JP2007121085A - X-ray inspection device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent collision by estimating the collision of a measuring target moved across measuring points with an X-ray measuring optical system. <P>SOLUTION: This X-ray inspection device 1 is equipped with a stage 14 for placing the measuring target S so that the measuring target is positioned between an X-ray source 11 and an X-ray detector 12 and a drive mechanism 15 to perform X-ray inspection with respect to a plurality of the measuring points of the measuring target placed on the stage and equipped with three-dimensional shape extraction part 36 for extracting the three-dimensional shape of the measuring target on the basis of the image of an optical camera, a measuring point data input part 37 for receiving the input of the position data related to the measuring points, a passage range extraction part 38 for extracting the passing range of the measuring target during movement when the measuring target is moved between the measuring points through the shortest route, a collision judging part 41 for judging collision possibility on the basis of the positional relation of the X-ray measuring optical system with the passing range of the measuring target and an avoidance route calculation part 42 for calculating an avoidance route in a case that there is collision possibility. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、立体形状を有する工業製品などの被測定物について、透視検査またはCT検査などを行うためのX線検査装置に関する。   The present invention relates to an X-ray inspection apparatus for performing a fluoroscopic inspection or a CT inspection on an object to be measured such as an industrial product having a three-dimensional shape.

工業製品などの透視検査を行うX線検査装置では、X線発生装置のX線源に対向するようにして、イメージインテンシファイア(以下、IIと略す)とCCDカメラとを組み合わせたX線検出器が配置してある。最近はII、CCDカメラからなるX線検出器に代えて、フラットパネルX線検出器を使用したX線検査装置も利用されている。
これらのX線検査装置は、X線源とX線検出器との間に、ステージを配置し、この上に被測定物を載置して透視X線像を撮影する。
In X-ray inspection equipment that performs fluoroscopic inspection of industrial products and the like, X-ray detection is performed by combining an image intensifier (hereinafter abbreviated as II) and a CCD camera so as to face the X-ray source of the X-ray generator. A vessel is arranged. Recently, an X-ray inspection apparatus using a flat panel X-ray detector is used instead of an X-ray detector composed of II and CCD cameras.
In these X-ray inspection apparatuses, a stage is disposed between an X-ray source and an X-ray detector, and an object to be measured is placed on the stage to photograph a fluoroscopic X-ray image.

X線検査装置による検査では、通常、位置合わせや測定倍率調整、測定角度調整のために視野移動を行う。視野移動は、マウスやジョイスティックやキーボードなどの入力装置を用いた操作により駆動機構を制御してステージを移動しつつ(傾動機構がある場合は、傾動機構によるアーム移動も行いつつ)被測定物の透視X線動画像を撮影するようにし、これにより被測定物の検査位置を探す。そして、検査位置が見つかると視野移動を停止し、その状態で動画像を観察する。   In the inspection by the X-ray inspection apparatus, the visual field is usually moved for alignment, measurement magnification adjustment, and measurement angle adjustment. The field of view moves while moving the stage by controlling the drive mechanism by operation using an input device such as a mouse, joystick, or keyboard (if there is a tilt mechanism, move the arm using the tilt mechanism). A fluoroscopic X-ray moving image is taken, thereby searching for the inspection position of the object to be measured. When the inspection position is found, the visual field movement is stopped and the moving image is observed in that state.

X線検査では、同一形状の多数の被測定物について、それぞれ同じ位置を次々と検査する場合がある。このような場合に、最初の被測定物(位置決めの基準にする被測定物)に含まれる複数の検査位置を、シーケンスとして装置に教示(ティーチング)しておき、そのシーケンスに従ってX線測定光学系の測定視野を次々と変更し、各検査位置のX線画像を順番に表示画面に再現することで効率的に検査を行う、いわゆるティーチング機能を備えた装置が使用されている。   In the X-ray inspection, the same position may be inspected one after another for a large number of objects to be measured having the same shape. In such a case, a plurality of inspection positions included in the first object to be measured (object to be positioned as a reference for positioning) are taught (teaching) to the apparatus as a sequence, and the X-ray measurement optical system is in accordance with the sequence. The measurement visual field is changed one after another, and an apparatus having a so-called teaching function is used to perform inspection efficiently by sequentially reproducing X-ray images at each inspection position on a display screen.

ティーチング機能を備えたX線検査装置としては、産業用ロボットのような搬送手段を用いて、予めティーチングした被測定物の任意のポイントを測定視野内に移動させ、測定(観察)することが開示されている(例えば特許文献1参照)。
特開2004−117214号公報
As an X-ray inspection apparatus equipped with a teaching function, it is disclosed to move (measure) (observe) an arbitrary point of an object to be measured, which has been previously taught, using a transport means such as an industrial robot. (For example, refer to Patent Document 1).
JP 2004-117214 A

同一形状を有する複数の被測定物を次々とX線検査を行う場合に、上述した従来例のように、被測定物をステージ上に載せ、ティーチング機能により、測定位置(教示ポイント)を指定する。また、回転や傾動を行うときは回転角、傾動角を指定する。   When X-ray inspection is performed on a plurality of objects to be measured having the same shape one after another, the object to be measured is placed on the stage and the measurement position (teaching point) is designated by the teaching function as in the conventional example described above. . When rotating or tilting, the rotation angle and tilt angle are specified.

しかしながら、被測定物が立体形状である場合は、ティーチングされた測定位置間を移動するときにX線測定光学系(X線源やX線検出器)と衝突する可能性がある。これは一般的に、ティーチング機能により記憶される処理プログラムは、測定点でのステージ位置やX線量や画像処理方法などを情報として記憶するが、ある測定点から次の測定点へ測定点を移すためにステージを移動させる際の被測定物の移動経路については何も考慮されておらず、ステージの駆動機構は単に2点間を直線的に移動させるからである。   However, when the object to be measured has a three-dimensional shape, there is a possibility of colliding with an X-ray measurement optical system (X-ray source or X-ray detector) when moving between teaching measurement positions. In general, the processing program stored by the teaching function stores the stage position at the measurement point, the X-ray dose, the image processing method, etc. as information, but moves the measurement point from one measurement point to the next measurement point. Therefore, no consideration is given to the movement path of the object to be measured when moving the stage, and the stage drive mechanism simply moves linearly between two points.

被測定物とX線測定光学系との衝突が起こると、これらの破壊、損傷につながり、大変危険である。
そこで、本発明は、ティーチング機能等での測定点間の移動の際に、被測定物とX線測定光学系とが衝突することなく、安全に測定することができるX線検査装置を提供することを目的とする。
If the object to be measured and the X-ray measurement optical system collide with each other, they are destroyed and damaged, which is very dangerous.
Therefore, the present invention provides an X-ray inspection apparatus capable of measuring safely without collision between an object to be measured and an X-ray measurement optical system when moving between measurement points by a teaching function or the like. For the purpose.

