表面特性检查装置以及表面特性检查方法制造方法及图纸

提供一种能够减小温度变化等检查环境的影响地高精度地检查实施过喷丸处理、热处理、氮化处理等表面处理的处理材料的表面处理状态并且能够应用于在线测量的表面特性检查装置以及表面特性检查方法。表面特性检查装置(1)具备交流电源(10)、交流桥电路(20)以及评价装置(30)，交流桥电路(20)由分配比(γ)可变的可变电阻(21)、基准检测器(22)以及检查检测器(23)构成。检查检测器(23)具备卷绕成与被检体(M)的表面特性检查区域相向的线圈(23b)，通过对线圈(23b)供给来自交流电源(10)的交流电力而在被检体(M)中激发涡电流。在基准检测器(22)配置与被检体(M)相同的结构的基准检查体(S)，消除检查环境的影响。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种无损地检查实施过喷丸处理、热处理、氮化处理等表面处理的处理材料的表面处理状态的好坏的表面特性检查装置以及表面特性检查方法。
技术介绍
在汽车部件等所使用的齿轮、轴等钢材料产品中，为了提高耐磨损性、提高疲劳强度等，而进行了基于热处理、氮化处理等的表面硬化、喷丸处理等表面处理。以往，通过抽样的破坏性检查对这些产品的表面处理后的残留应力、硬度等表面特性进行了评价。因此，存在无法对所有产品直接进行检查这样的问题、由于是破坏性检查因此检查过的产品不能再使用这样的问题等。因此，开发能够无损地检查产品的表面特性的装置的需求高涨。作为这样的装置，例如在专利文献1中公开了如下一种喷丸处理面的无损检查装置：针对配置于喷丸处理面上方的具备线圈的检查电路，在使频率变化的同时输入交流信号，利用检查电路中的阻抗的频率响应特性来对检查对象上的残留应力的产生状态进行检查。专利文献1：日本特开2008-2973号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，由于表面处理而发生变化的磁导率、导电率等电磁测量的要素受到环境变化的影响，因此在日本特开2008-2973号公报所记载的装置中存在如下问题：在测量作为基准的检查体的环境与测量被检体的环境不同的情况下、尤其是在产生了温度变化的情况下，容易产生测量误差。另外，也没有公开考虑该测量误差地校正测量值的方法。因此，本专利技术的目的在于提供一种能够减小检查环境的温度变化等的影响地高精度地检查实施过喷丸处理、热处理、氮化处理等表面处理的处理材料的表面处理状态的表面特性检查装置以及表面特性检查方法。用于解决问题的方案为了达成上述目的，在第1专利技术所记载的专利技术中，使用以下技术方案，即，一种表面特性检查装置，用于检查实施过表面处理的被检体的表面特性，该表面特性检查装置具备：交流桥电路；交流电源，其向所述交流桥电路供给交流电力；以及评价装置，其基于来自所述交流桥电路的输出信号，对被检体的表面特性进行评价，其中，所述交流桥电路具有：可变电阻，其构成为第一电阻和第二电阻之间的分配比可变；检查检测器，其具备能够激发交流磁的线圈，且形成为能够将该线圈配置成在被检体中激发涡电流；以及基准检测器，其构成为在与被检体相同的结构的基准检查体中激发涡电流，检测成为与来自所述检查检测器的输出进行比较的基准的基准状态，所述第一电阻、所述第二电阻、所述基准检测器以及所述检查检测器构成桥电路，所述评价装置将在向所述交流桥电路供给交流电力、且所述检查检测器检测出所述被检体的电磁特性、且所述基准检测器检测出基准状态的状态下的来自所述交流桥电路的输出信号与规定的阈值进行比较，来对所述被检体的表面特性进行评价。根据第1专利技术所记载的专利技术，能够通过检查检测器的线圈在被检体中激发涡电流，将从交流桥电路输出的输出信号与阈值进行比较，由此能够对被检体的表面特性进行评价。由此，能够通过简单的电路结构进行高精度的表面状态的检查。另外，由于采用在被检体中激发涡电流来检查表面特性的方式，因此能够减小检查环境的温度变化的影响。在基准检测器中为了检测基准状态而使用了与被检体相同的结构的基准检查体，因此即使输出值由于温度、湿度、磁等检查环境的变化而发生变动，其影响也与被检体等同。