりの原因となる形状異常を検出するための方法及びその装置において、複雑な形状の空洞においても、良好な精度にて形状異常を確実に残らず検出可能とするものを提案する。【解決手段】被検査物の空洞の被検査部位を挟んだ一側において、音発生装置９にて周波数を可聴音域の所定の範囲で変化させながら発生させた音を、他側に配置した集音装置１２で測定し、測定した音の情報を制御装置１０で周波数分析することによって得た周波数特性を、予め制御装置１０の記憶手段に格納されている比較基準１９と比較することによって形状異常の有無を判断する。【選択図】      図１
2005003382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に連続する空洞を有する被検査物の該空洞内の形状異常を検出するための方法であって、
前記空洞の被検査部位を挟んだ一側において、その周波数を可聴音域の所定の範囲で変化させながら発生させた音を、他側で測定し、
測定した音の情報を周波数分析することによって得た周波数特性より共鳴点を特定し、これを形状異常の判断基準とすることを特徴とする形状異常検査方法。
【請求項２】
前記形状異常検査方法によって、予め形状異常のないことを確認した被検査物を検査した結果、得られた周波数特性を比較基準値とし、
該比較基準値と、前記形状異常検査方法にて現に検査している被検査物での測定値とを比較することにより、形状異常の有無を判断する、請求項１に記載の形状異常検査方法。
【請求項３】
前記形状異常検査方法によって、所定の位置に形状異常が存在する被検査物を検査した結果、得られた周波数特性を比較基準値とし、
該比較基準値と、前記形状異常検査方法にて現に検査している被検査物での測定値との相関関係に基づいて、形状異常の有無及び発生場所を推定する、請求項１又は請求項２に記載の形状異常検査方法。
【請求項４】
内部に連続する空洞を有する被検査物の該空洞内の形状異常を検出するための装置であって、
空洞の被検査部位を挟んだ一側に配設され、周波数を可聴音域の所定の範囲で変化させながら音を発生する音発生手段と、
空洞の被検査部位を挟んだ他側に配設され、音発生手段の発生した音を取得する集音手段と、
該集音手段により取得された音の情報を周波数分析し、周波数分析により得られた周波数特性と、予め設定されている比較基準とを比較演算し、被検査物の空洞内部の形状異常を出力する制御手段とで
構成されることを特徴とする形状異常検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部に空洞部を有する被検査物の、該空洞部内の詰まり等の形状異常の検査方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用エンジンのシリンダヘッド・シリンダブロックは、砂型を用いた鋳造により製造されることが一般的である。自動車用エンジンのシリンダヘッド・シリンダブロックには、その内部にウォータジャケットとしての空洞が形成される。この空洞には、少なくとも入口と出口とが備えられ、その内部に冷却水が導通されて、エンジンが冷却される。しかし、この空洞はエンジンの内装部品等の位置関係から、また、表面積を有効に形成する目的から複雑で入り組んだ形状をしている。
ところで、シリンダヘッド・シリンダブロックの鋳造のために使用される砂型は、鋳造の工程において割れ等の破損が生じることがあり、この場合、破損部に溶湯が流れ込んで、ワーク（製品）の形状がその破損部において型と異なるものとなってしまう。特に、砂型の中子に破損が生じれば、ワークに形成される内部空洞内に、突出片等の形状異常が発生することになり、この形状異常が空洞部内に詰まりを生じさせることがある。従って、このような不具合を有するワークを製造段階において検出する必要がある。
【０００３】
しかし、ワークに形成された空洞の内部は、該空洞の内外を連通する開口から内部を覗くことができるが、内部形状が複雑であれば、空洞内部全域を視認することは困難である。
そこで、光や風を利用して、上述の如く内部を視認することのできないワーク内部に形成された空洞内の形状異常を検出するための方法及び装置が提案されている。
