(57)【要約】【課題】加工孔の識別及び位置測定をリアルタイムで高精度に行えるようにした、加工孔の位置測定装置及び測定方法を提供する。【解決手段】超音波を発信する発信部及び前記超音波の反射要因からの反射波を受信する受信部を有する探触子を、加工孔の穿孔方向である第一方向を横切る第二方向へ走査しつつ前記加工孔の位置を測定する。前記探触子の測定箇所の位置情報と、前記反射波のエコー戻り時間及びエコー高さからなる反射波情報とを情報セットとして取得する。前記情報セットに基づいて、前記穿孔方向を横切る断面における前記エコー高さのレベル分布を画像化した断面画像を作成する。前記断面画像から、前記加工孔を示すテンプレート画像との相関度が高い類似領域を抽出するテンプレートマッチングを行う。前記類似領域において、前記エコー高さのレベル分布に基づいて、前記反射要因が前記加工孔であることを識別した上で前記加工孔の位置を特定する。【選択図】図５
2018004453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象に穿設された加工孔の位置を測定する、加工孔の位置測定装置であって、
超音波を発信する発信部及び前記超音波の反射要因からの反射波を受信する受信部を有する探触子と、
前記探触子を、前記加工孔の穿孔方向である第一方向を横切る第二方向へ、所定幅に亘って走査する走査機構と、
制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記探触子の測定箇所の位置情報と、前記反射波のエコー戻り時間及びエコー高さからなる反射波情報とを情報セットとして、前記探触子の走査中に前記情報セットを繰り返し取得する、情報取得部と、
前記情報取得部が取得した情報セットに基づいて、前記穿孔方向を横切る断面における前記エコー高さのレベル分布を画像化した断面画像を作成する画像作成部と、
前記画像作成部により作成された前記断面画像から、前記加工孔を示すテンプレート画像との相関度が所定値以上の類似領域を抽出するテンプレートマッチングを行うマッチング部と、
前記マッチング部により抽出された前記類似領域において、前記エコー高さのレベル分布に基づいて、前記反射要因が前記加工孔であることを識別した上で前記加工孔の位置を特定する位置特定処理を行う、孔位置特定部とを備えた
ことを特徴とする、加工孔の位置測定装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記テンプレート画像を設定するテンプレート画像設定部をさらに備え、
前記走査機構は、前記探触子を、前記第二方向へ前記所定幅に亘って走査した後に前記探触子を前記第一方向へ所定距離だけ走査することを、繰り返し行い、
前記走査機構が前記探触子を前記第二方向へ前記所定幅に亘って走査する毎に、前記マッチング部が前記テンプレートマッチングを行って前記類似領域を抽出すると共に、前記孔位置特定部が前記類似領域に関して前記位置特定処理を行い、
前記テンプレート画像設定部は、初回の前記テンプレートマッチングでは、前記テンプレート画像に、予め設定された初回用テンプレート画像を設定する
ことを特徴とする、請求項１に記載の加工孔の位置測定装置。
【請求項３】
前記テンプレート画像設定部は、二回目以降の前記テンプレートマッチングでは、前記テンプレート画像を、前回の前記テンプレートマッチングにより抽出された前記類似領域の断面画像に順次更新する
ことを特徴とする、請求項２に記載の加工孔の位置測定装置。
【請求項４】
前記孔位置特定部は、
前記エコー高さが閾値以上となった後に、前記エコー戻り時間に基づいて検出される孔深さが複数の測定箇所に亘って連続して減少した場合には、前記探触子の前記超音波の発信方向にある前記反射要因が、前記加工孔であると識別する
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の加工孔の位置測定装置。
【請求項５】
前記孔位置特定部は、
前記反射要因が前記加工孔であると識別された後において、検出された前記孔深さが、前回の測定箇所で検出された前記孔深さよりも増加した場合には、前記の前回の測定箇所から前記発信方向に前記加工孔が位置すると判定する
ことを特徴とする、請求項４に記載の加工孔の位置測定装置。
【請求項６】
前記発信部は、前記超音波として、低周波成分を含むチャープ波を発信し、
前記制御装置は、前記反射波のノイズを除去するための相関処理部をさらに備え、
前記情報取得部は、前記位置情報と、前記相関処理部によりノイズを除去された前記反射波のエコー戻り時間及びエコー高さからなる反射波情報とを前記情報セットとして取得する
ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の加工孔の位置測定装置。
【請求項７】
前記孔位置特定部は、前記エコー高さの時間的な変化を表す波形において、立ち上がり位置又はピーク位置における前記エコー戻り時間に基づいて、前記加工孔の深さを判定する
ことを特徴とする、請求項６記載の加工孔の位置測定装置。
【請求項８】
超音波を発信する発信部及び前記超音波の反射要因からの反射波を受信する受信部を有する探触子を、検査対象に穿設された加工孔の穿孔方向である第一方向を横切る第二方向へ、所定幅に亘って走査しながら、前記加工孔の位置を測定する、加工孔の位置測定方法であって、
前記探触子の測定箇所の位置情報と、前記反射波のエコー戻り時間及びエコー高さからなる反射波情報とを情報セットとして取得する、情報取得ステップと、
前記情報セットに基づいて、前記穿孔方向を横切る断面における前記エコー高さのレベル分布を画像化した断面画像を作成する、画像作成ステップと、
前記断面画像から、前記加工孔を示すテンプレート画像との相関度が所定値以上の類似領域を抽出するテンプレートマッチングを行う、マッチングステップと、
前記類似領域において、前記エコー高さのレベル分布に基づいて、前記反射要因が前記加工孔であることを識別した上で前記加工孔の位置を特定する位置特定処理を行う、孔位置特定ステップとを備えた