上記課題を解決するためになされた本発明のX線検査装置は、透視用X線を照射するX線源と被測定物の透視X線像を撮影するX線検出器とからなるX線測定光学系と、X線源とX線検出器との間に被測定物が位置するように被測定物を載置するためのステージと、少なくともステージを並進駆動する駆動機構とを備え、ステージに対する被測定物の位置関係が定まるようにしてステージ上に載置された被測定物の複数の測定点についてのX線検査を行うX線検査装置において、光学カメラにより撮影した光学カメラ画像に基づいて被測定物の外観を形成する立体形状または外観を包含する立体形状を抽出する立体形状抽出部と、測定点に関する位置情報の入力を受ける測定点情報入力部と、測定点間を最短経路で移動させるときに抽出した立体形状に基づいて移動中の被測定物が通過する範囲を抽出する通過範囲抽出部と、X線測定光学系と被測定物の通過範囲との位置関係とに基づいて衝突可能性を判定する衝突判定部と、衝突可能性がある場合に回避ルートを算出する回避ルート算出部とを備えるようにしている。   The X-ray inspection apparatus of the present invention made to solve the above-mentioned problems is an X-ray measurement comprising an X-ray source that irradiates fluoroscopic X-rays and an X-ray detector that captures a fluoroscopic X-ray image of an object to be measured. An optical system; a stage for placing the object to be measured so that the object to be measured is positioned between the X-ray source and the X-ray detector; and a drive mechanism for driving the stage at least in translation. In an X-ray inspection apparatus that performs an X-ray inspection on a plurality of measurement points of a measurement object placed on a stage so that the positional relationship of the measurement object is determined, based on an optical camera image taken by an optical camera Moves between measurement points by the shortest path, and a three-dimensional shape extraction unit that extracts a three-dimensional shape that forms the appearance of the object to be measured or a three-dimensional shape that includes the appearance, a measurement point information input unit that receives position information related to measurement points Extracted when letting Based on the body shape, the possibility of collision is determined based on a passing range extracting unit that extracts a passing range of the moving object to be measured and a positional relationship between the X-ray measuring optical system and the passing range of the object to be measured. A collision determination unit and an avoidance route calculation unit that calculates an avoidance route when there is a possibility of collision are provided.

この発明によれば、ステージ上に載置された被測定物の複数の測定点についてX線検査を行う際に、ステージに対する被測定物の位置関係が定まるようにして被測定物を載置しておく。
具体的には、例えば、ステージを原点位置(ステージの初期位置で、この初期位置からステージを移動することによりその後のステージの位置や座標が常に把握できるようにするための基準となる位置)に位置決めした状態で、ステージ上に被測定物を載置することにより、ステージに対する被測定物の位置関係が定まる。
ステージが原点位置にあるときには、X線測定光学系に対するステージの位置関係も一定である。したがってステージ上の座標を指定することにより、原点からその指定した位置を撮影するためのステージの移動量、移動方向が一意的に定まるようになっている(なお、X線測定光学系に傾動機構を備えているときは傾動機構で動かされるアームについても予め定められた原点に復帰してあるものとする)。
立体形状抽出部が光学カメラによる撮影した光学カメラ画像に基づいて被測定物の外観を形成する立体形状または外観を包含する立体形状を抽出する。すなわち、ここで抽出する立体形状は外観形状そのままであってもよいし、外観を包含する立体形状(例えば外観を覆い包む円柱、球、回転楕円体など)であってもよい。抽出は、例えばステージを回転駆動できるときは回転させることにより、又は2箇所に備えた光学カメラを用いることにより、2方向から光学カメラ画像を撮影してパターン認識や二値化等の画像処理により立体形状を表す画像を抽出することにより立体形状を抽出できる。また、ステージを回転できるときはCT画像のように全方位から撮影して立体画像を抽出してもよい。
測定点情報入力部が、測定点に関する位置情報の入力を受けてティーチングが行われると、通過範囲抽出部は、移動が行われる2つの測定点間を最短経路で移動させるときに、抽出した立体形状に基づいて移動中の被測定物が通過する範囲を抽出する。すなわち、立体形状抽出部で求めた立体形状(外観形状自体の立体形状あるいは外観形状を包含する立体形状)が通過する軌跡を算出することにより、通過範囲を特定する。
衝突判定部は、求めた被測定物の通過範囲と、原点復帰状態にてステージに対する位置関係が決定されているX線測定光学系との位置関係とに基づいて衝突可能性を判定する。
そして、衝突可能性があると判定された場合に、回避ルート算出部は、最短経路以外の回避ルートを算出する。
回避ルートの決め方は、特に限定されないが、例えば、被測定物が通過する範囲とX線測定光学系との交差する領域を特定し、この領域を迂回するように2段階、あるいは3段階の直線移動による移動経路を定めるようにすることで回避ルートを決定することができる。
According to the present invention, when the X-ray inspection is performed on a plurality of measurement points of the measurement object placed on the stage, the measurement object is placed so that the positional relationship of the measurement object with respect to the stage is determined. Keep it.
Specifically, for example, the stage is set to the origin position (the initial position of the stage, which is a reference position for making it possible to always grasp the position and coordinates of the subsequent stage by moving the stage from this initial position). By placing the object to be measured on the stage in the positioned state, the positional relationship of the object to be measured with respect to the stage is determined.
When the stage is at the origin position, the positional relationship of the stage with respect to the X-ray measurement optical system is also constant. Therefore, by designating coordinates on the stage, the amount and direction of movement of the stage for photographing the designated position from the origin are uniquely determined (in addition, the tilting mechanism is included in the X-ray measurement optical system). ), The arm moved by the tilt mechanism is also returned to the predetermined origin).
The three-dimensional shape extraction unit extracts a three-dimensional shape that forms the appearance of the object to be measured or a three-dimensional shape that includes the appearance based on the optical camera image captured by the optical camera. That is, the three-dimensional shape extracted here may be the outer shape as it is, or may be a three-dimensional shape including the outer appearance (for example, a cylinder, a sphere, a spheroid, or the like covering the outer appearance). Extraction is performed, for example, by rotating the stage when it can be rotationally driven, or by using optical cameras provided at two locations, photographing optical camera images from two directions, and performing image processing such as pattern recognition and binarization. A three-dimensional shape can be extracted by extracting an image representing the three-dimensional shape. When the stage can be rotated, a stereoscopic image may be extracted by photographing from all directions like a CT image.
When the measurement point information input unit receives the position information related to the measurement point and performs teaching, the passing range extraction unit extracts the three-dimensional object extracted when moving between the two measurement points to be moved along the shortest path. A range through which the moving object to be measured passes is extracted based on the shape. That is, the passing range is specified by calculating a trajectory through which the three-dimensional shape (a three-dimensional shape of the appearance shape itself or a three-dimensional shape including the appearance shape) obtained by the three-dimensional shape extraction unit passes.
The collision determination unit determines the possibility of collision based on the obtained passing range of the object to be measured and the positional relationship with the X-ray measurement optical system in which the positional relationship with respect to the stage is determined in the origin return state.
When it is determined that there is a possibility of collision, the avoidance route calculation unit calculates an avoidance route other than the shortest route.
The method for determining the avoidance route is not particularly limited. For example, a region where the measurement object passes and the region where the X-ray measurement optical system intersects is specified, and a two-step or three-step straight line is used to bypass this region. An avoidance route can be determined by determining a movement route by movement.

