(57)【要約】【課題】検査対象物の複数の透視位置における透視画像上で、欠陥等の実際の大きさを容易に把握することのできるＸ線透視検査装置を提供する。【解決手段】検査対象物ＷをＸ線源１とＸ線検出器２の間で、あらかじめ設定されて複数の透視位置に位置決めするごとに、検査対象物のＸ線透視像Ｗｉを表示する表示器４１の画面上に、規定の実寸法に相当する大きさのインジケータＩを表示することにより、検査対象物のＸ線透視像Ｗｉ中の欠陥像Ｄｉ等の大きさを容易に把握することを可能とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置されたＸ線源およびＸ線検出器と、そのＸ線検出器からの出力を用いて、上記Ｘ線源とＸ線検出器の間に存在する物体のＸ線透視像を構築して表示器に表示する画像処理手段を備えるとともに、上記Ｘ線源とＸ線検出器の間で、検査対象物をあらかじめ設定されている複数の透視位置に順次位置決めする検査対象物移動手段を備えたＸ線透視検査装置において、
上記複数の透視位置ごとに、検査対象物のＸ線透視像を表示する表示器の画面上に、規定の実寸法に相当する大きさのインジケータを表示するインジケータ表示手段を備えていることを特徴とするＸ線透視装置。
【請求項２】
上記検査対象物移動手段がロボットであり、上記インジケータ表示手段は、あらかじめ各透視位置で実測して記憶している透視倍率を用いて、上記インジケータの画面上での大きさを決定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線透視検査装置。
【請求項３】
上記インジケータを、ポインティングデバイスの操作により上記表示器の画面上の任意の位置に移動可能としたことを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線透視検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線を用いて工業製品等の透視検査を行うためのＸ線透視検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工業製品等の透視検査を行うＸ線透視検査装置においては、一般に、Ｘ線源に対向して例えばイメージインテンシファイアとＣＣＤカメラ等からなるＸ線検出器を配置し、これらの間に検査対象物を搭載して、少なくともＸ線光軸に交差する平面上で互いに直交する２軸方向に移動可能な、また通常はこれに加えてＸ線光軸方向に移動可能な、更にはＸ線光軸に沿った軸の回りに回転可能な試料ステージを配置した構造を採る。また、更に加えて、Ｘ線検出器を試料ステージに対して傾動させる構造を備えたものも知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、複雑な形状のアルミ鋳物や、溶接された物品の溶接ビード部の欠陥等の有無を検査する装置として、検査対象物をＸ線源とＸ線検出器の間で自由に動かせるように、産業用ロボットを用いて検査対象物を把持し、透視したい位置に搬送し、更には所要の姿勢に変化させ得るようにしたシステムが実用化されつつある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２４９０８６号公報（第５−７頁，図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような従来のＸ線透視検査装置を用いて、例えばアルミ鋳物等の合否判定を行うに当たっては、巣などの欠陥の大きさが規定の大きさ以下であるか否かによって行われる。従って、検査対象物のＸ線透視像から、欠陥映像の実寸法を知る必要がある。ここで、この種のＸ線透視検査装置においては、Ｘ線透視像の拡大倍率は、その欠陥がＸ線源とＸ線検出器の間におけるＸ線光軸方向のどの位置にあるかによって決まる。従来のＸ線透視検査装置を用いて、一つの検査対象物をＸ線源とＸ線検出器の間で複数の位置で位置決めして、複数の透視位置において検査対象物の欠陥検査を行う場合、各透視位置は、通常、Ｘ線源とＸ線検出器の間の任意の位置に設定されるため、欠陥映像の大きさは各透視位置において互いに相違することになる。従って、同じ大きさの欠陥であっても、透視位置ごとにその像の大きさが相違することになり、オペレータによる判定が容易でないという問題がある。
【０００６】
特に、ロボットを用いて検査対象物を複数の透視位置に位置決めするタイプのＸ線透視検査装置においては、ロボットによる把持位置の位置情報は得られるのであるが、比較的大きな検査対象物では、把持位置と欠陥の位置とが大きく隔たっている場合が多い。従って、このようなロボットを用いてアルミ鋳物等の欠陥検査を行うに当たり、量産検査を行う前に、アルミ鋳物の鋳造工程における条件等の確認を行うべく、試しに鋳造した鋳物を検査する際には、Ｘ線透視像中に見いだされた欠陥の大きさを確認するために、メジャーなどを用いて検査対象物上の該当の部位のＸ線光軸方向への位置を測定し、透視倍率を概算して欠陥の大きさを求めているのが実情である。
