缺陷检测装置及缺陷检测方法与流程

本发明涉及一种缺陷检测装置及缺陷检测方法。

背景技术：

1、以往，提出了使用散斑干涉法或散斑剪切(speckle shearing)干涉法的缺陷检测方法(例如参照专利文献1)。散斑干涉法使来自激光光源的激光分支为照明光与参照光，将照明光照射至检查区域，获得照明光在检查区域内的被检查物体的表面的各点反射的光与参照光所形成的干涉图案。散斑剪切干涉法将来自激光光源的激光照射至检查区域(不使参照光分支)，获得从在所述检查区域内的被检查物体的表面上接近的两点反射来的光所形成的干涉图案。在专利文献1所记载的装置及方法中，通过使振动器抵接于被检查物体并使所述振动器振动而对被检查物体连续地激发弹性波，并且使用与所述弹性波同步地重复点亮的频闪照明，对所述弹性波的某个相位下的各点的面外方向(与面垂直的方向)的位移(散斑干涉法)或接近的两点间的面外方向的相对位移(散斑剪切干涉法)进行测定。通过在正弦波状的弹性波的相互不同的至少三个相位下进行所述操作，可再现弹性波的全振动状态，可精度良好地检测出检查区域内的缺陷。

2、在专利文献1所记载装置及方法中，弹性波的振幅越大，各点的位移或接近两点间的相对位移越大。因此，理想的是赋予与将被检查物体与振动器合并后的测定系统的谐振频率接近的频率的振动。然而，用户难以事先知道此种谐振频率。因此，在专利文献2所记载的装置及方法中，进行一边使振动器的振动频率变化一边测定振动器的阻抗的预备测定，基于通过预备测定获得的数据，将弹性波的振幅成为峰值时的谐振频率作为推荐频率向用户提示。谐振频率依赖于被检查物体的大小或材料，使振动频率变化的范围依赖于装置，但在多数情况下，测定系统能够以所述范围内的多个频率谐振。于是，弹性波的振幅也在多个频率处成为峰值，提示多个推荐频率。

3、[现有技术文献]

4、[专利文献]

5、[专利文献1]日本专利特开2017-219318号公报

6、[专利文献2]国际公开wo2021/145034号

技术实现思路

1、[发明所要解决的问题]

2、若被检查物体受到激发而产生的弹性波的波长过长(频率过低)，则有时无法检测出缺陷。例如，在缺陷为裂纹的情况下，若弹性波的波长超过裂纹的长度的7倍，则在经验上，认为无法准确地检测出缺陷。另外，在被检查物体的表面实施的涂装膜的一部分剥离的情况下，若涂装膜也视为被检查物体的一部分，则剥离的部分可视为被检查物体的缺陷。在弹性波的波长的1/2倍的长度比涂装膜剥离的区域的直径长时，无法准确地检测出此种涂装膜的剥离引起的缺陷。另一方面，在一般的振动器的特性上，弹性波的波长越短(频率越高)，可对被检查物体赋予的弹性波的振幅越小。因此，理想的是在可准确地检测出缺陷的范围内波长长(频率低)。

3、如以上所述，为了准确地检测出缺陷，必须适当地设定对被检查物体赋予的弹性波的频率。然而，在专利文献2所记载的装置及方法中，所提示的多个推荐频率只不过是被检查物体的振动的振幅成为峰值时的频率，用户难以判断这些中的哪个频率适合于缺陷检测。

4、本发明所要解决的问题在于提供一种可设定适合于缺陷检测的频率的缺陷检测装置及方法。

5、[解决问题的技术手段]

6、为了解决所述问题而成的本发明的缺陷检测装置包括：

7、输入受理部，受理用户输入的假定为被检查物体中产生的缺陷的种类及大小的信息；

8、激振部，对所述被检查物体激发弹性波，且所述弹性波的频率可变；

9、测量部，利用光学部件测量由所述弹性波产生的所述被检查物体的表面的振动状态；

10、波长决定部，根据由所述测量部获取的振动状态，求出所述被检查物体受到激发而产生的弹性波的波长；以及

11、频率选择部，基于通过使所述激振部激发出的弹性波的频率变化而所述波长决定部针对多个频率各者所获取的波长、以及由所述输入受理部所受理的缺陷的种类及大小，从所述多个频率中选择适当的频率。

12、本发明的缺陷检测方法包括：

13、按频率的振动状态获取步骤，对被检查物体激发弹性波，一边使所述弹性波的频率变化一边利用光学部件测量由所述弹性波产生的所述被检查物体的表面的振动状态，由此获取多个频率下的所述被检查物体的振动状态；

14、按频率的波长获取步骤，针对所述多个频率各者，根据在所述按频率的振动状态获取步骤中获取的振动状态，获取所述被检查物体受到激发而产生的弹性波的波长；以及

15、频率选择步骤，基于针对所述多个频率各者获取的波长、以及假定为被检查物体中产生的缺陷的种类及大小，从所述多个频率中选择适当的频率。

16、[发明的效果]

17、根据本发明的缺陷检测装置及方法，通过基于一边使激振部激发出的弹性波的频率变化一边由所述波长决定部针对多个频率获取的波长、与假定为被检查物体中产生的缺陷的种类及大小来选择频率，可设定与所假定的缺陷的种类及大小相应的适合于缺陷检测的频率。

18、此处缺陷的种类可列举被检查物体中产生的裂纹或涂装膜的剥离等。用户输入的缺陷的大小可为大约的数值，可输入一个数值，也可输入数值范围。在作为缺陷的大小而输入了一个数值的情况下，理想的是基于包含所述数值的具有规定的大小的数值范围来选择频率。适合于缺陷检测的频率例如通过如下方式确定：通过对所假定的缺陷的大小的范围的上限值及下限值分别乘以由所假定的缺陷的种类确定的系数，确定频率范围，从所测定的幅度成为峰值时的多个频率中选择所述频率范围中所含的频率。

技术特征：

1.一种缺陷检测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其中，还包括：

3.根据权利要求2所述的缺陷检测装置，其中，所述频率候补决定部在基于所述被检查物体的形状、材质及大小求出所述被检查物体中的音速后，基于所述音速与所述被检查物体的大小，将假定为激发出弹性波的多个频率决定为所述多个频率的候补。

4.根据权利要求2所述的缺陷检测装置，其中，所述激振部具有对所述被检查物体赋予振动的振动器，

5.一种缺陷检测方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供一种可设定适合于缺陷检测的频率的缺陷检测装置及缺陷检测方法。缺陷检测装置包括：输入受理部，受理用户输入的假定为被检查物体中产生的缺陷的种类及大小的信息；激振部，对所述被检查物体激发弹性波，且所述弹性波的频率可变；测量部，利用光学部件测量由所述弹性波产生的所述被检查物体的表面的振动状态；波长决定部，根据由所述测量部获取的振动状态，求出所述被检查物体受到激发而产生的弹性波的波长；以及频率选择部，基于通过使所述激振部激发出的弹性波的频率变化而所述波长决定部针对多个频率各者获取的波长、以及由所述输入受理部受理的缺陷的种类及大小，从所述多个频率中选择适当的频率。

技术研发人员：畠堀贵秀,田窪健二,永岛知贵
受保护的技术使用者：株式会社岛津制作所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13