KR20200125454A - 프로브의 가동 범위 설정 장치 및 가동 범위 설정 방법 - Google Patents

프로브의 가동 범위 설정 장치 및 가동 범위 설정 방법 Download PDF

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Abstract

초음파 검사 시에 있어서의 프로브의 x축 가동 범위, y축 가동 범위 및 z축 가동 범위를, 피검사체를 검사하는 전단계에 있어서 설정한다.
피검사체 표면의 연장 방향인 x축 방향으로의 프로브의 이동에 의해, 상기 프로브의 x축 방향으로의 x축 가동 범위를 설정하는 x축 가동 범위 설정부(101)와, 상기 피검사체 표면의 연장 방향임과 동시에 상기 x축과 직교하는 y축 방향으로의 상기 프로브의 이동에 의해, 상기 프로브의 y축 방향으로의 y축 가동 범위를 설정하는 y축 가동 범위 설정부(111)와, 상기 피검사체의 높이 방향인 z축 방향으로의 상기 프로브의 이동에 의해, 상기 프로브의 z축 방향으로의 z축 가동 범위를 설정하는 z축 가동 범위 설정부(121)를 구비한다.

Description

프로브의 가동 범위 설정 장치 및 가동 범위 설정 방법{PROBE MOVABLE RANGE SETTING APPARATUS AND MOVABLE RANGE SETTING METHOD}
본 발명은, 프로브의 가동 범위 설정 장치 및 가동 범위 설정 방법에 관한 것이다.
초음파 검사 장치에 관한 기술로서 특허문헌 1에 기재된 기술이 알려져 있다. 특허문헌 1에는, 검사 대상부를 갖는 피검사체를 초점형의 탐촉자로 주사하여 상기 검사 대상부의 화상을 표시 장치에 표시하는 초음파 영상 검사 장치에서 실시되고, 상기 피검사체에 대한 기준 위치에 상기 탐촉자를 설정하는 스텝과, 상기 피검사체의 깊이 방향으로 상기 탐촉자를 이동하면서 상기 피검사체로부터의 에코 신호를 축차 도입하는 스텝과, 도입한 상기 에코 신호에 따른 데이터를 사용하여 작성하는 스텝과, 상기 검사 대상부에 대응하는 상기 에코 신호에 따른 검사 대상부 데이터에 대응하는 개소에 검출 게이트를 설정하는 스텝과, 상기 검사 대상부 데이터를 사용하여 상기 3차원 단면 화상을 작성하는 스텝과, 상기 단면 화상의 피크값을 검출함으로써 상기 검사 대상부에 대응하는 초점 위치를 검출하고, 상기 탐촉자의 위치 결정을 행하는 스텝으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 검사 장치의 초점 위치 검출 방법이 기재되어 있다.
일본 특허 제3869289호 공보(특히 청구항 1 참조)
특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 초음파 조사를 행하면서 z축 방향으로의 프로브의 이동이 행해지고 있다(단락 0023). 그러나, 이 이동은, 피검사체를 검사하는 전단계에 있어서, 초음파 검사 시에 있어서의 프로브의 z축 방향의 가동 범위(z축 가동 범위)를 설정하는 것은 아니다. 또한, 특허문헌 1에는, 초음파 검사 시에 있어서의 프로브의 x축 방향 및 y축 방향의 가동 범위(x축 가동 범위 및 y축 가동 범위)를 설정하는 것은 기재되어 있지 않다.
본 발명은, 초음파 검사 시에 있어서의 프로브의 x축 가동 범위, y축 가동 범위 및 z축 가동 범위를, 피검사체를 검사하는 전단계에 있어서 설정 가능한 프로브의 가동 범위 설정 장치 및 가동 범위 설정 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 실시 형태에 따른 프로브의 가동 범위 설정 장치는, 접합면을 갖는 피검사체로의 초음파 검사를 행하는 초음파 검사 장치에 있어서, 상기 피검사체로의 초음파의 조사를 행하는 프로브의 가동 범위를 설정하는 가동 범위 설정 장치이며, 상기 피검사체를 검사하는 전단계에 있어서, 상기 피검사체의 높이 방향인 z축 방향으로의 상기 프로브의 이동에 의해, 상기 프로브의 z축 방향으로의 z축 가동 범위를 설정하는 z축 가동 범위 설정부와, 상기 z축 가동 범위의 설정 후, 상기 피검사체 표면의 연장 방향인 x축 방향으로의 상기 프로브의 이동에 의해, 상기 프로브의 x축 방향으로의 x축 가동 범위를 설정하는 x축 가동 범위 설정부와, 상기 z축 가동 범위의 설정 후, 상기 피검사체 표면의 연장 방향임과 동시에 상기 x축과 직교하는 y축 방향으로의 상기 프로브의 이동에 의해, 상기 프로브의 y축 방향으로의 y축 가동 범위를 설정하는 y축 가동 범위 설정부를 구비하고, 상기 z축 가동 범위 설정부는, 상기 피검사체의 표면에 간섭하지 않는 최지근 거리의 위치로 되는 상기 z축 방향의 위치인 최하단 위치를 설정하는 최하단 위치 설정부와, 상기 최하단 위치에 있는 상기 프로브를, 상기 최하단 위치로부터 상기 프로브의 초점 거리의 크기분만큼 높은 위치로 이동시킴과 함께, 당해 이동 후의 프로브 위치를 최상단 위치로서 설정하는 최상단 위치 설정부와, 초음파를 상기 피검사체에 조사하면서 상기 최상단 위치로부터 상기 프로브를 내리고, 상기 피검사체의 표면에 기인하여 생성된 표면 피드백 신호의 피크가 최대로 되는 취득 위치에 대응하는 z축 방향 위치를 기준 위치로서 설정하는 기준 위치 설정부와, 초음파를 상기 피검사체에 조사하면서 상기 기준 위치로부터 상기 프로브를 내리고, 상기 접합면에 기인하여 생성된 계면 피드백 신호의 피크가 최대로 되는 취득 위치에 대응하는 z축 방향 위치를 접합면 위치로서 설정하는 접합면 위치 설정부를 구비하고, 상기 최하단 위치와 상기 최상단 위치의 사이를 상기 z축 가동 범위로서 설정하는 것을 특징으로 한다. 그 밖의 해결 수단은 발명을 실시하기 위한 형태에서 후술한다.
본 발명에 따르면, 초음파 검사 시에 있어서의 프로브의 x축 가동 범위, y축 가동 범위 및 z축 가동 범위를, 피검사체를 검사하는 전단계에 있어서 설정 가능한 프로브의 가동 범위 설정 장치 및 가동 범위 설정 방법을 제공할 수 있다.
도 1은, 본 실시 형태에 따른 초음파 검사 장치의 블록도이다.
도 2는, 본 실시 형태에 따른 초음파 검사 장치에 구비되는 초음파 검사 장치 본체부의 사시도이다.
도 3은, 본 실시 형태에 따른 초음파 검사 장치에 구비되는 초음파 검사 장치 본체부의 단면도이다.
도 4는, 본 실시 형태에 따른 프로브의 가동 범위 설정 장치의 블록도이다.
도 5는, z축 가동 범위 설정 시의 최하단 위치 및 최상단 위치를 설명하는 도면이다.
도 6은, 프로브의 하방 이동 중에 취득되는 표면 피드백 신호 및 계면 피드백 신호를 설명하는 도면이다.
도 7은, 프로브의 x축 방향 이동 중에 설정되는 접합면 x축 제1 단 및 접합면 x축 제2 단을 설명하는 도면이다.
도 8은, x축 가동 범위에서의 소정 길이의 설정 방법을 설명하는 도면이다.
도 9는, 본 실시 형태의 가동 범위 설정 장치에 의해 설정된 x축 가동 범위 및 y축 가동 범위를 나타내는 피검사체의 상면도이다.
도 10은, 본 실시 형태의 초음파 검사 장치에 구비되는 검사 대상 홀더의 상면도이며, 피검사체의 위치와, 조사 범위 설정부에 의해 설정된 초음파 조사 범위의 관계를 나타내는 도면이다.
도 11은, 본 실시 형태에 따른 프로브의 가동 범위 설정 방법을 포함하는 초음파 검사 방법의 흐름도이다.
도 12는, 본 실시 형태에 따른 프로브의 가동 범위 설정 방법을 설명하는 흐름도이며, z축 가동 범위 설정 스텝의 구체적 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 13은, 본 실시 형태에 따른 프로브의 가동 범위 설정 방법을 설명하는 흐름도이며, x축 가동 범위 설정 스텝의 구체적 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 14는, 본 실시 형태에 따른 프로브의 가동 범위 설정 방법을 설명하는 흐름도이며, y축 가동 범위 설정 스텝의 구체적 내용을 나타내는 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명을 실시하기 위한 형태(본 실시 형태)를 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 예에 하등 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 임의로 변형하여 실시할 수 있다. 또한, 복수의 실시 형태를 조합할 수도 있다. 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하도록 하고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은, 본 실시 형태에 따른 초음파 검사 장치(200)의 블록도이다. 초음파 검사 장치(200)는, 접합면(301a)을 갖는 피검사체(300)에 대한 초음파 검사를 행하는 것이다. 피검사체(300)는 예를 들어 반도체 부품이며, 접합면(301a)은 예를 들어 반도체 부품에 있어서의 실리콘 칩과 몰드 수지의 접합면이다. 피검사체(300)에서는, 접합면(301a) 및 표면(301b)(후술함)의 각각의 z축 방향 위치(즉 높이)가, x축 방향 및 y축 방향의 전역에서 동일하게 되어 있다. 초음파 검사 장치(200)에 의하면, 예를 들어 반도체 부품 등의 피검사체(300)에 있어서의 접합면(301a)에서의 결함(예를 들어 보이드)을 검출할 수 있다.
초음파 검사 장치(200)는, 초음파 검사 장치 본체부(201)와, 가동 범위 설정 장치(100)를 구비한다. 가동 범위 설정 장치(100)는, 초음파 검사 장치 본체부(201)에서의 피검사체(300)의 초음파 검사 시, 프로브(202)(후술함)의 가동 범위를, 피검사체(300)를 검사하는 전단계에 있어서 설정하는 것이다. 전단계란, 검사를 하기 바로 직전의 단계이다. 이하, 「초음파 검사」라는 문구는, 특별히 언급하지 않는 한, 설정된 가동 범위에서의 프로브(202)의 이동에 의해, 피검사체(300) 내부의 결함 검출을 위해 행하는 초음파 검사를 의미한다. 또한, 프로브(202)의 바로 아래에 초음파가 조사되기 때문에, 프로브(202)의 x축, y축 및 z축 방향의 가동 범위는, 초음파의 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향의 조사 범위와 일치한다. 그 때문에, 프로브(202)의 가동 범위 설정에 의해, 초음파의 조사 범위가 설정된다.
