JP2004157076A - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線検査装置において、被検体の載置される位置の違いによって生じる透過画像の誤差を無くし、より精度が高く、かつ迅速に対象物の欠陥のサイズや位置を把握することを目的とする。
【解決手段】本発明にかかるＸ線検査装置は、被検体にＸ線を照射する照射手段と、被検体を透過したＸ線を検出する検出素子が、所定間隔に遮蔽壁を介して複数配置された検出手段と、検出手段で検出するＸ線情報をもとに、前記被検体の透過画像を生成する生成手段とを備えるＸ線検査装置であって、前記検出素子の配置方向に被検体と検出手段とを相対的に所定間隔変位させる変位手段を備え、前記生成手段は、複数の変位位置で検出したＸ線情報を合成することで、透過画像を生成する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線検査装置、特に、被検体にＸ線を透過することで、被検体の透過画像を生成するＸ線検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、鋳造品の欠陥等を発見するための試験として、Ｘ線を用いた被破壊検査試験が実施される。この種の用途に用いられるＸ線検査試験では、図６に示すように、対象物１をベルトコンベア５上に載置し、矢印１０の方向に移動させながら、Ｘ線管などのＸ線源２からＸ線３を照射させる。そして、対象物１を透過したＸ線３を、Ｘ線検出器４で検出し、その検出されたＸ線量を元に透過画像を生成する。このようにして得られた透過画像をもとに、対象物の欠陥の有無を検査する。
【０００３】
Ｘ線検出器は、一般に、図２に示すように、ライン状に検出素子２１を配置することで構成されている。このように検出素子をライン状に配置すると、検出素子２１に入力されたＸ線が、検出素子内部で散乱し、隣接した別の検出素子に散乱Ｘ線が入力されてしまう場合がある。したがって、この散乱Ｘ線を除去するために、各検出素子間にタングステンなどの重金属の遮断材２２を用いて遮断するのが一般的である。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２６５４８５
【特許文献２】
特開平６−３１７５４４
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように遮断材を挿み各検出素子を配置したＸ線検出器を用いて透過画像を作成すると、例えば、対象物に対して、図７の（ａ−１）の位置と（ｂ−１）の位置とでＸ線をそれぞれ透過した場合に得られる透過画像は、（ａ−２）や（ｂ−２）のように異なる透過画像が生成されてしまう。これは、検出素子間の遮断材部分のデータが欠落していることから生じるものである。
【０００６】
このように、従来のＸ線検出器では、対象物の載置する位置によって、対象物に存在する欠陥の位置やサイズに誤差が生じる場合がある。
【０００７】
また、図８（Ｘ線検査装置の正面図）に示すように、従来のＸ線検出器では、検出素子が一直線上に配置されているため、検出器の中心部分にある検出素子と、検出器の両端部分にある検出素子とで、Ｘ線源１からの距離が異なる。したがって、検出素子の位置によって分解能が変化し、透過画像が歪んだ画像になってしまう。
【０００８】
しかし、鋳造品などの微細な欠陥を検知し、鋳型の調整等を行う場合、欠陥のサイズや位置をできるだけ正確に把握する必要がある。したがって、上記のように、対象物の載置される位置によって、画像が異なったり、微細な欠陥が透過画像に現れないとなると問題になる。
【０００９】
このような問題を避けるために、対象物をＸ線源に近づけ拡大撮像させ対応する場合もある。しかし、この場合、対象物を部分的にしか撮影することができないため、対象物全体での位置関係の把握が難しいという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、Ｘ線検査装置において生成される対象物の透過像の精度を上げ、より正確に、かつ迅速に対象物の欠陥のサイズや位置を把握することができるＸ線検査装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明にかかるＸ線検査装置は、被検体にＸ線を照射する照射手段と、被検体を透過したＸ線を検出する検出素子が、所定間隔に遮蔽壁を介して複数配置された検出手段と、検出手段で検出するＸ線情報をもとに、前記被検体の透過画像を生成する生成手段とを備えるＸ線検査装置であって、前記検出素子の配置方向に被検体と検出手段とを相対的に所定間隔変位させる変位手段を備え、前記生成手段は、複数の変位位置で検出したＸ線情報を合成することで、透過画像を生成することを特徴とする。
