JP2001033380A - Device for detecting surface projection defect of material of continuous length - Google Patents
Device for detecting surface projection defect of material of continuous lengthInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、シート、線材、
管材等の長尺材の例えば製造工程で発生する表面突起欠
陥を、例えばその製造工程内で連続的かつ自動的に検出
することを可能にする長尺材の表面突起欠陥検出装置に
関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sheet, a wire,
The present invention relates to an apparatus for detecting a surface protrusion defect of a long material such as a tube material, which enables continuous and automatic detection of a surface protrusion defect occurring in a manufacturing process, for example, in the manufacturing process.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、中間製品としてのゴムシートや
ビニルシートその他の長尺のシート、絶縁被覆電線・シ
ース電線や金属線その他の線材、電線管・水道管・ガス
管その他の樹脂または金属製の管材を製造する場合、こ
れらの製品（ないし中間製品）は規格寸法で製造されて
いなければならず、外観品質上も局部的な表面突起欠陥
があってはならない。このため、これらの長尺材の製造
時に表面突起欠陥の有無の検査が行なわれるが、この種
の検査方法として従来次のようなものが知られている。 （１）被検査物（長尺材）を目視で検出する方法。 （２）被検査物に手で触り検出する方法。 （３）被検査物が線材または管材である場合に、被検査
物にレーザー光を投光し、受光器で通過光量の変化を検
知して、表面突起欠陥の有無を検出するレーザー外径測
定器による検出方法。 （４）表面突起欠陥の画像が正常部の画像と確実に識別
できるように、被検査物に一定方向から照明を当て、表
面突起欠陥部分の影を作り、ＣＣＤカメラで捉えた画像
を濃淡２値化方式で判別する画像処理による検出方法。2. Description of the Related Art For example, rubber sheets, vinyl sheets, and other long sheets as intermediate products, insulated wires, sheathed wires, metal wires, and other wire materials, electric conduits, water pipes, gas pipes, and other resins or metals. When manufacturing the tube material of (1), these products (or intermediate products) must be manufactured with standard dimensions, and there must be no local surface projection defects in appearance quality. For this reason, inspection for the presence or absence of surface projection defects is performed during the production of these long materials, and the following methods are conventionally known as this kind of inspection method. (1) A method of visually detecting an inspection object (a long material). (2) A method of detecting an object to be inspected by touching it with a hand. (3) When the object to be inspected is a wire or a tube, a laser beam is projected onto the object to be inspected, and a laser detector is used to detect a change in the amount of transmitted light to detect the presence or absence of surface protrusion defects. Detection method using a detector. (4) In order to reliably identify the image of the surface projection defect from the image of the normal part, the object to be inspected is illuminated from a certain direction, a shadow of the surface projection defect is formed, and the image captured by the CCD camera is shaded 2. A detection method based on image processing that determines using a binarization method.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の各表面突起
欠陥検出方法にはそれぞれ以下のような欠点がある。 （１）目視で検出する方法。 シートの場合は表・裏から、線材・管材の場合は２方
向以上から観察する必要がある。 人件費が掛かり、ランニングコストが大幅にアップす
る。 高速化ができないので能率が悪い。 個人差、疲労などにより検出能力のバラツキが大きく
検査精度が悪い。 （２）手で触り検出する方法。 上記の「目視で検出する方法」の〜と同じ欠点が
ある。 幅広シート、線材、管材の被検査物に検査が可能なサ
イズの限界がある。 （３）レーザー外径測定器による検出方法。 投光器、受光器の汚れにより誤動作することがある。 レーザー外径測定器は高価であり、また、全外周の表
面突起欠陥を検出するためには多軸とする必要があり、
更に高価となる。 レーザー軸に対する被検査物の直交性が必要であり、
被検査物の曲りが誤差につながる。 （４）画像処理による検出方法。 照明の差（照度、照射角度、影等）により検出精度に
バラツキがある。 被検査物に汚れが付着すると誤検知する恐れがある。 被検査物全面の検査をカバーするためには多軸とする
ことが必要であり、高価になる。 ＣＣＤカメラのレンズに関して、そのレンズの焦点深
度が短い場合、精度が悪くなる。 焦点深度の長いレンズ（エクセントリック・レンズ
等）を使用すると、高価になる。Each of the conventional methods for detecting surface protrusion defects has the following drawbacks. (1) A method of visually detecting. In the case of a sheet, it is necessary to observe from the front and back, and in the case of a wire and a tube, it is necessary to observe from two or more directions. Labor costs increase and running costs increase significantly. Efficiency is poor because high speed cannot be achieved. The detection capability varies greatly due to individual differences, fatigue, etc., and the inspection accuracy is poor. (2) A method of detecting touch by hand. It has the same drawbacks as in the above-mentioned “Method for visual detection”. There is a limit to the size that can be inspected for wide sheets, wires and pipes. (3) A detection method using a laser outer diameter measuring device. A malfunction may occur due to contamination of the light emitter and light receiver. Laser outer diameter measuring instruments are expensive, and need to be multi-axial to detect surface protrusion defects on the entire outer circumference.
It becomes more expensive. The orthogonality of the test object to the laser axis is required,
The bending of the inspection object leads to an error. (4) Detection method by image processing. Detection accuracy varies due to differences in illumination (illuminance, irradiation angle, shadow, etc.). If dirt adheres to the inspection object, there is a risk of erroneous detection. In order to cover the inspection of the entire inspection object, it is necessary to have a multi-axis structure, which is expensive. Regarding the lens of the CCD camera, if the depth of focus of the lens is short, the accuracy is deteriorated. Using a lens with a long depth of focus (such as an eccentric lens) is expensive.
【０００４】上記の通り、従来の各検出方法には、検出
コストが高い（（１）、（２）、（３）、（４）の場
合）、検出精度が悪い（（１）、（２）、（３）、
（４）の場合）、検出精度維持のためのメンテナンスが
不可欠（（３）、（４）の場合）等の欠点がある。As described above, in the conventional detection methods, the detection cost is high (in the cases of (1), (2), (3), and (4)) and the detection accuracy is low ((1), (2) ), (3),
In the case of (4)), maintenance for maintaining the detection accuracy is essential (in the cases of (3) and (4)).
【０００５】また、上記従来の表面突起欠陥検出方法以
外に、被検査物の表面形状に合わせた金属もしくは樹脂
の薄板を走行中の被検査物表面に当ててなぞると、表面
突起欠陥がある場合に、この薄板が瞬時的に曲り元の状
態に戻る時に発生する薄板の振動による音を集音マイク
により捕捉し、音の電気信号を処理して表面突起欠陥を
検出する音による検出方法も考えられている。しかし、
この音による検出方法にも、次のような欠点がある。 周囲の騒音を遮音する遮音ボックスが必要であり、被
検査物に合わせた形状のものが必要となる。 製造工程内に種々の周波数の騒音があり、検査場所が
周囲の環境により制約されると共に、騒音が大きい環境
では誤検知が多発し、検査不能となる場合がある。In addition to the above-described conventional method for detecting surface protrusion defects, when a thin plate of metal or resin conforming to the surface shape of the object to be inspected is applied to the surface of the object to be inspected while running, the surface of the object to be inspected may be defective. In addition, a sound collecting microphone captures the sound generated by the vibration of the thin plate when the thin plate returns to the original state instantaneously and processes the electrical signal of the sound to detect surface protrusion defects. Have been. But,
This sound detection method also has the following disadvantages. It is necessary to provide a sound insulation box that shields surrounding noise, and a shape that matches the inspection object is required. There are noises of various frequencies in the manufacturing process, and the inspection place is restricted by the surrounding environment. In an environment where the noise is loud, erroneous detection frequently occurs and the inspection may be impossible.
【０００６】本発明は、上記従来の各表面突起欠陥検出
装置の欠点を持たない長尺材の表面突起欠陥検出装置を
提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a long surface defect detecting device for a long material which does not have the drawbacks of the above-mentioned conventional surface defect detecting devices.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、長尺材である被検査物の表面に沿う先端形状を持
つ薄板に金属抵抗素子内臓のひずみゲージを貼り付けて
なるセンサと、このセンサの先端が被検査物の表面に軽
く突き当たるように保持するセンサ保持手段と、前記ひ
ずみゲージの抵抗値の変化を検出するひずみ測定器とを
備え、連続的に送られてくる被検査物の表面突起欠陥に
前記センサの先端が当たって当該センサが曲がった時の
前記ひずみゲージの抵抗値変化を、前記ひずみ測定器で
検出して、被検査物の表面突起欠陥を検出するようにし
たことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention for solving the above-mentioned problems is to provide a sensor comprising a metal plate and a strain gauge having a built-in metal resistance element attached to a thin plate having a tip shape along the surface of a test object which is a long material. A sensor holding means for holding the tip of the sensor so as to lightly abut the surface of the object to be inspected, and a strain measuring device for detecting a change in the resistance value of the strain gauge. As the tip of the sensor hits the surface projection defect of the object and the sensor bends, the resistance value change of the strain gauge is detected by the strain measuring device, and the surface projection defect of the inspection object is detected. It is characterized by having done.