ことを特徴とする、加工孔の位置測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象に穿設された加工孔の位置を測定する、加工孔の位置測定装置及び加工孔の位置測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＵＴ（Ultrasonic  Transducer）探触子を自動走査して検査対象の欠陥や加工孔を検知する装置が種々提案されている（例えば特許文献１参照）。検査対象の内部に欠陥や加工孔があると、ＵＴ探触子から発信された超音波が、欠陥や加工孔に反射されて反射波として戻ってくるので、反射波が戻ってくるまでの時間を測定することで欠陥や加工孔の存在を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２８２０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ニッケル基合金材を用いた鋳造部材（製品や、製品を構成するパーツ。以下、同様。）を、高温環境下で使用する際の一つの対策として、鋳造部材の内部に、冷却用の流体を流通させる冷却孔を穿設することが有効である。この冷却孔を必要な位置に精度良く加工するために、冷却孔（加工孔）の位置の識別及び位置の測定を、加工中にリアルタイムで精度よく行える技術が求められている。
しかしながら、ＵＴ探触子を使用した装置では、反射波に基づく加工孔の識別及び加工孔の位置測定を、走査中（つまり測定中）にリアルタイムで精度良く行う手法が未だ確立されていない。
また、鋳造部材は、超音波の減衰が大きく且つ超音波の透過性のばらつきが大きいので、加工孔からの反射波を検出できない又は検出できたとしてもＳＮ比が低く、このため加工孔の識別や位置測定を精度良く行うことが困難である。
【０００５】
本発明は、上記のような課題に鑑み創案されたもので、加工孔の識別及び位置測定をリアルタイムで高精度に行えるようにした、加工孔の位置測定装置及び加工孔の位置測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記の目的を達成するために、本発明の加工孔の位置測定装置は、検査対象に穿設された加工孔の位置を測定する、加工孔の位置測定装置であって、超音波を発信する発信部及び前記超音波の反射要因からの反射波を受信する受信部を有する探触子と、前記探触子を、前記加工孔の穿孔方向である第一方向を横切る第二方向へ、所定幅に亘って走査する走査機構と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記探触子の測定箇所の位置情報と、前記反射波のエコー戻り時間及びエコー高さからなる反射波情報とを情報セットとして、前記探触子の走査中に前記情報セットを繰り返し取得する、情報取得部と、前記情報取得部が取得した情報セットに基づいて、前記穿孔方向を横切る断面における前記エコー高さのレベル分布を画像化した断面画像を作成する画像作成部と、前記画像作成部により作成された前記断面画像から、前記加工孔を示すテンプレート画像との相関度が所定値以上の類似領域を抽出するテンプレートマッチングを行うマッチング部と、前記マッチング部により抽出された前記類似領域において、前記エコー高さのレベル分布に基づいて、前記反射要因が前記加工孔であることを識別した上で前記加工孔の位置を特定する位置特定処理を行う、孔位置特定部とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
（２）前記制御装置は、前記テンプレート画像を設定するテンプレート画像設定部をさらに備え、前記走査機構は、前記探触子を、前記第二方向へ前記所定幅に亘って走査した後に前記探触子を前記第一方向へ所定距離だけ走査することを、繰り返し行い、前記走査機構が前記探触子を前記第二方向へ前記所定幅に亘って走査する毎に、前記マッチング部が前記テンプレートマッチングを行って前記類似領域を抽出すると共に、前記孔位置特定部が前記類似領域に関して前記位置特定処理を行い、前記テンプレート画像設定部は、初回の前記テンプレートマッチングでは、前記テンプレート画像に、予め設定された初回用テンプレート画像を設定することが好ましい。
【０００８】
（３）前記テンプレート画像設定部は、二回目以降の前記テンプレートマッチングでは、前記テンプレート画像を、前回の前記テンプレートマッチングにより抽出された前記類似領域の断面画像に順次更新することが好ましい。
【０００９】
（４）前記孔位置特定部は、前記エコー高さが閾値以上となった後に、前記エコー戻り時間に基づいて検出される孔深さが複数の測定箇所に亘って連続して減少した場合には、前記探触子の前記超音波の発信方向にある前記反射要因が、前記加工孔であると識別することが好ましい。
【００１０】
（５）前記孔位置特定部は、前記反射要因が前記加工孔であると識別された後において、検出された前記孔深さが、前回の測定箇所で検出された前記孔深さよりも増加した場合には、前記の前回の測定箇所から前記発信方向に前記加工孔が位置すると判定することが好ましい。
【００１１】
（６）前記発信部は、前記超音波として、低周波成分を含むチャープ波を発信し、前記制御装置は、前記反射波のノイズを除去するための相関処理部をさらに備え、前記情報取得部は、前記位置情報と、前記相関処理部によりノイズを除去された前記反射波のエコー戻り時間及びエコー高さからなる反射波情報とを前記情報セットとして取得することが好ましい。
【００１２】
（７）前記孔位置特定部は、前記エコー高さの時間的な変化を表す波形において、立ち上がり位置又はピーク位置における前記エコー戻り時間に基づいて、前記加工孔の深さを判定することが好ましい。
【００１３】
（８）上記の目的を達成するために、本発明の加工孔の位置測定方法は、超音波を発信する発信部及び前記超音波の反射要因からの反射波を受信する受信部を有する探触子を、検査対象に穿設された加工孔の穿孔方向である第一方向を横切る第二方向へ、所定幅に亘って走査しながら、前記加工孔の位置を測定する、加工孔の位置測定方法であって、前記探触子の測定箇所の位置情報と、前記反射波のエコー戻り時間及びエコー高さからなる反射波情報とを情報セットとして取得する、情報取得ステップと、前記情報セットに基づいて、前記穿孔方向を横切る断面における前記エコー高さのレベル分布を画像化した断面画像を作成する、画像作成ステップと、前記断面画像から、前記加工孔を示すテンプレート画像との相関度が所定値以上の類似領域を抽出するテンプレートマッチングを行う、マッチングステップと、前記類似領域において、前記エコー高さのレベル分布に基づいて、前記反射要因が前記加工孔であることを識別した上で前記加工孔の位置を特定する位置特定処理を行う、孔位置特定ステップとを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、穿孔方向を横切る断面におけるエコー高さのレベル分布を画像化した断面画像から、加工孔を示すテンプレート画像との相関度が所定値以上の類似領域を抽出し、この類似領域において、エコー高さのレベル分布に基づいて加工孔の位置を特定する。