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、検査対象物の複数の透視位置における透視画像上で、欠陥等の実際の大きさを容易に把握することのできるＸ線透視検査装置の提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のＸ線透視検査装置は、互いに対向配置されたＸ線源およびＸ線検出器と、そのＸ線検出器からの出力を用いて、上記Ｘ線源とＸ線検出器の間に存在する物体のＸ線透視像を構築して表示器に表示する画像処理手段を備えるとともに、上記Ｘ線源とＸ線検出器の間で、検査対象物をあらかじめ設定されている複数の透視位置に順次位置決めする検査対象物移動手段を備えたＸ線透視検査装置において、上記複数の透視位置ごとに、検査対象物のＸ線透視像を表示する表示器の画面上に、規定の実寸法に相当する大きさのインジケータを表示するインジケータ表示手段を備えていることによって特徴づけられる（請求項１）。
【０００９】
ここで、本発明においては、検査対象物移動手段がロボットである場合、上記インジケータ表示手段は、あらかじめ各透視位置で実測して記憶している透視倍率を用いて、上記インジケータの画面上での大きさを決定するように構成すること（請求項２）ができる。
【００１０】
また、本発明においては、上記インジケータを、ポインティングデバイスの操作により上記表示器の画面上の任意の位置に移動可能とした構成（請求項３）を好適に採用することができる。
【００１１】
本発明は、複数の透視位置ごとに、あらかじめ設定されている寸法に対応する大きさを持つインジケータを、Ｘ線透視像を表示する表示器の画面上に表示することによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１２】
すなわち、検査対象物をあらかじめ設定されている複数の透視位置に移動させてＸ線透視像を表示器に表示するごとに、その同じ画面上に規定の実寸法に相当する大きさのインジケータを表示することにより、オペレータはＸ線透視像中の欠陥等の大きさを容易に把握することができる。
【００１３】
ここで、ロボットを用いて検査対象物を複数の透視位置に移動させるＸ線透視検査装置においては、前記したように検査対象物の把持位置と透視位置とが離れている場合があって、透視倍率がロボットの動作からは判明しない場合がある。そこで、このようなロボットを用いる場合、請求項２に係る発明のように、例えばティーチング時等においてあらかじめ既知寸法のボール等を検査対象物の透視部位に取り付けておく等の方法により、各透視位置における透視倍率を実測して記憶しておき、その記憶内容を用いて各透視位置で表示すべきインジケータの大きさを決定すればよい。
【００１４】
また、請求項３に係る発明のように、表示器の画面上の適宜位置に表示されたインジケータをマウス等のポインティングデバイスを用いて画面上の任意の位置に移動可能とすることにより、欠陥等とインジケータとを重ね合わせて表示させることが可能となり、欠陥等の大きさの把握をより容易化することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の全体構成図である。
【００１６】
Ｘ線源１に対向して、例えばイメージインテンシファイアとＣＣＤとからなるＸ線検出器２が配置されている。Ｘ線源１はＸ線コントローラ３から供給される管電流および管電圧に応じたＸ線を出力する。Ｘ線検出器２の出力は、キャプチャーボード等の画像取り込み機能と、画像処理機能とがインストールされているコンピュータ４に取り込まれる。コンピュータ４では、このＸ線検出器２の出力を用いて、後述するように設定された画像処理条件のもとにＸ線透視像を構築して、後述するインジケータとともに表示器４１に表示する。
【００１７】
Ｘ線源１とＸ線検出器２に隣接してロボット５が配置されている。このロボット５は、ロボットコントローラ６からの駆動制御信号に従い、検査対象物Ｗを把持して、Ｘ線源１とＸ線検出器２の間の空間内であらかじめ設定されている複数の透視位置に移動させる。この各透視位置の設定はロボット５のティーチングにより行われ、各教示ポイントでは位置のみならず姿勢も設定される。
【００１８】
ロボットコントローラ６と、前記したＸ線コントローラ３はそれぞれコンピュータ４に接続されており、これらはコンピュータ４内にインストールされている画像処理機能と互いに同期して動作するようになっている。そして、コンピュータ４では、ロボット５の各教示ポイントごと、つまり各透視位置ごとに、Ｘ線コントローラ３およびロボットコントローラ６の動作条件、並びに当該びコンピュータ４による画像処理条件を一括して記憶している。そして、このコンピュータ４では、装置の稼働状態において、ロボット５があらかじめ設定されている各教示ポイントに検査対象物Ｗを移動させるごとに上記した各条件を逐次読み出し、Ｘ線コントローラ３、ロボットコントローラ６および当該コンピュータ４の画像処理部に供給する。なお、これらの条件は、キーボード４２ないしはマウス４３の操作によって行うことができる。
【００１９】
以上の各動作条件のうち、画像処理条件には、Ｘ線透視像のコントラストや明るさのほか、前記したインジケータを表示する条件も含まれる。すなわち、コンピュータ４には、各透視位置（教示ポイント）において表示すべき実寸法（実物上での寸法）と、各透視位置における透視倍率（Ｘ線透視像の拡大倍率）が書き込まれている。そして、これらの書き込み内容を用いて、各透視位置に検査対象物Ｗを位置決めしてそのＸ線透視像を表示器４１に表示するごとに、この表示器４１の画面上で実寸法に相当する大きさのインジケータを表示する。
【００２０】
ここで、透視倍率は、ロボット５を用いて比較的大きな検査対象物Ｗを種々の位置に種々の姿勢で位置決めする場合には、ロボット５の動きからは決定できないことは前記した通りである。そこで、この実施の形態においては、ロボット５のティーチング時等において、検査対象物Ｗ上で透視しようとする各部位に寸法既知の鋼球などを貼着しておき、各透視位置での鋼球の像の大きさから透視倍率を認識して、各透視位置に対応させて記憶しておく。
【００２１】
図２に、表示器４１の画面の構成例を示す。この図２において、Ｆは検査対象物ＷのＸ線透視像Ｗｉの表示ウインドウであり、このＸ線透視像表示ウインドウＦの外にインジケータＩが表示される。この例では、インジケータＩは円形であって、その直径が各透視位置において表示すべき実寸法と透視倍率によって種々に変化する。
【００２２】
すなわち、例えは全ての透視位置において１ｍｍの実寸法のインジケータを表示する場合、図３にイメージ的に示すように、インジケータＩの大きさが各透視位置における透視倍率に応じて自動的に変化する。
【００２３】
そして、このインジケータＩは、マウス４３をドラッグすることによって画面上の任意の位置に移動させることが可能であり、例えば図２においてＤｉで示される欠陥と重ね合わせることによって、欠陥Ｄｉの実寸法を容易に把握することができる。
【００２４】
ここで、以上の実施の形態においては、検査対象物Ｗを複数の透視位置に移動させる手段としてロボット５を用いた例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば半導体ウエハなどの平板状の物品の検査用の装置として、図４に構成例を示すように、ｘｙｚテーブル７などを用いることもできる。
【００２５】
この図４では、Ｘ線源１とＸ線検出器２の間に、検査対象物Ｗ′を搭載して３次元方向に移動可能なｘｙｚテーブル７を配置し、そのｘｙｚテーブル７の各軸方向への駆動源である各モータは、コンピュータ４の制御下に置かれるモータドライバ８によって駆動制御される。このような構成によれば、ｘｙｚテーブル７の駆動源である各モータは、サーボモータを用いる場合でも、パルスモータを用いる場合でも、Ｘ線光軸方向（ｚ軸方向）への刻々の位置をコンピュータ４が認識することができるため、各透視位置における透視倍率はあらかじめ実測しておく必要がなく、各透視位置において表示すべき実寸法のみをあらかじめ設定しておくだけで、先の例と同等のインジケータＩの表示が可能となる。
【００２６】
また、本発明におけるインジケータＩの形態は、上述したように円形に限られることなく、図５（Ａ）に示すようなバー状、同図（Ｂ）に示すようなクロス状、更には同図（Ｃ）に示すようなスケール状など、目的に応じて適宜の形状とすることができ、これらを選択可能とすることもできる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、検査対象物をＸ線源とＸ線検出器の間の複数の位置に位置決めして、検査対象物上に所望の部位のＸ線透視像を表示するごとに、同じ画面上に規定の実寸法の大きさに相当するインジケータが表示されるので、オペレータはＸ線透視像上の欠陥等の大きさを容易に把握することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態の表示器４１の画面の構成例の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態における各透視位置におけるインジケータＩの大きさの変化の例を示すイメージ図である。
【図４】本発明の他の実施の形態の全体構成図である。
【図５】本発明において用いることのできるインジケータの形状の例の説明図である。
【符号の説明】
１  Ｘ線源
２  Ｘ線検出器
３  Ｘ線コントローラ
４  コンピュータ
４１  表示器
４２  キーボード
４３  マウス
５  ロボット
６  ロボットコントローラ
Ｗ  検査対象物
Ｗｉ  検査対象物のＸ線透視像
Ｄｉ  欠陥の像
Ｉ  インジケータ
【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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