JP2020180902A - Probe movable range setting device and movable range setting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プローブの可動範囲設定装置及び可動範囲設定方法に関する。 The present invention relates to a probe movable range setting device and a movable range setting method.
超音波検査装置に関する技術として特許文献1に記載の技術が知られている。特許文献1には、検査対象部を有する被検査体を焦点型の探触子で走査して前記検査対象部の画像を表示装置に表示する超音波映像検査装置で実施され、前記被検査体に対する基準位置に前記探触子を設定するステップと、前記被検査体の深さ方向に前記探触子を移動しながら前記被検査体からのエコー信号を逐次取り込むステップと、取り込んだ前記エコー信号に係るデータを用いてを作成するステップと、前記検査対象部に対応する前記エコー信号に係る検査対象部データに対応する箇所に検出ゲートを設定するステップと、前記検査対象部データを用いて前記三次元断面画像を作成するステップと、前記断面画像のピーク値を検出することにより前記検査対象部に対応する焦点位置を検出し、前記探触子の位置決めを行うステップと、から成ることを特徴とする超音波映像検査装置の焦点位置検出方法が記載されている。
The technique described in
特許文献1に記載の技術では、超音波照射を行いながらz軸方向へのプローブの移動が行われている(段落0023)。しかし、この移動は、被検査体を検査する前段階において、超音波検査時におけるプローブのz軸方向の可動範囲(z軸可動範囲)を設定するものではない。また、特許文献1には、超音波検査時におけるプローブのx軸方向及びy軸方向の可動範囲(x軸可動範囲及びy軸可動範囲)を設定することは記載されていない。
In the technique described in
本発明は、超音波検査時におけるプローブのx軸可動範囲、y軸可動範囲及びz軸可動範囲を、被検査体を検査する前段階において設定可能なプローブの可動範囲設定装置及び可動範囲設定方法を提供することを課題とする。 The present invention is a probe movable range setting device and a movable range setting method that can set the x-axis movable range, the y-axis movable range, and the z-axis movable range of the probe at the time of ultrasonic inspection in the stage before inspecting the inspected object. The challenge is to provide.
本実施形態に係るプローブの可動範囲設定装置は、接合面を有する被検査体への超音波検査を行う超音波検査装置において、前記被検査体への超音波の照射を行うプローブの可動範囲を設定する可動範囲設定装置であって、前記被検査体を検査する前段階において、前記被検査体表面の延在方向であるx軸方向への前記プローブの移動により、前記プローブのx軸方向へのx軸可動範囲を設定するx軸可動範囲設定部と、前記被検査体表面の延在方向であるとともに前記x軸と直交するy軸方向への前記プローブの移動により、前記プローブのy軸方向へのy軸可動範囲を設定するy軸可動範囲設定部と、前記被検査体の高さ方向であるz軸方向への前記プローブの移動により、前記プローブのz軸方向へのz軸可動範囲を設定するz軸可動範囲設定部と、を備えることを特徴とする。その他の解決手段は発明を実施するための形態において後記する。 The probe movable range setting device according to the present embodiment is an ultrasonic inspection device that performs ultrasonic inspection on an object to be inspected having a joint surface, and determines the movable range of the probe that irradiates the inspected object with ultrasonic waves. In the movable range setting device to be set, in the stage before inspecting the inspected object, the probe moves in the x-axis direction which is the extending direction of the surface of the inspected object in the x-axis direction of the probe. The y-axis of the probe is caused by the movement of the probe in the x-axis movable range setting unit that sets the x-axis movable range and the y-axis direction that is the extending direction of the surface of the object to be inspected and is orthogonal to the x-axis. By moving the y-axis movable range setting unit that sets the y-axis movable range in the direction and the probe in the z-axis direction that is the height direction of the inspected object, the probe can be moved in the z-axis direction. It is characterized by including a z-axis movable range setting unit for setting a range. Other solutions will be described later in the form for carrying out the invention.
本発明によれば、超音波検査時におけるプローブのx軸可動範囲、y軸可動範囲及びz軸可動範囲を、被検査体を検査する前段階において設定可能なプローブの可動範囲設定装置及び可動範囲設定方法を提供できる。 According to the present invention, a probe movable range setting device and a movable range that can set the x-axis movable range, the y-axis movable range, and the z-axis movable range of the probe at the time of ultrasonic inspection in the stage before inspecting the inspected object. Can provide a setting method.
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態(本実施形態)を説明する。ただし、本発明は以下の例に何ら限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変形して実施できる。また、複数の実施形態を組み合わせることもできる。同じ部材については同じ符号を付すものとし、重複する説明は省略するものとする。 Hereinafter, embodiments (the present embodiment) for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following examples, and can be arbitrarily modified and carried out without departing from the gist of the present invention. It is also possible to combine a plurality of embodiments. The same members shall be designated by the same reference numerals, and redundant description shall be omitted.
図1は、本実施形態に係る超音波検査装置200のブロック図である。超音波検査装置200は、接合面301aを有する被検査体300への超音波検査を行うものである。被検査体300は例えば半導体部品であり、接合面301aは例えば半導体部品におけるシリコンチップとモールド樹脂との接合面である。被検査体300では、接合面301a及び表面301b(後記する)のそれぞれのz軸方向位置(即ち高さ)が、x軸方向及びy軸方向の全域で同じになっている。超音波検査装置200によれば、例えば半導体部品等の被検査体300における接合面301aでの欠陥(例えばボイド)を検出できる。
FIG. 1 is a block diagram of the
超音波検査装置200は、超音波検査装置本体部201と、可動範囲設定装置100とを備える。可動範囲設定装置100は、超音波検査装置本体部201での被検査体300の超音波検査時、プローブ202(後記する)の可動範囲を、被検査体300を検査する前段階において設定するものである。前段階とは、検査をする直近の段階である。以下、「超音波検査」との文言は、特に断らない限り、設定された可動範囲でのプローブ202の移動により、被検査体300内部の欠陥検出のために行う超音波検査をいう。なお、プローブ202の真下に超音波が照射されるため、プローブ202のx軸、y軸及びz軸方向の可動範囲は、超音波のx軸方向、y軸方向及びz軸方向の照射範囲と一致する。そのため、プローブ202の可動範囲設定により、超音波の照射範囲が設定される。
The
超音波検査装置本体部201は、プローブ202と、駆動装置203と、演算処理装置204とを備える。プローブ202は、被検査体300への超音波照射を行うものである。駆動装置203は、x軸、y軸及びz軸方向へのプローブ202の移動を行うものである。駆動装置203は、例えばアクチュエータである。
The ultrasonic inspection device
演算処理装置204は、被検査体300への超音波照射により取得された被検査体300からの透過波又は反射波の何れかのピークを演算処理するものである。超音波検査装置本体部201が透過型である場合には透過波のピークが、反射型である場合には反射波のピークが演算処理される。演算処理装置204によるピークの演算処理により、接合面301aでの欠陥を検出できる。また、演算処理装置204によって接合面301aの様子を映像化することもできる。演算処理装置204は、いずれも図示しないが、CPUと、ROMと、RAMと、I/Fとを備える。そして、ROMに記録されたプログラムがCPUによって実行されることで、演算処理装置204が具現化される。
The
図2は、本実施形態に係る超音波検査装置200に備えられる超音波検査装置本体部201の斜視図である。超音波検査装置本体部201は、超音波照射を行った被検査体300からの透過波を受信する透過型、又は、被検査体300での反射波を受信する反射型のいずれでもよい。超音波検査装置本体部201は、水6を貯める水槽7を備える。水6の中には、載置台60が配置される。被検査体300は、載置台60に載置される。被検査体300は、超音波を照射するプローブ202(送信プローブ)とプローブ252(受信プローブ)との間に配置される。載置台60は、超音波を透過する材料、例えば、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、アクリル樹脂等のプラスチック材料により構成される。
FIG. 2 is a perspective view of the ultrasonic inspection device
取り付け部品55は、x軸走査部51及びz軸走査部53を固定し、取り付け部品56は、x軸走査部51及びz軸走査部54を固定する。取り付け部品55と取り付け部品56とは、互いにネジ等の締結具により一体化される。図2の矢印のように、x軸走査部51のx軸方向への駆動により、x軸走査部51に取り付けられたプローブ202,252がx軸方向に移動する。y軸走査部52は、x軸走査部51に固定される。図2の矢印のように、y軸走査部52のy軸方向への駆動により、x軸走査部51等を介して接続されたプローブ202,252がy軸方向に移動する。プローブホルダ57は、プローブ202を固定するためのホルダであり、z軸走査部53を介してz軸方向に駆動する。L字金具58は、プローブ252を固定するための金具である。図2の矢印のように、z軸走査部53,54のz軸方向への駆動により、プローブ202,252がz軸方向に移動する。
The mounting
x軸走査部51、y軸走査部52、z軸走査部53,54は、それぞれ、図2では図示しない駆動装置203(図1参照)に接続される。x軸走査部51、y軸走査部52及びz軸走査部53,54は、それぞれ駆動装置203によって、x軸方向、y軸方向及びz軸方向に移動する。なお、プローブ202,252は、特に断らない限り追従して移動する。
The
x軸走査部51、y軸走査部52、z軸走査部53,54には、それぞれ、エンコーダ(図示しない)が接続される。エンコーダにより、x軸走査部51、y軸走査部52、z軸走査部53,54の駆動により移動するプローブ202,252のx軸方向位置、y軸方向位置及びz軸方向位置が把握される。
Encoders (not shown) are connected to the
図3は、本実施形態に係る超音波検査装置200に備えられる超音波検査装置本体部201の断面図である。z軸走査部53が、図3の矢印に示すように駆動することで、プローブ202はz軸方向に移動する。また、z軸走査部54が、図3の矢印に示すように駆動することで、プローブ252はz軸方向に移動する。つまり、z軸方向において、プローブ202とプローブ252とは、独立して移動可能である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the ultrasonic inspection device
