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表面特性檢查裝置以及表面特性檢查方法與流程

文檔序號:11141991閱讀:355來源:國知局
表面特性檢查裝置以及表面特性檢查方法與制造工藝

本發(fā)明涉及一種無損地檢查實施過噴丸處理、熱處理、氮化處理等表面處理的處理材料的表面處理狀態(tài)的好壞的表面特性檢查裝置以及表面特性檢查方法。



背景技術:

在汽車部件等所使用的齒輪、軸等鋼材料產(chǎn)品中,為了提高耐磨損性、提高疲勞強度等,而進行了基于熱處理、氮化處理等的表面硬化、噴丸處理等表面處理。

以往,通過抽樣的破壞性檢查對這些產(chǎn)品的表面處理后的殘留應力、硬度等表面特性進行了評價。因此,存在無法對所有產(chǎn)品直接進行檢查這樣的問題、由于是破壞性檢查因此檢查過的產(chǎn)品不能再使用這樣的問題等。

因此,開發(fā)能夠無損地檢查產(chǎn)品的表面特性的裝置的需求高漲。作為這樣的裝置,例如在專利文獻1中公開了如下一種噴丸處理面的無損檢查裝置:針對配置于噴丸處理面上方的具備線圈的檢查電路,在使頻率變化的同時輸入交流信號,利用檢查電路中的阻抗的頻率響應特性來對檢查對象上的殘留應力的產(chǎn)生狀態(tài)進行檢查。

專利文獻1:日本特開2008-2973號公報



技術實現(xiàn)要素:

發(fā)明要解決的問題

但是,由于表面處理而發(fā)生變化的磁導率、導電率等電磁測量的要素受到環(huán)境變化的影響,因此在日本特開2008-2973號公報所記載的裝置中存在如下問題:在測量作為基準的檢查體的環(huán)境與測量被檢體的環(huán)境不同的情況下、尤其是在產(chǎn)生了溫度變化的情況下,容易產(chǎn)生測量誤差。另外,也沒有 公開考慮該測量誤差地校正測量值的方法。

因此,本發(fā)明的目的在于提供一種能夠減小檢查環(huán)境的溫度變化等的影響地高精度地檢查實施過噴丸處理、熱處理、氮化處理等表面處理的處理材料的表面處理狀態(tài)的表面特性檢查裝置以及表面特性檢查方法。

用于解決問題的方案

為了達成上述目的,在第1發(fā)明所記載的發(fā)明中,使用以下技術方案,即,一種表面特性檢查裝置,用于檢查實施過表面處理的被檢體的表面特性,該表面特性檢查裝置具備:交流橋電路;交流電源,其向所述交流橋電路供給交流電力;以及評價裝置,其基于來自所述交流橋電路的輸出信號,對被檢體的表面特性進行評價,其中,所述交流橋電路具有:可變電阻,其構(gòu)成為第一電阻和第二電阻之間的分配比可變;檢查檢測器,其具備能夠激發(fā)交流磁的線圈,且形成為能夠?qū)⒃摼€圈配置成在被檢體中激發(fā)渦電流;以及基準檢測器,其構(gòu)成為在與被檢體相同的結(jié)構(gòu)的基準檢查體中激發(fā)渦電流,檢測成為與來自所述檢查檢測器的輸出進行比較的基準的基準狀態(tài),所述第一電阻、所述第二電阻、所述基準檢測器以及所述檢查檢測器構(gòu)成橋電路,所述評價裝置將在向所述交流橋電路供給交流電力、且所述檢查檢測器檢測出所述被檢體的電磁特性、且所述基準檢測器檢測出基準狀態(tài)的狀態(tài)下的來自所述交流橋電路的輸出信號與規(guī)定的閾值進行比較,來對所述被檢體的表面特性進行評價。

根據(jù)第1發(fā)明所記載的發(fā)明,能夠通過檢查檢測器的線圈在被檢體中激發(fā)渦電流,將從交流橋電路輸出的輸出信號與閾值進行比較,由此能夠?qū)Ρ粰z體的表面特性進行評價。由此,能夠通過簡單的電路結(jié)構(gòu)進行高精度的表面狀態(tài)的檢查。另外,由于采用在被檢體中激發(fā)渦電流來檢查表面特性的方式,因此能夠減小檢查環(huán)境的溫度變化的影響。

在基準檢測器中為了檢測基準狀態(tài)而使用了與被檢體相同的結(jié)構(gòu)的基準檢查體,因此即使輸出值由于溫度、濕度、磁等檢查環(huán)境的變化而發(fā)生變動,其影響也與被檢體等同。由此,能夠消除由于溫度、濕度、磁等檢查環(huán) 境的變化引起的輸出值的變動,從而能夠提高測量精度。

在此,“相同的結(jié)構(gòu)”是指材質(zhì)、形狀相同,不問表面處理的有無。

另外,表面特性是指“從被檢體的最外表面到里面的影響層為止的特性”。

在第2發(fā)明所記載的發(fā)明中,使用以下技術方案,即,在第1發(fā)明所記載的表面特性檢查裝置中,所述檢查檢測器具備以包圍被檢體的表面特性檢查區(qū)域的方式卷繞的線圈,通過向所述線圈供給來自所述交流電源的交流電力,來在被檢體中激發(fā)渦電流以檢測被檢體的電磁特性。

根據(jù)第2發(fā)明所記載的發(fā)明,能夠穩(wěn)定地向被檢體供給磁,并且能夠一次性地檢查被檢體的表面特性檢查區(qū)域。另外,由于能夠使渦電流分散來抑制被檢體表面的發(fā)熱,因此能夠減小被檢體的溫度變化,從而能夠進行精度更高的檢查。

在第3發(fā)明所記載的發(fā)明中,使用以下技術方案,即,在第1發(fā)明或第2發(fā)明所記載的表面特性檢查裝置中,所述基準檢查體是沒有實施過表面處理的未處理品。

如第3發(fā)明所記載的發(fā)明那樣,當使用沒有實施過表面處理的未處理品作為基準檢查體時,能夠增大基于與被檢體之間的表面狀態(tài)的差的輸出,因此能夠進一步提高測量精度,并且容易設定閾值,因此優(yōu)選。

在第4發(fā)明所記載的發(fā)明中,使用以下技術方案,即,在第1發(fā)明至第3發(fā)明中的任一項所記載的表面特性檢查裝置中,具備多個所述檢查檢測器,并且具備能夠切換該多個檢查檢測器中的哪個檢查檢測器構(gòu)成橋電路的切換單元。

根據(jù)第4發(fā)明所記載的發(fā)明,具備多個檢查檢測器,能夠通過切換單元切換構(gòu)成橋電路的檢查檢測器來依次進行被檢體的檢查,因此能夠縮短從輸送到檢查完成為止所需的時間。另外,由于共用交流電源、評價裝置而無需準備多臺表面特性檢查裝置,因此能夠降低裝置成本。

在第5發(fā)明所記載的發(fā)明中,使用以下技術方案,即,一種表面特性檢 查方法,準備第1發(fā)明至第4發(fā)明中的任一項所述的表面特性檢查裝置,該表面特性檢查方法包括以下的工序:配置工序,相對于被檢體在規(guī)定的位置配置所述檢查檢測器,使得在從所述交流電源向所述交流橋電路供給了交流電力時在被檢體中激發(fā)渦電流;以及評價工序,對在將所述基準檢查體配置在所述基準檢測器中的狀態(tài)下從所述交流橋電路輸出的輸出信號與所述閾值進行比較,來對被檢體的表面特性進行評價,其中,針對各被檢體執(zhí)行所述配置工序以及所述評價工序。