断面画像及びその類似領域は、時間とエコー高さとの関係を示す情報に較べて格段に情報量が多いので、断面画像から類似領域を抽出し、さらにこの類似領域から加工穴を特定することにより、加工孔の位置を、リアルタイムで高精度に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に第１実施形態としての冷却孔（加工孔）の位置測定装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る情報取得部を説明するための模式図であって、（ａ）は鋳造部材の横断面図であり（但しハッチングは省略）、（ｂ）はエコー高さの時間的な変化を表す波形を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る鋳造部材の横断面におけるエコー高さの分布を示す模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るマッチング部及びテンプレート画像設定部について説明するための模式図であり、（ａ）はテンプレート画像の一例を示す図、（ｂ）はｎライン目の走査により作成された（ｎ回目に作成された）Ｂスコープ画像、（ｃ）は（ｎ＋1）ライン目の走査により作成されたＢスコープ画像、（ｄ）は（ｎ＋２）ライン目の走査により作成されたＢスコープ画像を示す。
【図５】本発明の第１実施形態に係る加工孔の位置測定装置の制御を説明するための模式的なフローチャートである。
【図６】本発明の第１実施形態に係る加工孔を特定する制御を説明するための模式的なフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態に係る加工孔の位置測定装置の制御装置の構成を示す模式的なブロック図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る相関処理を説明するための模式図であって、（ａ）は反射波のエコー高さＨの時間的変化を表す波形を示す図であり、（ｂ）は参照波のエコー高さＨの時間的変化を表す波形を示す図、（ｃ）は相関処理後の反射波のエコー高さＨの時間的変化を表す波形を示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る加工孔の位置測定装置の制御装置の構成を示す模式的なブロック図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る加工孔の深さを特定する手法を説明するための模式図であって、相関処理後の反射波のエコー高さＨの時間的変化を表す波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
以下の各実施形態では、検査対象を鋳造部材とし、加工孔を冷却孔とした例を説明するが、検査対象や加工孔は鋳造品に限定されるものではない。
【００１７】
［１．第１実施形態］
［１−１．加工孔の位置測定装置の構成］
本発明の第１実施形態としての位置測定装置の構成について図１を参照して説明する。
図１は、本発明に第１実施形態としての冷却孔（加工孔）の位置測定装置の全体構成を示す模式図である。
本実施形態の位置測定装置１０は、図１に示すように、ＵＴ探触子（以下、単に探触子ともいう）２０と、探触子２０を保持すると共に、探触子２０をＸ方向（第二方向）及びＺ方向（第一方向）に移動させる走査機構３０と、制御装置４０と、ディスプレー（画像表示部）５０を備えている。
【００１８】
探触子２０は、超音波を発信する振動子，超音波の反射波を受信する振動子，受信した反射波を電気信号に変換する変換器及びこの電気信号をアナログ−デジタル変換するＡＤ変換機を内蔵している。
【００１９】
鋳造部材６０には、その長手方向Ｌ（走査機構３０のＺ方向）に沿って冷却孔（加工孔）６１が形成されている。走査機構３０は、後述の走査機構制御部４１に作動を制御されて、冷却孔６１が形成されているであろう範囲に対し、探触子２０を、図中に矢印Ａ１で示す経路で走査する。
つまり、走査機構３０は、鋳造部材６０の幅方向Ｗに沿って〔冷却孔６１の穿孔方向であるＺ方向（第一方向）を横切るようにしてＸ方向（第二方向）に沿って〕、位置Ｘ０から位置Ｘ１までの所定測定範囲（所定幅）に亘って探触子２０を走査し、その後、Ｚ方向に沿って所定距離だけ探触子２０を移動し、その後、前回とは逆方向にＸ方向に沿って位置Ｘ１から位置Ｘ０まで探触子２０を走査する。このような走査手順を、鋳造部材６０の先端側（Ｚ方向の上方側）から基部６０ａ側（Ｚ方向の下方側）に向かって繰り返し行う。以下の説明では、位置Ｘ０から位置Ｘ１又位置Ｘ１から位置Ｘ０まで探触子２０を走査した順番をラインで表記する。つまり、例えば、測定開始してから、位置Ｘ０から位置Ｘ１までの初回の移動を１ライン目、それに続く位置Ｘ１から位置Ｘ０までの移動を２ライン目のように表記する。
【００２０】
ディスプレー５０は、後述する制御装置４０の画像作成部４３により作成された画像を表示する。
【００２１】
制御装置４０は、走査機構３０の作動を制御する走査機構制御部４１と、情報取得部４２と、画像作成部４３と、孔位置特定部４４と、マッチング部４５及びテンプレート画像設定部４６とを備えており、以下、これらについて説明する。
【００２２】
先ず、走査機構制御部４１について説明する。
走査機構制御部４１は、走査機構３０を制御して、上述したように矢印Ａ１で示すように鋳造部材６０の表面６２に沿って探触子２０を走査させる。本実施形態では、走査機構制御部４１は、探触子２０の走査が冷却孔６１の加工の進行と同期して行われるように、走査機構３０を制御する。つまり、冷却孔６１は、電極（図示略）を使用して上方から穿孔されるが、電極の先端（穿孔位置）近傍の孔の位置（つまりリアルタイムで穿孔されている位置）を測定できるように、走査機構制御部４１は、走査機構３０を制御する。
【００２３】
次に、情報取得部４２について、図２（ａ）,（ｂ）を参照して説明する。
図２は、本発明の第１実施形態に係る情報取得部を説明するための模式図であって、（ａ）は鋳造部材の横断面図であり（但しハッチングは省略）、（ｂ）はエコー高さの時間的な変化を表すＡスコープである。
探触子２０から発信された超音波２１は、反射要因〔図２（ａ）に示す例では冷却孔６１〕で反射して反射波２２として探触子２０により受信される。そして、情報取得部４２は、走査機構３０が探触子２０を所定の走査距離ΔＸ（例えば０．１ｍｍ）走査するごとに、走査機構３０からの情報と探触子２０からの情報とをセットにして（対応付けて）取得すると共に記憶する。なお、冷却孔６１以外の超音波の反射要因としては、例えばクラックのような欠陥である。
【００２４】