【０００４】
光を使用した従来の方法は、例えば、空洞内の一側に発光装置を設置して光（赤色ＬＥＤ等）を該空洞内に送り入れ、空洞の被検査部を間に挟んで反対側にフォトディテクタ等の受光装置を設置して、空洞内の光の通過を計測することで形状異常を検出するものである。光は直進する性質を有するため、複雑な形状の空洞を持つワークの場合、光の直進路が確保できず、形状異常を確実に残らず検出することが困難である。
【０００５】
風を利用した従来の方法は、例えば、空洞内の一側にエアノズルを設置して風を該空洞内に送り入れ、空洞の被検査部を間に挟んで反対側に風量センサ（エアフローメータ、白金測温体等）を設置し、空洞内の風の通過を計測することで形状異常を検出するものである。被検出物が複雑な形状の空洞を持つワークの場合、風の回り込みにくい部分が存在するおそれがあり、形状異常を確実に残らず検出することが困難である。
また、上記風や光を利用した従来の検査方法では、ワークの空洞内部面の状態により、測定結果が左右される他、光又は風を発する場所と受け取る場所の精度を高めなければ、高い測定精度を得ることができず、装置としては高価で大規模なものとなってしまう。
【０００６】
そこで、光又は風を利用した従来の検査方法と比較して、簡易な装置にてワーク内部の形状異常を検出する方法として、特許文献１では、音を使用した方法が提案されている。
上記従来技術は、ワークに形成された空洞内部の一側で音として超音波を発生し、該空洞内部の詰まり被検出部を間に挟んで他側でその音を受信し、発生音と受信音との音圧レベルを演算比較処理することにより空洞内部の形状異常を検出する方法及びそのための装置に係るものである。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１６０２９２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、超音波はその性質として直進性を有するため、複雑な形状の空洞を持つワークの場合、超音波の直進路が確保できず、光や風を利用した検査方法と比較して精度は向上するものの、形状異常を確実に残らず検出することが困難である。
また、音圧レベル値を測定し空洞を通過する前後の音圧レベル値を演算比較処理することにより形状異常を検出する方法では、ワーク内部の形状や状態に測定結果が左右されるおそれがある。よって、複雑な形状の空洞を持つワークの場合には、誤差を補正するための処理が必要となり処理が複雑となるという不具合がある。この音を利用した検査方法は、改良の余地が残されている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
即ち、請求項１においては、内部に連続する空洞を有する被検査物の該空洞内の形状異常を検出するための方法であって、前記空洞の被検査部位を挟んだ一側において、その周波数を可聴音域の所定の範囲で変化させながら発生させた音を、他側で測定し、測定した音の情報を周波数分析することによって得た周波数特性より共鳴点を特定し、これを形状異常の判断基準とするものである。
【００１１】
請求項２においては、前記形状異常検査方法によって、予め形状異常のないことを確認した被検査物を検査した結果、得られた周波数特性を比較基準値とし、該比較基準値と、前記形状異常検査方法にて現に検査している被検査物での測定値とを比較することにより、形状異常の有無を判断するものである。
【００１２】
請求項３においては、前記形状異常検査方法によって、所定の位置に形状異常が存在する被検査物を検査した結果、得られた周波数特性を比較基準値とし、該比較基準値と、前記形状異常検査方法にて現に検査している被検査物での測定値との相関関係に基づいて、形状異常の有無及び発生場所を推定するものである。
【００１３】
