JP3942467B2

JP3942467B2 - Ｘ線透視検査装置

Info

Publication number: JP3942467B2
Application number: JP2002084223A
Authority: JP
Inventors: 利行長峰; 清英玉木; 英行富沢
Original assignee: Toshiba IT and Control Systems Corp
Current assignee: Toshiba IT and Control Systems Corp
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2022-03-25
Also published as: JP2003279502A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線を用いて被検体を透視し、被検体の内部を非破壊で検査するＸ線透視検査装置に係り、特にどのような被検体に対しても、良好に透視方向を変えられるようにしたＸ線透視検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、Ｘ線透視による内部検査は、色々な分野でさまざまな被検体について行なわれてきている。
【０００３】
例えば、自動車分野のアルミホイール、鉄・アルミ鋳物、タイヤ等、セラミックス分野、スポーツ用品、半導体、電子・電気機器、電池、溶接部品、食品等で使用されている。
【０００４】
また、その検査内容についても、例えば異物混入、製造過程での自然欠陥、形状検査、寸法管理（製品性能上の仕様確保）、部品の欠落、充填材料の量検査等、さまざまである。
【０００５】
さらに、検査方法についても、オフラインの目視検査からインライン検査での欠陥の自動判定まで行なわれている。
【０００６】
このようなＸ線透視による被検体の内部検査では、（被検体限定の場合を除いて）１つの装置で、さまざまな形状の被検体に対応できるようにすることが好ましい。
【０００７】
汎用型のＸ線透視検査装置では、被検体の透過像を見ながら電動で透視方向を変更できるような機構部が付属しており、ある変更範囲内で透視方向を変更することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、被検体によって、好ましい透視方向の変更範囲が異なるため、従来のＸ線透視検査装置では、どのような被検体に対しても、良好に透視方向を変えることのできる機構部を持ったものが無いのが実状である。
【０００９】
本発明の目的は、どのような被検体に対しても、良好に透視方向を変えることが可能なＸ線透視検査装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するめにために本発明は、Ｘ線を用いて被検体を透視し、当該被検体の内部を非破壊で検査するＸ線透視検査装置において、被検体を載置する回転テーブルと、回転テーブルを回転させる回転手段と、この回転手段の下部に設けられ、回転テーブルを水平方向からその回転軸と共に傾斜させる傾斜手段と、回転テーブルに載置された被検体に対してＸ線ビームを放射するＸ線源と、このＸ線源から放射されて被検体を透過したＸ線ビームを検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段とを支持するフレームと、前記Ｘ線検出手段からの出力を被検体の透過像として表示する表示手段と、被検体の型形状に応じて、Ｘ線ビームの方向がほぼ水平方向とほぼ垂直方向の２方向をとるように、前記フレームを介して前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段の配置を切換える透視方向切換え手段とを備えている。
【００１１】
従って、本発明のＸ線透視検査装置においては、Ｘ線ビームの方向をほぼ水平方向に切換えた場合、回転テーブル上の被検体を回転および傾斜させることにより、「水平範囲」で透視方向を変えて良好な透視方向を選ぶことができる。
また、Ｘ線ビームの方向をほぼ垂直方向に切換えた場合、回転テーブル上の被検体を回転および傾斜させることにより、「垂直範囲」で透視方向を変えて良好な透視方向を選ぶことができる。
以上により、「長型」の被検体に対しても、「平型」の被検体に対しても、良好に透視方向を変えることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の考え方の前提となる概念について説明する。
【００１３】
本発明者等が、Ｘ線透視の被検体の形状について考察を重ねた結果、多種多様である被検体も、Ｘ線透視の観点からは、形状は大別して２種類に分けられることがわかった。
【００１４】
すなわち、被検体の３軸に沿った長さを、長い方からａ,ｂ,ｃとすると、ｂがｃに近いかａに近いかによって、前者を細長いもの、つまり「長型」と名づけ、後者を平たいもの、つまり「平型」と名づける。
【００１５】
図５は、「長型」被検体１００の透視方向を説明するための概念図である。
【００１６】
Ｘ線透視は、透過長が短かい方向から行なうのが、良好な透過画像が得られるので、通常、「長型」は図５に斜線で示した透視方向から透視する。
【００１７】
この方向を、「水平範囲」１０１と名づける。
【００１８】
「長型」に対しては、この「水平範囲」１０１で透視方向を変更できる機構部を持ったＸ線透視検査装置が好ましい。
【００１９】
これにより、透過画像を見ながら、「水平範囲」１０１で透視方向を変えて、良好な透視方向を選ぶことができる。
【００２０】
図６は、「平型被検体」１０２の透視方向を説明するための概念図である。