図4は、本実施形態に係るプローブ202の可動範囲設定装置100のブロック図である。可動範囲設定装置100は、上記の演算処理装置204と一体に構成されてもよく、別体に構成されてもよい。可動範囲設定装置100が別体に構成される場合、可動範囲設定装置100は、いずれも図示しないが、CPUと、ROMと、RAMと、I/Fとを備える。そして、ROMに記録されたプログラムがCPUによって実行されることで、可動範囲設定装置100が具現化される。
FIG. 4 is a block diagram of the movable
可動範囲設定装置100は、接合面301aを有する被検査体300への超音波検査を行う超音波検査装置200において、被検査体300への超音波の照射を行うプローブ202の可動範囲を設定するものである。可動範囲設定装置100により、設定されたx軸可動範囲、y軸可動範囲及びz軸可動範囲でのプローブ202の移動を行うことができる。被検査体300のx軸方向及びy軸方向でのみ超音波検査を行うことができる。このため、被検査体300の不存在領域で超音波照射を行う必要が無くなり、超音波検査を迅速に行うことができる。
The movable
可動範囲設定装置100は、x軸可動範囲設定部101と、y軸可動範囲設定部111と、z軸可動範囲設定部121とを備える。可動範囲設定装置100は、z軸可動範囲設定部121により設定されたz軸可動範囲でのプローブ202の移動により、x軸可動範囲設定部101によるx軸可動範囲の設定、及び、y軸可動範囲設定部111によるy軸可動範囲の設定を行う。そこで、以下の説明では、はじめにz軸可動範囲設定部121の説明を行い、次いで、x軸可動範囲設定部101及びy軸可動範囲設定部111の説明を行う。
The movable
z軸可動範囲設定部121は、被検査体300の高さ方向であるz軸方向へのプローブ202の移動により、プローブ202のz軸方向へのz軸可動範囲を設定するものである。z軸可動範囲設定部121により、z軸可動範囲を設定できる。z軸可動範囲でのプローブ202の移動により、プローブ202の被検査体300への接触を抑制できる。
The z-axis movable range setting unit 121 sets the z-axis movable range of the
z軸可動範囲設定部121は、最下端位置設定部122と、最上端位置設定部123とを備える。最下端位置設定部122は、プローブ202が被検査体300の表面301bの何れの位置とも干渉しない最至近距離の位置となるz軸方向の位置である最下端位置を設定するものである。最下端位置の設定により、プローブ202の被検査体300への接触を抑制できる。最上端位置設定部123は、最下端位置からプローブ202の焦点距離の大きさ分だけ高い位置である最上端位置を設定するものである。最上端位置の設定により、基準位置設定までの時間を短くできる。z軸可動範囲設定部121は、最下端位置と最上端位置との間をz軸可動範囲として設定する。z軸可動範囲でのプローブ202の移動により、後記する表面フィードバック信号及び界面フィードバック信号が取得される。最下端位置及び最上端位置について、図5を参照しながら説明する。
The z-axis movable range setting unit 121 includes a lowermost end position setting unit 122 and an uppermost end position setting unit 123. The lowermost position setting unit 122 sets the lowermost position, which is the position in the z-axis direction, which is the position at the closest distance where the
図5は、z軸可動範囲設定時の最下端位置及び最上端位置を説明する図である。例えば使用者が目視しながら、プローブ202が、初期位置から、プローブ202の先端位置が被検査体300の表面301bの何れの位置とも干渉しない最至近距離の位置となるz軸方向の位置である最下端位置にまで、下ろされる。最下端位置は、例えば被検査体300の表面301bからの長さL1が例えば数mm(例えば、1mm、2mm、3mm程度)の位置である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the lowermost end position and the uppermost end position when the z-axis movable range is set. For example, the position of the
図5(a)は、プローブ202が最下端位置に配置された状態である。最下端位置設定部122は、例えば使用者による設定ボタン(図示しない)の押下等をトリガーとして、プローブ202の最下端位置を設定することができる。ただし、例えばプローブ202から被検査体300の表面301bまでの距離を測定する距離測定装置(レーザ光照射装置等)をプローブ202に取り付け、測定された距離に基づいて自動で最下端位置に下ろして最下端位置を設定してもよい。
FIG. 5A shows a state in which the
最下端位置の設定後、最上端位置設定部123は、図5(b)に示すように、プローブ202を、プローブ202の焦点距離L2の大きさ分だけ高い位置である最上端位置にまで上方に移動させる。プローブ202の移動は、駆動装置203(図1参照)を介して行われる。上方への移動中、振動子面202aからの超音波202bの照射を行う例を図示したが、行われなくてもよい。
After setting the lowermost position, the uppermost position setting unit 123 raises the
プローブ202の上方への移動中、プローブ202の焦点位置は接合面301a及び表面301bを通過する。このため、詳細は後記するが、最上端位置からプローブ202を下げる途中で、後記する表面フィードバック信号及び界面フィードバック信号(何れも図6参照)を取得できる。なお、表面フィードバック信号及び界面フィードバック信号のいずれかの信号を取得できない場合には、設定された最下端位置が高過ぎる可能性がある。そこで、例えば、設定された最下端位置をさらに下げる旨の報知を作業者に対して行い、作業者に対してプローブ202の下方への移動を促すようにすればよい。これにより、新たに設定された最下端位置と最上端位置との間で、表面フィードバック信号及び界面フィードバック信号を取得できる。
During the upward movement of the
図4に戻って、z軸可動範囲設定部121は、基準位置設定部124と、接合面位置設定部125とを備える。 Returning to FIG. 4, the z-axis movable range setting unit 121 includes a reference position setting unit 124 and a joint surface position setting unit 125.
基準位置設定部124は、超音波を被検査体300に照射しながら最上端位置からプローブ202を下ろし、被検査体300の表面301bに起因して生成した表面フィードバック信号のピークが最大となる取得位置に対応するz軸方向位置を基準位置として設定するものである。また、接合面位置設定部125は、超音波を被検査体300に照射しながら基準位置からプローブ202を下ろし、接合面301aに起因して生成した界面フィードバック信号の取得位置に対応するz軸方向位置を接合面位置として設定するものである。表面フィードバック信号及び界面フィードバック信号の取得は、プローブ202を下ろすことに加えて、必要に応じてプローブ202を上げる(上下動する)ことで行ってもよい。表面フィードバック信号及び界面フィードバック信号について、図6を参照しながら説明する。
The reference position setting unit 124 lowers the
図6は、プローブ202の下方移動中に取得される表面フィードバック信号及び界面フィードバック信号を説明する図である。最上端位置からのプローブ202の下方への移動中、プローブ202の焦点Fは表面301b及び接合面301aを通過する。このため、例えば表面301bをプローブ202の焦点Fが通過するとき、超音波の透過波を受信するプローブ252(図6では図示しない)では、被検査体300の表面301bに起因して生成した表面フィードバック信号が取得される。そこで、基準位置設定部124は、表面フィードバック信号のピークが最大となる位置で取得されたときのプローブ202のz軸方向位置を基準位置として設定する。基準位置の設定により、表面301bに焦点が合うプローブ202のz軸方向位置を設定できる。設定された基準位置は、後記するx軸可動範囲及びy軸可動範囲の設定時に使用される。
FIG. 6 is a diagram illustrating a surface feedback signal and an interface feedback signal acquired during the downward movement of the
また、例えば接合面301aをプローブ202の焦点Fが通過するとき、超音波の透過波を受信するプローブ252(図6では図示しない)では、接合面301aに起因して生成した界面フィードバック信号が取得される。接合面位置設定部125は、界面フィードバック信号のピークが最大となる位置で取得されたときのプローブ202のz軸方向位置を接合面位置として設定する。接合面位置の設定により、接合面301aに焦点が合うプローブ202のz軸方向位置を設定できる。設定された接合面位置は、後記するx軸可動範囲及びy軸可動範囲の設定時に使用される。
Further, for example, when the focal point F of the
最上端位置と最下端位置(いずれも図5参照)との間で設定されるz軸可動範囲でのプローブ202の移動により、表面フィードバック信号及び界面フィードバック信号(いずれも情報の一例)を取得できる。具体的には、超音波を照射しながらz軸可動範囲でのプローブ202の移動時、被検査体300からの透過波又は反射波の何れかのピークが取得される。なお、超音波検査装置本体部201が透過型である場合には透過波が、反射型である場合には反射波が取得される。そして、取得したピークに基づき、被検査体300の表面301bのz軸方向位置、及び、接合面301aのz軸方向位置を決定できる。これにより、後記するx軸可動範囲及びy軸可動範囲を設定できる。即ち、z軸可動範囲の設定時に取得した情報に基づいて、x軸可動範囲及びy軸可動範囲を設定できる。
A surface feedback signal and an interface feedback signal (both are examples of information) can be obtained by moving the
z軸可動範囲設定後には、後記する位置条件判断部131(図4参照)は、z軸可動範囲設定時のプローブ202のx軸方向及びy軸方向の位置に基づき、後記する位置条件の成否判断が行われる。位置条件の成否により、載置台60での超音波の照射範囲が設定される。ただし、位置条件の成否に関わらず、被検査体300への超音波照射を行う点は同じである。そこで、便宜のため、はじめにx軸可動範囲設定部101及びy軸可動範囲設定部111の説明を行い、次いで位置条件判断部131の説明を行う。
After setting the z-axis movable range, the position condition determination unit 131 (see FIG. 4) described later determines the success or failure of the position condition described later based on the positions of the
図4に戻って、x軸可動範囲設定部101は、被検査体300の表面301bの延在方向であるx軸方向へのプローブ202の移動により、プローブ202のx軸方向へのx軸可動範囲を設定するものである。x軸可動範囲及び後記するy軸可動範囲の設定は、上記のようにして設定されたz軸可動範囲でのプローブ202の移動により得られた情報(例えば表面フィードバック信号及び界面フィードバック信号)に基づき、行われる。x軸可動範囲設定部101により、x軸可動範囲を設定できる。x軸可動範囲の設定により、x軸方向への超音波検査を精度良く行うことができる。
Returning to FIG. 4, the x-axis movable range setting unit 101 can move the
x軸可動範囲設定部101は、接合面x軸第1端設定部102と、接合面x軸第2端設定部103とを備える。接合面x軸第1端設定部102は、x軸方向において、接合面位置に配置したプローブ202を、接合面301aの一方の外側から接合面301aの他方の外側に向かって超音波を照射しながら移動させ、最初の界面フィードバック信号の取得位置に対応するx軸方向位置を接合面x軸第1端x1(図7参照)として設定するものである。接合面x軸第2端設定部103は、最初の界面フィードバック信号の検出後、接合面位置に配置したプローブ202の移動継続中に界面フィードバック信号を取得できなくなったx軸方向位置を接合面x軸第2端x2(図7参照)として設定するものである。接合面x軸第1端x1及び接合面x軸第2端x2について図7を参照しながら説明する。
The x-axis movable range setting unit 101 includes a joint surface x-axis first end setting unit 102 and a joint surface x-axis second end setting unit 103. The joint surface x-axis first end setting unit 102 irradiates the