根據(jù)第5發(fā)明所記載的發(fā)明,能夠準備第1發(fā)明至第4發(fā)明中的任一項所述的表面特性檢查裝置,在從交流電源向交流橋電路供給交流電力的狀態(tài)下,通過檢查檢測器在被檢體中激發(fā)渦電流,對在將基準檢查體配置在基準檢測器中的狀態(tài)下從交流橋電路輸出的輸出信號與閾值進行比較,來對被檢體的表面特性進行評價。由于在基準檢測器中為了檢測基準狀態(tài)而使用了與被檢體相同的結(jié)構(gòu)的基準檢查體,因此即使輸出值由于溫度、濕度、磁等檢查環(huán)境的變化而發(fā)生變動,其影響也與被檢體等同。由此,能夠消除由于溫度、濕度、磁等檢查環(huán)境的變化引起的輸出值的變動,從而能夠提高測量精度。

在第6發(fā)明所記載的發(fā)明中,使用以下技術方案,即,在第5發(fā)明所記載的表面特性檢查方法中,基于在將未處理的被檢體配置在所述檢查檢測器中時的輸出信號EA以及在將表面狀態(tài)良好的表面處理后的被檢體配置在所述檢查檢測器中時的輸出信號EB,來設定作為在被檢體的評價開始時使用的所述閾值的初始閾值Ethi。

在第7發(fā)明所記載的發(fā)明中,使用以下技術方案,即,在第6發(fā)明所記載的表面特性檢查方法中,所述初始閾值Ethi設定為以下兩個平均值之間的值:在將未處理的多個被檢體分別配置在所述檢查檢測器中時的輸出信號的平均值EAav;在將表面狀態(tài)良好的表面處理后的多個被檢體分別配置在所述檢查檢測器中時的輸出信號的平均值EBav。

在第8發(fā)明所記載的發(fā)明中,使用以下技術方案,即,在第7發(fā)明所記載 的表面特性檢查方法中,在將輸出信號EA的標準偏差設為σA、并將輸出信號EB的標準偏差設為σB時,通過下式來設定所述初始閾值Ethi,

Ethi=(EAav·σB+EBav·σA)/(σA+σB)

根據(jù)第8發(fā)明所記載的發(fā)明,能夠通過少的測量次數(shù)設定高精度的適當?shù)某跏奸撝怠?/p>

在第9發(fā)明所記載的發(fā)明中,使用以下技術方案,即,在第5發(fā)明至第8發(fā)明中的任一項所記載的表面特性檢查方法中,所述評價裝置具備累積對各被檢體的表面特性進行檢查時的各輸出信號的存儲單元,基于所累積的輸出信號來更新所述閾值。

根據(jù)第9發(fā)明所記載的發(fā)明,由于檢查多個被檢體并基于累積的輸出信號更新閾值,因此能夠提高閾值的精度,因此能夠進行精度更高的檢查。

在第10發(fā)明所記載的發(fā)明中,使用以下技術方案,即,在第5發(fā)明至第9發(fā)明中的任一項所記載的表面特性檢查方法中,在所述配置工序之前還包括偏移存儲工序,在該偏移存儲工序中,存儲在沒有將被檢體配置在所述檢查檢測器的狀態(tài)下得到的輸出信號來作為初始偏移值,所述配置工序包括在將被檢體配置在所述檢查檢測器之前獲取輸出信號來作為檢查偏移值的工序,在所述評價工序中,基于所述初始偏移值和所述檢查偏移值校正在將所述基準檢查體配置在所述基準檢測器的狀態(tài)下從所述交流橋電路輸出的輸出信號,并對被檢體的表面特性進行評價。

根據(jù)第10發(fā)明所記載的發(fā)明,即使在偏移電壓由于溫度、濕度、磁等測量環(huán)境的變化而發(fā)生變化的情況下,也能夠進行排除了其影響的精度高的測量。

在第11發(fā)明所記載的發(fā)明中,使用以下技術方案,即,在第10發(fā)明所記載的表面特性檢查方法中,在作為所述初始偏移值與所述檢查偏移值的差的所述差電壓超過基于表面特性檢查裝置的使用條件設定的容許值時,不進行被檢體的表面特性的檢查。

根據(jù)第11發(fā)明所記載的發(fā)明,能夠使用初始偏移值與檢查偏移的差電壓來監(jiān)視檢查狀態(tài),能夠設為在該差電壓超過基于表面特性檢查裝置的使用條件設定的容許值時不進行被檢體的表面特性的檢查。

在第12發(fā)明所記載的發(fā)明中,使用以下技術方案,即,在第5發(fā)明至第11發(fā)明中的任一項所記載的表面特性檢查方法中,所述評價裝置具備存儲單元,各被檢體的識別信息與該被檢體的表面特性的檢查數(shù)據(jù)相關聯(lián)地存儲在該存儲單元中。

根據(jù)第12發(fā)明所記載的發(fā)明,由于能夠事先將批號、生產(chǎn)號、履歷等各被檢體的識別信息與測量值、好壞判斷結(jié)果、測量日期和時間、檢查狀態(tài)等檢查數(shù)據(jù)相關聯(lián)地進行存儲,因此能夠?qū)⑼ㄟ^表面特性檢查裝置檢查出的被檢體的表面處理的狀態(tài)設為在流通后可追蹤的狀態(tài),從而能夠確??勺粉櫺?。

在第13發(fā)明所記載的發(fā)明中,使用以下技術方案,即,在第5發(fā)明至第12發(fā)明中的任一項所記載的表面特性檢查方法中,所述評價工序包括基于從所述交流橋電路輸出的輸出信號的變化來檢測對所述檢查檢測器配置被檢體的配置狀態(tài)的工序,在檢測出對所述檢查檢測器配置了被檢體之后,執(zhí)行被檢體的表面特性的評價。

根據(jù)第13發(fā)明所記載的發(fā)明,由于能夠檢測對檢查檢測器配置被檢體的配置狀態(tài)來開始進行被檢體的表面特性的評價,因此能夠統(tǒng)一測量條件來檢測穩(wěn)定的測量值,因此能夠消除因作業(yè)人員引起的偏差等,從而能夠進行精度高的測量。

在第14發(fā)明所記載的發(fā)明中,使用以下技術方案,即,在第13發(fā)明所記載的表面特性檢查方法中,所述表面特性檢查裝置具備切換單元以及多個檢查檢測器,在基于從所述交流橋電路輸出的輸出信號的變化檢測出從構(gòu)成橋電路的檢查檢測器取出了被檢體之后,所述切換單元進行檢查檢測器的切換。

根據(jù)第14發(fā)明所記載的發(fā)明,由于在基于從交流橋電路輸出的輸出信號 的變化檢測出從構(gòu)成橋電路的檢查檢測器取出了被檢體之后進行檢查檢測器的切換,因此能夠迅速且可靠地切換檢查檢測器,從而進行高效且準確的檢查。

在第15發(fā)明所記載的發(fā)明中,使用以下技術方案,即,在第5發(fā)明至第14發(fā)明中的任一項所記載的表面特性檢查方法中,所述表面特性檢查裝置具備切換單元以及多個檢查檢測器,所述評價裝置具備存儲單元,所述存儲單元將進行過被檢體的檢查的檢查檢測器的識別信息與被檢體的表面特性的檢查數(shù)據(jù)相關聯(lián)地進行存儲。

根據(jù)第15發(fā)明所記載的發(fā)明,能夠?qū)⑦M行過被檢體的檢查的檢查檢測器的識別信息與被檢體的表面特性的檢查數(shù)據(jù)相關聯(lián)地進行存儲。由此,能夠針對每一個檢查檢測器進行測量值的校正、閾值的更新等。

