專利名稱：被檢體的缺陷檢查方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測被檢體的缺陷的檢查方法和檢查裝置，特別涉及能夠靈敏度良好
地檢測缺陷并在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行檢查和后續(xù)處理的被檢體的缺陷檢查方法和檢查裝置。
背景技術(shù)：
作為需要進(jìn)行用于檢測缺陷的檢查的被檢體，可列舉例如多孔質(zhì)體等。多孔質(zhì)體 多用于過濾器和催化劑載體等，例如用于內(nèi)燃機(jī)等熱機(jī)或者鍋爐(boiler)等燃燒裝置的 廢氣凈化裝置、液體燃料或者氣體燃料的改質(zhì)裝置、上下水的凈化處理裝置等。另外，為了 捕集和除去從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣那樣的含塵流體中含有的顆粒狀物質(zhì)，將蜂窩形狀的 多孔質(zhì)體作為柴油機(jī)顆粒物過濾器(diesel particulate filter)或高溫氣體集塵裝置使 用。 用于該目的的多孔質(zhì)體，在被處理流體通過多孔質(zhì)體的細(xì)孔中時(shí)，該多孔質(zhì)體發(fā) 揮以下作用等捕集和除去不需要的顆粒狀物質(zhì)，或者使催化劑保持于多孔質(zhì)體的表面和 細(xì)孔中，使催化劑和被處理流體接觸。為了高效地發(fā)揮這樣的作用， 一般使薄膜狀或者壁狀 的多孔質(zhì)體形成為管形狀、單塊(monolith)形狀、蜂窩形狀等形狀，來增加與被處理流體 的接觸面積。因此，如果存在貫通多孔質(zhì)體的膜或者壁的大的孔即缺陷，則無法發(fā)揮多孔質(zhì) 體的過濾性能或作為催化劑載體的性能。另外，在不是多孔質(zhì)體的情況下，如果有成為缺陷 的孔，則無法發(fā)揮本來的性能的情況很多。檢查這樣的多孔質(zhì)體或非多孔質(zhì)體的缺陷的最 簡單的方法就是目視。 但是，根據(jù)為多孔質(zhì)體或非多孔質(zhì)體的被檢體的形狀、應(yīng)檢測缺陷的位置和大小 的不同，有時(shí)很難進(jìn)行檢查。例如，蜂窩結(jié)構(gòu)體有時(shí)構(gòu)成為具有通過間隔壁間隔開的沿軸 向貫通的多個(gè)流通孔。并且，流通孔的端部交錯(cuò)地封閉，通過多孔質(zhì)的間隔壁來捕集和除去 顆粒狀物質(zhì)。因此，這樣的結(jié)構(gòu)的間隔壁的缺陷無法從外部觀察到。 作為這樣的被檢體的檢查方法，公知了一種檢查缺陷的方法，其特征在于，在產(chǎn) 生微粒后，將所產(chǎn)生的所述微粒導(dǎo)入到所述被檢體內(nèi)，接著產(chǎn)生指向性強(qiáng)的光以使所述微 粒在所述被檢體的附近通過，所述光對從所述被檢體排出的所述微粒進(jìn)行照射使微?？梢?(專利文獻(xiàn)1)。 圖6是用于該方法的裝置的示意性主視圖。微粒和空氣分別從微粒源15和空氣 源17供給，從而形成含有微粒的空氣19。含有微粒的空氣19從微粒供給單元1以預(yù)定壓 力供給到被檢體11的一個(gè)端面。然后，含有微粒的空氣19在被檢體11內(nèi)通過，從而成為 通過被檢體后的含有微粒的空氣21，并從被檢體11的另一端面排出。激光照射單元3以使 激光23通過被檢體11的另一端面的附近的方式配置，通過被檢體后的含有微粒的空氣21 被激光23所照射。 含有微粒的空氣19中的預(yù)定粒徑以上的微粒無法通過被檢體11而被捕捉到被檢 體11中。但是，當(dāng)被檢體11有裂縫、開孔等缺陷的時(shí)候，預(yù)定粒徑以上的微粒也從該缺陷 部通過。預(yù)定粒徑以上的微粒使激光23大量散射，因此，在使預(yù)定粒徑以上的微粒通過的缺陷部的上部形成了亮點(diǎn)，通過用光檢測單元7檢測該亮點(diǎn)，能夠檢測到缺陷部。 通過使用該方法和裝置，即使是無法從外部確認(rèn)缺陷的形狀的被檢體，也能夠靈
敏地檢測出缺陷。 專利文獻(xiàn)1 :JP特開2002-357562號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，在該方法中存在這樣的問題當(dāng)指向性強(qiáng)的光(激光)照射到微粒上時(shí)散 射，從而使被檢體的端面的與激光對置的邊沿部分發(fā)光，這會作為噪聲帶而來不良影響。圖 7是表示該狀況的圖。圖7是表示作為被檢體的蜂窩結(jié)構(gòu)體的一個(gè)流通孔27和形成該流通 孔27的間隔壁25的狀況的放大剖視圖。激光23當(dāng)與微粒29相遇時(shí)發(fā)生散射，朝向光檢 測單元7的方向散射的光被光檢測單元7作為亮點(diǎn)33檢測出來。由此，確認(rèn)了微粒29的 存在，結(jié)果為檢測到了缺陷的存在。此時(shí)，通過微粒29而散射的光的一部分夾著流通孔27 使與激光照射單元對置的間隔壁25的端部也發(fā)光，從而作為亮點(diǎn)33被光檢測單元7檢測 到。圖8是圖7的示意性俯視圖。在端面中，當(dāng)從正方形形狀的流通孔27的對角方向照射 激光時(shí)，與激光照射單元對置的間隔壁25的端部呈L字狀發(fā)光，形成了亮點(diǎn)33，與因缺陷而 產(chǎn)生的亮點(diǎn)混淆。 鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種噪聲的影響小、能夠靈敏地檢測出缺 陷的缺陷檢查方法和檢查裝置。 本發(fā)明為了解決上述問題而進(jìn)行了銳意研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了能夠通過以下所示的方
