CN111855808B - 探头的可动范围设定装置及可动范围设定方法 - Google Patents

探头的可动范围设定装置及可动范围设定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111855808B
CN111855808B CN202010281286.0A CN202010281286A CN111855808B CN 111855808 B CN111855808 B CN 111855808B CN 202010281286 A CN202010281286 A CN 202010281286A CN 111855808 B CN111855808 B CN 111855808B
Authority
CN
China
Prior art keywords
axis
movable range
probe
setting
setting unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010281286.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111855808A (zh
Inventor
多田亚梨沙
菊池修
黑泽一吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Power Solutions Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Power Solutions Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Power Solutions Co Ltd filed Critical Hitachi Power Solutions Co Ltd
Publication of CN111855808A publication Critical patent/CN111855808A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111855808B publication Critical patent/CN111855808B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/24Probes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/06Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/265Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/023Solids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02854Length, thickness

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本发明提供探头的可动范围设定装置及可动范围设定方法,在对被检查体进行检查之前的阶段设定超声波检查时的探头的x轴可动范围、y轴可动范围及z轴可动范围。该装置具备x轴可动范围设定部(101)、y轴可动范围设定部(111)以及z轴可动范围设定部(121)。x轴可动范围设定部通过被检查体表面的延伸方向即x轴方向上的探头的移动来设定所述探头的x轴方向上的x轴可动范围,y轴可动范围设定部通过作为所述被检查体表面的延伸方向且与所述x轴正交的y轴方向上的所述探头的移动来设定所述探头的y轴方向上的y轴可动范围,z轴可动范围设定部通过所述被检查体的高度方向即z轴方向上的所述探头的移动来设定所述探头的z轴方向上的z轴可动范围。

Description

探头的可动范围设定装置及可动范围设定方法
技术领域
本发明涉及探头的可动范围设定装置及可动范围设定方法。
背景技术
作为与超声波检查装置相关的技术,已知有专利文献1记载的技术。专利文献1记载了一种超声波影像检查装置的焦点位置检测方法,所述焦点位置检测方法通过超声波影像检查装置实施,该超声波影像检查装置利用焦点型的探头扫描具有检查对象部的被检查体并将所述检查对象部的图像显示于显示装置,所述超声波影像检查装置的焦点位置检测方法包括:在相对于所述被检查体的基准位置设定所述探头的步骤;一边使所述探头沿所述被检查体的深度方向移动,一边逐次取入来自所述被检查体的回声信号的步骤;使用取入的所述回声信号的数据作成三维剖视图像的步骤;在与所述检查对象部对应的所述回声信号的检查对象部数据所对应的部位设定检测栅极的步骤;使用所述检查对象部数据作成所述三维剖视图像的步骤;通过检测所述剖视图像的峰值来检测与所述检查对象部对应的焦点位置,进行所述探头的定位的步骤。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本专利第3869289号公报(特别是参照权利要求1)
发明内容
【发明要解决的课题】
在专利文献1记载的技术中,一边进行超声波照射,一边进行探头在z轴方向上的移动(第0023段)。然而,该移动不是在对被检查体进行检查之前的阶段设定超声波检查时的探头的z轴方向的可动范围(z轴可动范围)的移动。而且,专利文献1没有记载对超声波检查时的探头的x轴方向及y轴方向的可动范围(x轴可动范围及y轴可动范围)进行设定的情况。
本发明的课题在于提供一种在对被检查体进行检查之前的阶段能够设定超声波检查时的探头的x轴可动范围、y轴可动范围及z轴可动范围的探头的可动范围设定装置及可动范围设定方法。
【用于解决课题的方案】
本实施方式的探头的可动范围设定装置在对具有接合面的被检查体进行超声波检查的超声波检查装置中,设定对所述被检查体进行超声波照射的探头的可动范围,其特征在于,具备:z轴可动范围设定部,在对所述被检查体进行检查之前的阶段,所述z轴可动范围设定部通过所述被检查体的高度方向即z轴方向上的所述探头的移动,设定所述探头的z轴方向上的z轴可动范围;x轴可动范围设定部,在设定所述z轴可动范围之后,所述x轴可动范围设定部通过所述被检查体表面的延伸方向即x轴方向上的所述探头的移动,设定所述探头的x轴方向上的x轴可动范围;及y轴可动范围设定部,在设定所述z轴可动范围之后,所述y轴可动范围设定部通过作为所述被检查体表面的延伸方向且与所述x轴正交的y轴方向上的所述探头的移动,设定所述探头的y轴方向上的y轴可动范围,所述z轴可动范围设定部具备:最下端位置设定部,所述最下端位置设定部设定最下端位置,所述最下端位置是成为与所述被检查体的表面不干涉的最近距离的位置的所述z轴方向的位置;最上端位置设定部,所述最上端位置设定部使处于所述最下端位置的所述探头移动到比所述最下端位置高出所述探头的焦点距离的大小的量的位置,并将该移动后的探头的位置设定为最上端位置;基准位置设定部,所述基准位置设定部使所述探头一边向所述被检查体照射超声波,一边从所述最上端位置下降,并将以所述被检查体的表面为起因而生成的表面反馈信号的峰值成为最大的取得位置所对应的z轴方向位置设定为基准位置;及接合面位置设定部,所述接合面位置设定部使所述探头一边向所述被检查体照射超声波,一边从所述基准位置下降,并将以所述接合面为起因而生成的界面反馈信号的峰值成为最大的取得位置所对应的z轴方向位置设定为接合面位置,将所述最下端位置与所述最上端位置之间设定为所述z轴可动范围。其他的解决方案在用于实施发明的方式中后述。
【发明效果】
根据本发明,能够提供一种探头的可动范围设定装置及可动范围设定方法,其能够在对被检查体进行检查之前的阶段设定超声波检查时的探头的x轴可动范围、y轴可动范围及z轴可动范围。
附图说明
图1是本实施方式的超声波检查装置的框图。
图2是本实施方式的超声波检查装置具备的超声波检查装置主体部的立体图。
图3是本实施方式的超声波检查装置具备的超声波检查装置主体部的剖视图。
图4是本实施方式的探头的可动范围设定装置的框图。
图5是说明z轴可动范围设定时的最下端位置及最上端位置的图。
图6是说明在探头的下方移动过程中取得的表面反馈信号及界面反馈信号的图。
图7是说明在探头的x轴方向移动过程中设定的接合面x轴第一端及接合面x轴第二端的图。
图8是说明在x轴可动范围内的规定长度的设定方法的图。