【００１２】
このように構成された本発明によれば、変位手段のよって、被検体と検出手段とを相対的に所定間隔変位させ、得られた複数の透過画像を合成することで、一度目のＸ線照射でＸ線検出器に入力されなかった透過Ｘ線を検出することができるため、より精度の高い透過画像を得ることができる。よって、より正確に、かつ迅速に対象物の欠陥のサイズや位置を把握することができる。
【００１３】
本発明の好適な態様では、Ｘ線検査装置は、さらに、前記配置方向と垂直な方向に、被検体と検出手段とを相対的に移動させる移動手段を備え、前記生成手段は、移動手段で、被検体と検出手段とを相対的に移動させながら、順次検出するＸ線情報をもとに、前記被検体の透過画像を生成する手段であって、複数の変位位置での前記透過画像を合成する手段であることを特徴とする。
【００１４】
このように構成された本発明よれば、移動手段によって被検体と検出手段とを相対的に移動させながら、Ｘ線を照射できるため、対象物が大きい場合にも対象物全体の透過画像を得ることができる。
【００１５】
本発明の別の好適な態様では、前記各検出素子は、前記Ｘ線照射手段を中心に円弧状に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
このように構成された本発明によれば、検出素子が円弧状に並べられているため、検出器の中心部分にある検出素子と、検出器の両端部分にある検出素子での分解能が変化し、透過画像が歪んでしまうことを防止することができる。
【００１７】
これにより、対象物の中心部分と両端部分との透過画像精度のバラツキを抑えることができ、さらに正確に欠陥の位置やサイズを求めることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１９】
図１は、実施形態におけるＸ線透過装置の構成を示す斜視図である。
【００２０】
対象物１は、移動手段であるベルトコンベア５の上に載置され、図示しないコンベア駆動部によってＸ軸の方向に移動しつつ、Ｘ線の照射手段であるＸ線光源２によって、Ｘ線が照射される。そして、ベルトコンベア５を介して、Ｙ軸と平行に配置され、Ｘ線の検出手段であるＸ線検出器４に対象物１を透過したＸ線が入力される。入力されたＸ線の透過量を測定し、図示しない透過画像の生成手段によって、透過画像を生成することができる。
【００２１】
Ｘ線検出器４は、図２のように、検出素子２１と遮断材２２とが交互に配置されて構成されている。ここで、下記の説明が容易になるように、検出素子２１の幅を０．５ｍｍ、遮断材２２を１．０ｍｍと設定する。また、Ｘ線検出器４は、図示しない変位手段である駆動源によって、所定条件に従い図１のＹ軸方向に駆動することができる。
【００２２】
ここで、実施形態における透過画像の生成ステップを説明する。
【００２３】
まず、ベルトコンベア５の上に対象物１を載置し、コンベア駆動部６を駆動させながら、対象物１にＸ線を照射させる。そして、対象物１を透過したＸ線をＸ線検出器４で検出し、透過画像を生成する。生成された透過画像の例を図３（ａ）に示す。
【００２４】
続いて、Ｘ線検出器を、Ｙ軸方向に０．７５ｍｍ移動させる。その後、対象物１に再度Ｘ線照射させる。ここで、対象物１は、検査前の位置に戻した後、照射させてもいいし、ベルトコンベア５を逆回転させ、照射させてもよい。この結果得られた透過画像の例を図４（ｂ）に示す。そして、得られた２つの透過画像を合成して、最終的に検査に使用する透過画像（ｃ）を得る。
【００２５】
このように、一度対象物にＸ線を照射させた後、Ｙ軸方向にＸ線検出器４をずらして再度Ｘ線を照射させることで、一度目にＸ線検出器に入力されなかった透過Ｘ線を検出することができるため、より精度の高い透過画像を得ることができる。よって、より正確に、かつ迅速に対象物の欠陥のサイズや位置を把握することができる。
【００２６】
ちなみに、透過画像の寸法は、ベルトコンベア５の移動距離などから算出することが可能であるため、得られた透過画像から、欠陥の位置とサイズも算出することができる。
【００２７】
また、対象物としては、Ｘ線が透過できるすべての材料や部品に対して適応が可能であるが、例えば、自動車のエンジン部品やシャーシ部品に適用することが考えられる。
【００２８】
エンジン部品などの鋳造品を検査対象とした場合、同じ位置およびサイズの欠陥が複数の鋳造品において発見されれば、鋳型の欠陥の可能性が高いとして、その欠陥の位置やサイズを元に鋳型の欠陥を容易に発見することができる。
【００２９】
