JP2014044159A - 放射線源の位置決め治具、検査対象物の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】開口の小さな部材であっても、検査部位を正確に把握しながら検査を行うことを目的とする。
【解決手段】線源ガイド治具１０Ａのガイドチューブ１１を配管１内に挿入した後、サイドロッド１２，１２の先端部１２ａ，１２ａに設けられたビーム光源１４，１４から線状光を発し、溶接部５に設けられたマーキングＭ，Ｍに合致するよう、線源ガイド治具１０Ａを移動させる。この状態で、両側のサイドロッド１２，１２において、先端部１２ａ，１２ａと、配管１の外周面との間隔が等しくなるように、アクチュエータ９によって線源ガイド治具１０Ａを移動させる。これによって、ガイドチューブ１１の先端部１１ａを溶接部５の配管軸央Ｃに位置決めする。そして、ガイドチューブ１１内に伝送管２０を挿入し、先端部１１ａから線源２０ａを露出させる。しかる後、線源２０ａから発した放射線による溶接部５の検査を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、内部空間を直接視認できないような部材の内部を放射線検査するのに用いる放射線源の位置決め治具、およびそれを用いた検査対象物の検査方法に関するものである。

発電設備用のボイラの配管、タービン車室、風力発電機のギヤボックス、各種熱交換器の配管、自動車部品等の各種の内部空間を有した部材においては、品質確保のため、部材の内部空間側から検査を行うことがある。例えば、部材に溶接部がある場合、部材の外周側からだけでなく、内部空間側から溶接部を検査することで、溶接部の劣化や損傷の発生の有無を把握し、必要に応じて修復等の作業を行っている。

溶接部の検査の場合、溶接部の表面の外観検査だけでなく、その内部における劣化や損傷の発生の把握が重要である。そこで、放射線を溶接部に照射し、その画像を取得することで、溶接部を非破壊検査することも行われている。
例えば、特許文献１においては、配管の端部から、配管の内部に放射線を発する線源を挿入し、線源から発した放射線による溶接部の像を、配管外周に配置したフィルムに結像させる構成が開示されている。

特開２００１−３０５０７６号公報

使用中の部材においては、線源を挿入するための孔や隙間が設けられている場合があるが、それらの孔や隙間から線源を挿入した場合、部材の内部空間における線源の位置を正確に把握することは困難である。したがって、検査の結果、異常部位が発見され、修復等を行うにしても、部材を実際に分解してみないと、その異常部位が特定できないという問題がある。

たとえば、円周状の溶接部の検査を確実に実施したい場合、線源を円周状の溶接部を含む断面（以下、これを溶接部断面と称する）において、溶接部の全周に対して等距離になるよう、溶接部断面の中心に正確に位置決めする必要がある。位置決めが十分でないと、線源で発する放射線が溶接部からずれてしまう可能性が高い。特に、線源を、部材に形成された孔等の狭隘部から内部空間に挿入した場合、内部空間内における線源の位置制御が非常に難しい。このため何度もトライアンドエラーを行うことになり、効率が悪く、これによって工事遅延が発生してしまうことがある。
そこで、トライアンドエラーによる非効率や工事遅延を確実に回避するために、線源送込座標をリアルタイムで把握(推定)してフィードバック(追加微調整)することができる簡便な方法及び装置を提供できることが重要である。

特許文献１に記載の構成においては、配管端部の開口から線源及びアームを挿入し、配管の内周面に複数本のアームを押し当てることで、線源の位置を配管に対して位置決めし、線源の位置を正確に把握できるようになっている。
しかし、設置後の配管等においては、アームを備えた線源を配管内に挿入できるような大きな開口はなく、当然、検査を行うことができない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、狭隘部から内部空間に線源を挿入する場合であっても、検査部位を正確に把握しながら検査を行うことのできる放射線源の位置決め治具、検査対象物の検査方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の放射線源の位置決め治具は、内部空間を有した中空の検査対象物に形成された孔から前記検査対象物の前記内部空間に挿入され、先端部に放射線を放射する線源が挿通される筒状のガイドチューブと、前記ガイドチューブを前記孔内で移動させるアクチュエータと、前記検査対象物の前記内部空間における前記ガイドチューブの先端部の位置を取得する位置取得手段と、を備えることを特徴とする。
このような位置決め治具によれば、ガイドチューブを、孔から検査対象物の内部空間に挿入した後、位置取得手段により、検査対象物の内部空間におけるガイドチューブの先端部の位置を取得する。そして、取得されたガイドチューブの先端部の位置に基づき、アクチュエータにより、先端部を、検査対象物の内部空間の所定位置の断面の中心に移動させる。
このようにしてガイドチューブの先端部を検査対象物の内部空間の断面中心に位置させた状態で、線源をガイドチューブに挿入し、ガイドチューブの先端部に位置させる。この状態で線源から放射線を放射することによって、検査対象物に内部空間側から放射線を放射して検査を行うことができる。