图9是表示通过本实施方式的可动范围设定装置设定的x轴可动范围及y轴可动范围的被检查体的俯视图。
图10是本实施方式的超声波检查装置具备的检查对象支架的俯视图,是表示被检查体的位置与通过照射范围设定部设定的超声波照射范围的关系的图。
图11是包含本实施方式的探头的可动范围设定方法在内的超声波检查方法的流程图。
图12是说明本实施方式的探头的可动范围设定方法的流程图,是表示z轴可动范围设定步骤的具体内容的流程图。
图13是说明本实施方式的探头的可动范围设定方法的流程图,是表示x轴可动范围设定步骤的具体内容的流程图。
图14是说明本实施方式的探头的可动范围设定方法的流程图,是表示y轴可动范围设定步骤的具体内容的流程图。
【附图标记说明】
100 可动范围设定装置
101 x轴可动范围设定部
102接合面x轴第一端设定部
103接合面x轴第二端设定部
104表面x轴第一端设定部
105表面x轴第二端设定部
106 x轴容限设定部
111 y轴可动范围设定部
112接合面y轴第一端设定部
113接合面y轴第二端设定部
114表面y轴第一端设定部
115表面y轴第二端设定部
116 y轴容限设定部
121 z轴可动范围设定部
122 最下端位置设定部
123 最上端位置设定部
124 基准位置设定部
125 接合面位置设定部
131 位置条件判断部
132 照射范围设定部
133 x轴方向距离确定部
134 y轴方向距离确定部
135 存储部
200 超声波检查装置
201 超声波检查装置主体部
202 发送探头
203 驱动装置
204 运算处理装置
252 接收探头
300 被检查体
301a 接合面
301b 表面
401 第一超声波照射范围
402 第二超声波照射范围
51 x轴扫描部
52 y轴扫描部
53第一z轴扫描部
54第二z轴扫描部
55 第一安装部件
56 第二安装部件
57 探头支架
58 L形配件
6 水
7 水槽
F 焦点
L1 长度
L2 焦点距离
S1 z轴可动范围设定步骤
S11 最下端位置设定步骤
S12 最上端位置设定步骤
S13 基准位置设定步骤
S14 接合面位置设定步骤
S2 位置条件判断步骤
S3 照射范围设定步骤
S4 x轴可动范围设定步骤
S41接合面x轴第一端设定步骤
S42接合面x轴第二端设定步骤
S43表面x轴第一端设定步骤
S44表面x轴第二端设定步骤
S45 x轴容限设定步骤
S51接合面y轴第一端设定步骤
S52接合面y轴第二端设定步骤
S53表面y轴第一端设定步骤
S54表面y轴第二端设定步骤
S55 y轴容限设定步骤
S6检查步骤
具体实施方式
以下,参照附图,说明用于实施本发明的方式(本实施方式)。但是,本发明不受以下例子的任何限定,在不脱离本发明的主旨的范围内可以任意变形实施。而且,也可以将多个实施方式组合。对于相同构件,标注相同的附图标记,省略重复的说明。
图1是本实施方式的超声波检查装置200的框图。超声波检查装置200对于具有接合面301a的被检查体300进行超声波检查。被检查体300例如是半导体部件,接合面301a例如是半导体部件中的硅芯片与模制树脂的接合面。在被检查体300中,接合面301a及表面301b(后述)的各自的z轴方向位置(即高度)在x轴方向及y轴方向的整个区域是相同的。根据超声波检查装置200,能够检测例如半导体部件等被检查体300中的接合面301a处的缺陷(例如孔隙)。
超声波检查装置200具备超声波检查装置主体部201和可动范围设定装置100。可动范围设定装置100在超声波检查装置主体部201处的被检查体300的超声波检查时,在对被检查体300进行检查之前的阶段设定发送探头202(后述)的可动范围。之前的阶段是指马上就要进行检查的阶段。以下,“超声波检查”这样的词语只要没有特别说明,就是指通过设定的可动范围内的发送探头202的移动,为了被检查体300内部的缺陷检测而进行的超声波检查。需要说明的是,由于向发送探头202的正下方照射超声波,因此发送探头202的x轴、y轴及z轴方向的可动范围与超声波的x轴方向、y轴方向及z轴方向的照射范围一致。因此,通过发送探头202的可动范围设定来设定超声波的照射范围。
超声波检查装置主体部201具备发送探头202、驱动装置203、以及运算处理装置204。发送探头202对被检查体300进行超声波照射。驱动装置203使发送探头202进行x轴、y轴及z轴方向上的移动。驱动装置203例如为致动器。
运算处理装置204对通过向被检查体300照射超声波而取得的来自被检查体300的透过波或反射波的任一者的峰值进行运算处理。在超声波检查装置主体部201为透过型的情况下,对透过波的峰值进行运算处理,在超声波检查装置主体部201为反射型的情况下,对反射波的峰值进行运算处理。通过运算处理装置204对峰值的运算处理,能够检测接合面301a处的缺陷。而且,通过运算处理装置204也能够对接合面301a的情形进行影像化。运算处理装置204具备均未图示的CPU、ROM、RAM、I/F。并且,通过利用CPU执行ROM中记录的程序,来实现运算处理装置204。
图2是本实施方式的超声波检查装置200具备的超声波检查装置主体部201的立体图。超声波检查装置主体部201可以为接收来自被进行了超声波照射的被检查体300的透过波的透过型,也可以为接收被检查体300处的反射波的反射型。超声波检查装置主体部201具备蓄积水6的水槽7。在水6之中配置载置台60。被检查体300载置于载置台60。被检查体300配置在照射超声波的发送探头202(探头)与接收探头252(探头)之间。载置台60由使超声波透过的材料、例如聚乙烯、聚甲基戊烯、丙烯酸树脂等塑料材料构成。
第一安装部件55将x轴扫描部51及第一z轴扫描部53固定,第二安装部件56将x轴扫描部51及第二z轴扫描部54固定。第一安装部件55与第二安装部件56相互通过螺钉等紧固用具而一体化。如图2的箭头那样,通过x轴扫描部51的x轴方向上的驱动而使安装于x轴扫描部51的发送探头202、接收探头252沿x轴方向移动。y轴扫描部52固定于x轴扫描部51。如图2的箭头那样,通过y轴扫描部52的y轴方向上的驱动而使经由x轴扫描部51等连接的发送探头202、接收探头252沿y轴方向移动。探头支架57是用于固定发送探头202的支架,经由第一z轴扫描部53沿z轴方向驱动。L形配件58是用于固定接收探头252的配件。如图2的箭头那样,通过第一z轴扫描部53、第二z轴扫描部54的z轴方向上的驱动而使发送探头202、接收探头252沿z轴方向移动。
x轴扫描部51、y轴扫描部52、第一z轴扫描部53、第二z轴扫描部54分别连接于在图2中未图示的驱动装置203(参照图1)。x轴扫描部51、y轴扫描部52及第一z轴扫描部53、第二z轴扫描部54分别通过驱动装置203沿x轴方向、y轴方向及z轴方向移动。需要说明的是,发送探头202、接收探头252只要没有特别说明就追随移动。
在x轴扫描部51、y轴扫描部52、第一z轴扫描部53、第二z轴扫描部54分别连接有编码器(未图示)。通过编码器,能掌握通过x轴扫描部51、y轴扫描部52、第一z轴扫描部53、第二z轴扫描部54的驱动而移动的发送探头202、接收探头252的x轴方向位置、y轴方向位置及z轴方向位置。
图3是本实施方式的超声波检查装置200具备的超声波检查装置主体部201的剖视图。通过第一z轴扫描部53如图3的箭头所示进行驱动而使发送探头202沿z轴方向移动。而且,通过第二z轴扫描部54如图3的箭头所示进行驱动而使接收探头252沿z轴方向移动。即,在z轴方向上,发送探头202与接收探头252能够独立移动。
图4是本实施方式的发送探头202的可动范围设定装置100的框图。可动范围设定装置100可以与上述的运算处理装置204一体构成,也可以分体构成。在分体构成可动范围设定装置100的情况下,可动范围设定装置100具备均未图示的CPU、ROM、RAM、I/F。并且,通过利用CPU执行ROM中记录的程序,来实现可动范围设定装置100。
在对具有接合面301a的被检查体300进行超声波检查的超声波检查装置200中,可动范围设定装置100设定向被检查体300进行超声波照射的发送探头202的可动范围。通过可动范围设定装置100,能够进行所设定的x轴可动范围、y轴可动范围及z轴可动范围内的发送探头202的移动。能够仅在被检查体300的x轴方向及y轴方向上进行超声波检查。因此,在不存在被检查体300的区域无需进行超声波照射,能够迅速进行超声波检查。
