JP2021156739A - Vehicle body x-ray ct imaging method and x-ray ct imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車ボディーのX線CT撮影方法及びX線CT撮影装置に関するものである。 The present invention relates to an X-ray CT imaging method and an X-ray CT imaging device for an automobile body.
自動車ボディーには多くの溶接部や接合部が存在し、その内部における板同士の密着具合、リベットのかしめ状況、接着剤の広がり状況、スポット溶接の溶接状況などを三次元画像として確認できる技術が求められている。溶接部や接合部の内部状況は、外観検査では把握することができない。そこでX線CT技術を利用して内部の三次元画像を取得することが考えられる。 There are many welds and joints in the automobile body, and there is a technology that can confirm the adhesion between plates inside them, the crimping condition of rivets, the spread status of adhesive, the welding status of spot welding, etc. as a three-dimensional image. It has been demanded. The internal condition of welded parts and joints cannot be grasped by visual inspection. Therefore, it is conceivable to acquire an internal three-dimensional image by using X-ray CT technology.
通常のX線CT撮影は、特許文献1、2に示すように、X線源とディテクターを対向させて固定し、その間に置いたワークを360度回転させる方法で行われる。しかしワークが自動車ボディーのように大きくなると、360度回転させることが不可能である。そこでワークを固定したまま、各部位をX線CT撮影する技術が求められる。
As shown in
なお特許文献3には、ワークを固定したまま、X線源とディテクターのセットを回転させる装置が記載されている。しかしこの方法で自動車ボディーの溶接部や接合部などの局部的な検査を行うためには、X線源またはディテクターをボディ内部の狭い空間内で回転させる必要が生じる。このため、このような撮影方法も採用することはできない。 Patent Document 3 describes a device that rotates a set of an X-ray source and a detector while the work is fixed. However, in order to perform a local inspection of welded parts and joints of an automobile body by this method, it is necessary to rotate the X-ray source or detector in a narrow space inside the body. Therefore, such a shooting method cannot be adopted either.
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、自動車ボディーの溶接部や接合部などの局部的部分の内部の状況を、三次元画像として確認することができる自動車ボディーのX線CT撮影方法及びX線CT撮影装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to confirm the internal state of a local part such as a welded part or a joint part of the automobile body as a three-dimensional image X-ray CT of the automobile body. It is to provide an imaging method and an X-ray CT imaging apparatus.
上記の課題を解決するためになされた本発明の自動車ボディーのX線CT撮影方法は、自動車ボディーの撮影部位の内側にディテクターを差し込んで支持し、自動車ボディーの撮影部位の外側に配置されたX線源を回転させながら撮影部位に向けてX線を照射し、得られた撮影部位の画像を再構成して撮影部位の三次元画像を取得することを特徴とするものである。 In the X-ray CT imaging method of the automobile body of the present invention, which has been made to solve the above problems, a detector is inserted inside the imaging portion of the automobile body to support the X-ray, which is arranged outside the imaging portion of the automobile body. It is characterized in that X-rays are irradiated toward a imaging site while rotating a radiation source, and the obtained image of the imaging site is reconstructed to acquire a three-dimensional image of the imaging site.
なお、前記X線源を、ディテクターの画面と平行な面内で回転させることが好ましく、前記X線源を回転させる角度を180度以上とすることが好ましい。 The X-ray source is preferably rotated in a plane parallel to the screen of the detector, and the angle at which the X-ray source is rotated is preferably 180 degrees or more.
また上記の課題を解決するためになされた本発明の自動車ボディーのX線CT撮影装置は、自動車ボディーの撮影部位の内側にディテクターを差し込んで支持するディテクター支持手段と、このディテクター支持手段に支持されたディテクターと、自動車ボディーの撮影部位の外側においてX線源を支持して回転させるX線源支持手段と、このX線源支持手段に支持され回転しながら撮影部位に向けてX線を照射するX線源とを備えたことを特徴とするものである。 Further, the X-ray CT imaging device of the automobile body of the present invention, which has been made to solve the above problems, is supported by a detector supporting means for inserting and supporting the inside of the imaging portion of the automobile body and the detector supporting means. The detector, the X-ray source supporting means that supports and rotates the X-ray source outside the imaging part of the automobile body, and the X-ray source supporting means that is supported by the X-ray source supporting means and irradiates the X-ray toward the imaging part while rotating. It is characterized by having an X-ray source.