【０００８】請求項２は、請求項１の長尺材の表面突起
欠陥検出装置において、薄板である前記センサの被検査
物に接触する先端部に耐摩耗性材料を取り付けたことを
特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the apparatus for detecting a surface protrusion defect of a long material according to the first aspect, a wear-resistant material is attached to a tip of the thin plate sensor which comes into contact with an object to be inspected. .
【０００９】請求項３は、請求項１の長尺材の表面突起
欠陥検出装置において、ひずみゲージに基づく検出出力
を、表面突起欠陥により発生する周波数域の検出出力の
みを通し他を大きく減衰させる周波数フィルタに通すよ
うにしたことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the apparatus for detecting a surface protrusion defect of a long material according to the first aspect, a detection output based on a strain gauge is only attenuated by passing only a detection output in a frequency range generated by the surface protrusion defect. It is characterized by passing through a frequency filter.
【００１０】請求項４は、請求項１の表面突起欠陥検出
装置において、被検査物が独立リングタイプのコルゲー
ト管である場合に、４つのセンサを被検査物の周囲に配
置し、かつその４つのセンサに貼り付けた４つのひずみ
ゲージでホイートストン・ブリッジ回路を構成したこと
を特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the surface protrusion defect detecting device according to the first aspect, when the object to be inspected is an independent ring type corrugated tube, four sensors are arranged around the object to be inspected, and A Wheatstone bridge circuit is constituted by four strain gauges attached to one sensor.
【００１１】請求項５は、請求項１において被検査物が
管である場合の表面突起欠陥検出装置であり、薄板であ
る複数のセンサを、被検査物を通過させる穴をあけたセ
ンサベース板に被検査物の周囲を囲む配置で固定し、上
部に下向きの挿入口のある収容スペースを持つセンサボ
ックスの前記収容スペースに前記センサベース板を上部
の開口から収容し、前記収容スペースの被検査物送り方
向下流がわ壁面部に、センサベース板との間の接触摩擦
を低減させるための摩擦軽減部材を設けたことを特徴と
する。A fifth aspect of the present invention is a surface projection defect detecting apparatus according to the first aspect, wherein the inspection object is a tube, wherein a sensor base plate having a plurality of thin sensors formed with holes through which the inspection object passes. The sensor base plate is accommodated from the upper opening in the accommodation space of the sensor box having the accommodation space having the downward insertion opening at the upper part, and the sensor base plate is accommodated in the arrangement surrounding the periphery of the object to be inspected. It is characterized in that a friction reducing member for reducing contact friction between the sensor base plate and the downstream wall portion in the material feeding direction is provided.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の長尺材の表面突起
欠陥検出装置の実施の形態を図１〜図１１を参照して説
明する。図１〜図４に本発明の第１実施形態を示す。こ
の実施形態の表面突起欠陥検出装置は、平板材（シー
ト）の表面突起欠陥を検出する場合のものである。図１
は第１実施形態の表面突起欠陥検出装置１５の全体構成
を示す模式図である。この表面突起欠陥検出装置１５
は、長尺の平板材である被検査物１の表面に沿う先端形
状（すなわち直線状の先端形状）を持つ薄板に金属抵抗
素子内臓のひずみゲージ２を貼り付けてなるセンサ３
と、このセンサ３の先端が被検査物１の表面に軽く突き
当たるようにセンサ３をセンサベース板４を介して保持
するセンサボックス５と、前記センサ３を含めてホイー
トストン・ブリッジ回路を構成するためのブリッジボッ
クス６と、このブリッジボックス６のホイートストン・
ブリッジ回路に介して前記ひずみゲージ２の抵抗値の変
化を検出するひずみ測定器７とを備えている。前記セン
サベース板４とセンサボックス５とはセンサ保持手段を
構成する。前記ひずみ測定器７と後述する周波数フィル
タ８とはコントロールボックス９として１つの機器にま
とめられている。さらに、表面突起欠陥があった時に出
力されるＮＧ信号に同期したＣＣＤカメラ１１、デジタ
ルレコーダ１２、モニタ１３、周波数フィルタ８に接続
された監視用パソコン１４等を備えている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 show a first embodiment of the present invention. The surface protrusion defect detection device of this embodiment is for detecting a surface protrusion defect of a flat plate (sheet). FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an entire configuration of a surface protrusion defect detection device 15 according to a first embodiment. This surface protrusion defect detection device 15
Is a sensor 3 in which a strain gauge 2 with a built-in metal resistance element is attached to a thin plate having a tip shape (that is, a linear tip shape) along the surface of the test object 1 which is a long flat plate material.
And a sensor box 5 for holding the sensor 3 via a sensor base plate 4 so that the tip of the sensor 3 lightly abuts against the surface of the inspection object 1, and a Wheatstone bridge circuit including the sensor 3 Bridge box 6 and the Wheatstone
A strain measuring device 7 for detecting a change in the resistance value of the strain gauge 2 via a bridge circuit. The sensor base plate 4 and the sensor box 5 constitute a sensor holding unit. The strain measuring device 7 and a frequency filter 8 described later are combined into one device as a control box 9. Further, it is provided with a CCD camera 11, a digital recorder 12, a monitor 13, a monitoring personal computer 14 connected to the frequency filter 8, and the like synchronized with an NG signal output when there is a surface protrusion defect.
【００１３】前記ひずみゲージ２は、例えば、図４
（イ）に示すように、ポリイミド樹脂等のフィルム状の
ベース２ａに箔、線等の金属抵抗素子２ｂを貼り付けた
構成であり、測定対象物に瞬間接着剤等で貼り付けて用
い、測定対象物のひずみに応じて伸縮した時の金属抵抗
素子２ｂの抵抗値変化により、測定対象物のひずみを検
出するものである。The strain gauge 2 is, for example, shown in FIG.
As shown in (a), the configuration is such that a metal resistance element 2b such as a foil or a wire is adhered to a film-like base 2a made of a polyimide resin or the like. The strain of the measurement object is detected by a change in the resistance value of the metal resistance element 2b when expanded and contracted according to the strain of the object.
【００１４】薄板である前記センサ３は、耐摩耗性、屈
曲性、耐久性及びひずみゲージ２との接着性から0.4ｍ
ｍ厚さのポリカーボネート樹脂を用いている。このセン
サ３は、幅が被検査物１である平板材より両端各々２ｍ
ｍ広く、高さが４０ｍｍのサイズの矩形状をなし、幅方
向中央に先端側から途中までスリット３ａを入れて２等
分している。このセンサ３におけるひずみゲージ２の貼
り付け位置は、センサ３の上下方向の中央部で、かつ、
ひずみゲージ２の先端がセンサ３の先端部（被検査物１
との接触端部）から例えば３ｍｍ離れた位置としてい
る。また、この実施形態では、被検査物１の板幅に対応
して、ひずみゲージ２を上、下のセンサ３に各々２枚貼
り付けている。さらに、前記センサ３は、上下方向の位
置決めのためのストッパ４ａをもったアクリル製の前記
のセンサベース板４に粘着テープで貼り付け固定してい
る。この場合、センサ３は、表面突起欠陥を検出するう
えで十分なひずみ量を取り出すことができるよう、ひず
みゲージ２の長手方向のほぼ中心がセンサベース板４の
端部に位置するようにセンサベース板４に固定するとよ
い。また、ひずみゲージ２がセンサベース板４に接触し
て曲りにより断線しないよう、センサ３のひずみゲージ
２が貼られていない面をセンサベース板４に向けて貼り
付ける。The sensor 3 which is a thin plate has a thickness of 0.4 m due to its abrasion resistance, flexibility, durability and adhesion to the strain gauge 2.
An m-thick polycarbonate resin is used. This sensor 3 has a width of 2 m at each end from a flat plate whose width is the object 1 to be inspected.
It has a rectangular shape with a width of m and a height of 40 mm, and is divided into two equal parts by inserting a slit 3a from the front end to the middle in the width direction. The position where the strain gauge 2 is attached to the sensor 3 is at the center of the sensor 3 in the vertical direction, and
The tip of the strain gauge 2 is at the tip of the sensor 3 (inspection object 1
3 mm away from the contact end portion with the contact. In this embodiment, two strain gauges 2 are attached to the upper and lower sensors 3 corresponding to the width of the inspection object 1. Further, the sensor 3 is adhered and fixed to the acrylic sensor base plate 4 having a stopper 4a for positioning in the vertical direction with an adhesive tape. In this case, the sensor 3 is set so that the center of the strain gauge 2 in the longitudinal direction is located at the end of the sensor base plate 4 so that a sufficient amount of strain can be taken out for detecting a surface protrusion defect. It may be fixed to the plate 4. Also, the surface of the sensor 3 on which the strain gauge 2 is not attached is attached to the sensor base plate 4 so that the strain gauge 2 does not contact the sensor base plate 4 and break due to bending.