情報取得部４２が走査機構３０から取得する情報は、走査機構３０が内蔵するエンコーダが検出した探触子２０のＸ方向の位置及びＺ方向の位置、すなわちＸＺ座標上の測定箇所の位置情報である。
【００２５】
情報取得部４２が探触子２０から取得する情報は、反射波（エコー）２２の情報である。具体的には、情報取得部４２は、反射波２２の情報として、ＲＦ（Radio Frequency）信号や、このＲＦ信号を変換した図２（ｂ）に示すエコー戻り時間ｔとエコー高さＨとの関係を示す波形信号（Ａスコープ）を取得する。エコー高さＨとは、検出された反射波２２の信号レベルである。エコー戻り時間ｔとは、探触子２０から超音波２１が発信されてからその反射波２２が探触子２０により検出されるまでの時間である。
【００２６】
次に画像作成部４３及び孔位置特定部４４について、前記の図２（ａ），（ｂ）に加えて、図３を参照して説明する。
図３は、本発明の第１実施形態に係る鋳造部材の横断面におけるエコー高さの分布を示す模式図である。
【００２７】
画像作成部４３は、図３において後述の線ＬＨ０，ＬＨ１として表示されるような画像（以下「Ｂスコープ画像」ともいう）を作成する。この画像は、Ｘ軸方向に沿って所定距離（走査距離）ΔＸだけ走査する毎に測定された図２（ｂ）に示すような波形情報を、位置Ｘ０から位置Ｘ１までの所定測定範囲に亘って合成した画像（Ｂスコープ画像）であり、鋳造部材６０の横断面（冷却孔６１の穿孔方向であるＺ方向を横切る断面）におけるエコー高さＨのレベル分布を示す画像である。
つまり、図３における測定箇所Ｘ（ｎ）〜Ｘ（ｎ＋４）ではそれぞれ図２（ｂ）に示すような波形情報が測定され、図３中において、ＬＨ０は、エコー高さＨが後述の閾値Ｈ０である点を繋いだ等高線であり、ＬＨ１は、エコー高さＨがＨ１である点を繋いだ等高線である。なお、Ｈ０よりもＨ１のほうが、エコー高さＨが高い（Ｈ０＜Ｈ１）。
図３では簡略化して示しているが、等高線ＬＨ０，ＬＨ１の内外を例えば色分けされて、エコー高さＨのレベル分布が画像により表されている。
【００２８】
孔位置特定部４４は、画像作成部４３により作成された図３に示すようなＢスコープ画像について、後述するマッチング部４５により抽出された類似領域に関して、超音波２１の反射要因が冷却孔６１かどうか識別するとともに、冷却孔６１の位置を測定するものである。したがって、孔位置特定部４３は、本発明の加工孔識別部と位置判定部との両方を構成するものである。
図３に示す例では、測定箇所Ｘが測定箇所Ｘ（ｎ）になった時に初めてエコー高さＨが閾値Ｈ０以上となる。孔位置特定部４４は、エコー高さＨが閾値Ｈ０以上となったとき、測定箇所Ｘ（ｎ）における〔測定箇所Ｘ（ｎ）において超音波２０の送信方向にある〕反射要因を冷却孔６１の候補であると判断するとともに、そのときの孔深さｄ（ｎ）を記憶する。なお、本実施形態では、孔深さｄ（ｎ）は、エコー高さＨが閾値Ｈ０以上となった時のエコー戻り時間ｔに基づいて算出（検出）される。また、孔深さｄ（ｎ）とは、鋳造部材６０の表面６２から反射要因（冷却孔６１やクラックのような孔状欠陥など）までの距離をいう。
以下、孔深さｄ（ｎ）,ｄ（ｎ＋１）…を測定箇所毎に区別しない場合は単に孔深さｄと表記する。
【００２９】
そして、孔位置特定部４４は、孔深さｄの変遷に基づいて、孔が、クラックのような孔状欠陥ではなく加工された冷却孔６１であるか否かを判断する。具体的には、測定箇所Ｘ（ｎ）での測定後、測定箇所Ｘ（ｎ＋１）, Ｘ（ｎ＋２），Ｘ（ｎ＋３）での測定において、孔深さｄ（ｎ），ｄ（ｎ＋１），ｄ（ｎ＋２），ｄ（ｎ＋３）が所定の複数回連続して浅くなっていると、孔位置特定部４４は、この孔深さの変遷が、孔が円形であることを示しているとして、この反射要因はクラックのような孔状欠陥ではなく加工された冷却孔６１であると判断する。本実施形態では、孔深さｄが３回連続して浅くなれば、この孔が円形であると判定するようにしている。これは、孔深さｄが３回連続して浅くなれば、この孔は真円又は略真円であって、いびつな形状の孔状欠陥と区別して、形状の整った加工孔であることを精度良く識別できることが経験的にわかっていることによる。
そして、孔位置特定部４４は、その後の測定箇所Ｘ（ｎ＋４）で孔深さｄ（ｎ＋４）が前回の測定箇所Ｘ（ｎ＋３）の孔深さｄ（ｎ＋３）よりも深くなっているので、前回の測定箇所Ｘ（ｎ＋３）の孔深さｄ（ｎ＋３）が最も浅い位置として、この測定箇所Ｘ（ｎ＋３）を冷却孔６１のＸ座標上の位置と規定する。そして、この測定箇所Ｘ（ｎ＋３）に対応する孔深さｄ（ｎ＋３）を冷却孔６１の深さと規定する（つまり、冷却孔６１の最浅の計測位置及びその深さを、冷却孔６１の位置及び深さと規定する）。
【００３０】
また、孔位置特定部４４からは、電極により穿孔を行う加工装置の加工制御装置２００に測定結果（加工穴６１の位置情報）を送信するようになっている。加工制御装置２００は、孔位置特定部４４から取得した加工穴６１の位置情報に基づいて加工位置が目標位置となるように加工装置（加工装置は図示略）をフィードバック制御する。
【００３１】
次にマッチング部４５及びテンプレート画像設定部４６について図４を参照して説明する。
図４は、本発明の第１実施形態に係るマッチング部４５及びテンプレート画像設定部４６について説明するための模式図であり、（ａ）はテンプレート画像の一例を示す図、（ｂ）はＮライン目の走査により作成された（Ｎ回目に作成された）Ｂスコープ画像１００、（ｃ）は（Ｎ＋1）ライン目の走査により作成されたＢスコープ画像１００、（ｄ）は（Ｎ＋２）ライン目の走査により作成されたＢスコープ画像１００を示す。以下、Ｂスコープ画像１００が、何回目のラインの走査により作成されたのかを特に表記する場合には、末尾に括弧付きで何回目のラインかを表記する。例えば、Ｎライン目、（Ｎ＋１）ライン目，（Ｎ＋２）ライン目の各走査により作成されたＢスコープ画像１００を区別する場合には、Ｂスコープ画像１００（Ｎ），Ｂスコープ画像１００（Ｎ＋１），Ｂスコープ画像１００（Ｎ＋２）と表記する。
【００３２】
マッチング部４５は、探触子２０が１ライン走査されて画像作成部４３によりＢスコープ画像１００が作成される毎に、Ｂスコープ画像１００の中から、図４（ａ）に示すようなテンプレート画像１５０＊に類似した画像領域を類似領域１５０として抽出する（テンプレートマッチング）。具体的には、マッチング部４５は、Ｂスコープ画像１００において、類似しているか否かの判定対象となる画像領域（以下「判定対象領域」という）を順次ずらしていきながら相関度Ｒを求め、テンプレート画像１５０＊との相関度Ｒが閾値Ｒｔｈ（例えば６０％）を越えている判定対象領域を検出したときには、この判定対象領域を類似領域１５０として抽出する。なお、判定対象領域は、テンプレート画像１５０＊と同じ形状（テンプレート画像１５０＊と縦横の各画素数が同一となる形状）として規定される。