ここで、本発明において、前記位置取得手段は、前記ガイドチューブを挟んでその両側に対向して配置され、それぞれ、前記ガイドチューブの軸線に直交する方向から前記ガイドチューブの前記先端部に向けて線状の光を照射する一対のビーム光源と、前記ガイドチューブを挟んでその両側に、前記ガイドチューブから等間隔で設けられた一対のサイドガイド部材と、を備えることができる。
このような位置取得手段を用いるには、予め、検査対象物の外周面に、内部空間の断面においてビーム光源どうしを結ぶ方向に直交する方向における中心に対応した位置に、第一のマークを設けておく。そして、孔から検査対象物の内部空間に挿入したガイドチューブをアクチュエータによって移動させることによって、ビーム光源から照射する光を第一のマークに位置合わせする。これにより、ガイドチューブの先端部が、内部空間の断面において、ビーム光源どうしを結ぶ方向に直交する方向の中心に位置合わせされる。これと同時に、部材の内部空間の断面に直交する方向（部材が配管の場合、部材の軸線方向）において、ガイドチューブの先端部が、第一のマークが形成された位置に位置あわせされる。
そして、一対のサイドガイド部材と検査対象物の外周面との間隔が、検査対象物の両側で等しくなるよう、アクチュエータによってガイドチューブを移動させる。これによって、ガイドチューブの先端部を、内部空間の断面において、一対のビーム光源どうしを結ぶ方向の中心に位置合わせされる。つまり、例えば部材が配管で、検査対象部位が配管の円周状の溶接部である場合、このようにすることで、ガイドチューブの先端部を、部材において、円周状の溶接部の断面中心に位置あわせすることができる。
このようにして、部材の内部空間におけるガイドチューブの先端部の位置を、部材の外側からリアルタイムで把握することができ、把握したガイドチューブの先端部の位置を必要に応じて追加微調整することができる。
なお、このような構成においては、ビーム光源は、サイドガイド部材に設けても良いが、サイドガイドとは別体にステー等を介して設けても良い。
また、サイドガイド部材は、ガイドチューブと平行に配したロッド状としても良いし、例えばプレート状等、他の形状としても良い。

また、本発明において、前記位置取得手段は、前記ガイドチューブを挟んでその両側に対向して配置され、それぞれ、前記ガイドチューブの軸線に直交する方向から前記ガイドチューブの前記先端部に向けて線状の光を照射する一対のビーム光源と、前記ガイドチューブに対し、一対の前記ビーム光源どうしを結ぶ方向における前記ガイドチューブの前記先端部の位置を示す第二のビーム光源と、を備えることもできる。
この場合、まずは、前記と同様、孔から検査対象物の内部空間に挿入したガイドチューブをアクチュエータによって移動させることによって、一対のビーム光源から照射する光を第一のマークに位置合わせする。これにより、内部空間の断面において、ガイドチューブの先端部が、ビーム光源どうしを結ぶ方向に直交する方向の中心に位置合わせされる。これと同時に、部材の内部空間の断面に直交する方向（部材が配管の場合、部材の軸線方向）において、ガイドチューブの先端部が、第一のマークが形成された位置に位置あわせされる。
そして、第二のビーム光源から線状の光を照射する。すると、この光により、一対のビーム光源どうしを結ぶ方向におけるガイドチューブの先端部の位置が、検査対象物の外周面に示される。そこで、この光を、一対のビーム光源どうしを結ぶ方向の中心に位置合わせすることで、ガイドチューブの先端部を検査対象物の内部空間の断面中心に位置させることができる。つまり、例えば部材が配管で、検査対象部位が配管の円周状の溶接部である場合、このようにすることで、ガイドチューブの先端部を、部材において、円周状の溶接部の断面中心に位置あわせすることができる。
このようにして、部材の内部空間におけるガイドチューブの先端部の位置を、部材の外側からリアルタイムで把握することができ、把握したガイドチューブの先端部の位置を必要に応じて追加微調整することができる。

