(57)【要約】【課題】保持枠の移動範囲をその駆動機構に対して自動的に設定することを可能としたＸ線検査装置を提供する。【解決手段】昇降機構は、保持枠９をＸ線発生器５に対して接離させる。移動制御部２１は、昇降機構による保持枠９の移動範囲を制限する。Ｘ線検査装置は、その一部に設けられた検出スイッチ１３と、テーブル１０の一部に設けられたスイッチ作動部１６を備える。スイッチ作動部１６は、保持枠９にテーブル１０を装着した場合において、テーブル１０の種類ごとに定められた異なる信号を、検出スイッチ１３に出力させる。移動制御部２１は、検出スイッチ１３からの信号に基づいて、保持枠９に装着されたテーブル１０の種類に応じて、保持枠９の移動範囲を制限する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物を載置するテーブルと、前記テーブルを装着する保持枠と、前記テーブル上の検査対象物に対して上下方向にＸ線を照射するＸ線発生器と、検査対象物を透過したＸ線を受光するＸ線検出器を備えたＸ線検査装置において、
前記保持枠を前記Ｘ線発生器に対して接離させる昇降機構と、
前記昇降機構による保持枠の移動範囲を制限する移動制御部と、
前記Ｘ線検査装置の一部に設けられた検出スイッチと、前記テーブルの一部に設けられたスイッチ作動部を備え、
前記スイッチ作動部は、前記保持枠に前記テーブルを装着した場合において、前記テーブルの種類ごとに定められた異なる信号を、前記検出スイッチに出力させるものであり、
前記移動制御部は、前記検出スイッチからの信号に基づいて、保持枠に装着されたテーブルの種類に応じて、前記保持枠の移動範囲を制限することを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
前記検出スイッチが保持枠に設けられた複数個の接点を有する機械式のスイッチであり、前記スイッチ作動部が前記複数個の接点をオン・オフさせる凹部あるいは凸部であり、前記テーブルの種類に応じて、前記凹部あるいは凸部の数と位置が異なって設けられていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
前記検出スイッチがカラースキャナであり、前記スイッチ作動部が前記テーブルの種類に応じて色が異なる着色部であり、この着色部が前記テーブルの一部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記保持枠をＸ方向あるいはＹ方向に移動させるＸＹ駆動機構と、前記保持枠をＸ線発生器の光軸を中心として回転させる回転ステージの少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、テーブル上に載置された検査対象物に対して、上下方向からＸ線を照射するＸ線検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線検査装置は、例えば、小型の電子部品などの検査対象物（以下、ワークという）の内部構造や外観を検査するために使用される。この種のＸ線検査装置には、特許文献１に示すように水平方向にＸ線を照射するものと、特許文献２に示すように上下方向からＸ線を照射するものとが知られている。
【０００３】
近年、ワークの小型化が進み、数ミリ以下にも達するような微細なワークを拡大して検査することが要望されている。このような微細なワークを検査するためには、ワークをＸ線の放射源に対して極力近づけることが必要である。
【０００４】
すなわち、ワークにＸ線を照射する場合、放射源から離れた低い位置にあるテーブルの上にワークを載置し、その後、テーブルを上昇させて放射源にワークを接近させる。そして、ワークが放射源に接触することなく最も近づいた位置でテーブルを停止させて、Ｘ線を照射することにより検査を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４７９２９１８号公報
【特許文献２】特開２０１６−１３３５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この種のＸ線検査装置においては、ワークの種類や形状、あるいは検査方法に応じて様々な種類のテーブル１０が使用される。例えば、図２に示すような表面がフラットな標準テーブル、図５に示すような微小なワークを載置するためのホルダ１０ａが中央部に突出して設けられている直交ＣＴテーブル、図６に示すような加熱用のチャンバー１０ｂや配管１０ｃが中央部に突出して設けられている加熱テーブル１０などが使用される。これらのテーブル１０は、Ｘ線検査装置に設けられた保持枠９の内側に着脱自在にセットされ、ワークの種類に応じて交換される。