本発明によれば、測定点間の移動経路中での被測定物とX線測定光学系との衝突判定を行い、衝突可能性がある場合に回避ルートでステージを移動させるようにしたので、ティーチング機能等で被測定物の測定点間を移動させる際に、衝突のない安全な移動を実現することができる。   According to the present invention, the collision between the object to be measured and the X-ray measurement optical system in the movement path between the measurement points is determined, and when there is a possibility of collision, the stage is moved by the avoidance route. When moving between the measurement points of the object to be measured by the teaching function or the like, a safe movement without collision can be realized.

(その他の課題を解決するための手段および効果)
上記発明において、駆動機構は、さらに、ステージを回転駆動するように構成され、測定点情報入力部は測定点に関する位置情報とともに回転角度情報の入力を受け、通過範囲抽出部は測定点間が回転移動される場合の被測定物の通過範囲を抽出するようにしてもよい。
これによれば、ステージの回転移動を含むティーチングを行う場合に、測定点情報入力部が、位置情報とともに回転角度情報の入力を受け付ける。通過範囲抽出部は、回転移動される場合の被測定物の通過範囲を抽出する。そして、衝突判定部が求めた被測定物の通過範囲とX線測定光学系との位置関係とに基づいて衝突可能性を判定する。衝突可能性があると判定された場合に回避ルート算出部は、回避ルートを算出する。
回避ルートの決め方は、例えば、回転方向を逆にして(例えば右周り回転を左回り回転に変更する)衝突が回避できる場合はそのようにしてもよい。また、抽出した立体形状が通過する範囲とX線測定光学系との交差する領域を特定し、回転動作の前に、この領域を迂回するように一時的に並進移動を行った後、回転動作を実行し、その後、再び元に戻す並進動作を実行するようにして衝突回避ルートを定めることができる。
(Means and effects for solving other problems)
In the above invention, the drive mechanism is further configured to rotationally drive the stage, the measurement point information input unit receives the rotation angle information together with the position information related to the measurement point, and the passing range extraction unit rotates between the measurement points. You may make it extract the passage range of the to-be-measured object in the case of moving.
According to this, when performing teaching including rotational movement of the stage, the measurement point information input unit receives input of rotation angle information together with position information. The passing range extracting unit extracts the passing range of the object to be measured when it is rotationally moved. Then, the possibility of collision is determined based on the positional relationship between the passing range of the object to be measured and the X-ray measurement optical system obtained by the collision determination unit. When it is determined that there is a possibility of collision, the avoidance route calculation unit calculates an avoidance route.
For example, the avoidance route may be determined in the case where a collision can be avoided by reversing the rotation direction (for example, changing the clockwise rotation to the counterclockwise rotation). In addition, the region where the extracted three-dimensional shape passes and the region where the X-ray measurement optical system intersects are specified, and the rotational motion is performed after temporarily performing translation so as to bypass this region before the rotational motion. After that, a collision avoidance route can be determined by executing a translation operation for returning to the original state again.

上記発明において、X線測定光学系を一体に支持するアームおよびアームを傾動する傾動機構と、傾動角に関する情報の入力を受ける傾動角情報入力部と、アームを傾動するときのX線測定光学系が通過する範囲を抽出するX線測定光学系通過範囲抽出部とをさらに備え、衝突判定部はX線測定光学系が通過する範囲と被測定物の位置との位置関係に基づいて衝突可能性を判定するようにしてもよい。   In the above invention, an arm that integrally supports the X-ray measurement optical system, a tilt mechanism that tilts the arm, a tilt angle information input unit that receives input of information related to the tilt angle, and an X-ray measurement optical system that tilts the arm An X-ray measurement optical system passage range extraction unit that extracts a range through which the X-ray passes, and the collision determination unit may collide based on the positional relationship between the range through which the X-ray measurement optical system passes and the position of the object to be measured May be determined.

これによれば、X線測定光学系を一体に支持するアームおよびアームを傾動する傾動機構を備えているX線検査装置において傾動のティーチングを行う場合に、傾動角情報入力部が位置情報とともに傾動角情報の入力を受け付ける。X線測定光学系通過範囲抽出部は、アームを傾動するときのX線測定光学系が通過する範囲を抽出する。そして、衝突判定部が求めた被測定物の通過範囲とX線測定光学系の通過範囲との位置関係とに基づいて衝突可能性を判定する。回避ルート算出部は、衝突可能性があると判定された場合に回避ルートを算出する。
回避ルートの決め方は、例えば、X線測定光学系が通過する範囲と被測定物の通過範囲との交差する領域を特定し、傾動動作の前に、この領域を迂回するように一時的にステージの並進移動を行った後、傾動動作を実行し、その後、再びステージを元に戻す並進動作を実行するようにして衝突回避ルートを定めることができる。
According to this, when tilt teaching is performed in an X-ray inspection apparatus including an arm that integrally supports the X-ray measurement optical system and a tilt mechanism that tilts the arm, the tilt angle information input unit tilts together with the position information. Accepts input of corner information. The X-ray measurement optical system passage range extraction unit extracts a range through which the X-ray measurement optical system passes when the arm is tilted. Then, the possibility of collision is determined based on the positional relationship between the passing range of the object to be measured and the passing range of the X-ray measurement optical system obtained by the collision determination unit. The avoidance route calculation unit calculates an avoidance route when it is determined that there is a possibility of collision.
The avoidance route is determined by, for example, specifying a region where the range through which the X-ray measurement optical system passes and the range through which the object is passed, and temporarily setting the stage to bypass this region before the tilting operation. The collision avoidance route can be determined by performing the tilting operation after performing the translational movement, and then performing the translational operation for returning the stage again.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below, and it goes without saying that various aspects are included without departing from the spirit of the present invention.

図1は、本発明の一実施形態であるX線検査装置の構成を示すブロック図である。このX線検査装置1は、X線発生装置11とX線検出器12とで構成されるX線測定光学系13と、被測定物Sを載置するステージ14と、ステージ14をXYZ方向(ステージ面をXY面とする)に並進駆動およびZ軸に沿って回転駆動するための駆動機構15と、X線検出器12に隣接して取り付けられステージに載置した被測定物Sの全体像を可視光により撮影するための光学カメラ16と、X線発生装置11とX線検出器12とを傾動できるように一体に支持するCアーム17と、Cアーム17を傾動駆動する傾動機構18と、装置全体の制御を行う制御系20とにより構成される。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an X-ray inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. The X-ray inspection apparatus 1 includes an X-ray measurement optical system 13 including an X-ray generator 11 and an X-ray detector 12, a stage 14 on which an object S is placed, and the stage 14 in XYZ directions ( A driving mechanism 15 for translational driving and rotational driving along the Z-axis on the stage surface (XY plane), and an overall image of the object S to be measured that is mounted adjacent to the X-ray detector 12 and placed on the stage An optical camera 16 for photographing the X-ray with visible light, a C-arm 17 that integrally supports the X-ray generator 11 and the X-ray detector 12 so as to be tiltable, and a tilting mechanism 18 that tilts and drives the C-arm 17. And a control system 20 that controls the entire apparatus.