なお、前記ディテクター支持手段と前記X線源支持手段が何れもロボットアームであることが好ましい。また、前記X線源支持手段がロボットの第6軸の回転を利用して回転されるものであることが好ましい。 It is preferable that both the detector supporting means and the X-ray source supporting means are robot arms. Further, it is preferable that the X-ray source supporting means is rotated by utilizing the rotation of the sixth axis of the robot.
本発明によれば、自動車ボディーの撮影部位の内側にディテクターを差し込み固定し、自動車ボディーの撮影部位の外側でX線源を回転させるため、ディテクターを差し込める空間さえあれば、自動車ボディーの溶接部や接合部などの局部的部分の内部の状況を、三次元画像として確認することができる。 According to the present invention, since the detector is inserted and fixed inside the imaged portion of the automobile body and the X-ray source is rotated outside the imaged portion of the automobile body, the welded portion of the automobile body is provided as long as there is a space for inserting the detector. It is possible to confirm the internal situation of a local part such as a joint or a joint as a three-dimensional image.
また、ロボットアームを用いてディテクターを支持するとともに、ロボットアームを用いてX線源を回転させる構成とすれば、精度と実用性を高めることができる。 Further, if the detector is supported by using the robot arm and the X-ray source is rotated by using the robot arm, the accuracy and practicality can be improved.
図1は本発明のX線CT撮影方法の原理説明図である。10は自動車ボディーであり、この図では鋼板11と樹脂部材12とが接着剤で接着された接合部13が、撮影部位として示されている。14は撮影部位の内側に差し込まれたディテクターであり、後述するように例えばロボットアームにより支持され、自動車ボディー10に対して動かないように固定される。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the principle of the X-ray CT imaging method of the present invention.
15は自動車ボディー10の撮影部位の外側に配置されたX線源である。X線源15は図示のように回転しながら撮影部位である接合部13に向けてX線を照射し、X線CT撮影を行う。X線源15の回転中心軸16はディテクター14の画面17に対して垂直とすることが好ましく、換言すれば、X線源15をディテクター14の画面17と平行な面内で回転させることが好ましい。回転中心軸16は撮影部位である接合部13と一致させることが好ましい。
このようにしてX線CT撮影を行うと、図2に示すように鋼板11と樹脂部材12に挟まれた接合部13の360度からの画像が、ディテクター14の撮影中心Oを中心として形状に撮影される。このように同一対象物を様々な角度から撮影したX線CT画像からその対象物の三次元画像を再構成する技術は公知であり、市販のプログラムを用いて実施可能である。
When X-ray CT imaging is performed in this way, as shown in FIG. 2, the image from 360 degrees of the
接合部13を撮影した場合、ターゲットとする接合中心を中心に円形状の撮影範囲の画像を入手することができる。この接合部13の接合部内容は、後述するように、接着剤の場合や、スポット溶接、またはリベット接合などの接合方法である。この部分を検査することができる。この接合部13を中心にした撮像画像から、OKかNGかを判断することになる。判断方法は、正常な撮像画像と今回検査しよういとしている製品部位の撮像画像を比較検査する方法が多くとられる。接着剤のケースは、後述する図9を事例として示す。
When the
図3に示すように、ディテクター14は自動車ボディー10の内部の狭い空間に差し込まざるを得ないが、X線源15は自動車ボディー10の外側の空間内で回転させればよいので、360度回転させることができる場合が多い。しかし図4に示すように撮影部位が自動車ボディー10の屈曲部などに接近しており、自動車ボディー10との干渉によってX線源15を360度回転させることができない場合がある。このような場合の撮影画像は図5に示されるようになるが、X線源15を回転させる角度を180度以上とすることができれば、対象物の三次元画像を再構成することは可能である。しかし180度未満の場合には再構成された三次元画像が不鮮明になるため、少なくとも180度は回転させることが好ましい。
As shown in FIG. 3, the
図6は本発明のX線CT撮影装置の実施形態を示す説明図である。X線CT撮影装置は上記したディテクター14とX線源15の他に、自動車ボディー10の撮影部位の内側にディテクター14を差し込んで支持するディテクター支持手段20と、自動車ボディー10の撮影部位の外側においてX線源15を支持して回転させるX線源支持手段21とを備えている。これらはそれぞれ個別に設計製作することもできるが、実用上は図示のようにロボットアームを用いることが好ましい。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an embodiment of the X-ray CT imaging apparatus of the present invention. In addition to the
