JP2023077632A - 検査装置および検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】床面の効率的な使用が可能となる検査装置および検査方法を提供する。【解決手段】検査装置１００は、床面の上方に配置された被検査体２００を検査するための検査装置１００である。検査装置１００は、検査部３と、移動部１とを備えている。検査部３は、被検査体２００を検査するように構成されている。移動部１には、検査部３が接続されている。移動部１は、床面に配置されている。移動部１は、床面を移動可能に構成されている。【選択図】図１

Description

本開示は、検査装置および検査方法に関するものである。

従来、被検査体の内部の欠陥を非破壊検査によって検査するための検査装置がある。例えば、特開２００４－２３３１３０号公報（特許文献１）には、被検査体の内部の欠陥を超音波によって検査する超音波検査装置（検査装置）が記載されている。

特開２００４－２３３１３０号公報

上記公報に記載の超音波検査装置（検査装置）は、超音波検査装置（検査装置）全体を移動させるための機構を備えていない。このため、被検査体に対する検査が行われていない不使用状態において超音波検査装置（検査装置）が他の生産工程の邪魔になることがある。したがって、上記公報に記載の超音波検査装置（検査装置）では、床面を効率的に使用することができない。

本開示は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、床面の効率的な使用が可能となる検査装置および検査方法を提供することである。

本開示の検査装置は、床面の上方に配置された被検査体を検査するための検査装置である。検査装置は、検査部と、移動部とを備えている。検査部は、被検査体を検査するように構成されている。移動部には、検査部が接続されている。移動部は、床面に配置されている。移動部は、床面を移動可能に構成されている。

本開示の検査装置によれば、移動部は、床面を移動可能に構成されている。このため、移動部が床面を移動することにより検査装置が床面を移動することができる。したがって、床面の効率的な使用が可能となる。

実施の形態１に係る検査装置および被検査体の構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る検査方法を概略的に示すフローチャートである。 実施の形態１の変形例に係る検査方法を概略的に示すフローチャートである。 実施の形態１に係る検査装置が第１位置または第２位置に配置された様子を概略的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る検査装置の検査部が第１領域を検査する様子を概略的に示す上面図である。 実施の形態１に係る検査装置の検査部が第２領域を検査する様子を概略的に示す上面図である。 実施の形態１に係る検査装置および被検査体の構成を概略的に示す上面図である。 実施の形態２に係る検査装置の構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態２に係る検査装置および被検査体の構成を概略的に示す斜視図である。 湾曲した被検査体の構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態３に係る検査装置および被検査体の構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態４に係る検査装置の検査部が第１領域または第２領域を検査する様子を概略的に示す上面図である。 実施の形態４に係る検査装置の検査部が第１領域、第２領域、第４領域または第５領域を検査する様子を概略的に示す上面図である。 実施の形態５に係る検査装置の検査部の第１プローブおよび第２プローブが被検査体を中心として回転する様子を概略的に示す側面図である。 実施の形態６に係る検査装置、被検査体および支持台の構成を概略的に示す斜視図である。

以下、実施の形態について図に基づいて説明する。なお、以下では、同一または相当する部分に同一の符号を付すものとし、重複する説明は繰り返さない。

実施の形態１．
図１を用いて、実施の形態１に係る検査装置１００の構成を説明する。

図１に示されるように、検査装置１００は、主に、移動部１と、支持部２と、検査部３と、駆動機構４とを含んでいる。検査装置１００は、床面の上方に配置された被検査体２００を検査するための検査装置１００である。被検査体２００は、床面の上方に配置されている。

本実施の形態における検査とは、被検査体２００の内部にある欠陥（内部欠陥）を非破壊検査によって検出することである。内部欠陥は、例えば、被検査体２００の内部に存在する空洞または異物等である。内部欠陥の非破壊検査は、被検査体２００が製品として出荷される前または被検査体２００が製造されている途中において、被検査体２００の品質に問題がないことを確認するために行われる。被検査体２００は、例えば、パネルである。パネルの縦の寸法は例えば１０ｍであり、横の寸法は例えば１０ｍである。パネルの材質は、例えば、金属または樹脂である。

以下の説明においては、Ｘ軸方向ＤＲＸ、Ｙ軸方向ＤＲＹおよびＺ軸方向ＤＲＺを用いて検査装置１００の構成を説明する。Ｚ軸方向ＤＲＺは、床面に対して直交する方向である。Ｘ軸方向ＤＲＸおよびＹ軸方向ＤＲＹの各々はＺ軸方向ＤＲＺに直交する。また、Ｘ軸方向ＤＲＸおよびＹ軸方向ＤＲＹは、互いに直交する。Ｘ軸方向ＤＲＸおよびＹ軸方向ＤＲＹは、床面の面内方向である。

また、以下の説明においては、θ方向ＤＲθ、φ方向ＤＲφおよびψ方向ＤＲψを用いて検査装置１００の構成を説明する。θ方向ＤＲθは、Ｚ軸を中心として回転する方向である。φ方向ＤＲφは、Ｘ軸を中心として回転する方向である。ψ方向ＤＲψは、Ｙ軸を中心として回転する方向である。