また、本発明において、前記ガイドチューブの基部に、該ガイドチューブの位置および姿勢検出用の３以上の検出マーカが設けられ、前記位置取得手段は、３以上の前記検出マーカを検出することによって、前記ガイドチューブの位置及び姿勢を検出することによって、前記検査対象物の前記内部空間における前記ガイドチューブの前記先端部の位置を検出することもできる。
このような構成によれば、検出マーカの検出を継続的に行うことで、ガイドチューブの先端部の位置を、リアルタイムで取得することもできる。
このようにして、部材の内部空間におけるガイドチューブの先端部の位置を、部材の外側からリアルタイムで把握することができ、把握したガイドチューブの先端部の位置を必要に応じて追加微調整することができる。

前記ガイドチューブは、屈曲可能な屈曲部を有し、該ガイドチューブは直線状の状態と、前記屈曲部で屈曲した状態との間で可逆的に変形可能であることを特徴とすることもできる。
このようなガイドチューブは、直線状の状態で孔から検査対象物の内部空間に挿入した後、屈曲部で屈曲させる。屈曲部で屈曲させた状態を、予め定めた規定の形状とすることで、ガイドチューブの先端部の位置を把握することができる。
このような屈曲部を有したガイドチューブは、内視鏡と同様の構成により実現できる。

本発明は、上記したような放射線源の位置決め治具を用いた検査対象物の検査方法であって、前記ガイドチューブを、前記孔から前記検査対象物の前記内部空間に挿入する工程と、前記位置取得手段により、前記検査対象物の前記内部空間における前記ガイドチューブの先端部の位置を把握する工程と、把握された前記ガイドチューブの先端部の位置に基づき、前記アクチュエータにより、前記先端部を、前記検査対象物の前記内部空間の断面中心に移動させる工程と、を備えることを特徴とする検査対象物の検査方法とすることもできる。

本発明によれば、部材の内部空間におけるガイドチューブの先端部の位置を、部材の外側からリアルタイムで把握することができ、把握したガイドチューブの先端部の位置を必要に応じて追加微調整することができる。これにより、ガイドチューブの先端部を検査対象物の内部空間の断面中心に正確に位置合わせすることができる。この状態で、線源をガイドチューブに挿入することによって、検査対象物を内部空間側から放射線によって検査することができる。
このとき、ガイドチューブの先端部が検査対象物の内部空間の断面中心に正確に位置合わせされているため、ガイドチューブおよび線源を検査対象物の内部空間に狭隘部から挿入する場合であっても、検査対象部位の検査を容易かつ確実に、効率良く検査することが可能となる。

本発明の放射線源の位置決め治具の第１実施形態の構成を示す図である。 本発明の放射線源の位置決め治具を溶接部の断面中心に位置合わせする流れを示す図である。 本発明の放射線源の位置決め治具の第２実施形態の構成を示す図である。 本発明の放射線源の位置決め治具の第３実施形態の構成を示す図である。 本発明の放射線源の位置決め治具の第４実施形態の構成を示す図である。 本発明の放射線源の位置決め治具の第４実施形態の他の適用例を示す図である。

以下に、本発明に係る放射線源の位置決め治具、検査対象物の検査方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態について、図１を用いて説明する。
図１に示すように、本実施形態における検査対象物は、配管１であり、検査対象部位は、配管１を構成する配管部材２，２どうしの溶接部５である。配管部材２，２は、断面視円形の筒状であり、円周溶接部（以下、単に「溶接部」という。）５は、配管部材２，２の端部２ａ，２ａどうしを突き合わせた部分に、配管１の周方向に連続して環状に形成されている。

配管１には、溶接部５の近傍に、検査用孔７が形成されている。検査用孔７は、例えば円形で、溶接部５に対し、配管１の軸線方向に所定寸法離間した位置に形成されている。検査用孔７の外周部には、配管部材２の径方向外周側に突出するよう、円筒状の筒状部材８が配管部材２の外周面に溶接されている。また、筒状部材８の先端部には、検査用孔７を使用しないときに、これを塞ぐ図示しない蓋体が装着可能とされている。