請求項４においては、内部に連続する空洞を有する被検査物の該空洞内の形状異常を検出するための装置であって、空洞の被検査部位を挟んだ一側に配設され、周波数を可聴音域の所定の範囲で変化させながら音を発生する音発生手段と、空洞の被検査部位を挟んだ他側に配設され、音発生手段の発生した音を取得する集音手段と、該集音手段により取得された音の情報を周波数分析し、周波数分析により得られた周波数特性と、予め設定されている比較基準とを比較演算し、被検査物の空洞内部の形状異常を出力する制御手段とで構成されるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係る形状異常検査方法の流れを示す図である。
図２は実施例に係るサンプルワークを示す図、図３はサンプルワークの特性データの一例を示す図、図４は実施例に係る検査対象ワークを示す図、図５は検査対象ワークの特性データの一例を示す図である。
図６は本発明に係る検査装置の構成を示す図、図７は検査装置における制御装置の制御の流れを示す図、図８は差異特性データの一例を示す図である。
【００１５】
本発明は、例えば、ウォータジャケットを一体的に形成した自動車用エンジンのシリンダヘッドやシリンダブロック等のように、内部に空洞が形成されたもの（以後、『ワーク』と称する）を対象とし、その空洞の詰まりの原因となる空洞内部の形状異常を検出するための検査方法及びその装置である。
但し、本発明に係る検査方法を適用させるワークは自動車用エンジンのシリンダヘッドやシリンダブロックに限定されるものではなく、また、鋳造品に限定されるものでもない。例えば、ワークとして、曲折した管状物等の内部に連続する空洞を有するものを被検出物とし、その空洞内部に存在する異物や内部の形状異常等を検出することができる。特に、閉塞された状態ではないが部分的に詰まっている状態の空洞の、詰まりを検出するために有効である。
【００１６】
本発明に係る検査方法の流れを、図１を用いて説明する。
図２及び図４に示す如く、まず、ワーク２５に形成された空洞２６の一側からスピーカ１４等の音の出力手段にて音を発生し（Ｓ４０）、該空洞２６の他側で集音マイク１６等の音の取得手段にてその音を測定する（Ｓ４１）。
この測定によって得られた、音圧の経時変化をフーリエ変換等によって周波数分析し（Ｓ４２）、例えば、図３及び図５に示す図表のような、周波数の変化に対する音圧の変化を示す「音圧−周波数特性データ（以後、『特性データ』と称する）」を得る。但し、音圧は音圧レベルとして計算することもできる。また、本実施例ではフーリエ変換によって周波数分析を行っているが、高速フーリエ変換や、線形予測分析等を用いて周波数分析を行うこともできる。
前記特性データを測定値とし、該測定値と比較基準値とを比較演算処理して（Ｓ４３）、形状異常Ｄの有無を判断し、この測定結果を出力する（Ｓ４４）。
なお、前記比較基準値は、予め形状異常Ｄのないことが確認されたワーク２５を測定して得た測定値や、複数のワーク２５を測定して得た測定値の平均値とすることができる。
【００１７】
上記検査において、空洞２６内を通過する音は、空洞２６内部の形状及び容積に応じて共鳴し、測定された音の音圧（又は音圧レベル）は、共鳴点において他と比較して大きくなる。この「共鳴」という現象を利用するため、ワーク２５の空洞２６内を通過する音を、数ヘルツから数十キロヘルツまでスィープさせる。このように、周波数を変化させながら音圧を測定することによって、様々な周波数に対する音圧の変化を一度の測定で得ることができ、また、ワーク２５の形状異常Ｄをより効果的に検出することができる。
【００１８】
前記特性データは、ワーク２５の空洞２６内部の形状異常Ｄの有無によって異なる。これは、共鳴の原理により、空洞２６内の形状異常Ｄによって空洞２６内部に突出する部分があれば、この形状異常Ｄ部に基づいて共鳴が生じるからである。よって、空洞２６内部に形状異常Ｄのないワーク２５より得られた特性データ（例えば、図３に示す特性データ（Ｘ））と、検査しようとするワーク２５より得られた特性データ（例えば、図５に示す特性データ（Ｙ））とを比較することによって、ワーク２５の空洞２６内に存在する形状異常Ｄの有無を判断することができる。
【００１９】
また、上記検査において、空洞２６内を通過する音は、可聴音域にある音である。