【００１５】前記センサボックス５は、図２、図３に詳
細を示すように、正面から見てコ字形をなし、センサ３
を貼り付けたセンサベース板４を挿入する上下貫通の収
容穴５ａを上下の水平部５ｂに備えている。この収容穴
５ａにセンサベース板４を挿入した時に、センサベース
板４のストッパ４ａによりセンサ３の上下方向位置が位
置決めされ、左右の位置決めの後、センサベース板４を
ビスで固定する構造である。As shown in detail in FIGS. 2 and 3, the sensor box 5 has a U shape when viewed from the front.
The upper and lower horizontal parts 5b are provided with vertically penetrating accommodation holes 5a for inserting the sensor base plate 4 to which is adhered. When the sensor base plate 4 is inserted into the accommodation hole 5a, the vertical position of the sensor 3 is positioned by the stopper 4a of the sensor base plate 4, and after the left and right positioning, the sensor base plate 4 is fixed with screws. .
【００１６】前記ブリッジボックス６は、接続されたひ
ずみゲージ２にひずみ測定器７からブリッジ電圧を加
え、例えば図４（ロ）のようなホイートストン・ブリッ
ジ回路とし、センサ３の小さなひずみによるひずみゲー
ジ２の抵抗値変化を効率よく電圧変化として取り出すも
のである。被検査物のサイズ替えやセンサ３の破損の場
合を考慮し、異なるサイズや予備のセンサを接続してお
くために、例えば１０チャンネル等のものを用いるとよ
い。図４（ロ）のホイートストン・ブリッジ回路では、
個々のひずみゲージ２の抵抗値変化の絶対値が得られる
が、図５のように、上下左右の４つのひずみゲージ２で
１つのホイートストン・ブリッジ回路を組むようにして
もよい。この場合、被検査物１の表面が平坦な時は、４
つの抵抗（ひずみゲージ２の抵抗）がバランスしてお
り、センサ３が表面突起欠陥に当たった時、バランスが
崩れて表面突起欠陥の検出出力が得られる。この４つの
ひずみゲージ２のバランスを取る方法によれば、外乱の
影響を除去し易い。The bridge box 6 applies a bridge voltage from the strain gauge 7 to the connected strain gauge 2 to form a Wheatstone bridge circuit as shown in FIG. Is efficiently extracted as a voltage change. In consideration of the size change of the inspection object and the damage of the sensor 3, in order to connect a different size or a spare sensor, for example, a channel of 10 channels or the like may be used. In the Wheatstone bridge circuit of FIG.
Although the absolute value of the change in the resistance value of each strain gauge 2 can be obtained, one Wheatstone bridge circuit may be formed by four strain gauges 2 of up, down, left, and right as shown in FIG. In this case, when the surface of the inspection object 1 is flat, 4
The two resistors (resistance of the strain gauge 2) are balanced, and when the sensor 3 hits a surface protrusion defect, the balance is lost and a detection output of the surface protrusion defect is obtained. According to the method of balancing the four strain gauges 2, it is easy to remove the influence of disturbance.
【００１７】前記ひずみ測定器７は、ブリッジボックス
６にブリッジ電圧を加えてブリッジ・バランス調整を行
う機能を備え、ホイートストン・ブリッジ回路の電圧変
化を増幅して、周波数フィルタ８に入力するものであ
る。前記周波数フィルタ８は、ひずみ測定器７からの電
圧変化を受け、被検査物１の曲りや走行による外乱の電
圧波形を除去し、表面突起欠陥による波形の電圧のみを
効率よく取り出すためのものである。また、出力電圧の
トリガー機能を備えており、最小有害突起欠陥より発生
するレベルを欠陥判定基準としてトリガーレベルを設定
することにより、基準以上の電圧を検知した際に、ＮＧ
信号を製造ラインのコントローラへ出力するようになっ
ている。前記コントロールボックス９は、ひずみ測定器
７、周波数フィルタ８、及び製造ラインのコントローラ
への制御信号を操作するスイッチ類より構成されている
が、製造ラインの中でＮＧ信号による表面突起欠陥の有
無の確認や監視を行うために、製造ラインの監視場所に
最小必要限の構成であればよい。The strain measuring device 7 has a function of adjusting bridge balance by applying a bridge voltage to the bridge box 6, amplifies a voltage change of the Wheatstone bridge circuit, and inputs the amplified voltage change to the frequency filter 8. . The frequency filter 8 receives a voltage change from the strain measuring device 7, removes a voltage waveform of disturbance due to bending or running of the inspection object 1, and efficiently extracts only a voltage having a waveform due to a surface protrusion defect. is there. In addition, a trigger function of the output voltage is provided, and by setting a trigger level using a level generated from the minimum harmful protrusion defect as a defect determination criterion, when a voltage higher than the criterion is detected, NG is detected.
The signal is output to the controller of the production line. The control box 9 is composed of a strain measuring device 7, a frequency filter 8, and switches for operating control signals to a controller of the production line. In order to perform confirmation and monitoring, it is sufficient if the minimum required configuration is provided at the monitoring location of the production line.
【００１８】ＣＣＤカメラ１１は半導体撮像素子により
被検査物１の表面の映像を撮像し、デジタルレコーダ１
２はこのＣＣＤカメラ１１からの映像信号をデジタルデ
ータとして記録する。生産性や装置面から表面突起欠陥
がある毎にライン停止を行うことが困難な場合には、前
記ＣＣＤカメラ１１及びデジタルレコーダ１２により、
周波数フィルタ８から出力されるＮＧ信号と同期して表
面突起欠陥部の写真撮影あるいはビデオ撮影を行えるよ
うにされている。又、監視用パソコン１４は、コントロ
ールボックス９と接続し、ＮＧ信号出力時や、一定時間
毎の検出電圧、ＮＧ信号、ＮＧ信号出力日時を監視・記
録する。ＣＣＤカメラ１１による写真又はビデオ撮影を
モニタ１３により観察し、監視用パソコン１４の記録に
より製品の処理を決定することができる。The CCD camera 11 picks up an image of the surface of the inspection object 1 using a semiconductor image pickup device, and
Reference numeral 2 records the video signal from the CCD camera 11 as digital data. If it is difficult to stop the line every time there is a surface protrusion defect from the viewpoint of productivity or equipment, the CCD camera 11 and the digital recorder 12
The photographing or the video photographing of the surface projection defect portion can be performed in synchronization with the NG signal output from the frequency filter 8. The monitoring personal computer 14 is connected to the control box 9 and monitors and records the detection voltage, the NG signal, and the NG signal output date and time at the time of the NG signal output or at regular intervals. The photograph or video taken by the CCD camera 11 is observed on the monitor 13, and the processing of the product can be determined by recording on the monitoring personal computer 14.