法和裝置解決上述問題，從而完成了本發(fā)明。 即，根據(jù)本發(fā)明，提供了以下所示的方法和裝置。1一種被檢體的缺陷檢查方法，其包括以下過程(1)將含有微粒的氣體加壓
后送出到被檢體的一個(gè)端面，在被檢體的另一端面附近與所述另一端面平行地照射第一激
光，而且從與所述另一端面垂直的位置對所述另一端面進(jìn)行拍攝的過程；(2)將含有微粒
的氣體加壓后送出到被檢體的一個(gè)端面，在被檢體的另一端面附近與所述另一端面平行地
照射第二激光，而且從與所述另一端面垂直的位置對所述另一端面進(jìn)行拍攝的過程；以及
(3)根據(jù)所述過程(1)和過程(2)的拍攝結(jié)果來確定被檢體的缺陷部位的過程。2根據(jù)上述1所述的缺陷檢查方法，所述過程(3)是根據(jù)過程(1)和過程(2)
的拍攝結(jié)果的影像亮度和來確定被檢體的缺陷部位的過程。3根據(jù)上述1或2所述的缺陷檢查方法，所述第一激光和所述第二激光在同
一平面上對置。4根據(jù)上述3所述的缺陷檢查方法，還具有以下過程(4)將含有微粒的氣體 加壓后送出到被檢體的一個(gè)端面，(A)并這樣照射第三激光(a)在被檢體的另一端面附近 與所述另一端面平行；而且(b)所述第三激光與所述第一激光和所述第二激光在同一平面 上、并且與所述第一激光和所述第二激光垂直地交叉，(B)而且從與所述另一端面垂直的位 置對所述另一端面進(jìn)行拍攝的過程；(5)將含有微粒的氣體加壓后送出到被檢體的一個(gè)端 面，(C)并這樣照射第四激光(c)在被檢體的另一端面附近與所述另一端面平行；(d)所述 第四激光與所述第一激光、所述第二激光和所述第三激光在同一平面上、并且與所述第一 激光和所述第二激光垂直交叉，而且所述第四激光與所述第三激光對置，(D)而且從與所述
5另一端面垂直的位置對所述另一端面進(jìn)行拍攝的過程；(3')確定所述被檢體的缺陷部位 的過程是在所述過程(1)和過程(2)的拍攝結(jié)果的基礎(chǔ)上根據(jù)所述過程(4)和過程(5)的 拍攝結(jié)果來確定被檢體的缺陷部位的過程。5根據(jù)上述1或2所述的缺陷檢查方法，所述第一激光和所述第二激光位于
彼此不同但相互平行的平面上。6一種被檢體的缺陷檢查方法，包括以下過程將含有微粒的氣體加壓后送出到
被檢體的一個(gè)端面，在被檢體的另一端面附近與所述另一端面平行地同時(shí)照射第一激光和 第二激光，并使所述第一激光和第二激光在同一平面上對置，而且從與所述另一端面垂直 的位置對所述另一端面進(jìn)行拍攝的過程；以及根據(jù)所述拍攝結(jié)果來確定被檢體的缺陷部位 的過程。7一種被檢體的缺陷檢查方法，包括以下過程(l)在被檢體的另一端面附近與 所述另一端面平行地照射激光，而且從與所述另一端面垂直的位置對所述另一端面進(jìn)行拍 攝的過程；(2)將含有微粒的氣體加壓后送出到被檢體的一個(gè)端面，在被檢體的另一端面 附近與所述另一端面平行地照射激光，而且從與所述另一端面垂直的位置對所述另一端面 進(jìn)行拍攝的過程；以及(3)根據(jù)所述過程(1)和過程(2)的拍攝結(jié)果來確定被檢體的缺陷 部位的過程。8根據(jù)上述1至7中的任一項(xiàng)所述的缺陷檢查方法，所述激光和所述第一
第四激光中的至少一方呈與所述另一端面平行的面狀地照射。9一種被檢體的缺陷檢查裝置，其包括將含有微粒的氣體加壓后送出到被檢體
的一個(gè)端面的微粒供給單元；在被檢體的另一端面附近與所述另一端面平行地照射激光的 第一激光照射單元和第二激光照射單元；配設(shè)在與所述另一端面垂直的位置、對所述端面 進(jìn)行拍攝的拍攝單元；以及根據(jù)由所述拍攝單元拍攝到的多個(gè)拍攝像來確定被檢體的缺陷 部位的缺陷部位確定單元。10根據(jù)上述9所述的被檢體的缺陷檢查裝置，所述第一激光照射單元和第二 激光照射單元中的至少一方具有使激光呈與所述另一端面平行的面狀地?cái)U(kuò)散的單元。
通過使用本發(fā)明的方法和裝置，在使用微粒和激光的被檢體的缺陷檢查方法中， 能夠減輕被檢體發(fā)光所導(dǎo)致的噪聲的影響。


圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的裝置的示意性主視圖。 圖2是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的原理的示意性立體圖。 圖3是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的變形例的示意性俯視圖。 圖4是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的裝置的示意性主視圖。 圖5是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的原理的示意性主視圖。 圖6是本發(fā)明的第三實(shí)施方式和現(xiàn)有技術(shù)的裝置的示意性主視圖。 圖7是表示現(xiàn)有技術(shù)的示意性放大側(cè)視圖。 圖8是圖7的俯視圖。 標(biāo)號說明 1 :微粒供給單元；3 :(第一 )激光照射單元；4 :第三激光照射單元；5 :第二激光
6照射單元；6 :第四激光照射單元；7 :拍攝(光檢測)單元；9 :缺陷部位確定單元(計(jì)算機(jī))； 11 :被檢體(蜂窩結(jié)構(gòu)體)；13 :—般光源；15 :微粒源；17 :空氣源；19 :含有微粒的空氣； 21 :通過被檢體后的含有微粒的空氣；23 :激光；25 :間隔壁；27 :流通孔；29 :微粒；31 :與 激光對置的間隔壁；33、35 :亮點(diǎn)；37 :缺陷部。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行說明，但是本發(fā)明并不限定于以下實(shí)施方 式。基本原理
下面，以圖1所示的蜂窩結(jié)構(gòu)體的缺陷的檢測為例對本發(fā)明的原理詳細(xì)進(jìn)行說 明，但是本發(fā)明不僅能夠應(yīng)用于蜂窩結(jié)構(gòu)體，而且能夠應(yīng)用于各種形狀和材質(zhì)的被檢體。
在圖1所示的被檢體11是流通孔的端部被交錯(cuò)封閉、通過多孔質(zhì)的間隔壁來捕集 和除去顆粒狀物質(zhì)的蜂窩結(jié)構(gòu)體的情況下，含有微粒的空氣19被從作為被檢體11的蜂窩 結(jié)構(gòu)體的一個(gè)端面導(dǎo)入。所導(dǎo)入的含有微粒的空氣19通過被檢體11的多孔質(zhì)的間隔壁， 并從另一端面排出。當(dāng)以與另一端面平行并且與作為被檢體11的蜂窩結(jié)構(gòu)體不重疊的方 式照射激光時(shí)，通過被檢體后的含有微粒的空氣21中的微粒使光漫反射而可視。這里，當(dāng) 存在大的缺陷的情況下，有更大的微粒更多地從其流通孔排出，但是，更大的微粒會使光更 多地漫反射。因此，有更大的缺陷的部位使光漫反射得更多，由此，能夠檢測出具有缺陷的 流通孔。在本發(fā)明中，根據(jù)照射第一激光時(shí)的散射光和照射第二激光時(shí)的散射光來確定被 檢體的缺陷部為，因此，能夠降低激光的二次反射導(dǎo)致被檢體發(fā)光所形成的噪聲。
第一實(shí)施方式
下面，根據(jù)圖1對本發(fā)明的檢查裝置進(jìn)行說明。圖1表示本發(fā)明的檢查裝置的優(yōu) 選的一個(gè)實(shí)施方式。在圖1中，本發(fā)明的檢查裝置具有微粒供給單元1、第一激光照射單元 3、第二激光照射單元5、以及作為拍攝單元的CCD照相機(jī)。 在微粒源15內(nèi)配設(shè)有超聲波加濕器，從而構(gòu)成為產(chǎn)生灰塵。在本發(fā)明中，微粒源 并沒有特別限制，除了通過噴霧器、超聲波加濕器等產(chǎn)生水的微粒的裝置、和使線香等香類 燃燒的裝置之外，還有通過使乙二醇類和/或水形成噴霧來產(chǎn)生它們的微粒的裝置、市場 銷售的標(biāo)準(zhǔn)微粒產(chǎn)生裝置、通過振動(dòng)裝置或鼓風(fēng)機(jī)(blower)等使碳酸鈣等的微粒粉末變 成塵埃的裝置等，上述裝置都可以使用。 通過微粒源15產(chǎn)生的微粒與從空氣源供給的空氣混合，形成了含有微粒的空氣 19，然后導(dǎo)入給微粒供給單元1。在微粒供給單元1的上部，設(shè)置有將微粒從微粒供給單元 1導(dǎo)入到被檢體11的微粒導(dǎo)入口 (未圖示)，作為將含有微粒的空氣19導(dǎo)入被檢體的單元， 設(shè)置有加壓機(jī)構(gòu)(未圖示)。微粒供給單元l內(nèi)部通過加壓機(jī)構(gòu)而被加壓，微粒供給單元l 內(nèi)的含有微粒的空氣19通過微粒導(dǎo)入口并導(dǎo)入作為檢查對象的被檢體11內(nèi)。從保持微粒 供給單元l內(nèi)的壓力恒定的觀點(diǎn)出發(fā)，加壓機(jī)構(gòu)優(yōu)選使用具有調(diào)節(jié)器的壓縮機(jī)等。關(guān)于理 想的加壓力，在被檢體為多孔質(zhì)體的情況下為1 30Pa，在被檢體為非多孔質(zhì)體的情況下， 為100 20000Pa，因此，加壓機(jī)構(gòu)優(yōu)選能夠提供該范圍的加壓力。 在微粒供給單元1中具有壓力計(jì)和微粒濃度計(jì)，從而能夠管理微粒供給單元1內(nèi) 的壓力和微粒濃度。另外，也可以設(shè)置用于使排出的微粒返回微粒供給單元l內(nèi)的微粒循環(huán)口和微粒循環(huán)管。圖1中的本發(fā)明的裝置構(gòu)成為能夠檢查一個(gè)被檢體ll，在一個(gè)微粒導(dǎo) 入口，具有與各個(gè)氣缸(未圖示)連接的微粒導(dǎo)入口蓋(未圖示)，以便能夠通過氣缸的上