可动范围设定装置100具备x轴可动范围设定部101、y轴可动范围设定部111、以及z轴可动范围设定部121。可动范围设定装置100通过由z轴可动范围设定部121设定的z轴可动范围内的发送探头202的移动,进行基于x轴可动范围设定部101的x轴可动范围的设定、及基于y轴可动范围设定部111的y轴可动范围的设定。因此,在以下的说明中,首先进行z轴可动范围设定部121的说明,接下来,进行x轴可动范围设定部101及y轴可动范围设定部111的说明。
z轴可动范围设定部121通过被检查体300的高度方向即z轴方向上的发送探头202的移动来设定发送探头202的z轴方向上的z轴可动范围。通过z轴可动范围设定部121能够设定z轴可动范围。通过z轴可动范围内的发送探头202的移动,能够抑制发送探头202向被检查体300的接触。
z轴可动范围设定部121具备最下端位置设定部122和最上端位置设定部123。最下端位置设定部122设定最下端位置,该最下端位置是成为发送探头202与被检查体300的表面301b的任意位置都不会干涉的最近距离的位置的z轴方向的位置。通过最下端位置的设定,能够抑制发送探头202向被检查体300的接触。最上端位置设定部123设定最上端位置,该最上端位置比最下端位置高出发送探头202的焦点距离的大小的量的位置。通过最上端位置的设定,能够缩短至基准位置设定为止的时间。z轴可动范围设定部121将最下端位置与最上端位置之间设定为z轴可动范围。通过z轴可动范围内的发送探头202的移动,取得后述的表面反馈信号及界面反馈信号。关于最下端位置及最上端位置,参照图5进行说明。
图5是说明z轴可动范围设定时的最下端位置及最上端位置的图。例如使用者一边目视,一边使发送探头202从初始位置下降至最下端位置,该最下端位置是成为发送探头202的前端位置与被检查体300的表面301b的任意位置都不干涉的最近距离的位置的z轴方向的位置。最下端位置例如是距被检查体300的表面301b的长度L1例如为几mm(例如,1mm、2mm、3mm左右)的位置。
图5的(a)是发送探头202配置在最下端位置的状态。最下端位置设定部122例如以使用者对设定按钮(未图示)的按下等为触发,能够设定发送探头202的最下端位置。但是,例如也可以将测定从发送探头202至被检查体300的表面301b的距离的距离测定装置(激光束照射装置等)安装于发送探头202,基于测定的距离而自动地下降到最下端位置来设定最下端位置。
在最下端位置的设定后,如图5的(b)所示,最上端位置设定部123使发送探头202向上方移动至高出发送探头202的焦点距离L2的大小的量的位置即最上端位置。发送探头202的移动经由驱动装置203(参照图1)进行。在向上方的移动过程中,图示了从振子面202a进行超声波202b的照射的例子,但也可以不进行。
在发送探头202向上方的移动过程中,发送探头202的焦点位置通过接合面301a及表面301b。因此,在使发送探头202从最上端位置下降的中途,能够取得后述的表面反馈信号及界面反馈信号(均参照图6),其详情在后文叙述。需要说明的是,在无法取得表面反馈信号及界面反馈信号的任一信号的情况下,设定的最下端位置可能过高。因此,例如,只要向作业者报知使设定的最下端位置进一步下降的意旨,促使作业者将发送探头202向下方移动即可。由此,在新设定的最下端位置与最上端位置之间,能够取得表面反馈信号及界面反馈信号。
返回图4,z轴可动范围设定部121具备基准位置设定部124和接合面位置设定部125。
基准位置设定部124使发送探头202一边向被检查体300照射超声波,一边从最上端位置下降,将以被检查体300的表面301b为起因而生成的表面反馈信号的峰值成为最大的取得位置所对应的z轴方向位置设定为基准位置。而且,接合面位置设定部125使发送探头202一边向被检查体300照射超声波,一边从基准位置下降,将以接合面301a为起因而生成的界面反馈信号的取得位置所对应的z轴方向位置设定为接合面位置。除了使发送探头202下降之外,也可以根据需要,通过使发送探头202上升(上下移动)来进行表面反馈信号及界面反馈信号的取得。关于表面反馈信号及界面反馈信号,参照图6进行说明。
图6是说明在发送探头202的下方移动过程中取得的表面反馈信号及界面反馈信号的图。在发送探头202从最上端位置向下方的移动过程中,发送探头202的焦点F通过表面301b及接合面301a。因此,例如在发送探头202的焦点F通过表面301b时,在接收超声波的透过波的接收探头252(在图6中未图示),取得以被检查体300的表面301b为起因而生成的表面反馈信号。因此,基准位置设定部124将在表面反馈信号的峰值成为最大的位置处取得时的发送探头202的z轴方向位置设定为基准位置。通过基准位置的设定,能够设定焦点对合于表面301b的发送探头202的z轴方向位置。设定的基准位置在后述的x轴可动范围及y轴可动范围的设定时使用。
另外,例如在发送探头202的焦点F通过接合面301a时,在接收超声波的透过波的接收探头252(在图6中未图示)取得以接合面301a为起因而生成的界面反馈信号。接合面位置设定部125将在界面反馈信号的峰值成为最大的位置处取得时的发送探头202的z轴方向位置设定为接合面位置。通过接合面位置的设定,能够设定焦点对合于接合面301a的发送探头202的z轴方向位置。设定的接合面位置在后述的x轴可动范围及y轴可动范围的设定时使用。
通过在最上端位置与最下端位置(均参照图5)之间设定的z轴可动范围内的发送探头202的移动,能够取得表面反馈信号及界面反馈信号(均为信息的一例)。具体而言,在一边照射超声波,一边进行z轴可动范围内的发送探头202的移动时,取得来自被检查体300的透过波或反射波的任一者的峰值。需要说明的是,在超声波检查装置主体部201为透过型的情况下,取得透过波,在超声波检查装置主体部201为反射型的情况下,取得反射波。然后,基于取得的峰值,能够确定被检查体300的表面301b的z轴方向位置及接合面301a的z轴方向位置。由此,能够设定后述的x轴可动范围及y轴可动范围。即,基于在z轴可动范围的设定时取得的信息,能够设定x轴可动范围及y轴可动范围。
在z轴可动范围设定后,后述的位置条件判断部131(参照图4)基于z轴可动范围设定时的发送探头202的x轴方向及y轴方向的位置,进行后述的位置条件的成立与否判断。根据位置条件的成立与否来设定载置台60中的超声波的照射范围。但是,无论位置条件的成立与否,向被检查体300进行超声波照射的点都相同。因此,为了简便起见,首先进行x轴可动范围设定部101及y轴可动范围设定部111的说明,接下来进行位置条件判断部131的说明。
返回图4,x轴可动范围设定部101通过被检查体300的表面301b的延伸方向即x轴方向上的发送探头202的移动来设定发送探头202的x轴方向上的x轴可动范围。x轴可动范围及后述的y轴可动范围的设定基于通过如上所述设定的z轴可动范围内的发送探头202的移动而得到的信息(例如表面反馈信号及界面反馈信号)来进行。通过x轴可动范围设定部101能够设定x轴可动范围。通过x轴可动范围的设定能够高精度地进行x轴方向上的超声波检查。
x轴可动范围设定部101具备接合面x轴第一端设定部102和接合面x轴第二端设定部103。在x轴方向上,接合面x轴第一端设定部102使配置于接合面位置的发送探头202一边照射超声波,一边从接合面301a的一方的外侧朝向接合面301a的另一方的外侧移动,将最初的界面反馈信号的取得位置所对应的x轴方向位置设定为接合面x轴第一端x1(参照图7)。接合面x轴第二端设定部103在最初的界面反馈信号的检测后,将在配置于接合面位置的发送探头202的持续移动过程中无法取得界面反馈信号的x轴方向位置设定为接合面x轴第二端x2(参照图7)。参照图7,说明接合面x轴第一端x1及接合面x轴第二端x2。
图7是说明在发送探头202的x轴方向移动过程中设定的接合面x轴第一端x1及接合面x轴第二端x2的图。在x轴方向上,通过来自配置于接合面位置的发送探头202的超声波照射,从发送探头202照射的超声波202b的焦点F与接合面301a一致。在x轴方向上,即使在被检查体300的内侧且接合面301a的外侧的位置x0处从发送探头202照射超声波,由于接合面301a不存在,因此也无法取得界面反馈信号(参照图6)。