〈移動部１の構成〉
移動部１は、床面に配置されている。移動部１は、床面を移動可能に構成されている。移動部１は、床面を自走するように構成されている。移動部１は、Ｘ軸方向ＤＲＸおよびＹ軸方向ＤＲＹの少なくともいずれかに沿って自走するように構成されている。移動部１は、検査部３が被検査体２００を検査しない間に自走するように構成されている。移動部１は、検査部３が被検査体２００を検査する間に自走しないように構成されている。移動部１は、検査部３が被検査体２００を検査する間には床面に対して固定されている。

移動部１は、例えば、複数のタイヤ１１を含んでいる。複数のタイヤ１１は、支持部２の四隅に接続されている。図示されないが、移動部１は、ストッパ機構を含んでいてもよい。ストッパ機構は、検査装置１００が被検査体２００を検査する間にタイヤ１１が動かないようにタイヤ１１を固定するためのものである。なお、移動部１は、複数のタイヤ１１の代わりに例えば無限軌道を含んでいてもよい。

移動部１には、検査部３が接続されている。本実施の形態において、移動部１には、検査部３が支持部２および駆動機構４を介して接続されている。

〈支持部２の構成〉
支持部２は、第１軸部２１と、第１梁部２２と、第２梁部２３とを含んでいる。本実施の形態において、支持部２は、第１モータ２４と、台部２５とをさらに含んでいる。支持部２は、Ｘ軸方向ＤＲＸに沿って開口している。第１梁部２２および第２梁部２３の間には、Ｘ軸方向ＤＲＸに沿って延びる隙間が設けられている。このため、支持部２の開口には、Ｘ軸方向ＤＲＸから被検査体２００を挿入することが可能である。

第１軸部２１は、移動部１に接続されている。第１軸部２１は、第１モータ２４および台部２５を介して移動部１に接続されている。第１軸部２１は、移動部１に対して起立している。第１軸部２１は、Ｚ軸方向ＤＲＺに沿って延在している。第１軸部２１は、円柱状または角柱状である。第１軸部２１の材料は、例えば、金属または金属に類する高い剛性を有する材料である。具体的には、第１軸部２１の材料は、第１梁部２２および第２梁部２３を互いに平行に保持する剛性を有している材料である。具体的には、第１軸部２１の材料は、駆動機構４が検査部３を駆動させている間における第１軸部２１のたわみ等の位置ずれが検査部３の検査範囲よりも十分に小さくなる材料である。

第１梁部２２は、第１軸部２１に交差するように第１軸部２１から張り出している。第１梁部２２は、第１軸部２１に対して直交するように第１軸部２１から張り出している。第１梁部２２は、Ｘ軸方向ＤＲＸに沿って延在している。

第２梁部２３は、第１梁部２２から間隔を空けて配置されている。第２梁部２３は、第１梁部２２と間隔を空けて向かい合っている。第２梁部２３は、第１梁部２２に沿って第１軸部２１から張り出している。第２梁部２３は、第１軸部２１に対して直交するように第１軸部２１から張り出している。第２梁部２３は、Ｘ軸方向ＤＲＸに沿って延在している。

第１モータ２４は、第１軸部２１の下端に接続されている。第１モータ２４は、第１軸部２１を台部２５に接続している。第１モータ２４は、第１軸部２１を第１軸部２１の軸周りに回転させるように構成されている。すなわち、第１モータ２４は、第１軸部２１をθ方向ＤＲθに回転させるように構成されている。第１軸部２１は、第１軸部２１の軸周りに回転するように構成されている。第１軸部２１は、第１梁部２２および第２梁部２３を第１軸部２１の軸周りに回転させるように構成されている。第１軸部２１は、第１モータ２４によって、第１梁部２２および第２梁部２３を第１軸部２１の軸周りに回転させるように構成されている。

台部２５は、第１モータ２４を支持している。台部２５には、移動部１が接続されている。移動部１は、台部２５に対して第１軸部２１とは反対側において台部２５に接続されている。台部２５は、移動部１の自走中または検査部３による被検査体２００の検査中に検査装置１００がバランスを崩さないだけの寸法を有している。台部２５のＸ軸方向ＤＲＸにおける寸法は、例えば、第１梁部２２および第２梁部２３の半分以上である。台部２５のＹ軸方向ＤＲＹにおける寸法は、例えば、第１モータ２４以上である。台部２５のＹ軸方向ＤＲＹにおける寸法は、例えば、第１梁部２２および第２梁部２３の半分以上であってもよい。

〈検査部３の構成〉
検査部３は、被検査体２００を検査するように構成されている。検査部３は、非破壊検査によって被検査体２００を検査するように構成されている。

検査部３は、第１プローブ３１と、第２プローブ３２とを含んでいる。第１プローブ３１は、第１梁部２２に接続されている。第１プローブ３１は、駆動機構４を介して第１梁部２２に接続されている。第１プローブ３１は、第１梁部２２が張り出す方向（Ｘ軸方向ＤＲＸ）に沿って第１梁部２２を移動可能に構成されている。第１プローブ３１は、第１梁部２２を駆動機構４によって移動する。第１プローブ３１は、例えば、第１梁部２２の先端と根元との間を移動する。