附圖說明

圖1(A)是表示表面特性檢查裝置的結(jié)構(gòu)的說明圖,是表示表面特性檢查裝置的電路結(jié)構(gòu)的說明圖。

圖1(B)是表示表面特性檢查裝置的結(jié)構(gòu)的說明圖,是表示檢查檢測器的結(jié)構(gòu)的透視說明圖。

圖2是對來自交流橋電路的輸出進行說明的等效電路圖。

圖3是表示表面特性檢查方法的流程圖。

圖4是說明初始閾值的設定方法的說明圖。

圖5是表示測量值的校正方法的流程圖。

圖6(A)是表示從配置被檢體到測量開始為止的輸出值的變化的說明圖。

圖6(B)是表示從測量結(jié)束到取出被檢體為止的輸出值的變化的說明圖。

圖7(A)是表示從配置被檢體到測量開始為止的步驟的流程圖。

圖7(B)是表示從測量結(jié)束到取出被檢體為止的步驟的流程圖。

圖8是表示第二實施方式的表面特性檢查裝置的電路結(jié)構(gòu)的說明圖。

圖9(A)是表示檢查檢測器的切換方法的流程圖,以圖9(A)→圖9(B)→圖 9(C)的順序執(zhí)行。

圖9(B)是表示檢查檢測器的切換方法的流程圖,以圖9(A)→圖9(B)→圖9(C)的順序執(zhí)行。

圖9(C)是表示檢查檢測器的切換方法的流程圖,以圖9(A)→圖9(B)→圖9(C)的順序執(zhí)行。

圖10的(A)、(B)、(C)是示意性地表示被檢體被輸送到多個檢查檢測器的狀況的說明圖。

具體實施方式

[第一實施方式]

(表面特性檢查裝置)

如圖1(A)所示,基于本發(fā)明的實施方式的表面特性檢查裝置1具備交流電源10、交流橋電路20以及評價裝置30。

交流電源10構(gòu)成為能夠向交流橋電路20供給頻率可變的交流電力。

交流橋電路20具備:可變電阻21;檢查檢測器23,其形成為能夠?qū)⒕€圈配置成在被檢體M中激發(fā)渦電流;以及基準檢測器22,其形成為能夠配置與被檢體M相同的結(jié)構(gòu)的基準檢查體S,檢測成為與來自檢查檢測器23的輸出進行比較的基準的基準狀態(tài)。在此,“與被檢體M相同的結(jié)構(gòu)”是指材質(zhì)、形狀相同,不問表面處理的有無。

可變電阻21構(gòu)成為能夠?qū)㈦娮鑂A以分配比γ可變的方式分配成電阻R1與電阻R2。電阻R1、電阻R2與基準檢測器22以及檢查檢測器23一起構(gòu)成了橋電路。在本實施方式中,分配電阻R1和電阻R2的點A以及基準檢測器22與檢查檢測器23之間的點B連接于評價裝置30的交流電源10,電阻R1與基準檢測器22之間的點C以及電阻R2與檢查檢測器23之間的點D連接于放大器31。另外,為了降低噪聲,基準檢測器22和檢查檢測器23側(cè)接地。

評價裝置30具備:放大器31,其將從交流橋電路20輸出的電壓信號進行放大;絕對值電路32,其進行全波整流;低通濾波器(LPF)33,其進行直流 變換;相位比較器34,其將從交流電源10供給的交流電壓與從放大器31輸出的電壓的相位進行比較;頻率調(diào)整器35,其調(diào)整從交流電源10供給的交流電壓的頻率;判斷單元36,其進行使R1和R2的分配最優(yōu)化的非平衡調(diào)整,并且基于來自LPF 33的輸出來判斷被檢體M的表面狀態(tài)的好壞;顯示單元37,其將判斷單元36的判斷結(jié)果進行顯示、警告;以及溫度測量單元38,其檢測評價位置的溫度。另外,在判斷單元36內(nèi)部或未圖示的區(qū)域具備存儲單元。

放大器31連接于點C和點D,被輸入點C與點D之間的電位差。另外,依次將絕對值電路32、LPF 33與判斷單元36連接。相位比較器34與交流電源10、放大器31以及判斷單元36連接。頻率調(diào)整器35與交流電源10和放大器31連接。另外,判斷單元36構(gòu)成為能夠通過輸出控制信號來變更交流橋電路20的點A的位置、即電阻R1與電阻R2的分配比γ,由此執(zhí)行后述的可變電阻設定工序。

溫度測量單元38由非接觸式的紅外傳感器、熱電偶等構(gòu)成,將被檢體M的表面的溫度信號輸出到判斷單元36。判斷單元36在由溫度測量單元38檢測出的被檢體M的溫度在規(guī)定范圍內(nèi)的情況下,判斷被檢體M的表面處理狀態(tài)的好壞,在由溫度測量單元38檢測出的溫度在規(guī)定范圍外的情況下,不進行被檢體M的表面處理狀態(tài)的好壞判斷。由此,能夠在被檢體M的溫度對檢查的精度造成影響那樣的情況下不進行被檢體的表面處理狀態(tài)的好壞判斷,因此能夠進行高精度的檢查。在此,還能夠采用以下的結(jié)構(gòu):通過熱電偶等測量評價位置Ts的溫度,用以被檢體M的表面的溫度為代表的溫度來判斷是否進行被檢體M的表面處理狀態(tài)的好壞判斷。

作為檢查檢測器23和與檢查檢測器23相同的結(jié)構(gòu)的基準檢測器22,使用如下的檢測器:在能夠貫穿被檢體M的評價部的芯的外周卷繞形成有線圈,使線圈與被檢體M的表面相向并接近,從而能夠在被檢體M中激發(fā)渦電流。即,該線圈以包圍被檢體的表面特性檢查區(qū)域的方式相向地卷繞。在此,包圍被檢體的表面特性檢查區(qū)域是指包含以下情況:通過至少包圍(圍成包起來)表面特性檢查區(qū)域的一部分來在表面特性檢查區(qū)域中激發(fā)渦電流。

在此,說明用于對作為被檢體M的具備齒輪部的被檢體、例如對齒輪部進行過表面處理的齒輪G的表面特性進行檢查的檢查檢測器23。檢查檢測器23如圖1(B)所示那樣具備以覆蓋齒輪G的齒輪部的方式形成的圓筒狀的芯23a以及卷繞于芯23a的外周面的線圈23b。芯23a由非磁性材料、例如樹脂形成。此外,芯23a的形狀只要能夠?qū)X輪G配置在芯23a的內(nèi)側(cè)就不限于圓筒狀。此外,在基準檢測器22中,能夠不配置被檢體M而配置用于輸出基準輸出的基準檢查體S。

本發(fā)明的檢查檢測器23的特征在于高精度地捕捉渦電流的反應來評價表面特性,因此優(yōu)選以使渦電流在想要檢查表面特性的區(qū)域中流動的方式針對被檢體M進行配置。也就是說,優(yōu)選以線圈23b的卷繞方向為與想要使渦電流流動的方向相同的方向的方式進行配置。