【００１９】次に、上記の表面突起欠陥検出装置１５に
より平板材（被検査物１）の表面突起欠陥を検出する検
査方法について説明する。前述の上、下のセンサ３を平
板材である被検査物１の表面と裏面に軽く押し当て、被
検査物１を走行させる。被検査物１に表面突起欠陥があ
る場合、表面突起欠陥がセンサ３をひっかく状態にな
り、センサ３が瞬時的に曲り次いで元の状態に戻る。こ
の時、センサ３に貼り付けたひずみゲージ２は、曲がっ
た時のひずみ量に応じて抵抗値が変化する。ひずみゲー
ジ２はブリッジボックス６に接続されてホイートストン
ブリッジ回路の一部を構成しており、ブリッジボックス
６に接続されたひずみ測定器７から平衡調整されたブリ
ッジ電圧が入力されているので、ひずみゲージ２の瞬時
の小さなひずみによる抵抗値変化を効率よく電圧信号に
置き換えることができる。ホイートストンブリッジ回路
からの電圧信号は、設定されたゲインに応じて増幅され
る。この電圧信号は被検査物１の曲りや走行中の外乱に
よる出力波形を含んでいるため、周波数フィルタ８に取
り込み、出力の外乱成分を除去する。周波数フィルタ８
は、ローパス、ハイパス１組の周波数フィルタを備えて
おり、表面突起欠陥による出力波形を持った電圧信号を
効率よく取り出すことができる。表面突起欠陥の高さと
検出出力（電圧信号）との相関性については、次に述べ
る第２実施形態における試験結果（図１０、図１１）か
らも分かる通り、概ね比例関係にあり、表面突起欠陥の
検出装置として有効である。Next, a description will be given of an inspection method for detecting a surface projection defect of a flat plate (inspection object 1) by the above-described surface projection defect detection device 15. The above-mentioned upper and lower sensors 3 are lightly pressed against the front and back surfaces of the inspection object 1 which is a flat plate, and the inspection object 1 is caused to travel. When the inspection object 1 has a surface protrusion defect, the surface protrusion defect scratches the sensor 3, the sensor 3 bends instantaneously, and then returns to the original state. At this time, the resistance value of the strain gauge 2 attached to the sensor 3 changes according to the amount of strain when bent. The strain gauge 2 is connected to the bridge box 6 to form a part of a Wheatstone bridge circuit. Since a balanced bridge voltage is input from the strain meter 7 connected to the bridge box 6, the strain gauge 2 2 can efficiently replace the resistance value change due to the small strain with a voltage signal. The voltage signal from the Wheatstone bridge circuit is amplified according to the set gain. Since this voltage signal includes an output waveform due to bending of the inspection object 1 and disturbance during traveling, the voltage signal is taken into the frequency filter 8 to remove a disturbance component of the output. Frequency filter 8
Has a pair of low-pass and high-pass frequency filters, and can efficiently extract a voltage signal having an output waveform due to a surface protrusion defect. As can be seen from the test results (FIGS. 10 and 11) of the second embodiment described below, the correlation between the height of the surface protrusion defect and the detection output (voltage signal) is approximately proportional. It is effective as a detecting device.
【００２０】実施形態では、周波数フィルタ８におい
て、最小有害突起欠陥に対応する電圧レベルを欠陥判定
基準としてトリガーレベルに設定し、このレベル以上の
電圧を検知した際に、ＮＧ信号として製造ラインのコン
トローラやデジタルレコーダ１２及び監視用パソコン１
４へ出力する。このＮＧ信号を受けた製造ラインのコン
トローラで表面突起欠陥箇所にマーキングを施したり、
ラインを停止することにより突起欠陥の有無の確認、修
復及び欠陥部の除去作業を行う。又、生産面や装置面か
ら表面突起欠陥がある毎にライン停止を行うことが困難
な場合、周波数フィルタ８と接続され、欠陥の発生日
時、ＮＧ信号、ＮＧ信号出力時と一定時間毎の検出電
圧、欠陥の条長位置を表示・記録する監視用パソコン１
４やＮＧ信号と同期したＣＣＤカメラ１１で欠陥部分の
写真あるいはビデオ撮影を行い、欠陥部分を後からモニ
タすることにより被検査物１の適切な処理をとることが
できる。In the embodiment, in the frequency filter 8, a voltage level corresponding to the minimum harmful protrusion defect is set as a trigger level as a defect determination criterion, and when a voltage equal to or higher than this level is detected, an NG signal is sent to the controller of the production line. And digital recorder 12 and monitoring personal computer 1
Output to 4. Marking the surface projection defect by the controller of the production line which received this NG signal,
By stopping the line, the presence / absence of a protrusion defect is checked, repaired, and the work of removing the defective portion is performed. If it is difficult to stop the line every time there is a surface protrusion defect from the production or equipment side, it is connected to the frequency filter 8 to detect the defect occurrence date and time, the NG signal, the NG signal output, and the detection at regular intervals. Monitoring PC 1 that displays and records voltage and defect position
4 or an NG signal, a photograph or video of the defective portion is taken by the CCD camera 11, and the defective portion can be monitored later so that the inspection object 1 can be properly processed.
【００２１】図２〜図１１に本発明の第２実施形態を示
す。この実施形態の表面突起欠陥検出装置は、管材用の
検出装置であり、さらに、独立リングタイプのコルゲー
ト管、例えばガス用ステンレス鋼フレキシブル管の表面
突起欠陥を検出することも可能にした検出装置である。
図６は第２実施形態の表面突起欠陥検出装置２０の全体
構成を示す模式図である。この表面突起欠陥検出装置２
０は、管材である被検査物２１の表面に沿う先端形状
（すなわち円形穴の内周を形成する先端形状）を持つ薄
板に金属抵抗素子内臓のひずみゲージ２２を貼り付けて
なるセンサ２３と、このセンサ２３の先端が被検査物１
の表面に軽く突き当たるようにセンサ２３をセンサベー
ス板２４を介して保持するセンサボックス２５と、前記
センサ２３を含めてホイートストン・ブリッジ回路を構
成するためのブリッジボックス２６と、このブリッジボ
ックス２６のホイートストン・ブリッジ回路に介して前
記ひずみゲージ２２の抵抗値の変化を検出するひずみ測
定器２７とを備えている。センサベース板２４とセンサ
ボックス２５とはセンサ保持手段を構成する。前記ひず
み測定器２７と周波数フィルタ２８とはコントロールボ
ックス２９として１つの機器にまとめられている。さら
に、表面突起欠陥があった時に出力されるＮＧ信号に同
期したＣＣＤカメラ３１、デジタルレコーダ３２、モニ
タ３３、前記周波数フィルタ２８に接続された監視用パ
ソコン３４等を備えている。2 to 11 show a second embodiment of the present invention. The surface protrusion defect detection device of this embodiment is a detection device for a pipe material, and furthermore, a detection device that is capable of detecting a surface protrusion defect of an independent ring type corrugated tube, for example, a stainless steel flexible tube for gas. is there.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the entire configuration of the surface protrusion defect detection device 20 according to the second embodiment. This surface protrusion defect detection device 2
Reference numeral 0 denotes a sensor 23 in which a strain gauge 22 with a built-in metal resistance element is attached to a thin plate having a tip shape (that is, a tip shape forming the inner periphery of a circular hole) along the surface of the inspection object 21 which is a tube material; The tip of the sensor 23 is the inspection object 1
A sensor box 25 for holding a sensor 23 via a sensor base plate 24 so as to lightly hit the surface of the sensor box; a bridge box 26 for forming a Wheatstone bridge circuit including the sensor 23; and a Wheatstone of the bridge box 26. A strain gauge 27 for detecting a change in the resistance value of the strain gauge 22 via a bridge circuit; The sensor base plate 24 and the sensor box 25 constitute a sensor holding unit. The distortion measuring device 27 and the frequency filter 28 are combined into a single device as a control box 29. Further, a CCD camera 31, a digital recorder 32, a monitor 33, a monitoring personal computer 34 connected to the frequency filter 28, etc., synchronized with an NG signal output when there is a surface projection defect are provided.
【００２２】後述する表面突起欠陥検出テストで被検査
物２１として用いたガス用ステンレス鋼フレキシブル管
は、独立した山と谷が交互に現れる（すなわち螺旋状で
ない）独立リングタイプのコルゲートスレンレス鋼管の
外周に塩化ビニル被覆を施したものであり、検出テスト
に用いた呼び径１５Ａのガス用ステンレス鋼フレキシブ
ル管の寸法は、山部の外径が約２０ｍｍで、谷部の外径
はそれより約０．３ｍｍ程度小さい。このガス用ステン
レス鋼フレキシブル管の塩化ビニル被覆の表面は、光沢
のある平滑で美観的に良好なものであるが、樹脂への異
物混入や押出成形のための加熱の際の滞留等で熱劣化を
起し、表面突起欠陥が生じると、外観不良となる。The stainless steel flexible pipe for gas used as the inspection object 21 in the surface protrusion defect detection test described later is an outer periphery of an independent ring type corrugated stainless steel pipe in which independent peaks and valleys appear alternately (ie, not spiral). The stainless steel flexible pipe for gas having a nominal diameter of 15 A used in the detection test has an outer diameter of about 20 mm at the peak and an outer diameter of about 0 mm at the valley. 0.3 mm smaller. The surface of the stainless steel flexible pipe for gaseous vinyl chloride coating is glossy, smooth and aesthetically pleasing, but it is thermally degraded due to foreign substances entering the resin or stagnation during heating for extrusion molding. When the surface projection defects occur, the appearance becomes poor.
【００２３】図７にセンサベース板２４及びセンサ２３
の詳細を示す。センサ２３を取り付けているセンサベー
ス板２４は、寸法が１３０ｗ×１３０ｈ×１．０ｔｍｍ
の硬質塩化ビニル材を用いており、被検査物（実施形態
では呼び径１５Ａ）２１の外径プラス３０ｍｍの穴（す
なわち約５０ｍｍφの穴）２４ａをあけている。この穴
２４ａの中心は、ラインにセットした時に通過する被検
査物２１の中心に合わせてある。このセンサベース板２
４は、走行する被検査物２１が上下左右に振れた時にそ
の振れに瞬時に追随して、センサ２３の穴が常に被検査
物２１の中心にくることが必要であり、このため、ある
程度の強度が必要で、かつ軽量であることが要求され
る。FIG. 7 shows the sensor base plate 24 and the sensor 23.