制御系20は汎用のコンピュータ装置により構成されるが、そのハードウェアをさらにブロック化して説明すると、CPU21と、キーボード22およびマウス23からなる入力装置と、液晶パネルなどの表示装置24と、メモリ25とにより構成される。
また、CPU21が処理する機能をブロック化して説明すると、X線画像作成部31、X線画像表示制御部32、光学カメラ画像作成部33、光学カメラ画像表示制御部34、駆動信号発生部35、立体形状抽出部36、測定点情報入力部37、通過範囲抽出部38、傾動角情報入力部39、X線測定光学系通過範囲抽出部40、衝突判定部41、回避ルート算出部42、移動ルート決定部43に分けられる。
The control system 20 is constituted by a general-purpose computer device. The hardware of the control system 20 is further explained. The control system 20 is described as a block. An input device including a CPU 21, a keyboard 22 and a mouse 23, a display device 24 such as a liquid crystal panel, and a memory 25 It consists of.
Further, the functions processed by the CPU 21 will be described as a block. An X-ray image creation unit 31, an X-ray image display control unit 32, an optical camera image creation unit 33, an optical camera image display control unit 34, a drive signal generation unit 35, Solid shape extraction unit 36, measurement point information input unit 37, passage range extraction unit 38, tilt angle information input unit 39, X-ray measurement optical system passage range extraction unit 40, collision determination unit 41, avoidance route calculation unit 42, travel route The determination unit 43 is divided.

また、メモリ25について、記憶内容ごとにブロック化して説明すると、光学カメラ画像データ記憶領域51、立体形状データ記憶領域52、測定点情報記憶領域53、傾動角情報記憶領域54、通過範囲記憶領域55、移動ルート記憶領域56とに分けられる。   Further, the memory 25 will be described in blocks for each storage content. The optical camera image data storage area 51, the three-dimensional shape data storage area 52, the measurement point information storage area 53, the tilt angle information storage area 54, and the passing range storage area 55 will be described. , And the movement route storage area 56.

X線測定光学系13を構成するX線発生装置11は、透視X線照射用のX線管を備えている。X線検出器12は、X線管に対向するように配置されるIIと、このIIの後側に一体的に取り付けられたCCDカメラとからなり、IIが透視X線を検出することにより形成した蛍光像をCCDカメラで撮影することにより、透視X線像の映像信号が出力されるようにしてある。   The X-ray generator 11 constituting the X-ray measurement optical system 13 includes an X-ray tube for fluoroscopic X-ray irradiation. The X-ray detector 12 includes II arranged so as to face the X-ray tube, and a CCD camera integrally attached to the rear side of the II, and is formed by II detecting fluoroscopic X-rays. An image signal of a fluoroscopic X-ray image is output by photographing the fluorescent image obtained with a CCD camera.

ステージ14は、ステージ面方向であるXY方向とステージ面に垂直なZ方向との3次元方向にスライドすることが可能な下部ステージと、下部ステージに対しZ軸方向の回転軸により回転可能に支持される上部ステージとにより構成され、被測定物Sは上部ステージに載置されるようにしてある。
駆動機構15は、モータが搭載され、駆動信号発生部35からの駆動信号に基づいて回転駆動したり並進駆動したりする。
The stage 14 is supported by a lower stage that can slide in a three-dimensional direction of an XY direction that is a stage surface direction and a Z direction that is perpendicular to the stage surface, and a lower stage that is rotatable by a rotation axis in the Z-axis direction. The object to be measured S is placed on the upper stage.
The drive mechanism 15 is equipped with a motor, and is driven to rotate or translate based on a drive signal from the drive signal generator 35.

光学カメラ16は、X線測定光学系13による透視X線像測定に支障をきたさないようX線の視野から離れた位置で、被測定物Sの外観形状を撮影できる位置に取り付けてあり、ステージ14に載置された被測定物Sを撮影する。撮影した映像信号は、デジタル化処理されてCPU21に送信される。   The optical camera 16 is mounted at a position where the appearance of the object S can be photographed at a position away from the X-ray field of view so as not to hinder the fluoroscopic X-ray image measurement by the X-ray measurement optical system 13. The object to be measured S placed on 14 is photographed. The captured video signal is digitized and transmitted to the CPU 21.

Cアーム17は、X線発生装置11とX線検出器12とを対向させつつ一体で傾動移動ができるように支持する。
傾動機構18は、Cアーム17を駆動信号発生部35からの駆動信号により傾動駆動する。
The C-arm 17 supports the X-ray generator 11 and the X-ray detector 12 so as to be able to tilt and move together while facing each other.
The tilt mechanism 18 tilts and drives the C-arm 17 by a drive signal from the drive signal generator 35.

次に、CPU21の各機能ブロックについて説明する。
X線画像作成部31は、X線検出器12から送られてきた透視X線像の映像信号を、次々とデジタル画像に変換し、X線コマ画像データを作成する制御を行う。
X線画像表示制御部32は、作成されたX線コマ画像データを表示装置24に順次送信してモニタ画面に透視X線画像を表示する。このX線画像は、被測定物観察用の画像である。
Next, each functional block of the CPU 21 will be described.
The X-ray image creation unit 31 performs control to convert the video signals of the fluoroscopic X-ray images sent from the X-ray detector 12 into digital images one after another and create X-ray frame image data.
The X-ray image display control unit 32 sequentially transmits the generated X-ray frame image data to the display device 24 and displays the fluoroscopic X-ray image on the monitor screen. This X-ray image is an image for observing an object to be measured.

