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公開番号2025154077
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024056877
出願日2024-03-29
発明の名称磁気式検査装置及びその良品判定方法
出願人日東精工株式会社
代理人個人
主分類G01N 27/80 20060101AFI20251002BHJP(測定;試験)
要約【課題】不良品が誤って良品と判定されるのを抑制する。
【解決手段】磁気式検査装置は、基準コイルおよび検査コイルに対して交流電流を流し、所定条件を満たす良品であることが確認された部品を基準コイル周辺に発生した磁界内に進入させた状態で、検査対象である部品を検査コイル周辺に発生した磁界内に進入させた場合における検査コイルを流れる電流値の変化に基づいて、検査対象である部品が良品であるか否かを判定する磁気式検査装置であって、基準コイルを流れる電流値と検査コイルを流れる電流値との差に対応する実部を示すx座標と虚部を示すy座標とを検査指標とした場合において、検査対象である部品が良品である場合にそのときの検査指標があるべきxy平面上の良品範囲を記憶する良品範囲記憶部と、その検査対象である部品を良品であると判定する良品判定部とを備える。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
基準コイルおよび検査コイルに対して交流電流を流し、所定条件を満たす良品であることが確認された部品を前記基準コイル周辺に発生した磁界内に進入させた状態で、検査対象である部品を前記検査コイル周辺に発生した磁界内に進入させた場合における前記検査コイルを流れる電流値の変化に基づいて、前記検査対象である部品が良品であるか否かを判定する磁気式検査装置であって、
前記基準コイルを流れる電流値と前記検査コイルを流れる電流値との差に対応する実部を示すｘ座標と虚部を示すｙ座標とを検査指標とした場合において、前記検査対象である部品が良品である場合にそのときの前記検査指標があるべきｘｙ平面上の良品範囲を記憶する良品範囲記憶部と、
前記検査対象である部品を前記検査コイル周辺に発生した磁界内に進入させて、その検査対象である部品についての検査指標を導出する検査指標導出部と、
前記検査指標導出部により導出された検査指標が前記良品範囲記憶部により記憶された良品範囲内にある場合に、その検査対象である部品を良品であると判定する良品判定部とを備え、
前記良品範囲記憶部に記憶された良品範囲は、ｘｙ平面上に設定された楕円形状の範囲であることを特徴とする磁気式検査装置。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記良品範囲記憶部に記憶された良品範囲は、ｘｙ平面上にある確率楕円の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の磁気式検査装置。
【請求項３】
前記検査指標である前記ｘ座標と前記ｙ座標との相関係数が、－０．４以下または０．４以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気式検査装置。
【請求項４】
基準コイルおよび検査コイルに対して交流電流を流し、所定条件を満たす良品であることが確認された部品を前記基準コイル周辺に発生した磁界内に進入させた状態で、検査対象である部品を前記検査コイル周辺に発生した磁界内に進入させた場合における前記検査コイルを流れる電流値の変化に基づいて、前記検査対象である部品が良品であるか否かを判定する磁気式検査装置の良品判定方法であって、
前記基準コイルを流れる電流値と前記検査コイルを流れる電流値との差に対応する実部を示すｘ座標と虚部を示すｙ座標とを検査指標とした場合において、前記検査対象である部品が良品である場合にそのときの前記検査指標があるべきｘｙ平面上の良品範囲を設定する良品範囲設定ステップと、
前記検査対象である部品を前記検査コイル周辺に発生した磁界内に進入させて、その検査対象である部品についての検査指標を導出する検査指標導出ステップと、
前記検査指標導出ステップにより導出された検査指標が前記良品範囲設定ステップにより設定された良品範囲内にある場合に、その検査対象である部品を良品であると判定する良品判定ステップとを備え、
前記良品範囲設定ステップにより設定された良品範囲は、ｘｙ平面上に設定された楕円形状の範囲であることを特徴とする磁気式検査装置の良品判定方法。
【請求項５】
前記良品範囲記憶部に記憶された良品範囲は、ｘｙ平面上にある確率楕円の範囲であることを特徴とする請求項４に記載の磁気式検査装置の良品判定方法。
【請求項６】