The details are shown below. The size of the sensor base plate 24 to which the sensor 23 is attached is 130 w × 130 h × 1.0 tmm.
And a hole 24a having an outer diameter of the inspection object (nominal diameter 15A in the embodiment) 21 plus 30 mm (that is, a hole having a diameter of about 50 mm) is formed. The center of the hole 24a is aligned with the center of the inspection object 21 which passes when the hole 24a is set on the line. This sensor base plate 2
4 is that it is necessary that the hole of the sensor 23 always be at the center of the test object 21 when the running test object 21 shakes up, down, left and right instantaneously. It is necessary to have strength and light weight.
【００２４】センサ２３はポリカーボネートの薄板であ
り、その寸法は８０ｗ×８０ｈ×０．４ｔｍｍで、呼び
径１５Ａの管用ものは、中心に１８．９ｍｍ径の穴をあ
けて、これに垂直および水平方向に内側から１５ｍｍ長
さで幅１ｍｍのスリット２３ａを設け、スリット２３ａ
の終端は、強く曲がった時の破損防止のために３ｍｍφ
の貫通穴２３ｃをあけている。そして、分割された各各
の内側径から３ｍｍの所が先端となるようにひずみゲー
ジ２２を貼り付けている。このセンサ２３は、センサベ
ース板２４の裏側に各々内径中心に合わせて両面テープ
で貼り付け、ひずみゲージ２２のリード線をテープ止め
してある。なお、被検査物２１の表面は塩化ビニルのた
め硬い顔料が含まれており、ポリカーボネートのみでは
長期耐摩耗性に劣るため、耐摩耗対策として、図７
（ハ）、（ニ）に示すように、センサ２３の穴２３ｂの
内径寸法に合わせて、約１ｍｍφ径のステンレスワイヤ
４１を４分割の各々の裏側に接着剤で強固に貼り付けて
いる。これによって、耐摩耗性が大幅に向上し、例えば
数日間で摩耗していたものが１年間使用できるようにな
った。The sensor 23 is a thin plate of polycarbonate having a size of 80 w × 80 h × 0.4 tmm. For a tube having a nominal diameter of 15 A, a hole having a diameter of 18.9 mm is formed at the center, and a vertical and a horizontal direction are formed on the hole. Is provided with a slit 23a having a length of 15 mm and a width of 1 mm from the inside, and the slit 23a
The end of 3mmφ to prevent breakage when bending sharply
Of the through hole 23c. Then, the strain gauge 22 is attached so that a point 3 mm from the inner diameter of each of the divided parts becomes a tip. The sensor 23 is affixed to the back side of the sensor base plate 24 with a double-sided tape so as to match the center of the inner diameter, and the lead wire of the strain gauge 22 is taped. The surface of the test object 21 contains a hard pigment due to vinyl chloride, and polycarbonate alone is inferior in long-term wear resistance.
As shown in (c) and (d), a stainless wire 41 having a diameter of about 1 mmφ is firmly attached to the back side of each of the four sections with an adhesive in accordance with the inner diameter of the hole 23b of the sensor 23. As a result, the abrasion resistance has been greatly improved, and for example, those that have been worn in several days can be used for one year.
【００２５】また、ひとつのセンサ２３ではスリット近
傍の被検査物１の接触部分において表面突起欠陥を感知
しなかったり、検出感度が悪くなったりするので、ひず
みゲージ２２を４５度ずらしたセンサ２２を製作し、２
枚１組で被検査物１の全周の検査を感度よく行ってい
る。つまり、一方のセンサ２３のスリット近傍で検査さ
れた部分は他方のセンサ２３の中央部で検査されること
になる。また、ライン停止時に、表面突起欠陥がセンサ
２３の直前の位置にある状態で被検査物２１が停止した
とすると、再稼動した時の表面突起欠陥がセンサ２３に
当たる速度は低く、センサ２３が緩やかな曲がり変形を
するので、ひずみゲージ２２がこれを検出できない場合
も生じる。しかし、実施形態のように間隔をあけて２つ
のセンサ２３を配置すると、ラインを停止させた後に再
稼動する時に、上流側のセンサ２３で検出できなくて
も、下流側のセンサ２３では十分速度が上がっており、
表面突起欠陥の検出を確実に行うことができ、したがっ
て、検出漏れの発生を防止できる。In addition, since one sensor 23 does not detect a surface protrusion defect at the contact portion of the inspection object 1 near the slit or deteriorates the detection sensitivity, the sensor 22 in which the strain gauge 22 is shifted by 45 degrees is used. Produced, 2
Inspection of the entire circumference of the inspection object 1 is performed with high sensitivity on one set. That is, the portion inspected near the slit of one sensor 23 is inspected at the center of the other sensor 23. Further, when the inspection object 21 stops in a state where the surface protrusion defect is located immediately before the sensor 23 when the line is stopped, the speed at which the surface protrusion defect hits the sensor 23 when the operation is restarted is low, and the sensor 23 is slow. Since the bending deformation is severe, the strain gauge 22 may not be able to detect this. However, when the two sensors 23 are arranged at an interval as in the embodiment, when the line is stopped and restarted, even if the upstream sensor 23 cannot detect the line, the downstream sensor 23 has a sufficient speed. Is up,
The surface protrusion defect can be reliably detected, and therefore, the occurrence of detection omission can be prevented.
【００２６】センサボックス２５は、図８、図９に詳細
を示すように、上部に下向きの挿入口２５ｃのある収容
スペース２５ａを持つボックス状をなし、かつ被検査物
２１が通過する横向きの円形穴２５ｂを設けたもので、
収容スペース２５ａの内寸法は１５０ｗ×１５０ｈ×１
０ｔｍｍであり、左右と底部にそれぞれ幅９ｍｍ長さ１
３０ｍｍのバネ力の弱い非常に小さな板ばね４５を取り
付けてある。これにより、センサボックス２５内にセン
サベース板２４を上部から差し込むだけで、板ばね４５
に軽く当たった状態でセットが完了し、センサ２３の穴
２３ｂの中心が被検査物２１の通過する際の中心に合う
ようになっている。センサボックス２５は、既設のガイ
ドコロ４７を支持する左右の支持板４８間に渡した穴あ
き板状のブラケット４９にボルト５４で取り付けられて
いる。As shown in detail in FIGS. 8 and 9, the sensor box 25 has a box shape having an accommodation space 25a having a downward insertion slot 25c at the top, and a horizontal circular shape through which the inspection object 21 passes. With a hole 25b,
The inner dimensions of the storage space 25a are 150w x 150h x 1
0tmm, width 9mm, length 1 on left, right and bottom respectively
A very small leaf spring 45 having a weak spring force of 30 mm is attached. This allows the leaf spring 45 to be inserted simply by inserting the sensor base plate 24 into the sensor box 25 from above.
The setting is completed in a state where the object 23 is lightly touched, and the center of the hole 23b of the sensor 23 is aligned with the center when the inspection object 21 passes. The sensor box 25 is attached by bolts 54 to a perforated plate-like bracket 49 extending between left and right support plates 48 supporting the existing guide rollers 47.
【００２７】また、図９に示すように、被検査物２１の
収容スペース２５ａの被検査物送り方向下流がわ壁面部
に、片側のレースを取り外したスラストベアリング（す
なわち摩擦軽減部材）４６を取り付けてある。５０は前
記スラストベアリング４６を保持するケーシングであ
り、このケーシング５０の外側からねじ５２でカバー５
３を固定している。これにより、センサ２３を取り付け
たセンサベース板２４は、その裏側（被検査物送り方向
下流がわ）が前記スラストベアリング４６と接して摩擦
抵抗を受けずに上下左右に移動することができ、したが
って、被検査物２１が上下左右に振れても、センサ２３
の穴が常に被検査物１の中心にくることができ、検出精
度の低下を防止できる。また、被検査物２１の走行中
は、厚さ１．０ｍｍである薄いセンサベース板２４の周
囲がセンサボックス２５に取り付けられたスラストベア
リング４６に接触する状態に維持されるので、被検査物
送り方向に傾くことなく被検査物２の軸に対して常に直
角に保持される。したがって被検査物２１の走行中の振
動や曲りに対して影響されることなく、検出精度を維持
できる。また、センサベース板２４とスラストベアリン
グ４６との摩擦抵抗は微小であるため、被検査物２１と
センサ２３との接触による摩擦抵抗も軽減され、センサ
２３の耐摩耗性が大幅に向上する。As shown in FIG. 9, a thrust bearing (that is, a friction reducing member) 46 from which one race is removed is attached to the downstream wall surface of the accommodation space 25a of the inspection object 21 in the inspection object feeding direction. It is. Reference numeral 50 denotes a casing for holding the thrust bearing 46.