초음파 검사 장치 본체부(201)는, 프로브(202)와, 구동 장치(203)와, 연산 처리 장치(204)를 구비한다. 프로브(202)는, 피검사체(300)에 대한 초음파 조사를 행하는 것이다. 구동 장치(203)는, x축, y축 및 z축 방향으로의 프로브(202)의 이동을 행하는 것이다. 구동 장치(203)는, 예를 들어 액추에이터이다.
연산 처리 장치(204)는, 피검사체(300)에 대한 초음파 조사에 의해 취득된 피검사체(300)로부터의 투과파 또는 반사파 중 어느 것의 피크를 연산 처리하는 것이다. 초음파 검사 장치 본체부(201)가 투과형인 경우에는 투과파의 피크가, 반사형인 경우에는 반사파의 피크가 연산 처리된다. 연산 처리 장치(204)에 의한 피크의 연산 처리에 의해, 접합면(301a)에서의 결함을 검출할 수 있다. 또한, 연산 처리 장치(204)에 의해 접합면(301a)의 모습을 영상화할 수도 있다. 연산 처리 장치(204)는, 모두 도시하지 않았지만, CPU와, ROM과, RAM과, I/F를 구비한다. 그리고, ROM에 기록된 프로그램이 CPU에 의해 실행됨으로써, 연산 처리 장치(204)가 구현화된다.
도 2는, 본 실시 형태에 따른 초음파 검사 장치(200)에 구비되는 초음파 검사 장치 본체부(201)의 사시도이다. 초음파 검사 장치 본체부(201)는, 초음파 조사를 행한 피검사체(300)로부터의 투과파를 수신하는 투과형, 또는 피검사체(300)에서의 반사파를 수신하는 반사형 중 어느 것이어도 된다. 초음파 검사 장치 본체부(201)는, 물(6)을 저장하는 수조(7)를 구비한다. 물(6) 속에는, 적재대(60)가 배치된다. 피검사체(300)는, 적재대(60)에 적재된다. 피검사체(300)는, 초음파를 조사하는 프로브(202)(송신 프로브)와 프로브(252)(수신 프로브)의 사이에 배치된다. 적재대(60)는, 초음파를 투과하는 재료, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리메틸펜텐, 아크릴 수지 등의 플라스틱 재료에 의해 구성된다.
설치 부품(55)은, x축 주사부(51) 및 z축 주사부(53)를 고정시키고, 설치 부품(56)은, x축 주사부(51) 및 z축 주사부(54)를 고정시킨다. 설치 부품(55)과 설치 부품(56)은, 서로 나사 등의 체결구에 의해 일체화된다. 도 2의 화살표와 같이, x축 주사부(51)의 x축 방향으로의 구동에 의해, x축 주사부(51)에 설치된 프로브(202, 252)가 x축 방향으로 이동한다. y축 주사부(52)는, x축 주사부(51)에 고정된다. 도 2의 화살표와 같이, y축 주사부(52)의 y축 방향으로의 구동에 의해, x축 주사부(51) 등을 통해 접속된 프로브(202, 252)가 y축 방향으로 이동한다. 프로브 홀더(57)는, 프로브(202)를 고정시키기 위한 홀더이며, z축 주사부(53)를 통해 z축 방향으로 구동한다. L자 금속 부재(58)는, 프로브(252)를 고정시키기 위한 금속 부재이다. 도 2의 화살표와 같이, z축 주사부(53, 54)의 z축 방향으로의 구동에 의해, 프로브(202, 252)가 z축 방향으로 이동한다.
x축 주사부(51), y축 주사부(52), z축 주사부(53, 54)는, 각각, 도 2에서는 도시하지 않은 구동 장치(203)(도 1 참조)에 접속된다. x축 주사부(51), y축 주사부(52) 및 z축 주사부(53, 54)는, 각각 구동 장치(203)에 의해, x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 이동한다. 또한, 프로브(202, 252)는, 특별히 언급이 없는 한 추종하여 이동한다.
x축 주사부(51), y축 주사부(52), z축 주사부(53, 54)에는, 각각, 인코더 (도시 생략)가 접속된다. 인코더에 의해, x축 주사부(51), y축 주사부(52), z축 주사부(53, 54)의 구동에 의해 이동하는 프로브(202, 252)의 x축 방향 위치, y축 방향 위치 및 z축 방향 위치가 파악된다.
도 3은, 본 실시 형태에 따른 초음파 검사 장치(200)에 구비되는 초음파 검사 장치 본체부(201)의 단면도이다. z축 주사부(53)가, 도 3의 화살표로 나타낸 바와 같이 구동함으로써, 프로브(202)는 z축 방향으로 이동한다. 또한, z축 주사부(54)가, 도 3의 화살표로 나타낸 바와 같이 구동함으로써, 프로브(252)는 z축 방향으로 이동한다. 즉, z축 방향에 있어서, 프로브(202)와 프로브(252)는, 독립적으로 이동 가능하다.
도 4는, 본 실시 형태에 따른 프로브(202)의 가동 범위 설정 장치(100)의 블록도이다. 가동 범위 설정 장치(100)는, 상기 연산 처리 장치(204)와 일체로 구성되어도 되고, 별체로 구성되어도 된다. 가동 범위 설정 장치(100)가 별체로 구성되는 경우, 가동 범위 설정 장치(100)는, 모두 도시하지 않았지만, CPU와, ROM과, RAM과, I/F를 구비한다. 그리고, ROM에 기록된 프로그램이 CPU에 의해 실행됨으로써, 가동 범위 설정 장치(100)가 구현화된다.
가동 범위 설정 장치(100)는, 접합면(301a)을 갖는 피검사체(300)에 대한 초음파 검사를 행하는 초음파 검사 장치(200)에 있어서, 피검사체(300)에 대한 초음파의 조사를 행하는 프로브(202)의 가동 범위를 설정하는 것이다. 가동 범위 설정 장치(100)에 의해, 설정된 x축 가동 범위, y축 가동 범위 및 z축 가동 범위에서의 프로브(202)의 이동을 행할 수 있다. 피검사체(300)의 x축 방향 및 y축 방향으로만 초음파 검사를 행할 수 있다. 이 때문에, 피검사체(300)가 존재하지 않는 영역에서 초음파 조사를 행할 필요가 없어져, 초음파 검사를 신속하게 행할 수 있다.
가동 범위 설정 장치(100)는, x축 가동 범위 설정부(101)와, y축 가동 범위 설정부(111)와, z축 가동 범위 설정부(121)를 구비한다. 가동 범위 설정 장치(100)는, z축 가동 범위 설정부(121)에 의해 설정된 z축 가동 범위에서의 프로브(202)의 이동에 의해, x축 가동 범위 설정부(101)에 의한 x축 가동 범위의 설정 및 y축 가동 범위 설정부(111)에 의한 y축 가동 범위의 설정을 행한다. 그래서, 이하의 설명에서는, 처음에 z축 가동 범위 설정부(121)의 설명을 행하고, 이어서, x축 가동 범위 설정부(101) 및 y축 가동 범위 설정부(111)의 설명을 행한다.
z축 가동 범위 설정부(121)는, 피검사체(300)의 높이 방향인 z축 방향으로의 프로브(202)의 이동에 의해, 프로브(202)의 z축 방향으로의 z축 가동 범위를 설정하는 것이다. z축 가동 범위 설정부(121)에 의해, z축 가동 범위를 설정할 수 있다. z축 가동 범위에서의 프로브(202)의 이동에 의해, 프로브(202)의 피검사체(300)에 대한 접촉을 억제할 수 있다.
z축 가동 범위 설정부(121)는, 최하단 위치 설정부(122)와, 최상단 위치 설정부(123)를 구비한다. 최하단 위치 설정부(122)는, 프로브(202)가 피검사체(300)의 표면(301b) 중 어느 위치와도 간섭하지 않는 최지근 거리의 위치로 되는 z축 방향의 위치인 최하단 위치를 설정하는 것이다. 최하단 위치의 설정에 의해, 프로브(202)의 피검사체(300)에 대한 접촉을 억제할 수 있다. 최상단 위치 설정부(123)는, 최하단 위치로부터 프로브(202)의 초점 거리의 크기분만큼 높은 위치인 최상단 위치를 설정하는 것이다. 최상단 위치의 설정에 의해, 기준 위치 설정까지의 시간을 짧게 할 수 있다. z축 가동 범위 설정부(121)는, 최하단 위치와 최상단 위치의 사이를 z축 가동 범위로서 설정한다. z축 가동 범위에서의 프로브(202)의 이동에 의해, 후술하는 표면 피드백 신호 및 계면 피드백 신호가 취득된다. 최하단 위치 및 최상단 위치에 대하여, 도 5를 참조하면서 설명한다.
도 5는, z축 가동 범위 설정 시의 최하단 위치 및 최상단 위치를 설명하는 도면이다. 예를 들어 사용자가 눈으로 보면서, 프로브(202)가, 초기 위치로부터, 프로브(202)의 선단 위치가 피검사체(300)의 표면(301b) 중 어느 위치와도 간섭하지 않는 최지근 거리의 위치로 되는 z축 방향의 위치인 최하단 위치로까지 내려가게 된다. 최하단 위치는, 예를 들어 피검사체(300)의 표면(301b)으로부터의 길이 L1이 예를 들어 수 ㎜(예를 들어, 1㎜, 2㎜, 3㎜ 정도)의 위치이다.
도 5의 (a)는, 프로브(202)가 최하단 위치에 배치된 상태이다. 최하단 위치 설정부(122)는, 예를 들어 사용자에 의한 설정 버튼(도시생략)의 누름 등을 트리거로 하여, 프로브(202)의 최하단 위치를 설정할 수 있다. 단, 예를 들어 프로브(202)로부터 피검사체(300)의 표면(301b)까지의 거리를 측정하는 거리 측정 장치(레이저광 조사 장치 등)를 프로브(202)에 설치하고, 측정된 거리에 기초하여 자동으로 최하단 위치로 내려서 최하단 위치를 설정해도 된다.