【０００７】
このように検査に使用されるテーブルの種類に応じて、保持枠の表面からテーブルの最上端までの位置が異なることから、従来のＸ線検査装置においては、テーブルを交換するごとにワークが放射源に衝突しないように保持枠の上昇範囲を設定する作業が必要であった。
【０００８】
また、Ｘ線検査装置の種類によっては、保持枠を上下動かせるだけではなく、Ｘ方向およびＹ方向に移動させたり、回転運動させることにより、ワークの各部分を異なる方向から検査するものが知られている。このような方向に保持枠が移動するＸ線検査装置では、例えば、配管が設けられた加熱テーブルによって検査を行う場合や、標準テーブルであっても電気配線が接続されたワークを検査する場合には、保持枠の移動方向に制限が生じる。
【０００９】
従来のＸ線検査装置では、使用するテーブルやワークの種類や形状、あるいは検査方法に応じて、操作者が保持枠の移動量や移動方向を制御するためのデータを装置に入力することにより、テーブルやその上に載置したワークと、Ｘ線検査装置側の各部材、例えば放射源や装置のフレームなどが衝突しないようにしていた。しかしながら、テーブルやワークを交換するごとに装置に対するデータの入力を手作業で行うことは操作者にとって面倒な作業であった。また、操作者がデータの入力作業を失念することにより、テーブルやワークが装置と衝突して破損するおそれもあった。
【００１０】
本実施形態の目的は、テーブルやワークの種類の変更した際においても、そのような変更を自動的に判別して、保持枠の移動範囲をその駆動機構に対して自動的に設定することを可能としたＸ線検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本実施形態のＸ線検査装置は、次のような構成を有することを特徴とする。
（１）検査対象物を載置するテーブルと、前記テーブルを装着する保持枠と、前記テーブル上の検査対象物に対して上下方向にＸ線を照射するＸ線発生器と、検査対象物を透過したＸ線を受光するＸ線検出器。
（２）前記保持枠を前記Ｘ線発生器に対して接離させる昇降機構。
（３）前記昇降機構による保持枠の移動範囲を制限する移動制御部。
（４）前記Ｘ線検査装置の一部に設けられた検出スイッチと、前記テーブルの一部に設けられたスイッチ作動部。
（５）前記スイッチ作動部は、前記保持枠に前記テーブルを装着した場合において、前記テーブルの種類ごとに定められた異なる信号を、前記検出スイッチに出力させる。
（６）前記移動制御部は、前記検出スイッチからの信号に基づいて、保持枠に装着されたテーブルの種類に応じて、前記保持枠の移動範囲を制限する。
【００１２】
以下のような実施形態も、本発明の一態様である。
（１）前記検出スイッチが保持枠に設けられた複数個の接点を有する機械式のスイッチであり、前記スイッチ作動部が前記複数個の接点をオン・オフさせる凹部あるいは凸部であり、前記テーブルの種類に応じて、前記凹部あるいは凸部の数と位置が異なって設けられている。
（２）前記検出スイッチがカラースキャナであり、前記スイッチ作動部が前記テーブルの種類に応じて色が異なる着色部であり、この着色部が前記テーブルの一部に設けられている。
（３）前記保持枠をＸ方向あるいはＹ方向に移動させるＸＹ駆動機構と、前記保持枠をＸ線発生器の光軸を中心として回転させる回転ステージの少なくとも一方を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の全体構成を示す側面図。
【図２】第１実施形態における保持枠と標準テーブルを示す斜視図。
【図３】第１実施形態において、保持枠に設けられた検出スイッチを拡大して示す斜視図。
【図４】第１実施形態において、各種のテーブルに設けられたスイッチ作動部の配置を示す対応表。
【図５】Ｘ線検査装置に使用する直交テーブルの一例を示す斜視図。
【図６】Ｘ線検査装置に使用する加熱テーブルの一例を示す斜視図。
【図７】第２実施形態の検出スイッチ部分を拡大して示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［１．第１実施形態］
［１−１．実施形態の構成］
以下、第１実施形態を、図面に従って具体的に説明する。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態のＸ線検査装置は、建物の床面などに設置された基台１と、床面に対して垂直に設けられた縦フレーム２と、縦フレーム２の上部に床面と平行に設けられた上部フレーム３とから構成される。
【００１６】