溶接部５を検査するためには、線源ガイド治具１０Ａを用いる。線源ガイド治具１０Ａは、金属等からなり、内部に伝送管２０が挿通されるガイドチューブ１１と、ガイドチューブ１１を挟んでその両側にそれぞれ配置されたサイドロッド（サイドガイド部材、位置取得手段）１２，１２と、ガイドチューブ１１とサイドロッド１２，１２とを一体に接続する連結部材１３と、を備えている。

ガイドチューブ１１は、筒状で、直線状、または、先端部が湾曲したＪ字状、途中で屈曲したＬ字状、全体が湾曲した形状等とすることができる（図示の例ではＪ字状とされている）。ガイドチューブ１１には、先端部に放射線を放射するＣｏ（コバルト）等の線源（放射線源）２０ａを有した、線状の伝送管２０が挿通できるようになっている。また、ガイドチューブ１１の先端部１１ａは閉塞され、伝送管２０のガイドチューブ１１への挿入量が規制できるようになっている。伝送管２０の先端部には、Ｘ線等の放射線を放射する線源２０ａが設けられている。この線源２０ａは、伝送管２０をガイドチューブ１１の先端部１１ａまで挿入した状態で、先端部１１ａから露出するようになっている。

サイドロッド１２，１２は、ガイドチューブ１１と同形状で、ガイドチューブ１１に平行に配置されている。さらに、サイドロッド１２，１２は、ガイドチューブ１１を中心としてその両側に等間隔で配置されている。
各サイドロッド１２の先端部には、レーザ光等の線状光を発するビーム光源（位置取得手段）１４が設けられている。これらビーム光源１４，１４は、ガイドチューブ１１の先端部に位置する線源２０ａと、ガイドチューブ１１の軸線に直交する方向において、同一直線上に位置するよう設けられている。そして、各ビーム光源１４は、発する線状光の光軸が、線源２０ａに向くよう設けられている。

連結部材１３は、ガイドチューブ１１の軸線方向に直交して延び、ガイドチューブ１１の基端部１１ｂ側において、ガイドチューブ１１とサイドロッド１２，１２とを一体に連結するよう設けられている。ここで、サイドロッド１２，１２と連結部材１３は、連続する材料をコ字型に折り曲げて形成しても良い。

このような線源ガイド治具１０Ａを用いて、配管１を構成する配管部材２，２どうしの溶接部５の検査を行うには、予め、溶接部５において、検査用孔７が形成された配管１の頂部１ａに対して配管１の周方向に９０°ずれた位置（配管１の頂部１ａを中心とした両側の２か所）に、目印となる適宜形状のマーキングＭを設けておく。これらのマーキングＭ，Ｍを結ぶ仮想線は、溶接部５を含む配管１の断面の中心を通る。

検査を行う際には、まず、筒状部材８から検査用孔７を通して、線源ガイド治具１０Ａのガイドチューブ１１を配管１内に挿入する。
このとき、線源ガイド治具１０Ａは、アクチュエータ９を介して筒状部材８に取り付けるのが好ましい。このアクチュエータ９としては、例えば、ゴニオ＆リニアヘッドステージ等を用いることができる。このようなアクチュエータ９により、線源ガイド治具１０Ａを、筒状部材８内で自在に移動できるようになっている。

次いで、図２（ａ）に示すように、サイドロッド１２，１２に設けられたビーム光源１４，１４から線状光Ｂ１，Ｂ１を発する。その状態で、アクチュエータ９により、ビーム光源１４，１４で発する線状光Ｂ１，Ｂ１の放射位置が、溶接部５に設けられたマーキングＭ，Ｍに合致するよう、線源ガイド治具１０Ａを移動させる。
この状態で、ガイドチューブ１１の先端部１１ａは、マーキングＭ，Ｍを結んだ線上に位置しているため、先端部１１ａの位置は、配管１の軸線方向において、溶接部５が形成された位置に合致するとともに、溶接部５を含む配管１の断面において、ビーム光源１４，１４を結ぶ方向（図中Ｘ方向）に直交する方向（図中Ｙ方向）における中心に合致している。