下來開閉微粒導(dǎo)入口 。能夠通過該氣缸的上下來開閉微粒導(dǎo)入口 ，能夠關(guān)閉不使用的微粒 導(dǎo)入口。 在微粒導(dǎo)入口之上設(shè)置有具有與微粒導(dǎo)入口相連的開口部的設(shè)置臺(未圖示)， 該設(shè)置臺將被檢體11設(shè)置成能夠裝卸。被檢體11以通過密封件(未圖示)將外周密封起 來的狀態(tài)設(shè)置于設(shè)置臺。密封件可以根據(jù)作為檢查對象的被檢體11的形狀而取各種形狀。 由于這樣構(gòu)成設(shè)置臺，因此，通過了微粒導(dǎo)入口的微粒全部被導(dǎo)入到被檢體11內(nèi)。
在被檢體11的上方，具有第一激光照射單元3和第二激光照射單元5。第一和第 二激光照射單元3、5也優(yōu)選設(shè)置成能夠上下活動(dòng)，優(yōu)選設(shè)置成在檢查時(shí)通過從排出面的正 上方起到5mm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是設(shè)置成通過從排出面的正上方起到3mm的范圍內(nèi)。第 一和第二激光照射單元3、5優(yōu)選配設(shè)成使第一激光和所述第二激光在同一平面上對置。另 外，此時(shí)，在被檢體ll為具有截面形狀是正方形的流通孔(小室)的蜂窩結(jié)構(gòu)體的情況下， 優(yōu)選在蜂窩結(jié)構(gòu)體的小室的對角線的延長方向配設(shè)激光照射單元3、5。為了以光呈面狀地 與被檢體11的、含有通過被檢體后的微粒的空氣21的排出側(cè)端面平行地通過的方式使光 擴(kuò)散，在第一和第二激光照射單元3、5的前面設(shè)置作為使激光面狀地?cái)U(kuò)散的單元的透鏡。
在圖1中，作為光產(chǎn)生裝置，具有He-Ne激光產(chǎn)生裝置，但是本發(fā)明的光產(chǎn)生裝置 并沒有特別限定，只要是通過由本發(fā)明的微粒產(chǎn)生單元產(chǎn)生的微粒而產(chǎn)生漫反射的波長的 指向性強(qiáng)的光即可，但是優(yōu)選為激光，例如優(yōu)選具有固體激光、氣體激光、半導(dǎo)體激光、染料 激光、準(zhǔn)分子激光(excimer laser)、自由電子激光等的光產(chǎn)生單元。從這樣的光產(chǎn)生單元 產(chǎn)生的光例如有650nm左右的紅色激光、532nm左右的綠色激光，400nm左右的紫色激光等。
在被檢體11的更上方，垂直向下地設(shè)置有作為拍攝單元7的CCD攝像機(jī)，以便能 夠?qū)β瓷浜蟮募す膺M(jìn)行拍攝并記錄。作為拍攝單元7，除了 CCD攝像機(jī)之外，還可以使用 照相機(jī)、光學(xué)攝像機(jī)等。此外，也可以在CCD攝像機(jī)的鏡頭的垂直下方配設(shè)能夠提供正壓的 空氣清洗(air purge)機(jī)構(gòu)，以防止微粒輻照在攝像機(jī)鏡頭上。 在拍攝單元7的附近，配設(shè)有一般光源13。有時(shí)由于通過被檢體后的含有微粒的 空氣21中的微粒的濃度，不能從拍攝單元7視覺確認(rèn)被檢體11。因此，也可以用于在向被 檢體11供給含有微粒的空氣之前，預(yù)先使用一般光源13，利用拍攝單元7對被檢體11進(jìn)行 拍攝，與在供給含有微粒的空氣的同時(shí)進(jìn)行拍攝得到的圖像重合來確定被檢體11中的缺 陷部的位置。 在圖1中，作為缺陷部位確定單元9，配設(shè)有計(jì)算機(jī)。缺陷部位確定單元9具有這 樣的功能根據(jù)通過拍攝單元7拍攝得到的拍攝結(jié)果，更具體來說是根據(jù)第一激光的散射 光和第二激光的散射光來確定被檢體11的缺陷部位。作為缺陷部位確定單元9，可以采用 廣泛使用的計(jì)算機(jī)。 接下來，對本發(fā)明中的檢測方法的整體構(gòu)成進(jìn)行說明。首先產(chǎn)生微粒。產(chǎn)生微粒 的方法并沒有特別限制，其有以下方法燃燒例如線香等香類的方法；通過使乙二醇類和/ 或水形成噴霧來產(chǎn)生它們的微粒的方法；利用固體二氧化碳、液氮、噴霧器、超聲波加濕器 等產(chǎn)生水的微粒的方法；使用市場銷售的標(biāo)準(zhǔn)微粒產(chǎn)生裝置的方法；通過振動(dòng)裝置或鼓風(fēng) 機(jī)(blower)等使碳酸鈣等的微粒粉末變成塵埃的方法等，上述方法都可以使用。通過微粒產(chǎn)生單元產(chǎn)生的微粒的粒徑可以根據(jù)作為檢查對象的被檢體的形狀、被檢體為多孔質(zhì)體的 情況下的細(xì)孔徑等適當(dāng)選擇。例如，可以通過調(diào)查缺陷的種類與排出的微粒的粒度分布之 間的關(guān)系來選擇適合檢查對象的適當(dāng)?shù)牧?，但是在被檢體為多孔質(zhì)體的情況下，如果粒 徑過大，則不僅在多孔質(zhì)體的細(xì)孔內(nèi)的量會過多，還得需要通過后述處理進(jìn)行清除。而如果 粒徑過小，則根據(jù)有無缺陷而排出的微粒量的差不明顯。理想的粒徑為O. 3 200ym，更理 想為0. 5 50iim，更加理想的是1 10iim。但是，即使產(chǎn)生的微粒中含有具有上述范圍 以外的粒徑的微粒，只要上述范圍的微粒的含量為能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的的量，就算進(jìn)入 理想范圍。另外，產(chǎn)生的理想的微粒是粒徑不會隨時(shí)間變化而變化的微粒。
