KR20030091844A - 엑스선 검사를 위한 엑스선 투시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엑스선 검사를 위한 엑스선 투시장치에 대한 것으로, 발명의 주된 목적은 영상증배관의 위치를 엑스선 조사기로부터 동일 반경을 갖는 가이드레일 상에서 공전의 형태로 위치변경 가능하도록 하고, 그 변경된 위치에서 자전의 형태로 회전하도록 하므로써 피검사물을 통과한 입체영상을 빗각투영방법(Oblique Angle View)으로 보다 자세하게 측정할 수 있도록 하는데 있으며, 또 다른 한편으로는 피검사물을 고정시키되, 5축제어가 가능한 탑재 테이블을 수평상태를 유지한 채 360°이상 회전가능하도록 하므로써 멀티 레이어 회로기판(Multi Layer PCB)위의 자동 납땜시에 발생되는 불량들의 측정이 용이하도록 하는데 있다.
상기 목적한 바를 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 수단은 엑스선 검사를 위한 엑스선 투시장치에 있어서, 영상증배기구(400)를 엑스선 조사수단(100)으로부터 동일한 반경을 따라 이동시킬 수 있도록 호형 가이드레일(552)을 포함하여 구성한 공전작동수단(500), 그리고 상기 공전작동수단상에서 자체회전이 가능하도록 구성한 자전작동수단(600)을 마련하여 공전작동 및 자전작동을 실시할 수 있도록 하는데 있다.

Description

엑스선 검사를 위한 엑스선 투시장치{X-RAY INSPECTION SYSTEM}
본 발명은 엑스선 검사를 위한 엑스선 투시장치에 대한 것으로, 더 상세하게는 엑스선 튜브로부터 발사된 엑스선이 피검사물을 통과한 후 영상증배관에서 획득될 수 있도록 하되, 상기 영상증배관의 위치를 일부 공전시킬 수 있도록 하는 한편, 공전된 상태에서 일부 자전을 시켜 피검사물의 불량유무를 영상으로 더욱 자세히 볼 수 있도록 하는데 특징이 있는 것이다.
일반적으로 엑스선 검사를 위한 엑스선 투시장치는 각종 회로기판의 회로실장 상태를 비파괴 상태로 측정하기 위한 것으로서, 주지하는 바와 같이 엑스선의 투과 특성을 이용하는 것이다.
이와 같이 사용하는 종래의 엑스선 검사장치로 특허 제 280747호(이하 "선행기술1"이라 함)와 특허출원 공개 제2001-0026637호(이하 "선행기술2"라 함)가 있다.
선행기술1은 피검사물이 탑재되는 탑재 테이블과, 그 탑재테이블의 상측에 위치되어 상기 피검사물에 대하여 엑스선을 조사하는 엑스선 조사기 및 탑재 테이블의 하측에 위치되어 피검사물을 투과한 엑스선 영상을 가시영상으로 전환하는 영상획득부를 포함하여 구성하며, 특히 상기한 영상획득부를 환형의 경로상에 배치한 후, 회전 이동시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 선행기술2는 엑스선 영상을 촬영하기 위해 피검사물을 고정하는 탑재 테이블과, 상기 피검사물의 축지점에 임의의 각도로 엑스선을 조사하기 위하여 원형 궤도로 회전 시킬 수 있는 엑스선 조사기와, 상기 엑스선 조사기에서 발생된 엑스선이 피검사물을 투과한 후 도달되는 영상을 획등하기 위하여 방사상으로 설치한 다수개(도면상에는 8개를 표현함)의 영상증배관으로 구성하며, 특히 이 영상증배관은 상기 엑스선 조사기를 향하여 기울어진 채 고정시키는 것을 특징으로 하고 있다.
그러나 전자의 경우, 영상획득부가 가동 테이블에 탑재되어 피검사물을 투과한 엑스선 단층영상을 따라 이동될 수 있다는 장점이 있기는 하나, 영상획득부의자체 각도가 회전하지 않기 때문에 그 영상을 수직의 상태 또는 빗각의 상태로 전환시키면서 관찰할 수 없는 단점이 있다.