齒輪G通過噴丸處理來在齒輪部形成殘留應力層。在對作為被檢體M的齒輪G進行評價的情況下,優(yōu)選為不只評價齒頂?shù)谋砻嫣匦裕€評價齒面和齒根的表面特性。因此,優(yōu)選以線圈23b的卷繞方向與齒輪G的旋轉(zhuǎn)軸大致正交的方式配置線圈23b。由此,沿旋轉(zhuǎn)軸的方向產(chǎn)生磁場環(huán),因此能夠沿齒輪G的旋轉(zhuǎn)方向激發(fā)渦電流,因此不僅能夠評價齒頂?shù)谋砻嫣匦?,還能夠評價齒面和齒根的表面特性。在以往的接觸型的檢測器中,需要與齒的形狀相應地準備多個種類的檢測器,并且只能檢查接觸部附近的表面特性,但是根據(jù)檢查檢測器23,能夠通過一個檢測器一次性地檢查大范圍的表面特性。

關于檢查檢測器23,如果線圈23b能夠維持形狀,則也可以不具備芯23a。這樣的線圈23b例如能夠通過以下方式來形成:在利用固化性的環(huán)氧樹脂等粘接以空芯方式卷繞的漆包銅線、或者使用具有遇熱而固化的作用的焊接漆包銅線以空芯方式卷繞之后,通過熱風、干燥爐等的熱使其固化。

以線圈23b包圍被檢體M的檢查對象面的方式相向地配置檢查檢測器23,當由交流電源10向線圈23b供給規(guī)定頻率的交流電力時產(chǎn)生交流磁場,在被檢體M的表面激發(fā)出沿與交流磁場交叉的方向流動的渦電流。由于渦電流根據(jù)殘留應力層的電磁特性而發(fā)生變化,因此從放大器31輸出的輸出波形 (電壓波形)的相位和振幅(阻抗)根據(jù)殘留應力層的特性(表面處理狀態(tài))而發(fā)生變化。能夠根據(jù)該輸出波形的變化檢測表面處理層的電磁特性來進行檢查。

還能夠設置以在檢查檢測器23的外部且環(huán)繞被檢體M的方式配置的磁屏蔽件23c。當使用磁屏蔽件23c時,能夠屏蔽外部磁力,因此能夠提高電磁特性的檢測靈敏度,從而提高與表面處理狀態(tài)對應的電磁特性的檢測靈敏度,因此能夠更高精度地評價被檢體M的表面處理狀態(tài)。

(來自交流橋電路的輸出)

接著,參照圖2的等效電路說明來自被調(diào)整為非平衡狀態(tài)的交流橋電路20的輸出。用于輸出基準輸出的基準檢查體S接近基準檢測器22,使要判定表面處理狀態(tài)的好壞的被檢體M接近檢查檢測器23。在此,基準檢查體S為與被檢體M相同的結(jié)構(gòu),優(yōu)選的是,使用沒有進行過表面處理的未處理品。

在將可變電阻RA的分配比設為γ的情況下,電阻R1為RA/(1+γ),電阻R2為RAγ/(1+γ)。將基準檢測器22的阻抗設為RS+jωLS,將檢查檢測器23的阻抗設為RT+jωLT。另外,將點A的電位設為E,將在沒有使各檢查體(基準檢查體S、被檢體M)接近基準檢測器22、檢查檢測器23時的橋的各邊流動的勵磁電流分別設為i1、i2,由于使各檢查體接近基準檢測器22、檢查檢測器23而磁量發(fā)生變化,將與其變化量相應地流動的電流分別設為iα、iβ。此時的基準檢測器22和檢查檢測器23的電位E1、E2以及激勵電流i1、i2用下面的式(1)~(4)表示。

[式1]

E1=(RS+jωLS)(iα+i1) (1)

[式2]

E2=(RT+jωLT)(iβ+i2) (2)

[式3]

[式4]

向放大器31輸出的電壓為E1、E2之差,用下式表示。

[式5]

E2-E1=[{RT+jωLT)iβ-(RS+jωLS)iα}+{(RT+jωLT)i2-(RS+jωLS)i1}] (5)

由式(3)~(5)導出下式。

[式6]

將式(6)的右邊拆開為下面的成分A、B來考慮差電壓的各成分。

成分A:

(RT+jLT)iβ-(RS+jωLS)iα

成分B:

成分A由各檢測器成分:(RS+jωLS)、(RT+jωLT)、在各檢查體接近各檢測器時發(fā)生變化的電流量:iα、iβ構(gòu)成。iα、iβ根據(jù)由各檢查體的磁導率、導電率等電磁特性引起的穿過檢查體的磁量的不同而大小發(fā)生變化。因此,能夠通過改變從各檢測器產(chǎn)生的影響磁量的勵磁電流i1、i2來改變iα、iβ的大小。另外,依據(jù)式(3)、式(4),勵磁電流i1、i2根據(jù)可變電阻的分配比γ的不同而 改變,因此能夠通過調(diào)整可變電阻的分配比γ來改變成分A的大小。

成分B由各檢測器成分:(RS+jωLS)、(RT+jωLT)、以可變電阻的分配比γ分配得到的電阻的參數(shù)構(gòu)成。因此,與成分A同樣地能夠通過調(diào)整可變電阻的分配比γ來改變成分B的大小。

當將被檢體M配置在規(guī)定的位置而由交流電源10向檢查檢測器23的線圈23b供給規(guī)定頻率的交流電力時,在被檢體M的表面激發(fā)出沿與交流磁場交叉的方向流動的渦電流。由于渦電流根據(jù)殘留應力層的電磁特性而發(fā)生變化,因此從放大器31輸出的輸出波形(電壓波形)的相位和振幅(阻抗)根據(jù)殘留應力層的特性(表面處理狀態(tài))而發(fā)生變化。能夠根據(jù)該輸出波形的變化來檢測殘留應力層的電磁特性從而進行表面處理層的檢查。

從橋的放大器31輸出的信號是提取基準檢測器22和檢查檢測器23的電壓波形的差面積而得到的信號,成為使在檢測器中流動的電流(勵磁電流)固定的電路結(jié)構(gòu)。另外,能夠?qū)⒈惶崛〉碾妷盒盘栒J作電力信號。

另外,向檢測器供給的電力始終是固定的。由此,向被檢體M供給的磁能也能夠設為固定。

(表面特性檢查方法)

接著,參照圖3說明利用表面特性檢查裝置1進行的被檢體的表面特性檢查方法。

首先,在準備工序S1中,準備表面特性檢查裝置1和基準檢查體S。

接著,進行可變電阻設定工序S2。在可變電阻設定工序S2中,首先,從交流電源10向交流橋電路20供給交流電力。在該狀態(tài)下,調(diào)整可變電阻21的分配比γ以使表面特性檢查裝置1對檢查體的檢測靈敏度變高。即,以不使檢查體接近檢查檢測器23而交流橋電路20的輸出信號變小的方式調(diào)整可變電阻21的分配比γ。通過像這樣事先設定可變電阻21,能夠使接近檢查檢測器23的被檢體M的表面處理狀態(tài)不良的情況和表面處理狀態(tài)良好的情況下的輸出信號的差異大,從而提高檢測精度。具體地說,通過(例如判斷單元36所具備的)示波器等具有波形顯示功能的顯示裝置監(jiān)視來自交流橋電路20 的輸出信號的電壓振幅、或者來自LPF 33的電壓輸出,以使輸出變小的方式調(diào)整分配比γ。優(yōu)選的是,以使輸出取得最小值或極小值(局部平衡點)的方式調(diào)整、設定可變電阻21的分配比γ。

