JPH036411A - 表面欠陥記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、−膜構造部材の検査に使用される磁粉探傷試
験、浸透探傷試験の指示模様の記録装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 従来から、磁粉探傷試験や浸透探傷試験の結果は、セロ
テープ等の転写テープにより、探傷指示模様として記録
される。

この場合、これらの指示模様が試験体のどの位置に生じ
たものかを判断するため、予め決められた基準位置より
スケールによって指示模様位置を記録用紙に記録すると
共に、前記した転写テープを記録用紙に記録するのが一
般的である。

第６図は記録する位置データの測定例を示すもので、試
験体１０］上に現れた指示模様１０２の位置１０３を基
準点１０４から二次元的に測定する。

（発明が解決しようとする課２ｒｉ） 上記した従来方法においては、いくつかの課題がある。

第一の課題は、試験体が三次元的な曲面形状を有してい
る場合は、転写テープのように平面状のものは曲面には
馴染まず、しわを生じることである。この場合、指示模
様を精度よく転写するためには転写テープを細くして何
本ものテープを重ね合せながら記録しなければならす、
このため、つの指示模様を記録するにも非常に多くの作
業時間を必要とし、また転写テープの重ね合せにより記
録精度も低下する。

第二の課題は、指示模様の発生位置の測定である。即ち
、曲面構造物の表面上の位置を測定するにはコンベック
ス等のスケールを基阜位置より曲面に沿って配置するた
め、指示模様位置を精度よく、再現性よく測定すること
は困難である。したがって、定期検査などで検出された
指示模様が前回の検査時に検出された指示模様とどのよ
うに関連するかの判断も容易でなく、検査の信頼性も十
分とはいい難い。

また、記録データの保管についても、従来は転写テープ
を指定用紙に貼りつけ、バインダー等にファイルしなく
てはならず、保管性が不十分であった。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、非
破壊検査において現れた表面上の指示模様を精度よく測
定し、指示寸法ならびに指示位置を非接触的に、容易に
記録し得る表面欠陥記録装置を提供することを目的とす
るものである。

［発明の構成］ （課題を解決するだめの手段） 本発明の表面欠陥記録装置は、試験体の表面上にレーザ
光を投射するレーザ発生器と、このレザ発生器と前記試
験体との間に可動的に配置され、前記試験体の表面上に
格子模様を生成させる格子板と、前記レーザ発生器によ
って前記試験体表面上に投影された格子模様および指示
模様を撮影するカメラとを具備し、前記レーザ発生器と
カメラの間隔と共に、格子板とレーザ発生器およびカメ
ラの間隔を自在に調整可能な機構を有することを特徴と
するものである。

（作用） 上述のように＋Ｍ成した本発明においては、試験体の上
に表面欠陥記録装置を配置することにより欠陥指示模様
は基準点と共に画像記録される。

即ち、レーザ発生器によって試験体との間に配置された
格子板の格子模様を試験体上に照射し、カメラによって
格子板を介して試験体上に照射された格子模様を記録す
ることで、カメラ像としてモアレ縞を得ることができる
。これにより指示模様と基準点を縞模様と共に記録でき
るため、縞次数から指示模様の寸法と基準点との間隔を
精度よく測定できる。

（実施例） 第１図は本発明の実施例を示すもので、試験体１の上に
表面欠陥記録装置２を移動させ、固定した状態を示して
いる。

表面欠陥記録装置２は、レーザ発生器３と、格子板４と
、カメラ５と、これらを搭載する台車６とを備えている
。台車６は３本の脚７と架台８とから成り、レーザ発生
器３、格子板４、およびカメラ５の間隔を自在に調節で
きる調節機構（図示せず）を備えている。

試験体１の表面には基準点りと指示模様１０が現わされ
ているが、レーザ発生器３からレーザ光を格子板４を通
して照射することにより、試験体１の表面には格子板４
の格子模様１１が投影される。

この場合、試験体１上に現れた指示模様１０をカバーす
るように表面欠陥記録装置２を試験体１上の適当位置に
配置し、レーザ発生器３からのビームが所定の領域を照
射するようレーザビームの照射角度を調整する。また、
試験体１上に照射された格子模様１１を視野内に収めら
れるようにカメラ５の角度を調整する。

次に、本発明装置の作用を第２図及び第３図を用いて説
明する。

第２図において、レーザー発生器３とカメラ５の間隔ａ
と、レーザ発生器３と格子板４間の距離りが定まってい
ると、格子板４の格子間隔ｐに従いレーザビームとカメ
ラ５の光線が格子点を通るとき、格子板４から距離ｈ＋
、ｈ’２．ｈ３．ｈ４という具合に、距離に応じて順次
縞模様が形成される。従って、予めレーザ発生器３、カ
メラ５、格子板４の位置関係を知ると共に、格子板４と
試験体１の距離を知れば縞模様の次数および縞模様間隔
から三次元的な位置を知ることができる。すなわち、レ
ーザビーム及びカメラ視野のなかに試験体１上につけた
基準点りと検査による指示模様１０を収めることにより
、カメラ記録データがら指示模様１０の位置と寸法を求
めることが可能である。