然而,如果不改变发送探头202的z轴方向位置,使发送探头202一边照射超声波,一边从接合面301a的一方的外侧朝向接合面301a的另一方的外侧沿x轴方向移动,则在超声波202b的焦点F与接合面301a重叠时,取得最初的界面反馈信号的峰值。更具体而言,例如,能够使发送探头202从被检查体300的x轴上的一个负方向端点(被检查体300端部的x轴方向负侧位置)至相向的正方向端点(被检查体300端部的x轴方向正侧位置),一边照射超声波,一边沿x轴方向移动。并且,接合面x轴第一端设定部102将取得了最初的界面反馈信号的峰值时的发送探头202的x轴方向位置设定为接合面x轴第一端x1。
当从接合面x轴第一端x1进一步使发送探头202沿x轴方向移动时,超声波202b的焦点F到达接合面301a的x轴方向的终点,进入接合面301a不存在的区域。即,直至接合面301a的x轴方向的终点能取得界面反馈信号的峰值,但是在接合面301a不存在的区域未取得界面反馈信号。因此,接合面x轴第二端设定部103将最后取得了界面反馈信号的峰值的x轴方向位置、即无法再取得界面反馈信号的发送探头202的x轴方向位置设定为接合面x轴第二端x2。
x轴可动范围设定部101将接合面x轴第一端x1与接合面x轴第二端x2之间设定为x轴可动范围,由此能够使发送探头202在接合面x轴第一端x1与接合面x轴第二端x2之间移动。由此,超声波检查时,能够以发送探头202的焦点F与接合面301a重叠的方式使发送探头202沿x轴方向移动,能够检测接合面301a处的缺陷。
需要说明的是,在接合面x轴第二端设定部103进行接合面x轴第二端x2的设定后,可以使发送探头202的移动方向反转(即折返)。通过反转,假设在接合面301a的中途开始了超声波照射的情况下,能够将无法再次取得界面反馈信号的位置设定为接合面301a的x轴端。
在该例中,在与接合面301a的x轴方向两端部对应的位置设定发送探头202的接合面x轴第一端x1及接合面x轴第二端x2。因此,所谓容限为0。然而,存在例如在俯视观察下矩形的被检查体300倾斜载置,使得例如在俯视观察下相对于矩形的载置台60的各条边而具有角度的情况。在该情况下,在超声波检查时,特别是在接合面301a的端部存在超声波202b的焦点F未重叠的可能性。因此,优选在设定了所谓容限的基础上设定x轴可动范围。具体而言,x轴可动范围设定部101优选将从接合面x轴第一端x1向接合面301a的外侧方向(负方向)离开规定长度α的位置与从接合面x轴第二端x2向接合面301a的外侧方向(正方向)离开规定长度α的位置之间设定为x轴可动范围。由此,在超声波检查时,即使在被检查体300相对于载置台60倾斜载置的情况下,也能够对被检查体300的接合面301a的整个区域进行超声波检查。
返回图4,为了x轴方向上的容限设定,x轴可动范围设定部101具备表面x轴第一端设定部104、表面x轴第二端设定部105、以及x轴容限设定部106。在x轴方向上,表面x轴第一端设定部104使配置于基准位置的发送探头202从被检查体300的一方的外侧朝向被检查体300的另一方的外侧一边照射超声波一边移动,将最初的表面反馈信号的取得位置所对应的x轴方向位置设定为表面x轴第一端x11(参照图8)。表面x轴第二端设定部105在最初的表面反馈信号的检测后,将在配置于基准位置的发送探头202的持续移动过程中无法再取得表面反馈信号的x轴方向位置设定为表面x轴第二端x12(参照图8)。x轴容限设定部106设定规定长度α,以使x轴可动范围的各端位于表面x轴第一端x11与接合面x轴第一端x1之间、及表面x轴第二端x12与接合面x轴第二端x2之间。关于规定长度α的设定方法,参照图8进行说明。
图8是说明x轴可动范围内的规定长度α的设定方法的图。图8也图示出上述的接合面x轴第一端x1及接合面x轴第二端x2。在x轴方向上,当通过配置于基准位置的发送探头202照射超声波时,从发送探头202照射的超声波202b的焦点F与被检查体300的表面301b一致。在x轴方向上,即使在被检查体300的外侧的位置x10从发送探头202照射超声波,由于表面301b不存在,因此也无法取得表面反馈信号(参照图6)。然而,如果不改变发送探头202的z轴方向位置而使其沿x轴方向移动,则在超声波202b的焦点F与表面301b重叠时,取得最初的表面反馈信号的峰值。因此,表面x轴第一端设定部104将取得了最初的表面反馈信号的峰值时的发送探头202的x轴方向位置设定为表面x轴第一端x11。
当使发送探头202从表面x轴第一端x11进一步沿x轴方向移动时,超声波202b的焦点F通过上述的接合面x轴第一端x1,到达表面301b的终点(端部)。然后,向被检查体300的不存在表面301b的区域照射超声波202b。即,直至表面301b的x轴方向的终点能取得表面反馈信号的峰值,但是在表面301b不存在的区域无法取得表面反馈信号。因此,表面x轴第二端设定部105将最后取得了表面反馈信号的峰值的x轴方向位置、即无法再取得表面反馈信号的发送探头202的x轴方向位置设定为表面x轴第二端x12。
通过使发送探头202在表面x轴第一端x11与表面x轴第二端x12之间移动,能够将焦点F与被检查体300的表面301b重叠。
需要说明的是,在表面x轴第二端设定部105进行表面x轴第二端x12的设定后,可以使发送探头202的移动方向反转(即折返)。通过反转,假设在表面301b的中途开始了超声波照射的情况下,能够将无法再次取得表面反馈信号的位置设定为表面301b的x轴端。
x轴容限设定部106(参照图4)设定规定长度α,以使x轴可动范围的各端位于表面x轴第一端x11与接合面x轴第一端x1之间、及表面x轴第二端x12与接合面x轴第二端x2之间。具体而言,例如,x轴容限设定部106设定规定长度α,以使在表面x轴第一端x11和接合面x轴第一端x1的例如作为中点位置的x21与表面x轴第二端x12和接合面x轴第二端x2的例如作为中点位置的x22之间构成x轴可动范围。但是,规定长度α没有限定于各个中点位置。
图9是表示通过本实施方式的可动范围设定装置100设定的x轴可动范围及y轴可动范围的被检查体300的俯视图。图9所示的第一超声波照射范围401基于通过上述的方法设定的x轴可动范围和通过后述的y轴可动范围设定部11设定的y轴可动范围来表示。
在超声波检查时,向被检查体300的超声波照射对图9中的粗实线包围的第一超声波照射范围401(包含接合面301a)进行。例如,超声波照射可以在第一超声波照射范围401内,使固定了y轴方向位置的发送探头202沿x轴方向移动而在x轴可动范围整个区域进行之后,挪动y轴方向位置而再次在x轴方向整个区域进行。并且,通过将上述的操作在y轴可动范围整个区域内反复进行,能够在第一超声波照射范围401的整个区域进行超声波照射(所谓交叉扫描)。
第一超声波照射范围401存在于被检查体300的内侧,向被检查体300的外侧(即被检查体300的不存在部分)未照射超声波。另一方面,第一超声波照射范围401包括俯视观察为矩形形状的接合面301a整体。第一超声波照射范围401分别在x轴方向及y轴方向上,具有从接合面301a朝向被检查体300的外侧的规定长度α的容限地形成。通过x轴可动范围具有容限,在超声波检查时,能够进行相对于接合面301a的x轴方向具有容限的超声波的照射,能够充分地检查接合面301a的特别是端部。
需要说明的是,规定长度α根据被检查体300被放置的状态而变化。因此,规定长度优选按照各被检查体300设定。而且,规定长度在x轴方向和y轴方向上可以相同,也可以不同。
返回图4,y轴可动范围设定部111通过作为被检查体300的表面301b的延伸方向且与x轴正交的y轴方向上的发送探头202的移动来设定发送探头202的y轴方向上的y轴可动范围。通过y轴可动范围的设定,能够高精度地进行y轴方向上的超声波检查。y轴可动范围除了成为设定对象的轴不同以外,能够与上述的x轴可动范围的设定方法同样设定。因此,为了简化说明,在以下的说明中,省略与上述的说明重复的说明。
y轴可动范围设定部111具备接合面y轴第一端设定部112和接合面y轴第二端设定部113。
接合面y轴第一端设定部112除了将x轴设为y轴以外,与上述的接合面x轴第一端设定部102同样。即,在y轴方向上,接合面y轴第一端设定部112使配置于接合面位置的发送探头202从接合面301a的一方的外侧朝向接合面301a的另一方的外侧一边照射超声波一边移动,将最初的界面反馈信号的取得位置所对应的y轴方向位置设定为接合面y轴第一端(未图示)。更具体而言,例如,能够使发送探头202从被检查体300的y轴上的一个负方向端点(被检查体300端部的y轴方向负侧位置)至相向的正方向端点(被检查体300端部的y轴方向正侧位置),一边照射超声波,一边沿y轴方向移动。
