JPS6159459B2

JPS6159459B2 -

Info

Publication number: JPS6159459B2
Application number: JP53008360A
Authority: JP
Inventors: Juji Sawakuri; Moryasu Harada
Original assignee: Asahi Malleable Iron Co Ltd
Current assignee: Asahi Tec Corp
Priority date: 1978-01-30
Filing date: 1978-01-30
Publication date: 1986-12-16
Also published as: JPS54102188A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は鋳造品の良否判別装置に関するもの
で、鋳造品の数種の欠陥の種類を判別すると共
に、欠陥検査の精度の向上を計すことを目的とす
るものである。

各種鋳造品の欠陥には種々のものがある。例え
ば鋳造時における鋳物の形状による冷却速度の不
均等、収縮の妨害などのためや、熱処理時に発生
するワレがあり、また鋳型に水分が多かつたり、
冷し金が湿つていたりしたときの注湯に際して、
水蒸気またはガスが発生して気泡が生じるキライ
がある。

また、球状黒鉛鋳鉄に関しては球状化率が鋳物
の品質に影響を与える。

そこで、このような欠陥が鋳造品を打撃したと
きの固有振動にどのような変化を与えるかを試験
検討した結果次のことがわかつた。すなわちワレ
は固有振動の基音と上音群の減衰速度を増大させ
る。キライは過渡波形にエンベロープ変化を与え
る。球状化率の低いものは上音群の減衰速度はあ
まり変化せず、基音の減衰速度が増大する。さら
に、鋳造品の種類や同種類でも形状の大小などに
より固有振動数が異なる。

本発明は上述の現象を利用して発明されたもの
であり、製品を打撃して、その結果生ずる固有振
動音を検出し、その信号を増幅する増幅回路と、
その増幅回路へ付属するパルス供給回路と鋳造品
のキライを判別する過渡波形全体のエンベロープ
を検出するエンベロープ検出回路と、鋳造品の種
類や形状の大小を判別する過渡波形全体の減衰率
を検出する減衰率検出回路と、主に鋳造品のワレ
と球状化率を判別する基音よび上音の周波数を選
択し、かつ選択された周波数の減衰率を検出する
周波数選択および減衰率検出回路とを具備してな
る鋳造品の良否判別装置を特徴とするものであ
る。

以下図面につき本発明の実施例を説明する。図
中１は無響箱、２は吊り具３を介して無響箱１内
に吊り下げた製品（鋳造品）、４はこの製品２を
打撃するための電磁式槌、５はマイクロホン、６
は増幅回路、７はパルス供給回路、８は過渡波形
全体のエンベロープ検出回路、９は過渡波形全体
の減衰率検出回路、１０は基音Ｆの周波数選択お
よび減衰率検出回路、１１は第１上音U₁の周波
数選択および減衰率検出回路、１２は第２上音
U₂の周波数選択および減衰率検出回路、１３は
プログラマブル出力回路である。

以下、本発明を第１図に基いて説明する。すな
わち製品２を電磁式槌４などで打撃して、その固
有振動音をマイクロホン５で検出して、その信号
を増幅回路６で増幅し、その出力を下記に示すそ
れぞれの回路の入力とする。

(1) 過渡波形全体のエンベロープ検出回路８。

(2) 過渡波形全体の減衰率を検出する減衰率検出
回路９。

(3) 基音Ｆおよび第１上音U₁、第２上音U₂……
をそれぞれ選択する周波数選択回路および選択
した周波数の減衰率を検出する選択周波数減衰
率検出回路１０，１１，１２……。

そして、キライは過渡波形全体のエンベロープ
検出回路８で検出した出力で検出される。例えば
製品２が送電線を懸架する碍子に取り付けられる
鋳物製のキヤツプのときには２〜10Hzの範囲でエ
ンベロープのゆれ変化がある。また、ワレは基音
Ｆ、第１上音U₁、第２上音U₂…の減衰率が良品
の減衰率よりも大きいときに検出され、球状化率
の低いものは基音Ｆの減衰率のみが良品の減衰率
より大きいときに検出され、その検出された信号
でプログラマブル検査出力を得る。

さらに鋳造品の種類や同種類でも大きさの違い
のあるもの〔例えば品番の違うもの〕などは周波
数のスペクトラム分布が異なるので、特定種類、
特定品番のもの以外は基音Ｆ、第１上音U₁、第
２上音U₂…の周波数選択回路１０，１１，１２
…の出力が無出力となるとともに過渡波形全体の
減衰率が異なるため判別可能となる。