図7は、プローブ202のx軸方向移動中に設定される接合面x軸第1端x1及び接合面x軸第2端x2を説明する図である。x軸方向において、接合面位置に配置したプローブ202からの超音波照射により、プローブ202から照射される超音波202bの焦点Fは接合面301aと一致する。x軸方向において、被検査体300の内側であってかつ接合面301aの外側である位置x0でプローブ202から超音波を照射しても、接合面301aが不存在であるため界面フィードバック信号(図6参照)は取得されない。
FIG. 7 is a diagram illustrating a joint surface x-axis first end x1 and a joint surface x-axis second end x2 set during movement of the
しかし、プローブ202のz軸方向位置を変えずに、接合面301aの一方の外側から接合面301aの他方の外側に向かって超音波を照射しながらx軸方向に移動させれば、超音波202bの焦点Fが接合面301aと重なるときに、最初の界面フィードバック信号のピークが取得される。より具体的には例えば、被検査体300の一のx軸上のマイナス方向端点(被検査体300端部のx軸方向マイナス側位置)から対向するプラス方向端点(被検査体300端部のx軸方向プラス側位置)まで超音波を照射しながらx軸方向に移動させることができる。そして、接合面x軸第1端設定部102は、最初の界面フィードバック信号のピークを取得したときのプローブ202のx軸方向位置を、接合面x軸第1端x1と設定する。
However, if the
接合面x軸第1端x1から更にプローブ202をx軸方向に移動させると、超音波202bの焦点Fは接合面301aのx軸方向の終点に至り、接合面301aが存在しない領域に入る。即ち、接合面301aのx軸方向の終点までは界面フィードバック信号のピークが取得されるが、接合面301aが存在しない領域では界面フィードバック信号は取得されない。そこで、接合面x軸第2端設定部103は、最後に界面フィードバック信号のピークが取得されたx軸方向位置、即ち、界面フィードバック信号を取得できなくなったプローブ202のx軸方向位置を、接合面x軸第2端x2と設定する。
When the
x軸可動範囲設定部101が接合面x軸第1端x1と接合面x軸第2端x2との間をx軸可動範囲として設定することで、接合面x軸第1端x1と接合面x軸第2端x2との間でプローブ202を移動できる。これにより、超音波検査時、プローブ202の焦点Fが接合面301aと重なるようにプローブ202をx軸方向に移動でき、接合面301aでの欠陥を検出できる。
By setting the area between the joint surface x-axis first end x1 and the joint surface x-axis second end x2 as the x-axis movable range, the x-axis movable range setting unit 101 sets the joint surface x-axis first end x1 and the joint surface. The
なお、接合面x軸第2端設定部103による接合面x軸第2端x2の設定後には、プローブ202の移動方向を反転(即ち折り返し)させてもよい。反転により、仮に接合面301aの途中での超音波照射を開始した場合に、再度界面フィードバック信号を取得できなくなった位置を、接合面301aのx軸端として設定できる。
After setting the joint surface x-axis second end x2 by the joint surface x-axis second end setting unit 103, the moving direction of the
この例では、接合面301aのx軸方向両端部に対応する位置で、プローブ202の接合面x軸第1端x1及び接合面x軸第2端x2が設定される。従って、所謂マージンは0である。しかし、例えば上面視で矩形の載置台60の各辺に対して角度を有するように、例えば上面視で矩形の被検査体300が斜めに載置される場合がある。この場合、超音波検査時、特に接合面301aの端部において超音波202bの焦点Fが重ならない可能性がある。そこで、所謂マージンを設定したうえで、x軸可動範囲が設定されることが好ましい。具体的には、x軸可動範囲設定部101は、接合面x軸第1端x1から接合面301aの外側方向(マイナス方向)に所定長さα離れた位置と、接合面x軸第2端x2から接合面301aの外側方向(プラス方向)に所定長さα離れた位置との間をx軸可動範囲として設定することが好ましい。これにより、超音波検査時、載置台60に対して被検査体300が斜めに載置された場合であっても、被検査体300の接合面301aの全域を超音波検査できる。
In this example, the joint surface x-axis first end x1 and the joint surface x-axis second end x2 of the
図4に戻って、x軸方向でのマージン設定のため、x軸可動範囲設定部101は、表面x軸第1端設定部104と、表面x軸第2端設定部105と、x軸マージン設定部106とを備える。表面x軸第1端設定部104は、x軸方向において、基準位置に配置したプローブ202を、被検査体300の一方の外側から被検査体300の他方の外側に向かって超音波を照射しながら移動させ、最初の表面フィードバック信号の取得位置に対応するx軸方向位置を表面x軸第1端x11(図8参照)として設定するものである。表面x軸第2端設定部105は、最初の表面フィードバック信号の検出後、基準位置に配置したプローブ202の移動継続中に表面フィードバック信号を取得できなくなったx軸方向位置を表面x軸第2端x12(図8参照)として設定するものである。x軸マージン設定部106は、x軸可動範囲の各端が、表面x軸第1端x11と接合面x軸第1端x1との間、及び、表面x軸第2端x12と接合面x軸第2端x2との間に位置するように、所定長さαを設定するものである。所定長さαの設定方法について、図8を参照しながら説明する。
Returning to FIG. 4, in order to set the margin in the x-axis direction, the x-axis movable range setting unit 101 includes the surface x-axis first end setting unit 104, the surface x-axis second
図8は、x軸可動範囲での所定長さαの設定方法を説明する図である。図8には、上記の接合面x軸第1端x1及び接合面x軸第2端x2も図示している。x軸方向において、基準位置に配置したプローブ202により超音波を照射すると、プローブ202から照射される超音波202bの焦点Fは被検査体300の表面301bと一致する。x軸方向において、被検査体300の外側である位置x10でプローブ202から超音波を照射しても、表面301bが不存在であるため表面フィードバック信号(図6参照)は取得されない。しかし、プローブ202のz軸方向位置を変えずにx軸方向に移動させれば、超音波202bの焦点Fが表面301bと重なるときに、最初の表面フィードバック信号のピークが取得される。そこで、表面x軸第1端設定部104は、最初の表面フィードバック信号のピークを取得したときのプローブ202のx軸方向位置を、表面x軸第1端x11と設定する。
FIG. 8 is a diagram illustrating a method of setting a predetermined length α in the x-axis movable range. FIG. 8 also shows the joint surface x-axis first end x1 and the joint surface x-axis second end x2. When ultrasonic waves are irradiated by the
表面x軸第1端x11から更にプローブ202をx軸方向に移動させると、超音波202bの焦点Fは上記の接合面x軸第1端x1を通過し、表面301bの終点(端部)に至る。その後は、被検査体300の表面301bが存在しない領域に超音波202bが照射される。即ち、表面301bのx軸方向の終点までは表面フィードバック信号のピークが取得されるが、表面301bが存在しない領域では表面フィードバック信号は取得されない。そこで、表面x軸第2端設定部105は、最後に表面フィードバック信号のピークが取得されたx軸方向位置、即ち、表面フィードバック信号を取得できなくなったプローブ202のx軸方向位置を、表面x軸第2端x12と設定する。
When the
表面x軸第1端x11と表面x軸第2端x12との間でプローブ202を移動させることで、焦点Fを被検査体300の表面301bと重ねることができる。
By moving the
なお、表面x軸第2端設定部105による表面x軸第2端x12の設定後には、プローブ202の移動方向を反転(即ち折り返し)させてもよい。反転により、仮に表面301bの途中での超音波照射を開始した場合に、再度表面フィードバック信号を取得できなくなった位置を、表面301bのx軸端として設定できる。
After setting the surface x-axis second end x12 by the surface x-axis second
x軸マージン設定部106(図4参照)は、x軸可動範囲の各端が、表面x軸第1端x11と接合面x軸第1端x1との間、及び、表面x軸第2端x12と接合面x軸第2端x2との間に位置するように、所定長さαを設定する。具体的には、例えば、x軸マージン設定部106は、表面x軸第1端x11と接合面x軸第1端x1との例えば中点位置であるx21と、表面x軸第2端x12と接合面x軸第2端x2との例えば中点位置であるx22との間でx軸可動範囲が構成されるように、所定長さαを設定する。ただし、所定長さαはそれぞれの中点位置に限定されるものではない。 In the x-axis margin setting unit 106 (see FIG. 4), each end of the x-axis movable range is between the surface x-axis first end x11 and the joint surface x-axis first end x1 and the surface x-axis second end. A predetermined length α is set so as to be located between x12 and the second end x2 of the joint surface x-axis. Specifically, for example, the x-axis margin setting unit 106 includes a surface x-axis first end x11 and a joint surface x-axis first end x1, for example, x21, which is a midpoint position, and a surface x-axis second end x12. A predetermined length α is set so that an x-axis movable range is formed between the joint surface x-axis second end x2 and, for example, x22, which is a midpoint position. However, the predetermined length α is not limited to each midpoint position.
図9は、本実施形態の可動範囲設定装置100により設定されたx軸可動範囲及びy軸可動範囲を示す被検査体300の上面図である。図9に示す超音波照射範囲401は、上記の方法で設定したx軸可動範囲と、後記するy軸可動範囲設定部11により設定されたy軸可動範囲とに基づいて示している。
FIG. 9 is a top view of the inspected
超音波検査時、被検査体300への超音波照射は、図9において太実線で囲まれる超音波照射範囲401(接合面301aを含む)に対して行われる。例えば、超音波照射は、超音波照射範囲401において、y軸方向位置を固定したプローブ202をx軸方向に移動させてx軸可動範囲全域で行った後、y軸方向位置をずらして再度x軸方向全域で行うことができる。そして、これらの操作をy軸可動範囲全域で繰り返すことで、超音波照射範囲401の全域で超音波照射を行うことができる(所謂クロススキャン)。
During the ultrasonic inspection, the ultrasonic irradiation of the object to be inspected 300 is performed on the ultrasonic irradiation range 401 (including the
超音波照射範囲401は、被検査体300の内側に存在し、被検査体300の外側(即ち被検査体300の不存在部分)には超音波は照射されない。一方で、超音波照射範囲401は、上面視で矩形状の接合面301aの全体を含む。超音波照射範囲401は、x軸方向及びy軸方向のそれぞれにおいて、接合面301aから被検査体300の外側に向かう所定長さαのマージンを有して形成される。x軸可動範囲がマージンを持つことで、超音波検査時、接合面301aのx軸方向に対してマージンを持った超音波の照射を行うことができ、接合面301aの特に端部を十分に検査できる。
The
なお、所定長さαは、被検査体300の置かれた状態によって変化し得る。そこで、所定長さは、被検査体300ごとに設定することが好ましい。また、所定長さは、x軸方向とy軸方向とで同じでもよく、異なっていてもよい。 The predetermined length α may change depending on the state in which the object to be inspected 300 is placed. Therefore, it is preferable to set the predetermined length for each object to be inspected 300. Further, the predetermined length may be the same or different in the x-axis direction and the y-axis direction.
