JP2002365241A - 航空機胴体の放射線検査のための方法及びシステム - Google Patents
航空機胴体の放射線検査のための方法及びシステムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 航空機胴体（１２）の放射線検査のための立
体画像を生成するシステム（１０）及び方法を提供す
る。 【解決手段】 システム（１０）は、胴体（１２）の一
方の側面に配置された放射線源（１６）と、胴体（１
２）の別の側面に配置された複数の放射線検出器（１
８）とを含む。システム（１０）は放射線源（１６）及
び放射線検出器（１８）を協調して移動させる複数のマ
ニピュレータを更に含む。システム（１０）は、胴体
（１２）の複数の関心領域の立体画像を表示するよう
に、放射線検出器（１８）により検出された放射線を処
理する。立体画像は、まず、胴体の第１の組の画像を複
数の角度から検出する。次に、胴体の第２の組の画像を
検出するために、胴体（１２）及び放射線検出器（１
８）を放射線源（１６）によって照射することにより獲
得される。
体画像を生成するシステム（１０）及び方法を提供す
る。 【解決手段】 システム（１０）は、胴体（１２）の一
方の側面に配置された放射線源（１６）と、胴体（１
２）の別の側面に配置された複数の放射線検出器（１
８）とを含む。システム（１０）は放射線源（１６）及
び放射線検出器（１８）を協調して移動させる複数のマ
ニピュレータを更に含む。システム（１０）は、胴体
（１２）の複数の関心領域の立体画像を表示するよう
に、放射線検出器（１８）により検出された放射線を処
理する。立体画像は、まず、胴体の第１の組の画像を複
数の角度から検出する。次に、胴体の第２の組の画像を
検出するために、胴体（１２）及び放射線検出器（１
８）を放射線源（１６）によって照射することにより獲
得される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に航空機胴体の
放射線検査に関し、特に、妨害構造の事前の知識なく航
空機胴体を検査する方法及びシステムに関する。
放射線検査に関し、特に、妨害構造の事前の知識なく航
空機胴体を検査する方法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、航空機胴体は、周囲フレーム部材
と長手方向ストリンガから成る格子構造を軽量金属薄板
の外被で被覆したものである。外被は通常はリベットな
どによってフレーム部材及びストリンガに装着されてい
る。高度が高くなっても乗客に不快感を与えないように
するため、航空機には、客室内に海抜に近い空気圧で呼
吸できる環境を発生させる客室加圧システムが設けられ
ている。客室に圧力を加えることにより、外被、フレー
ム部材及びストリンガはわずかに膨張する。その圧力が
取り除かれると、外被、フレーム部材及びストリンガは
正規の形状に戻る。これに関連する圧力差は相対的に小
さいが、飛行のたびに起こる加圧と減圧のシーケンスに
より胴体構造に加えられる応力の繰返しサイクルは疲労
につながり、亀裂を発生させる危険がある。この疲労に
よる損傷は胴体構造の腐食により助長される場合が多
い。
と長手方向ストリンガから成る格子構造を軽量金属薄板
の外被で被覆したものである。外被は通常はリベットな
どによってフレーム部材及びストリンガに装着されてい
る。高度が高くなっても乗客に不快感を与えないように
するため、航空機には、客室内に海抜に近い空気圧で呼
吸できる環境を発生させる客室加圧システムが設けられ
ている。客室に圧力を加えることにより、外被、フレー
ム部材及びストリンガはわずかに膨張する。その圧力が
取り除かれると、外被、フレーム部材及びストリンガは
正規の形状に戻る。これに関連する圧力差は相対的に小
さいが、飛行のたびに起こる加圧と減圧のシーケンスに
より胴体構造に加えられる応力の繰返しサイクルは疲労
につながり、亀裂を発生させる危険がある。この疲労に
よる損傷は胴体構造の腐食により助長される場合が多
い。
【０００３】疲労亀裂は、その性質上、極めて小さく、
検出するのが困難である。通常、亀裂はごく小さいた
め、航空機客室のルーチンの加圧では、ごく小さな亀裂
が航空機内部に検出可能なほどの圧力損失を発生させ
ず、従って、その検出には至らない。腐食と周期的な応
力の組み合わせ効果によって、リベットの周囲のゆるみ
及び／又はリベットの亀裂が引き起こされることもあ
る。この状態が検出されないと、フレーム部材やストリ
ンガから外被が分離してしまう可能性もある。
検出するのが困難である。通常、亀裂はごく小さいた
め、航空機客室のルーチンの加圧では、ごく小さな亀裂
が航空機内部に検出可能なほどの圧力損失を発生させ
ず、従って、その検出には至らない。腐食と周期的な応
力の組み合わせ効果によって、リベットの周囲のゆるみ
及び／又はリベットの亀裂が引き起こされることもあ
る。この状態が検出されないと、フレーム部材やストリ
ンガから外被が分離してしまう可能性もある。
【０００４】従来、航空機胴体の検査はその大半を目視
検査の技術に依存していた。この方法は人間の能力によ
って大きく左右され、周囲の照明条件、環境の影響、並
びに検査担当者の視力矯正の程度、時間的制約、心理状
態、集中力及び判断力などの物理的及び心理的制約によ
って限定される。更に、目視検査技法の場合、航空機を
広範囲に解体しなければならない。従って、この方法は
長い時間と多大な労力を要し、コストも高い。
検査の技術に依存していた。この方法は人間の能力によ
って大きく左右され、周囲の照明条件、環境の影響、並
びに検査担当者の視力矯正の程度、時間的制約、心理状
態、集中力及び判断力などの物理的及び心理的制約によ
って限定される。更に、目視検査技法の場合、航空機を
広範囲に解体しなければならない。従って、この方法は
長い時間と多大な労力を要し、コストも高い。
【０００５】これまでに提案されたもう１つの航空機胴
体検査方法は放射線を使用するものである。この方法は
従来の目視検査で必要であった航空機解体の量を減少さ
せることはできるが、客室内部に設置された物体がＸ線
画像を著しく複雑にして、欠陥を遮蔽してしまい、従っ