なお、増幅回路６に付属したパルス供給回路７
は増幅回路６で増幅された打音波形のち衝撃音波
形である初期期間（t₀₀からt₀）の衝撃パルスを消
去し、また、衝撃音波形を除く打音波形（過渡波
形）が各減衰率測定回路に至るまでの時間（t₀か
らt₁）を見計らいタイムラグをもつて減衰率測定
が開始され、減衰率測定時間（t₁からt₂）を与える
回路である。つぎに本発明装置を第２図および第
３図によつて説明すると、検査する製品２を打撃
して、その結果生ずる振動音をマイクロホン５で
検出してマイクロホン出力を増幅回路６で増幅す
る。この振動波形を第３図中のｃに示す。そして
その一部を微分回路１４を通し、波形を整え、遅
延回路１５により初期t₀₀に対して各時間t₀，t₁，
t₂の遅延パルスｂが作られる。t₀₀からt₀は打音の
衝撃パルスを消去するため信号系にゲート回路１
６を設け、衝撃パルスを消去した過渡波形Ａを得
る。この過渡波形Ａは過渡波形全体と基音Ｆ、第
１上音U₁、第２上音U₂……成分に分けて個別の
チヤンネルを構成する。

つまり、過渡波形全体は整流回路１７により整
流され200Hz程度の低域フイルタ１８を通過後過
渡波形全体のエンベロープ変化を検出するための
帯域フイルタ１９に至る。そして整流回路２０に
より整流された出力２１を検出する。

また、基音Ｆ、第１上音U₁、第２上音U₂…は
前もつて鋳造品が良品のときの基音Ｆ、第１上音
U₁、第２上音U₂…に設定された可変周波数選択
フイルタ２２，２３…を通過する。

また、各レベル調整器も装置の動作を考慮して
あらかじめ決定されるものである。

そして、過渡波形全体のエンベロープ変化を検
出するチヤンネル以外の各チヤンネルはそれぞれ
整流回路２４，２５…により整流後、各スペクト
ル成分が1KHz程度ないし、それ以上のときには
200Hz程度の低域フイルタ１８，２６，２７…を
通してサンプルホールド２８，２９，３０…およ
びピークホールドレベル３１，３２，３３…に比
率をもつ基準電圧によりt₁からt₂間の減衰率を比
較回路３４，３５，３６…を介して比較する。

サンプルホールドはt₁，t₂において２度行なわ
れ第３図に図示したステツプを得るがピークホー
ルドはt₁において得られたレベルであるため過渡
波形および各周波数成分のエンベロープの減衰程
度を過渡波形の絶対レベルに無関係にもとめるこ
とが可能である。そして、各比較回路を通過した
出力は第３図に示すような代表的プログラマブル
条件によつて良否の判定を行うことができる。す
なわち第３図中の１はt₂における減衰速さが良品
設定値より大のときの動作を表わし、０は１の逆
の条件を表わすものである。

また、鋳造品の種類や同種類でも大きさの違う
もの〔例えば品番の違うもの〕などは周波数のス
ペクトラム分布が異なるので基音Ｆ、第１上音
U₁、第２上音U₂…の周波数選択回路の出力が無
出力となるとともに過渡波形全体の減衰率が異な
る。

本実施例では、鋳造品の欠陥のうち特に重大欠
陥であるワレとキライ、鋳巣や球状黒鉛鋳鉄の球
状化率の程度の判別が人手を要さずできるととも
に、鋳造品の種類や同種類でも大きさの違うもの
〔例えば品番の違うもの〕も判別でき。つまり、
本発明によれば、製品の欠陥の種類の判別や種類
の違いとか、同種類でも大きさの違うものなども
判別出来、かつその判別も人手を要さずできるな
どのすぐれた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図は本発明の実
施例を示すブロツク図、第３図は本発明による各
部の波形および代表的プログラマブル出力条件を
示す図表である。１…無響箱、２…製品、３…吊り具、４…電磁
式槌、５…マイクロホン、６…増幅回路、７…パ
ルス供給回路、８…エンベロープ検出回路、９…
減衰率検出回路、１０，１１，１２…周波数選択
および減衰率検出回路、１３…プログラマブル回
路。

Claims

【特許請求の範囲】

１製品を打撃して、その結果生ずる固有振動音
を検出し、その信号を増幅する増幅回路と、その
増幅回路へ付属するパルス供給回路と、鋳造品の
キライを判別する過渡波形全体のエンベロープを
検出するエンベロープ検出回路と、鋳造品の種類
や形状の大小を判別する過渡波形全体の減衰率を
検出する減衰率検出回路と、主に鋳造品のワレと
球状化率を判別する基音および上音の周波数を選
択し、かつ選択された周波数の減衰率を検出する
周波数選択および減衰率検出回路とを具備してな
る鋳造品の良否判別装置。