図4に戻って、y軸可動範囲設定部111は、被検査体300の表面301bの延在方向であるとともにx軸と直交するy軸方向へのプローブ202の移動により、プローブ202のy軸方向へのy軸可動範囲を設定するものである。y軸可動範囲の設定により、y軸方向への超音波検査を精度良く行うことができる。y軸可動範囲は、設定対象となる軸が異なること以外は上記のx軸可動範囲の設定方法と同様にして設定できる。そこで、説明の簡略化のために、以下の説明では、上記の説明と重複する説明は省略する。
Returning to FIG. 4, the y-axis movable range setting unit 111 moves the
y軸可動範囲設定部111は、接合面y軸第1端設定部112と、接合面y軸第2端設定部113とを備える。 The y-axis movable range setting unit 111 includes a joint surface y-axis first end setting unit 112 and a joint surface y-axis second end setting unit 113.
接合面y軸第1端設定部112は、x軸をy軸にしたこと以外は、上記の接合面x軸第1端設定部102と同様である。即ち、接合面y軸第1端設定部112は、y軸方向において、接合面位置に配置したプローブ202を、接合面301aの一方の外側から接合面301aの他方の外側に向かって超音波を照射しながら移動させ、最初の界面フィードバック信号の取得位置に対応するy軸方向位置を接合面y軸第1端(図示しない)として設定するものである。より具体的には例えば、被検査体300の一のy軸上のマイナス方向端点(被検査体300端部のy軸方向マイナス側位置)から対向するプラス方向端点(被検査体300端部のy軸方向プラス側位置)まで超音波を照射しながらy軸方向に移動させることができる。
The joint surface y-axis first end setting unit 112 is the same as the joint surface x-axis first end setting unit 102 except that the x-axis is set to the y-axis. That is, the joint surface y-axis first end setting unit 112 transmits ultrasonic waves from one outside of the
接合面y軸第2端設定部113は、x軸をy軸にしたこと以外は、上記の接合面x軸第2端設定部103と同様である。即ち、接合面y軸第2端設定部113は、最初の界面フィードバック信号の検出後、接合面位置に配置したプローブ202の移動継続中に界面フィードバック信号を取得できなくなったy軸方向位置を接合面y軸第2端(図示しない)として設定するものである。
The joint surface y-axis second end setting unit 113 is the same as the joint surface x-axis second end setting unit 103 except that the x-axis is set to the y-axis. That is, after the first interface feedback signal is detected, the junction surface y-axis second end setting unit 113 joins the position in the y-axis direction in which the interface feedback signal cannot be acquired while the
接合面y軸第1端設定部112及び接合面y軸第2端設定部113を備えることで、超音波検査時、プローブ202の焦点Fが接合面301aと重なるようにプローブ202をy軸方向に移動でき、接合面301aでの欠陥を検出できる。
By providing the joint surface y-axis first end setting unit 112 and the joint surface y-axis second end setting unit 113, the
y軸可動範囲設定部111は、上記のx軸可動範囲設定部101と同様に、y軸可動範囲にマージンを設定するものである。即ち、y軸可動範囲設定部111は、接合面y軸第1端から接合面301aの外側方向(マイナス方向)に所定長さ離れた位置と、接合面y軸第2端から接合面301aの外側方向(プラス方向)に所定長さ離れた位置との間を前記y軸可動範囲として設定するものである。マージン設定のため、y軸可動範囲設定部111は、表面y軸第1端設定部114と、表面y軸第2端設定部115と、y軸マージン設定部116とを備える。
The y-axis movable range setting unit 111 sets a margin in the y-axis movable range in the same manner as the x-axis movable range setting unit 101 described above. That is, the y-axis movable range setting unit 111 is located at a position separated by a predetermined length from the first end of the y-axis of the joint surface in the outer direction (minus direction) of the
表面y軸第1端設定部114は、x軸をy軸にしたこと以外は、表面x軸第1端設定部104と同様である。即ち、表面y軸第1端設定部114は、y軸方向において、基準位置に配置したプローブ202を、被検査体300の一方の外側から被検査体300の他方の外側に向かって超音波を照射しながら移動させ、最初の表面フィードバック信号の取得位置に対応するy軸方向位置を表面y軸第1端(図示しない)として設定するものである。
表面y軸第2端設定部115は、x軸をy軸にしたこと以外は、上記の表面x軸第2端設定部105と同様である。即ち、表面y軸第2端設定部115は、最初の表面フィードバック信号の検出後、基準位置に配置したプローブ202の移動継続中に表面フィードバック信号を取得できなくなったy軸方向位置を表面y軸第2端(図示しない)として設定するものである。
y軸マージン設定部116は、x軸をy軸にしたこと以外は、上記のx軸マージン設定部106と同様である。即ち、y軸マージン設定部116は、y軸可動範囲の各端が、表面y軸第1端と接合面y軸第1端との間、及び、表面y軸第2端と接合面y軸第2端との間に位置するように、所定長さを設定するものである。
The surface y-axis first end setting unit 114 is the same as the surface x-axis first end setting unit 104 except that the x-axis is set to the y-axis. That is, the surface y-axis first end setting unit 114 transmits ultrasonic waves from one outside of the inspected
The surface y-axis second end setting unit 115 is the same as the surface x-axis second
The y-axis
表面y軸第1端設定部114、表面y軸第2端設定部115、及びy軸マージン設定部116を備えることで、y軸可動範囲にマージンを持たせることができる。y軸可動範囲がマージンを持つことで、超音波検査時、接合面301aのy軸方向に対してマージンを持った超音波の照射を行うことができ、接合面301aの特に端部を十分に検査できる。
By providing the surface y-axis first end setting unit 114, the surface y-axis second end setting unit 115, and the y-axis
可動範囲設定装置100は、位置条件判断部131を備える。位置条件判断部131は、載置台60の中央(厳密な中央に限られず、ある程度幅を有してもよい)に被検査体300が載置されているか否かを判断するものである。この判断は、上記のように、z軸可動範囲設定後、x軸可動範囲及びy軸可動範囲設定前に行われる。このため、被検査体300の上方には、z軸可動範囲設定のために使用したプローブ202が配置されている。そこで、位置条件判断部131は、プローブ202の位置が、x軸方向位置が被検査体300の載置台60のx軸方向中央であり、かつ、y軸方向位置が被検査体300の載置台60のy軸方向中央である位置条件を満たすか否かを判断する。なお、プローブ202のx軸方向位置及びy軸方向位置は、上記のようにエンコーダ(図示しない)によって例えば座標として把握できる。
The movable
載置台60は、通常、プローブ202が移動可能な位置と一致し、載置台60の全領域に対して超音波を照射できる。従って、被検査体300が載置台60からはみ出さなければ、載置台60のどの位置に被検査体300が載置されても、可動範囲設定のための接合面301a及び表面301bの位置を決定できる。しかし、例えば、被検査体300が上面視で矩形の載置台60の四隅のうちの1つの隅付近に配置された場合、残り3つの隅付近には被検査体300が存在しないため、超音波を照射する必要がない。そこで、位置条件判断部131により被検査体300の載置位置に応じて超音波照射位置を変更することで、被検査体300の不存在領域には超音波が照射されず、可動範囲設定に要する時間を削減できる。
The mounting table 60 usually coincides with the position where the
可動範囲設定装置100は、照射範囲設定部132を備える。照射範囲設定部132は、位置条件判断部131によって位置条件を満たさないと判断された場合に、x軸方向へ及びy軸方向への超音波照射範囲402(図10参照)を設定するものである。設定された超音波照射範囲402への超音波照射により、図7を参照しながら説明した接合面301aのx軸方向位置及びy軸方向位置が設定される。これにより、x軸可動範囲設定部101及びy軸可動範囲設定部111による可動範囲設定が行われる。なお、位置条件を満たした場合には、載置台60の全域を超音波照射範囲402とした超音波照射が行われる。
The movable
照射範囲設定部132は、x軸方向距離決定部133と、y軸方向距離決定部134とを備える。x軸方向距離決定部133は、x軸方向において、プローブ202から載置台60の端部までの距離のうちの最も短い部分の距離を決定するものである。y軸方向距離決定部134は、y軸方向において、プローブ202から載置台60(載置台の一例)の端部までの距離のうちの最も短い部分の距離を決定するものである。照射範囲設定部132は、決定されたx軸方向への距離及びy軸方向への距離に基づいて、超音波照射範囲401を設定する。
The irradiation range setting unit 132 includes an x-axis direction distance determination unit 133 and a y-axis direction
図10は、本実施形態の超音波検査装置200に備えられる載置台60の上面図であり、被検査体300の位置と、照射範囲設定部132により設定された超音波照射範囲402との関係を示す図である。図10には、一例として、載置台60の四隅のうち、上面視で左下の隅付近に被検査体300が載置された状態を示している。
FIG. 10 is a top view of the mounting table 60 provided in the
x軸方向距離決定部133(図4参照)は、プローブ202の位置Pから、載置台60の対向する2つの端部60a,60bまでのx軸方向の距離X1、X2を算出する。距離X1、X2は、上記のエンコーダによって把握されたプローブ202のx軸方向位置に基づいて算出できる。x軸方向距離決定部133は、算出された距離X1、X2のうち、短い方の距離を決定する。図10に示す例では、x軸方向距離決定部133は、X2よりも短いX1を採用する。
The x-axis direction distance determination unit 133 (see FIG. 4) calculates the distances X1 and X2 in the x-axis direction from the position P of the
y軸方向距離決定部134(図4参照)は、プローブ202の位置Pから、載置台60の対向する2つの端部60c,60dまでのy軸方向の距離Y1、Y2を算出する。距離Y1、Y2は、上記のエンコーダによって把握されたプローブ202のy軸方向位置に基づいて算出できる。y軸方向距離決定部134は、算出された距離Y1、Y2のうち、短い方の距離を決定する。図10に示す例では、y軸方向距離決定部134は、Y2よりも短いY1を採用する。
The y-axis direction distance determination unit 134 (see FIG. 4) calculates the distances Y1 and Y2 in the y-axis direction from the position P of the
照射範囲設定部132は、採用された距離X1、Y1に基づいて、超音波照射範囲402を設定する。具体的には、照射範囲設定部132は、プローブ202のx軸方向位置(P)を中点とする、x軸方向距離決定部133により決定された距離X1の2倍の範囲内、かつ、プローブ202のy軸方向位置(P)を中点とする、y軸方向距離決定部134により決定された距離Y1の2倍の範囲内を超音波照射範囲402として設定する。従って、超音波照射範囲402は、被検査体300の載置位置が載置台60の中央に近いほど大きく、四隅に近いほど小さくなる。
The irradiation range setting unit 132 sets the
そして、x軸可動範囲設定部101は、照射範囲設定部132により設定された超音波照射範囲402での超音波照射により、接合面x軸第1端x1及び接合面x軸第2端x2を設定する。また、y軸可動範囲設定部111は、照射範囲設定部132により設定された超音波照射範囲402での超音波照射により、接合面y軸第1端及び接合面y軸第2端(いずれも図示しない)を設定する。このようにすることで、載置台60全体への超音波照射と比べて、接合面x軸第1端x1等の設定時間を削減できる。
Then, the x-axis movable range setting unit 101 makes the joint surface x-axis first end x1 and the joint surface x-axis second end x2 by ultrasonic irradiation in the