接合面y轴第二端设定部113除了将x轴设为y轴以外,与上述的接合面x轴第二端设定部103同样。即,接合面y轴第二端设定部113在最初的界面反馈信号的检测后,将在配置于接合面位置的发送探头202的持续移动过程中无法再取得界面反馈信号的y轴方向位置设定为接合面y轴第二端(未图示)。
通过具备接合面y轴第一端设定部112及接合面y轴第二端设定部113,在超声波检查时,能够以发送探头202的焦点F与接合面301a重叠的方式使发送探头202沿y轴方向移动,能够检测接合面301a处的缺陷。
y轴可动范围设定部111与上述的x轴可动范围设定部101同样,对y轴可动范围设定容限。即,y轴可动范围设定部111将从接合面y轴第一端向接合面301a的外侧方向(负方向)离开规定长度的位置与从接合面y轴第二端向接合面301a的外侧方向(正方向)离开规定长度的位置之间设定为所述y轴可动范围。为了容限设定,y轴可动范围设定部111具备表面y轴第一端设定部114、表面y轴第二端设定部115、以及y轴容限设定部116。
表面y轴第一端设定部114除了将x轴设为y轴以外,与表面x轴第一端设定部104同样。即,在y轴方向上,表面y轴第一端设定部114使配置于基准位置的发送探头202从被检查体300的一方的外侧朝向被检查体300的另一方的外侧一边照射超声波一边移动,将最初的表面反馈信号的取得位置所对应的y轴方向位置设定为表面y轴第一端(未图示)。
表面y轴第二端设定部115除了将x轴设为y轴以外,与上述的表面x轴第二端设定部105同样。即,表面y轴第二端设定部115在最初的表面反馈信号的检测后,将在配置于基准位置的发送探头202的持续移动过程中无法再取得表面反馈信号的y轴方向位置设定为表面y轴第二端(未图示)。
y轴容限设定部116除了将x轴设为y轴以外,与上述的x轴容限设定部106同样。即,y轴容限设定部116设定规定长度,以使y轴可动范围的各端位于表面y轴第一端与接合面y轴第一端之间、及表面y轴第二端与接合面y轴第二端之间。
通过具备表面y轴第一端设定部114、表面y轴第二端设定部115及y轴容限设定部116,能够使y轴可动范围具有容限。通过y轴可动范围具有容限,在超声波检查时,能够进行相对于接合面301a的y轴方向具有容限的超声波的照射,能够充分地检查接合面301a的特别是端部。
可动范围设定装置100具备位置条件判断部131。位置条件判断部131判断在载置台60的中央(并不局限于严格的中央,可以具有一定程度的幅度)是否载置有被检查体300。该判断如上所述在z轴可动范围设定后且在x轴可动范围及y轴可动范围设定前进行。因此,在被检查体300的上方配置有为了z轴可动范围设定而使用的发送探头202。因此,位置条件判断部131判断发送探头202的位置是否满足x轴方向位置为被检查体300的载置台60的x轴方向中央且y轴方向位置为被检查体300的载置台60的y轴方向中央的位置条件。需要说明的是,发送探头202的x轴方向位置及y轴方向位置如上所述能够通过编码器(未图示)作为例如坐标进行掌握。
载置台60通常与发送探头202能够移动的位置一致,能够对载置台60的整个区域照射超声波。因此,如果被检查体300未从载置台60露出,则无论将被检查体300载置于载置台60的哪个位置,都能够确定可动范围设定用的接合面301a及表面301b的位置。然而,例如,在被检查体300配置于俯视观察为矩形的载置台60的四个拐角中的1个拐角附近的情况下,由于在其余3个拐角附近不存在被检查体300,因此不需要照射超声波。因此,通过位置条件判断部131根据被检查体300的载置位置来变更超声波照射位置,由此不向被检查体300的不存在区域照射超声波,能够削减可动范围设定所需的时间。
可动范围设定装置100具备照射范围设定部132。照射范围设定部132在通过位置条件判断部131判断为不满足位置条件的情况下,设定x轴方向上及y轴方向上的第二超声波照射范围402(参照图10)。通过向设定的第二超声波照射范围402的超声波照射,来设定参照图7说明的接合面301a的x轴方向位置及y轴方向位置。由此,进行基于x轴可动范围设定部101及y轴可动范围设定部111的可动范围设定。需要说明的是,在满足了位置条件的情况下,进行将载置台60的整个区域设为第二超声波照射范围402的超声波照射。
照射范围设定部132具备x轴方向距离确定部133和y轴方向距离确定部134。x轴方向距离确定部133确定在x轴方向上从发送探头202至载置台60的端部的距离中的最短部分的距离。y轴方向距离确定部134确定在y轴方向上从发送探头202至载置台60(载置台的一例)的端部的距离中的最短部分的距离。照射范围设定部132基于确定的x轴方向上的距离及y轴方向上的距离,设定第一超声波照射范围401。
图10是本实施方式的超声波检查装置200具备的载置台60的俯视图,是表示被检查体300的位置与通过照射范围设定部132设定的第二超声波照射范围402的关系的图。在图10中,作为一例,示出在载置台60的四个拐角中的俯视观察下左下的拐角附近载置有被检查体300的状态。
x轴方向距离确定部133(参照图4)算出从发送探头202的位置P至载置台60的相向的2个端部60a、60b为止的x轴方向的距离X1、X2。距离X1、X2能够基于通过上述的编码器掌握的发送探头202的x轴方向位置来算出。x轴方向距离确定部133确定算出的距离X1、X2中的较短的距离。在图10所示的例子中,x轴方向距离确定部133采用比X2短的X1。
y轴方向距离确定部134(参照图4)算出从发送探头202的位置P至载置台60的相向的2个端部60c、60d为止的y轴方向的距离Y1、Y2。距离Y1、Y2能够基于通过上述的编码器掌握的发送探头202的y轴方向位置来算出。y轴方向距离确定部134确定算出的距离Y1、Y2中的较短的距离。在图10所示的例子中,y轴方向距离确定部134采用比Y2短的Y1。
照射范围设定部132基于采用的距离X1、Y1,设定第二超声波照射范围402。具体而言,照射范围设定部132将以发送探头202的x轴方向位置(P)为中点的、通过x轴方向距离确定部133确定的距离X1的2倍的范围内且以发送探头202的y轴方向位置(P)为中点的、通过y轴方向距离确定部134确定的距离Y1的2倍的范围内设定为第二超声波照射范围402。因此,被检查体300的载置位置越接近载置台60的中央,则第二超声波照射范围402越大,被检查体300的载置位置越接近四个拐角,则第二超声波照射范围402越小。
并且,x轴可动范围设定部101通过由照射范围设定部132设定的第二超声波照射范围402内的超声波照射,设定接合面x轴第一端x1及接合面x轴第二端x2。而且,y轴可动范围设定部111通过由照射范围设定部132设定的第二超声波照射范围402内的超声波照射,设定接合面y轴第一端及接合面y轴第二端(均未图示)。由此,与向载置台60整体进行超声波照射相比,能够削减接合面x轴第一端x1等的设定时间。
返回图4,可动范围设定装置100具备存储部135。存储部135存储通过x轴可动范围设定部101设定的x轴可动范围、通过y轴可动范围设定部111设定的y轴可动范围、及通过z轴可动范围设定部121设定的z轴可动范围。通过具备存储部135,在超声波检查时,能够使发送探头202在存储的可动范围内移动而对被检查体300进行超声波检查。
根据具备以上的结构的发送探头202的可动范围设定装置100,能够在对被检查体300进行检查之前的阶段设定超声波检查时的发送探头202的x轴可动范围、y轴可动范围及z轴可动范围。
图11是包括本实施方式的发送探头202的可动范围设定方法在内的超声波检查方法的流程图。本实施方式的发送探头202的可动范围设定方法可以通过可动范围设定装置100执行。本实施方式的发送探头202的可动范围设定方法是在对被检查体300进行检查之前的阶段,在对具有接合面301a的被检查体300进行超声波检查的超声波检查装置200中,设定向被检查体300进行超声波的照射的发送探头202的可动范围的方法。即,本实施方式的发送探头202的可动范围设定方法是在被检查体300的表面302b从发送探头202照射超声波来检测接合面301a的缺陷的超声波检查装置200中,在对被检查体300进行检查之前的阶段,设定发送探头202的可动范围的探头可动范围设定方法。