そこで、図２（ｂ）に示すように、ビーム光源１４，１４で発する線状光Ｂ１，Ｂ１の放射位置を、溶接部５に設けられたマーキングＭ，Ｍに合致させたまま、両側のサイドロッド１２，１２において、先端部１２ａ，１２ａと、配管１の外周面との間隔Ｓ１，Ｓ２が等しくなるように、アクチュエータ９によって線源ガイド治具１０Ａを移動させる。間隔Ｓ１，Ｓ２が等しくなった時点で、ガイドチューブ１１の先端部１１ａは、溶接部５を含む配管１の断面において、ビーム光源１４，１４を結ぶ方向（Ｘ方向）の中心に位置することになり、つまり、先端部１１ａが溶接部５の配管軸央Ｃ上に位置することになる。
これにより、配管１の内部空間におけるガイドチューブ１１の先端部１１ａの位置が、溶接部５の配管軸央Ｃ上に位置していることが取得される。

この状態で、図１に示したように、遮蔽容器２１から繰り出した伝送管２０をガイドチューブ１１内に挿入し、先端部１１ａから線源２０ａを露出させる。これによって、線源２０ａが、溶接部５の配管軸央Ｃに位置決めされる。

しかる後、溶接部５の外周側にフィルムを配置し、線源２０ａから放射した放射線による像をフィルム上に結像させる。
撮像後は、伝送管２０をガイドチューブ１１から引き抜き、さらに、線源ガイド治具１０Ａを筒状部材８から引き抜くことで、配管１の内部空間側からの溶接部５の検査が完了する。

これによって、設置後であって、径の小さな検査用孔７しか有さない配管１であっても、溶接部５に損傷が生じているか否かを配管１の内部空間側から検査することができる。このとき、配管１の内部空間におけるガイドチューブ１１の先端部１１ａの位置を、配管１の外側からリアルタイムで把握することができ、把握したガイドチューブ１１の先端部１１ａの位置を必要に応じて追加微調整することができる。これにより、線源２０ａを溶接部５の配管軸央Ｃに、正しく、かつ容易に位置決めすることができる。これによって、溶接部５の検査を容易かつ確実に、効率良く検査することが可能となる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明に係る第２実施形態について説明する。以下においては、上記第１実施形態と異なる構成を中心として説明を行い、上記第１実施形態と共通する構成については、図中に同符号を付してその説明を省略する。
図３に示すように、本実施形態における線源ガイド治具１０Ｂは、上記第１実施形態で示した線源ガイド治具１０Ａと同様、ガイドチューブ１１と、サイドロッド１２，１２と、連結部材１３と、を備えている。線源ガイド治具１０Ｂは、さらに、ガイドチューブ１１の軸線と平行な方向に線状光を発するビーム光源（第二のビーム光源、位置取得手段）１５が、ガイドチューブ１１にステー１６を介して設けられている。

このような線源ガイド治具１０Ｂを用いて、配管１を構成する配管部材２，２どうしの溶接部５の検査を行うには、予め、溶接部５において、配管１の頂部１ａから周方向に９０°ずれた位置（配管１の頂部１ａを中心とした両側の２か所）に、目印となる適宜形状のマーキングＭを設けておく。

そして、筒状部材８を通して、線源ガイド治具１０Ｂのガイドチューブ１１を配管１内に挿入する。

次いで、図２（ａ）に示したのと同様にして、サイドロッド１２，１２の先端部１２ａ，１２ａに設けられたビーム光源１４，１４から線状光Ｂ１，Ｂ１を発する。その状態で、ガイドチューブ１１の基端部１１ｂをアクチュエータ９により動かして、ビーム光源１４，１４で発する線状光Ｂ１，Ｂ１の放射位置を、溶接部５に設けられたマーキングＭ，Ｍに合致させる。
この状態で、ガイドチューブ１１の先端部１１ａの位置は、配管１の軸線方向において、溶接部５が形成された位置に合致するとともに、溶接部５を含む配管１の断面において、ビーム光源１４，１４を結ぶ方向（Ｙ方向）の中心に合致する。

次いで、ビーム光源１５から線状光Ｂ２を発し、その線状光Ｂ２の照射位置が配管１の頂部１ａに合致するよう、アクチュエータ９によりガイドチューブ１１を移動させる。この位置合わせのため、配管１には、頂部１ａに、配管１の軸線方向に連続するマーキング線Ｍ２を設けておくのが好ましい。
すると、ガイドチューブ１１の先端部１１ａは、溶接部５を含む配管１の断面において、ビーム光源１４，１４を結ぶ方向（Ｘ方向）の中心に位置することになり、つまり、先端部１１ａが溶接部５の配管軸央Ｃ上に位置することになる。
すなわち、これにより、配管１の内部空間におけるガイドチューブ１１の先端部１１ａの位置が、溶接部５の配管軸央Ｃ上に位置していることが取得される。