進行可變電阻21的分配比γ的調(diào)整,以使差電壓(E2-E1)變小,來使與表面狀態(tài)的差異相應的輸出差增大,從而提高檢查精度。如上述那樣,通過調(diào)整分配比γ來改變成分A、B,因此能夠根據(jù)基準檢測器22、檢查檢測器23的阻抗(RS+jωLS)、(RT+jωLT)調(diào)整可變電阻21的分配比γ,使作為來自交流橋電路20的輸出的差電壓(E2-E1)變小。由此能夠減少基準檢測器22與檢查檢測器23之間的特性差異,從而能夠盡可能大地提取被檢體M原本的特性,因此能夠提高檢查精度。

在頻率設定工序S3中,在使基準檢查體S接近基準檢測器22的狀態(tài)下,從交流電源10向交流橋電路20供給交流電力,由頻率調(diào)整器35改變向交流橋電路20供給的交流電力的頻率,來監(jiān)視來自交流橋電路20的電壓振幅輸出或來自LPF 33的電壓輸出。

頻率調(diào)整器35向交流電源10輸出控制信號以成為在頻率調(diào)整器35中設定的初始頻率f1,頻率f1時的來自放大器31的輸出電壓Ef1被輸入并存儲到頻率調(diào)整器35中。接著,向交流電源10輸出控制信號以成為比頻率f1高規(guī)定的值、例如100Hz的頻率f2,頻率f2時的來自放大器31的輸出電壓Ef2被輸入并存儲到頻率調(diào)整器35中。

接著,進行Ef1與Ef2的比較,如果Ef2>Ef1,則輸出控制信號以成為比頻率f2高規(guī)定的值的頻率f3,頻率f3時的來自放大器31的輸出電壓Ef3被輸入并存儲到頻率調(diào)整器35中。然后,進行Ef2與Ef3的比較。重復進行該處理,將Efn+1<Efn時的頻率fn、即輸出為最大的頻率fn設定為在閾值設定工序S4和交流供給工序S5中使用的頻率。由此,能夠通過一次的操作來與表面處理狀態(tài)、形狀等不同且阻抗不同的被檢體M相對應地設定使來自交流橋電路20的輸出增大的頻率。最佳的頻率是根據(jù)被檢體的材料、形狀、表面處理狀態(tài)而變化的,但是在事先知道該變化的情況下,不需要進行頻率的設定。由此, 能夠使輸出靈敏地對應表面處理狀態(tài)的變化,從而提高檢查的靈敏度。

在此,頻率設定工序S3也能夠在可變電阻設定工序S2之前實施。

在閾值設定工序S4中,設定為了判斷被檢體M的表面狀態(tài)的好壞而使用的閾值。在此,說明為了在被檢體M的評價開始時使用而事先設定的閾值(以下稱為“初始閾值”。)的設定方法。首先,使基準檢查體S接近基準檢測器22,從交流電源10向交流橋電路20供給在頻率設定工序S3中設定的頻率的交流電力。從交流橋電路20輸出的電壓輸出被放大器31放大,在絕對值電路32中進行全波整流,并在LPF 33中進行直流變換,被輸出到判斷單元36。分別準備十~數(shù)十個左右的未處理的被檢體和表面狀態(tài)良好的表面處理后的被檢體,從在使各個被檢體接近檢查檢測器23時輸出到判斷單元36的輸出值獲取輸出值的分布數(shù)據(jù)。在圖4中示意性地表示。

關于初始閾值Ethi,基于在將未處理的被檢體M配置在檢查檢測器23時的輸出信號EA以及在將表面狀態(tài)良好的表面處理后的被檢體M配置在檢查檢測器23時的輸出信號EB,考慮各個輸出信號的偏差地由下式確定。

在圖4中示意性地表示未處理的被檢體的輸出信號EA以及表面處理后的被檢體的輸出信號EB的分布。

(式7)

Ethi=(EAav·σB+RBav·σA)/(σA+σB)

EAav:輸出信號EA的平均值,EBav:輸出信號EB的平均值,σA:輸出信號EA的標準偏差,σB:輸出信號EB的標準偏差。

由此,能夠通過少的測量次數(shù)設定更高精度的適當?shù)拈撝?。將該初始閾值Ethi設定為閾值并事先存儲到判斷單元36中。在此,初始閾值Ethi在輸出信號EA的最大值EAmax與輸出信號EB的最小值EBmin之間具有EAmax<Ethi<EBmin的關系。

此外,即使在上述關系不成立的情況下,也能夠考慮是否有輸出信號EA以及輸出信號EB的偏差大幅偏離分布的特異的測量值等地設定適當?shù)某跏? 閾值Ethi。例如有測量多個相同的被檢體的未處理狀態(tài)、表面處理狀態(tài)并用該測量結(jié)果再次計算初始閾值Ethi等方法。

并且,在閾值設定工序S4中,將被檢體M沒有接近檢查檢測器23的狀態(tài)下的輸出信號作為初始偏移值Ei事先存儲到判斷單元36中。

在交流供給工序S5中,從交流電源10向交流橋電路20供給在頻率設定工序S3中設定的頻率的交流電力。在此,基準檢查體S接近基準檢測器22。

接著,在配置工序S6中,使要判定表面處理狀態(tài)的好壞的被檢體M接近檢查檢測器23,以在被檢體M中激發(fā)渦電流的方式進行配置。此時,從交流橋電路20輸出電壓輸出信號,輸出信號被放大器31放大,在絕對值電路32中進行全波整流,在LPF 33中進行直流變換。

溫度測量單元38在被檢體M接近檢查檢測器23之前、或者配置被檢體M之后測量被檢體M的表面的溫度,并將被檢體M的表面的溫度信號輸出到判斷單元36。

在檢查狀態(tài)判斷工序S7中,由相位比較器34將從交流電源10供給的交流電力的波形與從交流橋電路20輸出的交流電壓波形進行比較,檢測它們的相位差。通過監(jiān)視該相位差,能夠判斷檢查狀態(tài)是否良好(例如,檢查檢測器23與被檢體M之間是否有位置偏移)。即使來自交流橋電路20的輸出相同,但在相位差大幅變化的情況下,能夠判斷為有可能檢查狀態(tài)發(fā)生變化,沒有適當?shù)剡M行檢查。另外,在由溫度測量單元38檢測出的被檢體M的溫度在規(guī)定范圍內(nèi)的情況下,判斷單元36判斷被檢體M的表面處理狀態(tài)的好壞,在由溫度測量單元38檢測出的溫度在規(guī)定范圍外的情況下,不進行被檢體M的表面處理狀態(tài)的好壞判斷。在此,規(guī)定的溫度范圍是被檢體M的溫度變化對檢查沒有實質(zhì)影響的溫度范圍,例如能夠設定為0℃~60℃。在被檢體M的表面的溫度在規(guī)定的溫度范圍外的情況下,能夠進行以下等處理:進行待機直至被檢體M處于規(guī)定的溫度范圍內(nèi)為止;對被檢體M吹送空氣;不進行被檢體M的檢查而移動到其它的處理線。

在好壞判斷工序S8中,在LPF 33中進行直流變換后的信號被輸入到判斷 單元36,判斷單元36基于被輸入的信號判斷被檢體M的表面狀態(tài)的好壞。也就是說,本工序是基于從交流橋電路20輸出的輸出信號來對被檢體M的表面特性進行評價的評價工序。判斷單元36的判斷結(jié)果通過顯示單元37進行顯示,在表面狀態(tài)不良的情況下進行警告。

通過將來自LPF 33的輸出值(測量值)與在閾值設定工序S4中設定的閾值進行比較來進行被檢體M的表面處理狀態(tài)的好壞判斷。在來自LPF 33的輸出值(測量值)超過閾值的情況下,判斷單元36判斷為表面狀態(tài)良好,在來自LPF33的輸出值(測量值)在閾值以下的情況下,判斷為表面狀態(tài)不良。