て、欠陥の識別と定量化は更に困難になる。障害となる
物体は頭上物入れ、隔壁、エアマスク、酸素供給用配
管、照明器具、電気配線、固定器具、トイレ、配膳室の
備品などである。そのような妨害物体の厳密な場所が分
かっていれば、通常、妨害なく関心領域を撮影できるよ
うに撮影角度を判定することができる。妨害物体の一部
は既知の固定された位置にあるが、その他の物体の位置
は航空機ごとに著しく異なる。例えば、電気配線や酸素
供給用配管は可撓性であり、その位置は固定されない、
従って、妨害構造の場所について十分な事前知識がない
と、妨害を回避する撮影角度を計画又は予測することは
困難である。そのような場合、初期検査では、障害物を
含む視野で撮影された画像が提供される。このため、影
響のあった領域を別の角度と向きから再度検査しなけれ
ばならず、検査の費用と時間が更に増加する結果とな
る。
体検査方法は放射線を使用するものである。この方法は
従来の目視検査で必要であった航空機解体の量を減少さ
せることはできるが、客室内部に設置された物体がＸ線
画像を著しく複雑にして、欠陥を遮蔽してしまい、従っ
て、欠陥の識別と定量化は更に困難になる。障害となる
物体は頭上物入れ、隔壁、エアマスク、酸素供給用配
管、照明器具、電気配線、固定器具、トイレ、配膳室の
備品などである。そのような妨害物体の厳密な場所が分
かっていれば、通常、妨害なく関心領域を撮影できるよ
うに撮影角度を判定することができる。妨害物体の一部
は既知の固定された位置にあるが、その他の物体の位置
は航空機ごとに著しく異なる。例えば、電気配線や酸素
供給用配管は可撓性であり、その位置は固定されない、
従って、妨害構造の場所について十分な事前知識がない
と、妨害を回避する撮影角度を計画又は予測することは
困難である。そのような場合、初期検査では、障害物を
含む視野で撮影された画像が提供される。このため、影
響のあった領域を別の角度と向きから再度検査しなけれ
ばならず、検査の費用と時間が更に増加する結果とな
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、妨害構造の場
所についての事前の知識なく胴体の全て又は大半を正確
に検査できるような、航空機胴体の放射線検査のための
方法及び装置が必要である。
所についての事前の知識なく胴体の全て又は大半を正確
に検査できるような、航空機胴体の放射線検査のための
方法及び装置が必要である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の要求は、航空機胴
体の放射線検査のためのシステム及び方法を提供する本
発明によって満たされる。システムは胴体の一方の側面
に配置された放射線源と、胴体の別の側面に配置された
複数の放射線検出器とを含む。放射線検出器は、放射線
源からの放射線をそれぞれ異なる角度で受け取るように
放射線源に対して既知の位置に配置される。システム
は、放射線源及び放射線検出器を協調して移動させるマ
ニピュレータを更に含む。システムは、胴体の関心領域
の立体画像を表示するように、放射線検出器により検出
された放射線を処理する。立体画像は、まず、胴体の第
１の組の画像を複数の角度から検出するために胴体及び
放射線検出器を放射線源によって照射し、放射線源及び
放射線検出器を胴体に関して再度位置決めし、次に、胴
体の第２の組の画像を検出するために胴体及び放射線検
出器を放射線源によって照射することにより獲得され
る。それら複数組の画像を使用して、立体画像を生成す
る。
体の放射線検査のためのシステム及び方法を提供する本
発明によって満たされる。システムは胴体の一方の側面
に配置された放射線源と、胴体の別の側面に配置された
複数の放射線検出器とを含む。放射線検出器は、放射線
源からの放射線をそれぞれ異なる角度で受け取るように
放射線源に対して既知の位置に配置される。システム
は、放射線源及び放射線検出器を協調して移動させるマ
ニピュレータを更に含む。システムは、胴体の関心領域
の立体画像を表示するように、放射線検出器により検出
された放射線を処理する。立体画像は、まず、胴体の第
１の組の画像を複数の角度から検出するために胴体及び
放射線検出器を放射線源によって照射し、放射線源及び
放射線検出器を胴体に関して再度位置決めし、次に、胴
体の第２の組の画像を検出するために胴体及び放射線検
出器を放射線源によって照射することにより獲得され
る。それら複数組の画像を使用して、立体画像を生成す
る。
【０００８】本発明及び従来の技術と比較した場合の本
発明の利点は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な
説明及び特許請求の範囲を読むことにより明白になるで
あろう。
発明の利点は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な
説明及び特許請求の範囲を読むことにより明白になるで
あろう。
【０００９】本発明であると考えられる主題を特定して
指摘し且つ本明細書の冒頭部分で明確に特許請求する。
しかし、本発明は添付の図面と関連付けて以下の説明を
参照することにより最も良く理解されるであろう。
指摘し且つ本明細書の冒頭部分で明確に特許請求する。
しかし、本発明は添付の図面と関連付けて以下の説明を
参照することにより最も良く理解されるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】図面中、同じ図中符号は様々な図
を通して同じ要素を指示している。図面を参照すると、
図１は、航空機胴体１２を検査するための放射線検査シ
ステム１０を概略的に示す。胴体１２は通常周囲フレー
ム部材と、長手方向ストリンガとから成る格子構造を軽
量金属薄板の外被で被覆した円筒形の壁１４を具備す
る。システム１０は胴体壁１４の第１の側面に配置され
た放射線源１６と、胴体壁１４の第２の、反対側の面に
配置された複数の放射線検出器１８とを含む。図１には
そのような放射線検出器が２つ示されているが、本発明
が３つ以上の検出器を含むことは明白になるであろう。
放射線源１６と放射線検出器１８は、放射線源１６によ
り放出された放射線が胴体壁１４を照射し、放射線検出