光学カメラ画像作成部33は、光学カメラ16から送られてきた被測定物Sの可視光映像信号をデジタル画像に変換し、被測定物Sの光学カメラ画像データとしてメモリ25の光学カメラ画像データ蓄積領域51に蓄積する制御を行う。この光学カメラ画像データは、X線測定を始める前に、被測定物Sの少なくとも直交する2方向から取得する。例えば2方向のうち1つは、アーム17およびステージ15が初期状態(原点復帰状態)、すなわち傾動角が0度、回転角が0度の状態で撮影し、被測定物Sの正面方向を撮影する。他の1つは、ステージ14を90度回転することにより傾動角が0度、回転角が90度の状態で撮影し、被測定物Sの右側面方向を撮影する。このようにして取得された2方向の光学カメラ画像データが、正面方向(XZ面)の光学カメラ画像データ51a、右側面方向(YZ面)の光学カメラ画像データ51bとして、光学カメラ画像データ蓄積領域51に蓄積される。
この光学カメラ画像データをモニタ画面に表示した画像には、被測定物の全体像が含まれるので、測定位置を指定する際の測定点の位置指定に利用される。なお、光学カメラ画像上で測定点を指定する場合において、被測定物を多方向から測定する場合は、上記2方向の光学カメラ画像データだけでは指定できない場合もあるので、その場合は必要な方向の光学カメラ画像データ(全方位の光学カメラ画像データでもよい)が蓄積される。
光学カメラ画像表示制御部34は、ティーチングなどで光学カメラ画像の表示が必要なときに表示指示によりモニタ画面に必要な光学カメラ画像データを表示する制御を行う。設定により、常時表示させておいてもよい。
The optical camera image creation unit 33 converts the visible light video signal of the measurement object S sent from the optical camera 16 into a digital image, and stores the optical camera image data in the memory 25 as the optical camera image data of the measurement object S. Control to accumulate in the area 51 is performed. The optical camera image data is acquired from at least two orthogonal directions of the object to be measured S before starting X-ray measurement. For example, in one of the two directions, the arm 17 and the stage 15 are photographed in an initial state (origin return state), that is, in a state where the tilt angle is 0 degree and the rotation angle is 0 degree, and the front direction of the object S is photographed. To do. The other one is that the stage 14 is rotated 90 degrees so that the tilt angle is 0 degree and the rotation angle is 90 degrees, and the right side direction of the object S is photographed. The optical camera image data in the two directions acquired in this way is optical camera image data storage area as optical camera image data 51a in the front direction (XZ plane) and optical camera image data 51b in the right side direction (YZ plane). 51 is accumulated.
Since the image obtained by displaying the optical camera image data on the monitor screen includes the entire image of the object to be measured, it is used for designating the position of the measurement point when designating the measurement position. When specifying measurement points on an optical camera image, if the object to be measured is measured from multiple directions, it may not be possible to specify only with the optical camera image data in the above two directions. Optical camera image data (which may be omnidirectional optical camera image data) is stored.
The optical camera image display control unit 34 performs control to display necessary optical camera image data on the monitor screen according to a display instruction when the optical camera image needs to be displayed by teaching or the like. You may always display by setting.

駆動信号発生部35は、キーボード22、マウス23などの操作により、あるいは、自動運転中のシーケンス制御に基づいて、駆動機構15や傾動機構18に駆動制御信号を発生する。   The drive signal generator 35 generates drive control signals for the drive mechanism 15 and the tilt mechanism 18 by operating the keyboard 22 and mouse 23 or based on sequence control during automatic operation.

立体形状抽出部36は、光学カメラ画像データ蓄積領域51に蓄積されている光学カメラ画像データ51a、光学カメラ画像データ51bに基づいて、被測定物Sの外観形状を完全に包含する立体形状(例えば円柱、球)を抽出する。すなわち、立体形状の外側には被測定物Sが存在しないような立体形状を抽出する。これにより、衝突回避のための安全率を高くするとともに、後述する軌跡の演算処理を簡単にする。なお、安全率を高めたり、演算処理を簡単にしたりする必要ない場合は、外観形状そのものを立体形状として抽出すればよい。抽出は、例えば、光学カメラ画像を二値化し、背景画像と被測定物とを識別して抽出する。抽出した立体形状データは、立体形状データ記憶領域52に蓄積される。   Based on the optical camera image data 51a and the optical camera image data 51b stored in the optical camera image data storage area 51, the three-dimensional shape extraction unit 36 includes a three-dimensional shape that completely includes the appearance shape of the measurement object S (for example, (Cylinder, sphere). That is, a three-dimensional shape in which the object to be measured S does not exist outside the three-dimensional shape is extracted. This increases the safety factor for collision avoidance and simplifies the trajectory calculation process described later. If it is not necessary to increase the safety factor or simplify the calculation process, the appearance shape itself may be extracted as a three-dimensional shape. In the extraction, for example, the optical camera image is binarized, and the background image and the object to be measured are identified and extracted. The extracted three-dimensional shape data is stored in the three-dimensional shape data storage area 52.

測定点情報入力部37は、キーボード22やマウス23による操作に基づいて、被測定物における測定点を指定する処理を行う。測定点の指定は、モニタ画面に表示した光学カメラ画像上で指定することもでき、あるいはモニタ画面に表示したX線画像上で指定することもできる。
さらに、ステージ上の座標を直接キーボード22から入力することによっても指定することができる。なお、回転移動を行う場合場合は、回転角を含めて指定する。指定された各測定点の測定点情報は、測定点情報記憶領域53に蓄積される。蓄積された情報は、測定点についてのティーチング情報となる。
The measurement point information input unit 37 performs processing for designating measurement points on the object to be measured based on an operation with the keyboard 22 or the mouse 23. The measurement point can be specified on the optical camera image displayed on the monitor screen, or can be specified on the X-ray image displayed on the monitor screen.
Furthermore, the coordinates on the stage can be designated by directly inputting from the keyboard 22. In addition, when performing a rotational movement, it specifies including a rotation angle. The measurement point information of each designated measurement point is accumulated in the measurement point information storage area 53. The accumulated information becomes teaching information about the measurement point.

通過範囲抽出部38は、抽出された立体形状データおよび測定点情報に基づいて、ステージ駆動により測定視野内の測定点を移動させるときの、立体形状の移動経路を算出する演算を行い、被測定物の移動軌跡を抽出する処理を行う。
移動経路は、並進移動のみで回転移動を行わないときは、移動前と移動先との測定点間を直線的に移動するときの通過範囲を算出する。回転移動を行うときは、指定された回転角の情報に基づいて移動前の測定点から移動先の測定点への回転移動時の通過範囲を算出する。算出された通過範囲は通過範囲記憶領域55に蓄積される。
Based on the extracted solid shape data and measurement point information, the passing range extraction unit 38 performs an operation for calculating a movement path of the solid shape when moving the measurement point in the measurement visual field by driving the stage. Processing to extract the movement trajectory of the object is performed.
When the movement path is only translational movement but not rotational movement, the passage range when moving linearly between the measurement points of the movement destination and the movement destination is calculated. When performing rotational movement, a passing range at the time of rotational movement from the measurement point before the movement to the measurement point of the movement destination is calculated based on the information on the designated rotation angle. The calculated passing range is accumulated in the passing range storage area 55.

傾動角情報入力部39は、傾動を行うときに必要な傾動角が指定される場合に、この入力を受け付ける。入力操作は、キーボード22の矢印キー、マウス23による図示しない入力画面での操作、あるいは直接キーボードからの数値入力による。傾動角は傾動角情報記憶領域54に蓄積される。   The tilt angle information input unit 39 receives this input when a tilt angle necessary for tilting is designated. The input operation is performed by an operation on an input screen (not shown) using the arrow keys of the keyboard 22, the mouse 23, or by directly inputting a numerical value from the keyboard. The tilt angle is stored in the tilt angle information storage area 54.