基台１の上部にはＸ線検出器４がその受光部を上方に向けて固定される。上部フレーム３には、Ｘ線の放射源となるＸ線発生器５がＸ線の放射口を検出器に向けて固定される。縦フレーム２には、昇降台６の一端が片持ち式に取り付けられる。昇降台６は縦フレーム２に設けられた図示しない昇降機構により、建物の床面と平行を保ったままの状態で昇降する。
【００１７】
昇降台６の上面には回転ステージ７が設けられる。回転ステージ７は昇降台６に固定された図示しない駆動機構によって、垂直方向に伸びる軸を中心として回転するもので、この回転ステージ７の上にＸＹ駆動機構８を介して保持枠９が設けられる。保持枠９は、ＸＹ駆動機構８により回転ステージ７上で前後左右方向に移動すると共に、回転ステージ７の軸を中心として３６０°回転する。
【００１８】
保持枠９は、中央部が開口した四角い枠状の部材であり、その内側に四角い平板状のテーブル１０が嵌め込まれる。従来技術において説明したように、テーブル１０にはその用途に応じて各種のものが知られているが、図１に示すテーブル１０は、表面が平らな標準テーブルである。検査時において、このテーブル１０上にワークＷが載置される。
【００１９】
図２は、保持枠９と標準テーブルを拡大して示す斜視図である。図２に示すように、保持枠９にはテーブル１０を嵌め込む開口部１１と、テーブル１０を開口部１１内から落下しないように支持する受け部１２が設けられる。保持枠９の内周面の一部、本実施形態では保持枠９の左手前側の角の部分には、図３の拡大図に示すように、テーブル１０の種類を判別する検出スイッチ１３が設けられる。
【００２０】
検出スイッチ１３は、保持枠９の内周面に対して出没自在に組み込まれた４個の接点１４ａ〜１４ｄを有する部材で、常時は各接点１４ａ〜１４ｄが保持枠９内部に設けられたスプリングにより保持枠９の内周面から突出する。各接点１４ａ〜１４ｄには電気配線１５が接続され、この電気配線１５を通じて、接点１４ａ〜１４ｄの出没状態に応じたオン・オフ信号が出力される。
【００２１】
本実施形態において、各接点１４ａ〜１４ｄの先端部、すなわち保持枠９の内周面から突出した部分は半球状に形成されている。そのため、保持枠９の内側にテーブル１０を嵌め込んだ場合において、テーブル１０の外周部が各接点１４ａ〜１４ｄの半球状の部分に接触すると、テーブル１０の外周部が半球状の部分の表面を滑りながら接点１４ａ〜１４ｄを押圧するので、接点１４ａ〜１４ｄは押圧しているスプリングの力に逆らって保持枠９の内側に向かって押し込まれ、テーブル１０の嵌め込みに当たっての妨げとなることがない。
【００２２】
各テーブル１０の外周面には、保持枠９に設けられた検出スイッチ１３の位置に対向して、スイッチ作動部１６が設けられる。本実施形態において、スイッチ作動部１６は、保持枠９内に各テーブル１０を嵌め込んだ場合において、スイッチの各接点１４ａ〜１４ｄの先端が入り込むことのできる凹部１７ａ〜１７ｄである。スイッチ作動部１６の数と位置は、テーブル１０の種類ごとに異なるものであり、図４はその一例を示す。
【００２３】
図４において、白い丸は接点１４ａ〜１４ｄが突出することができるように設けられた凹部１７ａ〜１７ｄであり、黒い丸は接点１４ａ〜１４ｄが保持枠９内に没入するように凹部１７ａ〜１７ｄがなく、テーブル１０の外周面が平らになっている部分である。例えば、標準テーブルには、左から２つ目の接点１４ｃの位置を除いて３箇所の凹部１７ａ，１７ｂ，１７ｄが設けられる。
【００２４】
図４は、標準テーブルや各種のオプションテーブルＡ〜Ｇとそれに対応するスイッチ作動部１６の数と位置と示している。表中の最上段に記載された４個の白い丸は、保持枠９内にテーブル１０が装着されておらず、４つの接点１４ａ〜１４ｄのすべてが突出している状態を示す。一方、最下段に記載された４個の黒い丸は、保持枠９内にテーブルが逆向きに装着されてしまい、検出スイッチ１３に対向する位置にスイッチ作動部１６が来ていない場合や、スイッチ作動部１６が設けられていない規格外のテーブル１０を保持枠９内に装着してしまった場合であり、すべての接点１４ａ〜１４ｄが没入している状態を示す。
【００２５】
保持枠９に設けられた検出スイッチ１３の電気配線１５は、図１に示すようにＸ線検査装置の制御盤に設けられたスイッチ動作検出部１８に接続される。スイッチ動作検出部１８の出力側は、テーブル判定部１９に接続される。
【００２６】
テーブル判定部１９は、スイッチ動作検出部１８で得られた各接点１４ａ〜１４ｄのオン・オフの位置と数に基づいて、どのような種類のテーブル１０が保持枠９に装着されているか否かを判定する。そのため、テーブル判定部１９は、判定に必要なデータを予め記録したデータ格納部２０に接続されている。データ格納部２０は以下のようなデータを保存する。