接下來，將產(chǎn)生的微粒導(dǎo)入到作為檢查對象的被檢體內(nèi)。導(dǎo)入方法沒有特別限定， 但是例如優(yōu)選有以下方法等使產(chǎn)生的微粒留在微粒室中，通過在達(dá)到一定濃度后施加一 定壓力來導(dǎo)入到被檢體內(nèi)的方法；或者通過在被檢體上部設(shè)置管道、并利用風(fēng)扇等進(jìn)行排 氣，來將微粒自微粒室導(dǎo)入到被檢體內(nèi)的方法。導(dǎo)入到被檢體內(nèi)的微粒的濃度沒有特別限 制，其是能夠通過指向性強(qiáng)的光例如激光等檢測到的程度的濃度，可以適當(dāng)選擇使缺陷部 分和其他部分之間的對比度明顯的濃度。加壓力沒有特別限制，可以根據(jù)被檢體的種類和 形狀等適當(dāng)選擇，但是缺陷的數(shù)量越多，或者缺陷的大小越大，被檢體內(nèi)的壓力損失越小， 因此，可以用很小的加壓力來檢測缺陷，但是缺陷的數(shù)量越少，或者缺陷的大小越小，被檢 體內(nèi)的壓力損失越大，就需要較大的加壓力。另外，加壓力越高，從被檢體排出的微粒層流 流動(dòng)的距離越長，即使離開被檢體并使光通過，也能檢測出來，但是，在被檢體為多孔質(zhì)體 的情況下，如果加壓力過大，則大量的微粒通過多孔質(zhì)體而流出，因此，需要更多的微粒，回 收困難，從成本方面來看并不理想。 作為檢查對象的被檢體只要是可能產(chǎn)生缺陷的部件，其形狀、材質(zhì)、為多孔質(zhì)體情 況下的細(xì)孔徑、用途等并沒有特別限制，雖然對于所有形狀、材質(zhì)、多孔質(zhì)體情況下的細(xì)孔 徑、用途等的被檢體都可以應(yīng)用本發(fā)明的方法，但是例如在被檢體為多孔質(zhì)體的情況下，優(yōu) 選是被處理流體從面狀部分、特別理想的是從平面狀部分排出的被檢體。另外，在被檢體是 多孔質(zhì)體、非多孔質(zhì)體的任意情況下，在本發(fā)明中都優(yōu)選為微粒從面狀部分特別理想的是 從平面狀部分排出的被檢體。即使被檢體為多孔質(zhì)體也能夠應(yīng)用本發(fā)明，因此，被檢體為多 孔質(zhì)體也是理想的。另外，難以從外部直接檢測缺陷的被檢體、例如蜂窩結(jié)構(gòu)體也是理想 的，特別理想的是用于柴油機(jī)顆粒物過濾器(diesel particulate filter)或高溫氣體集 塵裝置等的被檢體。另外，雖然是非多孔質(zhì)體但是通過燒制而成為多孔質(zhì)體的被檢體、例如 成形后、燒制前的狀態(tài)的蜂窩結(jié)構(gòu)體等，由于在燒制前的階段能夠發(fā)現(xiàn)缺陷，因此，將這樣 的蜂窩結(jié)構(gòu)體作為被檢體也是理想的。在這樣的情況下，成形為一定形狀、為了保持形狀而 干燥后作為被檢體是理想的 接下來，如上所述，以使指向性強(qiáng)的光通過作為檢查對象的被檢體的附近的方式 產(chǎn)生光，通過對光被從被檢體排出的微粒漫反射而得到像進(jìn)行拍攝，能夠檢測出缺陷。為了 記錄可視化的像，優(yōu)選使用照相機(jī)、光學(xué)攝像機(jī)、CCD攝像機(jī)等。 通過拍攝單元7拍攝到的影像通過缺陷部位確定單元9而被處理，從而確定被檢 體ll的缺陷部位。確定缺陷部位的方法可以使用任何方法，但是可以例舉表示下述方法。
如圖l所示，在本實(shí)施方式中，第一和第二激光照射單元3、5對置配置。圖2是 表示該情況的主要部分立體圖。激光23遇到微粒時(shí)散射，向拍攝單元7方向散射的光被
9拍攝單元7作為亮點(diǎn)檢測出來。由此，確認(rèn)微粒的存在，結(jié)果為檢測出缺陷的存在。此時(shí)， 通過微粒而散射的光的一部分還在被檢體11的與激光照射單元對置的端部又發(fā)光(二次 反射光)，從而被拍攝單元7作為亮點(diǎn)檢測出來，微粒導(dǎo)致的亮點(diǎn)和二次反射光導(dǎo)致的被檢 體11上的亮點(diǎn)難以區(qū)別。但是，在本實(shí)施方式中，由于第一和第二激光照射單元3、5相互 對置地配置，因此，通過第一激光照射單元3的激光照射而產(chǎn)生的被檢體11的端面的邊沿 的亮點(diǎn)在第二激光照射單元5的激光照射中不會產(chǎn)生，反過來，通過第一激光照射單元5的 激光照射而產(chǎn)生的被檢體11的邊沿的亮點(diǎn)在第一激光照射單元3的激光照射中不會產(chǎn)生， 另一方面，通過第一和第二激光照射單元3、5的任一方的激光照射都會產(chǎn)生微粒導(dǎo)致的亮 點(diǎn)。因此，當(dāng)將第一激光的散射光的影像與第二激光的散射光的影像重合來求出亮度和時(shí)， 被檢體11的端面的邊沿部分的亮點(diǎn)在一個(gè)散射光影像上產(chǎn)生，而在另一散射光的影像中 沒有產(chǎn)生，因此，被檢體11的端面的邊沿部分的亮點(diǎn)與求出亮度和以前的亮度相比沒有變 化，而另一方面，微粒所致的亮點(diǎn)為大致兩倍的亮度。因此，能夠提高SN比。