최하단 위치의 설정 후, 최상단 위치 설정부(123)는, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 프로브(202)를, 프로브(202)의 초점 거리 L2의 크기분만큼 높은 위치인 최상단 위치로까지 상방으로 이동시킨다. 프로브(202)의 이동은, 구동 장치(203)(도 1 참조)를 통해 행해진다. 상방으로의 이동 중, 진동자면(202a)으로부터의 초음파(202b)의 조사를 행하는 예를 도시하였지만, 행해지지 않아도 된다.
프로브(202)의 상방으로의 이동 중, 프로브(202)의 초점 위치는 접합면(301a) 및 표면(301b)을 통과한다. 이 때문에, 상세는 후술하지만, 최상단 위치로부터 프로브(202)를 내리는 도중에, 후술하는 표면 피드백 신호 및 계면 피드백 신호(모두 도 6 참조)를 취득할 수 있다. 또한, 표면 피드백 신호 및 계면 피드백 신호 중 어느 것의 신호를 취득할 수 없는 경우에는, 설정된 최하단 위치가 너무 높을 가능성이 있다. 그래서, 예를 들어 설정된 최하단 위치를 더 내리는 취지의 통보를 작업자에 대해서 행하고, 작업자에 대해서 프로브(202)의 하방으로 이동을 재촉하게 하면 된다. 이에 의해, 새롭게 설정된 최하단 위치와 최상단 위치의 사이에서, 표면 피드백 신호 및 계면 피드백 신호를 취득할 수 있다.
도 4로 되돌아가서, z축 가동 범위 설정부(121)는, 기준 위치 설정부(124)와, 접합면 위치 설정부(125)를 구비한다.
기준 위치 설정부(124)는, 초음파를 피검사체(300)에 조사하면서 최상단 위치로부터 프로브(202)를 내리고, 피검사체(300)의 표면(301b)에 기인하여 생성된 표면 피드백 신호의 피크가 최대로 되는 취득 위치에 대응하는 z축 방향 위치를 기준 위치로서 설정하는 것이다. 또한, 접합면 위치 설정부(125)는, 초음파를 피검사체(300)에 조사하면서 기준 위치로부터 프로브(202)를 내리고, 접합면(301a)에 기인하여 생성된 계면 피드백 신호의 취득 위치에 대응하는 z축 방향 위치를 접합면 위치로서 설정하는 것이다. 표면 피드백 신호 및 계면 피드백 신호의 취득은, 프로브(202)를 내리는 것 외에도, 필요에 따라 프로브(202)를 올림(상하 이동함)으로써 행해도 된다. 표면 피드백 신호 및 계면 피드백 신호에 대하여, 도 6을 참조하면서 설명한다.
도 6은, 프로브(202)의 하방 이동 중에 취득되는 표면 피드백 신호 및 계면 피드백 신호를 설명하는 도면이다. 최상단 위치로부터의 프로브(202)의 하방으로 이동 중, 프로브(202)의 초점 F는 표면(301b) 및 접합면(301a)을 통과한다. 이 때문에, 예를 들어 표면(301b)을 프로브(202)의 초점 F가 통과할 때, 초음파의 투과파를 수신하는 프로브(252)(도 6에서는 도시생략)에서는, 피검사체(300)의 표면(301b)에 기인하여 생성된 표면 피드백 신호가 취득된다. 그래서, 기준 위치 설정부(124)는, 표면 피드백 신호의 피크가 최대로 되는 위치에서 취득되었을 때의 프로브(202)의 z축 방향 위치를 기준 위치로서 설정한다. 기준 위치의 설정에 의해, 표면(301b)에 초점이 맞는 프로브(202)의 z축 방향 위치를 설정할 수 있다. 설정된 기준 위치는, 후술하는 x축 가동 범위 및 y축 가동 범위의 설정 시에 사용된다.
또한, 예를 들어 접합면(301a)을 프로브(202)의 초점 F가 통과할 때, 초음파의 투과파를 수신하는 프로브(252)(도 6에서는 도시생략)에서는, 접합면(301a)에 기인하여 생성된 계면 피드백 신호가 취득된다. 접합면 위치 설정부(125)는, 계면 피드백 신호의 피크가 최대로 되는 위치에서 취득되었을 때의 프로브(202)의 z축 방향 위치를 접합면 위치로서 설정한다. 접합면 위치의 설정에 의해, 접합면(301a)에 초점이 맞는 프로브(202)의 z축 방향 위치를 설정할 수 있다. 설정된 접합면 위치는, 후술하는 x축 가동 범위 및 y축 가동 범위의 설정 시에 사용된다.
최상단 위치와 최하단 위치(모두 도 5 참조)의 사이에서 설정되는 z축 가동 범위에서의 프로브(202)의 이동에 의해, 표면 피드백 신호 및 계면 피드백 신호 (모두 정보의 일례)를 취득할 수 있다. 구체적으로는, 초음파를 조사하면서 z축 가동 범위에서의 프로브(202)의 이동 시, 피검사체(300)로부터의 투과파 또는 반사파 중 어느 것의 피크가 취득된다. 또한, 초음파 검사 장치 본체부(201)가 투과형인 경우에는 투과파가, 반사형인 경우에는 반사파가 취득된다. 그리고, 취득된 피크에 기초하여, 피검사체(300)의 표면(301b)의 z축 방향 위치 및 접합면(301a)의 z축 방향 위치를 결정할 수 있다. 이에 의해, 후술하는 x축 가동 범위 및 y축 가동 범위를 설정할 수 있다. 즉, z축 가동 범위의 설정 시에 취득한 정보에 기초하여, x축 가동 범위 및 y축 가동 범위를 설정할 수 있다.
z축 가동 범위 설정 후에는, 후술하는 위치 조건 판단부(131)(도 4 참조)는, z축 가동 범위 설정 시의 프로브(202)의 x축 방향 및 y축 방향의 위치에 기초하여, 후술하는 위치 조건의 성부 판단이 행해진다. 위치 조건의 성부에 따라, 적재대(60)에서의 초음파의 조사 범위가 설정된다. 단, 위치 조건의 성부에 관계없이, 피검사체(300)에 대한 초음파 조사를 행하는 점은 동일하다. 그래서, 편의를 위해, 처음에 x축 가동 범위 설정부(101) 및 y축 가동 범위 설정부(111)의 설명을 행하고, 이어서 위치 조건 판단부(131)의 설명을 행한다.
도 4로 되돌아가서, x축 가동 범위 설정부(101)는, 피검사체(300)의 표면(301b)의 연장 방향인 x축 방향으로의 프로브(202)의 이동에 의해, 프로브(202)의 x축 방향으로의 x축 가동 범위를 설정하는 것이다. x축 가동 범위 및 후술하는 y축 가동 범위의 설정은, 상기와 같이 하여 설정된 z축 가동 범위에서의 프로브(202)의 이동에 의해 얻어진 정보(예를 들어 표면 피드백 신호 및 계면 피드백 신호)에 기초하여 행해진다. x축 가동 범위 설정부(101)에 의해, x축 가동 범위를 설정할 수 있다. x축 가동 범위의 설정에 의해, x축 방향으로의 초음파 검사를 정밀도 좋게 행할 수 있다.
x축 가동 범위 설정부(101)는, 접합면 x축 제1 단 설정부(102)와, 접합면 x축 제2 단 설정부(103)를 구비한다. 접합면 x축 제1 단 설정부(102)는, x축 방향에 있어서, 접합면 위치에 배치한 프로브(202)를, 접합면(301a)의 한쪽 외측으로부터 접합면(301a)의 다른 쪽 외측을 향해 초음파를 조사하면서 이동시키고, 처음의 계면 피드백 신호의 취득 위치에 대응하는 x축 방향 위치를 접합면 x축 제1 단 x1(도 7 참조)로서 설정하는 것이다. 접합면 x축 제2 단 설정부(103)는, 처음의 계면 피드백 신호의 검출 후, 접합면 위치에 배치한 프로브(202)의 이동 계속 중에 계면 피드백 신호를 취득할 수 없게 된 x축 방향 위치를 접합면 x축 제2 단 x2(도 7 참조)로서 설정하는 것이다. 접합면 x축 제1 단 x1 및 접합면 x축 제2 단 x2에 대하여 도 7을 참조하면서 설명한다.
도 7은, 프로브(202)의 x축 방향 이동 중에 설정되는 접합면 x축 제1 단 x1 및 접합면 x축 제2 단 x2를 설명하는 도면이다. x축 방향에 있어서, 접합면 위치에 배치한 프로브(202)로부터의 초음파 조사에 의해, 프로브(202)로부터 조사되는 초음파(202b)의 초점 F는 접합면(301a)과 일치한다. x축 방향에 있어서, 피검사체(300)의 내측이며 또한 접합면(301a)의 외측인 위치 x0에서 프로브(202)로부터 초음파를 조사해도, 접합면(301a)이 존재하지 않기 때문에 계면 피드백 신호(도 6 참조)는 취득되지 않는다.
그러나, 프로브(202)의 z축 방향 위치를 바꾸지 않고, 접합면(301a)의 한쪽 외측으로부터 접합면(301a)의 다른 쪽 외측을 향해 초음파를 조사하면서 x축 방향으로 이동시키면, 초음파(202b)의 초점 F가 접합면(301a)과 겹칠 때, 처음의 계면 피드백 신호의 피크가 취득된다. 보다 구체적으로는 예를 들어, 피검사체(300)의 하나의 x축상의 마이너스 방향 끝점(피검사체(300) 단부의 x축 방향 마이너스측 위치)으로부터 대향하는 플러스 방향 끝점(피검사체(300) 단부의 x축 방향 플러스측 위치)까지 초음파를 조사하면서 x축 방향으로 이동시킬 수 있다. 그리고, 접합면 x축 제1 단 설정부(102)는, 처음의 계면 피드백 신호의 피크를 취득했을 때의 프로브(202)의 x축 방향 위치를, 접합면 x축 제1 단 x1로 설정한다.