【００３３】
以下、類似領域１５０が、何回目に作成されたＢスコープ画像において抽出されたものなのか（換言すれば何回目のラインの走査において抽出されたものなのか）を特に表記する場合には、末尾に括弧付きで何回目に作成されたＢスコープ画像において抽出されたものなのかを表記する。例えば、Ｎ回目，（Ｎ＋１）回目及び（Ｎ＋２）回目に作成されたＢスコープ画像１００にて抽出されたのかを区別する場合には、類似領域１５０（Ｎ），類似領域１５０（Ｎ＋１）及び類似領域１５０（Ｎ＋２）のように表記する。
相関度Ｒの規定の仕方は種々あるが、本発明では特定の規定によるものに限定されることなく種々の規定による相関度を使用可能である。また、テンプレート画像１５０＊と判定対象領域との相違の度合い（以下「相違度」という）を求め、この相違度が所定値よりも低い場合に、この判定対象領域を、相関度が閾値を越える類似領域１５０として抽出するようにしてもよい。つまり、相違度が所定値よりも低いことと、相関度が所定値以上であることとは実質的に同じことなので、本発明における「加工孔を示すテンプレート画像との相関度が所定値以上の類似領域を抽出するテンプレートマッチング」は、「加工孔を示すテンプレート画像との相違度が所定値よりも低い類似領域を抽出するテンプレートマッチング」を含むものである。
【００３４】
テンプレート画像設定部４６は、図４（ａ）に示すようなテンプレート画像１５０＊を設定するものである。
具体的には、加工孔６１の位置測定を開始してから初回のテンプレートマッチングに使用されるテンプレート画像１５０＊には、予め記憶された初回用のテンプレート画像１５０＊［以下、他のテンプレート画像１５０＊と区別する場合には初回用テンプレート画像１５０＊（０）と表記する］が使用される。
初回用テンプレート画像１５０＊（０）は、例えば、過去の測定で取得された加工孔の画像である。初回用テンプレート画像１５０＊（０）には、条件（加工孔の孔径、加工孔が穿孔されるルート、加工孔が形成される鋳造部材の材質など）が同一又はより近い過去の測定から取得した画像を使用するのが好ましい。
また、測定を開始してから２回目以降のテンプレートマッチングに使用されるテンプレート画像１５０＊には、前回のテンプレートマッチングにより抽出された類似領域１５０の画像が使用される。
【００３５】
つまり、図４（ｂ）に示すようにｎライン目の走査により作成されたＢスコープ画像１００（Ｎ）には、前回[（Ｎ−１）ライン目]の走査において抽出された類似領域１５０（Ｎ−１）の画像が使用される。
図４（ｃ）に示すように（Ｎ＋１）ライン目の走査により作成されたＢスコープ画像１００（Ｎ＋１）には、前回（Ｎライン目）の走査において抽出された図４（ｂ）に示す類似領域１５０（Ｎ）の画像が使用される。
図４（ｄ）に示すように（Ｎ＋２）ライン目の走査により作成されたＢスコープ画像１００（Ｎ＋２）には、前回[（Ｎ＋１）ライン目]の走査において抽出された図４（ｃ）に示す類似領域１５０（Ｎ＋１）の画像が使用される。
【００３６】
［１−２．フローチャート］
以下、本発明の第１実施形態に係る加工孔の位置測定装置の制御（加工孔の位置測定方法）を、図５及び図６に示すフローチャートを参照して説明する。
図５は、本発明の第１実施形態に係る加工孔の位置測定装置の制御を説明するための模式的なフローチャートである。
図６は、本発明の第１実施形態に係る加工孔を特定する制御（加工孔特定処理）を説明するための模式的なフローチャートである。
【００３７】
先ず、ステップＡ１０において、テンプレート画像１５０＊として、予め記憶された初回用テンプレート画像１５０＊（０）を設定する。
次いで、ステップＡ２０において、探触子２０をＸ方向に操作して情報を取得し（情報取得ステップ）、探触子２０の走査と同期して、Ｂスコープ画像１００の作成を進めると共に（画像作成ステップ）、Ｂスコープ画像１００の作成済みの全範囲に亘って判定対象領域を例えば１画素ずつ順次ずらしながら、この判定対象領域とテンプレート画像１５０＊との相関度を求める。このような相関度を求める処理を、探触子２０の１ラインに亘る走査が完了するまで行う。
【００３８】
そして、ステップＡ３０において、Ｂスコープ画像中に、テンプレート画像１５０＊との相関度が高い類似領域があるか否かを判定する。つまり、ステップＡ２０の結果に基づいて、Ｂスコープ画像１００中に、テンプレート画像１５０＊との相関度Ｒが閾値Ｒｔｈよりも高い画像領域があった場合は、この画像領域を類似領域１５０として抽出し、ステップＡ４０に進む。なお、相関度Ｒが閾値Ｒｔｈよりも高い領域（相違度が閾値よりも低い領域）が複数あった場合には、最も相関度Ｒの高かった領域（最も相違度が低い領域）を類似領域１５０として抽出する（マッチングステップ）。
ステップＡ４０では、類似領域１５０を対象範囲として、冷却孔６１のＸ方向の位置及び深さｄを特定する（孔位置特定ステップ）。ステップＡ４０の処理（位置特定処理）の詳細については後述する。
【００３９】
次いで、ステップＡ５０に進み、ステップＡ４０で特定された冷却孔６１のＸ方向の位置及び／又は深さｄと、各計画値との差が所定値以内であるか否かが判定され、この差が所定値以内であれば正常にテンプレートマッチングが行われたとしてステップＡ６０に進む。
ステップＡ６０では、ステップＡ３０で直前に抽出された類似領域１５０をテンプレート画像１５０＊として更新する。
次いで、ステップＡ７０において、ステップＡ４０で特定された冷却孔６１のＸ方向の位置及び深さｄを、加工制御装置２００へと出力する。
そして、ステップＡ８０において、探触子２０の位置が計測終了位置か否かを判定する。つまり、探触子２０の位置が、走査機構３０により探触子２０を移動しうる下限位置であるか否かを判定し、下限位置と判定した場合には測定を終了し、下限位置ではないと判定した場合には、ステップＡ９０に進み、探触子２０をＺ方向へ所定距離（例えば１ｍｍ〜２ｍｍ程度）だけ移動させ、ステップＡ２０に戻り、測定を引き続き行う。
【００４０】
ステップＡ３０において、Ｂスコープ画像１００の中に、テンプレート画像１５０＊との相関度Ｒが閾値Ｒｔｈよりも高い画像領域がなかった場合には、ステップＡ１００に進む。ステップＡ１００では、テンプレート画像１５０＊を変更する。例えば、ディスプレー５０に表示されたＢスコープ画像１００の中から、オペレータが冷却孔６１を示している可能性が高いと推測した領域をマウスなどの入力装置により選択してテンプレート画像設定部４６へと入力することにより、テンプレート画像１５０＊をこの領域の画像に変更する。テンプレート画像１５０＊を変更すると、ステップＡ２０と同様に、Ｂスコープ画像１００の全範囲に亘って判定対象領域を例えば１画素ずつ順次ずらしながら、この判定対象領域とテンプレート画像１５０＊との相関度Ｒを再度求めて、ステップＡ３０へと戻る。