在缺陷部位確定單元9中能夠進(jìn)行這樣的處理將通過拍攝單元7拍攝到的、第 一激光的散射光影像和第二激光的散射光影像在兩者的平面坐標(biāo)對齊的情況下進(jìn)行合成。 接著，在缺陷部位確定單元9中使合成的影像的亮度數(shù)值化。最后，確定亮度在預(yù)定的數(shù) 值(閾值)以上的坐標(biāo)。這樣確定的坐標(biāo)為被檢體ll的缺陷部位。作為此時(shí)的閾值，可以 在被檢體11的端面的邊沿部分的亮點(diǎn)的亮度與合成后的微粒所致亮點(diǎn)的亮度之間適當(dāng)選 擇。 在本實(shí)施方式中，對具有第一和第二激光照射單元的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是 激光照射單元也可以配置三個(gè)以上。特別是也可以如下進(jìn)行配置，(A)將第三激光照射單元 配設(shè)成使所述第三激光這樣照射(a)在被檢體的另一端面附近與所述另一端面平行，(b) 與所述第一激光和所述第二激光在同一平面上、而且與所述第一激光和所述第二激光垂直 交叉地照射，(C)將第四激光照射單元配設(shè)成使所述第四激光這樣照射(c)在被檢體的另 一端面附近與所述另一端面平行，(d)并且與所述第一激光、所述第二激光和所述第三激光 在同一平面上、而且與所述第一激光和所述第二激光垂直交叉，而且所述第四激光與所述 第三激光對置。此時(shí)，根據(jù)第一 第四激光照射單元所形成的散射光的拍攝結(jié)果來確定被 檢體的缺陷部位。 圖3是示意性表示該情況的俯視圖。第一激光照射單元3、第二激光照射單元5、 第三激光照射單元4和第四激光照射單元6配置在同一平面上。第一 第四激光照射單元 照射出的激光23全部在被檢體11的端面附近與端面平行且在同一平面上地呈平面狀地照 射。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠有效地僅強(qiáng)調(diào)微粒所致的亮點(diǎn)的亮度，檢測靈敏度更好。
另外，在本實(shí)施方式中，對分別進(jìn)行第一 第二 (第四)激光照射4白攝的實(shí)施方 式進(jìn)行了說明，但是第一 第二 (第四)激光照射也可以同時(shí)進(jìn)行。通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠 通過一次拍攝僅強(qiáng)調(diào)微粒所致的亮點(diǎn)，與通過多次拍攝求出亮度和的實(shí)施方式相比不易受 到時(shí)間的變化(煙的晃動(dòng)大的情況等)的影響。此外，在缺陷部位確定單元9中，不需要對 分別拍攝的影像進(jìn)行合成，因此能夠簡化缺陷部位確定單元9中的處理。
另外，在上述實(shí)施方式中，也可以多次進(jìn)行第一 第二 (第四)激光照射 拍攝。 此時(shí)，也可以在連續(xù)多次進(jìn)行第一激光照射 拍攝后，前進(jìn)到第二激光照射 拍攝，也可以 是在結(jié)束一個(gè)第一 第二 (第四)激光照射 拍攝的循環(huán)之后，進(jìn)行第二個(gè)循環(huán)的激光照
10射 拍攝。通過將由此獲得的影像相加，由微粒引起的亮點(diǎn)以外的部分的亮度進(jìn)一步均勻 化(平均化)，確定缺陷部時(shí)的SN比進(jìn)一步提高。
第二實(shí)施方式
圖4是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的示意性的主視圖。在圖4中，將第一激光照 射單元3和第二激光照射單元5配置成使第一激光和第二激光存在于彼此不同且彼此平 行的平面上，除此之外與第一實(shí)施方式相同，因此，下文中對與第一實(shí)施方式不同的部分進(jìn) 行說明。 圖5是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的原理的示意性的主視圖。有時(shí)，通過了被檢 體11的缺陷部37的微粒，隨著從被檢體11離開，由于被檢體11周圍的空氣流的影響，而 從缺陷部37的正上方離開(參照亮點(diǎn)33、35)。為了避免該影響，理想的是使激光從被檢 體11的端面的正上方附近通過，但是該情況下，如上所述，存在這樣的問題因微粒而散射 的激光遇到被檢體11的端面的邊沿部分，通過使激光二次反射而發(fā)光，從而成為噪聲。