第２プローブ３２は、第１梁部２２に接続されている。第２プローブ３２は、駆動機構４を介して第２梁部２３に接続されている。第２プローブ３２は、第２梁部２３が張り出す方向（Ｘ軸方向ＤＲＸ）に沿って第２梁部２３を移動可能に構成されている。第２プローブ３２は、第２梁部２３を駆動機構４によって移動する。第２プローブ３２は、例えば、第２梁部２３の先端と根元との間を移動する。第２プローブ３２は、第１プローブ３１から間隔を空けて向かい合っている。第２プローブ３２は、第１プローブ３１からＺ軸方向ＤＲＺに間隔を空けて向かい合っている。

第１プローブ３１および第２プローブ３２の各々は、互いの相対位置が固定された状態で、それぞれ第１梁部２２および第２梁部２３に沿って移動するように構成されている。本実施の形態において、第１プローブ３１および第２プローブ３２は、互いの距離が常に等しくなるように移動する。第１プローブ３１が第１梁部２２を移動する速度は、第２プローブ３２が第２梁部２３を移動する速度と等しい。第１プローブ３１および第２プローブ３２の各々は、第１プローブ３１および第２プローブ３２の間隔が固定された状態で、それぞれ第１梁部２２および第２梁部２３に沿って移動するように構成されている。

第１プローブ３１および第２プローブ３２は、被検査体２００を挟み込んだ状態で被検査体２００を検査するように構成されている。検査部３は、第１プローブ３１および第２プローブ３２の各々が被検査体２００のそれぞれ上方および下方に配置された状態で、被検査体２００を検査するように構成されている。なお、検査部３は、第１プローブ３１および第２プローブ３２の各々が被検査体２００のそれぞれ下方および上方に配置された状態で、被検査体２００を検査してもよい。検査装置１００は、第１プローブ３１および第２プローブ３２によって被検査体２００を両側から検査するように構成されている。

第１プローブ３１および第２プローブ３２は、一対となって機能を発揮する。本実施の形態において、第１プローブ３１は、超音波を発信するように構成されている。第２プローブ３２は、超音波を受信するように構成されている。すなわち、検査部３は、被検査体２００を超音波探傷によって検査するように構成されている。第１プローブ３１から送信された一定の周波数を有する超音波は、空中または水中を伝搬し、第２プローブ３２によって受信される。検査部３は、第２プローブ３２によって受信された超音波の強度に基づいて、透過した被検査体２００の内部の内部欠陥等を検出する。なお、後述のように、検査部３による被検査体２００の検査は、超音波探傷には限られず、放射線探傷であってもよい。

〈駆動機構４の構成〉
駆動機構４は、第１駆動部４１と、第２駆動部４２と、接続部４３と、第２モータ４４と、第１伝達部４５と、第２伝達部４６とを含んでいる。

第１駆動部４１は、第１梁部２２に沿って配置されている。第１駆動部４１は、第１プローブ３１を第１梁部２２に沿って移動させる。第１駆動部４１は、例えば、歯車およびベルトを含んでいる。第１駆動部４１は、例えば、単軸駆動可能なタイミングベルトである。

第２駆動部４２は、第２梁部２３に沿って配置されている。第２駆動部４２は、第２プローブ３２を第２梁部２３に沿って移動させる。第２駆動部４２は、第１駆動部４１と同期して駆動する。本実施の形態において、第２駆動部４２が第２プローブ３２を移動させる速度は、第１駆動部４１が第１プローブ３１を移動させる速度と同じである。第２駆動部４２は、例えば、歯車およびベルトを含んでいる。第２駆動部４２は、例えば、単軸駆動可能なタイミングベルトである。

接続部４３は、第２駆動部４２を第１駆動部４１に接続している。これにより、第２駆動部４２は、第１駆動部４１に連動して駆動する。接続部４３は、例えば、歯車およびベルトを含んでいる。

第２モータ４４は、第１駆動部４１および第２駆動部４２を駆動させる。第２モータ４４は、第１駆動部４１および第２駆動部４２の一方を直接駆動させる。第１駆動部４１および第２駆動部４２の他方は、上記の一方の駆動が接続部４３、第１伝達部４５および第２伝達部４６を介して伝えられることで駆動する。図１では、第２モータ４４は、第１軸部２１の根元側に配置されているが、第１軸部２１の先端側に配置されていてもよい。

第１伝達部４５および第２伝達部４６は、第１駆動部４１および第２駆動部４２の駆動を同期させる。これにより、第１プローブ３１および第２プローブ３２の各々は、互いの相対位置が固定された状態で、それぞれ第１梁部２２および第２梁部２３に沿って移動する。第１伝達部４５および第２伝達部４６は、第１駆動部４１および第２駆動部４２の一方の駆動を第１駆動部４１および第２駆動部４２の他方に伝える。第１伝達部４５および第２伝達部４６は、例えば、タイミングプーリである。

〈変形例〉
次に、実施の形態１の変形例に係る検査装置１００の構成を説明する。

実施の形態１の変形例において、第１プローブ３１は、放射線を発信するように構成されている。第２プローブ３２は、放射線を受信するように構成されている。すなわち、検査部３は、被検査体２００の欠陥を放射線によって検査するように構成されている。