【００４１】
ステップＡ５０において、ステップＡ４０で特定された冷却孔６１のＸ方向の位置及び／又は深さｄと、計画値との差が所定値を超えていた場合にも、ステップＡ１００に進んでテンプレート画像１５０＊を変更して相関度Ｒを再度求めて、ステップＡ３０へと戻る。このように、ステップＡ５０において、冷却孔６１のＸ方向の位置及び／又は深さｄと、計画値との差が所定値を超えていた場合に、テンプレート画像１５０＊を変更してテンプレートマッチングをやり直すのは、特定された冷却孔６１が、本来の測定対象の冷却孔６１ではない（例えば冷却孔６１が複数並設されている場合には、測定対象の冷却孔６１の隣の冷却孔６１を測定している）可能性が高いためである。
【００４２】
ステップＡ４０の冷却孔６１の位置特定処理について、図６を参照して説明する。
先ずステップＳ１０で、孔深さの閾値ｄ０，カウンタＣ及びフラグＦが初期設定値としてそれぞれ設定される。つまり、孔深さの閾値ｄ０は使用上可能な最大値として設定され、カウンタＣ及びフラグＦがそれぞれ０（零）に設定される。
ついで、ステップＳ２０に進み、エコー高さＨが検出され、ステップＳ３０へと進む。
【００４３】
ステップＳ３０では、エコー高さＨが閾値Ｈ０以上であるか否かが判定される。エコー高さＨが閾値Ｈ０よりも低いと、ステップＳ１００へ進み、探触子２０がΔＸだけ走査され、ステップＳ２０へと戻る。すなわち、エコー高さＨが閾値Ｈ０以上となる位置に探触子２０が走査されるまでステップＳ２０，Ｓ３０，Ｓ１００を繰り返す。
そして、ステップ３０でエコー高さＨが閾値Ｈ０以上になると、ステップＳ４０に進み、探触子２０がΔＸだけ走査され、ステップＳ５０へと進む。
【００４４】
ステップＳ５０では、エコー高さＨ及び孔深さｄが検出され、ステップＳ６０へと進む。ステップＳ６０では、エコー高さＨが閾値Ｈ０以上か否か、孔深さｄが閾値ｄ０よりも低いか否かが判定される。なお、閾値ｄ０の初期値は使用上可能な最大値として設定されているので、フローが最初にステップＳ６０に進んだときには、必ず孔深さｄが閾値ｄ０よりも低いと判定されることとなる。
【００４５】
ステップＳ６０において、エコー高さＨが閾値Ｈ０以上であり且つ孔深さｄが閾値ｄ０よりも浅いと判定さると、ステップＳ７０へ進む。ステップＳ７０では、閾値ｄ０に、ステップＳ５０で検出された孔深さｄが代入されるとともにカウンタＣがインクリメントされる（１を加算され）。
ついでステップＳ８０へ進み、カウンタＣが３以上か否かが判定され、カウンタＣが３よりも少ないと判定されるとステップＳ４０へと戻り、探触子２０がΔＸだけ走査され、ステップＳ５０で、新しい走査位置（測定箇所）においてエコー高さＨ及び孔深さｄが検出される。
【００４６】
ステップＳ６０における「エコー高さＨが閾値Ｈ０以上であり且つ孔深さｄが閾値ｄ０よりも浅い（すなわち前回の測定箇所における孔深さｄよりもさらに浅くなっている）」との判定、ひいてはステップ７０におけるカウンタＣのインクリメントが連続して繰り返されて、カウンタＣが３以上になると、ステップＳ８０からステップＳ９０に進み、フラグＦが１にセットされる。すなわち、探触子２０を走査して孔深さｄを計測した結果、エコー高さＨが閾値Ｈ０以上であることを前提として孔深さｄが３回連続して減少して計測されていることから、この反射要因はクラックではなく冷却孔６１であると判定され、冷却孔６１と判定された旨を示すフラグＦが１にセットされる。
【００４７】
ステップＳ６０において、孔深さｄが閾値ｄ０（つまり前回の測定箇所における孔深さｄ）以上だと判定された場合には、ステップＳ１１０に進み、フラグＦが１であるか否かが判定される。フラグＦが１であれば反射要因は冷却孔６１であると判定されているので、ステップＳ１２０に進み、前回の孔深さｄが冷却孔６１の最浅位置（鋳造部材６０の表面６２から最も近い位置にある冷却孔６１の先端位置）であると判定されるともともに、前回の探触子２０のＸ座標（測定箇所の位置）が、現在の探触子２０の高さ位置（Ｚ方向位置）における孔位置ｄと判定され、フローが終了する。
【００４８】
一方、ステップＳ１１０で、フラグＦが１でなかった場合には、孔深さｄが３回連続して減少していないので、この反射要因は冷却孔（加工孔）６１ではなかったとしてステップＳ１０に戻る。
【００４９】
なお、図６に示すフローチャートでは、探触子２０によるエコー高さＨの検出を改めて行って冷却孔６１の特定を行うようにしているが、図４に示すフローチャートで、ステップＡ２０においてＢスコープ画像を作成する際にエコー高さＨの検出を行っているので、この検出結果を記憶させておき、これを使用することで、探触子２０によるエコー高さＨの検出を改めて行うことが不要となる。
【００５０】
［１−３．効果］
ＲＦ信号のエコー高さＨが、図２（ｂ）に示ように高ければ、図２（ｂ）に示すようなＡスコープにおけるＲＦ信号のエコー高さＨの変遷より冷却孔６１位置を測定することも可能であるが、特に鋳造品では超音波の透過性にばらつきがあり、かかる透過性の低い箇所（透過性不良個所）がある。このような透過性不良個所では、ＡスコープにおけるＲＦ信号のエコー高さＨは、冷却孔６１がある箇所とそうでない箇所とでの相違が小さいため、冷却孔６１を正確に検出するこが困難であり、特に、冷却孔６１の穿孔中にリアルタイムで冷却孔６１を測定することは極めて困難である。
【００５１】
これに対し、本発明の第１実施形態の測定装置では、Ｂスコープス画像１００を使用して、このＢスコープス画像１００の中から、冷却孔６１を示すテンプレート画像１５０＊に類似した画像領域（類似領域）１５０を抽出し、この類似領域１５０の中から冷却孔６１のＸ位置及び深さｄを特定する。Ｂスコープス画像１００は、ＡスコープにおけるＲＦ信号の高さを例えば色調により表してこれをＸ方向に並べたものであり、ＲＦ信号の束といえるものであるからＲＦ信号に較べて情報量も各段に多い。このため、鋳造品であるためにＲＦ信号に対する透過性の低さや透過性のばらつきが大きいことから、ＲＦ信号に大きな減衰（極端な場合にはＲＦ信号のデータ抜け）や、Ｂスコープス画像１００に画像歪みがあった場合でも、テンプレート画像１５０＊に類似した画像領域１５０を抽出し易い。
【００５２】