X線測定光学系通過範囲抽出部40は、傾動動作を行う場合に、指定された傾動角、Cアーム17、X線発生装置11、X線検出器12の形状に基づいて、傾動移動するときのX線測定光学系13の通過範囲を算出する演算を行う。   When the X-ray measurement optical system passage range extraction unit 40 performs a tilting operation, the X-ray measuring optical system passage range extracting unit 40 tilts and moves based on the specified tilt angle, the shape of the C arm 17, the X-ray generator 11, and the X-ray detector 12. The calculation for calculating the passing range of the X-ray measuring optical system 13 is performed.

衝突判定部41は、立体形状の通過範囲(直線移動時の通過範囲、回転移動時の通過範囲)とX線測定光学系13の位置とに基づいて、これらが交差するかにより衝突の可能性を算出する演算を行い、また、傾動の場合はX線測定光学系の傾動移動経路と立体形状の位置とに基づいて同様に衝突の可能性を算出する演算を行う。   The collision determination unit 41 determines the possibility of a collision depending on whether or not they intersect based on the three-dimensionally shaped passage range (passage range during linear movement, passage range during rotational movement) and the position of the X-ray measurement optical system 13. In the case of tilting, the calculation of the possibility of collision is similarly performed based on the tilting movement path of the X-ray measurement optical system and the position of the three-dimensional shape.

回避ルート算出部42は、衝突判定で衝突の可能性があると判定された場合に、衝突回避のための回避ルートを算出する演算を行う。
移動ルート決定部43は、衝突の可能性がない場合の通常の最短経路(通常ルート)での移動、衝突の可能性がある場合の回避ルートでの移動のいずれかを決定して移動ルートを確定する。
The avoidance route calculation unit 42 performs an operation to calculate an avoidance route for avoiding a collision when it is determined that there is a possibility of a collision in the collision determination.
The travel route determination unit 43 determines either the travel on the normal shortest route (normal route) when there is no possibility of collision or the travel on the avoidance route when there is a possibility of collision, and determines the travel route. Determine.

次に、このX線検査装置1によるティーチング動作について、図2のフローチャートを用いて説明する。
先ず、X線測定光学系13、ステージ14を原点復帰した状態する(S101)。これによりステージ座標に対するX線測定光学系13、光学カメラ16の位置関係が一意的に定まる。以後、ステージ14上に被測定物を載置したときにX線画像上、光学カメラ画像上でのマウス23の操作による位置指定、キーボード22によるステージ座標の入力により、任意の位置が指定できることになる。
Next, the teaching operation by the X-ray inspection apparatus 1 will be described using the flowchart of FIG.
First, the X-ray measurement optical system 13 and the stage 14 are returned to the origin (S101). Thereby, the positional relationship between the X-ray measurement optical system 13 and the optical camera 16 with respect to the stage coordinates is uniquely determined. Thereafter, when an object to be measured is placed on the stage 14, an arbitrary position can be designated by specifying the position by operating the mouse 23 on the X-ray image and the optical camera image and inputting the stage coordinates by the keyboard 22. Become.

続いて、被測定物Sをステージ14上に載置し、光学カメラ16により撮影し、撮影した光学カメラ画像から外観形状を包含する立体形状の抽出を行う(S102)。ここでは、被測定物Sは星型の立体物(図3のS1参照)であるとする。なお、この星型立体物を包含する円柱立体物として演算することもできるが、ここでは星型立体物の外観形状をそのまま被測定物の立体形状として採用することとする。   Subsequently, the object to be measured S is placed on the stage 14, photographed by the optical camera 16, and a three-dimensional shape including an appearance shape is extracted from the photographed optical camera image (S102). Here, it is assumed that the measurement object S is a star-shaped three-dimensional object (see S1 in FIG. 3). In addition, although it can also be calculated as a cylindrical solid object including this star-shaped three-dimensional object, here, the external shape of the star-shaped three-dimensional object is directly adopted as the three-dimensional shape of the object to be measured.

続いて、X線画像とともに、モニタ画面に光学カメラ画像(2方向あるいは全方位からの光学カメラ画像)を表示し、測定しようとする順に、マウス23により被測定物Sの各測定点を指定するティーチングを行う(S103)。
測定点の指定が終わると、移動前の測定点と移動先の測定点間の最短経路を抽出し、さらにその経路でステージ14を移動させたときの被測定物の軌跡である通過範囲を抽出する(S104)。
続いて、最短距離で移動させたときの衝突の可能性について判定し(S105)、判定の結果、衝突可能性がある場合は回避ルートの算出を行う(S106)。
Subsequently, an optical camera image (optical camera image from two directions or all directions) is displayed on the monitor screen together with the X-ray image, and each measurement point of the object S to be measured is designated by the mouse 23 in the order of measurement. Teaching is performed (S103).
When the specification of the measurement point is completed, the shortest path between the measurement point before the movement and the measurement point of the movement destination is extracted, and further, the passing range which is the trajectory of the object to be measured when the stage 14 is moved along the path is extracted. (S104).
Subsequently, the possibility of a collision when moved by the shortest distance is determined (S105). If the result of the determination is that there is a possibility of a collision, an avoidance route is calculated (S106).

図3は、ステージ並進移動に伴って、被測定物が衝突する状態を説明する模式図である。測定点として図3(a)に示すように、星型の先端部分A1とA2の2点をこの順で指定し、A1測定後にA2が測定されるように設定する。その結果、最短移動経路は直線であるため、ステージ14がB1からB2へ併進移動し、これと連動してステージ上の被測定物Sは第一位置(S1)から第二位置(S2)に移動させられるものとする。このときの軌跡が通過範囲となる。   FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a state in which an object to be measured collides with the translation of the stage. As shown in FIG. 3 (a), two points of the star-shaped tip portions A1 and A2 are designated in this order as measurement points, and set so that A2 is measured after A1 measurement. As a result, since the shortest movement path is a straight line, the stage 14 translates from B1 to B2, and the workpiece S on the stage moves from the first position (S1) to the second position (S2) in conjunction with this. It shall be moved. The trajectory at this time becomes the passing range.

最短経路である直線移動による通過範囲を算出すると、明らかに星型の一部がX線検出器12に衝突することになる。
このとき、衝突を回避するために、例えば図3(b)に示すような回避ルートが算出される。すなわち、最短経路と直角方向に衝突を回避できる距離だけ移動(第一段階の移動)し、そこから最短距離と平行な方向に移動し(第二段階の移動)、本来の移動先に戻すように最短経路と直角方向に第一段階の移動と同じ距離だけ移動する(第三段階の移動)。なお、移動前と移動先との位置関係によっては、このような三段階移動に代えて、互いに直交する2段階の直線移動で衝突を回避させた移動を行わせることができる場合がある。
なお、S105の判定で、衝突可能性がない場合には、回避ルートをとる必要がないので、S106はスキップされ、S107に進む。
When the passage range by linear movement which is the shortest path is calculated, a part of the star shape clearly collides with the X-ray detector 12.
At this time, in order to avoid a collision, for example, an avoidance route as shown in FIG. 3B is calculated. That is, move by a distance that can avoid a collision in the direction perpendicular to the shortest path (move in the first stage), move from there in a direction parallel to the shortest distance (move in the second stage), and return to the original destination Moves the same distance as the first stage movement in the direction perpendicular to the shortest path (third stage movement). Depending on the positional relationship between the movement destination and the movement destination, instead of such a three-stage movement, a movement that avoids a collision may be performed by a two-stage linear movement orthogonal to each other.
If it is determined in S105 that there is no possibility of collision, there is no need to take an avoidance route, so S106 is skipped and the process proceeds to S107.