因此，如果使通過被檢體11的端面附近的激光距離被檢體11的端面足夠的距離， 則能夠減輕由于微粒而散射的激光使被檢體ll的端面的邊沿部分發(fā)光的作用。若此時(shí)的 被檢體11的端面和與被檢體11最近的激光的距離為大約5 50mm，則能夠充分抑制由于 微粒而散射的激光使被檢體11的端面的邊沿發(fā)光的作用。但是，通過了被檢體11的缺陷 部37的微粒，隨著從被檢體11離開，由于被檢體11周圍的空氣流的影響，會從缺陷部37的 正上方離開，從而無法確定被檢體11的缺陷部37，為了對應(yīng)這樣的問題，在本實(shí)施方式中， 將第一激光照射單元3和第二激光照射單元5配設(shè)成使第一激光和第二激光位于彼此不 同且相互平行的平面上。 在圖5中，預(yù)先測量被檢體11與由第二激光照射單元5照射的激光23之間的垂 直距離b，以及由第二激光照射單元5照射的激光23與由第一激光照射單元3照射的激光 23之間的垂直距離a。這樣，通過測定從與被檢體11的端面垂直的拍攝單元7(參照圖4) 拍攝到的亮點(diǎn)33-35之間的距離c，能夠確定缺陷部37的位置x。具體來說，在圖5中，由 于a : b = c : x的關(guān)系成立，因此，x = bc/a。 此時(shí)，能夠通過使第一激光照射單元3和第二激光照射單元5在不同的時(shí)刻進(jìn)行 激光照射，來區(qū)別是由第一激光照射單元3照射的激光23所致的亮點(diǎn)33，還是由第二激光 照射單元5照射的激光23所致的亮點(diǎn)。或者，也可以通過使第一激光照射單元3和第二激 光照射單元為頻率不同的(顏色不同)的激光，來進(jìn)行區(qū)分。 根據(jù)拍攝單元7所拍攝到的、由第一激光照射單元3照射的激光23所致的亮點(diǎn)和 由第二激光照射單元5照射的激光23所致的亮點(diǎn)35來確定被檢體11上的缺陷部位的處 理，可以通過公知的方法利用缺陷部位確定單元9來進(jìn)行。 在上述實(shí)施方式中，也可以多次進(jìn)行第一和第二激光照射*拍攝。此時(shí)，可以在多 次連續(xù)進(jìn)行第一激光照射 拍攝之后，前進(jìn)到第二激光照射 拍攝，也可以是在結(jié)束一個(gè)第 一和第二激光照射 拍攝的循環(huán)之后，進(jìn)行第二個(gè)循環(huán)的激光照射 拍攝。通過將由此獲 得的影像相加，由微粒引起的亮點(diǎn)以外的部分的亮度進(jìn)一步均勻化(平均化)，確定缺陷部 時(shí)的SN比進(jìn)一步提高。
第三實(shí)施方式
圖6是示意性地表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的主視圖。在圖6中，處理激光照射單元只有一個(gè)之外，與第一實(shí)施方式相同，因此，在下文中，對與第一實(shí)施方式不同的部分 進(jìn)行說明。 在本實(shí)施方式中，不供給含有微粒的氣體，在被檢體的端面附近與端面平行地照 射激光，而且從與端面垂直的位置對端面進(jìn)行拍攝，并且，將含有微粒的氣體加壓后送出到 被檢體的一個(gè)端面，在被檢體的另一端面附近與所述另一端面平行地照射激光，而且從與 所述另一端面垂直的位置對所述另一端面進(jìn)行拍攝。然后，根據(jù)得到的拍攝結(jié)果來確定被 檢體的缺陷部位。 雖然激光是指向性極強(qiáng)的光，但是由于為了使激光成為片狀而使用的透鏡，并且 在為了使激光成為面狀而掃描時(shí)，有時(shí)激光的一部分會擴(kuò)散。在該情況下，有時(shí)擴(kuò)散后的激 光會使被檢體的端面的邊沿部分發(fā)光。本實(shí)施方式用于減少該影響。 不將含有微粒的氣體供給到被檢體，在被檢體的端面附近與端面平行地照射激 光，而且，從與端面垂直的位置對端面進(jìn)行拍攝，此時(shí)，能夠在不受微粒所致的散射的影響 的情況下拍攝被檢體的端面。此時(shí)，如果端面的邊沿部分發(fā)光，這是由于擴(kuò)散的激光所導(dǎo)致 的。 接下來，將含有微粒的氣體加壓后送出到被檢體的一個(gè)端面，在被檢體的另一端 面附近與所述另一端面平行地照射激光，而且從與所述另一端面垂直的位置對所述另一端 面進(jìn)行拍攝。 如果取這兩個(gè)拍攝畫面的亮度數(shù)據(jù)的差，則能夠確定被檢體11上的缺陷的部位。 圖像數(shù)據(jù)的上述處理可以通過公知的方法通過缺陷部位確定單元9來進(jìn)行。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性 在制造蜂窩結(jié)構(gòu)體時(shí)對缺陷進(jìn)行檢測的時(shí)候能夠應(yīng)用本發(fā)明。
1權(quán)利要求