（１）各接点１４ａ〜１４ｄのオン・オフの位置と数と、テーブル１０の種類を対応づけた図４に示すような表。
（２）各テーブル１０の種類に対応した保持枠９の上下方向あるいはＸＹ方向の移動範囲や、保持枠９を回転させる回転ステージ７の駆動の可否に関するデータ。
【００２７】
テーブル判定部１９の出力側は、保持枠９の移動制御部２１に接続される。移動制御部２１は、テーブル判定部１９から得られたデータに基づいて、保持枠９の移動を制御するものであり、例えば、標準テーブルが保持枠９にセットされた場合における昇降台６の最大上昇位置、ＸＹ方向の移動ストローク、許容される回転角度などのデータがテーブル判定部１９から移動制御部２１に入力され、昇降台６やＸＹ駆動機構８、回転ステージ７の駆動機構がこれらのデータに基づいて駆動制御される。
【００２８】
［１−２．実施形態の作用］
本実施形態において、ワークの検査を行う場合には、検査対象となるワークの種類に応じたテーブル１０を選択して、そのテーブル１０を保持枠９の開口部１１内に嵌め込む。選択されたテーブル１０の外周面が保持枠９の内周面に接触しながら、はまり込んでいくため、保持枠９の内周面に突出している検出スイッチ１３の接点１４ａ〜１４ｄがテーブル１０の外周面によって押圧され保持枠９の内部に没入する。
【００２９】
テーブル１０が保持枠９の内部に完全にセットされると、テーブル１０の外周面に設けられたスイッチ作動部１６が接点１４ａ〜１４ｄの位置に対向することになるので、スイッチ作動部１６を構成する凹部１７ａ〜１７ｄに対向する位置にある接点１４ａ〜１４ｄはその先端が凹部１７ａ〜１７ｄ内に入り込んで保持枠９内周面から突出し、凹部１７ａ〜１７ｄがない部分の接点１４ａ〜１４ｄは保持枠９内部に没入したままの状態となる。このようにして、検出スイッチ１３により、テーブル１０の外周面に設けられた凹部１７ａ〜１７ｄの位置と数が検出されると、その信号は電気配線１５を経由してスイッチ動作検出部１８に送られる。
【００３０】
スイッチ動作検出部１８は、検出スイッチ１３から取得した接点１４ａ〜１４ｄの位置と数の信号をテーブル判定部１９に送信する。テーブル判定部１９は受信した信号とデータ格納部２０に記憶されている対応表に基づいて、保持枠９に装着されたテーブル１０がどのような種類であるかの判定を行い、テーブル１０の種類が判別した後は、そのテーブル１０の種類に対応した保持枠９の移動範囲に関するデータをデータ格納部２０から取得する。
【００３１】
その後、テーブル判定部１９は、データ格納部２０から受信した保持枠９の移動範囲を移動制御部２１に出力する。その結果、Ｘ線検査装置には、装着したテーブル１０の種類に応じて、保持枠９の移動範囲が設定されることになるので、保持枠９の範囲外への移動が規制され、保持枠９や装着したテーブル１０がＸ線検査装置の他の部材に衝突することがなくなる。
【００３２】
［１−３．実施形態の効果］
本実施形態によれば、保持枠９にテーブルをセットするだけの動作で、セットしたテーブル１０の種類の判別とそのテーブル１０に関する保持枠９の移動範囲を規制するデータがＸ線検査装置に自動的に設定されるので、操作者がテーブル１０の種類を目視で判別しながら手作業で保持枠９の移動範囲を装置に入力する作業が不要となり、検査作業を簡単に実施できると共に、入力ミスなども未然に防ぐことができる。
【００３３】
本実施形態おいては、保持枠９側に出没する接点１４ａ〜１４ｄを有する検出スイッチ１３を設け、テーブル１０側には接点１４ａ〜１４ｄの頭部が入り込む凹部１７ａ〜１７ｄを設けたため、テーブル１０にはその種類に応じて複数の凹部１７ａ〜１７ｄを形成するという簡単な加工だけで、テーブル１０の種類を正確に判別させることが可能である。特に、接点１４ａ〜１４ｄの頭部を凹部１７ａ〜１７ｄ内に入り込ませることで接点１４ａ〜１４ｄのオン・オフさせるようにしたため、保持枠９内にテーブル１０が装着されていない状態や、テーブル１０が反転状態で装着された場合のように、テーブル１０種別の判定以外に、テーブル１０の装着エラーも検出できる利点がある。
【００３４】
［２．第２実施形態］
第２実施形態は、検出スイッチ１３として非接触型のカラースキャナ２２を使用したものである。この第２実施形態においては、図７に示すように、Ｘ線検査装置の一部、例えば装置のフレーム１やＸＹ駆動機構８、回転ステージ７などに、保持枠９内にセットしたテーブル１０の底部を走査することのできるカラースキャナ２２が設けられる。一方、テーブル１０の底面には、テーブル１０を保持枠９内にセットした場合にカラースキャナ２２に対向するように、色のついたシール２３が貼られている。このシール２３は、テーブル１０の種類ごとに異なったものが貼られる。本実施形態において、請求項に記載した着色部がこのシール２３に相当する。