図4に戻って、可動範囲設定装置100は、記憶部135を備える。記憶部135は、x軸可動範囲設定部101により設定されたx軸可動範囲、y軸可動範囲設定部111により設定されたy軸可動範囲、及び、z軸可動範囲設定部121により設定されたz軸可動範囲を記憶するものである。記憶部135を備えることで、超音波検査時、記憶された可動範囲でプローブ202を移動させて、被検査体300を超音波検査できる。
Returning to FIG. 4, the movable
以上の構成を備えるプローブ202の可動範囲設定装置100によれば、超音波検査時におけるプローブ202のx軸可動範囲、y軸可動範囲及びz軸可動範囲を被検査体300を検査する前段階において設定できる。
According to the movable
図11は、本実施形態に係るプローブ202の可動範囲設定方法を含む超音波検査方法のフローチャートである。本実施形態のプローブ202の可動範囲設定方法は、可動範囲設定装置100によって実行できる。本実施形態のプローブ202の可動範囲設定方法は、被検査体300を検査する前段階において、接合面301aを有する被検査体300への超音波検査を行う超音波検査装置200において、被検査体300への超音波の照射を行うプローブ202の可動範囲を設定する方法である。即ち、本実施形態のプローブ202の可動範囲設定方法は、被検査体300の表面302bにおいてプローブ202から超音波を照射して、接合面301aの欠陥を検出する超音波検査装置200において、被検査体300を検査する前段階において、プローブ202の可動範囲を設定するプローブ可動範囲設定方法である。
FIG. 11 is a flowchart of an ultrasonic inspection method including a method of setting the movable range of the
本実施形態のプローブの可動範囲設定方法は、z軸可動範囲設定ステップS1と、位置条件判断ステップS2と、照射範囲設定ステップS3と、x軸可動範囲設定ステップS4と、y軸可動範囲設定ステップS5とを含む。本実施形態のプローブ202の可動範囲設定方法は、これらの処理をすることにより、超音波検査装置200が被検査体300を検査するときのプローブ202の可動範囲を設定する。図11では、x軸方向への走査とy軸方向への走査とは通常並行して行われるため(所謂クロススキャン)、x軸可動範囲設定ステップS4と、y軸可動範囲設定ステップS5とは並列に記載している。
The probe movable range setting method of the present embodiment includes a z-axis movable range setting step S1, a position condition determination step S2, an irradiation range setting step S3, an x-axis movable range setting step S4, and a y-axis movable range setting step. Includes S5. The movable range setting method of the
z軸可動範囲設定ステップS1は、被検査体300の高さ方向であるz軸方向へのプローブ202の移動により、プローブ202のz軸方向へのz軸可動範囲を設定するステップである。z軸可動範囲設定ステップS1は、z軸可動範囲設定部121によって実行できる。位置条件判断ステップS2は、上記位置条件を満たすか否かを判断するステップである。位置条件判断ステップS2は、位置条件判断部131によって実行できる。照射範囲設定ステップS3は、位置条件を満たさない場合に行われるものである。照射範囲設定ステップS3は、照射範囲設定部132によって実行される。
The z-axis movable range setting step S1 is a step of setting the z-axis movable range of the
x軸可動範囲設定ステップS4は、被検査体300の表面302bの延在方向であるx軸方向へのプローブ202の移動により、プローブ202のx軸方向へのx軸可動範囲を設定するステップである。x軸可動範囲設定ステップS4は、x軸可動範囲設定部101によって実行できる。y軸可動範囲設定ステップS5は、被検査体300の表面302bの延在方向であるとともにx軸と直交するy軸方向へのプローブ202の移動により、プローブ202のy軸方向へのy軸可動範囲を設定するステップである。y軸可動範囲設定ステップS5は、y軸可動範囲設定部111によって実行できる。
The x-axis movable range setting step S4 is a step of setting the x-axis movable range of the
本実施形態の超音波検査方法は、これらのステップにおいて設定された可動範囲でのプローブ202の移動により被検査体300の超音波検査を行う検査ステップS6を含む。検査ステップS6では、設定されたx軸可動範囲及びy軸可動範囲でのプローブ202の移動により超音波照射を行い、被検査体300の超音波検査が行われる。これにより、被検査体300の接合面301aでの欠陥を迅速に検出できる。
The ultrasonic inspection method of the present embodiment includes inspection step S6 in which the ultrasonic inspection of the inspected
図12は、本実施形態に係るプローブ202の可動範囲設定方法を説明するフローチャートであって、z軸可動範囲設定ステップS1の具体的内容を示すフローチャートである。z軸可動範囲設定ステップS1は、最下端位置設定ステップS11と、最上端位置設定ステップS12と、基準位置設定ステップS13と、接合面位置設定ステップS14とを含む。
FIG. 12 is a flowchart for explaining the movable range setting method of the
最下端位置設定ステップS11は、最下端位置設定部122によって実行できる。最下端位置設定ステップS11は、プローブ202を、初期位置からプローブ202の先端位置が被検査体300の表面301bから所定の間隙の位置(被検査体300の表面302bに干渉しない最至近距離の位置)までz軸下方向へ移動して停止し、その位置をプローブ202のz軸方向の最下端位置として設定することにより、プローブ202のz軸可動範囲の下限を設定するステップである。
The lowest end position setting step S11 can be executed by the lowest end position setting unit 122. In the lowermost position setting step S11, the
最上端位置設定ステップS12は、最上端位置設定部123によって実行できる。最上端位置設定ステップS12は、プローブ202を、最下端位置からプローブ202の焦点距離の大きさ相当分z軸上方向に移動して停止し、その位置をプローブ202のz軸方向の最上端位置として設定することにより、プローブ202のz軸可動範囲の上限を設定するステップである。
The uppermost position setting step S12 can be executed by the uppermost position setting unit 123. In the uppermost position setting step S12, the
基準位置設定ステップS13は、基準位置設定部124によって実行できる。基準位置設定ステップS13は、プローブ202を最上端位置からz軸下方向に移動させながら超音波を被検査体300の表面301bに照射して表面フィードバック信号を取得し、表面フィードバック信号のピークを検出して、ピークが最大となる位置に対応するプローブ202のz軸方向の位置を基準位置として設定するステップである。
The reference position setting step S13 can be executed by the reference position setting unit 124. In the reference position setting step S13, the surface feedback signal is acquired by irradiating the
接合面位置設定ステップS14は、接合面位置設定部125によって実行できる。接合面位置設定ステップS14は、プローブ202をさらにz軸下方向に移動しながら超音波を照射して界面フィードバック信号を取得し、界面フィードバック信号のピークを検出して、ピークが最大となる位置に対応するプローブ202のz軸方向の位置を接合面位置として設定するステップである。
The joint surface position setting step S14 can be executed by the joint surface position setting unit 125. In the joint surface position setting step S14, the
これらのステップにより、被検査体300の表面301b及び接合面301aのz軸方向位置を決定できる。
By these steps, the positions of the
図13は、本実施形態に係るプローブの可動範囲設定方法を説明するフローチャートであって、x軸可動範囲設定ステップS4の具体的内容を示すフローチャートである。x軸可動範囲設定ステップS4は、プローブ202を接合面位置に設定し、被検査体300の一のx軸上の上記マイナス方向端点から対向する上記プラス方向端点まで超音波を照射しながら移動し、最初に界面フィードバック信号を取得した位置のマイナス方向に所定長さα(マージン)を加算し、界面フィードバック信号を取得できなくなった位置のプラス方向に所定長さα(マージン)を加算してx軸可動範囲を設定するステップである。
FIG. 13 is a flowchart for explaining the method of setting the movable range of the probe according to the present embodiment, and is a flowchart showing the specific contents of the x-axis movable range setting step S4. In the x-axis movable range setting step S4, the
x軸可動範囲設定ステップS4は、接合面x軸第1端設定ステップS41、接合面x軸第2端設定ステップS42、表面x軸第1端設定ステップS43、表面x軸第2端設定ステップS44、及びx軸マージン設定ステップS45を含む。接合面x軸第1端設定ステップS41は、接合面x軸第1端設定部102によって実行できる。接合面x軸第2端設定ステップS42は、接合面x軸第2端設定部103によって実行できる。表面x軸第1端設定ステップS43は、表面x軸第1端設定部104によって実行できる。表面x軸第2端設定ステップS44は、表面x軸第2端設定部105によって実行できる。x軸マージン設定ステップS45は、x軸マージン設定部106によって実行できる。これらのステップにより、x軸可動範囲を設定できる。
The x-axis movable range setting step S4 includes a joint surface x-axis first end setting step S41, a joint surface x-axis second end setting step S42, a surface x-axis first end setting step S43, and a surface x-axis second end setting step S44. , And the x-axis margin setting step S45. The joint surface x-axis first end setting step S41 can be executed by the joint surface x-axis first end setting unit 102. The joint surface x-axis second end setting step S42 can be executed by the joint surface x-axis second end setting unit 103. The surface x-axis first end setting step S43 can be executed by the surface x-axis first end setting unit 104. The surface x-axis second end setting step S44 can be executed by the surface x-axis second
図14は、本実施形態に係るプローブの可動範囲設定方法を説明するフローチャートであって、y軸可動範囲設定ステップS5の具体的内容を示すフローチャートである。y軸可動範囲設定ステップS5は、プローブ202を接合面位置に設定し、被検査体300の一のy軸上のマイナス方向端点(被検査体300端部のy軸方向マイナス側位置)から対向するプラス方向端点(被検査体300端部のy軸方向プラス側位置)まで超音波を照射しながら移動し、最初に界面フィードバック信号を取得した位置のマイナス方向に所定長さα(マージン)を加算し、界面フィードバック信号を取得できなくなった位置のプラス方向に所定長さα(マージン)を加算してy軸可動範囲を設定するステップである。
FIG. 14 is a flowchart for explaining the method of setting the movable range of the probe according to the present embodiment, and is a flowchart showing the specific contents of the y-axis movable range setting step S5. In the y-axis movable range setting step S5, the
y軸可動範囲設定ステップS5は、接合面y軸第1端設定ステップS51、接合面y軸第2端設定ステップS52、表面y軸第1端設定ステップS53、表面y軸第2端設定ステップS54、及びy軸マージン設定ステップS55を含む。接合面y軸第1端設定ステップS51は、接合面y軸第1端設定部112によって実行できる。接合面y軸第2端設定ステップS52は、接合面y軸第2端設定部113によって実行できる。表面y軸第1端設定ステップS53は、表面y軸第1端設定部114によって実行できる。表面y軸第2端設定ステップS54は、表面y軸第2端設定部115によって実行できる。y軸マージン設定ステップS55は、y軸マージン設定部116によって実行できる。これらのステップにより、y軸可動範囲を設定できる。