由此，能够消除由于温度、湿度、磁等检查环境的变化引起的输出值的变动，从而能够提高测量精度。在此，“相同的结构”是指材质、形状相同，不问表面处理的有无。另外，表面特性是指“从被检体的最外表面到里面的影响层为止的特性”。在第2专利技术所记载的专利技术中，使用以下技术方案，即，在第1专利技术所记载的表面特性检查装置中，所述检查检测器具备以包围被检体的表面特性检查区域的方式卷绕的线圈，通过向所述线圈供给来自所述交流电源的交流电力，来在被检体中激发涡电流以检测被检体的电磁特性。根据第2专利技术所记载的专利技术，能够稳定地向被检体供给磁，并且能够一次性地检查被检体的表面特性检查区域。另外，由于能够使涡电流分散来抑制被检体表面的发热，因此能够减小被检体的温度变化，从而能够进行精度更高的检查。在第3专利技术所记载的专利技术中，使用以下技术方案，即，在第1专利技术或第2专利技术所记载的表面特性检查装置中，所述基准检查体是没有实施过表面处理的未处理品。如第3专利技术所记载的专利技术那样，当使用没有实施过表面处理的未处理品作为基准检查体时，能够增大基于与被检体之间的表面状态的差的输出，因此能够进一步提高测量精度，并且容易设定阈值，因此优选。在第4专利技术所记载的专利技术中，使用以下技术方案，即，在第1专利技术至第3专利技术中的任一项所记载的表面特性检查装置中，具备多个所述检查检测器，并且具备能够切换该多个检查检测器中的哪个检查检测器构成桥电路的切换单元。根据第4专利技术所记载的专利技术，具备多个检查检测器，能够通过切换单元切换构成桥电路的检查检测器来依次进行被检体的检查，因此能够缩短从输送到检查完成为止所需的时间。另外，由于共用交流电源、评价装置而无需准备多台表面特性检查装置，因此能够降低装置成本。在第5专利技术所记载的专利技术中，使用以下技术方案，即，一种表面特性检查方法，准备第1专利技术至第4专利技术中的任一项所述的表面特性检查装置，该表面特性检查方法包括以下的工序：配置工序，相对于被检体在规定的位置配置所述检查检测器，使得在从所述交流电源向所述交流桥电路供给了交流电力时在被检体中激发涡电流；以及评价工序，对在将所述基准检查体配置在所述基准检测器中的状态下从所述交流桥电路输出的输出信号与所述阈值进行比较，来对被检体的表面特性进行评价，其中，针对各被检体执行所述配置工序以及所述评价工序。根据第5专利技术所记载的专利技术，能够准备第1专利技术至第4专利技术中的任一项所述的表面特性检查装置，在从交流电源向交流桥电路供给交流电力的状态下，通过检查检测器在被检体中激发涡电流，对在将基准检查体配置在基准检测器中的状态下从交流桥电路输出的输出信号与阈值进行比较，来对被检体的表面特性进行评价。由于在基准检测器中为了检测基准状态而使用了与被检体相同的结构的基准检查体，因此即使输出值由于温度、湿度、磁等检查环境的变化而发生变动，其影响也与被检体等同。由此，能够消除由于温度、湿度、磁等检查环境的变化引起的输出值的变动，从而能够提高测量精度。在第6专利技术所记载的专利技术中，使用以下技术方案，即，在第5专利技术所记载的表面特性检查方法中，基于在将未处理的被检体配置在所述检查检测器中时的输出信号EA以及在将表面状态良好的表面处理后的被检体配置在所述检查检测器中时的输出信号EB，来设定作为在被检体的评价开始时使用的所述阈值的初始阈值Ethi。在第7专利技术所记载的专利技术中，使用以下技术方案，即，在第6专利技术所记载的表面特性检查方法中，所述初始阈值Ethi设定为以下两个平均值之间的值：在将未处理的多个被检体分别配置在所述检查检测器中时的输出信号的平均值EAav；在将表面状态良好的表面处理后的多个被检体分别配置在所述检查检测器中时的输出信号的平均值EBav。