또 한, 후자의 경우, 엑스선 조사기를 회전시킬 수 있도록 함과 동시에 영상증배관을 다수 설치하였기 때문에 피검사물의 여러 방향으로 영상을 획득할 수 있는 장점이 있기는 하나, 역시 각각의 영상증배관을 자체 회전시킬 수 없기 때문에 임의의 각도에서 검토되는 영상을 더욱 자세히 검사할 수 없는 단점이 있다.
그리고 또, 상기한 선행기술1, 선행기술2은 물론이고, 여기서 제시하지 않은 또 다른 엑스선 측정장치들도 대부분 피검사물의 탑재 테이블을 회전시키지 못하기 때문에 운용이 번거로웠다.
예컨대 종래의 비 회전식 탑재 테이블은 피검사물의 엑스선 투과 방향을 달리 하고 싶으면, 엑스선 조사기를 회전시킴과 동시에 별도의 입체 구동장치(x축 방향, y축 방향, z축방향으로의 이동장치)를 사용하여 긴밀하게 위치 이동시키고, 셋팅하여야 하는 단점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결 보안하고자 안출한 것으로, 발명의 주된 목적은 영상증배관의 위치를 엑스선 조사기로부터 동일 반경을 갖는 가이드레일 상에서 공전의 형태로(일부 구간에 한정하여 회전하지만 공전회전으로 봄) 위치변경 가능하도록 하고, 그 변경된 위치에서 자전의 형태로(일부 각도에 한정하여 회전하지만 자전회전으로 봄) 회전하도록 하므로써 피검사물을 통과한입체영상을 빗각투영방법(Oblique Angle View)으로 보다 자세하게 측정할 수 있도록 하는데 있으며, 또 다른 한편으로는 피검사물을 고정시키되, 5축제어가 가능한 탑재 테이블을 수평상태를 유지한 채 360°이상 회전가능하도록 하므로써 멀티 레이어 회로기판(Multi Layer PCB)위의 자동 납땜시에 발생되는 불량들의 측정이 용이하도록 하는데 있다.
도 1은 본 발명의 전체 구성을 보인 정면도
도 2는 본 발명의 전체 구성을 보인 측면도
도 3은 본 발명의 전체 구성을 보인 평면도
도 4는 본 발명의 공전작동수단의 구성을 보인 부분 정면도
도 5는 본 발명의 공전작동수단의 구성을 보인 사시도
도 6은 본 발명의 공전작동수단 및 자잔작동수단을 보인 단면도
도 7은 본 발명의 자전작동수단의 실시예를 보인 분해 사시도
도 8은 본 발명의 공전작동 및 자전작동을 설명하기 위한 개략도
도 9는 본 발명의 공전작동 후 검사된 영상의 예시도
도 10은 본 발명의 자전작동 후 검사된 영상의 예시도
<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>
100 : 엑스선 조사수단200 : 탑재 테이블
201 : 회전풀리210 : 베이스판재
211 : 아이들풀리220 : 수평회전용 동력수단
221 : 벨트222 : 벨트모터
300 : 위치조절수단400 : 영상증배기구
500 : 공전작동수단510 : 지지프레임
530 : 홀딩부재540 : 지지기구
541 : 리어 브라켓542 : 프론트 브라켓
550 : 구동수단551 : 아이들롤러
552 : 호형레일553 : 기어벨트
554 : 벨트풀리555 : 구동모터
600 : 자전작동수단610 : 회전축
620 : 피동치차630 : 원동치차
640 : 액튜에이터
상기 목적한 바를 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 수단은 엑스선 조사수단과, 상기 엑스선 조사수단으로부터 조사되는 엑스선의 조사범위에 있도록 마련한 피검사물 고정용 탑재 테이블, 그리고 상기 탑재 테이블을 설치하기 위한 베이스판재와, 상기 탑재 테이블을 포함한 채 베이스판재를 입체적으로 이동시킬 목적으로 X축방향 이송기구와, Y축방향 이송기구와, Z축방향 이송기구를 포함하는 위치조절수단, 그리고 상기 탑재 테이블을 기준으로 엑스선 조사수단의 반대쪽에 마련한 영상증배기구를 포함하는 엑스선 검사를 위한 엑스선 투시장치에 있어서, 상기한 영상증배기구는 상기 엑스선 조사수단으로부터 동일한 반경을 따라 이동시킬 수 있도록 호형 가이드레일을 포함하는 공전작동수단, 그리고 상기 공전작동수단상에서 자체회전이 가능하도록 자전작동수단을 구비하여 공전작동 및 자전작동을 실시할 수 있도록 하는데 있다.