この状態で、遮蔽容器２１から繰り出した伝送管２０をガイドチューブ１１内にガイドチューブ１１内に挿入し、先端部１１ａから線源２０ａを露出させる。これによって、線源２０ａが、溶接部５の配管軸央Ｃに位置決めされる。
しかる後、溶接部５の外周側にフィルムを配置し、線源２０ａから放射される放射線による像をフィルム上に結像させる。

これによって、設置後であって、径の小さな検査用孔７しか有さない配管１であっても、溶接部５に損傷が生じているか否かを検査することができる。このとき、配管１の内部空間におけるガイドチューブ１１の先端部１１ａの位置を、配管１の外側からリアルタイムで把握することができ、把握したガイドチューブ１１の先端部１１ａの位置を必要に応じて追加微調整することができるので、線源２０ａを溶接部５の配管軸央Ｃに正しく、かつ容易に位置決めすることができる。これによって、溶接部５の検査を容易かつ確実に、効率良く検査することが可能となる。
このとき、ビーム光源１５を備えることで、線源ガイド治具１０Ｂの、マーキングＭ，Ｍを結ぶ方向（Ｘ方向）における位置決めを、直感的に容易に行うことが可能となる。

〔第３実施形態〕
次に、本発明に係る第３実施形態について説明する。以下においては、上記第１実施形態と異なる構成を中心として説明を行い、上記第１実施形態と共通する構成については、図中に同符号を付してその説明を省略する。
図４に示すように、本実施形態における線源ガイド治具１０Ｃは、金属等からなり、内部に伝送管２０が挿通されるガイドチューブ３１を備えている。

ガイドチューブ３１は、筒状で、直線状、または、先端部が湾曲したＪ字状、途中で屈曲したＬ字状、全体が湾曲した形状とされている（図示の例ではＬ字状とされている）。
ガイドチューブ３１には、先端部に放射線を放射する線源２０ａを有した、線状の伝送管２０が挿通できるようになっている。また、ガイドチューブ３１の先端部３１ａは閉塞され、伝送管２０のガイドチューブ３１への挿入量が規制できるようになっている。

ガイドチューブ３１の基端部３１ｂには、互いに離間した３か所以上に、検出マーカＭ１１，Ｍ１２，Ｍ１３が形成されている。
これら検出マーカＭ１１，Ｍ１２，Ｍ１３は、線源ガイド治具１０Ｃを、筒状部材８内に挿入したときに、その外部に露出する位置に設けられている。

このような線源ガイド治具１０Ｃを用いて、配管１を構成する配管部材２，２どうしの溶接部５の検査を行うには、筒状部材８から検査用孔７を通して、線源ガイド治具１０Ｃのガイドチューブ３１を配管１内に挿入する。
このとき、線源ガイド治具１０Ｃは、アクチュエータ９を介して筒状部材８に取り付ける。

次いで、３Ｄカメラにより、ガイドチューブ３１の基端部３１ｂに設けられた検出マーカＭ１１，Ｍ１２，Ｍ１３を観測する。３Ｄカメラの制御装置（図示無し）では、検出マーカＭ１１，Ｍ１２，Ｍ１３の３点の位置座標を観測することで、線源ガイド治具１０Ｃの姿勢を把握することができる。このとき、３Ｄカメラによって予め線源ガイド治具１０Ｃを観測することによって、検出マーカＭ１１，Ｍ１２，Ｍ１３に対する線源２０ａの位置が制御装置（位置取得手段）３５に予め登録されている。これにより、制御装置３５では、検出マーカＭ１１，Ｍ１２，Ｍ１３の３点の位置座標から、先端部の線源２０ａの、配管１に対する位置座標を算出することができる。

これにより、制御装置３５は、配管１の内部空間におけるガイドチューブ３１の先端部３１ａの位置を取得することができるので、線源２０ａが溶接部５の配管軸央Ｃに位置するよう、アクチュエータ９を制御し、線源ガイド治具１０Ｃを移動させる。

