(57)【要約】      （修正有）【課題】非破壊分析を用いたテストピースの自動欠陥認証において、誤った検出を少なくし信頼性を高める。【解決手段】Ｘ線管と、検出器と、Ｘ線検査ユニットのビーム経路にテストピースを位置決めするための機械マニピュレータとを備えたＸ線検査ユニットにおいて、テストピースの位置決め画像を理想的な参照画像と正確に一致するようにすべく、回転軸、回転角及び変位ベクトルを計算し、回転軸、回転角及び変位ベクトルの値を機械マニピュレータに中継すると共に、テストピースをこれらの値に対応する位置に移動させ、この位置において、Ｘ線参照画像と比較するために提供されるテストピースの比較画像を、Ｘ線検査ユニットにおけるＸ線によって作成する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管と、検出器と、Ｘ線検査ユニットのビーム経路にテストピースを位置決めするための機械マニピュレータとを備えるＸ線検査ユニットであって、その中でテストピースの位置決め画像が理想的な参照画像と比較されるＸ線検査ユニットを用いたテストピースの自動欠陥認証方法であって、
テストピースの位置決め画像を理想的な参照画像と正確に一致するようにすべく、回転軸、回転角及び変位ベクトルを計算し、
回転軸、回転角及び変位ベクトルの値を機械マニピュレータに中継すると共に、テストピースをこれらの値に対応する位置に移動させ、
この位置において、Ｘ線参照画像と比較するために提供されるテストピースの比較画像を、Ｘ線検査ユニットにおけるＸ線によって作成する
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
Ｘ線参照画像及び理想的な参照画像は、一つであり、無欠陥のテストピースのＸ線画像及び位置決め画像は、Ｘ線画像であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
理想的な参照画像と同様、可視光によって位置決め画像を得ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
位置決め画像を光技術及び立体鏡カメラ技術によって記録することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
立体鏡を用いた一致の検索は、適切なパターンを用いてテストピースが例えば、材料蒸着、材料除去あるいは打ち抜き加工工程あるいは仮想使用光によって固形物となるような応用を実行することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
他のテストピースをＸ線検査ユニット内で検査しつつ、理想的な参照画像及びテストピースの位置決め画像を互いに比較することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
適切な制御コマンドによって回転軸、回転角及び変位ベクトルの計算値を受け取るグリップアームを機械マニピュレータとして用いることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線管と、検出器と、Ｘ線検査ユニットのビーム経路にテストピースを位置決めするための機械マニピュレータとを備えるＸ線検査ユニットであって、その中でテストピースの位置決め画像が理想的な参照画像と比較されるＸ線検査ユニットを用いたテストピースの自動欠陥認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非破壊分析を用いたテストピースの自動欠陥認証において、テストピースのＸ線画像は、Ｘ線参照画像として提供される異なる無欠陥のテストピースのＸ線画像と比較される。欠陥を有するテストピースが存在するか否かの判定は、Ｘ線参照画像と、人的関わりの無いテストピースのＸ線画像との間の自動比較に基づいて単に達成される。それぞれ欠陥を有するテストピースは、必然的に認証されなければならないが、他方、誤った検出−テストピースの画像が参照画像と顕著に離れるために、実際に無欠陥のテストピースが欠陥を有するものとして認証される−をできるだけ少なくしなければならない。
【０００３】
そのような間違った検出は、テストピースの位置決めの間違いをしばしば起こし、後に作成される比較画像が参照画像に対して取って代わる及び／又はひねられる結果となる。Ｘ線検査ユニットにおけるテストピースの位置決めの自由度が多いため、これは、例外というよりも標準である。たとえばロボットがテストピースをグリップして位置決めするのに用いられるならば、テストピースをグリップする自由度は６である。パレットシステムが用いられるならば、普通のテストピースの許容範囲のため、パレット上のテストピースの位置決め許容範囲に関する自由度は、同様に６である（３つの方向における移動及び各移動軸周りの回転）が、グリップするときよりも少ない範囲である。ギアユニットの場合、乗り物及びマニピュレータの許容範囲のために、自由度は３である。それぞれの場合、生産物からの要素の許容範囲が加えられる。
【０００４】
今まで、この問題は、テストピースの比較画像、及び、画像処理領域−規則的な変化−を一致させるべき参照画像、のそれぞれにおける特異点を用いて解決されてきた。しかしながら、この場合、３自由度のみが補正され得て、比較画像及び参照画像におけるいくつかの特異点における信頼性のために、比較画像における３つの特異点にとって最適である。これは、二次元画像においてだからであり、原則として、平面上の２つの方向及び回転における移動のみが補正され、他方、画像情報の重大な損失があるからである。他方、テストピースについての三次元情報が利用可能となるべきである。他の点で、比較画像と参照画像との間に大きなズレが生じ得て、高い比率で誤った検出となる。
【０００５】