続いて、直線ルートまたは回避ルートによる移動ルートを決定し(S107)、ティーチングを行うすべての測定点について指定を完了したかを判定する(S108)。そしてすべての測定点のティーチングが完了していない場合はS103に戻り、処理を繰り返す。すべての測定点のティーチングが完了したときは、ティーチング動作を終了する。   Subsequently, a movement route based on a straight route or an avoidance route is determined (S107), and it is determined whether or not the designation has been completed for all measurement points to be taught (S108). If teaching of all measurement points has not been completed, the process returns to S103 and the process is repeated. When teaching of all measurement points is completed, the teaching operation is terminated.

以上は、ステージの並進移動の場合について説明したが、ステージ14を回転移動する場合も同様である。図4は、ステージ回転移動に伴って、被測定物Sが衝突する状態を説明する模式図である。測定点として図4(a)に示すように、星型の先端部分A1とA2の2点をこの順で指定し、A1測定後に回転移動によりA2が測定されるように設定する。図4(a)の状態でステージを回転すると、X線検出器12と衝突してしまうので、回避ルートの算出を行う。この場合は、例えば図4(b)に示すように、ステージ14を並進移動(第一段階の移動)する。続いて、図4(c)に示すように、ステージ14の回転移動を行い(第二段階の移動)被測定物Sも回転させる。さらに、図4(d)に示すように、第一移動と反対方向に並進移動(第3の移動)を行うことにより、衝突することなく、被測定物Sを回転移動させることができる。   Although the above has described the case of translation of the stage, the same applies to the case of rotating the stage 14. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a state in which the object to be measured S collides with the rotational movement of the stage. As shown in FIG. 4 (a), two points of the star-shaped tip portions A1 and A2 are designated in this order as measurement points, and A2 is set to be measured by rotational movement after A1 measurement. If the stage is rotated in the state shown in FIG. 4A, it collides with the X-ray detector 12, so that an avoidance route is calculated. In this case, for example, as shown in FIG. 4B, the stage 14 is translated (moved in the first stage). Subsequently, as shown in FIG. 4C, the stage 14 is rotationally moved (second stage movement), and the DUT S is also rotated. Further, as shown in FIG. 4D, by performing a translational movement (third movement) in the direction opposite to the first movement, it is possible to rotate the object S to be measured without colliding.

次に、傾動を行う場合について説明する。図5は、X線検査装置1による傾動のティーチング動作を説明するフローチャートである。ここでは、本来ならば、Cアーム17の傾動角と被測定物Sの測定点との両方を指定して測定することができるが、説明を簡単にするため、便宜上、Cアーム17だけを傾動移動して測定を行うものとする。
まず、X線測定光学系13、ステージ14を原点復帰した状態する(S201)。これにより、図2とフローチャートと同様に、ステージ座標に対するX線測定光学系13、光学カメラ16の位置関係が一意的に定めることができる。
Next, a case where tilting is performed will be described. FIG. 5 is a flowchart for explaining a tilt teaching operation by the X-ray inspection apparatus 1. Here, originally, it is possible to specify and measure both the tilt angle of the C arm 17 and the measurement point of the object S to be measured, but for the sake of simplicity, only the C arm 17 is tilted for convenience. Move and measure.
First, the X-ray measurement optical system 13 and the stage 14 are returned to the origin (S201). Thereby, similarly to FIG. 2 and the flowchart, the positional relationship between the X-ray measurement optical system 13 and the optical camera 16 with respect to the stage coordinates can be uniquely determined.

続いて、被測定物Sをステージ14上に載置し、光学カメラ16により全体像を撮影し、撮影した光学カメラ画像から外観形状を包含する立体形状の抽出を行う(S202)。ここでは被測定物Sは、図6に示すような縦長円筒状物体の上部に横長円筒状の顎部分が形成された複合形状の立体物(複合立体物という)であるとする。なお、この複合立体物を包含する円柱立体物として演算することもできるが、ここでは複合立体物の外観形状をそのまま被測定物の立体形状として採用することとする。   Subsequently, the object to be measured S is placed on the stage 14, a whole image is taken by the optical camera 16, and a three-dimensional shape including an appearance shape is extracted from the taken optical camera image (S202). Here, it is assumed that the object to be measured S is a composite three-dimensional object (referred to as a composite three-dimensional object) in which a laterally long cylindrical jaw portion is formed on an upper part of a vertically long cylindrical object as shown in FIG. In addition, although it can also be calculated as a cylindrical three-dimensional object including this composite three-dimensional object, here, the external shape of the composite three-dimensional object is directly adopted as the three-dimensional shape of the object to be measured.

続いて、測定順に、傾動角の入力を行う(S203)。測定しようとする順に、マウス23により図示しない傾動角入力画面を用いて、Cアーム17の方位を指定するティーチングを行う(S203)。   Subsequently, the tilt angle is input in the order of measurement (S203). Using the tilt angle input screen (not shown) with the mouse 23, teaching for designating the orientation of the C-arm 17 is performed in the order of measurement (S203).

続いて、傾動中のX線測定光学系13の通過範囲を抽出する(S204)。そして衝突の可能性について判定し(S205)、判定の結果、衝突可能性がある場合は回避ルートの算出を行う(S206)。   Subsequently, the passing range of the tilting X-ray measurement optical system 13 is extracted (S204). Then, the possibility of collision is determined (S205). If the result of determination is that there is a possibility of collision, an avoidance route is calculated (S206).

例えば、図6(a)に示す場合のように、傾動によりCアーム17の通過する弧状の軌跡に被測定物Sが重なるために衝突するとする。この場合は、回避ルートとして図6(b)に示すようにステージ14をS3からS4の位置まで並進移動し(第1段階の移動)、続いて傾動を行い(第二段階の移動)、続いて図6(c)に示すようにステージをS4からS3の位置まで戻す並進移動を行う(第三段階の移動)ルートが算出される。
なお、S205の判定で、衝突可能性がない場合には、回避ルートをとる必要がないので、S206はスキップされる。
For example, as shown in FIG. 6A, it is assumed that the object to be measured S collides with an arcuate trajectory through which the C arm 17 passes due to tilting. In this case, the stage 14 is translated from the position S3 to the position S4 as shown in FIG. 6 (b) as an avoidance route (first stage movement), and then tilted (second stage movement). Then, as shown in FIG. 6C, a route for performing a translational movement (third stage movement) for returning the stage from the position S4 to the position S3 is calculated.
If it is determined in S205 that there is no possibility of a collision, there is no need to take an avoidance route, so S206 is skipped.