この状態で、ガイドチューブ３１に、遮蔽容器２１から繰り出した伝送管２０を挿通させる。しかる後、溶接部５の外周側にフィルムを配置し、線源２０ａから放射される放射線による像をフィルム上に結像させる。

これによって、使用中の配管１であっても、溶接部５に損傷が生じているか否かを検査することができる。このとき、検出マーカＭ１１，Ｍ１２，Ｍ１３の３点の位置座標の観測を継続的に行うことによって、線源２０ａの位置をリアルタイムに把握して線源ガイド治具１０Ｃの位置制御を行うことができる。したがって、線源２０ａを溶接部５の配管軸央Ｃに正しく、かつ容易に位置決めすることができる。これによって、溶接部５の検査を容易かつ確実に、効率良く検査することが可能となる。

〔第４実施形態〕
次に、本発明に係る第４実施形態について説明する。以下においては、上記第１実施形態と異なる構成を中心として説明を行い、上記第１実施形態と共通する構成については、図中に同符号を付してその説明を省略する。
図５（ａ）に示すように、本実施形態における線源ガイド治具１０Ｄは、金属等からなり、内部に伝送管２０が挿通されるガイドチューブ４１を備えている。

図５（ｂ）に示すように、ガイドチューブ４１は、筒状で、その中間部に、自在に湾曲可能なフレキシブル部４２を備えている。ガイドチューブ４１の内部には、内視鏡と同様、二対の操作ワイヤ４３，４３，４４，４４が設けられている。操作ワイヤ４３，４３，４４，４４は、それぞれの先端がガイドチューブ４１に固定されている。これら操作ワイヤ４３，４３，４４，４４は、図示しないアクチュエータにより、それぞれの軸線方向に進退するよう制御され、これによって、ガイドチューブ４１は、フレキシブル部４２において自在に湾曲するよう駆動される。

ガイドチューブ４１には、先端部に放射線を放射する線源２０ａを有した、線状の伝送管２０が挿通できるようになっている。
ガイドチューブ４１の基端部４１ｂには、互いに離間した３か所以上に、検出マーカＭ１１，Ｍ１２，Ｍ１３が形成されている。
これら検出マーカＭ１１，Ｍ１２，Ｍ１３は、線源ガイド治具１０Ｄを、筒状部材８内に挿入したときに、その外部に露出する位置に設けられている。

このような線源ガイド治具１０Ｄを用いて、配管１を構成する配管部材２，２どうしの溶接部５の検査を行うには、筒状部材８から検査用孔７を通して、線源ガイド治具１０Ｄのガイドチューブ４１を配管１内に挿入する。このとき、ガイドチューブ４１は、直線状の状態となるようにしておく。

そして、配管１内にガイドチューブ４１を挿入した後、操作ワイヤ４３，４３，４４，４４を進退操作し、これによって、ガイドチューブ４１は、フレキシブル部４２において、予め定められた形状に屈曲される（屈曲状態）。

次いで、３Ｄカメラにより、ガイドチューブ４１の基端部４１ｂに設けられた検出マーカＭ１１，Ｍ１２，Ｍ１３を観測する。このとき、予め、３Ｄカメラによって予め線源ガイド治具１０Ｄを観測することによって、検出マーカＭ１１，Ｍ１２，Ｍ１３に対する線源２０ａの位置が、制御装置（位置取得手段）４５に登録されている。これにより、制御装置４５では、観測された検出マーカＭ１１，Ｍ１２，Ｍ１３の３点の位置座標から、先端部の線源２０ａの、配管１に対する位置座標を算出することができる。

これにより、制御装置４５は、配管１の内部空間におけるガイドチューブ４１の先端部４１ａの位置を取得することができるので、線源２０ａが溶接部５の配管軸央Ｃに位置するよう、アクチュエータ９を制御し、線源ガイド治具１０Ｄを移動させる。

この状態で、ガイドチューブ４１に、遮蔽容器２１から繰り出した伝送管２０を挿通させる。しかる後、溶接部５の外周側にフィルムを配置し、線源２０ａから放射される放射線による像をフィルム上に結像させる。
これによって、使用中の配管１であっても、溶接部５に損傷が生じているか否かを検査することができる。このとき、線源２０ａの位置をリアルタイムに把握して線源ガイド治具１０Ｄの位置制御を行うことができるので、線源２０ａを、溶接部５の配管軸央Ｃに、正しく、かつ容易に位置決めすることができる。これによって、溶接部５の検査を容易かつ確実に、効率良く検査することが可能となる。