また、対象物の欠陥のサイズや位置を精度良く求められるため、欠陥として検知する対象物の場所の範囲とサイズを予め定めておき、その条件を満たした場合には、対象物を欠陥品として検知するようにしてもよい。
【００３０】
さらに、上記の例では、Ｘ線検出器をＹ軸方向に一度だけずらして２度の測定により、透過画像を生成したが、例えば、上記の例で言えば、Ｙ軸方向に０．５ｍｍずつ２回ずらし、合計３つの透過画像を合成することで、さらに精度のよい透過画像を生成してもよい。
【００３１】
加えて、さらに積算効果でのコンストラストを上げたければ、例えば、Ｘ線検出器を０．１ｍｍずつずらして、それぞれの透過画像を合成してもよい。
【００３２】
また、上記の例では、検出素子と遮断材の間隔を１．０ｍｍとしたが、もちろん検出素子の幅や遮断材の幅に合わせて、自由にＹ軸方向の変位距離を変化させ、遮断材によるデータ欠落を補正することができる。
【００３３】
さらに、上記実施形態では、Ｘ線検出器を所定間隔ずらすことで、複数の透過画像を得て合成する例を示したが、ベルトコンベアのほうをずらしても同様の効果を得ることができる。のみならず、図４に示すように、複数のＸ線検出器をＸ軸方向およびＹ軸方向に所定間隔ずらして配置し、それぞれのＸ線検出器から得られる透過画像を合成するとしてもよい。
【００３４】
また、図５に示すように、検出素子をＸ線源を中心に円弧状に並べた検出器を用いてもよい。
【００３５】
このように、検出素子を円弧状に並べることで、検出器の中心部分にある検出素子と、検出器の両端部分にある検出素子での分解能が変化し、透過画像が歪んでしまうことを防止することができる。
【００３６】
これにより、対象物の中心部分と両端部分との透過画像精度のバラツキを抑えることができ、さらに正確に欠陥の位置やサイズを求めることができる。
【００３７】
この場合、Ｘ線検出器をずらす際に、Ｘ線光源も同一間隔Ｙ軸方向にずらすことで、より歪みの少ない透過画像を得るようにしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明にかかるＸ線検査装置によれば、Ｘ線検出器を所定間隔ずらして得られた複数の透過画像を合成することで、対象物の載置する位置によって、対象物に存在する欠陥の位置やサイズに誤差が生じることを抑えることができる。
【００３９】
さらに、検出素子を円弧状に並べることで、検出器の中心部分にある検出素子と、検出器の両端部分にある検出素子での分解能が変化し、透過画像が歪んでしまうことを防止することができる。
【００４０】
したがって、本発明によれば、Ｘ線検査装置において生成される対象物の透過像の精度を上げ、より正確に、かつ迅速に対象物の欠陥のサイズや位置を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態におけるＸ線検査装置の斜視図である。
【図２】Ｘ線検出器の一例である。
【図３】本発明にかかる実施形態における透過画像生成イメージ図である。
【図４】本発明に係る別の実施形態におけるＺ線検査装置の斜視図である。
【図５】本発明に係るさらに別の実施形態におけるＸ線検査装置の正面図である。
【図６】従来のＸ線検査装置の側面図である。
【図７】従来のＸ線検査装置によって生成された透過画像のイメージ図である。
【図８】従来のＸ線検査装置の正面図である。
【符号の説明】
１ 対象物、２ Ｘ線源、３ Ｘ線、４ Ｘ線検出器、５ ベルトコンベア、２１ 検出素子、２２ 遮断材。

Claims (3)

1. 被検体にＸ線を照射する照射手段と、
   被検体を透過したＸ線を検出する検出素子が、所定間隔に遮蔽壁を介して複数配置された検出手段と、
   検出手段で検出するＸ線情報をもとに、前記被検体の透過画像を生成する生成手段と、
   を備えるＸ線検査装置であって、
   前記検出素子の配置方向に被検体と検出手段とを相対的に所定間隔変位させる変位手段を備え、
   前記生成手段は、複数の変位位置で検出したＸ線情報を合成することで、透過画像を生成することを特徴とするＸ線検査装置。
2. 請求項１に記載のＸ線検査装置において、
   前記配置方向と垂直な方向に、被検体と検出手段とを相対的に移動させる移動手段を備え、
   前記生成手段は、移動手段で、被検体と検出手段とを相対的に移動させながら、順次検出するＸ線情報をもとに、前記被検体の透過画像を生成する手段であって、複数の変位位置での前記透過画像を合成する手段であることを特徴とするＸ線検査装置。
3. 請求項１または２に記載のＸ線検査装置において、
   前記各検出素子は、前記Ｘ線照射手段を中心に円弧状に配置されていることを特徴とするＸ線検査装置。

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