なお、一般的に、検査装置１００に放射線が用いられる場合には、検査装置１００の作業者の被爆を防止するために、放射線が使用されるエリアから作業者が隔離される必要がある。例えば、検査装置１００が使用されるエリアは、放射線による検査のための専用の部屋として設定されてもよい。この場合、作業者以外の人の当該部屋への立ち入りを禁じることで、安全に検査装置１００が用いられ得る。また、検査中における作業者を含めた人の当該部屋への立ち入りを禁じることで、安全に検査装置１００が用いられ得る。

〈検査装置１００を用いた検査方法〉
次に、図２～図６を用いて、実施の形態１に係る検査装置１００を用いた検査方法を説明する。

図２に示されるように、検査方法は、位置する工程Ｓ１と、第１領域を検査する工程Ｓ２と、移動する工程Ｓ３とを含んでいる。本実施の形態において、図３に示されるように、検査方法は、第１領域を検査する工程Ｓ２の後に、変位する工程Ｓ４と、第２領域を検査する工程Ｓ５とをさらに含んでいる。変位する工程Ｓ４および第２領域を検査する工程Ｓ５は、移動する工程Ｓ３の前に実施される。

図４に示されるように、位置する工程Ｓ１では、移動部１が床面を移動することで、検査部３が被検査体２００に対して重なる第１位置に検査装置１００が位置する。位置する工程Ｓ１では、検査部３の第１プローブ３１および第２プローブ３２が被検査体２００を挟み込む。

なお、位置する工程Ｓ１の前において、被検査体２００は、工場の隅、倉庫等の他の設備（生産工程）の邪魔にならない場所に保管されている。検査開始前には、被検査体２００は、支持台５の上に設置されている。支持台５は、例えば、被検査体２００の四隅を支持している。支持台５は、ピン等の位置決め部６によってＸ軸方向ＤＲＸおよびＹ軸方向ＤＲＹの位置が固定される。

位置する工程Ｓ１において、検査装置１００は、第１軸部２１が被検査体２００の一辺に対向する位置（第１位置）に配置される。第１位置は、検査装置１００が最初に被検査体２００を検査する位置である。検査装置１００は、固定部７によって第１位置に固定される。

図５に示されるように、続いて、第１領域を検査する工程Ｓ２では、検査装置１００が第１位置に配置された状態で、検査部３が被検査体２００の第１領域Ｒ１を検査する。検査部３は、第１領域Ｒ１の内部を移動しながら被検査体２００を検査する。具体的には、検査部３は、第１領域Ｒ１の内部において破線で示される複数の直線および複数の曲線に沿って移動しながら検査する。検査装置１００は、上記の複数の直線上および複数の曲線上の任意の位置において被検査体２００を検査する。これにより、第１領域Ｒ１が検査される。図５の破線は、被検査体２００上において検査部３が移動する軌道を示している。

図４および図５に示されるように、本実施の形態において、第１領域を検査する工程Ｓ２では、第１梁部２２を第１プローブ３１が移動し、第２梁部２３を第２プローブ３２が移動し、かつ第１軸部２１が第１梁部２２および第２梁部２３を第１軸部２１の軸周りに回転させる。

より詳細には、第１領域を検査する工程Ｓ２において、第１モータ２４および第２モータ４４の回転角度が調整されることにより、第１プローブ３１および第２プローブ３２がＸ軸方向ＤＲＸおよびＹ軸方向ＤＲＹにおける初期位置に配置される。第１プローブ３１および第２プローブ３２のＸ軸方向ＤＲＸおよびＹ軸方向ＤＲＹにおける初期位置は、例えば、被検査体２００の大きさに応じて事前に設定される。

第１領域を検査する工程Ｓ２において、第１モータ２４が回転することで第１軸ならびに第１軸に接続された第１プローブ３１および第２プローブ３２が回転する。これにより、第１プローブ３１および第２プローブ３２によって円弧状の測定範囲について非破壊検査が行われる。

第１領域を検査する工程Ｓ２において、第１駆動部４１および第２駆動部４２が駆動することで、第１プローブ３１および第２プローブ３２の各々と第１軸部２１との距離が直線状に変化する。言い換えると、円弧状の測定範囲の半径が変化する。再び第１モータ２４が回転することにより第１軸部２１が回転することで、第１プローブ３１および第２プローブ３２によって円弧状の測定範囲について非破壊検査が行われる。上記の測定が繰り返されることで被検査体２００の例えば１／４の領域の測定が実施される。

図４に示されるように、続いて、変位する工程Ｓ４では、検査部３が被検査体２００に対して重なりかつ第１位置とは異なる第２位置に検査装置１００が変位する。より詳細には、変位する工程Ｓ４では、検査装置１００は、第１軸部２１が被検査体２００の一辺に対向するように配置される。

図６に示されるように、続いて、第２領域を検査する工程Ｓ５では、検査装置１００が第２位置に配置された状態で、検査部３が第２領域Ｒ２を検査する。検査装置１００は、図６に示される第２領域Ｒ２の内部の複数の直線上および複数の曲線上の任意の位置において被検査体２００を検査する。これにより、第２領域Ｒ２が検査される。

図４および図６に示されるように、第１位置における測定と同様に、検査装置１００は、第２位置において被検査体２００を検査する。すなわち、第１モータ２４の回転によって第１プローブ３１および第２プローブ３２が円弧状に移動する。また、第１駆動部４１および第２駆動部４２の駆動によって第１プローブ３１および第２プローブ３２が直線状に移動する。これにより、第２領域Ｒ２が測定される。