本实施方式的探头的可动范围设定方法包括z轴可动范围设定步骤S1、位置条件判断步骤S2、照射范围设定步骤S3、x轴可动范围设定步骤S4、以及y轴可动范围设定步骤S5。本实施方式的发送探头202的可动范围设定方法通过进行上述的处理,来设定超声波检查装置200检查被检查体300时的发送探头202的可动范围。在图11中,x轴方向上的扫描与y轴方向上的扫描通常并行进行(所谓交叉扫描),因此x轴可动范围设定步骤S4与y轴可动范围设定步骤S5并列记载。
z轴可动范围设定步骤S1是通过被检查体300的高度方向即z轴方向上的发送探头202的移动来设定发送探头202的z轴方向上的z轴可动范围的步骤。z轴可动范围设定步骤S1可以通过z轴可动范围设定部121执行。位置条件判断步骤S2是判断是否满足上述位置条件的步骤。位置条件判断步骤S2可以通过位置条件判断部131执行。照射范围设定步骤S3是在不满足位置条件的情况下进行的步骤。照射范围设定步骤S3通过照射范围设定部132执行。
x轴可动范围设定步骤S4是通过被检查体300的表面302b的延伸方向即x轴方向上的发送探头202的移动来设定发送探头202的x轴方向上的x轴可动范围的步骤。x轴可动范围设定步骤S4可以通过x轴可动范围设定部101执行。y轴可动范围设定步骤S5是通过作为被检查体300的表面302b的延伸方向且与x轴正交的y轴方向上的发送探头202的移动来设定发送探头202的y轴方向上的y轴可动范围的步骤。y轴可动范围设定步骤S5可以通过y轴可动范围设定部111执行。
本实施方式的超声波检查方法包括通过在上述的步骤中设定的可动范围内的发送探头202的移动来进行被检查体300的超声波检查的检查步骤S6。在检查步骤S6中,通过设定的x轴可动范围及y轴可动范围内的发送探头202的移动进行超声波照射,进行被检查体300的超声波检查。由此,能够迅速地检测被检查体300的接合面301a处的缺陷。
图12是说明本实施方式的发送探头202的可动范围设定方法的流程图,是表示z轴可动范围设定步骤S1的具体内容的流程图。z轴可动范围设定步骤S1包括最下端位置设定步骤S11、最上端位置设定步骤S12、基准位置设定步骤S13、以及接合面位置设定步骤S14。
最下端位置设定步骤S11可以通过最下端位置设定部122执行。最下端位置设定步骤S11是使发送探头202从初始位置向z轴下方向移动至发送探头202的前端位置距被检查体300的表面301b为规定的间隙的位置(与被检查体300的表面302b不干涉的最近距离的位置)而停止,将该位置设定为发送探头202的z轴方向的最下端位置,由此设定发送探头202的z轴可动范围的下限的步骤。
最上端位置设定步骤S12可以通过最上端位置设定部123执行。最上端位置设定步骤S12是使发送探头202从最下端位置向z轴上方向移动相当于发送探头202的焦点距离的大小的量而停止,将该位置设定为发送探头202的z轴方向的最上端位置,由此设定发送探头202的z轴可动范围的上限的步骤。
基准位置设定步骤S13可以通过基准位置设定部124执行。基准位置设定步骤S13是一边使发送探头202从最上端位置向z轴下方向移动,一边向被检查体300的表面301b照射超声波而取得表面反馈信号,检测表面反馈信号的峰值,将峰值成为最大的位置所对应的发送探头202的z轴方向的位置设定为基准位置的步骤。
接合面位置设定步骤S14可以通过接合面位置设定部125执行。接合面位置设定步骤S14是使发送探头202一边进一步向z轴下方向移动,一边照射超声波而取得界面反馈信号,检测界面反馈信号的峰值,将峰值成为最大的位置所对应的发送探头202的z轴方向的位置设定为接合面位置的步骤。
通过上述的步骤,能够确定被检查体300的表面301b及接合面301a的z轴方向位置。
图13是说明本实施方式的探头的可动范围设定方法的流程图,是表示x轴可动范围设定步骤S4的具体内容的流程图。x轴可动范围设定步骤S4是下述步骤:将发送探头202设定于接合面位置,使发送探头202从被检查体300的x轴上的一个上述负方向端点至相向的上述正方向端点一边照射超声波一边移动,在首先取得了界面反馈信号的位置的负方向上加上规定长度α(容限),在无法再取得界面反馈信号的位置的正方向上加上规定长度α(容限),从而设定x轴可动范围。
x轴可动范围设定步骤S4包括接合面x轴第一端设定步骤S41、接合面x轴第二端设定步骤S42、表面x轴第一端设定步骤S43、表面x轴第二端设定步骤S44、及x轴容限设定步骤S45。接合面x轴第一端设定步骤S41可以通过接合面x轴第一端设定部102执行。接合面x轴第二端设定步骤S42可以通过接合面x轴第二端设定部103执行。表面x轴第一端设定步骤S43可以通过表面x轴第一端设定部104执行。表面x轴第二端设定步骤S44可以通过表面x轴第二端设定部105执行。x轴容限设定步骤S45可以通过x轴容限设定部106执行。通过上述的步骤,能够设定x轴可动范围。
图14是说明本实施方式的探头的可动范围设定方法的流程图,是表示y轴可动范围设定步骤S5的具体内容的流程图。y轴可动范围设定步骤S5是下述步骤:将发送探头202设定于接合面位置,使发送探头202从被检查体300的y轴上的一个负方向端点(被检查体300端部的y轴方向负侧位置)至相向的正方向端点(被检查体300端部的y轴方向正侧位置)一边照射超声波一边移动,在首先取得了界面反馈信号的位置的负方向上加上规定长度α(容限),在无法再取得界面反馈信号的位置的正方向上加上规定长度α(容限),从而设定y轴可动范围。
y轴可动范围设定步骤S5包括接合面y轴第一端设定步骤S51、接合面y轴第二端设定步骤S52、表面y轴第一端设定步骤S53、表面y轴第二端设定步骤S54、及y轴容限设定步骤S55。接合面y轴第一端设定步骤S51可以通过接合面y轴第一端设定部112执行。接合面y轴第二端设定步骤S52可以通过接合面y轴第二端设定部113执行。表面y轴第一端设定步骤S53可以通过表面y轴第一端设定部114执行。表面y轴第二端设定步骤S54可以通过表面y轴第二端设定部115执行。y轴容限设定步骤S55可以通过y轴容限设定部116执行。通过上述的步骤,能够设定y轴可动范围。
根据具备以上步骤的发送探头202的可动范围设定方法,能够在对被检查体300进行检查之前的阶段设定超声波检查时的发送探头202的x轴可动范围、y轴可动范围及z轴可动范围。

Claims (11)

1.一种探头的可动范围设定装置,在对具有接合面的被检查体进行超声波检查的超声波检查装置中,设定对所述被检查体进行超声波照射的探头的可动范围,其特征在于,
所述探头的可动范围设定装置具备:
z轴可动范围设定部,在对所述被检查体进行检查之前的阶段,所述z轴可动范围设定部通过所述被检查体的高度方向即z轴方向上的所述探头的移动,设定所述探头的z轴方向上的z轴可动范围;
x轴可动范围设定部,在设定所述z轴可动范围之后,所述x轴可动范围设定部通过所述被检查体表面的延伸方向即x轴方向上的所述探头的移动,设定所述探头的x轴方向上的x轴可动范围;及
y轴可动范围设定部,在设定所述z轴可动范围之后,所述y轴可动范围设定部通过作为所述被检查体表面的延伸方向且与所述x轴正交的y轴方向上的所述探头的移动,设定所述探头的y轴方向上的y轴可动范围,
所述z轴可动范围设定部具备:
最下端位置设定部,所述最下端位置设定部设定最下端位置,所述最下端位置是成为与所述被检查体的表面不干涉的最近距离的位置的所述z轴方向的位置;
最上端位置设定部,所述最上端位置设定部使处于所述最下端位置的所述探头移动到比所述最下端位置高出所述探头的焦点距离的大小的量的位置,并将该移动后的探头的位置设定为最上端位置;
基准位置设定部,所述基准位置设定部使所述探头一边向所述被检查体照射超声波,一边从所述最上端位置下降,并将以所述被检查体的表面为起因而生成的表面反馈信号的峰值成为最大的取得位置所对应的z轴方向位置设定为基准位置;及
接合面位置设定部,所述接合面位置设定部使所述探头一边向所述被检查体照射超声波,一边从所述基准位置下降,并将以所述接合面为起因而生成的界面反馈信号的峰值成为最大的取得位置所对应的z轴方向位置设定为接合面位置,
将所述最下端位置与所述最上端位置之间设定为所述z轴可动范围。
2.根据权利要求1所述的探头的可动范围设定装置,其特征在于,
所述可动范围设定装置基于通过由所述z轴可动范围设定部设定的所述z轴可动范围内的所述探头的移动而得到的信息,进行所述x轴可动范围设定部对所述x轴可动范围的设定、及所述y轴可动范围设定部对所述y轴可动范围的设定。