이하 본 발명의 구성을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 전체 구성을 보인 정면도, 도 2는 본 발명의 전체 구성을 보인 측면도, 그리고 도 3은 본 발명의 전체 구성을 보인 평면도이다.
먼저, 상기 도면에서 보듯이 본 발명의 구성은 엑스선 조사수단(100)과, 상기 엑스선 조사수단(100)으로부터 조사되는 엑스선의 조사범위에 있도록 마련한 피검사물 고정용 탑재 테이블(200), 그리고 상기 탑재 테이블을 설치하기 위한 베이스판재(210)와, 상기 탑재 테이블을 포함한 채 베이스판재를 입체적으로 이동시킬 목적으로 X축방향 이송기구와, Y축방향 이송기구와, Z축방향 이송기구를 포함하는 위치조절수단(300), 그리고 상기 탑재 테이블(200)을 기준으로 엑스선 조사수단(100)의 반대쪽에 마련한 영상증배기구(400)를 구비하는 것이다.
이때, 본 발명의 특징적인 구성은 피검사물을 고정하기 위한 탑재 테이블(200)과 영상증배기구(400) 조작용 구성이다.
즉, 상기한 탑재 테이블(200)은 베이스판재(210) 상에 구비한 수평회전용 동력수단(220)으로써 360° 이상 회전이 가능하도록 하되, 상기한 수평회전용 동력수단(220)의 구성은 상기 베이스판재(210) 상에 마련한 다수의 아이들 풀리(211)와, 탑재 테이블(200)의 저면에 마련한 다수의 회전 풀리(201)와, 상기한 아이들 풀리들 및 회전 풀리들 사이에 연결한 벨트(221)와, 상기 벨트를 정/역회전 시키기 위한 벨트모터(222)로 구성하는 것이다.
또한, 영상증배기구(400)를 조작하기 위해서는 호형 가이드레일(552)을 포함하는 공전작동수단(500)과, 상기 공전작동수단(500)에 포함되는 자전작동수단(600)을 구비하여 공전작동 및 자전작동을 실시할 수 있도록 하는 것이 중요하다.
상기 공전작동수단(500)은 도 4, 도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이 바닥부분에 지지프레임(510)을 설치하고, 이 지지프레임상에 호형레일(552)을 고정하되, 이 호형레일(552)은 상기한 엑스선 조사수단(100)을 중심점으로 가지도록 한다.
그리고 이 호형레일(552)을 따라 이동할 수 있는 홀딩부재(530)와, 상기 홀딩부재(530)를 고정할 수 있는 지지기구(540), 그리고 상기 지지기구를 상기 호형레일을 따라 이동시키기 위한 구동수단(550)을 마련한 후, 상기 지지기구(540)에 영상증배기구(400)를 부착하는 것이다.
그리고 상기 구동수단(550)은 영상증배기구(400)를 포함한 상기 지지기구(540)를 이동시키기 위해 기어벨트(553)를 설치하되, 아이들롤러(551)를 사용하여 상기 호형레일(552)을 따라 설치한 후 그 끝단을 상기 지지기구(540)에 고정하고, 상기 기어벨트(553)를 구동시키기 위해 벨트풀리(554)를 구비한 채 지지기구(540) 상에 고정시킨 구동모터(555)를 포함한다.
한편, 자전작동수단(600)은 도 7에서 보는 바와 같이 상기 지지기구(540)상에 설치한 프론트 브라켓(542)과 리어 브라켓(541)의 사이에 설치된다. 즉, 호형레일(552)용 홀딩부재(530)가 고정된 리어 브라켓(541)과, 영상증배기구(400)가 고정된 프론트 브라켓(542)의 사이에 서로를 연결한 회전축(610)과, 상기 프론트 브라켓(542)에 마련된 피동치차(620)와, 상기 피동치차(620)에 치합된 원동치차(630)와, 상기 원동치차를 가지면서 리어 브라켓(541)에 고정된 액튜에이터(640)로 이루어 진다.
그 외에 도면 중 미설명 부호 700은 전체 작동을 컨트롤하기 위한 컴퓨터이고, 700은 프린터이다.