접합면 x축 제1 단 x1로부터 프로브(202)를 x축 방향으로 더 이동시키면, 초음파(202b)의 초점 F는 접합면(301a)의 x축 방향의 종점에 이르고, 접합면(301a)이 존재하지 않는 영역으로 들어간다. 즉, 접합면(301a)의 x축 방향의 종점까지는 계면 피드백 신호의 피크가 취득되지만, 접합면(301a)이 존재하지 않는 영역에서는 계면 피드백 신호는 취득되지 않는다. 그래서, 접합면 x축 제2 단 설정부(103)는, 마지막으로 계면 피드백 신호의 피크가 취득된 x축 방향 위치, 즉, 계면 피드백 신호를 취득할 수 없게 된 프로브(202)의 x축 방향 위치를, 접합면 x축 제2 단 x2로 설정한다.
x축 가동 범위 설정부(101)가 접합면 x축 제1 단 x1과 접합면 x축 제2 단 x2의 사이를 x축 가동 범위로서 설정함으로써, 접합면 x축 제1 단 x1과 접합면 x축 제2 단 x2의 사이에서 프로브(202)를 이동할 수 있다. 이에 의해, 초음파 검사 시, 프로브(202)의 초점 F가 접합면(301a)과 겹치도록 프로브(202)를 x축 방향으로 이동할 수 있어, 접합면(301a)에서의 결함을 검출할 수 있다.
또한, 접합면 x축 제2 단 설정부(103)에 의한 접합면 x축 제2 단 x2의 설정 후에는, 프로브(202)의 이동 방향을 반전(즉 절첩)시켜도 된다. 반전에 의해, 가령 접합면(301a)의 도중에서의 초음파 조사를 개시한 경우에, 다시 계면 피드백 신호를 취득할 수 없게 된 위치를, 접합면(301a)의 x축단으로서 설정할 수 있다.
이 예에서는, 접합면(301a)의 x축 방향 양단부에 대응하는 위치에서, 프로브(202)의 접합면 x축 제1 단 x1 및 접합면 x축 제2 단 x2가 설정된다. 따라서, 소위 마진은 0이다. 그러나, 예를 들어 상면에서 볼 때 직사각형의 적재대(60)의 각 변에 대해서 각도를 갖도록, 예를 들어 상면에서 볼 때 직사각형의 피검사체(300)가 비스듬히 적재되는 경우가 있다. 이 경우, 초음파 검사 시에, 특히 접합면(301a)의 단부에 있어서 초음파(202b)의 초점 F가 겹치지 않을 가능성이 있다. 그래서, 소위 마진을 설정한 다음, x축 가동 범위가 설정되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, x축 가동 범위 설정부(101)는, 접합면 x축 제1 단 x1로부터 접합면(301a)의 외측 방향(마이너스 방향)으로 소정 길이 α 떨어진 위치와, 접합면 x축 제2 단 x2로부터 접합면(301a)의 외측 방향(플러스 방향)으로 소정 길이 α 떨어진 위치의 사이를 x축 가동 범위로서 설정하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 초음파 검사 시에, 적재대(60)에 대해서 피검사체(300)가 비스듬히 적재된 경우라도, 피검사체(300)의 접합면(301a)의 전역을 초음파 검사할 수 있다.
도 4로 되돌아가서, x축 방향에서의 마진 설정을 위해서, x축 가동 범위 설정부(101)는, 표면 x축 제1 단 설정부(104)와, 표면 x축 제2 단 설정부(105)와, x축 마진 설정부(106)를 구비한다. 표면 x축 제1 단 설정부(104)는, x축 방향에 있어서, 기준 위치에 배치한 프로브(202)를, 피검사체(300)의 한쪽 외측으로부터 피검사체(300)의 다른 쪽 외측을 향해 초음파를 조사하면서 이동시키고, 처음의 표면 피드백 신호의 취득 위치에 대응하는 x축 방향 위치를 표면 x축 제1 단 x11(도 8 참조)로서 설정하는 것이다. 표면 x축 제2 단 설정부(105)는, 처음의 표면 피드백 신호의 검출 후, 기준 위치에 배치한 프로브(202)의 이동 계속 중에 표면 피드백 신호를 취득할 수 없게 된 x축 방향 위치를 표면 x축 제2 단 x12(도 8 참조)로서 설정하는 것이다. x축 마진 설정부(106)는, x축 가동 범위의 각 단이, 표면 x축 제1 단 x11과 접합면 x축 제1 단 x1의 사이, 및 표면 x축 제2 단 x12와 접합면 x축 제2 단 x2의 사이에 위치하도록, 소정 길이 α를 설정하는 것이다. 소정 길이 α의 설정 방법에 대하여, 도 8을 참조하면서 설명한다.
도 8은, x축 가동 범위에서의 소정 길이 α의 설정 방법을 설명하는 도면이다. 도 8에는, 상기 접합면 x축 제1 단 x1 및 접합면 x축 제2 단 x2도 도시하고 있다. x축 방향에 있어서, 기준 위치에 배치한 프로브(202)에 의해 초음파를 조사하면, 프로브(202)로부터 조사되는 초음파(202b)의 초점 F는 피검사체(300)의 표면(301b)과 일치한다. x축 방향에 있어서, 피검사체(300)의 외측인 위치 x10에서 프로브(202)로부터 초음파를 조사해도, 표면(301b)이 존재하지 않기 때문에 표면 피드백 신호(도 6 참조)는 취득되지 않는다. 그러나, 프로브(202)의 z축 방향 위치를 바꾸지 않고 x축 방향으로 이동시키면, 초음파(202b)의 초점 F가 표면(301b)과 겹칠 때, 처음의 표면 피드백 신호의 피크가 취득된다. 그래서, 표면 x축 제1 단 설정부(104)는, 처음의 표면 피드백 신호의 피크를 취득했을 때의 프로브(202)의 x축 방향 위치를, 표면 x축 제1 단 x11로 설정한다.
표면 x축 제1 단 x11로부터 프로브(202)를 x축 방향으로 더 이동시키면, 초음파(202b)의 초점 F는 상기 접합면 x축 제1 단 x1을 통과하고, 표면(301b)의 종점(단부)에 이른다. 그 후에는 피검사체(300)의 표면(301b)이 존재하지 않는 영역에 초음파(202b)가 조사된다. 즉, 표면(301b)의 x축 방향의 종점까지는 표면 피드백 신호의 피크가 취득되지만, 표면(301b)이 존재하지 않는 영역에서는 표면 피드백 신호는 취득되지 않는다. 그래서, 표면 x축 제2 단 설정부(105)는, 마지막으로 표면 피드백 신호의 피크가 취득된 x축 방향 위치, 즉, 표면 피드백 신호를 취득할 수 없게 된 프로브(202)의 x축 방향 위치를, 표면 x축 제2 단 x12로 설정한다.
표면 x축 제1 단 x11과 표면 x축 제2 단 x12의 사이에서 프로브(202)를 이동시킴으로써, 초점 F를 피검사체(300)의 표면(301b)과 겹칠 수 있다.
또한, 표면 x축 제2 단 설정부(105)에 의한 표면 x축 제2 단 x12의 설정 후에는, 프로브(202)의 이동 방향을 반전(즉 절첩)시켜도 된다. 반전에 의해, 가령 표면(301b)의 도중에서의 초음파 조사를 개시한 경우에, 다시 표면 피드백 신호를 취득할 수 없게 된 위치를, 표면(301b)의 x축단으로서 설정할 수 있다.
x축 마진 설정부(106)(도 4 참조)는, x축 가동 범위의 각단이, 표면 x축 제1 단 x11과 접합면 x축 제1 단 x1의 사이, 및 표면 x축 제2 단 x12와 접합면 x축 제2 단 x2의 사이에 위치하도록, 소정 길이 α를 설정한다. 구체적으로는, 예를 들어 x축 마진 설정부(106)는, 표면 x축 제1 단 x11과 접합면 x축 제1 단 x1의 예를 들어 중점 위치인 x21과, 표면 x축 제2 단 x12와 접합면 x축 제2 단 x2의 예를 들어 중점 위치인 x22의 사이에서 x축 가동 범위가 구성되도록, 소정 길이 α를 설정한다. 단, 소정 길이 α는 각각의 중점 위치에 한정되는 것은 아니다.
도 9는, 본 실시 형태의 가동 범위 설정 장치(100)에 의해 설정된 x축 가동 범위 및 y축 가동 범위를 나타내는 피검사체(300)의 상면도이다. 도 9에 도시한 초음파 조사 범위(401)는, 상기 방법에서 설정한 x축 가동 범위와, 후술하는 y축 가동 범위 설정부(11)에 의해 설정된 y축 가동 범위에 기초하여 나타내고 있다.
초음파 검사 시, 피검사체(300)에 대한 초음파 조사는, 도 9에 있어서 굵은 실선으로 둘러싸이는 초음파 조사 범위(401)(접합면(301a)을 포함함)에 대해서 행해진다. 예를 들어, 초음파 조사는, 초음파 조사 범위(401)에 있어서, y축 방향 위치를 고정시킨 프로브(202)를 x축 방향으로 이동시켜 x축 가동 범위 전역에서 행한 후, y축 방향 위치를 어긋나게 하여 다시 x축 방향 전역에서 행할 수 있다. 그리고, 이들 조작을 y축 가동 범위 전역에서 반복함으로써, 초음파 조사 범위(401)의 전역에서 초음파 조사를 행할 수 있다(소위 크로스 스캔).
초음파 조사 범위(401)는, 피검사체(300)의 내측에 존재하고, 피검사체(300)의 외측(즉 피검사체(300)가 존재하지 않는 부분)에는 초음파는 조사되지 않는다. 한편, 초음파 조사 범위(401)는, 상면에서 볼 때 직사각 형상의 접합면(301a)의 전체를 포함한다. 초음파 조사 범위(401)는, x축 방향 및 y축 방향의 각각에 있어서, 접합면(301a)으로부터 피검사체(300)의 외측을 향하는 소정 길이 α의 마진을 갖고 형성된다. x축 가동 범위가 마진을 가짐으로써, 초음파 검사 시, 접합면(301a)의 x축 방향에 대해서 마진을 갖는 초음파의 조사를 행할 수 있어, 접합면(301a)의 특히 단부를 충분히 검사할 수 있다.
또한, 소정 길이 α는, 피검사체(300)가 놓인 상태에 따라 변화할 수 있다. 그래서, 소정 길이는, 피검사체(300)마다 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 소정 길이는, x축 방향과 y축 방향에서 동일해도 되고, 상이해도 된다.