一種被檢體的缺陷檢查方法，其特征在于，包括以下過程(1)將含有微粒的氣體加壓后送出到被檢體的一個(gè)端面，在被檢體的另一端面附近與所述另一端面平行地照射第一激光，而且從與所述另一端面垂直的位置對所述另一端面進(jìn)行拍攝的過程；(2)將含有微粒的氣體加壓后送出到被檢體的一個(gè)端面，在被檢體的另一端面附近與所述另一端面平行地照射第二激光，而且從與所述另一端面垂直的位置對所述另一端面進(jìn)行拍攝的過程；以及(3)根據(jù)所述過程(1)和過程(2)的拍攝結(jié)果來確定被檢體的缺陷部位的過程。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的缺陷檢查方法，其特征在于，所述過程(3)是根據(jù)所述過程(1)和過程(2)的拍攝結(jié)果的影像亮度和來確定被檢體 的缺陷部位的過程。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的缺陷檢查方法，其特征在于， 所述第一激光和所述第二激光在同一平面上對置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的缺陷檢查方法，其特征在于， 還具有以下過程(4) 將含有微粒的氣體加壓后送出到被檢體的一個(gè)端面，(A)并這樣照射第三激光 (a)在被檢體的另一端面附近與所述另一端面平行；而且(b)所述第三激光與所述第一激 光和所述第二激光在同一平面上、并且與所述第一激光和所述第二激光垂直地交叉，(B)而 且從與所述另一端面垂直的位置對所述另一端面進(jìn)行拍攝的過程；(5) 將含有微粒的氣體加壓后送出到被檢體的一個(gè)端面，(C)并這樣照射第四激光 (C)在被檢體的另一端面附近與所述另一端面平行；(d)所述第四激光與所述第一激光、 所述第二激光和所述第三激光在同一平面上、并且與所述第一激光和所述第二激光垂直交 叉，而且所述第四激光與所述第三激光對置，(D)而且從與所述另一端面垂直的位置對所述 另一端面進(jìn)行拍攝的過程；(3')確定所述被檢體的缺陷部位的過程是在所述過程(1)和過程(2)的拍攝結(jié)果的 基礎(chǔ)上根據(jù)所述過程(4)和過程(5)的拍攝結(jié)果來確定被檢體的缺陷部位的過程。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的缺陷檢查方法，其特征在于， 所述第一激光和所述第二激光位于彼此不同但相互平行的平面上。
6. —種被檢體的缺陷檢查方法，其特征在于，包括以下過程將含有微粒的氣體加壓后送出到被檢體的一個(gè)端面，在被檢體的另一端面附近與所述 另一端面平行地同時(shí)照射第一激光和第二激光，并使所述第一激光和第二激光在同一平面 上對置，而且從與所述另一端面垂直的位置對所述另一端面進(jìn)行拍攝的過程；以及根據(jù)所述拍攝結(jié)果來確定被檢體的缺陷部位的過程。
7. —種被檢體的缺陷檢查方法，其特征在于，包括以下過程(1) 在被檢體的另一端面附近與所述另一端面平行地照射激光，而且從與所述另一端 面垂直的位置對所述另一端面進(jìn)行拍攝的過程；(2) 將含有微粒的氣體加壓后送出到被檢體的一個(gè)端面，在被檢體的另一端面附近與 所述另一端面平行地照射激光，而且從與所述另一端面垂直的位置對所述另一端面進(jìn)行拍 攝的過程；以及(3)根據(jù)所述過程(1)和過程(2)的拍攝結(jié)果來確定被檢體的缺陷部位的過程。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的缺陷檢查方法，其特征在于， 所述激光和所述第一 第四激光中的至少一方呈與所述另一端面平行的面狀地照射。
9. 一種被檢體的缺陷檢查裝置，其特征在于，包括 將含有微粒的氣體加壓后送出到被檢體的一個(gè)端面的微粒供給單元； 在被檢體的另一端面附近與所述另一端面平行地照射激光的第一激光照射單元和第二激光照射單元；配設(shè)在與所述另一端面垂直的位置、對所述端面進(jìn)行拍攝的拍攝單元； 以及根據(jù)由所述拍攝單元拍攝到的多個(gè)拍攝像來確定被檢體的缺陷部位的缺陷部位 確定單元。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的被檢體的缺陷檢查裝置，其特征在于，所述第一激光照射單元和第二激光照射單元中的至少一方具有使激光呈與所述另一 端面平行的面狀地?cái)U(kuò)散的單元。
全文摘要
本發(fā)明提供一種被檢體的缺陷檢查方法，其包括以下過程(1)將含有微粒的氣體加壓后送出到被檢體的一個(gè)端面，在被檢體的另一端面附近與所述另一端面平行地照射第一激光，而且從與所述另一端面垂直的位置對所述另一端面進(jìn)行拍攝的過程；(2)將含有微粒的氣體加壓后送出到被檢體的一個(gè)端面，在被檢體的另一端面附近與所述另一端面平行地照射第二激光，而且從與所述另一端面垂直的位置對所述另一端面進(jìn)行拍攝的過程；以及(3)根據(jù)所述過程(1)和過程(2)的拍攝結(jié)果來確定被檢體的缺陷部位的過程。
文檔編號G01N15/08GK101796381SQ200880104958
公開日2010年8月4日 申請日期2008年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月30日
發(fā)明者四方功, 宮下晃一, 波多野達(dá)彥 申請人:日本礙子株式會社