3 is fixed. Accordingly, the sensor base plate 24 on which the sensor 23 is mounted can move up, down, left, and right without receiving frictional resistance by contacting the back side (the downstream side in the inspection object feeding direction) with the thrust bearing 46, and therefore, Even if the inspection object 21 swings up, down, left, and right,
Can always come to the center of the inspection object 1, and a decrease in detection accuracy can be prevented. In addition, while the inspection object 21 is traveling, the periphery of the thin sensor base plate 24 having a thickness of 1.0 mm is maintained in contact with the thrust bearing 46 attached to the sensor box 25. It is always held at right angles to the axis of the inspection object 2 without tilting in the direction. Therefore, the detection accuracy can be maintained without being affected by the vibration or bending of the inspection object 21 during traveling. Further, since the frictional resistance between the sensor base plate 24 and the thrust bearing 46 is very small, the frictional resistance due to the contact between the inspection object 21 and the sensor 23 is reduced, and the wear resistance of the sensor 23 is greatly improved.
【００２８】センサ２３に貼り付けた４つのひずみゲー
ジ２２は、ブリッジボックス２６に接続されるが、この
実施形態では、先に述べた図５の例と同様に、４つのひ
ずみゲージ２２のみで１つのホイートストン・ブリッジ
回路を構成している。この方法は、被検査物２１が独立
リングタイプのコルゲート管である場合に特に有効であ
る。すなわち、被検査物２１の表面に各断面がいずれも
円形である凹凸が連続して存在するので、各センサ２３
の４分割した各部にはこの連続する凹凸による周期的な
変化（曲がり）が生じるが、４つのひずみゲージ２２で
ホイートストン・ブリッジ回路を組むことで、その連続
する凹凸変化による出力電圧をキャンセルすることがで
き、したがって、被検査物が独立リングタイプのコルゲ
ート管であっても、表面突起欠陥のみを正しく検出する
ことができる。なお、図６に示すように、前記ブリッジ
ボックス２６は、被検査物２１のサイズに合わせたセン
サ２３の交換を迅速に行うことができるように、また、
破損した場合の予備センサ２３を接続しておくために、
多チャンネル、例えば１０チャンネルのものとしてい
る。The four strain gauges 22 attached to the sensor 23 are connected to a bridge box 26. In this embodiment, as in the example of FIG. Two Wheatstone bridge circuits. This method is particularly effective when the inspection object 21 is an independent ring type corrugated tube. That is, since irregularities whose cross sections are all circular are continuously present on the surface of the inspection object 21, each sensor 23
Periodic changes (bends) due to the continuous unevenness occur in each of the four divided portions. However, by forming a Wheatstone bridge circuit with the four strain gauges 22, the output voltage due to the continuous unevenness change is cancelled. Therefore, even if the object to be inspected is an independent ring type corrugated tube, only surface protrusion defects can be correctly detected. As shown in FIG. 6, the bridge box 26 is provided so that the sensor 23 can be quickly replaced according to the size of the inspection object 21.
In order to connect the spare sensor 23 in case of damage,
It is multi-channel, for example, 10 channels.
【００２９】ひずみ測定器２７、周波数フィルタ２８、
コントロールボックス２９は、第１実施形態におけるも
のと基本的に同じである。また、ＣＣＤカメラ３１、デ
ジタルレコーダ３２、モニタ３３、監視用パソコン３４
も、第１実施形態におけるものと、基本的に同じであ
り、再度の説明は省略する。The strain meter 27, the frequency filter 28,
The control box 29 is basically the same as that in the first embodiment. Further, a CCD camera 31, a digital recorder 32, a monitor 33, a monitoring personal computer 34
Are basically the same as those in the first embodiment, and the description thereof will not be repeated.
【００３０】上記の第２実施形態の表面突起欠陥検出装
置２０についての試験結果について説明する。被検査物
２１は、前述の通り独立リングタイプのコルゲート管で
ある呼び径１５Ａのガス用ステンレス鋼フレキシブル管
であり、表面に塩化ビニルを被覆している。図１０は、
１つのひずみゲージ２２のみをセットし、表面突起欠陥
が０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、
１．０ｍｍの各場合について行った初期試験における表
面突起欠陥の検出状況を示すものである。送り速度は２
０ｍ／分である。図１０において、横軸は時間（秒）、
縦軸は検出出力（ボルトＶ）である。現状では有害な表
面突起欠陥を０．６ｍｍ以上としているので、図１０の
初期試験結果より、十分信頼性の高い検出が可能である
ことが分かる。また、図１１はラインに組み込んだ試験
装置で行った試験結果を示すもので、同図（イ）は送り
速度３〜５ｍ／分、（ロ）は送り速度１０〜２０ｍ／
分、（ハ）は送り速度３０〜４５ｍ／分の場合である。
横軸は時間（秒）、縦軸は検出出力（ボルトＶ）であ
る。この試験結果からより、低速（３〜５ｍ／分）から
高速（３０〜４５ｍ／分）まで、表面突起欠陥の検出が
行われている。なお、図１１でＨ−１は０．４ｍｍ高
さ、Ｈ−２は１．３ｍｍ高さの表面突起欠陥の検出出力
である。A test result of the surface protrusion defect detecting device 20 according to the second embodiment will be described. The inspection object 21 is a gas stainless steel flexible pipe having a nominal diameter of 15 A, which is a corrugated pipe of an independent ring type as described above, and its surface is coated with vinyl chloride. FIG.
Only one strain gauge 22 is set, and the surface projection defects are 0.4 mm, 0.5 mm, 0.6 mm, 0.7 mm,
It shows the detection status of surface protrusion defects in an initial test performed for each case of 1.0 mm. Feed speed is 2
0 m / min. In FIG. 10, the horizontal axis is time (second),
The vertical axis is the detection output (volts V). At present, the harmful surface protrusion defect is set to 0.6 mm or more, and it can be seen from the initial test results in FIG. 10 that detection with sufficiently high reliability is possible. FIG. 11 shows the results of a test performed by a test device incorporated in the line. FIG. 11A shows a feed speed of 3 to 5 m / min, and FIG. 11B shows a feed speed of 10 to 20 m / min.
(C) is the case where the feed speed is 30 to 45 m / min.
The horizontal axis represents time (seconds), and the vertical axis represents detection output (volts V). From this test result, surface protrusion defects are detected from a low speed (3 to 5 m / min) to a high speed (30 to 45 m / min). In FIG. 11, H-1 is a detection output of a surface protrusion defect having a height of 0.4 mm and H-2 is a detection output of a surface protrusion defect having a height of 1.3 mm.
【００３１】上述の実施形態では、センサにポリカーボ
ネートの薄板を用いたが、薄板の材質はこれに限定され
ない。要するに、薄板であるセンサの先端が被検査物の
表面突起欠陥に当たった時に曲がり次いで復元する動作
を敏感に行うことができる薄板であればよい。また、実
施形態では、シート、および、管材の場合として独立リ
ングタイプのコルゲート管について説明したが、管材の
場合に単なる円筒管や矩形管等にも適用できるし、さら
に、線材にも適用することができる。要するに、表面の
突起欠陥を検出することが必要な種々の長尺材に対して
適用可能である。また、実施形態では、センサを保持す
るセンサ保持手段として、センサを直接取り付けたセン
サベース板をセンサボックスに収容する構造としたが、
その他種々の構造を採用することができる。要するに、
薄板であるセンサの先端が被検査物の表面に軽く突き当
たるように保持できる構造であればよい。また、ひずみ
ゲージの抵抗値変化を検出する手段としては、ホイート
ストン・ブリッジ回路とするのが適切であるが、ホイー
トストン・ブリッジ回路の組み方は任意であり、さらに
は、ホイートストン・ブリッジ回路に必ずしも限定され
ない。要するに、センサの先端が被検査物の表面突起欠
陥に当たって当該センサが曲がった時のひずみゲージの
抵抗値変化を検出できればよい。In the above embodiment, a thin plate of polycarbonate is used for the sensor, but the material of the thin plate is not limited to this. In short, any thin plate may be used as long as the tip of the sensor that is bent can be bent and then restored when the tip of the sensor hits a surface projection defect of the inspection object. Further, in the embodiment, the independent ring type corrugated pipe is described as the sheet and the pipe material. However, in the case of the pipe material, the present invention can be applied to a simple cylindrical pipe or a rectangular pipe, and further, can be applied to a wire rod. Can be. In short, the present invention can be applied to various long materials that need to detect surface protrusion defects. Further, in the embodiment, as the sensor holding means for holding the sensor, the sensor base plate to which the sensor is directly attached is housed in the sensor box.