人の可聴振動数範囲は２０ヘルツから２万ヘルツといわれているが、そのうち、数ヘルツから数十キロヘルツの間であって予め選定した特定範囲の周波数の音を、測定に利用している。超音波域の音は、音の中でも直進性が高いために入り組んだ形状の場合には不向きである。可聴音域にある音の場合、超音波域の音と比較して波長が長いため、多少入り組んだ部位の測定も可能であり、入り組んだ形状のワーク２５の検査に使用するときには優位である。
【００２０】
ここで、本発明に係る検査方法により検出を行うための検査装置の構成について説明する。
【００２１】
図６に示す如く、本発明に係る検査装置は、音発生手段としての音発生装置９と、集音手段としての集音装置１２と、温度検出手段としての温度センサ１３と、制御手段としての制御装置１０とが備えられている。音発生装置９、集音装置１２、温度センサ１３はいずれも制御装置１０に電気的に接続されており、制御装置１０の制御を受けて動作する。
【００２２】
前記音発生装置９は、音の発生手段としての音源１１と、音の増幅手段としての出力用アンプ１５と、音の出力手段としてのスピーカ１４とが具備されており、制御装置１０で発された電気系信号である出力音情報を受けた音源１１が音を発生させる。音源１１にて発生された音は出力用アンプ１５により増幅されて、音の出力手段としてのスピーカ１４から音響系信号として出力される。なお、ここで音響系信号とは、音響としての音のことである。
このように、音発生装置９では、制御装置１０から受けた電気系信号を音響系信号に変換して出力している。
【００２３】
スピーカ１４は、ワーク２５に形成された空洞２６の一側に、スピーカ１４より発された音が被検査部位を含む空洞２６内を通過するように、配置される。但し、スピーカ１４は空洞２６内に配置することも空洞２６外に配置することもできる。
本実施例における前記被検査部位は、ワーク２５に形成された空洞２６内部全体であり、空洞２６の入口２７（図２）に音の出力手段を配置し、出口２８に音の取得手段を配置している。但し、被検査部位は、空洞２６の一部範囲とすることもでき、この場合、空洞２６の中途部に音の出力手段を配置し、空洞２６の中途部に出口２８に音の取得手段を配置して、音の出力手段と音の取得手段の間に位置する空洞２６内部を被検査部位とする。
【００２４】
なお、制御装置１０で発された出力音情報は、例えば、正弦波複合音等の周波数特性の平坦な音の電気的信号である。これが変換され音響系信号である音としてスピーカ１４より出力される。
音響系信号は、その周波数を可聴音域の数ヘルツから数十キロヘルツに相当する所定の範囲でスィープさせるものとして、ワーク２５の空洞２６内部形状に因らず一測定で確実に検査を行うことができるようにしている。
また、音響系信号は、低い周波数から高い周波数にわたってランダムに一定レベルのノイズが存在する信号（ホワイトノイズ）とすることもできる。
さらに、前記音響系信号に加え、１８０度位相のずれた音響系信号を出力することもできる。これにより、ワーク２５内部の空洞２６の共鳴固有モードを特定することが容易となる。
【００２５】
前記集音装置１２は、音の取得手段としての集音マイク１６と、音の調整・増幅手段としての入力用アンプ１７が具備されており、前記音発生装置９のスピーカ１４より発された音響系信号は、集音マイク１６にて取得されるとともに、音響系信号から電気系信号に変換され、続いて、入力用アンプ１７にて演算処理に適したレベルに増幅する増幅処理が施される。その後、ノイズ除去処理を施した後、制御装置１０へ測定音情報として入力される。
集音マイク１６は、空洞２６内部において前記スピーカ１４と被検査部位を挟んで反対側に配置される。従って、スピーカ１４より発された音響系信号は、ワーク２５の空洞２６内部を通過して、集音マイク１６によって取得されることとなる。但し、集音マイク１６は空洞２６内に配置することも空洞２６外に配置することもできる。
【００２６】
前記温度センサ１３は、被検査部位を含むワーク２５の温度を測定するためのものである。従って、温度センサ１３の配置は、ワーク２５の被検査部位の温度を良好に捉えることのできる場所が選定される。温度センサ１３を用いて制御装置１０に取得された温度情報は、後述する比較演算処理の際に、その演算式を温度補正するために使用される。
【００２７】