器１８の各々に入射するように、壁１４の両側に相対的
に配置されている。放射線検出器１８は放射線源１６に
対して、放射線が各放射線検出器にそれぞれ異なる角度
で入射するように位置決めされている。図１に示すよう
に、放射線源１６は胴体１２の内側に配置され、放射線
検出器１８は胴体１２の外側に配置されている。しか
し、放射線源１６が胴体１２の外側にあり且つ放射線検
出器１８が胴体１２の内側にある、これとは全く逆の配
置も可能であることに注意すべきである。
を通して同じ要素を指示している。図面を参照すると、
図１は、航空機胴体１２を検査するための放射線検査シ
ステム１０を概略的に示す。胴体１２は通常周囲フレー
ム部材と、長手方向ストリンガとから成る格子構造を軽
量金属薄板の外被で被覆した円筒形の壁１４を具備す
る。システム１０は胴体壁１４の第１の側面に配置され
た放射線源１６と、胴体壁１４の第２の、反対側の面に
配置された複数の放射線検出器１８とを含む。図１には
そのような放射線検出器が２つ示されているが、本発明
が３つ以上の検出器を含むことは明白になるであろう。
放射線源１６と放射線検出器１８は、放射線源１６によ
り放出された放射線が胴体壁１４を照射し、放射線検出
器１８の各々に入射するように、壁１４の両側に相対的
に配置されている。放射線検出器１８は放射線源１６に
対して、放射線が各放射線検出器にそれぞれ異なる角度
で入射するように位置決めされている。図１に示すよう
に、放射線源１６は胴体１２の内側に配置され、放射線
検出器１８は胴体１２の外側に配置されている。しか
し、放射線源１６が胴体１２の外側にあり且つ放射線検
出器１８が胴体１２の内側にある、これとは全く逆の配
置も可能であることに注意すべきである。
【００１１】放射線源１６は、高電圧電源（図示せず）
により給電される標準の工業用Ｘ線管であるのが好まし
いが、それは必ずしも不可欠ではない。ガンマ線を発生
する同位体放射線源などの別の放射線源も同様に使用可
能であろう。放射線源１６は大きな円錐形又はパノラマ
ボリューム対して放射線束を発生するが、これを特定の
関心領域に限定するためにコリメートされる。すなわ
ち、このゾーンは少なくとも２つの検査領域（すなわ
ち、検出器ごとに１つの検査領域）を放射線源の放射線
束軸に関してそれぞれ異なる角度でさらすのに十分な大
きさに形成される。放射線検出器１８は、放射線源１６
により放出される放射線を観測可能な画像として処理す
ることができるどのような手段であっても良い。Ｘ線フ
ィルムを使用できるであろうが、一般に放射線検出器１
８は入射放射線を電気出力信号に変換する種類であるの
が好ましい。ただし、これは不可欠ではない。この目的
に適する多くのＸ線検出器が市販されている。当該技術
において知られているように、そのようなＸ線検出器は
一般にＸ線感知領域と、感知領域に入射したＸ線を示す
出力信号を発生する手段とを有する。
により給電される標準の工業用Ｘ線管であるのが好まし
いが、それは必ずしも不可欠ではない。ガンマ線を発生
する同位体放射線源などの別の放射線源も同様に使用可
能であろう。放射線源１６は大きな円錐形又はパノラマ
ボリューム対して放射線束を発生するが、これを特定の
関心領域に限定するためにコリメートされる。すなわ
ち、このゾーンは少なくとも２つの検査領域（すなわ
ち、検出器ごとに１つの検査領域）を放射線源の放射線
束軸に関してそれぞれ異なる角度でさらすのに十分な大
きさに形成される。放射線検出器１８は、放射線源１６
により放出される放射線を観測可能な画像として処理す
ることができるどのような手段であっても良い。Ｘ線フ
ィルムを使用できるであろうが、一般に放射線検出器１
８は入射放射線を電気出力信号に変換する種類であるの
が好ましい。ただし、これは不可欠ではない。この目的
に適する多くのＸ線検出器が市販されている。当該技術
において知られているように、そのようなＸ線検出器は
一般にＸ線感知領域と、感知領域に入射したＸ線を示す
出力信号を発生する手段とを有する。
【００１２】放射線検出器１８により出力された画像デ
ータ信号はコントローラ２０へ送信される。コントロー
ラ２０は従来のコンピュータユニットであれば良い。以
下に更に詳細に説明するように、コントローラ２０はそ
れらの信号を処理し、対応する立体画像を観察装置２２
に表示させる。そこで、オペレータは表示された画像を
見て、胴体１２の欠陥を検査することができる。データ
画像信号はコントローラ２０内のメモリにも格納され
る。コントローラ２０は放射線源１６の動作も制御し、
放射線源をオン／オフすると共に、印加される電圧を調
整する。
ータ信号はコントローラ２０へ送信される。コントロー
ラ２０は従来のコンピュータユニットであれば良い。以
下に更に詳細に説明するように、コントローラ２０はそ
れらの信号を処理し、対応する立体画像を観察装置２２
に表示させる。そこで、オペレータは表示された画像を
見て、胴体１２の欠陥を検査することができる。データ
画像信号はコントローラ２０内のメモリにも格納され
る。コントローラ２０は放射線源１６の動作も制御し、
放射線源をオン／オフすると共に、印加される電圧を調
整する。
【００１３】放射線源１６を胴体１２に関して移動させ
る第１の精密マニピュレータ２４と、放射線検出器１８
を胴体１２に関して移動させる第２の精密マニピュレー
タ２６とが設けられている。精密マニピュレータ２４、
２６は所望の動きを発生させることができるどのような
種類の装置であっても良い。この目的に適するマニピュ
レータ構造の１つを図２から図４に示す。胴体壁１４
は、周囲フレーム部材２８と、長手方向ストリンガ３０
（図４に切り欠き図で示す）とから成る格子構造を軽量
金属薄板の外被３２で被覆することにより形成されてい
る。図３に示すように、乗客デッキ３４は内部機室の床
を規定するように胴体１２内部に水平に配設されてい
る。機室には従来通りの頭上物入れ３６と、換気パネル
３８と、再度パネル４０とが設けられている。図示され
てはいないが、胴体１２は通常は照明器具、配線、断熱
材などの他の従来の構造を含む。
る第１の精密マニピュレータ２４と、放射線検出器１８
を胴体１２に関して移動させる第２の精密マニピュレー
タ２６とが設けられている。精密マニピュレータ２４、