なお、説明および図示はされないが、第１位置および第２位置とは異なる第３位置、第１位置、第２位置および第３位置とは異なる第４位置において検査装置１００が被検査体２００を検査することで、被検査体２００の全体が検査される。

図４に示されるように、続いて、移動する工程Ｓ３では、移動部１が床面を移動する。移動する工程Ｓ３では、移動部１が床面を移動することで退避する。移動する工程Ｓ３では、例えば、移動部１は、工場の隅、倉庫等へ自走する。これにより、検査装置１００は、他の生産工程の邪魔にならない位置に移動する。

次に、図４および図７を用いて、実施の形態１に係る被検査体２００の内部欠陥に関するデータの解析方法について説明する。

図４に示されるように、上記の一連の検査によって、被検査体２００の内部欠陥が被検査体２００のどこに位置しているかを示す内部欠陥情報が取得される。取得された内部欠陥に関するデータは、被検査体２００の座標（位置）と対応づけられることで解析される。

具体的には、被検査体２００の寸法を検査装置１００に予め保存しておく。図７に示されるように、例えば、被検査体２００の縦はｘ_１であり、横がｙ_１であるとする。また、被検査体２００の中心位置が原点（０，０）であるとする。第１方向ＤＲ１および第２方向ＤＲ２は、被検査体２００に対して平行である。

例えば、検査装置１００が第１位置に位置している場合について、第１軸部２１の中心位置を（ｘ_０，０）とする。第１梁部２２の回転角度をθ_ｔとし、第１プローブ３１と第１軸部２１との距離をｘ_ｔとし、被検査体２００と第１軸部２１との距離をｘ_０とする。ｘ_０は、検査中において変動しない固定値である。第１プローブ３１の測定位置（ｘ，ｙ）は、下式によって示される。

以上より、位置決め部６（図４参照）によって被検査体２００と第１軸の回転中心の位置が正確に決まれば、上記のｘ_ｔおよびθ_ｔに基づいて、第１プローブ３１によって測定された被検査体２００の座標（位置）が算出される。なお、第１プローブ３１と第１軸部２１との距離ｘ_ｔは、第２モータ４４（図４参照）の回転速度に基づく数値であり、かつ回転角度θ_ｔは第１モータ２４（図４参照）の回転角度に基づく数値である。このため、第１モータ２４（図４参照）および第２モータ４４（図４参照）の制御によって、第１プローブ３１による被検査体２００の測定位置を算出可能かつ制御可能である。なお、第１位置における第１プローブ３１について説明されたが、他の位置における第１プローブ３１についても同様である。また、第２プローブ３２（図４参照）によって取得された内部欠陥情報も第１プローブ３１と同様に解析される。

続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。

本実施の形態に係る検査装置１００によれば、図４に示されるように、移動部１は、床面を移動可能に構成されている。このため、移動部１は、被検査体２００に対する検査が行われていない不使用状態において工場の隅、倉庫等に自走可能である。よって、検査装置１００は、不使用状態において他の生産工程の邪魔にならない位置に移動できる。したがって、不使用状態における検査装置１００を移動させることで、床面の効率的な使用が可能となる。また、床面の単位面積当たりの生産性である面積生産性の向上が可能となる。

図４に示されるように、第１軸部２１は、第１梁部２２および第２梁部２３を第１軸部２１の軸周りに回転させるように構成されている。このため、第２梁部２３を支持台５の間において回転させることができる。よって、第２梁部２３に接続された第２プローブ３２および駆動機構４も支持台５の間において回転させることができる。これにより、第２梁部２３、第２プローブ３２および駆動機構４を回転させることで支持台５を避けるように移動させることができるため、第２梁部２３、第２プローブ３２および駆動機構４が支持台５に接触することを抑制することができる。

図１に示されるように、第１プローブ３１および第２プローブ３２の各々は、互いの相対位置が固定された状態で、それぞれ第１梁部２２および第２梁部２３に沿って移動するように構成されている。このため、第１プローブ３１および第２プローブ３２の各々がサーボアンプ等によって互いに独立して動く場合と比べて、単純な制御によって第１プローブ３１および第２プローブ３２を駆動させることができる。したがって、検査中に第１プローブ３１および第２プローブ３２の相対位置を正確に合わせることが容易となる。

図１に示されるように、第１プローブ３１は、超音波を発信するように構成されており、第２プローブ３２は、超音波を受信するように構成されている。このため、被検査体２００の検査に超音波を用いることができる。よって、被検査体２００の検査に放射線が用いられる場合よりも安全に被検査体２００を検査することができる。

本実施の形態の変形例に係る検査装置１００によれば、第１プローブ３１は、放射線を発信するように構成されており、第２プローブ３２は、放射線を受信するように構成されている。このため、被検査体２００の検査に放射線を用いることができる。一般的に、放射線は超音波よりも短い波長を有している。よって、短い波長によって検査装置１００による検査の分解能を高めることができる。