前記制御装置１０は、ＣＰＵから成る演算処理手段１８と、プログラム、比較基準値、出力音情報、測定音情報等を格納するメモリ等から成る記憶手段１９と、演算処理手段１８による演算処理結果を出力するための表示装置や印字装置等から成る出力手段２０と、記憶手段１９に情報を入力したり演算処理手段１８に対する操作入力をしたりするための入力手段２１とで構成されている。
演算処理手段１８は、記憶手段１９に格納されているプログラムを実行して、ワーク２５の詰まりを検査する。
【００２８】
次に、上記検査装置を用いた検査の流れについて、図７に示す流れ図を用いて説明する。
【００２９】
検査が開始されると、制御装置１０では、入力手段２１において入力された操作信号を受けて、検査プログラムを開始する（Ｓ５０）。はじめに、検査対象となるワーク２５の測定が行われる。
音発生装置９のスピーカ１４をワーク２５の空洞２６の一側に配置し、集音装置１２の集音マイク１６を該空洞２６の被検査部を介してスピーカ１４と他側に配置した状態で、以下の測定ルーチン（Ｓ５１〜Ｓ５７）が実行される。
【００３０】
測定ルーチンが開始されると、記憶手段１９に格納されている出力音情報が読み出され（Ｓ５１）、この出力音情報が音発生装置９へ送信される（Ｓ５２）。出力音情報を受けた音発生装置９では、出力音情報が電気系信号から音響系信号に変換されて出力される（Ｓ５３）。この音響系信号としての音は、ワーク２５内部の空洞２６の被検査部を通過して、集音装置１２の集音マイク１６に取得される。
【００３１】
集音マイク１６によって取得された音響系信号は、測定音情報として制御装置１０に送信される（Ｓ５４）。制御装置１０では、測定音情報が取得されると（Ｓ５５）、音圧の時系列関数である測定音情報が、フーリエ変換等によって周波数分析され、音圧を周波数の関数で示す特性データとされる（Ｓ５６）。この特性データが測定値として記憶手段１９に格納され（Ｓ５７）、測定ルーチンを終了する。
【００３２】
上記測定ルーチン（Ｓ５１〜Ｓ５７）が終了すれば、続いて、測定値と比較基準値との比較演算処理が開始される（Ｓ５８）。
なお、検査に先立って、予め空洞２６内部に形状異常Ｄのないことが確認されているサンプルワーク２５において、前記測定ルーチン（Ｓ５１〜Ｓ５７）が実行され、得られた特性データ（サンプル特性データ）を、比較基準値として制御装置１０の記憶手段１９に格納されている。
【００３３】
比較演算処理では、まず、サンプル特性データである比較基準値と、検査対象の特性データである測定値の、各周波数成分における音圧の差が求められ、差異特性データとされる。
差異特性データには、ワーク２５内部の空洞２６を通過することによって生じた変化が示されることになる。このように、差異特性データとすることで、測定値にのみ現れる特有のピークが強調され、ワーク２５内部の空洞２６を通過することによって変化が生じた周波数を特定することができる。
【００３４】
周波数分析では、音圧の経時変化を示す関数（関数ｆ）が、下記［式１］に示すｔの連続関数である関数（関数Ｆ）にフーリエ変換される。
【００３５】
【式１】
2005003382.tif 000003
【００３６】
前記差異特性データも、サンプル特性データや検査対象の特性データと同様にフーリエ関数である。従って、この差異特性データもフーリエ関数である。
そして、差異特性データを示す関数Ｆの成分のうち、係数ｆ１・ｆ２・・・の値の大きさにより、ワーク２５の形状異常Ｄの有無を判断する（Ｓ５９）。すなわち、係数ｆ１・ｆ２・・・の値が設定された許容範囲内の値であれば、ワーク２５の形状異常Ｄを無しと判断するのである。
【００３７】
ワーク２５の空洞２６に多少の形状異常Ｄが存在しても、その形状異常Ｄが空洞２６に詰まりが発生するおそれがない程度のものであれば構わない。この詰まりが発生するおそれがない程度の形状異常Ｄが存在するときの係数の値を許容範囲として設定し、各係数の値が許容範囲内になければ、形状異常Ｄと判断し、それ以外であれば正常と判断する。許容範囲の値は、入力手段２１において予め入力され、記憶手段１９に許容範囲情報として格納されている。
【００３８】