다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동상태를 설명한다.
먼저, 상기한 탑재 테이블(200)은 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 베이스판재(210) 상에 구비한 수평회전용 동력수단(220)으로써 360° 이상 회전이 가능하게 된다. 즉, 컴퓨터(700)를 포함하는 컨트롤 시스템의 지시를 받아 베이스판재(210) 위의 벨트모터(222)가 작동하면, 베이스판재(210) 상에 마련한 다수의 아이들 풀리(211)와 탑재 테이블(200)의 저면에 마련한 다수의 회전 풀리(201)들 사이에 연결한 벨트(221)를 정/역행시킨다.
따라서 상기 탑재 테이블(200)이 베이스판재(210) 위에서 회전을 할 수 있게 되고, 탑재 테이블(200)상에 고정시키는 피검사물의 엑스선 조사 위치를 달리할 수 있게 된다.
그러므로 이러한 탑재 테이블(200)의 회전은 앞서 말한 바와 같이 테이블 전체를 움직이기 위한 입체 구동장치(x축 방향, y축 방향, z축방향으로의 이동장치)의 작동 시간을 단축시켜주는 작용을 한다.
다음으로, 탑재 테이블(200)의 입체이동 및 회전으로 피검사물의 측정부분이 정해지면 엑스선 조사수단(100)에서 조사되는 엑스선을 받아 영상화 시킬 수 있도록 영상증배기구(400)를 적절한 위치로 이동시킨다.
이때는 컴퓨터(700)를 포함하는 컨트롤 시스템의 지시에 따라공전작동수단(500)이 작동한다.
즉, 도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이 구동수단(550)의 구동모터(555)가 정회전 또는 역회전 하므로써 호형레일(552)을 따라 설치된 기어벨트(553)가 당겨지거나 풀리게 되고, 따라서 홀딩부재(530)로써 호형레일(552)에 얹힌 지지기구(540)는 호형레일(552)을 타고 전진 또는 후진하게 된다.
이와 같이 공전작동수단(500)이 작동시켜서 원하는 장소로 지지기구(540)를 이동시키면 그 외측에 구비된 영상증배기구(400)가 피검사물을 통과한 엑스선을 영상화 한다.
참고로 이때 볼수 있는 영상은 도 9에서 보는 바와 같이 입체감이 있는 상태로 볼 수 있게 된다.
그리고 상기 도 9에서 보는 바와 같은 상태에서 특정 부분의 외형을 더 상세히 관찰하기 위해서는 도 8에서 보는 바와 같이 공전작동수단이 작동된 상태에서 상태에서 자전작동수단을 구동시켜 영상증배기구(400)를 임의의 각도로 회전시킨다.
즉, 도 6 및 도 7에서 보는 바와 같이 리어 브라켓(541) 측에 설치된 액튜에이터(640)를 구동시키면 원동치차(630)가 프론트 브라켓(542) 측에 고정된 피동치차(620)를 회전시키게 되고, 프론트 브라켓(542)은 리어 브라켓(541)과 회전축(610)으로써 축설되어 있기 때문에 피동치차(620)가 회전하는 만큼 영상증배기구(400) 역시 도 8에서 보는 바와 같이 회전을 하게 된다.
따라서 특정부분은 도 10에서 보는 바와 같이 그 외형을 더 자세히 살필 수있게 되는 것이다.
본 발명의 공전작동수단(500)과 자전작동수단(600)은 상세한 구성 설명 및 도면에서 표현된 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상이 크게 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 수단으로 실시될 수 있음을 밝혀 둔다.
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 영상증배관의 위치를 엑스선 조사기로부터 동일 반경을 갖는 가이드레일 상에서 공전의 형태로 위치변경 시킬 수 있도록 하고, 그 변경된 위치에서 자전의 형태로 회전시킬 수 있도록 하였기 때문에 피검사물을 통과한 엑스선 영상을 3차원 빗각투영방법(Oblique Angle View)으로 더욱 입체감 있게 자세하게 측정할 수 있는 장점이 있다.
즉, 종래의 2차원 검사에서는 볼 수 없었던 불량 예컨대, 납땜의 다층구조적 이중겹침당태에서의 균열, 들뜸(냉땜), 힐렛 및 힐의 납땜 상태, 비아홀의 적층상태까지 정확하게 볼 수 있게 되었으며, 고밀도, 고집적 팩케이지의 검사에서도 선명도를 크게 높일 수 있게 된 것이다.