도 4로 되돌아가서, y축 가동 범위 설정부(111)는, 피검사체(300)의 표면(301b)의 연장 방향임과 동시에 x축과 직교하는 y축 방향으로의 프로브(202)의 이동에 의해, 프로브(202)의 y축 방향으로의 y축 가동 범위를 설정하는 것이다. y축 가동 범위의 설정에 의해, y축 방향으로의 초음파 검사를 정밀도 좋게 행할 수 있다. y축 가동 범위는, 설정 대상으로 되는 축이 상이한 것 이외에는 상기 x축 가동 범위의 설정 방법과 마찬가지로 하여 설정할 수 있다. 그래서, 설명의 간략화를 위해서, 이하의 설명에서는, 상기 설명과 중복되는 설명은 생략한다.
y축 가동 범위 설정부(111)는, 접합면 y축 제1 단 설정부(112)와, 접합면 y축 제2 단 설정부(113)를 구비한다.
접합면 y축 제1 단 설정부(112)는, x축을 y축으로 한 것 이외에는, 상기 접합면 x축 제1 단 설정부(102)와 마찬가지이다. 즉, 접합면 y축 제1 단 설정부(112)는, y축 방향에 있어서, 접합면 위치에 배치한 프로브(202)를, 접합면(301a)의 한쪽 외측으로부터 접합면(301a)의 다른 쪽 외측을 향해 초음파를 조사하면서 이동시키고, 처음의 계면 피드백 신호의 취득 위치에 대응하는 y축 방향 위치를 접합면 y축 제1 단(도시생략)으로서 설정하는 것이다. 보다 구체적으로는 예를 들어, 피검사체(300)의 하나의 y축상의 마이너스 방향 끝점(피검사체(300) 단부의 y축 방향 마이너스측 위치)으로부터 대향하는 플러스 방향 끝점(피검사체(300) 단부의 y축 방향 플러스측 위치)까지 초음파를 조사하면서 y 축 방향으로 이동시킬 수 있다.
접합면 y축 제2 단 설정부(113)는, x축을 y축으로 한 것 이외에는, 상기 접합면 x축 제2 단 설정부(103)와 마찬가지이다. 즉, 접합면 y축 제2 단 설정부(113)는, 처음의 계면 피드백 신호의 검출 후, 접합면 위치에 배치한 프로브(202)의 이동 계속 중에 계면 피드백 신호를 취득할 수 없게 된 y축 방향 위치를 접합면 y축 제2 단(도시 생략)으로서 설정하는 것이다.
접합면 y축 제1 단 설정부(112) 및 접합면 y축 제2 단 설정부(113)를 구비함으로써, 초음파 검사 시, 프로브(202)의 초점 F가 접합면(301a)과 겹치도록 프로브(202)를 y축 방향으로 이동할 수 있어, 접합면(301a)에서의 결함을 검출할 수 있다.
y축 가동 범위 설정부(111)는, 상기 x축 가동 범위 설정부(101)와 마찬가지로, y축 가동 범위로 마진을 설정하는 것이다. 즉, y축 가동 범위 설정부(111)는, 접합면 y축 제1 단으로부터 접합면(301a)의 외측 방향(마이너스 방향)으로 소정 길이 떨어진 위치와, 접합면 y축 제2 단으로부터 접합면(301a)의 외측 방향(플러스 방향)으로 소정 길이 떨어진 위치의 사이를 상기 y축 가동 범위로서 설정하는 것이다. 마진 설정을 위해서, y축 가동 범위 설정부(111)는, 표면 y축 제1 단 설정부(114)와, 표면 y축 제2 단 설정부(115)와, y축 마진 설정부(116)를 구비한다.
표면 y축 제1 단 설정부(114)는, x축을 y축으로 한 것 이외에는, 표면 x축 제1 단 설정부(104)와 마찬가지이다. 즉, 표면 y축 제1 단 설정부(114)는, y축 방향에 있어서, 기준 위치에 배치한 프로브(202)를, 피검사체(300)의 한쪽 외측으로부터 피검사체(300)의 다른 쪽 외측을 향해 초음파를 조사하면서 이동시키고, 처음의 표면 피드백 신호의 취득 위치에 대응하는 y축 방향 위치를 표면 y축 제1 단(도시 생략)으로서 설정하는 것이다.
표면 y축 제2 단 설정부(115)는, x축을 y축으로 한 것 이외에는, 상기 표면 x축 제2 단 설정부(105)와 마찬가지이다. 즉, 표면 y축 제2 단 설정부(115)는, 처음의 표면 피드백 신호의 검출 후, 기준 위치에 배치한 프로브(202)의 이동 계속 중에 표면 피드백 신호를 취득할 수 없게 된 y축 방향 위치를 표면 y축 제2 단(도시생략)으로서 설정하는 것이다.
y축 마진 설정부(116)는, x축을 y축으로 한 것 이외에는, 상기 x축 마진 설정부(106)와 마찬가지이다. 즉, y축 마진 설정부(116)는, y축 가동 범위의 각 단이, 표면 y축 제1 단과 접합면 y축 제1 단의 사이, 및 표면 y축 제2 단과 접합면 y축 제2 단의 사이에 위치하도록, 소정 길이를 설정하는 것이다.
표면 y축 제1 단 설정부(114), 표면 y축 제2 단 설정부(115) 및 y축 마진 설정부(116)를 구비함으로써, y축 가동 범위에 마진을 갖게 할 수 있다. y축 가동 범위가 마진을 가짐으로써, 초음파 검사 시, 접합면(301a)의 y축 방향에 대해서 마진을 갖는 초음파의 조사를 행할 수 있어, 접합면(301a)의 특히 단부를 충분히 검사할 수 있다.
가동 범위 설정 장치(100)는, 위치 조건 판단부(131)를 구비한다. 위치 조건 판단부(131)는, 적재대(60)의 중앙(엄격한 중앙으로 한정되지 않고, 어느 정도 폭을 가져도 됨)에 피검사체(300)가 적재되어 있는지 여부를 판단하는 것이다. 이 판단은, 상기한 바와 같이 z축 가동 범위 설정 후, x축 가동 범위 및 y축 가동 범위 설정 전에 행해진다. 이 때문에, 피검사체(300)의 상방에는, z축 가동 범위 설정을 위해 사용한 프로브(202)가 배치되어 있다. 그래서, 위치 조건 판단부(131)는, 프로브(202)의 위치가, x축 방향 위치가 피검사체(300)의 적재대(60)의 x축 방향 중앙이며, 또한, y축 방향 위치가 피검사체(300)의 적재대(60)의 y축 방향 중앙인 위치 조건을 만족하는지 여부를 판단한다. 또한, 프로브(202)의 x축 방향 위치 및 y축 방향 위치는, 상기와 같이 인코더(도시생략)에 의해 예를 들어 좌표로서 파악할 수 있다.
적재대(60)는, 통상, 프로브(202)가 이동 가능한 위치와 일치하고, 적재대(60)의 전체 영역에 대해서 초음파를 조사할 수 있다. 따라서, 피검사체(300)가 적재대(60)로부터 비어져 나오지 않으면, 적재대(60)의 어느 위치에 피검사체(300)가 적재되어도, 가동 범위 설정을 위한 접합면(301a) 및 표면(301b)의 위치를 결정할 수 있다. 그러나, 예를 들어 피검사체(300)가 상면에서 볼 때 직사각형의 적재대(60)의 4개 코너 중 1개의 코너 부근에 배치된 경우, 나머지 3개의 코너 부근에는 피검사체(300)가 존재하지 않기 때문에, 초음파를 조사할 필요가 없다. 그래서, 위치 조건 판단부(131)에 의해 피검사체(300)의 적재 위치에 따라서 초음파 조사 위치를 변경함으로써, 피검사체(300)가 존재하지 않는 영역에는 초음파가 조사되지 않아, 가동 범위 설정에 요하는 시간을 삭감할 수 있다.
가동 범위 설정 장치(100)는, 조사 범위 설정부(132)를 구비한다. 조사 범위 설정부(132)는, 위치 조건 판단부(131)에 의해 위치 조건을 만족하지 않는다고 판단된 경우에, x축 방향으로 및 y축 방향으로의 초음파 조사 범위(402)(도 10 참조)를 설정하는 것이다. 설정된 초음파 조사 범위(402)에 대한 초음파 조사에 의해, 도 7을 참조하면서 설명한 접합면(301a)의 x축 방향 위치 및 y축 방향 위치가 설정된다. 이에 의해, x축 가동 범위 설정부(101) 및 y축 가동 범위 설정부(111)에 의한 가동 범위 설정이 행해진다. 또한, 위치 조건을 만족한 경우에는, 적재대(60)의 전역을 초음파 조사 범위(402)로 한 초음파 조사가 행해진다.
조사 범위 설정부(132)는, x축 방향 거리 결정부(133)와, y축 방향 거리 결정부(134)를 구비한다. x축 방향 거리 결정부(133)는, x축 방향에 있어서, 프로브(202)로부터 적재대(60)의 단부까지의 거리 중 가장 짧은 부분의 거리를 결정하는 것이다. y축 방향 거리 결정부(134)는, y축 방향에 있어서, 프로브(202)로부터 적재대(60)(적재대의 일례)의 단부까지의 거리 중 가장 짧은 부분의 거리를 결정하는 것이다. 조사 범위 설정부(132)는, 결정된 x축 방향으로의 거리 및 y축 방향으로의 거리에 기초하여, 초음파 조사 범위(401)를 설정한다.