２６は所望の動きを発生させることができるどのような
種類の装置であっても良い。この目的に適するマニピュ
レータ構造の１つを図２から図４に示す。胴体壁１４
は、周囲フレーム部材２８と、長手方向ストリンガ３０
（図４に切り欠き図で示す）とから成る格子構造を軽量
金属薄板の外被３２で被覆することにより形成されてい
る。図３に示すように、乗客デッキ３４は内部機室の床
を規定するように胴体１２内部に水平に配設されてい
る。機室には従来通りの頭上物入れ３６と、換気パネル
３８と、再度パネル４０とが設けられている。図示され
てはいないが、胴体１２は通常は照明器具、配線、断熱
材などの他の従来の構造を含む。
【００１４】第１のマニピュレータ２４は、放射線源１
６が装着されている第１のキャリア４４を含む。第１の
キャリア４４は、乗客デッキ３４に配置され且つ胴体１
２の中心長手方向線と平行に延出する２本のガイドレー
ル４６に摺動自在に装着されている。第１のキャリア４
４はコントローラ２０の制御の下にガイドレール４６に
沿って往復移動する。その動きはモータ（図示せず）な
どの従来の動力手段により、当該技術で知られている方
式により発生される。このため、放射線源１６を胴体１
２の長さに沿って選択的に位置決めすることが可能であ
る。この構成により、放射線源１６は胴体１２の周囲方
向にパノラマ放射線ビームを、前進方向及び尾翼方向に
は特定の関心領域に限定された状態で発生するようにコ
リメートされる。従って、放射線源１６は乗客デッキ３
４の上方の床線から床線まで、胴体１２の相対的に短い
長手方向部分に沿って胴体１２を照査する。
６が装着されている第１のキャリア４４を含む。第１の
キャリア４４は、乗客デッキ３４に配置され且つ胴体１
２の中心長手方向線と平行に延出する２本のガイドレー
ル４６に摺動自在に装着されている。第１のキャリア４
４はコントローラ２０の制御の下にガイドレール４６に
沿って往復移動する。その動きはモータ（図示せず）な
どの従来の動力手段により、当該技術で知られている方
式により発生される。このため、放射線源１６を胴体１
２の長さに沿って選択的に位置決めすることが可能であ
る。この構成により、放射線源１６は胴体１２の周囲方
向にパノラマ放射線ビームを、前進方向及び尾翼方向に
は特定の関心領域に限定された状態で発生するようにコ
リメートされる。従って、放射線源１６は乗客デッキ３
４の上方の床線から床線まで、胴体１２の相対的に短い
長手方向部分に沿って胴体１２を照査する。
【００１５】第１のマニピュレータ２４は、放射線源１
６を胴体１２内部に配置された物体に全く妨害されずに
所望の移動範囲にわたって移動させるように構成されて
いる。従って、検査を実施するときに、そのような物体
（頭上物入れ、隔壁、エアマスク、酸素供給用配管、照
明器具、電気配線、固定用器具、トイレ、配膳室の備品
など）を取り外す必要はない。
６を胴体１２内部に配置された物体に全く妨害されずに
所望の移動範囲にわたって移動させるように構成されて
いる。従って、検査を実施するときに、そのような物体
（頭上物入れ、隔壁、エアマスク、酸素供給用配管、照
明器具、電気配線、固定用器具、トイレ、配膳室の備品
など）を取り外す必要はない。
【００１６】第２のマニピュレータ２６は、胴体１２の
外面に装着された複数の湾曲したガイドレール４８を含
むレールシステムを利用する。装着は、レール４８に固
定され、胴体１２と係合する吸引カップなどの何らかの
手段により行うことができる。ガイドレール４８は、胴
体１２に対して周方向に配向し、胴体１２の長さに沿っ
て離間する。各ガイドレール４８は、胴体の湾曲に対応
し且つ胴体１２の一方の側面の乗客デッキ３４に隣接す
る箇所から胴体のアーチ状の湾曲に沿って胴体１２の他
方の側面の乗客デッキ３４に隣接する箇所まで延出する
ように構成されている。このため、ガイドレール４８は
放射線源１６により放出されるパノラマ放射線ビームの
経路をたどるように配列されているのである。湾曲した
ガイドレール４８は、放射線検出器１８を胴体１２の関
心領域の上方に位置決めするように胴体１２に配置され
ている。各放射線検出器１８はそれぞれ一対の隣接する
ガイドレール４８の間に装着されており、各対の隣接す
るガイドレール４８は１つの関心検査領域を規定してい
る。従って、ガイドレール４８は検査すべき胴体構造の
両側に配置されていることになる。例えば、図４は、フ
レーム部材２８の欠陥の有無を検査できるように各々の
フレーム部材２８にまたがるように配置されたガイドレ
ール４８を示す。しかし、ストリンガ、ラップジョイン
トなどの他の胴体構造を検査する目的でもシステム１０
を使用できるであろうということに注意すべきである。
外面に装着された複数の湾曲したガイドレール４８を含
むレールシステムを利用する。装着は、レール４８に固
定され、胴体１２と係合する吸引カップなどの何らかの
手段により行うことができる。ガイドレール４８は、胴
体１２に対して周方向に配向し、胴体１２の長さに沿っ
て離間する。各ガイドレール４８は、胴体の湾曲に対応
し且つ胴体１２の一方の側面の乗客デッキ３４に隣接す
る箇所から胴体のアーチ状の湾曲に沿って胴体１２の他
方の側面の乗客デッキ３４に隣接する箇所まで延出する
ように構成されている。このため、ガイドレール４８は
放射線源１６により放出されるパノラマ放射線ビームの
経路をたどるように配列されているのである。湾曲した
ガイドレール４８は、放射線検出器１８を胴体１２の関
心領域の上方に位置決めするように胴体１２に配置され
ている。各放射線検出器１８はそれぞれ一対の隣接する
ガイドレール４８の間に装着されており、各対の隣接す
るガイドレール４８は１つの関心検査領域を規定してい
る。従って、ガイドレール４８は検査すべき胴体構造の
両側に配置されていることになる。例えば、図４は、フ
レーム部材２８の欠陥の有無を検査できるように各々の
フレーム部材２８にまたがるように配置されたガイドレ
ール４８を示す。しかし、ストリンガ、ラップジョイン
トなどの他の胴体構造を検査する目的でもシステム１０
を使用できるであろうということに注意すべきである。
【００１７】第２のマニピュレータ２６は放射線検出器
１８ごとに１つずつ設けられる第２のキャリア５０と、