뿐만 아니라 피검사물을 고정시키는 탑재 테이블을 수평상태를 그대로 유지한 채 엑스선 발생기의 중심을 기준으로 360° 이상 회전가능하도록 하였기 때문에 통상적인 입체구동장치를 반복 이동과 제어부분 이동에 관한 처리속도와 기계적인 구조의 수명이 연장된 것이며, 아울러 피사물의 길이와 관계없이 원하는 부위를 신속하게 측정할 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

  1. 엑스선 조사수단(100)과, 상기 엑스선 조사수단(100)으로부터 조사되는 엑스선의 조사범위에 있도록 마련한 피검사물 고정용 탑재 테이블(200), 그리고 상기 탑재 테이블을 설치하기 위한 베이스판재(210)와, 상기 탑재 테이블을 포함한 채 베이스판재를 입체적으로 이동시킬 목적으로 X축방향 이송기구와, Y축방향 이송기구와, Z축방향 이송기구를 포함하는 위치조절수단(300), 그리고 상기 탑재 테이블(200)을 기준으로 엑스선 조사수단(100)의 반대쪽에 마련한 영상증배기구(400)를 포함하는 엑스선 검사를 위한 엑스선 투시장치에 있어서,
    상기한 탑재 테이블(200)은 베이스판재(210) 상에 구비한 수평회전용 동력수단(220)으로써 360° 이상 회전이 가능하도록 하고,
    상기한 영상증배기구(400)는 상기 엑스선 조사수단(100)으로부터 동일한 반경을 따라 이동시킬 수 있도록 호형 가이드레일(552)을 포함하는 공전작동수단(500), 그리고 상기 공전작동수단상에서 자체회전이 가능하도록 자전작동수단(600)을 구비하여 공전작동 및 자전작동을 실시할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 엑스선 검사를 위한 엑스선 투시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기한 수평회전용 동력수단(220)은 상기 베이스판재(210) 상에 마련한 다수의 아이들 풀리(211)와, 탑재 테이블(200)의 저면에 마련한 다수의 회전 풀리(201)와, 상기한 아이들 풀리들 및 회전 풀리들 사이에 연결한 벨트(221)와, 상기 벨트를 정/역회전 시키기 위한 벨트모터(222)로 이루어진 것을 특징으로 하는 엑스선 검사를 위한 엑스선 투시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기한 공전작동수단(500)은 상기한 엑스선 조사수단(100)을 중심점으로 가지도록 지지프레임(510) 상에 마련한 호형레일(552)과, 상기한 호형레일(552)을 따라 이동할 수 있는 홀딩부재(530)와, 상기 홀딩부재(530)를 고정할 수 있는 지지기구(540), 그리고 상기 지지기구를 상기 호형레일을 따라 이동시키기 위한 구동수단(550)을 마련한 후, 상기 지지기구(540)에 영상증배기구(400)를 마련하여서 된 것을 특징으로 하는 엑스선 검사를 위한 엑스선 투시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기한 공전작동수단(500)의 구동수단(550)은 아이들롤러(551)로써 상기 호형레일(552)을 따라 설치하면서 그 양측 끝단을 상기 지지기구(540)에 고정한 기어벨트(553), 그리고 상기 기어벨트(553)를 구동시키기 위해 벨트풀리(554)를 구비한 채 지지기구(540) 상에 고정시킨 구동모터(555)로 이루어진 것을 특징으로 하는 엑스선 검사를 위한 엑스선 투시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기한 자전작동수단(600)은 상기한 공전작동수단(500)의 지지기구(540)에서 호형레일(552)용 홀딩부재(530)가 고정된 리어 브라켓(541)과, 영상증배기구(400)가 고정된 프론트 브라켓(542)의 사이에 서로를 연결한 회전축(610)과, 상기 프론트 브라켓(542)에 마련된 피동치차(620)와, 상기 피동치차(620)에 치합된 원동치차(630)와, 상기 원동치차를 가지면서 리어 브라켓(541)에 고정된 액튜에이터(640)로 이루어진 것을 특징으로 하는 엑스선 검사를 위한 엑스선 투시장치.
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