さらに、類似領域１５０すなわち冷却孔６１の周辺に絞って、冷却孔６１の位置の測定を行うので、類似領域１５０の外側のノイズ的な画像パターン[図４（ｂ）〜（ｄ）参照]に影響されることなく冷却孔６１の位置測定を高精度にリアルタイムで行うことが可能となる。
さらに、同一の鋳造品であっても、場所によって、材料組織が違うためＲＦ信号に対する透過性やばらつきの程度も相違するため、Ｚ方向に対してある程度位置が離れてしまうと（例えば８ｍｍ程度）ＲＦ信号の波形も歪んでＢスコープ画像の画像パターンも相違してくることがある。このため、単一のテンプレート画像１５０＊では、ある位置におけるＢスコープ画像１００について類似画像１５０を抽出できたとしても、その位置から離れるにしたがって類似画像１５０を抽出するのが徐々に困難となってくることも考えられる。そこで、テンプレート画像１５０＊を、前回のテンプレートマッチングにより抽出された類似画像１５０により逐次更新するようにしている。
【００５３】
このように、冷却孔６１の位置測定は、徐々に位置をずらしながらＢスコープ画像１００を作成して類似画像１５０を抽出していくが、これにあわせてテンプレート画像１５０＊が、直前に抽出され位置的にも直近の類似画像１５０に更新されるので、これから類似画像１５０を抽出しようとする箇所と、テンプレート画像１５０＊を抽出した箇所とは近傍で材料組織も近似している。したがって、材料組織の違いによる影響がなく、テンプレート画像１５０＊により類似画像１５０を安定して且つ正確に抽出することができる。
【００５４】
さらに初回（１ライン目）の走査時には、テンプレート画像１５０＊に初回用テンプレート画像１５０＊（０）を使用する。初回用テンプレート画像１５０＊（０）は、過去の測定で取得された加工孔の画像であって、条件（加工孔の孔径、加工孔が穿孔されるルート、加工孔が形成される鋳造部材の材質など）が同一又は近似した箇所から取得した画像であるので類似画像１５０を安定して且つ正確に抽出することができる。
【００５５】
また、類似領域１５０における冷却孔６１の位置の測定において、エコー高さＨが閾値Ｈ０以上となった後に、孔深さｄが、複数の測定箇所（ここでは３つの位置）に亘って連続して減少した時点で、反射要因の横断面形状が円形（又は円形に近似した形状）を示しているとして、これらの測定箇所の超音波の発信方向にある反射要因を、クラックではなく冷却孔６１であるとリアルタイムで高精度に識別することができる。
【００５６】
さらに、反射要因が冷却孔６１であると識別された後において、孔深さｄが、前回の測定箇所で取得された孔深さｄよりも増加した場合（深くなった場合）には、前回の測定箇所が、冷却孔６１の先端位置と判定する。冷却孔６１の先端位置とは、鋳造部材６０の表面６２からもっと近い最浅位置なので、表面６２に近すぎる鋳造部材６０の強度にも影響を及ぼす重要な位置となる。この冷却孔６１の先端位置を精度良く検出できるので、この結果をフィードバックして穴加工を行うことで、鋳造部材６０の品質（強度）を安定して確保することができる。
【００５７】
［２．第２実施形態］
本発明の第２実施形態としての加工孔の位置測定装置の構成について図７及び図８を参照して説明する。
図７は、本発明の第２実施形態に係る加工孔の位置測定装置の制御装置の構成を示す模式的なブロック図である。
図８は、本発明の第２実施形態に係る相関処理を説明するための模式図であって、（ａ）は反射波のエコー高さＨの時間的変化を表す波形を示す図であり、（ｂ）は参照波のエコー高さＨの時間的変化を表す波形を示す図、（ｃ）は相関処理後の反射波のエコー高さＨの時間的変化を表す波形を示す図である。
なお、第１実施形態と同一要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５８】
［２−１．構造］
鋳造部材６０に一般的に使用される鋳造材は、結晶粒が大きいため超音波の減衰が大きく、ＳＮ比が低くなる。
そこで、本実施形態の加工孔の位置測定装置は、ＳＮ比を向上させるための構成を備えている。以下、ＳＮ比を向上させるための具体的な構成を説明する。
探触子から発信する超音波の周波数が低いほど、超音波の減衰が少ないことが知られており、本実施形態の測定装置は、探触子から、低周波成分を含むチャープ波（変調波）且つバースト波（チャープしたバースト波）を発信するようになっている。チャープ波とは時間経過にともない周波数を変化させる（変調させる）信号である。バースト波とは、限られた一定時間連続する連続波であって、連続波と連続波との間がある程度間隔がある波のことである。また、ここでいう低周波とは、例えば０．６ＭＨｚ〜１．５ＭＨｚの範囲の周波数をいう。
【００５９】
また、図７に示すように、本実施形態の位置測定装置の制御装置４０Ａは、第１実施形態の制御装置４０（図１参照）に対し、さらに相関処理部４７を備えている。
相関処理部４７は、受信した反射波と参照波とを相関処理することで反射波のノイズを低減するものである。参照波には、振動子から発信するチャープ波と同じ波形又は近似した波形が使用されており、受信した反射波２２と参照波とを相関処理することにより、反射波２２から参照波と相関関係のある波形のみが抽出され、参照波と相関関係のないノイズを除去することができる。
参照波は、ここでは、探触子から発信した超音波と同様に、低周波成分を含むチャープ波且つバースト波（チャープしたバースト波）が使用されている。受信した反射波２２と、チャープしたバースト波である参照波とを相関処理することにより、最終的に構成される波（相関の高い波）は、パルス波のような時間分解能の高い波になり、位置分解性能を向上させることができる。
情報取得部４２は、波形情報（反射波情報）として、相関処理部４７によりノイズを除去された反射波に関するエコー戻り時間ｔとエコー高さＨとの関係を示す情報を取得すると共に、測定箇所の位置情報（探触子２０のＸ方向の位置及びＺ方向の位置）とを関連付けて取得する（波形情報と測定箇所の位置情報とを情報セットとして取得する）。
この他の構成は、第１実施形態と同じなので説明を省略する。
【００６０】
［２−２．効果］
本発明の第２実施形態の加工孔の位置測定装置によれば、探触子から低周波成分を含むチャープ波が発信される。周波数が低いほど超音波の減衰率は低下するので、鋳造材のように超音波の減衰率が高い素材からなる鋳造部材についても、低周波成分を含むチャープ波を発信することで、エコー高さＨを高いレベルで検出できる。
また、図８（ａ）に示すような波形の反射波が、図８（ｂ）に示す波形の低周波数成分を含むチャープしたバースト波を参照波として相関処理されることにより、図８（ｃ）に示すようにノイズが除去された波形が得られる。
【００６１】