更に、第３図に示すように、レーザ発生器３とカメラ５
の間隔ａならびに試験体１への傾き角度α、β、レーザ
発生器３及びカメラ５と格子板４の距離Ｌ１試験体］と
格子板４の間隔を調整可能とすることにより、第４図の
ように、複雑な曲面体でも距離、寸法胴側ができ、測定
精度の調整を容易に行なえる。

これにより、試験体１の凹凸が大きくても追従して格子
板４の格子模様１１を照射および記録できる。

ここで、レーザ発生器３とカメラ５の間隔は表面欠陥記
録装置２の架台８上で可動的に取付けられているため、
自在に調整できる。レーザ発生器３とカメラ５の間隔を
大きくするとレーザ発生器３とカメラ５の成す角は大き
くなり、結果としてモレア縞間隔か挟まり、従って測定
精度も向上する。また、レーザ発生器３およびカメラ５
と格子板４の距離りも三本の脚７によって支持された架
台８の位置を調整することで自在であり、この距離りが
小さいほど測定精度が向上するのは通常の幾何学的関係
から容易に理解される。

なお、レーザ発生器３とカメラ５が成す面は格子板４と
常に平行に維持されるものであり、レーザービームの位
置はレーザ発生の焦点と見なされる位置を意味し、カメ
ラ５の位置はそのレンズ位置である。また、レーザ発生
器３とカメラ５が成す面と格子板４とが平行な面を維持
せず、一定角度を保っている場合には、予めレーザ発生
器３とカメラ５と試験体１の位置関係を知っていれば、
幾何学的関係に是づき三次元的な位置寸法を推定するこ
とができるのは言うまでもない。

次に、一般にモアレ縞像と検査による試験体１上の指示
模様１０及び基準点りとを同時にカメラ５に記録する場
合、指示模様１ｏ及び基準点９の明るさが不十分なこと
が多いが、本発明では表面欠陥記録装置２を固定したま
ま、格子板４をとり外し可能としており、最適な条件で
指示模様１０の記録ができる。

従って、本発明の装置によれば、第５図に示されるよう
に、格子板４を取付けて記録したモアレ縞１２の像と、
取外して記録した指示模様像とを画像合成して表示する
ことにより、指示模様１０の位置及び寸法を三次元的に
計測できる。この画像合成の手法としてはごく一般に用
いられているものを利用できる。

また、第５図に示されるようなモアレ縞１２の縞次数に
ついて、格子板４と試験体１の距離を一定としておけば
、レーザ発生器３とカメラ５と格子板４の距離並びに角
度から個々の縞次数を容易に求めることができる。従っ
て、格子板４と試験体１の間隔が一定となるように一定
厚みのスペーサを配置することも効果的である。

なお、本発明ではレーザ光線と試験体との間に格子板を
配置したか、勿論格子模様のレーザ光線を直接試験体に
照射し、カメラによって格子模様上に結像させてモアレ
縞を得てもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は一般構造部材の欠陥検査
に使用される非破壊検査法によって試験体表面に現れた
指示模様を精度よく記録できると共に、指示模様寸法に
ついても７ｊ１１定精度か向上する。

すなわち、試験体表面に寸法測定のためのモアレ縞を形
成させることができるため、複雑な三次元形状を有した
試験体についても指示模様の測定が可能である。また、
試験体上にマークした基準点の位置関係を予め知れるた
め、同一試験部を定期的に検査した場合にも前回の試験
結果との結果の突合わせが容易である。従って、従来手
作業によって指示模様寸法の測定と位置計測を実施して
いたの対し、本発明によれば自動記録か可能であるため
、結果の記録作業と記録データの再現性が著しく向上す
るものである。

なおまた、本発明の装置によれば、レーザ発生０ 器とカメラ並びに格子板の位置関係を任意に調整できる
ため測定精度を試験体形状等に応じて選定でき、記録デ
ータを効率よく収録することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の実施例を示す斜視図、第２図およ
び第３図は本発明の作用例を示す説明図、第４図は本発
明によって作られる格子模様を示す説明図、第５図は本
発明によって作られるモアレ縞を示す説明図、第６図は
従来技術を説明する説明図である。 １・・・・・・・・・試験体 ２・・・・・・・・・表面欠陥記録装置３・・・・・・
・・・レーザ発生器 ４・・・・・・・・・格子板 ５・・・・・・・・・カメラ ６・・・・・・・・・台車 ７・・・・・・・・・脚 ８・・・・・・・・・架台 ９・・・・・・・・・基準点 １０・・・・・・・・・指示模様 １１・・・・・・・・・格子模様 １２・・・・・・・・・モアレ縞 ０１・・・・・・・・・試験体 ０２・・・・・・・・・指示模様 ０３・・・・・・・・・位置 ０４・・・・・・・・・基準点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 試験体の表面上にレーザ光を投射するレーザ発生器と、
   このレーザ発生器と前記試験体との間に可動的に配置さ
   れ、前記試験体の表面上に格子模様を生成させる格子板
   と、前記レーザ発生器によって前記試験体表面上に投影
   された格子模様および指示模様を撮影するカメラとを具
   備し、前記レーザ発生器とカメラの間隔と共に、格子板
   とレーザ発生器およびカメラの間隔を自在に調整可能な
   機構を有することを特徴とする表面欠陥記録装置。