今までの他の方法は、参照画像とテストピースの比較画像との間の類似変容を介して、参照画像に対する位置決めにおける誤りをピクセル単位で補正するものである。そのような方法は、多くの計算を含む。この場合、補正が全比較画像で実行されるが、欠陥認証を制限する設定値からのズレが起こる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、公知の方法よりも誤った検出を少なくすることができる自動欠陥認証のための信頼性の高い方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
その目的は、請求項１の特徴を備える方法によって達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
参照画像と正確に一致するようにすべく、テストピースの位置決め画像がどの軸で且つ何度で回転させるか、そして、どの変位ベクトルでシフトさせるかを正確に計算した後、これらの値は、−最新技術におけるように−位置決め画像を参照画像の座標に変換し且つ比較解析を実行するために用いられない。むしろ、本発明に従って、（回転軸、回転角、変位ベクトルの）得られた値が機械マニピュレータに中継される。その結果、機械マニピュレータは、テストピースを対応する位置に移動させる。この位置において、テストピースの比較画像は、Ｘ線検査ユニット内で作成される。その結果、この比較画像は、無欠陥のテストピースの理想的な参照画像に属するＸ線参照画像を備えるテストピースの許容範囲のフレームワーク内に一致させられる。このように、どんな変換も伴わない記録された比較画像は、−今までの最新技術において必要であったように−公知の画像処理システムを用いて無欠陥のテストピースのＸ線参照画像と比較される。画像処理は、本発明の主題ではなく、単に枝葉の要素であって、最新技術により十分に理解されており、ここではより詳細に言及しない。機械が高い正確性を以て望ましい位置決めを実現することができるので、本発明による方法を通じて、テストピースの本当に正しい位置決めが可能である。上述したように、テストピースの比較画像とＸ線参照画像との間の最適な一致があるので、材料欠陥やテストピースの許容範囲のための検出が行われ、テストピースの幾何的配列における欠点のための誤った検出をできるだけ少なくする。
【０００９】
本発明の有利な発展によって、Ｘ線参照画像及び理想的な参照画像が無欠陥のテストピースのＸ線画像と一致することが提供される。この場合において、Ｘ線参照画像及び理想的な参照画像の両方がＸ線画像であるので、無欠陥のテストピースの二つの異なる参照画像を撮る必要はない。テストピースの位置決め画像が同様にＸ線画像であるので、テストピースの位置決めの検査は、Ｘ線検査ユニット内で実行され得る。その結果として、テストピースの位置決め画像を記録し且つ無欠陥のテストピースのＸ線参照画像に加えて同じ対応する理想的な参照画像を利用するために、Ｘ線検査ユニットの外に余分な装置を提供することが必要でない。しかしながら、そのあとに続く修正パラメータの評価及び計算を伴う余分な画像送りと機械補正とが必要なため、この費用削減は、Ｘ線検査ユニット内のテストピースの残留時間を長くし、処理能力を下げる。この余分な時間は、それぞれテストピースのために必要とされる。
【００１０】
本発明の他の有利な発展によって、可視光あるいはＸ線を用いて、理想的な参照画像のように、位置決め画像が得られることが提供される。その結果として、テストピースの位置がすでにＸ線検査ユニットの外で記録され得るので、述べられたような低い処理能力が高められ得る。これは、光技術及び立体鏡カメラ技術による画像処理を用いて行われる。これは、Ｘ線検査ユニット内でテストピースの検査と同時進行で行われるので、時間を省略し、テストピースの処理能力を高めることが可能である。適切なパターン−例えば、素材蒸着、素材除去あるいは打ち抜き加工工程あるいは仮想使用光による固形物−を用いて、あるいは、−最新技術に従う−立体鏡を用いた誤りがちの一致検索で、リアルタイム名状態下で本発明による方法が効果的且つしっかりと解決される。この場合、テストピースの位置決め画像と理想的な参照画像との間のズレの大きさは、機械マニピュレータに中継され、機械マニピュレータは、Ｘ線検査ユニット内にテストピースを位置決めするときに、一致する移動のための計算されたパラメータを備える予め定められたポイントへテストピースを運び、本発明にとって本質的なテストピースの比較画像の記録は、無欠陥のテストピースのＸ線参照画像と最適な方法で重複される比較画像の位置決めを行い得る結果となる。
【００１１】
適切な制御コマンドによる回転軸、回転角及び変位ベクトルの計算値を受け取るグリップアームが機械マニピュレータとして用いられるならば、特に有利である。そのようなロボットは、公知な最新技術であり、位置決めに関して高い精度で操縦される。このように、テストピースの許容範囲は別として、テストピースの比較画像と、無欠陥のテストピースのＸ線参照画像との間のほぼ１００％の一致が達成される。
【００１２】
要約すれば、一つの角度あるいはできれば異なる角度で且つ著しく修正される状態下でＸ線検査ユニットにおいて撮られるテストピースのＸ線画像の「仮想」位置を補正する必要がないため、本発明の方法−今まで実施される自動欠陥認証方法と基本的に異なる−を通じ、多くの誤った検出が劇的に減少する。むしろ、テストピースの位置は機械的に補正され、本来のテストピースの許容範囲とは別にして、比較画像は、スクリーニング角度及び位置決めに関し、無欠陥のテストピースのＸ線参照画像に対してほぼ１００％で対応する。従って、本発明の欠陥認証を用いて非常に簡単な画像処理を実行することが可能となる。
【外国語明細書】
2006308599.tif 000002
2006308599.tif 000003
2006308599.tif 000004
2006308599.tif 000005
2006308599.tif 000006
2006308599.tif 000007
2006308599.tif 000008
2006308599.tif 000009
2006308599.tif 000010