しかも、ガイドチューブ４１は、筒状部材８から配管１内に挿入した状態で、フレキシブル部４２において湾曲可能とされている。これにより、図６に示すように、検査用孔７が、配管１に直交する壁体１００の近傍に配置されている場合等、狭隘部からガイドチューブ４１を斜めに挿入するのが困難な場合であっても、ガイドチューブ４１を検査用孔７から配管１の内部に挿入して溶接部５の検査を行うことが可能となる。

なお、上記実施形態では、配管１を検査対象物としたが、もちろん、これ以外の各種の部材を検査対象物とすることができる。
これ以外にも本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

１ 配管（検査対象物）
１ａ 頂部
２ 配管部材
５ 円周溶接部
７ 検査用孔
８ 筒状部材
９ アクチュエータ
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ、１０Ｄ 線源ガイド治具
１１，３１，４１ ガイドチューブ
１１ａ，３１ａ，４１ａ 先端部
１１ｂ，３１ｂ，４１ｂ 基端部
１２ サイドロッド（サイドガイド部材、位置取得手段）
１３ 連結部材
１４ ビーム光源（位置取得手段）
１５ ビーム光源（第二のビーム光源、位置取得手段）
１６ ステー
２０ 伝送管
２０ａ 線源（放射線源）
２１ 遮蔽容器
３５，４５ 制御装置（位置取得手段）
４２ フレキシブル部（屈曲部）
４３，４４ 操作ワイヤ
１００ 壁体
Ｂ１ 線状光
Ｂ２ 線状光
Ｃ 配管軸央
Ｍ マーキング
Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ１３ 検出マーカ
Ｍ２ マーキング線

Claims (6)

1. 内部空間を有した中空の検査対象物に形成された孔から前記検査対象物の前記内部空間に挿入され、先端部に放射線を放射する線源が挿通される筒状のガイドチューブと、
   前記ガイドチューブを前記孔内で移動させるアクチュエータと、
   前記検査対象物の前記内部空間における前記ガイドチューブの先端部の位置を取得する位置取得手段と、を備えることを特徴とする放射線源の位置決め治具。
2. 前記位置取得手段は、前記ガイドチューブを挟んでその両側に対向して配置され、それぞれ、前記ガイドチューブの軸線に直交する方向から前記ガイドチューブの前記先端部に向けて線状の光を照射する一対のビーム光源と、
   前記ガイドチューブを挟んでその両側に、前記ガイドチューブから等間隔で設けられた一対のサイドガイド部材と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の放射線源の位置決め治具。
3. 前記位置取得手段は、前記ガイドチューブを挟んでその両側に対向して配置され、それぞれ、前記ガイドチューブの軸線に直交する方向から前記ガイドチューブの前記先端部に向けて線状の光を照射する一対のビーム光源と、
   前記ガイドチューブに対し、一対の前記ビーム光源どうしを結ぶ方向における前記ガイドチューブの前記先端部の位置を示す第二のビーム光源と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の放射線源の位置決め治具。
4. 前記ガイドチューブの基部に、該ガイドチューブの位置および姿勢検出用の３以上の検出マーカが設けられ、
   前記位置取得手段は、３以上の前記検出マーカを検出して前記ガイドチューブの位置及び姿勢を検出することによって、前記検査対象物の前記内部空間における前記ガイドチューブの前記先端部の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の放射線源の位置決め治具。
5. 前記ガイドチューブは、屈曲可能な屈曲部を有し、該ガイドチューブは直線状の状態と、前記屈曲部で屈曲した状態との間で可逆的に変形可能であることを特徴とする請求項４に記載の放射線源の位置決め治具。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の放射線源の位置決め治具を用いた検査対象物の検査方法であって、
   前記ガイドチューブを、前記孔から前記検査対象物の前記内部空間に挿入する工程と、
   前記位置取得手段により、前記検査対象物の前記内部空間における前記ガイドチューブの先端部の位置を取得する工程と、
   取得された前記ガイドチューブの先端部の位置に基づき、前記アクチュエータにより、前記先端部を、前記検査対象物の前記内部空間の断面中心に移動させる工程と、
   前記先端部の前記線源から放射線を放射して検査を行う工程と、
   を備えることを特徴とする検査対象物の検査方法。

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