在第8专利技术所记载的专利技术中，使用以下技术方案，即，在第7专利技术所记载的表面特性检查方法中，在将输出信号EA的标准偏差设为σA、并将输出信号EB的标准偏差设为σB时，通过下式来设定所述初始阈值Ethi，Ethi＝(EAav·σ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面特性检查装置，用于检查实施过表面处理的被检体的表面特性，该表面特性检查装置的特征在于，具备：交流桥电路；交流电源，其向所述交流桥电路供给交流电力；以及评价装置，其基于来自所述交流桥电路的输出信号，对被检体的表面特性进行评价，其中，所述交流桥电路具有：可变电阻，其构成为第一电阻和第二电阻之间的分配比可变；检查检测器，其具备能够激发交流磁的线圈，且形成为能够将该线圈配置成在被检体中激发涡电流；以及基准检测器，其构成为在与被检体相同的结构的基准检查体中激发涡电流，检测成为与来自所述检查检测器的输出进行比较的基准的基准状态，所述第一电阻、所述第二电阻、所述基准检测器以及所述检查检测器构成桥电路，所述评价装置将在向所述交流桥电路供给交流电力、且所述检查检测器检测出所述被检体的电磁特性、且所述基准检测器检测出基准状态的状态下的来自所述交流桥电路的输出信号与规定的阈值进行比较，来对所述被检体的表面特性进行评价。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.20 JP 2014-007788;2014.02.12 JP 2014-024191.一种表面特性检查装置，用于检查实施过表面处理的被检体的表面特性，该表面特性检查装置的特征在于，具备：交流桥电路；交流电源，其向所述交流桥电路供给交流电力；以及评价装置，其基于来自所述交流桥电路的输出信号，对被检体的表面特性进行评价，其中，所述交流桥电路具有：可变电阻，其构成为第一电阻和第二电阻之间的分配比可变；检查检测器，其具备能够激发交流磁的线圈，且形成为能够将该线圈配置成在被检体中激发涡电流；以及基准检测器，其构成为在与被检体相同的结构的基准检查体中激发涡电流，检测成为与来自所述检查检测器的输出进行比较的基准的基准状态，所述第一电阻、所述第二电阻、所述基准检测器以及所述检查检测器构成桥电路，所述评价装置将在向所述交流桥电路供给交流电力、且所述检查检测器检测出所述被检体的电磁特性、且所述基准检测器检测出基准状态的状态下的来自所述交流桥电路的输出信号与规定的阈值进行比较，来对所述被检体的表面特性进行评价。2.根据权利要求1所述的表面特性检查装置，其特征在于，所述检查检测器具备以包围被检体的表面特性检查区域的方式卷绕的线圈，通过向所述线圈供给来自所述交流电源的交流电力，来在被检体中激发涡电流以检测被检体的电磁特性。3.根据权利要求1或2所述的表面特性检查装置，其特征在于，所述基准检查体是没有实施过表面处理的未处理品。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的表面特性检查装置，其特征在于，具备多个所述检查检测器，并且具备能够切换多个该检查检测器中的哪个检查检测器构成桥电路的切换单元。5.一种表面特性检查方法，其中，准备根据权利要求1至4中的任一项所述的表面特性检查装置，该表面特性检查方法包括以下的工序：配置工序，相对于被检体在规定的位置配置所述检查检测器，使得在从所述交流电源向所述交流桥电路供给了交流电力时在被检体中激发涡电流；以及评价工序，对在将所述基准检查体配置在所述基准检测器中的状态下从所述交流桥电路输出的输出信号与所述阈值进行比较，来对被检体的表面特性进行评价，其中，针对各被检体执行所述配置工序和所述评价工序。6.根据权利要求5所述的表面特性检查方法，其特征在于，基于在将未处理的被检体配置在所述检查检测器中时的输出信号EA以及在将表面状态良好的表面处理后的被检体配置在所述检查检测器中时的输出信号EB，来设定作为在被检体的评价开始时使用的所述阈值的初始阈值Ethi。7.根据权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：牧野良保，太田和弘，加贺秀明，
申请(专利权)人：新东工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP