JP2010210270A - Method and device for inspecting flaw of work - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークの欠陥を検査するワークの欠陥検査方法及び欠陥検査装置に関する。 The present invention relates to a workpiece defect inspection method and defect inspection apparatus for inspecting a workpiece defect.
従来では、ワークを加熱装置により加熱または冷却装置により冷却して、その表面の温度分布を赤外線カメラで撮影した後画像処理することで、ワークの欠陥を検査するワークの欠陥検査方法が知られている(特許文献1参照)。 Conventionally, a workpiece defect inspection method is known in which a workpiece is cooled by a heating device or cooled by a heating device, and the surface temperature distribution of the workpiece is imaged by an infrared camera, and then image processing is performed to inspect the workpiece for defects. (See Patent Document 1).
しかしながら、上記した従来の欠陥検査方法では、温度分布を画像処理するために、ワークに対し加熱装置や冷却装置を用いて加熱または冷却する必要があり、余分なエネルギをワークに付与することになって、設備コストの上昇を招いている。 However, in the above-described conventional defect inspection method, it is necessary to heat or cool the workpiece using a heating device or a cooling device in order to perform image processing of the temperature distribution, and extra energy is applied to the workpiece. This increases the equipment cost.
そこで、本発明は、ワークに対して余分なエネルギを付与することなく、温度分布を画像処理して欠陥検査を実施できるようにすることを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to perform defect inspection by performing image processing on a temperature distribution without giving extra energy to a workpiece.
本発明は、ワークを加工する際に発生する熱に基づく温度分布を熱画像として取得して欠陥の有無を検査することを特徴とする。 The present invention is characterized in that a temperature distribution based on heat generated when a workpiece is processed is acquired as a thermal image to inspect for the presence or absence of defects.
本発明によれば、ワークに対して余分なエネルギを付与することなく、ワークが保持する熱の温度分布を画像処理して欠陥検査を実施することができる。 According to the present invention, it is possible to perform defect inspection by performing image processing on the temperature distribution of heat held by a workpiece without imparting extra energy to the workpiece.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1(a)は、本発明によるワークの欠陥検査方法の基本となる検査工程を示すフローチャートである。ここでのワークは、例えば鍛造加工後の粗材を図1(b)に示す被検査物1としている。
FIG. 1A is a flowchart showing an inspection process which is the basis of a workpiece defect inspection method according to the present invention. The workpiece here is, for example, an
上記した被検査物1に対し、被検査物1を製品として出荷する前の段階での加工時に発生した熱を利用して(ステップS1)熱画像を取得し(ステップS2)、この熱画像に基づいてコンピュータ演算により欠陥を判定する(ステップS3)。ここで欠陥と判定されなかった被検査物1は、防錆処理した後(ステップS4)出荷する(ステップS5)。
Using the heat generated during processing of the
具体的には、図1(b)に示すように赤外線サーモグラフィからなる熱画像取得手段としての赤外線撮像装置3を使用し、この赤外線撮像装置3が、被検査物1から放射される赤外線エネルギを検出して被検査物1の表面の温度分布を熱画像として取得し、この画像データを基にして制御手段である欠陥判定手段としての制御回路5がコンピュータの演算により欠陥の有無を判定し、その結果を表示手段であるディスプレイ7に表示する。
Specifically, as shown in FIG. 1B, an infrared imaging device 3 is used as a thermal image acquisition unit made of infrared thermography, and the infrared imaging device 3 converts infrared energy emitted from the
被検査物1の欠陥としては、例えば、傷であり、傷が存在すると、この傷による凹部内に熱がこもりやすくなるので、傷のある部位は、傷のない他の部位に比較して高温となりやすい。また、鍛造加工によって、表面の一部が剥がれるようにして捲れ上がり、この捲れ上がった一部が被検査物1の表面に重なるような場合の欠陥では、重なり合った隙間に熱がこもりやすくなって高温となる。
The defect of the
このように、被検査物1に欠陥が発生している部位は、他の部位に対して高温となって温度差が発生するで、表面の温度分布を画像処理することで、欠陥を検出することができる。その際、本例では、ワークである被検査物1を製品として出荷する前の加工時で発生する熱に基づく温度分布を熱画像として取得しているので、被検査物1に対して余分なエネルギを付与することなく、温度分布を画像処理して欠陥検査を実施することができる。
As described above, the part where the defect is generated in the
[第1の実施形態]
図2は、上記図1における被検査物1に対する出荷前の加工として、ショットブラストまたはショットピーニングを実施する第1の実施形態を示すフローチャートである。
[First Embodiment]
FIG. 2 is a flowchart showing a first embodiment in which shot blasting or shot peening is performed as a pre-shipment processing on the
すなわち、ショットブラストまたはショットピーニングにより、被検査物1に対しショットを投射することで、被検査物1の表面に対し物理的な刺激によって表面処理することになり、この際被検査物1の表面に発生した熱を利用して(ステップS1A)熱画像を取得し(ステップS2)、その後コンピュータ演算により欠陥を判定する(ステップS3)。以後は、図1のフローチャートと同様である。
In other words, by projecting a shot onto the
これにより、本実施形態においては、被検査物1を製品として出荷する前の物理的な刺激による表面処理で発生する熱に基づく温度分布を熱画像として取得しているので、図1の例と同様に、被検査物1に対して余分なエネルギを付与することなく、温度分布を画像処理して欠陥検査を実施することができる。
Thereby, in this embodiment, since the temperature distribution based on the heat | fever which generate | occur | produces in the surface treatment by the physical irritation | stimulation before shipping the to-be-inspected
なお、上記したショットブラストでは、鍛造加工での加熱によって被検査物1の表面に発生する酸化スケールを除去しており、この酸化スケールを除去するために、被検査物1の表面をブラシにより擦る作業(研掃)を行ってもよく、その際発生する熱を利用して熱画像を取得することができる。また、ショットピーニングでは表面の硬化処理を行う。
In the above-described shot blasting, the oxide scale generated on the surface of the
[第2の実施形態]
図3は、上記図1における被検査物1に対する出荷前の加工として、焼入れ処理を実施する第2の実施形態を示すフローチャートである。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a flowchart showing a second embodiment in which a quenching process is performed as a pre-shipment process for the
すなわち、鍛造加工後の被検査物1に対し焼入れ処理を施し、この際発生した熱を利用して(ステップS1B)熱画像を取得し(ステップS2)、その後コンピュータ演算により欠陥を判定する(ステップS3)。ここで欠陥と判定されなかった被検査物1は、次工程へ搬送する(ステップS6)。
That is, the to-
したがって、本実施形態においては、被検査物1を製品として出荷する前の焼入れ処理で発生する熱に基づく温度分布を熱画像として取得しているので、図1の例と同様に、被検査物1に対して余分なエネルギを付与することなく、温度分布を画像処理して欠陥検査を実施することができる。
Therefore, in this embodiment, since the temperature distribution based on the heat generated in the quenching process before shipping the
特に、ここでの具体的な焼入れ処理としては、高周波焼入れ(IHQ)を実施している。高周波焼入れは、被検査物1をコイルの中に挿入した状態で行うので、欠陥検査としては、焼入れ作業後に被検査物1を高周波焼入れ装置から取り出した状態で実施するだけでなく、焼入れ作業中であっても、被検査物1とコイルとの隙間を通して被検査物1の表面を赤外線撮像装置3で撮像可能であるので、焼入れ作業と欠陥検査作業とを同時に行えて作業時間の短縮を図ることができ、作業コスト低減に寄与することができる。
In particular, induction hardening (IHQ) is performed as a specific hardening process here. Induction hardening is performed in a state where the
さらに、高周波焼入れ作業中に欠陥検査を実施する際には、赤外線撮像装置3を上記した被検査物1とコイルとの隙間に沿って移動させることで全周にわたり欠陥検査を行え、極めて効率よく被検査物1の周囲全体を検査することが可能となる。
Furthermore, when performing defect inspection during induction hardening work, defect inspection can be performed over the entire circumference by moving the infrared imaging device 3 along the gap between the
なお、上記した焼入れ処理としては、高周波焼入れだけでなく、例えば浸炭焼入れ処理でもよい。 In addition, as above-mentioned hardening process, not only induction hardening but a carburizing hardening process may be sufficient, for example.
また、焼入れ処理における冷却後であっても、被検査物1には熱が保持されているので、欠陥検査を実施することができる。
Further, even after cooling in the quenching process, the
[第3の実施形態]
図4は、上記図1における被検査物1に対する出荷前の加工として、温間鍛造または冷間鍛造を実施する第3の実施形態を示すフローチャートである。
[Third Embodiment]
FIG. 4 is a flowchart showing a third embodiment in which warm forging or cold forging is performed as a pre-shipment processing on the
すなわち、ここでは、温間鍛造または冷間鍛造加工した後の被検査物1に発生している熱を利用して(ステップS1C)熱画像を取得し(ステップS2)、その後コンピュータ演算により欠陥を判定する(ステップS3)。ここで欠陥と判定されなかった被検査物1は、次工程へ搬送する(ステップS6)。
That is, here, using the heat generated in the
したがって、本実施形態においては、被検査物1を製品として出荷する前の温間鍛造または冷間鍛造で発生する熱に基づく温度分布を熱画像として取得しているので、図1の例と同様に、被検査物1に対して余分なエネルギを付与することなく、温度分布を画像処理して欠陥検査を実施することができる。
Therefore, in this embodiment, since the temperature distribution based on the heat generated by the warm forging or the cold forging before shipping the
なお、温間鍛造では、被検査物1への加熱により発生した熱を利用し、冷間鍛造では、鍛造時に発生した塑性発熱を利用する。 In warm forging, heat generated by heating the object to be inspected 1 is used, and in cold forging, plastic heat generated during forging is used.