能夠?qū)y量值、好壞判斷結(jié)果、測量日期和時間、檢查狀態(tài)(溫度、濕度、后述的差電壓ΔE等)等檢查數(shù)據(jù)與批號、生產(chǎn)號、履歷等各被檢體M的識別信息相關聯(lián)地存儲到評價裝置30的判斷單元36或未圖示的存儲單元中,并根據(jù)需要調(diào)用。即,可以直接或間接地將與各個測量數(shù)據(jù)相對應的識別顯示賦予被檢體。例如,可以將與測量數(shù)據(jù)相對應的條形碼、產(chǎn)品管理號直接或間接地表示在被檢體。通過像這樣使測量數(shù)據(jù)與條形碼、產(chǎn)品管理號等識別顯示相對應,能夠?qū)⑼ㄟ^表面特性檢查裝置檢查出的被檢體的表面處理的狀態(tài)設為在流通后可追蹤的狀態(tài),從而能夠確??勺粉櫺浴?/p>

通過以上工序能夠簡單且高精度地檢查被檢體M的表面處理狀態(tài)的好壞。為了繼續(xù)進行檢查而僅更換被檢體M并重復進行配置工序S6、檢查狀態(tài)判斷工序S7、好壞判斷工序S8即可。在變更被檢體M的種類、表面處理的種類等的情況下,再次實施可變電阻設定工序S2、頻率設定工序S3、閾值設定工序S4。

檢查檢測器23通過捕捉在被檢體M的表面流動的渦電流的變化來間接地捕捉表面電阻變化。在此,在作為表面處理進行了噴丸處理的情況下,作為渦電流的流量發(fā)生變化的因素,列舉因噴丸引起的應變、組織的細化、位錯,但它們在測量環(huán)境的溫度變化(0℃~40℃)程度下是大致固定的。檢查檢測器23所檢測的磁變化是由于渦電流的退磁場的變化所引起的,由于渦電流發(fā)生變化的因素不容易受到測量環(huán)境的溫度變化的影響,因此能夠減小溫度 變化對檢查精度的影響。

由于在基準檢測器22中為了檢測基準狀態(tài)而使用了與被檢體M相同的結(jié)構(gòu)的基準檢查體S,因此即使輸出值由于溫度、濕度、磁等檢查環(huán)境的變化而發(fā)生變動,其影響也與被檢體M等同。由此,能夠消除因溫度、濕度、磁等檢查環(huán)境的變化引起的輸出值的變動,從而能夠提高測量精度。尤其當使用沒有進行過表面處理的未處理品作為基準檢查體S時,能夠使基于與被檢體M之間的表面狀態(tài)的差的輸出增大,因此能夠進一步提高測量精度,并且容易設定閾值,因此優(yōu)選。

(閾值的更新設定)

關于初始閾值Ethi,在將未處理的被檢體M配置在檢查檢測器23時的輸出信號EA與在將表面狀態(tài)良好的表面處理后的被檢體M配置在檢查檢測器23時的輸出信號EB的差大等的情況下,存在判定為良品的輸出的幅度隨著接近輸出信號EA的平均值EAav側(cè)而增大的可能性。因此,在想要設定精度更高的閾值的情況下,能夠基于通過使用初始閾值Ethi重復進行測量而累積的大量的檢查數(shù)據(jù)來重新設定閾值。此時,將重新設定的閾值稱為更新閾值Ethn。

例如在進行100個以上的被檢體M的檢查之后實施更新閾值Ethn的設定。以下例示更新閾值Ethn的設定方法。在此,將使用初始閾值Ethi檢查出的被檢體M的輸出信號設為EC、將其最小值設為ECmin、將最大值設為ECmax、將平均值設為ECav、將標準偏差設為σC。

作為方法之一,將初始閾值Ethi與最小值ECmin進行比較,如下那樣計算更新閾值Ethn。

在ECmin≤Ethi的情況下,不設定更新閾值Ethn而使用初始閾值Ethi。

在ECmin>Ethi的情況下,能夠?qū)Cmin設定為更新閾值Ethn。

另外,能夠使用平均值ECav以及標準偏差σC將更新閾值Ethn設為ECav-3σC或ECav-4σC??紤]輸出信號EC的分布來判斷使用ECav-3σC、ECav-4σC中的哪一個,在ECav-3σC或ECav-4σC在初始閾值Ethi以下的 情況下,不設定更新閾值Ethn而使用初始閾值Ethi。

另外,還能夠基于最小值ECmin、最大值ECmax、平均值ECav的大小關系如以下那樣設定更新閾值Ethn。具體地說,進行最小值ECmin和最大值ECmax的平均值(ECmin+ECmax)/2與平均值ECav的比較,分情況來進行。

在(ECmin+ECmax)/2≤ECav的情況下:將ECav-3σC設定為更新閾值Ethn

在(ECmin+ECmax)/2>ECav的情況下:將ECav-4σC設定為更新閾值Ethn

在此,在ECav-3σC或ECav-4σC在初始閾值Ethi以下的情況下,不設定更新閾值Ethn而使用初始閾值Ethi。

關于更新閾值Ethn,能夠基于更新之后檢查出的被檢體M的檢查數(shù)據(jù)重復進行更新。例如還能夠如下進行:在設定初始閾值Ethi之后,進行100個被檢體M的檢查,在設定更新閾值Ethn之后,進一步進行100個被檢體M的檢查,并基于該檢查數(shù)據(jù)設定新的更新閾值Ethn。另外,還能夠使用全部200個檢查數(shù)據(jù)來設定新的更新閾值Ethn。

(測量值的校正)

能夠使用前述的初始偏移值Ei和檢查偏移值Eik進行測量值的校正。

如圖5所示那樣,在步驟S101中,在配置工序S6中配置被檢體M之前測量檢查偏移值Eik并存儲到判斷單元36中。

接著,在步驟S102中,將初始偏移值Ei與檢查偏移值Eik進行比較,計算差電壓ΔE=Ei-Eik。步驟S102以后與好壞判斷工序S8對應。

接著,在步驟S103中進行被檢體M的檢查,在步驟S104中存儲測量值(E2-E1),在步驟S105中將所存儲的測量值與差電壓ΔE相加。

然后,在步驟S106中,將加上差電壓ΔE的測量值與閾值進行比較來進行好壞判斷。

由此,即使在偏移電壓由于溫度、濕度、磁等測量環(huán)境的變化而發(fā)生變化的情況下,也能夠進行排除了其影響的高精度的測量。即,能夠在每次進 行過作為校準設備(檢查裝置)的校正(calibration)的狀態(tài)下適當?shù)剡M行高精度的測量。

另外,在差電壓ΔE超過基于表面特性檢查裝置1的使用條件設定的容許值的情況下,能夠判斷為存在干擾大、裝置故障等檢查狀態(tài)不適當而沒有恰當?shù)剡M行檢查的可能性。在該情況下,能夠在檢查狀態(tài)判斷工序S7中不進行被檢體M的表面特性的檢查。此時,能夠進行基準檢測器22、檢查檢測器23的檢修、測量環(huán)境的溫度的確認、基準檢查體S的檢修、更換等。該容許值能夠作為適當?shù)剡M行檢查的條件進行設定,例如設定為初始偏移值Ei的5%(ΔE=0.05Ei)。

(被檢體的配置、取出的控制)