The y-axis movable range setting step S5 includes a joint surface y-axis first end setting step S51, a joint surface y-axis second end setting step S52, a surface y-axis first end setting step S53, and a surface y-axis second end setting step S54. , And the y-axis margin setting step S55. The joint surface y-axis first end setting step S51 can be executed by the joint surface y-axis first end setting unit 112. The joint surface y-axis second end setting step S52 can be executed by the joint surface y-axis second end setting unit 113. The surface y-axis first end setting step S53 can be executed by the surface y-axis first end setting unit 114. The surface y-axis second end setting step S54 can be executed by the surface y-axis second end setting unit 115. The y-axis margin setting step S55 can be executed by the y-axis
以上のステップを備えるプローブ202の可動範囲設定方法によれば、超音波検査時におけるプローブ202のx軸可動範囲、y軸可動範囲及びz軸可動範囲を、被検査体300を検査する前段階において設定できる。
According to the method for setting the movable range of the
100 可動範囲設定装置
101 x軸可動範囲設定部
102 接合面x軸第1端設定部
103 接合面x軸第2端設定部
104 表面x軸第1端設定部
105 表面x軸第2端設定部
106 x軸マージン設定部
111 y軸可動範囲設定部
112 接合面y軸第1端設定部
113 接合面y軸第2端設定部
114 表面y軸第1端設定部
115 表面y軸第2端設定部
116 y軸マージン設定部
121 z軸可動範囲設定部
122 最下端位置設定部
123 最上端位置設定部
124 基準位置設定部
125 接合面位置設定部
131 位置条件判断部
132 照射範囲設定部
133 x軸方向距離決定部
134 y軸方向距離決定部
135 記憶部
200 超音波検査装置
201 超音波検査装置本体部
202 プローブ
203 駆動装置
204 演算処理装置
252 プローブ
300 被検査体
301a 接合面
301b 表面
401 超音波照射範囲
402 超音波照射範囲
51 x軸走査部
52 y軸走査部
53 z軸走査部
54 z軸走査部
55 取り付け部品
56 取り付け部品
57 プローブホルダ
58 L字金具
6 水
7 水槽
F 焦点
L1 長さ
L2 焦点距離
S1 z軸可動範囲設定ステップ
S11 最下端位置設定ステップ
S12 最上端位置設定ステップ
S13 基準位置設定ステップ
S14 接合面位置設定ステップ
S2 位置条件判断ステップ
S3 照射範囲設定ステップ
S4 x軸可動範囲設定ステップ
S41 接合面x軸第1端設定ステップ
S42 接合面x軸第2端設定ステップ
S43 表面x軸第1端設定ステップ
S44 表面x軸第2端設定ステップ
S45 x軸マージン設定ステップ
S51 接合面y軸第1端設定ステップ
S52 接合面y軸第2端設定ステップ
S53 表面y軸第1端設定ステップ
S54 表面y軸第2端設定ステップ
S55 y軸マージン設定ステップ
S6 検査ステップ
100 Movable range setting device 101 x-axis movable range setting unit 102 Joint surface x-axis first end setting unit 103 Joint surface x-axis second end setting unit 104 Surface x-axis first end setting unit 105 Surface x-axis second end setting unit 106 x-axis margin setting unit 111 y-axis movable range setting unit 112 Joint surface y-axis first end setting unit 113 Joint surface y-axis second end setting unit 114 Surface y-axis first end setting unit 115 Surface y-axis second end setting unit Section 116 y-axis margin setting section 121 z-axis movable range setting section 122 Bottom edge position setting section 123 Top limit position setting section 124 Reference position setting section 125 Joint surface position setting section 131 Position condition determination section 132 Irradiation range setting section 133 x-axis Directional distance determination unit 134 y-axis direction distance determination unit 135 Storage unit 200 Ultrasonic inspection device 201 Ultrasonic inspection device Main unit 202 Probe 203 Drive device 204 Arithmetic processing device 252 Probe 300 Inspected object 301a Joint surface 301b Surface 401 Ultrasonic irradiation Range 402 Ultrasonic irradiation range 51 x-axis scanning part 52 y-axis scanning part 53 z-axis scanning part 54 z-axis scanning part 55 Mounting parts 56 Mounting parts 57 Probe holder 58 L-shaped metal fittings 6 Water 7 Water tank F Focus L1 Length L2 Focus Distance S1 z-axis movable range setting step S11 lowest end position setting step S12 uppermost upper end position setting step S13 reference position setting step S14 joint surface position setting step S2 position condition determination step S3 irradiation range setting step S4 x-axis movable range setting step S41 joining Surface x-axis first end setting step S42 Joint surface x-axis second end setting step S43 Surface x-axis first end setting step S44 Surface x-axis second end setting step S45 x-axis margin setting step S51 Joint surface y-axis first end Setting step S52 Joint surface y-axis second end setting step S53 Surface y-axis first end setting step S54 Surface y-axis second end setting step S55 y-axis margin setting step S6 Inspection step
本実施形態に係るプローブの可動範囲設定装置は、接合面を有する被検査体への超音波検査を行う超音波検査装置において、前記被検査体への超音波の照射を行うプローブの可動範囲を設定する可動範囲設定装置であって、前記被検査体を検査する前段階において、前記被検査体の高さ方向であるz軸方向への前記プローブの移動により、前記プローブのz軸方向へのz軸可動範囲を設定するz軸可動範囲設定部と、前記z軸可動範囲の設定後、前記被検査体表面の延在方向であるx軸方向への前記プローブの移動により、前記プローブのx軸方向へのx軸可動範囲を設定するx軸可動範囲設定部と、前記z軸可動範囲の設定後、前記被検査体表面の延在方向であるとともに前記x軸と直交するy軸方向への前記プローブの移動により、前記プローブのy軸方向へのy軸可動範囲を設定するy軸可動範囲設定部とを備え、前記z軸可動範囲設定部は、前記被検査体の表面に干渉しない最至近距離の位置となる前記z軸方向の位置である最下端位置を設定する最下端位置設定部と、前記最下端位置にある前記プローブを、前記最下端位置から前記プローブの焦点距離の大きさ分だけ高い位置に移動させるとともに、当該移動後のプローブの位置を最上端位置として設定する最上端位置設定部とを備え、前記最下端位置と前記最上端位置との間を前記z軸可動範囲として設定することを特徴とする。その他の解決手段は発明を実施するための形態において後記する。 The probe movable range setting device according to the present embodiment is an ultrasonic inspection device that performs ultrasonic inspection on an object to be inspected having a joint surface, and determines the movable range of the probe that irradiates the inspected object with ultrasonic waves. In the movable range setting device to be set, in the stage before inspecting the inspected object, the probe moves in the z-axis direction, which is the height direction of the inspected object, so that the probe moves in the z-axis direction. The x-axis movable range setting unit that sets the z-axis movable range, and after setting the z-axis movable range , the probe moves in the x-axis direction, which is the extending direction of the surface of the inspected object, to x the probe. The x-axis movable range setting unit that sets the x-axis movable range in the axial direction, and after setting the z-axis movable range, the extending direction of the surface of the object to be inspected and the y-axis direction orthogonal to the x-axis. The probe is provided with a y-axis movable range setting unit that sets the y-axis movable range in the y-axis direction of the probe, and the z-axis movable range setting unit does not interfere with the surface of the object to be inspected. The lowermost position setting unit for setting the lowermost position, which is the position in the z-axis direction, which is the closest distance position, and the probe at the lowermost position have a large focal distance of the probe from the lowermost position. It is provided with an uppermost end position setting unit that moves the probe to a higher position and sets the position of the probe after the movement as the uppermost end position, and is movable on the z-axis between the lowermost end position and the uppermost end position. It is characterized by being set as a range . Other solutions will be described later in the form for carrying out the invention.