Other various structures can be adopted. in short,
Any structure may be used as long as the tip of the sensor, which is a thin plate, can be held so as to lightly abut the surface of the inspection object. As a means for detecting a change in the resistance value of the strain gauge, a Wheatstone bridge circuit is appropriate, but the method of assembling the Wheatstone bridge circuit is arbitrary, and is not necessarily limited to a Wheatstone bridge circuit. . In short, it is only necessary to detect a change in the resistance value of the strain gauge when the sensor bends when the tip of the sensor hits a surface projection defect of the inspection object.
【００３２】[0032]
【発明の効果】本発明によれば、薄板に金属抵抗素子内
臓のひずみゲージを貼り付けたセンサを用い、被検査物
の表面突起欠陥にセンサの先端が当たって当該センサが
曲がった時のひずみゲージの抵抗値変化をひずみ測定器
で検出して、被検査物の表面突起欠陥を検出するように
したので、次のような効果が得られる。 製品に発生する表面突起欠陥は、一般に性能上の問題
よりも外観上の問題であることが多く、ある高さ以上の
ものを有害欠陥とする必要性があるが、本発明によれ
ば、表面突起欠陥の高さと検出出力とが概ね比例関係に
あるので、確実に有害な表面突起欠陥のみを検出するこ
とが可能であり、そのような必要性を満たす検出手段と
して極めて適切である。 シート材、線材、管材等の多種多様な被検査物に対し
て、当該被検査物の表面形状に合わせた薄板をセンサと
すればよいので、それらの多種多様な被検査物に容易に
適用することができる。 検査の自動化が可能で、人手がほとんど不要となり、
検査コストを大幅に下げることができる。 被検査物の製造工程内で連続的に検査することが可能
であり、検査作業の能率が向上する。 表面突起欠陥の位置を容易に特定することができる。
したがって、表面突起欠陥の修復あるいは切断除去作業
を容易にかつ能率的に行うことができる。 装置として特殊なものや大型のものは不要であり、ま
た、被検査物に対する直接の検出部の厚み寸法が短く済
むので、既設製造設備の空きスペースに設置することが
でき、既設製造設備の改造の必要もなく、検査コストを
下げることができる。 装置としては精密機器を含まず、環境に影響を受ける
機器で構成されていないため、メンテナンスが容易であ
る。また、センサ部がシンプルで安価な材料で構成され
ているので、メンテナンス費用が安く済む。 センサ部が耐久性を考慮した形状・材料で構成されて
いるので、長期の連続検査が可能である。 上記のように、検出コスト、検出精度、適用可能な被検
査物の範囲、メンテナンスの容易さおよびコスト、検出
作業能率等の種々の点で優れている。また、音を捕捉す
る方法ではないので、静かな環境下でなければならない
等の検出場所の制約を受けることもない。According to the present invention, a sensor in which a strain gauge with a built-in metal resistance element is adhered to a thin plate, and the sensor is bent when the tip of the sensor hits a surface projection defect of an inspection object. Since the change in the resistance value of the gauge is detected by the strain measuring device and the surface protrusion defect of the inspection object is detected, the following effects can be obtained. In general, surface projection defects occurring in products are often more appearance problems than performance problems, and it is necessary to make harmful defects higher than a certain height. Since the height of the projection defect and the detection output are substantially in a proportional relationship, it is possible to reliably detect only a harmful surface projection defect, and it is extremely suitable as a detection means satisfying such a need. For a wide variety of inspection objects such as sheet materials, wire rods, and tube materials, a thin plate adapted to the surface shape of the inspection object may be used as the sensor, so that it is easily applied to the various inspection objects. be able to. Inspection can be automated, and almost no manpower is required.
Inspection costs can be significantly reduced. Inspection can be continuously performed in the manufacturing process of the inspection object, and the efficiency of the inspection work is improved. The position of the surface protrusion defect can be easily specified.
Therefore, the repair or cutting and removing operation of the surface projection defect can be easily and efficiently performed. No special or large-sized equipment is required, and the thickness of the direct detection part for the object to be inspected can be reduced, so that it can be installed in an empty space of the existing manufacturing equipment. Inspection costs can be reduced without the need for inspection. Since the apparatus does not include precision equipment and is not composed of equipment that is affected by the environment, maintenance is easy. Further, since the sensor section is made of a simple and inexpensive material, maintenance costs can be reduced. Since the sensor section is made of a shape and material considering durability, long-term continuous inspection is possible. As described above, it is excellent in various points such as detection cost, detection accuracy, range of applicable inspection objects, ease and cost of maintenance, detection work efficiency, and the like. In addition, since the method is not a method of capturing sound, there is no restriction on a detection place such as a need to be in a quiet environment.
【００３３】請求項２のように、センサの先端部に耐摩
耗性材料を取り付けることで、センサの寿命を大幅に伸
ばすことができる。By attaching a wear-resistant material to the tip of the sensor, the life of the sensor can be greatly extended.
【００３４】請求項３のように、ひずみゲージに基づく
検出出力を周波数フィルタに通すことで、表面突起欠陥
に起因する出力のみを正しく検出することができ、検出
精度が向上する。As described above, by passing the detection output based on the strain gauge through the frequency filter, only the output caused by the surface protrusion defect can be correctly detected, and the detection accuracy is improved.
【００３５】請求項４のように、４つのセンサに貼り付
けた４つのひずみゲージでホイートストン・ブリッジ回
路を構成すると、被検査物が独立リングタイプの管であ
る場合でも、表面突起欠陥の検出が可能となる。When the Wheatstone bridge circuit is constituted by the four strain gauges attached to the four sensors as described in claim 4, even when the object to be inspected is an independent ring type tube, the detection of surface protrusion defects can be achieved. It becomes possible.
【００３６】請求項５のように、センサを取り付けたセ
ンサベース板をセンサボックスの収容空間に収容すると
ともに、収容スペースの被検査物送り方向下流がわ壁面
部に、センサベース板との間の接触摩擦を低減させるた
めの摩擦軽減部材を設けると、センサベース板の動きを
拘束しないので、センサベース板およびセンサを被検査
物の振れに対して円滑に追随させることができ、被検査
物の送り移動に伴う摩擦でセンサベース板およびセンサ
が倒れてしまうことを防止でき、検出精度の低下を防ぐ
ことができる。According to a fifth aspect of the present invention, the sensor base plate on which the sensor is mounted is accommodated in the accommodation space of the sensor box. When the friction reducing member for reducing the contact friction is provided, the movement of the sensor base plate is not restricted, so that the sensor base plate and the sensor can smoothly follow the shake of the inspection object, and It is possible to prevent the sensor base plate and the sensor from falling down due to the friction caused by the feed movement, and to prevent a decrease in detection accuracy.
【図１】被検査物が平板材である場合に適用される本発
明の第１実施形態の表面突起欠陥検出装置の全体構成を
示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an entire configuration of a surface protrusion defect detecting device according to a first embodiment of the present invention, which is applied when an object to be inspected is a flat plate material.
【図２】図１における検出装置本体部の正面図である。FIG. 2 is a front view of a detection device main body in FIG.
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;
【図４】（イ）は上記表面突起欠陥検出装置に用いるひ
ずみゲージの構造を説明する図、（ロ）はひずみゲージ
をホイートストン・ブリッジ回路に入れてひずみ測定器
に接続する態様を説明する回路図である。FIG. 4A is a diagram illustrating the structure of a strain gauge used in the above-described surface protrusion defect detecting device, and FIG. 4B is a circuit illustrating a mode in which the strain gauge is inserted into a Wheatstone bridge circuit and connected to a strain measuring device. FIG.
【図５】ひずみゲージをホイートストン・ブリッジ回路
に組む込む方法の他の実施形態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of a method of incorporating a strain gauge into a Wheatstone bridge circuit.
【図６】被検査物が管材である場合に適用される本発明
の第２実施形態の表面突起欠陥検出装置の全体構成を示
す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an entire configuration of a surface protrusion defect detecting device according to a second embodiment of the present invention, which is applied when an object to be inspected is a tube.
【図７】（イ）は図６における検出装置本体部のセンサ
ベース板の正面図、（ロ）は（イ）のＢ−Ｂ断面図、
（ハ）はセンサの被検査物に接触する先端部に耐摩耗性
材料を取り付ける実施形態を示す図、（ニ）は（ハ）の
Ｃ−Ｃ断面図である。7A is a front view of a sensor base plate of the detection device main body in FIG. 6, FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG.
(C) is a diagram showing an embodiment in which a wear-resistant material is attached to a tip portion of the sensor that comes into contact with an object to be inspected, and (D) is a CC cross-sectional view of (C).