【００２１】
同様に、Ｘ線透視は、透過長が短かい方向から行なうのが、良好な透過画像が得られるので、通常、「平型」は図６に斜線で示した透視方向から透視する。
【００２２】
この方向を、「垂直範囲」１０３と名づける。
【００２３】
「平型」に対しては、この「垂直範囲」１０３で透視方向を変更できる機構部を持ったＸ線透視検査装置が好ましい。
【００２４】
これにより、透過画像を見ながら、「垂直範囲」１０３で透視方向を変えて、良好な透視方向を選ぶことができる。
【００２５】
本発明は、このような被検体の分類と、それぞれの好ましい透視方向の範囲に着目してなされたものである。
【００２６】
以下、上記のような考え方に基づく本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態によるＸ線透視検査装置の構成例を示す概要図である。
【００２８】
図１において、被検体４を載置する回転テーブル６と、当該回転テーブル６を回転させる回転機構７の全体は、回転軸１２と共に傾斜機構８で傾斜させるようにしている。
【００２９】
回転テーブル６の上面は、水平方向から傾斜軸１３を中心として左右に十数度傾斜できるようにしている。
【００３０】
回転テーブル６（および回転機構７と傾斜機構８）は、ＸＹ機構９で水平面内で２方向に移動させると共に、Ｚ機構１０で垂直方向に移動させるようにしている。
【００３１】
Ｘ線管１は、被検体４に向けてＸ線ビーム２を放射するようにフレーム５上に配置し、Ｘ線検出器３はＸ線管１から放射されて被検体４を透過したＸ線ビーム２を検出するようにフレーム５上に配置している。
【００３２】
フレーム５は、図示しない旋回機構により支持されており、また傾斜軸１３にほぼ平行で水平方向である旋回軸１１を中心に旋回できるようにしている。
【００３３】
この旋回により、Ｘ線ビーム２の方向が、回転軸１２が傾斜する面内で水平方向と垂直方向とに切換えられるようにしている。
【００３４】
ここで、Ｘ線検出器３としては、例えばＸ線Ｉ.Ｉ.とテレビカメラとからなるものを用いることができる。
【００３５】
また、図示は省略しているが、この他に構成要素として、筐体（Ｘ線を遮蔽する遮蔽箱）、Ｘ線管１に電力を供給する高電圧発生器、管電圧・管電流を制御するＸ線制御器、Ｘ線検出器３の出力を透過画像として表示する表示部、機構を制御する機構制御部、機構を操作する操作パネル等がある。
【００３６】
次に、以上のように構成した本実施の形態によるＸ線透視検査装置の作用について説明する。
【００３７】
図１において、まず、「長型」の被検体の場合には、図１に示すように、フレーム５を水平方向に旋回させて、Ｘ線ビーム２を水平に切換える。
【００３８】
そして、この状態で回転φと傾斜θを動かすことで、「長型」の被検体４に対し、「水平範囲」１０１で透視方向を変えて、良好な透視方向を選ぶことができる。
【００３９】
さらに、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に動かすことで、透視位置や拡大率を変更することができる。
【００４０】
一方、「平型」の被検体の場合には、図２に示すように、フレーム５を垂直方向に旋回させて、Ｘ線ビーム２を垂直方向に切換える。
【００４１】
そして、この状態で回転φと傾斜θを動かすことで、「平型」の被検体１６に対し、「垂直範囲」１０３で透視方向を変えて、良好な透視方向を選ぶことができる。
【００４２】
さらに、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に動かすことで、透視位置や拡大率を変更することができる。
【００４３】
以上のようにして、「長型」の被検体４に対しても、「平型」の被検体１６に対しても、良好に透視方向を変えることができる。
【００４４】
また、回転テーブル６の水平方向からの傾斜角度は少ないので、被検体４、１６の固定は、粘着テープ等を用いて簡便に行なうことができる。
【００４５】
上述したように、本実施の形態によるＸ線透視検査装置では、どのような被検体４、１６に対しても、良好に透視方向を変えることが可能となる。
【００４６】
（変形例）
前述した第１の実施の形態において、フレーム５は水平方向と垂直方向が切換えられればよいので、精度良く旋回させる必要はない。
【００４７】
また、電動でなく手動で切換えるようにしてもよい。
【００４８】
さらに、旋回でなく、ネジ止めを付け替えるだけとするようにしてもよい。
【００４９】
一方、Ｘ線管１とＸ線検出器３を一体で切り換える必要もなく、片方ずつ切り換えてもよい。
【００５０】
また、Ｘ線検出器はＸ線Ｉ.Ｉ.とテレビカメラとからなるものに限られることもない。
【００５１】
（第２の実施の形態）
図３は、本実施の形態によるＸ線透視検査装置の構成例を示す概要図であり、図１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００５２】
すなわち、図３に示すように、本実施の形態によるＸ線透視検査装置が、前述した第１の実施の形態と異なるのは、フレーム５とその旋回機構を省略している点、および筐体（Ｘ線遮蔽）に２つのＸ線検出器取付け部２１、２２と２つのＸ線管取付け部２３、２４（請求項の「透視方向切換え手段」に対応）とを設けている点である。
【００５３】
すなわち、本実施の形態では、Ｘ線検出器３とＸ線管１の取付けを変更することで、Ｘ線ビーム２の方向を、回転軸１２が傾斜する面内で水平方向と垂直方向に切換えることができるようにしている。
【００５４】
次に、以上のように構成した本実施の形態によるＸ線透視検査装置の作用について説明する。
【００５５】
図３は、Ｘ線ビーム２が水平方向に切換えられた状態である。