本実施形態に係るプローブの可動範囲設定装置は、接合面を有する被検査体への超音波検査を行う超音波検査装置において、前記被検査体への超音波の照射を行うプローブの可動範囲を設定する可動範囲設定装置であって、前記被検査体を検査する前段階において、前記被検査体の高さ方向であるz軸方向への前記プローブの移動により、前記プローブのz軸方向へのz軸可動範囲を設定するz軸可動範囲設定部と、前記z軸可動範囲の設定後、前記被検査体表面の延在方向であるx軸方向への前記プローブの移動により、前記プローブのx軸方向へのx軸可動範囲を設定するx軸可動範囲設定部と、前記z軸可動範囲の設定後、前記被検査体表面の延在方向であるとともに前記x軸と直交するy軸方向への前記プローブの移動により、前記プローブのy軸方向へのy軸可動範囲を設定するy軸可動範囲設定部とを備え、前記z軸可動範囲設定部は、前記被検査体の表面に干渉しない最至近距離の位置となる前記z軸方向の位置である最下端位置を設定する最下端位置設定部と、前記最下端位置にある前記プローブを、前記最下端位置から前記プローブの焦点距離の大きさ分だけ高い位置に移動させるとともに、当該移動後のプローブの位置を最上端位置として設定する最上端位置設定部と、超音波を前記被検査体に照射しながら前記最上端位置から前記プローブを下ろし、前記被検査体の表面に起因して生成した表面フィードバック信号のピークが最大となる取得位置に対応するz軸方向位置を基準位置として設定する基準位置設定部と、超音波を前記被検査体に照射しながら前記基準位置から前記プローブを下ろし、前記接合面に起因して生成した界面フィードバック信号のピークが最大となる取得位置に対応するz軸方向位置を接合面位置として設定する接合面位置設定部とを備え、前記最下端位置と前記最上端位置との間を前記z軸可動範囲として設定することを特徴とする。その他の解決手段は発明を実施するための形態において後記する。 The probe movable range setting device according to the present embodiment is an ultrasonic inspection device that performs ultrasonic inspection on an object to be inspected having a joint surface, and determines the movable range of the probe that irradiates the inspected object with ultrasonic waves. In the movable range setting device to be set, in the stage before inspecting the inspected object, the probe moves in the z-axis direction, which is the height direction of the inspected object, so that the probe moves in the z-axis direction. The x-axis movable range setting unit that sets the z-axis movable range, and after setting the z-axis movable range, the probe moves in the x-axis direction, which is the extending direction of the surface of the inspected object, to x the probe. The x-axis movable range setting unit that sets the x-axis movable range in the axial direction, and after setting the z-axis movable range, the extending direction of the surface of the object to be inspected and the y-axis direction orthogonal to the x-axis. The probe is provided with a y-axis movable range setting unit that sets the y-axis movable range in the y-axis direction of the probe, and the z-axis movable range setting unit does not interfere with the surface of the object to be inspected. The lowermost position setting unit for setting the lowermost position, which is the position in the z-axis direction, which is the closest distance position, and the probe at the lowermost position have a large focal distance of the probe from the lowermost position. The probe is moved to a higher position by a large amount, and the probe is moved from the uppermost position while irradiating the object to be inspected with an uppermost position setting unit that sets the position of the probe after the movement as the uppermost position. The reference position setting unit that lowers and sets the z-axis direction position corresponding to the acquisition position where the peak of the surface feedback signal generated due to the surface of the object to be inspected is maximized as the reference position, and the ultrasonic waves are inspected. The probe is lowered from the reference position while irradiating the body, and the z-axis direction position corresponding to the acquisition position where the peak of the interface feedback signal generated due to the joint surface is maximized is set as the joint surface position. A position setting unit is provided, and the area between the lowermost position and the uppermost position is set as the z-axis movable range. Other solutions will be described later in the form for carrying out the invention.
Claims (14)
前記被検査体を検査する前段階において、前記被検査体表面の延在方向であるx軸方向への前記プローブの移動により、前記プローブのx軸方向へのx軸可動範囲を設定するx軸可動範囲設定部と、
前記被検査体表面の延在方向であるとともに前記x軸と直交するy軸方向への前記プローブの移動により、前記プローブのy軸方向へのy軸可動範囲を設定するy軸可動範囲設定部と、
前記被検査体の高さ方向であるz軸方向への前記プローブの移動により、前記プローブのz軸方向へのz軸可動範囲を設定するz軸可動範囲設定部と、を備える
ことを特徴とする、プローブの可動範囲設定装置。 In an ultrasonic inspection device that performs ultrasonic inspection on an object to be inspected having a joint surface, it is a movable range setting device that sets the movable range of a probe that irradiates the object to be inspected with ultrasonic waves.
In the stage before inspecting the inspected object, the x-axis movable range in the x-axis direction of the probe is set by moving the probe in the x-axis direction which is the extending direction of the surface of the inspected object. Movable range setting part and
A y-axis movable range setting unit that sets the y-axis movable range of the probe in the y-axis direction by moving the probe in the y-axis direction that is in the extending direction of the surface of the object to be inspected and is orthogonal to the x-axis. When,
The probe is provided with a z-axis movable range setting unit that sets the z-axis movable range of the probe in the z-axis direction by moving the probe in the z-axis direction, which is the height direction of the object to be inspected. A device for setting the movable range of the probe.
ことを特徴とする、請求項1に記載のプローブの可動範囲設定装置。 The movable range setting device is movable on the x-axis by the x-axis movable range setting unit based on the information obtained by the movement of the probe in the z-axis movable range set by the z-axis movable range setting unit. The movable range setting device for a probe according to claim 1, wherein the range is set and the y-axis movable range is set by the y-axis movable range setting unit.
ことを特徴とする、請求項2に記載のプローブの可動範囲設定装置。 The movable range setting device is based on the peak of either the transmitted wave or the reflected wave from the inspected object acquired when the probe moves in the z-axis movable range while irradiating ultrasonic waves, and the x-axis The movable range setting device for a probe according to claim 2, wherein the x-axis movable range is set by the movable range setting unit, and the y-axis movable range is set by the y-axis movable range setting unit. ..
前記被検査体の表面に干渉しない最至近距離の位置となる前記z軸方向の位置である最下端位置を設定する最下端位置設定部と、
前記最下端位置から前記プローブの焦点距離の大きさ分だけ高い位置である最上端位置を設定する最上端位置設定部とを備え、
前記最下端位置と前記最上端位置との間を前記z軸可動範囲として設定する
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載のプローブの可動範囲設定装置。 The z-axis movable range setting unit is
A lowermost position setting unit for setting the lowermost position, which is a position in the z-axis direction, which is the closest position that does not interfere with the surface of the object to be inspected.
It is provided with an uppermost end position setting unit that sets the uppermost end position, which is a position higher than the lowermost end position by the size of the focal length of the probe.
The movable range setting device for a probe according to any one of claims 1 to 3, wherein the range between the lowermost position and the uppermost position is set as the z-axis movable range.
ことを特徴とする、請求項4に記載のプローブの可動範囲設定装置。 The z-axis movable range setting unit lowers the probe from the uppermost position while irradiating the object to be inspected with ultrasonic waves, and the peak of the surface feedback signal generated due to the surface of the object to be inspected is the maximum. The movable range setting device for a probe according to claim 4, further comprising a reference position setting unit that sets a position in the z-axis direction corresponding to the acquisition position as a reference position.
ことを特徴とする、請求項5に記載のプローブの可動範囲設定装置。 The z-axis movable range setting unit lowers the probe from the reference position while irradiating the object to be inspected with ultrasonic waves, and at an acquisition position where the peak of the interface feedback signal generated due to the joint surface is maximized. The movable range setting device for a probe according to claim 5, further comprising a joint surface position setting unit that sets a corresponding z-axis direction position as a joint surface position.
x軸方向において、前記接合面位置に配置した前記プローブを、前記接合面の一方の外側から前記接合面の他方の外側に向かって超音波を照射しながら移動させ、最初の前記界面フィードバック信号の取得位置に対応するx軸方向位置を接合面x軸第1端として設定する接合面x軸第1端設定部と、
最初の前記界面フィードバック信号の検出後、前記接合面位置に配置した前記プローブの移動継続中に前記界面フィードバック信号を取得できなくなったx軸方向位置を接合面x軸第2端として設定する接合面x軸第2端設定部とを備えるとともに、
前記y軸可動範囲設定部は、
y軸方向において、前記接合面位置に配置した前記プローブを、前記接合面の一方の外側から前記接合面の他方の外側に向かって超音波を照射しながら移動させ、最初の前記界面フィードバック信号の取得位置に対応するy軸方向位置を接合面y軸第1端として設定する接合面y軸第1端設定部と、
最初の前記界面フィードバック信号の検出後、前記接合面位置に配置した前記プローブの移動継続中に前記界面フィードバック信号を取得できなくなったy軸方向位置を接合面y軸第2端として設定する接合面y軸第2端設定部とを備える
ことを特徴とする、請求項6に記載のプローブの可動範囲設定装置。 The x-axis movable range setting unit is
In the x-axis direction, the probe placed at the joint surface position is moved from one outside of the joint surface toward the other outside of the joint surface while irradiating ultrasonic waves to obtain the first interface feedback signal. A joint surface x-axis first end setting unit that sets the x-axis direction position corresponding to the acquisition position as the joint surface x-axis first end.
After the first detection of the interface feedback signal, the x-axis direction position where the interface feedback signal cannot be acquired while the probe placed at the joint surface position continues to move is set as the joint surface x-axis second end. It is equipped with an x-axis second end setting unit and
The y-axis movable range setting unit is
In the y-axis direction, the probe placed at the joint surface position is moved from one outside of the joint surface toward the other outside of the joint surface while irradiating ultrasonic waves to obtain the first interface feedback signal. A joint surface y-axis first end setting unit that sets the y-axis direction position corresponding to the acquisition position as the joint surface y-axis first end.
After the first detection of the interface feedback signal, the y-axis direction position where the interface feedback signal cannot be acquired while the probe placed at the joint surface position continues to move is set as the joint surface y-axis second end. The movable range setting device for a probe according to claim 6, further comprising a y-axis second end setting unit.
ことを特徴とする、請求項7に記載のプローブの可動範囲設定装置。 Positional condition that the position of the probe is the center of the mounting table of the inspected object in the x-axis direction in the x-axis direction and the position in the y-axis direction of the center of the previously described stand of the inspected object in the y-axis direction. The movable range setting device for a probe according to claim 7, further comprising a position condition determination unit for determining whether or not the condition is satisfied.
前記照射範囲設定部は、
x軸方向において、前記プローブから前記載置台の端部までの距離のうちの最も短い部分の距離を決定するx軸方向距離決定部と、
y軸方向において、前記プローブから前記載置台の端部までの距離のうちの最も短い部分の距離を決定するy軸方向距離決定部と、を備え、
前記プローブの前記x軸方向位置を中点とする、前記x軸方向距離決定部により決定された距離の2倍の範囲内、かつ、前記プローブの前記y軸方向位置を中点とする、前記y軸方向距離決定部により決定された距離の2倍の範囲内を前記超音波照射範囲として設定し、
前記x軸可動範囲設定部は、前記超音波照射範囲での超音波照射により、前記接合面x軸第1端及び前記接合面x軸第2端を設定するともに、前記y軸可動範囲設定部は、前記超音波照射範囲での超音波照射により、前記接合面y軸第1端及び前記接合面y軸第2端を設定する
ことを特徴とする、請求項8に記載のプローブの可動範囲設定装置。 When the position condition is not satisfied, the ultrasonic irradiation range in the x-axis direction and the ultrasonic irradiation range in the y-axis direction for setting the movable range by the x-axis movable range setting unit and the y-axis movable range setting unit. Equipped with an irradiation range setting unit to set
The irradiation range setting unit is
In the x-axis direction, a distance determining unit in the x-axis direction that determines the distance of the shortest portion of the distance from the probe to the end of the above-mentioned stand, and
A y-axis direction distance determining unit for determining the distance of the shortest portion of the distance from the probe to the end of the above-mentioned stand in the y-axis direction is provided.