能夠使用測量值En(En=E2-E1)控制被檢體M向檢查檢測器23的配置以及從檢查檢測器23的取出。

參照圖6以及圖7說明被檢體的配置、取出的控制方法。此外,圖6是為了說明初始值Ei0、輸出值En等而例示并示意性地表示的,并不是實際的輸出值。

首先,當在圖7(A)所示的步驟S201中將被檢體M配置在檢查檢測器23時,如圖6(A)所示那樣,輸出值開始從沒有配置被檢體M時的初始值Ei0=3.000下降。

接著,在步驟S202中,檢測出在檢查檢測器23配置了被檢體M,并檢測開始對輸出值開始記錄的時間的計數(shù)的基準(圖6(A)的測量等待開始)的觸發(fā)。在圖6(A)中,將輸出值成為1.500時設為配置完成等待觸發(fā)En1,在步驟S203中對等待時間進行計數(shù)。此外,將成為配置完成等待觸發(fā)En1的輸出值(1.500)以如果經(jīng)過在下一個段落中說明的規(guī)定的等待時間則輸出值穩(wěn)定的方式倒數(shù)來設定。

當經(jīng)過直到輸出值穩(wěn)定為止的規(guī)定的等待時間(例如2秒~3秒)時,在步驟S204中進行測量,檢測并存儲穩(wěn)定了的輸出值En2(0.370)。

由此,由于能夠檢測出被檢體M向檢查檢測器23的配置狀態(tài)、即被檢體 M配置成能夠進行適當?shù)臋z查的狀態(tài),來開始進行被檢體的表面特性的評價,因此能夠統(tǒng)一測量條件來檢測穩(wěn)定了的輸出值En2,因此能夠消除因作業(yè)人員引起的偏差等,從而能夠進行精度高的測量。

另外,如下那樣進行被檢體M的取出的控制。

首先,當在圖7(B)所示的步驟S301中從檢查檢測器23取出被檢體M時,如圖6(B)所示那樣測量值開始從配置被檢體M時的輸出值En2上升。

接著,在步驟S302中,檢測開始計數(shù)用于進行被檢體的取出確認的等待時間的基準(圖6(B)的完成等待開始)的取出完成等待觸發(fā)En3。在圖6(B)中,將測量值成為2.500時設為取出完成等待觸發(fā)En3,在步驟S303中對等待時間進行計數(shù)。此外,將成為取出完成等待觸發(fā)En3的輸出值(2.500)以如果經(jīng)過在下一個段落中說明的規(guī)定的等待時間則輸出值穩(wěn)定的方式倒數(shù)來設定。

當經(jīng)過直到測量值恢復到初始值Ei0附近為止的規(guī)定的等待時間(例如2秒~3秒)時,在步驟S304中檢測并存儲輸出值Ei1(3.000)。此時,能夠?qū)⑺鎯Φ妮敵鲋礒i1用作檢查偏移值Eik。

由此,能夠檢測出取出了被檢體M,在測量值恢復到初始狀態(tài)的狀態(tài)下進行下一個測量。

根據(jù)進行如上述那樣的被檢體M的配置、取出的控制的結(jié)構(gòu),無需設置用于檢測被檢體M是否相對于檢查檢測器23適當?shù)剡M行了配置的位置傳感器等,能夠?qū)⒀b置設為簡單的結(jié)構(gòu)。另外,通過設為與從進行表面處理的表面處理裝置向表面特性檢查裝置1輸送被檢體M的輸送單元(例如為傳送帶)、將檢查后的被檢體M分類成良品和不良品的分選單元等組合的系統(tǒng),能夠從被檢體M的表面處理到檢查為止連貫地進行,從而構(gòu)筑成能夠自動化的系統(tǒng)。

(變更例)

在不實施檢查狀態(tài)判斷工序S7的情況下,表面特性檢查裝置1能夠省略相位比較器34。例如能夠設為進行以下等處理的結(jié)構(gòu):通過激光位移計等位置檢測單元進行檢查檢測器23與被檢體M的位置關系的檢測,通過光電傳感 器(激光器)等判定檢查檢測器23的軸與被檢體M的軸之間的偏移是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。另外,相位比較器34、頻率調(diào)整器35或顯示單元37還能夠以內(nèi)置于判斷單元36中等方式一體地設置。

在測量被檢體M時的來自交流橋電路20的輸出足夠大的情況下,也能夠省略可變電阻設定工序S2、頻率設定工序S3。在省略頻率設定工序S3的情況下,表面特性檢查裝置1能夠省略頻率調(diào)整器35。

[第一實施方式的效果]

根據(jù)本發(fā)明的表面特性檢查裝置1和表面特性檢查方法,能夠通過檢查檢測器23的線圈23b在被檢體M中激發(fā)渦電流,對從交流橋電路20輸出的輸出信號與閾值進行比較,來對被檢體M的表面特性進行評價。由此,能夠通過簡單的電路結(jié)構(gòu)進行高精度的表面狀態(tài)的檢查。

由于在基準檢測器22中為了檢測基準狀態(tài)而使用了與被檢體M相同的結(jié)構(gòu)的基準檢查體S,因此即使輸出值由于溫度、濕度、磁等檢查環(huán)境的變化而發(fā)生變動,其影響也與被檢體M等同。由此,能夠消除因溫度、濕度、磁等檢查環(huán)境的變化引起的輸出值的變動,從而能夠提高測量精度。尤其當使用沒有進行過表面處理的未處理品作為基準檢查體S時,能夠使基于與被檢體M的表面狀態(tài)的差的輸出增大,因此能夠進一步提高測量精度,并且容易設定閾值,因此優(yōu)選。

另外,通過設定適當?shù)拈撝?、或者使用偏移值校正測量值,能夠進一步提高測量精度。

[第二實施方式]

如圖8的表面特性檢查裝置2那樣還能夠采用在交流橋電路20具備多個檢查檢測器23的結(jié)構(gòu)。在此,表示具備三個檢查檢測器23A、23B、23C的結(jié)構(gòu)。

檢查檢測器23A、23B、23C構(gòu)成為借助切換單元24能夠分別與交流橋電路20連接。切換單元24通過評價裝置30的判斷單元36具有切換成檢查檢測器23A、23B、23C中的任一個與電阻R1、電阻R2以及基準檢測器22一起構(gòu)成 交流橋電路20的功能,例如能夠使用模擬開關等數(shù)字電路元件、撥動開關等機械式切換開關。

通過以下所示的步驟進行檢查檢測器23A、23B、23C基于切換單元24的切換。圖9(A)、圖9(B)、圖9(C)是表示以檢查檢測器23A→檢查檢測器23B→檢查檢測器23C的順序進行切換的步驟的流程圖,以圖9(A)→圖9(B)→圖9(C)的順序執(zhí)行。圖10是表示被檢體M向檢查檢測器23A、23B、23C的配置狀態(tài)的說明圖。

檢查檢測器23A、23B、23C分別通過圖3所示的步驟S2~S4事先進行調(diào)整。在此,既可以按在檢查檢測器23A中進行步驟S2~S4之后切換成檢查檢測器23來進行步驟S2~S4這樣的方式對每個檢查檢測器重復步驟S2~S4來進行設定,也可以在切換檢查檢測器23A、23B、23C的同時執(zhí)行各步驟來進行設定。

首先,初始狀態(tài)設為以構(gòu)成橋電路的方式連接檢查檢測器23A。

在步驟S401中,通過輸送單元開始被檢體M的輸送。首先,如圖10的(A)所示那樣,被檢體M被輸送到檢查檢測器23A。

接著,在步驟S402中,判斷被輸送到檢查檢測器23A的被檢體M是否配置在了檢查檢測器23A。通過在圖7(A)的步驟S202中表示的配置完成等待觸發(fā)的檢測來進行被檢體M是否配置在檢查檢測器23A的判斷。