前記検査指標である前記ｘ座標と前記ｙ座標との相関係数が、－０．４以下または０．４以上であることを特徴とする請求項４または５に記載の磁気式検査装置の良品判定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気式検査装置及びその良品判定方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えば高周波焼入れボルトの検査（高周波焼入れが適正に行われているかの検査）は、高周波焼入れが行われたボルトを切断して内部の硬度を測定することで、良品（高周波焼入れが適正に行われている）であるか、不良品（高周波焼入れが適正に行われていない）であるかをロット単位で判断しているが、品質保証の観点からは非破壊による全数検査が望まれている。そこで、本発明の発明者は、非破壊検査により全数検査が可能な磁気式検査装置の開発を試みた（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
臼井久修、四方達也、井藤大輔著、「ＮｉｔｔｏＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｐｏｒｔＮｏ．７７」日東精工株式会社出版、２０１７年７月１日、ｐ．６－９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の磁気式検査装置では、図１（ａ）に示すように、周方向に巻いた２つの検査ソレノイドコイルＣ１，Ｃ２（以下、検査コイルＣ１，Ｃ２という）を直列に接続して同軸上に配置した状態で実施される。２つの検査コイルＣ１，Ｃ２に交流電流を流すと、コイル周辺に磁界Ｈ０が発生する。その状態で、図１（ｂ）に示すように、２つの検査コイルＣ１，Ｃ２間に検査対象のワークＷが進入すると、交流磁界によりワーク表面に交流電流とは逆方向の渦電流が発生して、その影響でワークＷに磁界Ｈ１が発生する。この磁界Ｈ１により誘導電流が発生し、コイルＣ１，Ｃ２に流れる電流が変化する。そのとき、進入したワークＷの組織が異なると、透磁率や電気伝導率に差が生じて、検査コイルＣ１，Ｃ２に流れる電流が変化するため、この電流の振幅や位相の変化を比較することで、熱処理状態の違いを判別することや組織の異なる材料を判別することが可能である。
【０００５】
特許文献１の磁気式検査装置では、図２のような回路が使用される。検査コイルＣ１，Ｃ２及び基準コイルＣｔ１，Ｃｔ２に対して一定周波数の正弦波を印加し、この位相に同期した信号を用いて検査する。検査コイルＣ１，Ｃ２から出力されてＡ／Ｄコンバータで取り込んだ計測値（以下、検出信号という）をＡsin(ωt＋φ)、基準コイルＣｔ１，Ｃｔ２から出力されてＡ／Ｄコンバータで取り込んだ計測値（以下、基準信号という）をＢsin(ωt)とすると、良否判定に使用する検査指標のｘ座標は（１）式で表され、ｙ座標は（２）式で表される。
【０００６】
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【０００７】
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【０００８】
すなわち、検査指標のｘ座標は、実部のＡＢcos（φ)／２を示し、ｙ座標は、虚部のＡＢsin（φ)／２を示す。なお、（２）式のＢcos(ωt)は、基準信号のＢsin(ωt)を基に、位相を９０°進めて生成した信号である。
【０００９】
図２のような回路に含まれるアンプに使用している電子部品の特性は、周囲温度や基板温度の影響を受けて変化することが知られており、温度により電子部品の特性が変化すると、同じ検査ワークを検査した場合でも、Ａ／Ｄコンバータに取り込む計測値が異なり、正確な検査を行うことができない。そこで、特許文献１の磁気式検査装置では、図２のように、検査対象となる検査ワークＷを進入させる検査コイルＣ１，Ｃ２のほかに、温度補正用のソレノイドコイルＣｔ１，Ｃｔ２（以下、基準コイルＣｔ１，Ｃｔ２という）を実装した回路が使用される。基準コイルＣｔ１，Ｃｔ２間には、常に良品ワークＷ０を進入させておき、取得した計測値を元に温度補正が行われる。
【００１０】
（１）式で表されるｘ座標や（２）式で表されるｙ座標は、検査対象のワークと温度の影響を受けて変化するのに対して、（３）式で表されるｚの値は、常に良品ワークＷ０を進入させた基準コイルの信号のみを用いて算出しているため、温度のみの影響を受けて変化する。検査対象のワークと温度の影響を受けたｘ座標やｙ座標を温度のみの影響を受けたｚで除算することで、温度の影響を抑制した検査指標のｘ座標とｙ座標を算出し、最終的にこの検査指標を良否判定に用いる。
（【００１１】以降は省略されています）

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