The x-axis direction position of the probe is the center point, the range is twice the distance determined by the x-axis direction distance determination unit, and the y-axis direction position of the probe is the center point. The range of twice the distance determined by the y-axis direction distance determination unit is set as the ultrasonic irradiation range.
The x-axis movable range setting unit sets the first end of the joint surface x-axis and the second end of the joint surface x-axis by ultrasonic irradiation in the ultrasonic irradiation range, and the y-axis movable range setting unit. The movable range of the probe according to claim 8, wherein the first end of the joint surface y-axis and the second end of the joint surface y-axis are set by ultrasonic irradiation in the ultrasonic irradiation range. Setting device.
前記y軸可動範囲設定部は、前記接合面y軸第1端と前記接合面y軸第2端との間を前記y軸可動範囲として設定する
ことを特徴とする、請求項7〜9の何れか1項に記載のプローブの可動範囲設定装置。 The x-axis movable range setting unit sets between the first end of the joint surface x-axis and the second end of the joint surface x-axis as the x-axis movable range, and also
The y-axis movable range setting unit is characterized in that the area between the first end of the y-axis of the joint surface and the second end of the y-axis of the joint surface is set as the y-axis movable range, according to claims 7 to 9. The probe movable range setting device according to any one item.
前記y軸可動範囲設定部は、前記接合面y軸第1端から前記接合面の外側方向に所定長さ離れた位置と、前記接合面y軸第2端から前記接合面の外側方向に所定長さ離れた位置との間を前記y軸可動範囲として設定する
ことを特徴とする、請求項7〜9の何れか1項に記載のプローブの可動範囲設定装置。 The x-axis movable range setting unit is predetermined at a position separated by a predetermined length from the first end of the joint surface x-axis in the outer direction of the joint surface and in the outer direction of the joint surface from the second end of the joint surface x-axis. The x-axis movable range is set between the position and the position separated by a length, and the x-axis movable range is set.
The y-axis movable range setting unit is predetermined at a position separated by a predetermined length from the first end of the y-axis of the joint surface in the outer direction of the joint surface and in the outer direction of the joint surface from the second end of the y-axis of the joint surface. The movable range setting device for a probe according to any one of claims 7 to 9, wherein the y-axis movable range is set between the positions separated by a length.
x軸方向において、前記基準位置に配置した前記プローブを、前記被検査体の一方の外側から前記被検査体の他方の外側に向かって超音波を照射しながら移動させ、最初の前記表面フィードバック信号の取得位置に対応するx軸方向位置を表面x軸第1端として設定する表面x軸第1端設定部と、
最初の前記表面フィードバック信号の検出後、前記基準位置に配置した前記プローブの移動継続中に前記表面フィードバック信号を取得できなくなったx軸方向位置を表面x軸第2端として設定する表面x軸第2端設定部と、
前記x軸可動範囲の各端が、前記表面x軸第1端と前記接合面x軸第1端との間、及び、前記表面x軸第2端と前記接合面x軸第2端との間に位置するように、前記所定長さを設定するx軸マージン設定部と、
y軸方向において、前記基準位置に配置した前記プローブを、前記被検査体の一方の外側から前記被検査体の他方の外側に向かって超音波を照射しながら移動させ、最初の前記表面フィードバック信号の取得位置に対応するy軸方向位置を表面y軸第1端として設定する表面y軸第1端設定部と、
最初の前記表面フィードバック信号の検出後、前記基準位置に配置した前記プローブの移動継続中に前記表面フィードバック信号を取得できなくなったy軸方向位置を表面y軸第2端として設定する表面y軸第2端設定部と、
前記y軸可動範囲の各端が、前記表面y軸第1端と前記接合面y軸第1端との間、及び、前記表面y軸第2端と前記接合面y軸第2端との間に位置するように、前記所定長さを設定するy軸マージン設定部とを備える
ことを特徴とする、請求項11に記載のプローブの可動範囲設定装置。 The x-axis movable range setting unit is
In the x-axis direction, the probe placed at the reference position is moved from one outside of the inspected object toward the other outside of the inspected object while irradiating ultrasonic waves, and the first surface feedback signal is obtained. The surface x-axis first end setting unit that sets the x-axis direction position corresponding to the acquisition position of the surface as the surface x-axis first end,
After the first detection of the surface feedback signal, the surface x-axis position in which the surface feedback signal cannot be acquired while the probe placed at the reference position continues to move is set as the surface x-axis second end. Two-end setting part and
Each end of the x-axis movable range is between the surface x-axis first end and the joint surface x-axis first end, and the surface x-axis second end and the joint surface x-axis second end. The x-axis margin setting unit that sets the predetermined length so that it is located between
In the y-axis direction, the probe placed at the reference position is moved from one outside of the inspected object toward the other outside of the inspected object while irradiating ultrasonic waves, and the first surface feedback signal is obtained. The surface y-axis first end setting unit that sets the y-axis direction position corresponding to the acquisition position of the surface as the surface y-axis first end,
After the first detection of the surface feedback signal, the y-axis direction position where the surface feedback signal cannot be acquired while the probe placed at the reference position continues to move is set as the surface y-axis second end. Two-end setting part and
Each end of the y-axis movable range is between the surface y-axis first end and the joint surface y-axis first end, and between the surface y-axis second end and the joint surface y-axis second end. The movable range setting device for a probe according to claim 11, further comprising a y-axis margin setting unit that sets the predetermined length so as to be located between them.
ことを特徴とする、請求項1〜12の何れか1項に記載のプローブの可動範囲設定装置。 Any one of claims 1 to 12, characterized in that it includes a storage unit that stores the set x-axis movable range, the set y-axis movable range, and the set z-axis movable range. The probe movable range setting device described in 1.
前記プローブを、初期位置から前記プローブの先端位置が前記被検査体表面から所定の間隙の位置までz軸下方向へ移動して停止し、その位置を前記プローブの前記z軸方向の最下端位置として設定することにより、前記プローブのz軸可動範囲の下限を設定する最下端位置設定ステップと、
前記プローブを、前記最下端位置から前記プローブの焦点距離の大きさ相当分z軸上方向に移動して停止し、その位置を前記プローブの前記z軸方向の最上端位置として設定することにより、前記プローブのz軸可動範囲の上限を設定する最上端位置設定ステップと、
前記プローブを前記最上端位置から前記z軸下方向に移動させながら前記超音波を前記被検査体の表面に照射して表面フィードバック信号を取得し、前記表面フィードバック信号のピークを検出して、前記ピークが最大となる位置に対応する前記プローブのz軸方向の位置を基準位置として設定する基準位置設定ステップと、
前記プローブをさらに前記z軸下方向に移動しながら前記超音波を照射して界面フィードバック信号を取得し、前記界面フィードバック信号のピークを検出して、前記ピークが最大となる位置に対応する前記プローブの前記z軸方向の位置を接合面位置として設定する接合面位置設定ステップと、
前記プローブを前記接合面位置に設定し、前記被検査体の一のx軸上のマイナス方向端点から対向するプラス方向端点まで超音波を照射しながら移動し、最初に前記界面フィードバック信号を取得した位置のマイナス方向に所定長さを加算し、前記界面フィードバック信号を取得できなくなった位置のプラス方向に所定長さを加算してx軸可動範囲を設定するx軸可動範囲設定ステップと、
前記プローブを前記接合面位置に設定し、前記被検査体の一のy軸上のマイナス方向端点から対向するプラス方向端点まで超音波を照射しながら移動し、最初に前記界面フィードバック信号を取得した位置のマイナス方向に所定長さを加算し、前記界面フィードバック信号を取得できなくなった位置のプラス方向に所定長さを加算してy軸可動範囲を設定するy軸可動範囲設定ステップと、
の処理をすることにより、前記超音波検査装置が前記被検査体を検査するときの前記プローブの可動範囲を設定する
ことを特徴とする、プローブの可動範囲設定方法。 In an ultrasonic inspection device that detects defects on the joint surface by irradiating ultrasonic waves from the probe on the surface of the object to be inspected, the movable range of the probe that sets the movable range of the probe before inspecting the object to be inspected. It ’s a setting method,
The probe is stopped by moving the tip position of the probe downward from the initial position to the position of a predetermined gap from the surface of the object to be inspected, and the position is the lowermost position of the probe in the z-axis direction. By setting as, the lowermost position setting step for setting the lower limit of the z-axis movable range of the probe and the lowermost position setting step.
By moving the probe upward by the amount corresponding to the size of the focal length of the probe from the lowermost position and stopping, and setting that position as the uppermost position of the probe in the z-axis direction. The uppermost position setting step for setting the upper limit of the z-axis movable range of the probe, and
While moving the probe downward from the uppermost position on the z-axis, the surface of the object to be inspected is irradiated with the ultrasonic waves to obtain a surface feedback signal, and the peak of the surface feedback signal is detected to detect the peak of the surface feedback signal. A reference position setting step for setting the position in the z-axis direction of the probe corresponding to the position where the peak is maximized as a reference position, and
While further moving the probe downward on the z-axis, the ultrasonic waves are irradiated to obtain an interface feedback signal, the peak of the interface feedback signal is detected, and the probe corresponding to the position where the peak is maximized. The joint surface position setting step for setting the position in the z-axis direction as the joint surface position, and
The probe was set at the joint surface position and moved from the negative end point on the x-axis of the inspected object to the opposite positive end point while irradiating ultrasonic waves, and first obtained the interface feedback signal. An x-axis movable range setting step of adding a predetermined length in the negative direction of the position and adding a predetermined length in the positive direction of the position where the interface feedback signal cannot be acquired to set the x-axis movable range, and
The probe was set at the joint surface position and moved from the negative end point on the y-axis of the inspected object to the opposite positive end point while irradiating ultrasonic waves, and first obtained the interface feedback signal. A y-axis movable range setting step of adding a predetermined length in the negative direction of the position and adding a predetermined length in the positive direction of the position where the interface feedback signal cannot be acquired to set the y-axis movable range.
A method for setting a movable range of a probe, which comprises setting a movable range of the probe when the ultrasonic inspection apparatus inspects the object to be inspected by performing the above-mentioned processing.
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