도 10은, 본 실시 형태의 초음파 검사 장치(200)에 구비되는 적재대(60)의 상면도이며, 피검사체(300)의 위치와, 조사 범위 설정부(132)에 의해 설정된 초음파 조사 범위(402)의 관계를 나타내는 도면이다. 도 10에는, 일례로서, 적재대(60)의 4개 코너 중, 상면에서 볼 때 좌측 하방의 코너 부근에 피검사체(300)가 적재된 상태를 나타내고 있다.
x축 방향 거리 결정부(133)(도 4 참조)는, 프로브(202)의 위치 P로부터, 적재대(60)가 대향하는 2개의 단부(60a, 60b)까지의 x축 방향의 거리 X1, X2를 산출한다. 거리 X1, X2는, 상기 인코더에 의해 파악된 프로브(202)의 x축 방향 위치 에 기초하여 산출할 수 있다. x축 방향 거리 결정부(133)는, 산출된 거리 X1, X2 중, 짧은 쪽의 거리를 결정한다. 도 10에 도시한 예에서는, x축 방향 거리 결정부(133)는, X2보다도 짧은 X1을 채용한다.
y축 방향 거리 결정부(134)(도 4 참조)는, 프로브(202)의 위치 P로부터, 적재대(60)가 대향하는 2개의 단부(60c, 60d)까지의 y축 방향의 거리 Y1, Y2를 산출한다. 거리 Y1, Y2는, 상기 인코더에 의해 파악된 프로브(202)의 y축 방향 위치 에 기초하여 산출할 수 있다. y축 방향 거리 결정부(134)는, 산출된 거리 Y1, Y2 중, 짧은 쪽의 거리를 결정한다. 도 10에 도시한 예에서는, y축 방향 거리 결정부(134)는, Y2보다도 짧은 Y1을 채용한다.
조사 범위 설정부(132)는, 채용된 거리 X1, Y1에 기초하여, 초음파 조사 범위(402)를 설정한다. 구체적으로는, 조사 범위 설정부(132)는, 프로브(202)의 x축 방향 위치(P)를 중점으로 하는, x축 방향 거리 결정부(133)에 의해 결정된 거리 X1의 2배의 범위 내, 또한, 프로브(202)의 y축 방향 위치(P)를 중점으로 하는, y축 방향 거리 결정부(134)에 의해 결정된 거리 Y1의 2배의 범위 내를 초음파 조사 범위(402)로서 설정한다. 따라서, 초음파 조사 범위(402)는, 피검사체(300)의 적재 위치가 적재대(60)의 중앙에 가까울수록 크고, 4개 코너에 가까울수록 작아진다.
그리고, x축 가동 범위 설정부(101)는, 조사 범위 설정부(132)에 의해 설정된 초음파 조사 범위(402)에서의 초음파 조사에 의해, 접합면 x축 제1 단 x1 및 접합면 x축 제2 단 x2를 설정한다. 또한, y축 가동 범위 설정부(111)는, 조사 범위 설정부(132)에 의해 설정된 초음파 조사 범위(402)에서의 초음파 조사에 의해, 접합면 y축 제1 단 및 접합면 y축 제2 단(모두 도시생략)을 설정한다. 이와 같이 함으로써, 적재대(60) 전체에 대한 초음파 조사와 비하여, 접합면 x축 제1 단 x1 등의 설정 시간을 삭감할 수 있다.
도 4로 되돌아가서, 가동 범위 설정 장치(100)는, 기억부(135)를 구비한다. 기억부(135)는, x축 가동 범위 설정부(101)에 의해 설정된 x축 가동 범위, y축 가동 범위 설정부(111)에 의해 설정된 y축 가동 범위 및 z축 가동 범위 설정부(121)에 의해 설정된 z축 가동 범위를 기억하는 것이다. 기억부(135)를 구비함으로써, 초음파 검사 시, 기억된 가동 범위에서 프로브(202)를 이동시켜, 피검사체(300)를 초음파 검사할 수 있다.
이상의 구성을 구비하는 프로브(202)의 가동 범위 설정 장치(100)에 의하면, 초음파 검사 시에 있어서의 프로브(202)의 x축 가동 범위, y축 가동 범위 및 z축 가동 범위를 피검사체(300)를 검사하는 전단계에 있어서 설정할 수 있다.
도 11은, 본 실시 형태에 따른 프로브(202)의 가동 범위 설정 방법을 포함하는 초음파 검사 방법의 흐름도이다. 본 실시 형태의 프로브(202)의 가동 범위 설정 방법은, 가동 범위 설정 장치(100)에 의해 실행할 수 있다. 본 실시 형태의 프로브(202)의 가동 범위 설정 방법은, 피검사체(300)를 검사하는 전단계에 있어서, 접합면(301a)을 갖는 피검사체(300)에 대한 초음파 검사를 행하는 초음파 검사 장치(200)에 있어서, 피검사체(300)에 대한 초음파의 조사를 행하는 프로브(202)의 가동 범위를 설정하는 방법이다. 즉, 본 실시 형태의 프로브(202)의 가동 범위 설정 방법은, 피검사체(300)의 표면(302b)에 있어서 프로브(202)로부터 초음파를 조사하고, 접합면(301a)의 결함을 검출하는 초음파 검사 장치(200)에 있어서, 피검사체(300)를 검사하는 전단계에 있어서, 프로브(202)의 가동 범위를 설정하는 프로브 가동 범위 설정 방법이다.
본 실시 형태의 프로브 가동 범위 설정 방법은, z축 가동 범위 설정 스텝 S1과, 위치 조건 판단 스텝 S2와, 조사 범위 설정 스텝 S3과, x축 가동 범위 설정 스텝 S4와, y축 가동 범위 설정 스텝 S5를 포함한다. 본 실시 형태의 프로브(202)의 가동 범위 설정 방법은, 이들 처리를 함으로써, 초음파 검사 장치(200)가 피검사체(300)를 검사할 때의 프로브(202)의 가동 범위를 설정한다. 도 11에서는, x축 방향으로의 주사와 y축 방향으로의 주사는 통상 병행해서 행해지기 때문에(소위 크로스 스캔), x축 가동 범위 설정 스텝 S4와, y축 가동 범위 설정 스텝 S5는 병렬로 기재하고 있다.
z축 가동 범위 설정 스텝 S1은, 피검사체(300)의 높이 방향인 z축 방향으로의 프로브(202)의 이동에 의해, 프로브(202)의 z축 방향으로의 z축 가동 범위를 설정하는 스텝이다. z축 가동 범위 설정 스텝 S1은, z축 가동 범위 설정부(121)에 의해 실행할 수 있다. 위치 조건 판단 스텝 S2는, 상기 위치 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 스텝이다. 위치 조건 판단 스텝 S2는, 위치 조건 판단부(131)에 의해 실행할 수 있다. 조사 범위 설정 스텝 S3은, 위치 조건을 만족하지 않는 경우에 행해지는 것이다. 조사 범위 설정 스텝 S3은, 조사 범위 설정부(132)에 의해 실행된다.
x축 가동 범위 설정 스텝 S4는, 피검사체(300)의 표면(302b)의 연장 방향인 x축 방향으로의 프로브(202)의 이동에 의해, 프로브(202)의 x축 방향으로의 x축 가동 범위를 설정하는 스텝이다. x축 가동 범위 설정 스텝 S4는, x축 가동 범위 설정부(101)에 의해 실행할 수 있다. y축 가동 범위 설정 스텝 S5는, 피검사체(300)의 표면(302b)의 연장 방향임과 동시에 x축과 직교하는 y축 방향으로의 프로브(202)의 이동에 의해, 프로브(202)의 y축 방향으로의 y축 가동 범위를 설정하는 스텝이다. y축 가동 범위 설정 스텝 S5는, y축 가동 범위 설정부(111)에 의해 실행할 수 있다.
본 실시 형태의 초음파 검사 방법은, 이들 스텝에 있어서 설정된 가동 범위에서의 프로브(202)의 이동에 의해 피검사체(300)의 초음파 검사를 행하는 검사 스텝 S6을 포함한다. 검사 스텝 S6에서는, 설정된 x축 가동 범위 및 y축 가동 범위에서의 프로브(202)의 이동에 의해 초음파 조사를 행하고, 피검사체(300)의 초음파 검사가 행해진다. 이에 의해, 피검사체(300)의 접합면(301a)에서의 결함을 신속하게 검출할 수 있다.
도 12는, 본 실시 형태에 따른 프로브(202)의 가동 범위 설정 방법을 설명하는 흐름도이며, z축 가동 범위 설정 스텝 S1의 구체적 내용을 나타내는 흐름도이다. z축 가동 범위 설정 스텝 S1은, 최하단 위치 설정 스텝 S11과, 최상단 위치 설정 스텝 S12와, 기준 위치 설정 스텝 S13과, 접합면 위치 설정 스텝 S14를 포함한다.
최하단 위치 설정 스텝 S11은, 최하단 위치 설정부(122)에 의해 실행할 수 있다. 최하단 위치 설정 스텝 S11은, 프로브(202)를, 초기 위치로부터 프로브(202)의 선단 위치가 피검사체(300)의 표면(301b)으로부터 소정의 간극의 위치(피검사체(300)의 표면(302b)에 간섭하지 않는 최지근 거리의 위치)까지 z축 아래 방향으로 이동하여 정지하고, 그 위치를 프로브(202)의 z축 방향의 최하단 위치로서 설정함으로써, 프로브(202)의 z축 가동 범위의 하한을 설정하는 스텝이다.
최상단 위치 설정 스텝 S12는, 최상단 위치 설정부(123)에 의해 실행할 수 있다. 최상단 위치 설정 스텝 S12는, 프로브(202)를, 최하단 위치로부터 프로브(202)의 초점 거리의 크기 상당분 z축 상측 방향으로 이동하여 정지하고, 그 위치를 프로브(202)의 z축 방향의 최상단 위치로서 설정함으로써, 프로브(202)의 z축 가동 범위의 상한을 설정하는 스텝이다.
기준 위치 설정 스텝 S13은, 기준 위치 설정부(124)에 의해 실행할 수 있다. 기준 위치 설정 스텝 S13은, 프로브(202)를 최상단 위치로부터 z축 하측 방향으로 이동시키면서 초음파를 피검사체(300)의 표면(301b)에 조사하여 표면 피드백 신호를 취득하고, 표면 피드백 신호의 피크를 검출하여, 피크가 최대로 되는 위치에 대응하는 프로브(202)의 z축 방향의 위치를 기준 위치로서 설정하는 스텝이다.
접합면 위치 설정 스텝 S14는, 접합면 위치 설정부(125)에 의해 실행할 수 있다. 접합면 위치 설정 스텝 S14는, 프로브(202)를 z축 하측 방향으로 더 이동하면서 초음파를 조사하여 계면 피드백 신호를 취득하고, 계면 피드백 신호의 피크를 검출하여, 피크가 최대로 되는 위치에 대응하는 프로브(202)의 z축 방향의 위치를 접합면 위치로서 설정하는 스텝이다.