3.根据权利要求2所述的探头的可动范围设定装置,其特征在于,
所述可动范围设定装置基于一边照射超声波一边进行所述z轴可动范围内的所述探头的移动时取得的来自所述被检查体的透过波或反射波的任一者的峰值,进行所述x轴可动范围设定部对所述x轴可动范围的设定、及所述y轴可动范围设定部对所述y轴可动范围的设定。
4.根据权利要求1所述的探头的可动范围设定装置,其特征在于,
所述x轴可动范围设定部具备:
接合面x轴第一端设定部,在x轴方向上,所述接合面x轴第一端设定部使配置于所述接合面位置的所述探头从所述接合面的一方的外侧朝向所述接合面的另一方的外侧一边照射超声波一边移动,并将最初的所述界面反馈信号的取得位置所对应的x轴方向位置设定为接合面x轴第一端;及
接合面x轴第二端设定部,所述接合面x轴第二端设定部在最初的所述界面反馈信号的检测后,将在配置于所述接合面位置的所述探头的持续移动过程中无法再取得所述界面反馈信号的x轴方向位置设定为接合面x轴第二端,并且,
所述y轴可动范围设定部具备:
接合面y轴第一端设定部,在y轴方向上,所述接合面y轴第一端设定部使配置于所述接合面位置的所述探头从所述接合面的一方的外侧朝向所述接合面的另一方的外侧一边照射超声波一边移动,并将最初的所述界面反馈信号的取得位置所对应的y轴方向位置设定为接合面y轴第一端;及
接合面y轴第二端设定部,所述接合面y轴第二端设定部在最初的所述界面反馈信号的检测后,将在配置于所述接合面位置的所述探头的持续移动过程中无法再取得所述界面反馈信号的y轴方向位置设定为接合面y轴第二端。
5.根据权利要求4所述的探头的可动范围设定装置,其特征在于,
所述探头的可动范围设定装置具备位置条件判断部,该位置条件判断部判断所述探头的位置是否满足x轴方向位置为所述被检查体的载置台的x轴方向中央且y轴方向位置为所述被检查体的所述载置台的y轴方向中央的位置条件。
6.根据权利要求5所述的探头的可动范围设定装置,其特征在于,
所述探头的可动范围设定装置具备照射范围设定部,在不满足所述位置条件的情况下,该照射范围设定部设定由所述x轴可动范围设定部及所述y轴可动范围设定部进行的可动范围设定用的x轴方向上的超声波照射范围及y轴方向上的超声波照射范围,
所述照射范围设定部具备:
x轴方向距离确定部,所述x轴方向距离确定部确定在x轴方向上从所述探头至所述载置台的端部的距离中的最短部分的距离;及
y轴方向距离确定部,所述y轴方向距离确定部确定在y轴方向上从所述探头至所述载置台的端部的距离中的最短部分的距离,
将以所述探头的所述x轴方向位置为中点且通过所述x轴方向距离确定部确定的距离的2倍范围内、并且以所述探头的所述y轴方向位置为中点且通过所述y轴方向距离确定部确定的距离的2倍范围内设定为所述超声波照射范围,
所述x轴可动范围设定部通过所述超声波照射范围内的超声波照射来设定所述接合面x轴第一端及所述接合面x轴第二端,并且所述y轴可动范围设定部通过所述超声波照射范围内的超声波照射来设定所述接合面y轴第一端及所述接合面y轴第二端。
7.根据权利要求4~6中任一项所述的探头的可动范围设定装置,其特征在于,
所述x轴可动范围设定部将所述接合面x轴第一端与所述接合面x轴第二端之间设定为所述x轴可动范围,并且,
所述y轴可动范围设定部将所述接合面y轴第一端与所述接合面y轴第二端之间设定为所述y轴可动范围。
8.根据权利要求4~6中任一项所述的探头的可动范围设定装置,其特征在于,
所述x轴可动范围设定部将从所述接合面x轴第一端向所述接合面的外侧方向离开规定长度的位置与从所述接合面x轴第二端向所述接合面的外侧方向离开规定长度的位置之间设定为所述x轴可动范围,并且,
所述y轴可动范围设定部将从所述接合面y轴第一端向所述接合面的外侧方向离开规定长度的位置与从所述接合面y轴第二端向所述接合面的外侧方向离开规定长度的位置之间设定为所述y轴可动范围。
9.根据权利要求8所述的探头的可动范围设定装置,其特征在于,
所述x轴可动范围设定部具备:
表面x轴第一端设定部,在x轴方向上,所述表面x轴第一端设定部使配置于所述基准位置的所述探头从所述被检查体的一方的外侧朝向所述被检查体的另一方的外侧一边照射超声波一边移动,并将最初的所述表面反馈信号的取得位置所对应的x轴方向位置设定为表面x轴第一端;
表面x轴第二端设定部,所述表面x轴第二端设定部在最初的所述表面反馈信号的检测后,将在配置于所述基准位置的所述探头的持续移动过程中无法再取得所述表面反馈信号的x轴方向位置设定为表面x轴第二端;
x轴容限设定部,所述x轴容限设定部设定所述规定长度,以使所述x轴可动范围的各端位于所述表面x轴第一端与所述接合面x轴第一端之间、及所述表面x轴第二端与所述接合面x轴第二端之间;
表面y轴第一端设定部,在y轴方向上,所述表面y轴第一端设定部使配置于所述基准位置的所述探头从所述被检查体的一方的外侧朝向所述被检查体的另一方的外侧一边照射超声波一边移动,并将最初的所述表面反馈信号的取得位置所对应的y轴方向位置设定为表面y轴第一端;
表面y轴第二端设定部,所述表面y轴第二端设定部在最初的所述表面反馈信号的检测后,将在配置于所述基准位置的所述探头的持续移动过程中无法再取得所述表面反馈信号的y轴方向位置设定为表面y轴第二端;及
y轴容限设定部,所述y轴容限设定部设定所述规定长度,以使所述y轴可动范围的各端位于所述表面y轴第一端与所述接合面y轴第一端之间、及所述表面y轴第二端与所述接合面y轴第二端之间。
10.根据权利要求1~6中任一项所述的探头的可动范围设定装置,其特征在于,
所述探头的可动范围设定装置具备存储部,该存储部存储被设定的所述x轴可动范围、被设定的所述y轴可动范围、及被设定的z轴可动范围。
11.一种探头的可动范围设定方法,在从探头向被检查体的表面照射超声波以检测接合面的缺陷的超声波检查装置中,在对所述被检查体进行检查之前的阶段,设定所述探头的可动范围,其特征在于,
所述探头的可动范围设定方法通过进行下述步骤的处理,设定所述超声波检查装置检查所述被检查体时的所述探头的可动范围,
所述步骤为:
最下端位置设定步骤,在该最下端位置设定步骤中,使所述探头从初始位置向z轴下方向移动至所述探头的前端位置距所述被检查体表面为规定的间隙的位置而停止,并将该位置设定为所述探头的所述z轴方向的最下端位置,由此设定所述探头的z轴可动范围的下限;
最上端位置设定步骤,在该最上端位置设定步骤中,使所述探头从所述最下端位置向z轴上方向移动相当于所述探头的焦点距离的大小的量而停止,并将该位置设定为所述探头的所述z轴方向的最上端位置,由此设定所述探头的z轴可动范围的上限;
基准位置设定步骤,在该基准位置设定步骤中,使所述探头一边从所述最上端位置向所述z轴下方向移动,一边向所述被检查体的表面照射所述超声波而取得表面反馈信号,检测所述表面反馈信号的峰值,将所述峰值成为最大的位置所对应的所述探头的z轴方向的位置设定为基准位置;
接合面位置设定步骤,在该接合面位置设定步骤中,使所述探头一边进一步向所述z轴下方向移动,一边照射所述超声波而取得界面反馈信号,检测所述界面反馈信号的峰值,将所述峰值成为最大的位置所对应的所述探头的所述z轴方向的位置设定为接合面位置;
x轴可动范围设定步骤,在该x轴可动范围设定步骤中,将所述探头设定于所述接合面位置,使所述探头一边照射超声波,一边从所述被检查体的x轴上的一个负方向端点移动至相向的正方向端点,在最初取得了所述界面反馈信号的位置的负方向上加上规定长度,在无法再取得所述界面反馈信号的位置的正方向上加上规定长度,从而设定x轴可动范围;及
y轴可动范围设定步骤,在该y轴可动范围设定步骤中,将所述探头设定于所述接合面位置,使所述探头一边照射超声波,一边从所述被检查体的y轴上的一个负方向端点移动至相向的正方向端点,在最初取得了所述界面反馈信号的位置的负方向上加上规定长度,在无法再取得所述界面反馈信号的位置的正方向上加上规定长度,从而设定y轴可动范围。
CN202010281286.0A 2019-04-26 2020-04-10 探头的可动范围设定装置及可动范围设定方法 Active CN111855808B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-084940 2019-04-26