第２のキャリア５０の各々を支持する支持ビーム５２と
を含む。図２から図４には２つの放射線検出器１８が示
されているが、先に述べた通り、３つ以上の検出器を採
用できる。各放射線検出器１８は、胴体１２に面するよ
うに第２のキャリア５０の下面に装着されている。支持
ビーム５２は、放射線検出器１８を胴体１２に関して所
望の場所に配置するように、選択された検査領域を規定
している隣接するガイドレール４８に摺動自在に装着さ
れている。支持ビーム５２はコントローラ２０の制御の
下に、従来の何らかの動力手段により当該技術で知られ
ているように選択されたガイドレール４８に沿って移動
される。このため、放射線検出器１８は乗客デッキ３４
の上方で胴体１２の外面の上方を移動することができ
る。放射線検出器１８が放射線源１６に対して精密に位
置決めされるように、コントローラ２０はキャリア４４
及び５０を移動させ、その結果として放射線源１６と放
射線検出器１８を協調して移動させる。
１８ごとに１つずつ設けられる第２のキャリア５０と、
第２のキャリア５０の各々を支持する支持ビーム５２と
を含む。図２から図４には２つの放射線検出器１８が示
されているが、先に述べた通り、３つ以上の検出器を採
用できる。各放射線検出器１８は、胴体１２に面するよ
うに第２のキャリア５０の下面に装着されている。支持
ビーム５２は、放射線検出器１８を胴体１２に関して所
望の場所に配置するように、選択された検査領域を規定
している隣接するガイドレール４８に摺動自在に装着さ
れている。支持ビーム５２はコントローラ２０の制御の
下に、従来の何らかの動力手段により当該技術で知られ
ているように選択されたガイドレール４８に沿って移動
される。このため、放射線検出器１８は乗客デッキ３４
の上方で胴体１２の外面の上方を移動することができ
る。放射線検出器１８が放射線源１６に対して精密に位
置決めされるように、コントローラ２０はキャリア４４
及び５０を移動させ、その結果として放射線源１６と放
射線検出器１８を協調して移動させる。
【００１８】次に、図中符号２８a〜２８eにより示され
る一連の隣接するフレーム部材を含む胴体壁１４の一部
分の検査を一例として示す図５から図７を参照して検査
システム１０の動作を説明する。図示されている例で
は、３つの選択された検査領域の湾曲したガイドレール
４８に３つの放射線検出器１８a〜１８eが装着されてい
るが、本発明がこの特定の検出器数に限定されないこと
に注意すべきである。更に、本発明はフレーム部材の検
査に限定されず、ストリンガ、ラップジョイントなどの
他の胴体構造の検査にも使用可能である。図５に示すよ
うに、検出器１８a〜１８cは、検出器１８aがフレーム
部材２８aと整列し、検出器１８bはフレーム部材２８b
と整列し、且つ検出器１８cはフレーム部材２８cと整列
するように配置されている。第１のマニピュレータ２４
は、３つの検出器１８a〜１８cの各々が放射線源１６か
らの放射線にそれぞれ異なる角度でさらされるように、
放射線源１６を中央の検出器１８bと長手方向に整列す
るように移動させるべく制御される。
る一連の隣接するフレーム部材を含む胴体壁１４の一部
分の検査を一例として示す図５から図７を参照して検査
システム１０の動作を説明する。図示されている例で
は、３つの選択された検査領域の湾曲したガイドレール
４８に３つの放射線検出器１８a〜１８eが装着されてい
るが、本発明がこの特定の検出器数に限定されないこと
に注意すべきである。更に、本発明はフレーム部材の検
査に限定されず、ストリンガ、ラップジョイントなどの
他の胴体構造の検査にも使用可能である。図５に示すよ
うに、検出器１８a〜１８cは、検出器１８aがフレーム
部材２８aと整列し、検出器１８bはフレーム部材２８b
と整列し、且つ検出器１８cはフレーム部材２８cと整列
するように配置されている。第１のマニピュレータ２４
は、３つの検出器１８a〜１８cの各々が放射線源１６か
らの放射線にそれぞれ異なる角度でさらされるように、
放射線源１６を中央の検出器１８bと長手方向に整列す
るように移動させるべく制御される。
【００１９】その後、放射線源１６をオンすると、乗客
デッキ３４の上方の胴体１２の隣接する領域が放射線で
照射される。放射線源１６が放射線を放出している間、
第２のマニピュレータ２６は放射線検出器１８a〜１８c
を胴体１２の外面に沿って前進させるように作動され
る。放射線源１６により放出された放射線はフレーム部
材２８a〜２８cを通過して、放射線検出器１８a〜１８c
のうち対応する検出器に入射する。放射線は電気信号に
変換されて、コントローラ２０へ送信される。このた
め、検出器１８aはフレーム部材２８aの画像を第１の角
度で検出し、検出器１８bはフレーム部材２８bの画像を
第２の角度（胴体１２の長手方向軸に対して垂直であ
る）で検出し、検出器１８cはフレーム部材２８cの画像
を第３の角度で検出する。
デッキ３４の上方の胴体１２の隣接する領域が放射線で
照射される。放射線源１６が放射線を放出している間、
第２のマニピュレータ２６は放射線検出器１８a〜１８c
を胴体１２の外面に沿って前進させるように作動され
る。放射線源１６により放出された放射線はフレーム部
材２８a〜２８cを通過して、放射線検出器１８a〜１８c
のうち対応する検出器に入射する。放射線は電気信号に
変換されて、コントローラ２０へ送信される。このた
め、検出器１８aはフレーム部材２８aの画像を第１の角
度で検出し、検出器１８bはフレーム部材２８bの画像を
第２の角度（胴体１２の長手方向軸に対して垂直であ
る）で検出し、検出器１８cはフレーム部材２８cの画像
を第３の角度で検出する。
【００２０】第１の位置における胴体１２の検査が完了
したならば、図６に示すように、検出器１８aがフレー
ム部材２８bと整列し、検出器１８bはフレーム部材２８
cと整列し、且つ検出器１８cはフレーム部材２８dと整
列するように、胴体１２上で放射線検出器１８a〜１８c
を再度位置決めする。第１のマニピュレータ２４は、放
射線源１６を再度位置決めされた中央の検出器１８b及
びフレーム部材２８cと長手方向に整列するように再び
移動させる。その後、放射線源１６をオンして、放射線