上記周波数分析の結果は出力手段２０にて出力される（Ｓ６０・Ｓ６１）。例えば、モニタ等において『正常』又は『異常』等の記号又は文字を表示したり、ランプやブザーの警報器等によって『異常』と判定されたワーク２５に対して警報を鳴らすようにしたりして、ワーク２５の空洞２６内部の形状異常Ｄの有無が出力される。
【００３９】
上記検査装置及びこれを用いた検査方法では、特別な設備を必要とすることがない。これは、音圧そのものの大きさではなく周波数特性に示される共鳴点を重視して基準とするため、スピーカ１４と集音マイク１６との配置精度がそれほど必要とされないからである。よって、検査装置をコンパクトに構成することができ、安価となる。
また、被検査物であるワーク２５は、仕上げ加工前であっても問題はなく、この検査装置を製造ラインに組み込むことも可能である。さらに、スピーカ１４と集音マイク１６とを小型化すれば、細密なワーク２５の内部の検査をすることもできる。
【００４０】
前記検査方法によって得られた検査結果の一例として、図２乃至図５及び図８を用いて前記周波数分析を説明する。
図２及び図３に示す如く、（Ａ）のサンプルワークの測定により得られたサンプル特性データ（Ｘ）では、共鳴周波数の基音であるピーク（１）と、その倍音であるピーク（２）との二つが発生する。実際には高次モードがあるが、説明を簡単にするためにここでは基音のみとする。
図４及び図５に示す如く、（Ｂ）の検査ワークの測定により得られた検査対象特性データ（Ｙ）では、サンプル特性データ（Ｘ）に示された基音ピーク（１）及び倍音ピーク（２）に対してピーク（３）及びピーク（６）が発生するが、これに加え、形状異常Ｄである詰まりによって仕切られた２６ａの部屋と、２６ｂの部屋に発生する、固有モードの共鳴によるピーク（４）及びピーク（５）が発生する。
そして、これらの特性データ（Ｘ）・（Ｙ）の差を求め、図８に示す差異特性データ（Ｚ）とする。特性データ（Ｚ）では、ピーク（７）・ピーク（８）・ピーク（９）・ピーク（０）が現れるが、これらのピークの大きさを判断し、全てが予め定めた許容範囲内にあれば、形状異常Ｄ無しと出力し、そのうち一つでも許容範囲を超えるものがあれば、形状異常Ｄ有りと出力する。
【００４１】
なお、上記検査により検出されたワーク２５の空洞２６の形状異常Ｄの場所を特定することもできる。
【００４２】
同形状の鋳造型により製造されるワーク２５は、ある一定の場所で形状異常Ｄを発生する傾向が確認されることがある。この形状異常Ｄの発生する可能性の高い箇所は、ワーク２５の種類や空洞２６の形状或いは鋳造方法等によって、予測することができる。このような形状異常Ｄの発生する可能性の高い箇所に形状異常Ｄを敢えて発生させたＮＧサンプルワーク２５を製造し、このＮＧサンプルワーク２５において測定を行い、制御装置１０の記憶手段１９にＮＧ比較基準値としてその特性データを格納し、比較演算処理に供することができる。
【００４３】
そして、検査するワーク２５の比較演算処理を行う際に、ＮＧ比較基準値と測定値との相関係数を算出し、該相関係数が設定された値の範囲にある場合は、検査するワーク２５のＮＧ比較基準値に対応するＮＧサンプルデータと同様の位置に、形状異常Ｄが存在するものと推定することができる。このようにして、複雑な演算処理を施すことなく、また、高価な装置を備えることなく、検査するワーク２５の空洞２６内部の形状異常Ｄの有無のみならず、その場所を特定することができる。
【００４４】
また、複数のワーク２５を連続して検査する場合には、比較演算処理に利用される比較基準値を予めサンプルワークを測定して得るのではなく、検査するワーク２５の測定値の平均値を比較基準値として利用することができる。これにより、比較基準値と基準値との比較演算処理を行う際に、温度補正が不要になる。また、サンプルワークやＮＧサンプルワークが不要となり、様々な形状の被検査物に柔軟に対応することができる。
【００４５】
検査したワーク２５の測定値を、制御装置１０の記憶手段１９において逐次格納し累積するようにして、検査しているワーク２５よりも前に検査されたＮ個のワーク２５の測定値の平均値を取り、これを比較基準値とする。