特に、ここでは、被検査物1に対する加熱温度が約800℃以下と低い温間鍛造、または冷間鍛造加工後に欠陥検査を行っているので、常温加工の冷間鍛造はもちろんのこと温間鍛造であっても被検査物1の表面に酸化スケールが発生しにくく、したがって酸化スケールによる誤判定を抑制して欠陥検査を精度よく行うことができる。
In particular, here, since the defect inspection is performed after warm forging with a low heating temperature of about 800 ° C. or less for the object to be inspected 1 or cold forging, not only cold forging at room temperature processing but also warm forging. Even so, it is difficult for the oxide scale to be generated on the surface of the
なお、上記第3の実施形態では、温間鍛造または冷間鍛造加工後に、例えば被検査物1を金型から取り出して欠陥検査を実施することになるが、鍛造加工中の金型が開いたときに赤外線撮像装置3で被検査物1の表面を撮像して欠陥検査を行うこともできる。これにより、鍛造加工と同時に欠陥検査を行うことができ、作業時間の短縮を図って、作業コスト低減に寄与することができる。
In the third embodiment, after the warm forging or cold forging process, for example, the
[第4の実施形態]
図5は、上記図1における被検査物1に対する出荷前の加工として、熱間鍛造を実施する第4の実施形態を示すフローチャートである。
[Fourth Embodiment]
FIG. 5 is a flowchart showing a fourth embodiment in which hot forging is performed as a pre-shipment processing on the
すなわち、ここでは、熱間鍛造加工した後の被検査物1に発生している熱を利用して(ステップS1D)熱画像を取得し(ステップS2)、その後コンピュータ演算により欠陥を判定する(ステップS3)。ここで欠陥と判定されなかった被検査物1は、次工程へ搬送する(ステップS6)。なお、熱間鍛造では、前記した温間鍛造と同様に、被検査物1に対する加熱により発生した熱を利用する。
That is, here, using the heat generated in the
なお、上記した熱間鍛造加工でも、前記した温間鍛造または冷間鍛造と同様に、鍛造加工中の金型が開いたときに赤外線撮像装置3撮像して欠陥検査を行うこともできる。熱間鍛造では、温間鍛造よりも高い温度に加熱するので被検査物1の表面に酸化スケールが発生しやすいが、鍛造時の衝撃によって酸化スケールがほぼ振り落とされるので、熱間鍛造であっても加工中の正確な欠陥検査が可能である。
In the hot forging process described above, similarly to the warm forging or cold forging described above, the defect inspection can be performed by imaging the infrared imaging device 3 when the mold during the forging process is opened. In hot forging, since it is heated to a temperature higher than that in warm forging, oxide scale is likely to be generated on the surface of the
また、上記した酸化スケールの除去には、金型が開いたときにエアを吹き付けて行ってもよく、これにより酸化スケールの除去をより確実に行え、欠陥検査精度をさらに高めることができる。 Further, the removal of the oxide scale described above may be performed by blowing air when the mold is opened, whereby the oxide scale can be removed more reliably and the defect inspection accuracy can be further improved.
1 被検査物(ワーク) 1 Inspection object (work)
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009053815A JP2010210270A (en) | 2009-03-06 | 2009-03-06 | Method and device for inspecting flaw of work |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009053815A JP2010210270A (en) | 2009-03-06 | 2009-03-06 | Method and device for inspecting flaw of work |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2010210270A true JP2010210270A (en) | 2010-09-24 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2010210270A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102183543A (en) * | 2011-02-23 | 2011-09-14 | 首都师范大学 | Method for measuring heat storage coefficient of hidden matter under solid material surface by pulsed thermography |
| JP2019125602A (en) * | 2018-01-11 | 2019-07-25 | トヨタ自動車株式会社 | Heat sink inspection method and inspection device, and production method and production system |
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2009
- 2009-03-06 JP JP2009053815A patent/JP2010210270A/en active Pending
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