続いて、算出した回避ルートを傾動時の移動経路として決定し(S207)、ティーチングを行うすべての傾動動作について指定を完了したかを判定する(S208)。そしてすべての傾動処理のティーチングが完了していない場合はS203に戻り、処理を繰り返す。すべての傾動処理のティーチングが完了したときは、ティーチング動作を終了する。   Subsequently, the calculated avoidance route is determined as a movement route at the time of tilting (S207), and it is determined whether or not the designation has been completed for all tilting operations for performing teaching (S208). If teaching of all the tilt processes has not been completed, the process returns to S203 and the process is repeated. When teaching of all tilt processes is completed, the teaching operation is terminated.

本実施形態では、Cアーム17の傾動移動のみを行う場合について説明したが、傾動とともに、測定点を移動するためのステージ14の移動が伴う場合についても、上述した回避処理を組み合わせて算出すればよい。   In the present embodiment, the case where only the tilt movement of the C arm 17 is described has been described. However, when the stage 14 for moving the measurement point is accompanied with the tilt, the above avoidance process may be combined and calculated. Good.

本発明は、ティーチング機能を備えたX線検査装置に利用することができる。   The present invention can be used for an X-ray inspection apparatus having a teaching function.

本発明の一実施形態であるX線検査装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the X-ray inspection apparatus which is one Embodiment of this invention. 図1のX線検査装置による衝突危険領域設定動作を説明するフローチャート。The flowchart explaining the collision dangerous area setting operation | movement by the X-ray inspection apparatus of FIG. 衝突回避ルート(併進移動の場合)を説明する図。The figure explaining a collision avoidance route (in the case of parallel movement). 衝突回避ルート(回転移動の場合)を説明する図。The figure explaining a collision avoidance route (in the case of rotational movement). 図1のX線検査装置による傾動動作を行う場合のフローチャート。The flowchart in the case of performing tilting operation by the X-ray inspection apparatus of FIG. 傾動の際の衝突回避ルートを説明する図。The figure explaining the collision avoidance route in the case of tilting.

符号の説明Explanation of symbols

1: X線検査装置
11: X線源
12: X線検出器
13: X線測定光学系
14: ステージ
15: 駆動機構
16: 光学カメラ
17: Cアーム
18: 傾動機構
20: 制御系
21: CPU
22: キーボード
23: マウス
24: 表示装置
31: X線画像作成部
32: X線画像表示制御部
33: 光学カメラ画像作成部
34: 光学カメラ画像表示制御部
36: 立体形状抽出部
37: 測定点情報入力部
38: 通過範囲抽出部
39: 傾動上方入力部
40: X線測定光学系通過範囲抽出部
41: 衝突判定部
42: 回避ルート算出部
43: 移動ルート決定部
1: X-ray inspection apparatus 11: X-ray source 12: X-ray detector 13: X-ray measurement optical system 14: Stage 15: Drive mechanism 16: Optical camera 17: C-arm 18: Tilt mechanism 20: Control system 21: CPU
22: Keyboard 23: Mouse 24: Display device 31: X-ray image creation unit 32: X-ray image display control unit 33: Optical camera image creation unit 34: Optical camera image display control unit 36: Three-dimensional shape extraction unit 37: Measurement point Information input unit 38: Passing range extracting unit 39: Tilt upward input unit 40: X-ray measurement optical system passing range extracting unit 41: Collision determining unit 42: Avoidance route calculating unit 43: Moving route determining unit

Claims (3)

透視用X線を照射するX線源と被測定物の透視X線像を撮影するX線検出器とからなるX線測定光学系と、X線源とX線検出器との間に被測定物が位置するように被測定物を載置するためのステージと、少なくともステージを並進駆動する駆動機構とを備え、
ステージに対する被測定物の位置関係が定まるようにしてステージ上に載置された被測定物の複数の測定点についてのX線検査を行うX線検査装置において、
光学カメラにより撮影した光学カメラ画像に基づいて被測定物の外観を形成する立体形状または外観を包含する立体形状を抽出する立体形状抽出部と、
測定点に関する位置情報の入力を受ける測定点情報入力部と、
測定点間を最短経路で移動させるときに抽出した立体形状に基づいて移動中の被測定物が通過する範囲を抽出する通過範囲抽出部と、
X線測定光学系と被測定物の通過範囲との位置関係とに基づいて衝突可能性を判定する衝突判定部と、
衝突可能性がある場合に回避ルートを算出する回避ルート算出部とを備えたことを特徴とするX線検査装置。
An X-ray measurement optical system composed of an X-ray source that irradiates fluoroscopic X-rays and an X-ray detector that captures a fluoroscopic X-ray image of the object to be measured, and an object to be measured between the X-ray source and the X-ray detector A stage for placing the object to be measured so that the object is positioned, and a drive mechanism for driving at least the stage in translation,
In an X-ray inspection apparatus that performs an X-ray inspection on a plurality of measurement points of a measurement object placed on the stage so that the positional relationship of the measurement object with respect to the stage is determined,
A three-dimensional shape extraction unit that extracts a three-dimensional shape that forms the appearance of the object to be measured or a three-dimensional shape that includes the appearance based on an optical camera image photographed by the optical camera;
A measurement point information input unit for receiving position information related to the measurement point;
A passing range extracting unit that extracts a range through which the moving object to be measured passes based on the three-dimensional shape extracted when moving between measurement points by the shortest path;
A collision determination unit that determines the possibility of collision based on the positional relationship between the X-ray measurement optical system and the passing range of the object to be measured;
An X-ray inspection apparatus comprising: an avoidance route calculation unit that calculates an avoidance route when there is a possibility of collision.
駆動機構は、さらに、ステージを回転駆動するように構成され、測定点情報入力部は測定点に関する位置情報とともに回転角度情報の入力を受け、通過範囲抽出部は測定点間が回転移動される場合の被測定物の通過範囲を抽出することを特徴とする請求項1に記載のX線検査装置。 The drive mechanism is further configured to rotationally drive the stage, the measurement point information input unit receives the rotation angle information together with the position information regarding the measurement point, and the passing range extraction unit rotates between the measurement points. The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein a passing range of the object to be measured is extracted. X線測定光学系を一体に支持するアームおよびアームを傾動する傾動機構と、傾動角に関する情報の入力を受ける傾動角情報入力部と、アームを傾動するときのX線測定光学系が通過する範囲を抽出するX線測定光学系通過範囲抽出部とをさらに備え、衝突判定部はX線測定光学系が通過する範囲と被測定物の位置との位置関係に基づいて衝突可能性を判定することを特徴とする請求項1に記載のX線検査装置。 An arm that integrally supports the X-ray measurement optical system, a tilt mechanism that tilts the arm, a tilt angle information input unit that receives input of information regarding the tilt angle, and a range through which the X-ray measurement optical system passes when tilting the arm An X-ray measurement optical system passage range extraction unit for extracting the collision, and the collision determination unit determines the possibility of collision based on the positional relationship between the range through which the X-ray measurement optical system passes and the position of the object to be measured The X-ray inspection apparatus according to claim 1.
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