【００５６】
Ｘ線検出器３は、Ｘ線検出器取付け部２１に取付けられ、外にはみ出した部分は遮蔽カバー２５で覆われている。
【００５７】
Ｘ線管１は、Ｘ線管取付け部２３に取付けられ、外にはみ出した部分は遮蔽カバー２７で覆われている。
【００５８】
Ｘ線検出器取付け部２２の開口部は、遮蔽カバー２６で覆われている。
【００５９】
図３に示すような状態で、前述した第１の実施の形態と同様に、「長型」の被検体４に対し、「水平範囲」１０１で透視方向を変えて、良好な透視方向を選ぶことができる。
【００６０】
図４は、Ｘ線ビーム２が垂直方向に切換えられた状態である。
【００６１】
Ｘ線検出器３は、Ｘ線検出器取付け部２２に取付けられ、外にはみ出した部分は遮蔽カバー２５で覆われている。
【００６２】
Ｘ線管１は、Ｘ線管取付け部２４に取付けられている。
【００６３】
Ｘ線検出器取付け部２１とＸ線管取付け部２３の開口部は、それぞれ遮蔽カバー２６、２８で覆われている。
【００６４】
図４に示すような状態で、前述した第１の実施の形態と同様に、「平型」の被検体１６に対し、「垂直範囲」１０３で透視方向を変えて、良好な透視方向を選ぶことができる。
【００６５】
以上のようにして、前述した第１の実施の形態と同様に、「長型」の被検体４に対しても、「平型」の被検体１６に対しても、良好に透視方向を変えることができ、また被検体の固定も簡便に行なうことができるのに加えて、さらに本実施の形態では、ビーム切換え機構が簡単で安価で小型軽量にすることができるという利点がある。
【００６６】
特に、本実施の形態は、被検体の形状が比較的一定しており、長期的には変化があるようなユーザに都合がよい。
【００６７】
さらに、本実施の形態では、装置の標準化を図ることができるという利点がある。すなわち、装置の製造は、「長型」に対しても「平型」に対しても共通で、出荷時に切換えるだけで対応することができる。
【００６８】
上述したように、本実施の形態によるＸ線透視検査装置でも、どのような被検体４、１６に対しても、良好に透視方向を変えることが可能となる。
【００６９】
（その他の実施の形態）
尚、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で、種々に変形して実施することが可能である。
また、各実施の形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合には組み合わせた作用効果を得ることができる。
さらに、上記各実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより、種々の発明を抽出することができる。
例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題（の少なくとも一つ）が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果（の少なくとも一つ）が得られる場合には、この構成要件が削除された構成を発明として抽出することができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＸ線透視検査装置によれば、Ｘ線ビームの方向を切換える場合に、回転テーブル上の被検体を回転および傾斜させるようにしているので、どのような被検体に対しても、良好に透視方向を変えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＸ線透視検査装置の第１の実施の形態を示す概要構成図。
【図２】同第１の実施の形態のＸ線透視検査装置における作用を説明するための概要図。
【図３】本発明によるＸ線透視検査装置の第２の実施の形態を示す概要構成図。
【図４】同第２の実施の形態のＸ線透視検査装置における作用を説明するための概要図。
【図５】本発明の考え方の前提となる「長型」被検体の透視方向を説明するための概念図。
【図６】本発明の考え方の前提となる「平型」被検体の透視方向を説明するための概念図。
【符号の説明】
１…Ｘ線管
２…Ｘ線ビーム
３…Ｘ線検出器
４…被検体
５…フレーム
６…回転テーブル
７…回転機構
８…傾斜機構
９…ＸＹ機構
１０…Ｚ機構
１１…旋回軸
１２…回転軸
１３…傾斜軸
１６…被検体
２１…Ｘ線検出器取付け部
２２…Ｘ線検出器取付け部
２３…Ｘ線管取付け部
２４…Ｘ線管取付け部
２５…遮蔽カバー
２６…遮蔽カバー
２７…遮蔽カバー
２８…遮蔽カバー。

Claims

Ｘ線を用いて被検体を透視し、当該被検体の内部を非破壊で検査するＸ線透視検査装置において、
前記被検体を載置する回転テーブルと、
前記回転テーブルを回転させる回転手段と、
前記回転手段の下部に設けられ、前記回転テーブルを水平方向からその回転軸と共に傾斜させる傾斜手段と、
前記回転テーブルに載置された被検体に対してＸ線ビームを放射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から放射されて前記被検体を透過したＸ線ビームを検出するＸ線検出手段と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段とを支持するフレームと、
前記Ｘ線検出手段からの出力を前記被検体の透過像として表示する表示手段と、
前記被検体の型形状に応じて、前記Ｘ線ビームの方向がほぼ水平方向とほぼ垂直方向との２方向をとるように、前記フレームを介して前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出手段の配置を切換える透視方向切換え手段と
を備えて成ることを特徴とするＸ線透視検査装置。