本実施の形態の検査方法によれば、図４に示されるように、移動する工程Ｓ３では、移動部１が床面を移動する。このため、移動部１は、被検査体２００に対する検査が行われていない不使用状態において工場の隅、倉庫等に自走することができる。よって、検査装置１００は、不使用状態において他の生産工程の邪魔にならない位置に移動することができる。したがって、不使用状態における検査装置１００が移動することで、床面の効率的な使用が可能となる。

図４に示されるように、第１軸部２１は、第１梁部２２および第２梁部２３を第１軸部２１の軸周りに回転させる。このため、第２梁部２３を支持台５の間において回転させることができる。よって、第２梁部２３に接続された第２プローブ３２および駆動機構４も支持台５の間において回転させることができる。これにより、第２梁部２３、第２プローブ３２および駆動機構４を回転させることで支持台５を避けるように移動させることができるため、第２梁部２３、第２プローブ３２および駆動機構４が支持台５に接触することを抑制することができる。

実施の形態２．
次に、図８および図９を用いて、実施の形態２に係る検査装置１００の構成を説明する。実施の形態２は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。

図８に示されるように、本実施の形態に係る検査装置１００の支持部２は、第２軸部２６、連結部２７および第３モータ２８をさらに含んでいる。支持部２は、横向きまたは上向きに開口するように構成されている。

第１軸部２１は、連結部２７によって第２軸部２６に連結されている。第１軸部２１は、第２軸部２６を介して移動部１に接続されている。第２軸部２６は、第１軸部２１に交差している。第２軸部２６は、Ｘ軸方向ＤＲＸに沿って延在している。図８および図９に示されるように、第２軸部２６は、第１軸部２１を第２軸部２６の軸周りに回転させるように構成されている。第２軸部２６は、第３モータ２８によって第１軸部２１を第２軸部２６の軸周りに回転させるように構成されている。第３モータ２８は、第２軸部２６をＸ軸周りに回転させるように構成されている。第１軸部２１が回転した状態において、支持部２は、上方に向かって開口している。このため、第１プローブ３１および第２プローブ３２の隙間は、上下方向に延びている。よって、第１プローブ３１と第２プローブ３２との間に上方から被検査体２００を挿入可能である。

第２軸部２６は、第１軸部２１を例えば最大９０°回転させるように構成されている。また、支持部２は、第１軸部２１が９０°回転した場合でも転倒しないように構成されている。例えば、支持部２は、複数の台部２５を含んでいる。また、例えば、台部２５は、Ｙ軸方向ＤＲＹにおいて第１軸部２１の半分以上の寸法を有している。また、例えば、台部２５は、十分な重量を有している。

続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。

本実施の形態に係る検査装置１００によれば、図８および図９に示されるように、第２軸部２６は、第１軸部２１を第２軸部２６の軸周りに回転させるように構成されている。このため、支持部２が上方に向かって開口するように、第１軸部２１を回転させることができる。よって、図９に示されるように、第１プローブ３１と第２プローブ３２との間に上方から被検査体２００を挿入することができる。したがって、上方から吊り下げられた被検査体２００を検査することができる。また、湾曲した被検査体２００（図１０参照）の湾曲に追従するように被検査体２００を検査することができる。

実施の形態３．
次に、図１１を用いて、実施の形態３に係る検査装置１００の構成を説明する。実施の形態３は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。

図１１に示されるように、本実施の形態に係る検査装置１００は、複数のマーキング材８をさらに含んでいる。複数のマーキング材８は、被検査体２００に配置されている。図１１では、複数のマーキング材８の形状は、十字状であるが、複数のマーキング材８の形状はこれに限られない。第１プローブ３１および第２プローブ３２は、複数のマーキング材８の位置を検出するように構成されている。第１プローブ３１および第２プローブ３２は、被検査体２００を検査する前に複数のマーキング材８の位置を検出するように構成されている。

第１領域を検査する工程Ｓ２において、第１プローブ３１および第２プローブ３２は、複数のマーキング材８の位置を検出してから第１領域Ｒ１を検査する。

続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。

本実施の形態に係る検査装置１００によれば、図１１に示されるように、第１プローブ３１および第２プローブ３２は、複数のマーキング材８の位置を検出するように構成されている。このため、検査装置１００は、予め定められた複数のマーキング材８の位置と実際に検出された複数のマーキング材８の位置とを比較することで、検査結果を補正することができる。したがって、検査装置１００の位置決め精度が不十分な場合であっても、比較に基づいて検査結果を補正することで、検査結果の精度を向上させることができる。

実施の形態４．
次に、図１２および図１３を用いて、実施の形態４に係る検査方法を説明する。実施の形態４は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。

図１２に示されるように、本実施の形態に係る検査方法において、第２領域を検査する工程Ｓ５では、検査部３は第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とが重複する第３領域Ｒ３を検査しない。

具体的には、検査装置１００は、第１位置において第１領域Ｒ１を検査する。続いて、変位する工程Ｓ４において、検査装置１００は、第２位置に変位（移動）する。検査装置１００が第２位置に配置された状態で、検査部３が第２領域Ｒ２を検査する。検査部３が第２領域Ｒ２を検査する際に、検査部３が第３領域Ｒ３を検査しないように検査部３が制御される。