検出器１８a〜１８cを胴体１２の外面の上で移動させな
がら、この位置における検査を同じように実行する。こ
の位置では、検出器１８aはフレーム部材２８bの画像を
第１の角度で検出し、検出器１８bはフレーム部材２８c
の画像を第２の角度で検出し、検出器１８cはフレーム
部材２８dの画像を第３の角度で検出する。
したならば、図６に示すように、検出器１８aがフレー
ム部材２８bと整列し、検出器１８bはフレーム部材２８
cと整列し、且つ検出器１８cはフレーム部材２８dと整
列するように、胴体１２上で放射線検出器１８a〜１８c
を再度位置決めする。第１のマニピュレータ２４は、放
射線源１６を再度位置決めされた中央の検出器１８b及
びフレーム部材２８cと長手方向に整列するように再び
移動させる。その後、放射線源１６をオンして、放射線
検出器１８a〜１８cを胴体１２の外面の上で移動させな
がら、この位置における検査を同じように実行する。こ
の位置では、検出器１８aはフレーム部材２８bの画像を
第１の角度で検出し、検出器１８bはフレーム部材２８c
の画像を第２の角度で検出し、検出器１８cはフレーム
部材２８dの画像を第３の角度で検出する。
【００２１】次に、図７に示すように、検出器１８aが
フレーム部材２８cと整列し、検出器１８bはフレーム部
材２８dと整列し、且つ検出器１８cはフレーム部材２８
eと整列するように、胴体１２上で放射線検出器１８a〜
１８cを再度位置決めする。第１のマニピュレータ２４
は、放射線源１６を再度位置決めされた中央の検出器１
８bと長手方向に整列するように再び移動させる。その
後、放射線源１６をオンして、放射線検出器１８a〜１
８cを胴体１２の外面の上で移動させながら、この位置
における検査を同じように実行する。この位置では、検
出器１８aはフレーム画像２８cの画像を第１の角度で検
出し、検出器１８bはフレーム部材２８dの画像を第２の
角度で検出し、検出器１８cはフレーム部材２８eの画像
を第３の角度で検出する。各フレーム部材が３つの角度
の各々から撮影され終わるまで、このプロセスを胴体１
２の長さに沿って順次繰り返す。
フレーム部材２８cと整列し、検出器１８bはフレーム部
材２８dと整列し、且つ検出器１８cはフレーム部材２８
eと整列するように、胴体１２上で放射線検出器１８a〜
１８cを再度位置決めする。第１のマニピュレータ２４
は、放射線源１６を再度位置決めされた中央の検出器１
８bと長手方向に整列するように再び移動させる。その
後、放射線源１６をオンして、放射線検出器１８a〜１
８cを胴体１２の外面の上で移動させながら、この位置
における検査を同じように実行する。この位置では、検
出器１８aはフレーム画像２８cの画像を第１の角度で検
出し、検出器１８bはフレーム部材２８dの画像を第２の
角度で検出し、検出器１８cはフレーム部材２８eの画像
を第３の角度で検出する。各フレーム部材が３つの角度
の各々から撮影され終わるまで、このプロセスを胴体１
２の長さに沿って順次繰り返す。
【００２２】コントローラ２０は検出器１８a〜１８cか
らの様々な信号を処理して、観察装置２２に画像を表示
する。画像は精密な既知の幾何学的配置で撮影されてい
るため、オペレータは観察装置２２で立体的に画像を見
ることができる。立体画像を提示する電気光学観察装置
として、多種多様な装置が市販されている。電子検出器
の代わりにフィルムを使用する場合にも、数多くの機械
的立体画像観察装置を利用できる。フレーム部材ごとに
複数の観察角度を規定することにより、検査システム１
０においては画像の奥行きを認知することができる。す
なわち、オペレータはフレーム部材のそれぞれ異なる幾
何学的奥行きや、頭上物入れ、隔壁、エアマスク、酸素
供給用配管、照明器具、電気配線などの重なり合う構造
物を識別することが可能になる。従って、オペレータ
は、放射線源とフレーム部材との間に位置する妨害構造
によって起こる画像アーティファクトからフレーム部材
の欠陥を区別できる。これにより、フレーム部材内部に
ある欠陥の場所の深さも判定することができるようにな
る。更に、周知のデジタル画像技法を利用して画質を向
上させることもできる。
らの様々な信号を処理して、観察装置２２に画像を表示
する。画像は精密な既知の幾何学的配置で撮影されてい
るため、オペレータは観察装置２２で立体的に画像を見
ることができる。立体画像を提示する電気光学観察装置
として、多種多様な装置が市販されている。電子検出器
の代わりにフィルムを使用する場合にも、数多くの機械
的立体画像観察装置を利用できる。フレーム部材ごとに
複数の観察角度を規定することにより、検査システム１
０においては画像の奥行きを認知することができる。す
なわち、オペレータはフレーム部材のそれぞれ異なる幾
何学的奥行きや、頭上物入れ、隔壁、エアマスク、酸素
供給用配管、照明器具、電気配線などの重なり合う構造
物を識別することが可能になる。従って、オペレータ
は、放射線源とフレーム部材との間に位置する妨害構造
によって起こる画像アーティファクトからフレーム部材
の欠陥を区別できる。これにより、フレーム部材内部に
ある欠陥の場所の深さも判定することができるようにな
る。更に、周知のデジタル画像技法を利用して画質を向
上させることもできる。
【００２３】以上、妨害構造の場所についての事前の知
識なく胴体の全て又は大半の部分を正確に検査すること
ができる航空機胴体の放射線検査のための方法及び装置
を説明した。本発明の特定の実施例を説明したが、特許
請求の範囲に定義されている本発明の趣旨から逸脱せず
に上記の実施例に対して様々な変形を実施できることは
当業者には明白であろう。なお、特許請求の範囲に記載
された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技
術的範囲を実施例に限縮するものではない。
識なく胴体の全て又は大半の部分を正確に検査すること
ができる航空機胴体の放射線検査のための方法及び装置
を説明した。本発明の特定の実施例を説明したが、特許
請求の範囲に定義されている本発明の趣旨から逸脱せず
に上記の実施例に対して様々な変形を実施できることは
当業者には明白であろう。なお、特許請求の範囲に記載