平均値をとるための測定値の数Ｎは、予め設定しておくことも、また、ワーク２５に応じて設定することも可能である。
また、平均値をとるためのＮ個のワークの測定値のうち、大幅に平均値を変更するｎ個の測定値を除いた（Ｎ−ｎ）個の測定値の平均値をとって、比較基準値とするように制御することもできる。これにより、比較基準値の精度を高め、より誤判断の少ない検査を行うことができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００４７】
即ち、請求項１に示す如く、内部に連続する空洞を有する被検査物の該空洞内の形状異常を検出するための方法であって、前記空洞の被検査部位を挟んだ一側において、その周波数を可聴音域の所定の範囲で変化させながら発生させた音を、他側で測定し、測定した音の情報を周波数分析することによって得た周波数特性より共鳴点を特定し、これを形状異常の判断基準とするので、
被検査物の空洞の内部形状が複雑であったとしても、該空洞内の形状異常を検出することができる。また、被検査物の空洞の内部形状の大きさや形状に左右されることなく、検査を行うことができる。
【００４８】
請求項２に示す如く、前記形状異常検査方法によって、予め形状異常のないことを確認した被検査物を検査した結果、得られた周波数特性を比較基準値とし、該比較基準値と、前記形状異常検査方法にて現に検査している被検査物での測定値とを比較することにより、形状異常の有無を判断するので、
簡易な方法で、形状異常の有無を確実に検出することができる。
【００４９】
請求項３に示す如く、前記形状異常検査方法によって、所定の位置に形状異常が存在する被検査物を検査した結果、得られた周波数特性を比較基準値とし、該比較基準値と、前記形状異常検査方法にて現に検査している被検査物での測定値との相関関係に基づいて、形状異常の有無及び発生場所を推定するので、
簡易な且つ安価に、被検査物の空洞内部の形状異常の有無のみならず、その場所を推定することができる。
【００５０】
請求項４に示す如く、内部に連続する空洞を有する被検査物の該空洞内の形状異常を検出するための装置であって、空洞の被検査部位を挟んだ一側に配設され、周波数を可聴音域の所定の範囲で変化させながら音を発生する音発生手段と、空洞の被検査部位を挟んだ他側に配設され、音発生手段の発生した音を取得する集音手段と、該集音手段により取得された音の情報を周波数分析し、周波数分析により得られた周波数特性と、予め設定されている比較基準とを比較演算し、被検査物の空洞内部の形状異常を出力する制御手段とで構成されるので、
簡易且つ安価な構成で、複雑な形状の空洞内の形状異常を検出することができる。また、装置の配置の精度が要求されないため、枠等が不要になり装置をコンパクトに構成することができ、異なる大きさの被検査物に柔軟に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る形状異常検査方法の流れを示す図。
【図２】実施例に係るサンプルワークを示す図。
【図３】サンプルワークの特性データの一例を示す図。
【図４】実施例に係る検査対象ワークを示す図。
【図５】検査対象ワークの特性データの一例を示す図。
【図６】本発明に係る検査装置の構成を示す図。
【図７】検査装置における制御装置の制御の流れを示す図。
【図８】差異特性データの一例を示す図。
【符号の説明】
Ｄ  形状異常
９  音発生装置
１０  制御装置
１２  集音装置
１３  温度センサ
２５  ワーク
２６  空洞
【図１】
2005003382.tif 000004
【図２】
2005003382.tif 000005
【図３】
2005003382.tif 000006
【図４】
2005003382.tif 000007
【図５】
2005003382.tif 000008
【図６】
2005003382.tif 000009
【図７】
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【図８】
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