이들 스텝에 의해, 피검사체(300)의 표면(301b) 및 접합면(301a)의 z축 방향 위치를 결정할 수 있다.
도 13은, 본 실시 형태에 따른 프로브의 가동 범위 설정 방법을 설명하는 흐름도이며, x축 가동 범위 설정 스텝 S4의 구체적 내용을 나타내는 흐름도이다. x축 가동 범위 설정 스텝 S4는, 프로브(202)를 접합면 위치에 설정하고, 피검사체(300)의 하나의 x축상의 상기 마이너스 방향 끝점으로부터 대향하는 상기 플러스 방향 끝점까지 초음파를 조사하면서 이동하고, 처음에 계면 피드백 신호를 취득한 위치의 마이너스 방향으로 소정 길이 α(마진)를 가산하고, 계면 피드백 신호를 취득할 수 없게 된 위치의 플러스 방향으로 소정 길이 α(마진)를 가산하여 x축 가동 범위를 설정하는 스텝이다.
x축 가동 범위 설정 스텝 S4는, 접합면 x축 제1 단 설정 스텝 S41, 접합면 x축 제2 단 설정 스텝 S42, 표면 x축 제1 단 설정 스텝 S43, 표면 x축 제2 단 설정 스텝 S44 및 x축 마진 설정 스텝 S45를 포함한다. 접합면 x축 제1 단 설정 스텝 S41은, 접합면 x축 제1 단 설정부(102)에 의해 실행할 수 있다. 접합면 x축 제2 단 설정 스텝 S42는, 접합면 x축 제2 단 설정부(103)에 의해 실행할 수 있다. 표면 x축 제1 단 설정 스텝 S43은, 표면 x축 제1 단 설정부(104)에 의해 실행할 수 있다. 표면 x축 제2 단 설정 스텝 S44는, 표면 x축 제2 단 설정부(105)에 의해 실행할 수 있다. x축 마진 설정 스텝 S45는, x축 마진 설정부(106)에 의해 실행할 수 있다. 이들 스텝에 의해, x축 가동 범위를 설정할 수 있다.
도 14는, 본 실시 형태에 따른 프로브의 가동 범위 설정 방법을 설명하는 흐름도이며, y축 가동 범위 설정 스텝 S5의 구체적 내용을 나타내는 흐름도이다. y축 가동 범위 설정 스텝 S5는, 프로브(202)를 접합면 위치에 설정하고, 피검사체(300)의 하나의 y축상의 마이너스 방향 끝점(피검사체(300) 단부의 y축 방향 마이너스측 위치)으로부터 대향하는 플러스 방향 끝점(피검사체(300) 단부의 y축 방향 플러스측 위치)까지 초음파를 조사하면서 이동하고, 처음에 계면 피드백 신호를 취득한 위치의 마이너스 방향으로 소정 길이 α(마진)를 가산하고, 계면 피드백 신호를 취득할 수 없게 된 위치의 플러스 방향으로 소정 길이 α(마진)를 가산하여 y축 가동 범위를 설정하는 스텝이다.
y축 가동 범위 설정 스텝 S5는, 접합면 y축 제1 단 설정 스텝 S51, 접합면 y축 제2 단 설정 스텝 S52, 표면 y축 제1 단 설정 스텝 S53, 표면 y축 제2 단 설정 스텝 S54 및 y축 마진 설정 스텝 S55를 포함한다. 접합면 y축 제1 단 설정 스텝 S51은, 접합면 y축 제1 단 설정부(112)에 의해 실행할 수 있다. 접합면 y축 제2 단 설정 스텝 S52는, 접합면 y축 제2 단 설정부(113)에 의해 실행할 수 있다. 표면 y축 제1 단 설정 스텝 S53은, 표면 y축 제1 단 설정부(114)에 의해 실행할 수 있다. 표면 y축 제2 단 설정 스텝 S54는, 표면 y축 제2 단 설정부(115)에 의해 실행할 수 있다. y축 마진 설정 스텝 S55는, y축 마진 설정부(116)에 의해 실행할 수 있다. 이들 스텝에 의해, y축 가동 범위를 설정할 수 있다.
이상의 스텝을 구비하는 프로브(202)의 가동 범위 설정 방법에 의하면, 초음파 검사 시에 있어서의 프로브(202)의 x축 가동 범위, y축 가동 범위 및 z축 가동 범위를, 피검사체(300)를 검사하는 전단계에 있어서 설정할 수 있다.
100: 가동 범위 설정 장치
101: x축 가동 범위 설정부
102: 접합면 x축 제1 단 설정부
103: 접합면 x축 제2 단 설정부
104: 표면 x축 제1 단 설정부
105: 표면 x축 제2 단 설정부
106: x축 마진 설정부
111: y축 가동 범위 설정부
112: 접합면 y축 제1 단 설정부
113: 접합면 y축 제2 단 설정부
114: 표면 y축 제1 단 설정부
115: 표면 y축 제2 단 설정부
116: y축 마진 설정부
121: z축 가동 범위 설정부
122: 최하단 위치 설정부
123: 최상단 위치 설정부
124: 기준 위치 설정부
125: 접합면 위치 설정부
131: 위치 조건 판단부
132: 조사 범위 설정부
133: x축 방향 거리 결정부
134: y축 방향 거리 결정부
135: 기억부
200: 초음파 검사 장치
201: 초음파 검사 장치 본체부
202: 프로브
203: 구동 장치
204: 연산 처리 장치
252: 프로브
300: 피검사체
301a: 접합면
301b: 표면
401: 초음파 조사 범위
402: 초음파 조사 범위
51: x축 주사부
52: y축 주사부
53: z축 주사부
54: z축 주사부
55: 설치 부품
56: 설치 부품
57: 프로브 홀더
58: L자 금속 부재
6: 물
7: 수조
F: 초점
L1: 길이
L2: 초점 거리
S1: z축 가동 범위 설정 스텝
S11: 최하단 위치 설정 스텝
S12: 최상단 위치 설정 스텝
S13: 기준 위치 설정 스텝
S14: 접합면 위치 설정 스텝
S2: 위치 조건 판단 스텝
S3: 조사 범위 설정 스텝
S4: x축 가동 범위 설정 스텝
S41: 접합면 x축 제1 단 설정 스텝
S42: 접합면 x축 제2 단 설정 스텝
S43: 표면 x축 제1 단 설정 스텝
S44: 표면 x축 제2 단 설정 스텝
S45: x축 마진 설정 스텝
S51: 접합면 y축 제1 단 설정 스텝
S52: 접합면 y축 제2 단 설정 스텝
S53: 표면 y축 제1 단 설정 스텝
S54: 표면 y축 제2 단 설정 스텝
S55: y축 마진 설정 스텝
S6: 검사 스텝

Claims (11)

  1. 접합면을 갖는 피검사체에 대한 초음파 검사를 행하는 초음파 검사 장치에 있어서, 상기 피검사체에 대한 초음파의 조사를 행하는 프로브의 가동 범위를 설정하는 가동 범위 설정 장치이며,
    상기 피검사체를 검사하는 전단계에 있어서, 상기 피검사체의 높이 방향인 z축 방향으로의 상기 프로브의 이동에 의해, 상기 프로브의 z축 방향으로의 z축 가동 범위를 설정하는 z축 가동 범위 설정부와,
    상기 z축 가동 범위의 설정 후, 상기 피검사체 표면의 연장 방향인 x축 방향으로의 상기 프로브의 이동에 의해, 상기 프로브의 x축 방향으로의 x축 가동 범위를 설정하는 x축 가동 범위 설정부와,
    상기 z축 가동 범위의 설정 후, 상기 피검사체 표면의 연장 방향임과 동시에 상기 x축과 직교하는 y축 방향으로의 상기 프로브의 이동에 의해, 상기 프로브의 y축 방향으로의 y축 가동 범위를 설정하는 y축 가동 범위 설정부를 구비하고,
    상기 z축 가동 범위 설정부는,
    상기 피검사체의 표면에 간섭하지 않는 최지근 거리의 위치로 되는 상기 z축 방향의 위치인 최하단 위치를 설정하는 최하단 위치 설정부와,
    상기 최하단 위치에 있는 상기 프로브를, 상기 최하단 위치로부터 상기 프로브의 초점 거리의 크기분만큼 높은 위치로 이동시킴과 함께, 당해 이동 후의 프로브 위치를 최상단 위치로서 설정하는 최상단 위치 설정부와,
    초음파를 상기 피검사체에 조사하면서 상기 최상단 위치로부터 상기 프로브를 내리고, 상기 피검사체의 표면에 기인하여 생성된 표면 피드백 신호의 피크가 최대로 되는 취득 위치에 대응하는 z축 방향 위치를 기준 위치로서 설정하는 기준 위치 설정부와,
    초음파를 상기 피검사체에 조사하면서 상기 기준 위치로부터 상기 프로브를 내리고, 상기 접합면에 기인하여 생성된 계면 피드백 신호의 피크가 최대로 되는 취득 위치에 대응하는 z축 방향 위치를 접합면 위치로서 설정하는 접합면 위치 설정부를 구비하고,
    상기 최하단 위치와 상기 최상단 위치의 사이를 상기 z축 가동 범위로서 설정하는 것을 특징으로 하는, 프로브의 가동 범위 설정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가동 범위 설정 장치는, 상기 z축 가동 범위 설정부에 의해 설정된 상기 z축 가동 범위에서의 상기 프로브의 이동에 의해 얻어진 정보에 기초하여, 상기 x축 가동 범위 설정부에 의한 상기 x축 가동 범위의 설정 및 상기 y축 가동 범위 설정부에 의한 상기 y축 가동 범위의 설정을 행하는 것을 특징으로 하는, 프로브의 가동 범위 설정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가동 범위 설정 장치는, 초음파를 조사하면서 상기 z축 가동 범위에서의 상기 프로브의 이동 시에 취득된 상기 피검사체로부터의 투과파 또는 반사파 중 어느 것의 피크에 기초하여, 상기 x축 가동 범위 설정부에 의한 상기 x축 가동 범위의 설정 및 상기 y축 가동 범위 설정부에 의한 상기 y축 가동 범위의 설정을 행하는 것을 특징으로 하는, 프로브의 가동 범위 설정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 x축 가동 범위 설정부는,
    x축 방향에 있어서, 상기 접합면 위치에 배치한 상기 프로브를, 상기 접합면의 한쪽 외측으로부터 상기 접합면의 다른 쪽 외측을 향해 초음파를 조사하면서 이동시키고, 처음의 상기 계면 피드백 신호의 취득 위치에 대응하는 x축 방향 위치를 접합면 x축 제1 단으로서 설정하는 접합면 x축 제1 단 설정부와,
