JP6641054B1 - プローブの可動範囲設定装置及び可動範囲設定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
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
Claims (11)
- 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、プローブの可動範囲設定装置。 - 前記可動範囲設定装置は、前記z軸可動範囲設定部により設定された前記z軸可動範囲での前記プローブの移動により得られた情報に基づいて、前記x軸可動範囲設定部による前記x軸可動範囲の設定、及び、前記y軸可動範囲設定部による前記y軸可動範囲の設定を行う
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。 - 前記可動範囲設定装置は、超音波を照射しながら前記z軸可動範囲での前記プローブの移動時に取得された前記被検査体からの透過波又は反射波の何れかのピークに基づき、前記x軸可動範囲設定部による前記x軸可動範囲の設定、及び、前記y軸可動範囲設定部による前記y軸可動範囲の設定を行う
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。 - 前記x軸可動範囲設定部は、
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1に記載のプローブの可動範囲設定装置。 - 前記プローブの位置が、x軸方向位置が前記被検査体の載置台のx軸方向中央であり、かつ、y軸方向位置が前記被検査体の前記載置台の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位置条件判断部を備える
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。 - 前記位置条件を満たさない場合に、前記x軸可動範囲設定部及び前記y軸可動範囲設定部による可動範囲設定のためのx軸方向への超音波照射範囲及びy軸方向への超音波照射範囲を設定する照射範囲設定部を備え、
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5に記載のプローブの可動範囲設定装置。 - 前記x軸可動範囲設定部は、前記接合面x軸第1端と前記接合面x軸第2端との間を前記x軸可動範囲として設定するとともに、
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4〜6の何れか1項に記載のプローブの可動範囲設定装置。 - 前記x軸可動範囲設定部は、前記接合面x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x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x軸可動範囲として設定するとともに、
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4〜6の何れか1項に記載のプローブの可動範囲設定装置。 - 前記x軸可動範囲設定部は、
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8に記載のプローブの可動範囲設定装置。 - 設定された前記x軸可動範囲、設定された前記y軸可動範囲、及び、設定されたz軸可動範囲を記憶する記憶部を備える
ことを特徴とする、請求項1〜9の何れか1項に記載のプローブの可動範囲設定装置。 - 被検査体の表面においてプローブから超音波を照射して、接合面の欠陥を検出する超音波検査装置において、前記被検査体を検査する前段階において、前記プローブの可動範囲を設定するプローブ可動範囲設定方法であって、
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。
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