なお、図１３に示されるように、検査装置１００が第３位置に配置された状態において、検査部３が第４領域Ｒ４を検査する。また、検査部３が第４位置に配置された状態において、検査部３が第５領域Ｒ５を検査する。第５領域Ｒ５は、被検査体２００から第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２および第４領域Ｒ４を除いた残りの領域である。本実施の形態では、各領域の検査において、互いに重複した領域は検査されない。すなわち、第２領域Ｒ２と第４領域Ｒ４とが重複する領域は検査されず、第４領域Ｒ４と第５領域Ｒ５とが重複する領域は検査されない。第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、第４領域Ｒ４および第５領域Ｒ５は、この順に大きい面積を有している。

次に、本実施の形態に係る検査装置１００の制御方法を説明する。

検査装置１００が被検査体２００の重複する領域を検査しないために、検査装置１００は以下のように制御される。具体的には、被検査体２００の寸法を検査装置１００に予め保存しておく。なお、被検査体２００の縦は２ｔであり、横が２ｔであるとする。また、被検査体２００の中心位置を原点（０，０）とする。第１位置における第１プローブ３１の測定位置（ｘ，ｙ）は、以下の式によって示される。なお、θ_１は、０°よりも大きく１８０°よりも小さい任意の実数値であり、ｎは０よりも大きくｔよりも小さい任意の実数値である。θ_１およびｎが変化されることで、第１領域Ｒ１のどの位置が検査されるかが変化される。

また、第２位置における第１プローブ３１の測定位置（ｘ，ｙ）は、以下の式によって示される。なお、θ_２は、０°よりも大きく１８０°よりも小さい任意の実数値であり、ｍは０よりも大きくｔよりも小さい任意の実数値である。θ_２およびｍが変化されることで、第２領域Ｒ２のどの位置が検査されるかが変化される。

上記の条件を満たす任意のθ_１およびｎに対して、θ_２およびｍが以下の式を満たすかどうかが判定される。θ_２およびｍが以下の式を満たさない場合には、そのθ_２およびｍにおいて検査が行われる。言い換えると、以下の式を満たさないθ_２およびｍによる範囲が第２領域Ｒ２である。検査装置１００は、θ_２およびｍが以下の式を満たさない範囲で被検査体２００を検査するように制御される。θ_２およびｍが以下の式を満たす場合には、そのθ_２およびｍでは検査が行われない。言い換えると、以下の式を満たすθ_２およびｍによる範囲が第３領域Ｒ３である。

続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。

仮に、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とが重複する第３領域Ｒ３を検査する場合には、測定時間が第３領域Ｒ３の分だけ長くなる。これに対して、本実施の形態に係る検査装置１００によれば、図１２に示されるように、第２領域を検査する工程Ｓ５では、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とが重複する第３領域Ｒ３を検査しない。このため、検査時間を短くすることができる。

実施の形態５．
次に、図１４を用いて、実施の形態５に係る検査装置１００の構成を説明する。実施の形態５は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。

図１４に示されるように、本実施の形態に係る検査装置１００の検査部３の第１プローブ３１および第２プローブ３２は、互いに向かい合った状態で被検査体２００を中心として回転するように構成されている。第１プローブ３１および第２プローブ３２の回転中心は、被検査体２００に固定されている。第１プローブ３１および第２プローブ３２は、φ方向ＤＲφに回転するように構成されている。

続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。

本実施の形態に係る検査装置１００によれば、図１４に示されるように、第１プローブ３１および第２プローブ３２は、互いに向かい合った状態で被検査体２００を中心として回転するように構成されている。第１プローブ３１および第２プローブ３２が被検査体２００の欠陥２１０を中心として回転しながら被検査体２００の欠陥２１０を検査する場合には、ある角度において欠陥２１０が検出されなくなる。検査装置１００は、欠陥２１０が検出されなくなる角度に基づいて、欠陥２１０が被検査体２００の深さ方向のどの位置にあるかを特定することができる。

実施の形態６．
次に、図１５を用いて、実施の形態７に係る検査装置１００の構成を説明する。実施の形態６は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成および作用効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。

図１５に示されるように、本実施の形態に係る検査方法において、被検査体２００は、支持台５の上に載置されている。検査装置１００は、支持台５の上に支持された被検査体２００を検査する。

支持台５は、載置部５１と、複数の脚部５２とを含んでいる。載置部５１には、被検査体２００が載置される。載置部５１は、被検査体２００よりも大きい。支持台５は、例えば、被検査体２００よりも大きいテーブルである。複数の脚部５２は、載置部５１を床面に支持する。複数の脚部５２は、載置部５１に対して被検査体２００とは反対側に配置されていない。複数の脚部５２は、被検査体２００よりも外側の領域に配置されている。複数の脚部５２は、例えば、載置部５１の四隅に配置されている。

第１プローブ３１および第２プローブ３２は、被検査体２００および載置部５１を上下方向に挟み込んだ状態で、被検査体２００を検査する。第１プローブ３１および第２プローブ３２は、被検査体２００および載置部５１に接触しないように、被検査体２００を検査する。