【図８】図６における検出装置本体部のセンサボックス
の正面図である。FIG. 8 is a front view of a sensor box of the detection device main body in FIG. 6;
【図９】図８のＤ−Ｄ断面図である。FIG. 9 is a sectional view taken along line DD of FIG. 8;
【図１０】図６の表面突起欠陥検出装置で表面突起欠陥
を検出する初期テスト結果を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing an initial test result for detecting a surface protrusion defect by the surface protrusion defect detection device of FIG. 6;
【図１１】図６の表面突起欠陥検出装置を実際にライン
に組み込んだ状態での表面突起欠陥検出を、送り速度を
変えて行ったテストの結果を示した図であり、（イ）は
手動送りによる３〜５ｍ／分の送り速度、（ロ）は１０
〜２０ｍ／分の送り速度、（ハ）は３０〜４５ｍ／分の
送り速度の場合をそれぞれ示す。11 is a diagram showing the results of a test in which the surface protrusion defect detection device in FIG. 6 was actually incorporated into a line and the surface protrusion defect detection was performed while changing the feed speed. 3-5 m / min feed speed by feed, (b) is 10
(C) shows a case of a feed speed of 30 to 45 m / min.
１ 被検査物（平板材） ２１ 被検査物（管材） ２、２２ ひずみゲージ ３、２３ センサ ３ｃ、２３ａ スリット ２３ｂ 穴 ２３ｃ 貫通穴 ４、２４ センサベース板（センサ保持手段） ２４ａ 穴 ５、２５ センサボックス（センサ保持手段） ５ａ 収容穴 ５ｂ 水平部 ２５ａ 収容スペース ６ ホイートストン・ブリッジ回路 ７、２７ ひずみ測定器 ８、２８ 周波数フィルタ ９、２９ コントロールボックス １１、３１ ＣＣＤカメラ １２、３２ デジタルレコーダ １３、３３ モニタ １４、３４ 監視用パソコン １５、２０ 表面突起欠陥検出装置 ２５ａ 収容スペース ４５ 板ばね ４６ スラストベアリング（摩擦軽減部材） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inspection object (plate material) 21 Inspection object (tubing material) 2, 22 Strain gauge 3, 23 Sensor 3c, 23a Slit 23b hole 23c Through hole 4, 24 Sensor base plate (sensor holding means) 24a hole 5, 25 sensor Box (sensor holding means) 5a Housing hole 5b Horizontal part 25a Housing space 6 Wheatstone bridge circuit 7, 27 Strain measuring device 8, 28 Frequency filter 9, 29 Control box 11, 31, CCD camera 12, 32 Digital recorder 13, 33 Monitor 14, 34 Monitoring personal computer 15, 20 Surface protrusion defect detecting device 25a Housing space 45 Leaf spring 46 Thrust bearing (friction reducing member)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 住田 好和 東京都千代田区丸の内１−１−２日本鋼管 株式会社内 Ｆターム(参考） 2F063 AA41 AA45 BB05 BC03 BC05 BD18 CA09 CA11 CA34 DA02 DA04 DB04 DC08 DD03 DD06 EB01 EB26 EC02 EC03 EC13 EC16 JA04 LA06 LA27 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on front page (72) Inventor Yoshikazu Sumita 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Steel Pipe Co., Ltd. F-term (reference) 2F063 AA41 AA45 BB05 BC03 BC05 BD18 CA09 CA11 CA34 DA02 DA04 DB04 DC08 DD03 DD06 EB01 EB26 EC02 EC03 EC13 EC16 JA04 LA06 LA27
Claims (5)
形状を持つ薄板に金属抵抗素子内臓のひずみゲージを貼
り付けてなるセンサと、このセンサの先端が被検査物の
表面に軽く突き当たるように保持するセンサ保持手段
と、前記ひずみゲージの抵抗値の変化を検出するひずみ
測定器とを備え、連続的に送られてくる被検査物の表面
突起欠陥に前記センサの先端が当たって当該センサが曲
がった時の前記ひずみゲージの抵抗値変化を、前記ひず
み測定器で検出して、被検査物の表面突起欠陥を検出す
るようにしたことを特徴とする長尺材の表面突起欠陥検
出装置。1. A sensor in which a strain gauge with a built-in metal resistance element is attached to a thin plate having a tip shape along the surface of a test object which is a long material, and the tip of the sensor is lightly applied to the surface of the test object. A sensor holding means for holding the sensor so as to abut thereon, and a strain measuring device for detecting a change in the resistance value of the strain gauge, wherein the tip of the sensor hits a surface projection defect of a continuously sent inspection object. A change in the resistance value of the strain gauge when the sensor is bent is detected by the strain measuring device to detect a surface protrusion defect of the inspection object. Detection device.
する先端部に耐摩耗性材料を取り付けたことを特徴とす
る請求項１記載の長尺材の表面突起欠陥検出装置。2. An apparatus according to claim 1, wherein a wear-resistant material is attached to a tip of said sensor, which is a thin plate, in contact with an object to be inspected.
表面突起欠陥により発生する周波数域の検出出力のみを
通し他を大きく減衰させる周波数フィルタに通すように
したことを特徴とする請求項１記載の長尺材の表面突起
欠陥検出装置。3. A detection output based on the strain gauge,
2. The surface projection defect detecting device for a long material according to claim 1, wherein only a detection output in a frequency range generated by the surface projection defect is passed through a frequency filter that attenuates others.
ト管である場合に、４つのセンサを被検査物の周囲に配
置し、かつその４つのセンサに貼り付けた４つのひずみ
ゲージでホイートストン・ブリッジ回路を構成したこと
を特徴とする請求項１記載の長尺材の表面突起欠陥検出
装置。4. When a test object is a corrugated tube of an independent ring type, four sensors are arranged around the test object, and a Wheatstone bridge is formed by four strain gauges attached to the four sensors. The device for detecting a surface projection defect of a long material according to claim 1, wherein a circuit is configured.
検出装置であって、薄板である複数のセンサを、被検査
物を通過させる穴をあけたセンサベース板に被検査物の
周囲を囲む配置で固定し、上部に下向きの挿入口のある
収容スペースを持つセンサボックスの前記収容スペース
に前記センサベース板を上部の開口から収容し、前記収
容スペースの被検査物送り方向下流がわ壁面部に、セン
サベース板との間の接触摩擦を低減させるための摩擦軽
減部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の長尺材
の表面突起欠陥検出装置。5. An apparatus for detecting surface protrusion defects when an object to be inspected is a tube, wherein a plurality of thin sensors are provided on a sensor base plate having a hole through which the object to be inspected passes. The sensor base plate is accommodated from the upper opening in the accommodation space of the sensor box having the accommodation space having the downward insertion opening at the upper side, and the downstream side of the accommodation space in the inspection object feeding direction is fixed. The device for detecting a surface projection defect of a long material according to claim 1, wherein a friction reducing member for reducing contact friction with the sensor base plate is provided on the wall surface portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11207116A JP2001033380A (en) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | Device for detecting surface projection defect of material of continuous length |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11207116A JP2001033380A (en) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | Device for detecting surface projection defect of material of continuous length |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001033380A true JP2001033380A (en) | 2001-02-09 |
Family
ID=16534470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11207116A Pending JP2001033380A (en) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | Device for detecting surface projection defect of material of continuous length |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001033380A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105004848A (en) * | 2014-04-25 | 2015-10-28 | 宝山钢铁股份有限公司 | High-speed strip steel surface small projection defect real-time detection apparatus |
| CN106370660A (en) * | 2016-08-18 | 2017-02-01 | 中航电测仪器股份有限公司 | Strainometer AOI defect identification detection device |
| CN112903582A (en) * | 2021-01-26 | 2021-06-04 | 申祥意 | Equipment for detecting hydraulic pipeline |
-
1999
- 1999-07-22 JP JP11207116A patent/JP2001033380A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105004848A (en) * | 2014-04-25 | 2015-10-28 | 宝山钢铁股份有限公司 | High-speed strip steel surface small projection defect real-time detection apparatus |
| CN105004848B (en) * | 2014-04-25 | 2017-01-18 | 宝山钢铁股份有限公司 | High-speed strip steel surface small projection defect real-time detection apparatus |
| CN106370660A (en) * | 2016-08-18 | 2017-02-01 | 中航电测仪器股份有限公司 | Strainometer AOI defect identification detection device |
| CN112903582A (en) * | 2021-01-26 | 2021-06-04 | 申祥意 | Equipment for detecting hydraulic pipeline |
| CN112903582B (en) * | 2021-01-26 | 2024-05-14 | 广东忠江能源环保科技工程有限公司 | Equipment for detecting hydraulic pipeline |
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