された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技
術的範囲を実施例に限縮するものではない。
【図１】 航空機胴体を検査するための放射線検査シス
テムの概略図。
テムの概略図。
【図２】 航空機胴体を検査するための放射線検査シス
テムの更に詳細な概略図。
テムの更に詳細な概略図。
【図３】 図２の放射線検査システムの一部の端部断面
図。
図。
【図４】 内部胴体構造を明確に示すために胴体の一部
を部分的に切り欠いて示す図２の検査システムを具備し
た航空機の斜視図。
を部分的に切り欠いて示す図２の検査システムを具備し
た航空機の斜視図。
【図５】 放射線源及び検出器が第１の位置にある状態
の放射線検査システムの部分概略図。
の放射線検査システムの部分概略図。
【図６】 放射線源及び検出器が第２の位置にある状態
の放射線検査システムの部分概略図。
の放射線検査システムの部分概略図。
【図７】 放射線源及び検出器が第３の位置にある状態
の放射線検査システムの部分概略図。
の放射線検査システムの部分概略図。
１０…放射線検査システム、１２…航空機胴体、１６…
放射線源、１８、１８a〜１８c…放射線検出器、２０…
コントローラ、２２…観察装置、２４…第１のマニピュ
レータ、２６…第２のマニピュレータ、４４…第１のキ
ャリア、４６…ガイドレール、４８…湾曲したガイドレ
ール、５０…第２のキャリア、５２…支持ビーム
放射線源、１８、１８a〜１８c…放射線検出器、２０…
コントローラ、２２…観察装置、２４…第１のマニピュ
レータ、２６…第２のマニピュレータ、４４…第１のキ
ャリア、４６…ガイドレール、４８…湾曲したガイドレ
ール、５０…第２のキャリア、５２…支持ビーム
フロントページの続き (72)発明者 トマス・ウィリアム・バードウェル アメリカ合衆国、オハイオ州、ミドルタウ ン、デンデル・ドライブ、6031番 (72)発明者 アンドリュー・ジョセフ・ガリシュ アメリカ合衆国、オハイオ州、ウエスト・ チェスター、ミモザ・レーン、8965番 Ｆターム(参考） 2G001 AA01 AA02 BA11 CA01 CA02 DA02 DA06 FA06 GA06 GA08 HA07 HA13 JA01 JA06 KA03 LA02
Claims (19)
- 【請求項１】 航空機胴体（１２）の放射線検査のため
のシステム（１０）において、 前記胴体（１２）の一方の側面に配置される放射線源
（１６）と、 前記胴体（１２）の別の側面に配置され、前記放射線源
（１６）からの放射線をそれぞれ異なる角度で受け取る
ように位置決めされている複数の放射線検出器（１８）
と、 前記放射線検出器（１８）の出力に基づいて立体画像を
表示する手段（２２）とを具備するシステム（１０）。 - 【請求項２】 前記放射線検出器（１８）が全て前記放
射線源（１６）に対して既知の位置に配置されるよう
に、前記放射線源（１６）及び前記放射線検出器（１
８）を協調して移動させる手段（２４、２６）を更に具
備する請求項１記載のシステム（１０）。 - 【請求項３】 前記放射線源（１６）及び前記放射線検
出器（１８）を移動させる前記手段（２４、２６）は、
前記放射線源（１６）を移動させる第１のマニピュレー
タ（２４）と、前記放射線検出器（１８）を移動させる
第２のマニピュレータ（２６）とを具備する請求項２記
載のシステム（１０）。 - 【請求項４】 前記第１及び第２のマニピュレータ（２
４、２６）を制御するコントローラ（２０）を更に具備
する請求項３記載のシステム（１０）。 - 【請求項５】 前記第１のマニピュレータ（２４）は前
記胴体（１２）の内側に配置され、前記胴体（１２）内
部の物体のいずれをも妨害することなく前記放射線源
（１６）を移動させる請求項３記載のシステム（１
０）。 - 【請求項６】 前記第１のマニピュレータ（２４）は、
前記胴体（１２）の内側に配置され且つ前記胴体（１
２）に関して長手方向に延出する少なくとも１本のガイ
ドレール（４６）と、前記ガイドレール（４６）に摺動
自在に装着されたキャリア（４４）とを具備し、前記放
射線源（１６）は前記キャリア（４４）に装着されてい
る請求項３記載のシステム（１０）。 - 【請求項７】 前記第２のマニピュレータ（２６）は前
記胴体（１２）の外面に装着された複数のガイドレール
（４８）と、前記ガイドレール（４８）の隣接するレー
ルの間に摺動自在に装着された複数のキャリア（５０）
とを具備し、前記放射線検出器（１８）の各々は前記キ
ャリア（５０）の各々に装着されている請求項６記載の
システム（１０）。 - 【請求項８】 前記第２のマニピュレータ（２６）は、
前記ガイドレール（４８）のうち一群のガイドレールに
摺動自在に装着された支持ビーム（５２）を更に具備
し、前記キャリア（５０）は前記支持ビーム（５２）に
装着されている請求項７記載のシステム（１０）。 - 【請求項９】 前記放射線源（１６）はＸ線源であり且
つ前記放射線検出器（１８）はＸ線検出器である請求項
１記載のシステム（１０）。 - 【請求項１０】 航空機胴体（１２）の放射線検査のた
めのシステム（１０）において、 前記胴体（１２）の一方の側面に配置される放射線源
（１６）と、 前記胴体（１２）の別の側面に配置され、前記放射線源
（１６）からの放射線をそれぞれ異なる角度で受け取る
ように前記放射線源（１６）に対して既知の位置に配置
されている複数の放射線検出器（１８）と、 前記放射線源（１６）及び前記放射線検出器（１８）を
協調して移動させる手段（２４、２６）と、 前記胴体（１２）の関心領域の立体画像を生成するよう
に、前記放射線検出器（１８）により検出された放射線
を処理する手段（２０）と、 前記立体画像を表示する手段（２２）とを具備するシス
テム（１０）。 - 【請求項１１】 前記放射線源（１６）及び前記放射線
検出器（１８）を移動させる前記手段（２４、２６）
は、前記放射線源（１６）を移動させる第１のマニピュ
レータ（２４）と、前記放射線検出器（１８）を移動さ
せる第２のマニピュレータ（２６）とを具備する請求項
１０記載のシステム（１０）。 - 【請求項１２】 前記第１及び第２のマニピュレータ
（２４、２６）を制御するコントローラ（２０）を更に