つまり、本実施形態では、超音波に低周波成分を含むチャープ波を使用することで、減衰を抑制して反射波のエコー高さＨを高くすることができ（検出シグナルＳのレベルを高くすることができ）、さらに、相関処理を行うことで反射波のノイズＮを低減することができる。したがってＳＮ比を向上させることができる。
【００６２】
また、探触子２０から送信された超音波２１は周波数の変調されたチャープ波であるため時間分解能低く、これに応じて、反射波２２の波形も図８（ａ）に示すように波数が多く分解能の低い波形となるが、図８（ｂ）に示す参照波との相関処理により図８（ｃ）に示すような分解能の高い波形を取得することができる。
【００６３】
さらに、ＳＮ比の向上した図８（ｃ）に示すような波形情報に基づいて、画像作成部４３によりＢスコープ画像１００が作成されるので、Ｂスコープ画像１００においても冷却孔６１を表す画像が明瞭になると共にノイズを表す画像が色彩的に弱められる。したがって、マッチング部４５によりＢスコープ画像１００に対して行われるマッチング処理を精度良く行うことができる。
【００６４】
［３．第３実施形態］
本発明の第３実施形態としての加工孔の位置測定装置の構成について図９及び図１０を参照して説明する。
図９は、本発明の第３実施形態に係る加工孔の位置測定装置の制御装置の構成を示す模式的なブロック図である。
図１０は、本発明の第３実施形態に係る加工孔の深さを特定する手法を説明するための模式図であって、相関処理後の反射波のエコー高さＨの時間的変化を表す波形を示す図である。
なお、上記実施形態と同一要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６５】
［３−１．構造］
図９に示すように、本実施形態の加工孔の位置測定装置は、第２実施形態に対し、孔位置特定部４４を、冷却孔位置特定部（加工孔識別部，位置判定部）４４Ａに置き換えたものである。孔位置特定部４４Ａは、冷却孔の孔深さｄを、探触子により検出された反射波の立ち上がり位置に基づいて検出する。
図１０を参照して、孔位置特定部４４Ａにおける冷却孔６１の孔深さｄの検出手法を説明すると、孔位置特定部４４Ａでは、立ち上がり位置Ｐ１におけるエコー戻り時間ｔ１に基づいて孔深さｄを検出するようにしている。
立ち上がり位置Ｐ１とは、エコー高さＨが、基準高さＨａを越える位置であり、基準高さＨａは、例えば、図１０におけるエコー高さの略平坦な部分の時間平均値に余裕値を加算した値である。或いは、エコー高さの単位時間当たりの上昇量が所定値を超えた点を立ち上がり位置としても良い。
この他の構成は、第２実施形態と同じなので説明を省略する。
【００６６】
［３−２．効果］
本発明の第３実施形態の加工孔の位置測定装置によれば、鋳造部材６０を形成する素材の超音波減衰率が高い場合でも孔深さｄを検出することができる。つまり、閾値Ｈ０よりも高くなった位置のエコー戻り時間ｔに基づいて孔深さｄを検出する手法では、鋳造部材６０を形成する素材の超音波減衰率が高いと、図１０に示すように反射波の波形全体が閾値Ｈ０よりも低くなって孔深さｄを検出できない場合がある。これに対し、本実施形態のように反射波の立ち上がり位置に基づいて孔深さｄを検出する場合には、エコー高さＨのレベルに拘わらず孔深さｄを検出することができるので、鋳造部材６０を形成する素材の超音波減衰率が高い場合でも孔深さｄを検出することができる。
【００６７】
［３−３．その他］
上記実施形態では、反射波の立ち上がり位置Ｐ１におけるエコー戻り時間ｔ１に基づいて孔深さｄを検出するようにしたが、図１０に示すように反射波のピーク（極大値）の位置Ｐ２におけるエコー戻り時間ｔ２に基づいて孔深さｄを検出するようにしても良い。
【００６８】
［４．その他］
（１）上記各実施形態では、テンプレート画像設定部４６を備えてテンプレート画像１５０＊を更新するようにしたが、テンプレート画像１５０＊を予め記憶したもの[例えば上記実施形態における初回用テンプレート画像１５０＊（０）]で一定としてもよい。この場合、テンプレート画像１５０＊をマッチング部４５に予め記憶させておけばよいので、テンプレート画像設定部４６は不要となる。
【００６９】
（２）上記各実施形態では、冷却孔６１の加工と同期して冷却孔６１の位置を測定するとともに測定結果を加工制御装置１００にフィードバックするようにしたが、本発明の加工孔の位置測定装置は、このような用途に限定されない。本発明の加工孔の位置測定装置は、例えば、冷却孔６１の加工終了後に加工品質を確認すべく冷却孔６１の位置を測定することにも使用できる。
【００７０】
（３）上記実施形態では、孔深さｄが連続して３回（３箇所）で浅くなったときに、反射要因を冷却孔６１であると判断するようにしたが、反射要因を冷却孔６１であると判断するための、孔深さｄが連続して浅くなる回数は、３回に限定されない。情報取得部４２は走査距離ΔＸ毎に情報を取得するが、上記回数は、走査距離ΔＸや冷却孔６１の径などに応じて適宜設定されるものである
【符号の説明】
【００７１】
１０  位置測定装置
２０  ＵＴ探触子
２１  超音波
２２  反射波
３０  走査機構
４０，４０Ａ，４０Ｂ  制御装置
４１  走査機構制御部
４２  情報取得部
４３  画像作成部
４４，４４Ａ  孔位置特定部（加工孔識別部，位置判定部）
４５  マッチング部
４６  テンプレート画像設定部
４７  相関処理部
５０  ディスプレー（画像表示部）
６０  鋳造部材
６１  鋳造部材６０の冷却孔
６２  鋳造部材６０の表面
１００  Ｂスコープ画像
１５０  類似領域
１５０＊  テンプレート画像
１５０＊（０）  初回用テンプレート画像
２００  加工制御装置
ｄ，ｄ（ｎ＋１），ｄ（ｎ＋２）…ｄ（ｎ＋４）  孔深さ
ｄ０  孔深さの閾値
Ｈ，Ｈ１，Ｈ２  エコー高さ
Ｈａ  エコー高さＨの基準高さ
Ｈ０  エコー高さＨの閾値
Ｐ１  反射波２２の立ち上がり位置
Ｐ２  反射波２２の極大値の位置（ピーク位置）
ｔ，ｔ１，ｔ２  エコー戻り時間
Ｘ，Ｚ  走査機構の走査方向
Ｘ（ｎ）, Ｘ（ｎ＋１）, Ｘ（ｎ＋２）…Ｘ（ｎ＋４）  測定箇所
ΔＸ  走査距離
【図１】
2018004453.tif 000003
【図２】
2018004453.tif 000004
【図３】
2018004453.tif 000005
【図４】
2018004453.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2018004453.tif 000009
【図８】
2018004453.tif 000010
【図９】
2018004453.tif 000011
【図１０】
2018004453.tif 000012