続いて、本実施の形態の作用効果を説明する。

本実施の形態に係る検査方法によれば、図１５に示されるように、載置部５１は、被検査体２００よりも大きく、複数の脚部５２は、載置部５１に対して被検査体２００とは反対側に配置されていない。このため、複数の脚部５２は、載置部５１において被検査体２００よりも外側の領域に配置されている。また、第１プローブ３１および第２プローブ３２は、被検査体２００および載置部５１を被検査体２００の内側の領域で挟み込む。よって、第２プローブ３２が複数の脚部５２に接触することを抑制することができる。また、第２プローブ３２が複数の脚部５２に接触しない位置において、検査位置の変更を伴わずに被検査体２００の全体を検査することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 移動部、２ 支持部、３ 検査部、５ 支持台、２１ 第１軸部、 ２２ 第１梁部、２３ 第２梁部、２６ 第２軸部、３１ 第１プローブ、３２ 第２プローブ、５１ 載置部、５２ 脚部、１００ 検査装置、２００ 被検査体、Ｒ１ 第１領域、Ｒ２ 第２領域、Ｒ３ 第３領域。

Claims (12)

1. 床面の上方に配置された被検査体を検査するための検査装置であって、
   前記被検査体を検査するように構成された検査部と、
   前記検査部が接続され、かつ前記床面に配置された移動部とを備え、
   前記移動部は、前記床面を移動可能に構成されている、検査装置。
2. 前記移動部に接続された第１軸部と、前記第１軸部に交差するように前記第１軸部から張り出した第１梁部と、前記第１梁部から間隔を空けて配置されかつ前記第１梁部に沿って前記第１軸部から張り出した第２梁部とを含む支持部をさらに備え、
   前記検査部は、前記第１梁部が張り出す方向に沿って前記第１梁部を移動可能に構成された第１プローブと、前記第２梁部が張り出す方向に沿って前記第２梁部を移動可能に構成された第２プローブとを含み、
   前記第１プローブおよび前記第２プローブは、前記被検査体を挟み込んだ状態で前記被検査体を検査するように構成されており、
   前記第１軸部は、前記第１梁部および前記第２梁部を前記第１軸部の軸周りに回転させるように構成されている、請求項１に記載の検査装置。
3. 前記第１プローブおよび前記第２プローブの各々は、互いの相対位置が固定された状態で、それぞれ前記第１梁部および前記第２梁部に沿って移動するように構成されている、請求項２に記載の検査装置。
4. 前記支持部は、前記第１軸部に交差する第２軸部をさらに含み、
   前記第１軸部は、前記第２軸部を介して前記移動部に接続されており、
   前記第２軸部は、前記第１軸部を前記第２軸部の軸周りに回転させるように構成されている、請求項２または３に記載の検査装置。
5. 前記被検査体に配置された複数のマーキング材をさらに備え、
   前記第１プローブおよび前記第２プローブは、前記複数のマーキング材の位置を検出するように構成されている、請求項２～４のいずれか１項に記載の検査装置。
6. 前記第１プローブおよび前記第２プローブは、互いに向かい合った状態で前記被検査体を中心として回転するように構成されている、請求項２～５のいずれか１項に記載の検査装置。
7. 前記第１プローブは、超音波を発信するように構成されており、
   前記第２プローブは、前記超音波を受信するように構成されている、請求項２～６のいずれか１項に記載の検査装置。
8. 前記第１プローブは、放射線を発信するように構成されており、
   前記第２プローブは、前記放射線を受信するように構成されている、請求項２～６のいずれか１項に記載の検査装置。
9. 検査装置の移動部が床面を移動することで、前記移動部に接続された検査部が被検査体に対して重なる第１位置に前記検査装置が位置する工程と、
   前記検査装置が前記第１位置に配置された状態で、前記検査部が前記被検査体の第１領域を検査する工程と、
   前記移動部が前記床面を移動する工程とを備えた、検査方法。
10. 前記位置する工程では、前記検査部の第１プローブおよび第２プローブが前記被検査体を挟み込み、
    前記第１領域を検査する工程では、前記検査部を前記移動部に接続する支持部の第１軸部から第１梁部が張り出した方向に沿って前記第１梁部を前記第１プローブが移動し、前記第１梁部から間隔を空けて配置された第２梁部が前記第１軸部から張り出す方向に沿って前記第２梁部を前記第２プローブが移動し、かつ前記第１軸部が前記第１梁部および前記第２梁部を前記第１軸部の軸周りに回転させる、請求項９に記載の検査方法。
11. 前記被検査体は、支持台の上に載置されており、
    前記支持台は、前記被検査体が載置されかつ前記被検査体よりも大きい載置部と、前記載置部を前記床面に支持する複数の脚部とを含み、
    前記複数の脚部は、前記載置部に対して前記被検査体とは反対側に配置されておらず、
    前記第１プローブおよび前記第２プローブは、前記被検査体および前記載置部を上下方向に挟み込んだ状態で、前記被検査体を検査する、請求項１０に記載の検査方法。
12. 前記第１領域を検査する工程の後に、前記検査部が前記被検査体に対して重なりかつ前記第１位置とは異なる第２位置に前記検査装置が変位する工程と、
    前記検査装置が前記第２位置に配置された状態で、前記検査部が第２領域を検査する工程とを備え、
    前記第２領域を検査する工程では、前記検査部は前記第１領域と前記第２領域とが重複する第３領域を検査しない、請求項１０または１１に記載の検査方法。
    

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