ディテクター支持手段20として用いられる第1のロボットのロボットアームはディテクター14を撮影部位の内側で支持し、X線源支持手段21として用いられる第2のロボットのロボットアームは撮影部位の外側でX線源15を回転させる。このとき図6、図7に示すようにディテクター14の中心と撮影部位の中心とX線源15の回転中心軸を一致させることが好ましい。
The robot arm of the first robot used as the detector supporting means 20 supports the
第1のロボットと第2のロボットはそれぞれティーチング座標を備えており、図6に示す位置関係を取るようにティーチングしておく。ティーチング座標はロボットのコントローラから取り出すことができ、X線源15の回転半径rはX線源15の取り付けオフセット量から求められる。ティーチング座標からA寸法(ディテクター14の中心から撮影部位の中心までの距離)と、B寸法(撮影部位の中心からX線源15の回転中心までの距離)も分かるので、図7に示すようにディテクター14の中心から投影画像までのズレ量Rを求めることができる。これらの値はX線CT画像からその対象物の三次元画像を再構成する際に必要なパラメータとして、再構成プログラムに入力される。
The first robot and the second robot each have teaching coordinates, and are taught so as to have the positional relationship shown in FIG. The teaching coordinates can be taken out from the controller of the robot, and the radius of gyration r of the
現在産業界において用いられているロボットの多くは6軸ロボットであり、その第6軸がディテクター支持手段20とX線源支持手段21として用いられる。各ロボットは図6に示す位置関係を取るようにティーチングされているが、その停止精度は高くない。ディテクター支持手段20として用いられる第1のロボットのロボットアームはディテクター14を支持するだけであるから高度の位置精度は不要であるが、X線源支持手段21として用いられる第2のロボットのロボットアームの位置精度は重要である。
Most of the robots currently used in the industrial world are 6-axis robots, and the 6th axis is used as the detector support means 20 and the X-ray source support means 21. Although each robot is taught so as to have the positional relationship shown in FIG. 6, its stopping accuracy is not high. Since the robot arm of the first robot used as the detector supporting means 20 only supports the
しかし第6軸の回転は1軸のみの回転であるから、その回転精度は十分に高い。このため仮に第6軸の位置精度が十分でなくても、第6軸によるX線源15の回転自体は高精度で行わせることができ、本発明を実施するうえで大きな支障となることはない。
However, since the rotation of the sixth axis is the rotation of only one axis, the rotation accuracy is sufficiently high. Therefore, even if the position accuracy of the 6th axis is not sufficient, the rotation of the
なお図8のようにX線源15の中心軸をX線源15の回転中心軸に対して傾斜させることも可能である。この場合には傾斜角度を三次元画像を再構成するプログラムに入力することとなる。
It is also possible to incline the central axis of the
次に図9、図10により画像の位置合わせと良否判断について説明する。ここではある接合部における接着剤の形状をX線CT撮影により検査する例を示している。図9の左側に描かれたマスター画像がその接着部における正規の接着剤の形状を示している。これに対して図9の右側に描かれた撮影画像は、接着剤の形状と角度がマスター画像からずれている。図9の下段に示すようにこれらの画像を重ね合わせたうえ、座標の回転と拡大縮小を行い、図10の画像とする。 Next, the image alignment and the quality judgment will be described with reference to FIGS. 9 and 10. Here, an example of inspecting the shape of the adhesive at a certain joint portion by X-ray CT imaging is shown. The master image drawn on the left side of FIG. 9 shows the shape of the regular adhesive at the adhesive portion. On the other hand, in the photographed image drawn on the right side of FIG. 9, the shape and angle of the adhesive deviate from the master image. As shown in the lower part of FIG. 9, these images are superposed, and the coordinates are rotated and enlarged / reduced to obtain the image of FIG.