具備する請求項１１記載のシステム（１０）。 - 【請求項１３】 前記第１のマニピュレータ（２４）は
前記胴体（１２）の内側に配置され、前記胴体（１２）
内部の物体のいずれをも妨害することなく前記放射線源
（１６）を移動させる請求項１１記載のシステム（１
０）。 - 【請求項１４】 前記第１のマニピュレータ（２４）
は、前記胴体（１２）の内側に配置され且つ前記胴体
（１２）に関して長手方向に延出する少なくとも１本の
ガイドレール（４６）と、前記ガイドレール（４６）に
摺動自在に装着されたキャリア（４４）とを具備し、前
記放射線源（１６）は前記キャリア（４４）に装着され
ている請求項１１記載のシステム（１０）。 - 【請求項１５】 前記第２のマニピュレータ（２６）は
前記胴体（１２）の外面に装着された複数のガイドレー
ル（４８）と、前記ガイドレール（４８）の隣接するレ
ールの間に摺動自在に装着された複数のキャリア（５
０）とを具備し、前記放射線検出器（１８）の各々は前
記キャリア（５０）の各々に装着されている請求項１４
記載のシステム（１０）。 - 【請求項１６】 前記第２のマニピュレータ（２６）
は、前記ガイドレール（４８）のうち一群のガイドレー
ルに摺動自在に装着された支持ビーム（５２）を更に具
備し、前記キャリア（５０）は前記支持ビーム（５２）
に装着されている請求項１５記載のシステム（１０）。 - 【請求項１７】 前記放射線源（１６）はＸ線源であり
且つ前記放射線検出器（１８）はＸ線検出器である請求
項１０記載のシステム（１０）。 - 【請求項１８】 航空機胴体（１２）の放射線検査の方
法において、 前記胴体（１２）の一方の側面に配置される放射線源
（１６）を設けることと、 前記胴体（１２）の別の側面に配置され、前記放射線源
（１６）からの放射線をそれぞれ異なる角度で受け取る
ように位置決めされている複数の放射線検出器（１８）
を設けることと、 前記放射線源（１６）及び前記放射線検出器（１８）を
使用して、前記胴体（１２）の画像を複数の角度から検
出することと、 検出された画像を使用して、前期胴体（１２）の立体画
像を表示することとから成る方法。 - 【請求項１９】 航空機胴体（１２）の放射線検査の方
法において、 前記胴体（１２）の一方の側面に配置される放射線源
（１６）を設けることと、 前記胴体（１２）の別の側面に配置され、前記放射線源
（１６）からの放射線をそれぞれ異なる角度で受け取る
ように位置決めされている複数の放射線検出器（１８）
を設けることと、 前記胴体の第１の組の画像を複数の角度から検出するた
めに、前記胴体（１２）及び前記放射線検出器（１８）
を前記放射線源（１６）によって照射することと、 前記放射線源（１６）及び前記放射線検出器（１８）を
前記胴体（１２）に関して再度位置決めすることと、 前記胴体（１２）の第２の組の画像を複数の角度から検
出するために、前記胴体（１２）及び前記放射線検出器
（１８）を前記放射線源（１６）によって照射すること
と、 前記第１及び第２の組の検出された画像を使用して、前
記胴体（１２）の立体画像を表示することとから成る方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/822,130 US6507635B2 (en) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | Method and apparatus for radiographic inspection of aircraft fuselages |
| US09/822130 | 2001-03-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002365241A true JP2002365241A (ja) | 2002-12-18 |
| JP4073229B2 JP4073229B2 (ja) | 2008-04-09 |
Family
ID=25235236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002090117A Expired - Fee Related JP4073229B2 (ja) | 2001-03-30 | 2002-03-28 | 航空機胴体の放射線検査のための方法及びシステム |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6507635B2 (ja) |
| EP (1) | EP1245949A3 (ja) |
| JP (1) | JP4073229B2 (ja) |
| BR (1) | BR0200980A (ja) |
| CA (1) | CA2376425C (ja) |
| MX (1) | MXPA02002918A (ja) |
| SG (1) | SG103850A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004347416A (ja) * | 2003-05-21 | 2004-12-09 | Cosmo Oil Co Ltd | 非破壊検査方法および非破壊検査装置 |
| JP2006250932A (ja) * | 2005-03-07 | 2006-09-21 | General Electric Co <Ge> | 機体および他の大きな物体の放射線透過検査 |
| JP2012189560A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Toshiba It & Control Systems Corp | 放射線透視検査装置 |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6614872B2 (en) * | 2001-01-26 | 2003-09-02 | General Electric Company | Method and apparatus for localized digital radiographic inspection |
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