在步驟S402中判斷為是的情況下,由于被檢體M配置在檢查檢測器23A,因此進入步驟S403,進行被檢體M的檢查,存儲輸出值。在此,步驟S403與圖7(A)的步驟S204對應。輸出值與由哪一個檢查檢測器進行了檢查相關聯(lián)地進行存儲。在此,輸出值與由檢查檢測器23A進行了檢查這樣的信息(檢查檢測器的識別信息)相關聯(lián)地進行存儲。

在步驟S402中判斷為否的情況下,由于被檢體M沒有配置在檢查檢測器23A,因此進行待機直到被檢體M配置在檢查檢測器23A為止。

在步驟S403中進行被檢體M的檢查,接著在步驟S404中判斷是否存儲了被檢體M的檢查輸出值。

在步驟S404中判斷為是的情況下,由于存儲了被檢體M的檢查輸出值, 因此進入步驟S405。

在步驟S404中判斷為否的情況下,由于沒有存儲被檢體M的檢查輸出值,因此返回到步驟S403。

接著,在步驟S405中判斷是否從檢查檢測器23A取出了被檢體M。通過在圖7(B)的步驟S302中表示的取出完成等待觸發(fā)的檢測以及步驟S303的等待時間的計數(shù)來進行是否從檢查檢測器23A取出了被檢體的判斷。

在步驟S405中判斷為是的情況下,由于從檢查檢測器23A取出了被檢體M,因此進入步驟S406。

在步驟S405中判斷為否的情況下,由于沒有從檢查檢測器23A取出被檢體M,因此進行待機直到從檢查檢測器23A取出被檢體M為止。

在步驟S406中,如在圖7(B)的步驟S304中所示那樣判斷是否與其它檢查檢測器23B、23C進行區(qū)別地存儲了輸出值作為檢查檢測器23A的輸出值。

在步驟S406中判斷為是的情況下,由于存儲了檢查檢測器23A的輸出值,因此進入步驟S406。

在步驟S406中判斷為否的情況下,由于沒有存儲檢查檢測器23A的輸出值,因此進行待機直到存儲了檢查檢測器23A的輸出值為止。

在步驟S407中,通過切換單元24將構(gòu)成橋電路30的檢查檢測器23從檢查檢測器23A切換成檢查檢測器23B。

如上述那樣,關于將檢查檢測器23A切換成檢查檢測器23B的條件為在結(jié)束被檢體M的檢查之后,滿足

·從檢查檢測器23A取出了被檢體M

·存儲了在從檢查檢測器23A取出了被檢體M之后的輸出值。

在此,在執(zhí)行直到步驟S407為止的處理的期間或在執(zhí)行之后,如圖10的(B)所示那樣新的被檢體M被搬入到檢查檢測器23B。

在從步驟S408至步驟S412中,關于被切換的檢查檢測器23B執(zhí)行與從步驟S402到步驟S406相同的處理。

然后,在步驟S412中判斷為是的情況下,由于被檢體M的檢查結(jié)束并從 檢查檢測器23B取出,存儲了輸出值,因此進入步驟S413,通過切換單元24將構(gòu)成橋電路30的檢查檢測器23從檢查檢測器23B切換成檢查檢測器23C。

此外,由檢查檢測器23B檢查出的被檢體M的輸出值以及只有檢查檢測器23B的輸出值與檢查檢測器23B相關聯(lián)地進行存儲。

在執(zhí)行直到步驟S413為止的處理的期間或在執(zhí)行之后,如圖10的(C)所示那樣新的被檢體M被搬入到檢查檢測器23C。

在從步驟S414到步驟S418中,關于被切換的檢查檢測器23C執(zhí)行與從步驟S402到步驟S406相同的處理。

然后,在步驟S418中判斷為是的情況下,由于被檢體M的檢查結(jié)束并從檢查檢測器23C取出,存儲了輸出值,因此進入步驟S419,通過切換單元24將構(gòu)成橋電路30的檢查檢測器23從檢查檢測器23C切換成檢查檢測器23A。

此外,通過檢查檢測器23C檢查出的被檢體M的輸出值以及只有檢查檢測器23C的輸出值與檢查檢測器23C相關聯(lián)地進行存儲。

在連續(xù)進行被檢體M的檢查的情況下,接著重復進行步驟S402以后的工序即可。

根據(jù)上述的表面特性檢查裝置2以及表面特性檢查方法,由于具備多個檢查檢測器23,能夠?qū)⒈贿B續(xù)不斷地輸送的被檢體W配置在檢查檢測器23內(nèi),通過切換單元24切換構(gòu)成交流橋電路20的檢查檢測器23來依次進行檢查,因此能夠縮短從輸送到檢查完成為止所需的時間。另外,由于共用交流電源10、評價裝置30而無需準備多臺表面特性檢查裝置,因此能夠降低裝置成本。由于共用基準檢查體S,因此無需考慮因基準檢查體S的偏差引起的輸出值的變動的影響。

另外,由于基于來自各檢查檢測器的輸出來進行檢查檢測器23A、23B、23C的切換,因此能夠迅速且可靠地切換,來進行高效且準確的檢查。

并且,由于被檢體M的檢查結(jié)果以及只有檢查檢測器23A、23B、23C的輸出值與檢查檢測器23A、23B、23C的識別信息相關聯(lián)地進行存儲,因此關于檢查檢測器23A、23B、23C能夠分別進行圖5所示的測量值的校正、更新 閾值Ethn的設定。

(變更例)

在本實施方式中表示了具備三個檢查檢測器23的結(jié)構(gòu),但是并不限定于此,能夠采用具備必要數(shù)量的檢查檢測器23的結(jié)構(gòu)。另外,在圖10中示意性地表示了檢查檢測器23A、23B、23C,并且使它們分離地配置,但是能夠采用通過殼體等一體地配置等各種方式。

在本實施方式中,關于檢查檢測器23A、23B、23C分別進行了圖3的步驟S2~S4的設定,但是在保證了檢查檢測器23A、23B、23C無機差的情況下,也能夠關于任意一個檢查檢測器進行設定,并共同使用該設定條件。

在圖10中表示了被檢體M被依次輸送到檢查檢測器23A、23B、23C的方式,但是并不限定于此,例如還能夠采用被檢體M同時被輸送到檢查檢測器23A、23B、23C的結(jié)構(gòu)。

[第二實施方式的效果]

根據(jù)第二實施方式的表面特性檢查裝置2以及表面特性檢查方法,除了第一實施方式的表面特性檢查裝置1以及表面特性檢查方法起到的效果之外還能夠起到以下的效果。

由于表面特性檢查裝置2具備多個檢查檢測器23,能夠通過切換單元24切換構(gòu)成交流橋電路20的檢查檢測器23來依次進行檢查,因此能夠縮短從輸送到檢查完成為止所需的時間。另外,由于共用交流電源10、評價裝置30而無需準備多臺表面特性檢查裝置,因此能夠降低裝置成本。

另外,由于基于來自各檢查檢測器的輸出來進行檢查檢測器23A、23B、23C的切換,因此能夠迅速且可靠地切換檢查檢測器23,進行高效且準確的檢查。

附圖標記說明

1、2:表面特性檢查裝置;10:交流電源;20:交流橋電路;21:可變電阻;22:基準檢測器;23:檢查檢測器;23a:芯;23b:線圈;23c:磁屏蔽件;24:切換單元;30:評價裝置;31:放大器;32:絕對值電路;33: LPF;34:相位比較器;35:頻率調(diào)整器;36:判斷單元;37:顯示單元;38:溫度測量單元;M:被檢體。

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