【００３５】
これに対応して、データ格納部２０には、各テーブル１０の種類とそこに貼られたシール２３の色を対応付けた一覧表と各テーブル１０の種類に対応した保持枠９の移動範囲に関するデータが記録される。なお、前記の一覧表には、カラースキャナ２２が無色を検出した場合には保持枠９内にテーブル１０がセットされていない状態を示し、アルミ色などのシール２３以外の色を検出した場合にはテーブル１０が逆向きにセットされていると判定するようなデータが格納される。
【００３６】
このような構成を有する第２実施形態では、テーブル１０が保持枠９内にセットされると、検出スイッチ１３であるカラースキャナ２２がテーブル１０の底面に張られたシール２３の色を判別し、その情報をスイッチ動作検出部１８に出力する。スイッチ動作検出部１８は検出したシール２３の色に関する情報をテーブル判定部１９に送信し、テーブル判定部１９はデータ格納部２０に記憶されているシール２３の色とテーブル１０の種類に対応する一覧表に基づいて、保持枠９にセットされたテーブル１０がどのような種類のものであるかを判定する。この判定結果にしたがって、テーブル判定部１９は、データ格納部２０から取得した保持枠９の移動範囲等に関するデータを移動制御部２１に送信する。以下、第１実施形態と同様に、保持枠９の移動範囲の規制が行われる。
【００３７】
このような第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、保持枠９内にテーブル１０をセットするだけの作業でそのテーブル１０に対応した保持枠９の移動範囲の規制が実施される。その結果、操作者によるテーブル１０の種類に応じたデータの入力作業が不要となり、検査の作業性および信頼性が向上する。
【００３８】
［３．他の実施形態］
本発明は、前記の実施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構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。具体的には、次のような他の実施形態も包含する。
【００３９】
（１）第１実施形態において、スイッチ作動部１６として接点１４ａ〜１４ｄの先端が入り込む凹部１７ａ〜１７ｄを設けたが、テーブル１０側にスプリングによって出没する凸部を１個あるいは複数個設けて、これらの凸部の数と位置を検出スイッチ１３の接点１４ａ〜１４ｄによって検出させることも可能である。
【００４０】
（２）検出スイッチ１３の接点１４ａ〜１４ｄの数や位置は図示の実施形態に限定されるものではなく、使用するテーブル１０の種類数に応じて適宜増減することができる。スイッチ作動部１６の位置は、１つのテーブル１０に１ヶ所と限定されるものではなく、向きを変えても保持枠９に装着することのできるテーブル１０では、その対角線上あるいは四隅にそれぞれスイッチ作動部１６を設けることもできる。
【００４１】
（３）第２実施形態において使用したシール２３と非接触型検出スイッチ１３としては、バーコードを印刷したシール２３と、バーコードリーダーを使用することができる。この場合、バーコードとして情報量の大きなＱＲコードを使用すれば、単にテーブル１０の種類だけではなく、そのテーブル１０に対応した保持枠９の移動範囲などもバーコードに記録しておくことができる。そのようにすれば、テーブル１０の種類と保持枠９の移動範囲を直接移動制御部２１によって読み取ることが可能となる。また、シールの代わりに、塗装やメッキなどで着色部を形成することも可能である。
【００４２】
（４）Ｘ線検査装置に設ける保持枠の駆動機構としては、少なくともテーブルをＸ線発生器５に近づけるための昇降手段は必要であるが、ＸＹ駆動機構や回転ステージを持たない検査装置に対しても本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１…基台
２…縦フレーム
３…支持フレーム
４…Ｘ線検出器
５…Ｘ線発生器
６…昇降台
７…回転ステージ
８…ＸＹ駆動機構
９…保持枠
１０…テーブル
１１…開口部
１２…受け部
１３…検出スイッチ
１４ａ〜１４ｄ…接点
１５…電気配線
１６…スイッチ作動部
１７ａ〜１７ｄ…凹部
１８…スイッチ動作検出部
１９…テーブル判定部
２０…データ格納部
２１…移動制御部
２２…カラースキャナ
２３…シール（着色部）
Ｗ…ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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