    처음의 상기 계면 피드백 신호의 검출 후, 상기 접합면 위치에 배치한 상기 프로브의 이동 계속 중에 상기 계면 피드백 신호를 취득할 수 없게 된 x축 방향 위치를 접합면 x축 제2 단으로서 설정하는 접합면 x축 제2 단 설정부를 구비함과 함께,
    상기 y축 가동 범위 설정부는,
    y축 방향에 있어서, 상기 접합면 위치에 배치한 상기 프로브를, 상기 접합면의 한쪽 외측으로부터 상기 접합면의 다른 쪽 외측을 향해 초음파를 조사하면서 이동시키고, 처음의 상기 계면 피드백 신호의 취득 위치에 대응하는 y축 방향 위치를 접합면 y축 제1 단으로서 설정하는 접합면 y축 제1 단 설정부와,
    처음의 상기 계면 피드백 신호의 검출 후, 상기 접합면 위치에 배치한 상기 프로브의 이동 계속 중에 상기 계면 피드백 신호를 취득할 수 없게 된 y축 방향 위치를 접합면 y축 제2 단으로서 설정하는 접합면 y축 제2 단 설정부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 프로브의 가동 범위 설정 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로브의 위치가, x축 방향 위치가 상기 피검사체의 적재대의 x축 방향 중앙이며, 또한, y축 방향 위치가 상기 피검사체의 상기 적재대의 y축 방향 중앙인 위치 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 위치 조건 판단부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 프로브의 가동 범위 설정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 위치 조건을 만족하지 않는 경우에, 상기 x축 가동 범위 설정부 및 상기 y축 가동 범위 설정부에 의한 가동 범위 설정을 위한 x축 방향으로의 초음파 조사 범위 및 y축 방향으로의 초음파 조사 범위를 설정하는 조사 범위 설정부를 구비하고,
    상기 조사 범위 설정부는,
    x축 방향에 있어서, 상기 프로브로부터 상기 적재대의 단부까지의 거리 중 가장 짧은 부분의 거리를 결정하는 x축 방향 거리 결정부와,
    y축 방향에 있어서, 상기 프로브로부터 상기 적재대의 단부까지의 거리 중 가장 짧은 부분의 거리를 결정하는 y축 방향 거리 결정부를 구비하고,
    상기 프로브의 상기 x축 방향 위치를 중점으로 하는, 상기 x축 방향 거리 결정부에 의해 결정된 거리의 2배의 범위 내, 또한, 상기 프로브의 상기 y축 방향 위치를 중점으로 하는, 상기 y축 방향 거리 결정부에 의해 결정된 거리의 2배의 범위 내를 상기 초음파 조사 범위로서 설정하고,
    상기 x축 가동 범위 설정부는, 상기 초음파 조사 범위에서의 초음파 조사에 의해, 상기 접합면 x축 제1 단 및 상기 접합면 x축 제2 단을 설정함과 함께, 상기 y축 가동 범위 설정부는, 상기 초음파 조사 범위에서의 초음파 조사에 의해, 상기 접합면 y축 제1 단 및 상기 접합면 y축 제2 단을 설정하는 것을 특징으로 하는, 프로브의 가동 범위 설정 장치.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 x축 가동 범위 설정부는, 상기 접합면 x축 제1 단과 상기 접합면 x축 제2 단의 사이를 상기 x축 가동 범위로서 설정함과 함께,
    상기 y축 가동 범위 설정부는, 상기 접합면 y축 제1 단과 상기 접합면 y축 제2 단의 사이를 상기 y축 가동 범위로서 설정하는 것을 특징으로 하는, 프로브의 가동 범위 설정 장치.
  8. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 x축 가동 범위 설정부는, 상기 접합면 x축 제1 단으로부터 상기 접합면의 외측 방향으로 소정 길이 떨어진 위치와, 상기 접합면 x축 제2 단으로부터 상기 접합면의 외측 방향으로 소정 길이 떨어진 위치의 사이를 상기 x축 가동 범위로서 설정함과 함께,
    상기 y축 가동 범위 설정부는, 상기 접합면 y축 제1 단으로부터 상기 접합면의 외측 방향으로 소정 길이 떨어진 위치와, 상기 접합면 y축 제2 단으로부터 상기 접합면의 외측 방향으로 소정 길이 떨어진 위치의 사이를 상기 y축 가동 범위로서 설정하는 것을 특징으로 하는, 프로브의 가동 범위 설정 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 x축 가동 범위 설정부는,
    x축 방향에 있어서, 상기 기준 위치에 배치한 상기 프로브를, 상기 피검사체의 한쪽 외측으로부터 상기 피검사체의 다른 쪽 외측을 향해 초음파를 조사하면서 이동시키고, 처음의 상기 표면 피드백 신호의 취득 위치에 대응하는 x축 방향 위치를 표면 x축 제1 단으로서 설정하는 표면 x축 제1 단 설정부와,
    처음의 상기 표면 피드백 신호의 검출 후, 상기 기준 위치에 배치한 상기 프로브의 이동 계속 중에 상기 표면 피드백 신호를 취득할 수 없게 된 x축 방향 위치를 표면 x축 제2 단으로서 설정하는 표면 x축 제2 단 설정부와,
    상기 x축 가동 범위의 각단이, 상기 표면 x축 제1 단과 상기 접합면 x축 제1 단의 사이 및 상기 표면 x축 제2 단과 상기 접합면 x축 제2 단의 사이에 위치하도록, 상기 소정 길이를 설정하는 x축 마진 설정부와,
    y축 방향에 있어서, 상기 기준 위치에 배치한 상기 프로브를, 상기 피검사체의 한쪽 외측으로부터 상기 피검사체의 다른 쪽 외측을 향해 초음파를 조사하면서 이동시키고, 처음의 상기 표면 피드백 신호의 취득 위치에 대응하는 y축 방향 위치를 표면 y축 제1 단으로서 설정하는 표면 y축 제1 단 설정부와,
    처음의 상기 표면 피드백 신호의 검출 후, 상기 기준 위치에 배치한 상기 프로브의 이동 계속 중에 상기 표면 피드백 신호를 취득할 수 없게 된 y축 방향 위치를 표면 y축 제2 단으로서 설정하는 표면 y축 제2 단 설정부와,
    상기 y축 가동 범위의 각단이, 상기 표면 y축 제1 단과 상기 접합면 y축 제1 단의 사이 및 상기 표면 y축 제2 단과 상기 접합면 y축 제2 단의 사이에 위치하도록, 상기 소정 길이를 설정하는 y축 마진 설정부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 프로브의 가동 범위 설정 장치.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    설정된 상기 x축 가동 범위, 설정된 상기 y축 가동 범위 및 설정된 z축 가동 범위를 기억하는 기억부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 프로브의 가동 범위 설정 장치.
  11. 피검사체의 표면에 있어서 프로브로부터 초음파를 조사하여, 접합면의 결함을 검출하는 초음파 검사 장치에 있어서, 상기 피검사체를 검사하는 전단계에 있어서, 상기 프로브의 가동 범위를 설정하는 프로브 가동 범위 설정 방법이며,
    상기 프로브를, 초기 위치로부터 상기 프로브의 선단 위치가 상기 피검사체 표면으로부터 소정의 간극의 위치까지 z축 아래 방향으로 이동하여 정지하고, 그 위치를 상기 프로브의 상기 z축 방향의 최하단 위치로서 설정함으로써, 상기 프로브의 z축 가동 범위의 하한을 설정하는 최하단 위치 설정 스텝과,
    상기 프로브를, 상기 최하단 위치로부터 상기 프로브의 초점 거리의 크기 상당분 z축 상측 방향으로 이동하여 정지하고, 그 위치를 상기 프로브의 상기 z축 방향의 최상단 위치로서 설정함으로써, 상기 프로브의 z축 가동 범위의 상한을 설정하는 최상단 위치 설정 스텝과,
    상기 프로브를 상기 최상단 위치로부터 상기 z축 하측 방향으로 이동시키면서 상기 초음파를 상기 피검사체의 표면에 조사하여 표면 피드백 신호를 취득하고, 상기 표면 피드백 신호의 피크를 검출하여, 상기 피크가 최대로 되는 위치에 대응하는 상기 프로브의 z축 방향의 위치를 기준 위치로서 설정하는 기준 위치 설정 스텝과,
    상기 프로브를 상기 z축 하측 방향으로 더 이동하면서 상기 초음파를 조사하여 계면 피드백 신호를 취득하고, 상기 계면 피드백 신호의 피크를 검출하여, 상기 피크가 최대로 되는 위치에 대응하는 상기 프로브의 상기 z축 방향의 위치를 접합면 위치로서 설정하는 접합면 위치 설정 스텝과,
    상기 프로브를 상기 접합면 위치에 설정하고, 상기 피검사체의 하나의 x축상의 마이너스 방향 끝점으로부터 대향하는 플러스 방향 끝점까지 초음파를 조사하면서 이동하고, 처음에 상기 계면 피드백 신호를 취득한 위치의 마이너스 방향으로 소정 길이를 가산하고, 상기 계면 피드백 신호를 취득할 수 없게 된 위치의 플러스 방향으로 소정 길이를 가산하여 x축 가동 범위를 설정하는 x축 가동 범위 설정 스텝과,
    상기 프로브를 상기 접합면 위치에 설정하고, 상기 피검사체의 하나의 y축상의 마이너스 방향 끝점으로부터 대향하는 플러스 방향 끝점까지 초음파를 조사하면서 이동하고, 처음에 상기 계면 피드백 신호를 취득한 위치의 마이너스 방향으로 소정 길이를 가산하고, 상기 계면 피드백 신호를 취득할 수 없게 된 위치의 플러스 방향으로 소정 길이를 가산하여 y축 가동 범위를 설정하는 y축 가동 범위 설정 스텝
    의 처리를 함으로써, 상기 초음파 검사 장치가 상기 피검사체를 검사할 때의 상기 프로브의 가동 범위를 설정하는 것을 특징으로 하는, 프로브의 가동 범위 설정 방법.
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