図10に破線で示すようにマスター画像の輪郭線の両側に接着剤のMAX範囲とMIN範囲を設定し、撮影された実際の画像がこれらの範囲の中に納まっておれば良品である。しかし図示のように接着剤の一部が接着剤のMAX範囲よりもはみ出していたり、逆にMIN範囲に達していない場合には不良品として自動判定させることができる。 As shown by the broken line in FIG. 10, the MAX range and the MIN range of the adhesive are set on both sides of the contour line of the master image, and it is a good product if the actual image taken is within these ranges. However, as shown in the figure, if a part of the adhesive protrudes from the MAX range of the adhesive, or conversely does not reach the MIN range, it can be automatically determined as a defective product.
このようにロボットを用いてX線CT撮影を行えば、多くの自動車ボディ10の溶接部や接合部などの自動検査を行うことが可能となる。これらは従来は検査を行うことが困難であった部位であるから、本発明の実用的価値は高いものである。
By performing X-ray CT imaging using a robot in this way, it is possible to perform automatic inspection of welded portions and joint portions of
上記した実施形態では撮影部位は接合部であったが、図11に示すようにリベット接合の部位や溶接部位にも適用できることはいうまでもない。リベット接合部にも図11の右側に示すように内部クラックが発生することがあり、本発明によればこのような内部欠陥も三次元画像として確認することができる。 In the above-described embodiment, the imaged portion is a joint portion, but it goes without saying that it can be applied to a rivet joint portion and a welded portion as shown in FIG. Internal cracks may also occur at the rivet joint as shown on the right side of FIG. 11, and according to the present invention, such internal defects can also be confirmed as a three-dimensional image.
以上に説明したように、本発明によれば従来は検査が困難であった自動車ボディーの溶接部や接合部などの局部的部分の内部の状況を、三次元画像として正確に確認することができ、自動車ボディーの品質向上に寄与することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to accurately confirm the internal state of a local part such as a welded part or a joint part of an automobile body, which has been difficult to inspect in the past, as a three-dimensional image. , Can contribute to the improvement of the quality of the automobile body.
10 自動車ボディー
11 鋼板
12 樹脂部材
13 接合部
14 ディテクター
15 X線源
16 回転中心軸
17 ディテクターの画面
20 ディテクター支持手段
21 X線源支持手段
10
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20240071744A (en) * | 2022-11-16 | 2024-05-23 | 테크밸리 주식회사 | Inspection apparatus for thin plate sample using cone beam |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004354383A (en) * | 2003-05-28 | 2004-12-16 | General Electric Co <Ge> | Method and system for inspecting constitutive component |
JP2009047441A (en) * | 2007-08-13 | 2009-03-05 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | Radiation sensor and nondestructive inspection device equipped with the same |
JP2012035983A (en) * | 2010-08-10 | 2012-02-23 | Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd | Wire operation type vehicle conveying apparatus |
JP2012108081A (en) * | 2010-11-19 | 2012-06-07 | Shimadzu Corp | X-ray inspection device |
JP2016061583A (en) * | 2014-09-16 | 2016-04-25 | 新日鐵住金株式会社 | X-ray imaging system |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016214343A1 (en) | 2016-08-03 | 2018-02-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | METHOD FOR OPERATING AN X-RAY SYSTEM |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004354383A (en) * | 2003-05-28 | 2004-12-16 | General Electric Co <Ge> | Method and system for inspecting constitutive component |
JP2009047441A (en) * | 2007-08-13 | 2009-03-05 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | Radiation sensor and nondestructive inspection device equipped with the same |
JP2012035983A (en) * | 2010-08-10 | 2012-02-23 | Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd | Wire operation type vehicle conveying apparatus |
JP2012108081A (en) * | 2010-11-19 | 2012-06-07 | Shimadzu Corp | X-ray inspection device |
JP2016061583A (en) * | 2014-09-16 | 2016-04-25 | 新日鐵住金株式会社 | X-ray imaging system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20240071744A (en) * | 2022-11-16 | 2024-05-23 | 테크밸리 주식회사 | Inspection apparatus for thin plate sample using cone beam |
KR102668996B1 (en) | 2022-11-16 | 2024-05-24 | 테크밸리 주식회사 | Inspection apparatus for thin plate sample using cone beam |
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