JP2019084940A JP6641054B1 (ja) 2019-04-26 2019-04-26 プローブの可動範囲設定装置及び可動範囲設定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111855808A CN111855808A (zh) 2020-10-30
CN111855808B true CN111855808B (zh) 2023-03-14

Family

ID=69320962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010281286.0A Active CN111855808B (zh) 2019-04-26 2020-04-10 探头的可动范围设定装置及可动范围设定方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6641054B1 (zh)
KR (1) KR102319759B1 (zh)
CN (1) CN111855808B (zh)
TW (1) TWI733405B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7355899B1 (ja) * 2022-07-28 2023-10-03 株式会社日立パワーソリューションズ 超音波検査装置及び超音波検査方法
JP7463605B1 (ja) 2023-09-05 2024-04-08 株式会社日立パワーソリューションズ 超音波映像装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07103951A (ja) * 1993-09-30 1995-04-21 Hitachi Constr Mach Co Ltd 超音波測定装置
JPH08254526A (ja) * 1995-03-16 1996-10-01 Olympus Optical Co Ltd 超音波顕微鏡
CN106501366A (zh) * 2015-09-04 2017-03-15 株式会社日立电力解决方案 超声波检查装置、超声波检查系统以及超声波检查方法
JP2017161230A (ja) * 2016-03-07 2017-09-14 株式会社日立パワーソリューションズ 超音波検査方法及び超音波検査装置
JP6397600B1 (ja) * 2018-05-23 2018-09-26 株式会社日立パワーソリューションズ 位置制御装置、位置制御方法、及び超音波映像システム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03221862A (ja) * 1990-01-29 1991-09-30 Canon Inc 超音波検査装置
JP3869289B2 (ja) * 2002-03-20 2007-01-17 日立建機ファインテック株式会社 超音波映像検査装置とその焦点位置検出方法
US8794072B2 (en) * 2007-10-10 2014-08-05 Sonoscan, Inc. Scanning acoustic microscope with profilometer function
JP5507751B1 (ja) * 2013-10-25 2014-05-28 株式会社日立パワーソリューションズ 超音波検査装置
JP5764251B1 (ja) * 2014-12-25 2015-08-19 株式会社日立パワーソリューションズ 超音波映像装置、およびそれを用いた観察方法
JP6608292B2 (ja) * 2016-01-20 2019-11-20 株式会社日立パワーソリューションズ 超音波検査方法及び装置
JP6797646B2 (ja) * 2016-11-21 2020-12-09 株式会社日立パワーソリューションズ 超音波検査装置及び超音波検査方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07103951A (ja) * 1993-09-30 1995-04-21 Hitachi Constr Mach Co Ltd 超音波測定装置
JPH08254526A (ja) * 1995-03-16 1996-10-01 Olympus Optical Co Ltd 超音波顕微鏡
CN106501366A (zh) * 2015-09-04 2017-03-15 株式会社日立电力解决方案 超声波检查装置、超声波检查系统以及超声波检查方法
JP2017161230A (ja) * 2016-03-07 2017-09-14 株式会社日立パワーソリューションズ 超音波検査方法及び超音波検査装置
JP6397600B1 (ja) * 2018-05-23 2018-09-26 株式会社日立パワーソリューションズ 位置制御装置、位置制御方法、及び超音波映像システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020180902A (ja) 2020-11-05
KR20200125454A (ko) 2020-11-04
TW202045919A (zh) 2020-12-16
KR102319759B1 (ko) 2021-11-02
TWI733405B (zh) 2021-07-11
CN111855808A (zh) 2020-10-30
JP6641054B1 (ja) 2020-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111855808B (zh) 探头的可动范围设定装置及可动范围设定方法
KR101819830B1 (ko) 초음파 검사 장치, 초음파 검사 시스템 및 초음파 검사 방법
JP2011117877A (ja) 三次元超音波検査装置
KR102485090B1 (ko) 위치 제어 장치, 위치 제어 방법, 및 초음파 영상 시스템
JP5868198B2 (ja) 溶接部の超音波探傷装置及び超音波探傷方法
US8576974B2 (en) Apparatus for ultrasonic inspection of reactor pressure vessel
KR102459234B1 (ko) 초음파 프로브를 이용한 불량소자 검사방법 및 이를 이용하는 검사장치, 그리고 그 프로세서에 의해 수행되는 불량 소자 분류 방법
US20220381741A1 (en) Damage evaluation device and damage evaluation method
KR20150023434A (ko) 강재의 품질 평가 방법 및 품질 평가 장치
JP2017075813A (ja) 超音波映像装置
KR101677604B1 (ko) 깊이를 포함하는 용접 품질을 초음파로 검사하는 방법 및 장치
KR20190025149A (ko) 일정 검사 압력을 유지를 위한 풍력 블레이드 검사 플랫폼 장치 및 검사 장치
JP4699242B2 (ja) 超音波探触子のカップリングチェック方法、及びコンピュータプログラム
JP3745628B2 (ja) 溶接部の検査方法及び超音波探傷装置
JP3442899B2 (ja) 基準欠陥探傷用治具および基準欠陥探傷用治具を用いた超音波探傷方法
JP2002195988A (ja) 超音波探傷装置及び超音波探傷方法
JP4614219B2 (ja) レーザ溶接継手の検査方法及び検査装置
JP4613269B2 (ja) 音速測定方法、及び音速測定装置
KR20230130054A (ko) 초음파 검사 장치, 초음파 검사 방법 및 프로그램
JP7453928B2 (ja) 溶接部の超音波検査装置
JP4787914B2 (ja) 音速測定方法、音速測定装置、及び超音波画像検査装置
TW202208848A (zh) 超音波檢查裝置及超音波檢查方法
JP3583764B2 (ja) 免震ダンパの検査方法及び検査装置
CN106996956A (zh) 核电站稳压管接管安全端焊缝裂纹的在役检查方法
JP2008175661A (ja) 音響パラメータ測定方法、及び音響パラメータ測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant