(57)【要約】見えないエッジの検出システムが開示される。本システムは、表面、及び、該表面の下方に位置する見えないエッジを有するワークピースを含む。放射線源は、ワークピースの表面に沿って移動し、放射線を発生する。放射線レシーバは、ワークピースの表面に沿って移動し、反射した放射線を受ける。放射線レシーバに結合するプロセッサは、前記反射した放射線のカウントレートを算出し、前記見えないエッジに対応したカウントレートの変化を算出し、該変化を前記ワークピース上の位置に関連付ける。見えないエッジの検出方法が開示される。第１ステップでは、表面、及び、該表面の下方に位置する見えないエッジを有するワークピースを設置する。第２ステップでは、放射線源を用いて前記ワークピースの表面に放射線を方向付ける。第３ステップでは、放射線レシーバを用いて、反射した放射線を捕捉する。第４ステップでは、プロセッサを用いて、前記反射した放射線のカウントレート、及び、前記見えないエッジに対応する前記カウントレートの変化を算出する。最後のステップでは、前記カウントレートの変化を前記ワークピースの表面上の位置に関連付ける。
2004516456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
見えないエッジを検出するためのシステムであって、
表面、及び、該表面の下方に位置する見えないエッジを有するワークピースと、
前記ワークピースの表面に沿って移動可能であり、放射線を発生する放射線源と、
前記ワークピースの表面に沿って移動可能であり、反射した放射線を受ける放射線レシーバと、
前記放射線レシーバに結合し、前記反射した放射線のカウントレートを算出可能であり、前記見えないエッジに対応したカウントレートの変化を算出し、該変化を前記ワークピースの表面上の位置に関連付けるプロセッサとを含む、システム。
【請求項２】
前記放射線レシーバは、前記反射した放射線を検出可能であると共に前記反射した放射線に関連した光パルスを出力可能である放射線検出器を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記放射線は、Ｘ線を含む、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記放射線レシーバは、前記光パルスを受信可能であると共に該光パルスを電気信号に変換可能なセンサを含む、請求項２記載のシステム。
【請求項５】
前記放射線源が発生する放射線の平行化が可能な視準チャンネルを更に含む、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記放射線検出器及び前記視準チャンネルは、中心軸をそれぞれ有し、各中心軸が互いに近傍にある、請求項５記載のシステム。
【請求項７】
前記プロセッサは、前記カウントレートの変化に関連した重心の位置を決定可能であり、該重心の位置は、前記ワークピースの表面上の位置に対応する、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記カウントレートの変化は、第１のカウントレートと第２のカウントレートに関連付けられ、前記プロセッサは、前記第１及び第２のカウントレートから前記重心のカウントレートを算出可能であると共に、前記重心のカウントレートから前記重心の位置を決定可能である、請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記プロセッサに結合し、前記ワークピースの表面上の位置を表示可能なディスプレイを更に含む、請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記ディスプレイ上に表示され、前記プロセッサの動作に対するユーザコマンドを受信可能であるユーザインターフェースを更に含む、請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
見えないエッジを検出するための方法であって、
表面、及び、該表面の下方に位置する見えないエッジを有するワークピースを設置するステップと、
放射線源を用いて前記ワークピースの表面に放射線を方向付けるステップと、
放射線レシーバを用いて、反射した放射線を捕捉するステップと、
プロセッサを用いて、前記反射した放射線のカウントレート、及び、前記見えないエッジに対応する前記カウントレートの変化を算出するステップと、
前記カウントレートの変化を前記ワークピースの表面上の位置に関連付けるステップとを含む、方法。
【請求項１２】
放射線検出器を用いて、前記反射した放射線を検出し、前記反射した放射線に関連した光パルスを出力するステップを更に含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記放射線は、Ｘ線を含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
センサを用いて、前記放射線検出器から前記光パルスを受信し、前記光パルスを電気信号に変換するステップを更に含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
視準チャンネルを用いて、前記放射線源が発生する放射線を平行化するステップを更に含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１６】
前記放射線検出器及び前記視準チャンネルは、中心軸をそれぞれ有し、各中心軸が互いに近傍にある、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記カウントレートの変化に関連した重心の位置を決定するステップを更に含み、該重心の位置は、前記ワークピースの表面上の位置に対応する、請求項１１記載の方法。
【請求項１８】
前記カウントレートの変化を、第１のカウントレートと第２のカウントレートに関連付け、前記第１及び第２のカウントレートから前記重心のカウントレートを算出し、前記重心のカウントレートから前記重心の位置を決定するステップを更に含む、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
プロセッサに結合したディスプレイを用いて、前記ワークピースの表面上の位置を表示するステップを更に含む、請求項１１記載の方法。
【請求項２０】
前記プロセッサの動作に対するユーザコマンドを受信可能なユーザインターフェースを前記ディスプレイ上に表示するステップを更に含む、請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の技術分野］
本発明は、処理測定の分野に係り、より詳細には、見えないエッジ（隠れたエッジ）を検出するための方法及びシステムに関する。
【０００２】
［発明の背景］
飛行機、建造物、及び他の構造の検査や組み立てのための正確な実時間の測定の重要性は、正確なエッジ位置特定システムの要求へとつながる。構造の組み立て若しくは検査時、しばしばカバーされ見えない部分のエッジの位置を知る必要がある。見えないエッジを検出する既知の方法は、効果、精度及び柔軟性の観点から満足できるものでない。
【０００３】
エッジを検出するための一の従来方法は、すき間ゲージを使用する。すき間ゲージは、ゲージがエッジに接触する位置を特定することで、エッジの位置を測定する。すき間ゲージを用いた方法の問題点は、時間がかかることである。エッジを測定するため、すき間ゲージは、エッジまでゆっくり移動させられ、当該エッジを測定する。エッジの測定後、すき間ゲージは、当該エッジから離反され、次の測定すべきエッジまで移動させられる。すき間ゲージは、一の連続的な移動で測定を実行できない。更に、すき間ゲージは、エッジに接触しなければならないので、すき間ゲージは、見えないエッジを検出するのに使用できない。
【０００４】
見えないエッジを検出するための一の従来方法は、Ｘ線撮像を用いる。エミッターは、対象の一の表面に設置され、検出器は、対象を通過する放射線を収集するために反対側の表面に設置される。収集された放射線は、表面から見えないエッジの像を形成する。この方法の一の問題点は、対象の反対側の表面へのアクセスが必要であり、これは可能でない場合があることである。また、対象の一の側にエミッターを、対象の反対側に検出器を設置することは、困難な場合がある。更に、見えないエッジの最終画像を形成することは、非常に長いプロセスとなりうる。見えないエッジを検出するためのその他の従来方法は、渦電流プローブを用いる。渦電流プローブは、見えないエッジを備えた対象を横断する際の電圧の変化を検出する。電圧は、プローブが薄い領域からより厚い領域に移動するにつれて上昇する。この方法の問題点は、正確でないことである。電圧信号は、例えば対象の含有成分、厚さ、電気的特性等のような、プローブの精度や正確性を損なう多くの要因による影響を受ける。更に、渦電流プローブは、導電性材料における見えないエッジを検出することしかできない。
【０００５】
Ｓｗａｎｓｏｎによる米国特許第５，６６６，３９４号には、対象の厚さを測定するために使用される後方散乱ゲージが開示される。対象の厚さを測定するために、後方散乱ゲージは、対象に向けて放射線を方向付け、反射した放射線を検出し、厚さと反射放射線とを関連付ける。この方法の問題点は、ゲージが補正曲線の生成を必要とすることである。後方散乱ゲージは、第１に、補正曲線の生成のために、既知の厚さの対象からの反射放射線を決定しなければならない。次いで、後方散乱ゲージは、補正曲線を用いて、厚さが知られていない対象の厚さを求める。
【０００６】
これらのデバイス及び方法は先行するアプローチよりも大きな改善をもたらすが、品質保証の分野での挑戦は、引き続き、より効果的で、精度が高く、柔軟性のある技術に対する要求を高めている。それ故に、見えないエッジを検出する新規な方法及びシステムに対する要望が生ずる。
【０００７】
［発明の概要］
本発明によれば、上述のシステムや方法に関連した欠点及び問題点を実質的に除去若しくは低減する、見えないエッジを検出するための方法及びシステムが提供される。
【０００８】
本発明の一実施例によれば、見えないエッジを検出するためのシステムが開示される。本システムは、表面、及び、該表面の下方に位置する見えないエッジを有するワークピースを含む。放射線源は、ワークピースの表面に沿って移動し、放射線を発生する。放射線レシーバは、ワークピースの表面に沿って移動し、反射した放射線を受ける。放射線レシーバに結合するプロセッサは、前記反射した放射線のカウントレートを算出し、前記見えないエッジに対応したカウントレートの変化を算出し、該変化を前記ワークピース上の位置に関連付ける。より具体的には、プロセッサは、カウントレートの変化に関連した重心の位置を決定し、この重心の位置は、ワークピースの表面上の位置に一致する。
【０００９】
本発明の一実施例によれば、見えないエッジを検出するための方法が開示される。第１ステップでは、表面、及び、該表面の下方に位置する見えないエッジを有するワークピースを設置する。第２ステップでは、放射線源を用いて前記ワークピースの表面に放射線を方向付ける。第３ステップでは、放射線レシーバを用いて、反射した放射線を捕捉する。第４ステップでは、プロセッサを用いて、前記反射した放射線のカウントレート、及び、前記見えないエッジに対応する前記カウントレートの変化を算出する。最後のステップでは、前記カウントレートの変化を前記ワークピースの表面上の位置に関連付ける。より具体的には、本方法は、カウントレートの変化に関連した重心の位置を決定し、この重心の位置は、ワークピースの表面上の位置に一致する。
【００１０】
本発明の技術的な効果は、簡易で効果的に見えないエッジを検出することにある。本システムは、見えないエッジを備える対象に放射線を方向付け、反射した放射線を検出し、反射した放射線を見えないエッジの位置に関連付けることにより、見えないエッジを検出する。本システムは、コンパクトであり、対象の一の表面にのみアクセスすればよく、また、当該表面に接触することが必要とされない。測定される対象は、広範な材料を含んでよく、導電性を有する必要はない。更に、対象は、異なる部材を含んでよく、部材間にエアーギャップを有してよい。本発明のその他の技術的な効果は、見えないエッジの実時間の検出が可能であることにある。本システムは、見えないエッジを検出するために、見えないエッジに近傍を一回だけ走査すればよい。更に、本システムは、見えないエッジの位置を実時間で算出すべく補正曲線を生成するための初期測定を必要としない。結果的に、本発明によれば、多種多様な対象の見えないエッジの簡易で実時間での効果的な検出が可能となる。
【００１１】
本発明のより完全な理解のため、及び、更なる特徴や効果に対して、添付図面と関連して次の説明への参照がなされる。
【００１２】
［図面の詳細な説明］
図１は、本発明による見えないエッジ検出システムの一実施例である。システム１００は、ワークピース１０２、放射線源１０４、放射線レシーバ１０６、及びプロセッサ１０８を含む。システム１００は、放射線源１０４を用いて放射線を発生し、放射線レシーバ１０６を用いて反射した放射線を受け、プロセッサ１０８を用いて見えないエッジ１１０ａ−ｂの位置の変化を関連付けることによって、ワークピース１０２の見えないエッジ１１０ａ−ｂを検出する。
【００１３】
本実施例では、ワークピース１０２は、表面１１４の外側の構造１１２、及び、外側の構造１１２によりカバーされエッジ１１０ａ−ｂを備えた内側の構造１１６を含む。エッジ１１０ａ−ｂは、例えば、ワークピース部材のエッジや、外側の構造によりカバーされた孔のエッジであってよい。エッジ１１０ａ−ｂは、また、露出し可視であってもよい。内側の構造１１６は、見えないエッジ１１０ａ−ｂが検出されるように外側の構造１１２と連通する必要はない。ワークピース１０２は、例えば金属、複合材料、プラスティック、若しくはこれらの材料の組み合わせ等の適切な材料を含んでよい。更に、ワークピース１０２は、異なる部材を含んでよく、部材間にエアーギャップを有してよい。後方散乱ゲージ１２０は、Ｓｗａｎｓｏｎによる米国特許第５，６６６，３９４号に開示されるような後方散乱ゲージを含んでよい。本実施例では、後方散乱ゲージ１２０は、放射線を透過するハウジングフロア１２４を備えたハウジング１２２を含む。ハウジングフロア１２４は、例えばアルミニウムを含んでよい。ハウジングフロア１２４に結合された略円筒形の放射線シールド１２６は、放射線シールド１２６の中心軸がハウジング１２２の中心軸の近傍となるように設置される。放射線シールド１２６は、ハウジングフロア１２４の上面で実質的に終端する視準（コリメーション）チャンネル１２８を含む。放射線源１０４は、視準チャンネル１２８内に設置される。放射線源１０４は、アメリシウム、コバルトや、放射性物質を放出できる他の適切な材料であってよい。放射線源１０４は、例えばＸ線やガンマ線を含む放射線を放出する。
【００１４】
本実施例では、放射線レシーバ１０６は、放射線検出器１２９、絞り光ガイド１３０、及び、光センサ１３２を含む。放射線検出器１２９は、ハウジングフロア１２４の外側に設けられる。絞り光ガイド１３０は、放射線検出器１２９に光学的に結合され、放射線検出器１２９から光センサ１３２へ光パルスを方向付ける。絞り光ガイド１３０は、ルサイトや他の光透過性材料を含んでよい。光センサ１３２は、絞り光ガイド１３０に光学的に結合され、放射線検出器１２９により生成された光パルスを電気信号に変換する。光センサ１３２は、例えば、光電子増倍管やフォトダイオードを含んでよい。光センサ１３２に結合する電子読出し装置１３４は、光センサ１３２からの電気信号を受信する。電子読出し装置１３４は、デジタルパルスを与える信号増幅度及び信号レベル識別をカウントレート測定回路に供給する。電子読出し装置１３４に結合するプロセッサ１０８は、電子読出し装置１３４からのデータを受信する。プロセッサ１０８は、データを処理し、ディスプレイ１３８に当該データを表示する。
【００１５】
動作時、後方散乱ゲージ１２０は、検出されるべき見えないエッジ１１０ａ−ｂを備えたワークピース１０２に対して、ワークピース１０２の表面１１４の近傍にハウジングフロア１２４が位置するように、位置付けられる。ハウジングフロア１２４は、表面１１４に接触する必要はなく、ワークピース１０２の一の側へのアクセスのみが必要とされる。後方散乱ゲージ１２０は、ユーザにより手動で位置付けられてもよい。或いは、後方散乱ゲージ１２０は、ドリルに結合され、自動位置付け装置により位置付けられてもよい。エッジ１１０ａ−ｂを検出するために、エッジ１１０ａ−ｂの近傍領域を横切る単一の掃引のみが必要とされる。照射線源１０４は、放射線を発生する。シールド１２６の視準チャンネル１２８は、放射線を平行化し、平行化されたビーム１４０が、フロア１２４を通過するようにする。平行ビーム１４０の入射光線は、ワークピース１０２により吸収されたり、後方散乱光線１４２ａ−ｂとして略後方に散乱されたりする。後方散乱光線１４２ａ−ｂは、ハウジングフロア１２４を通過する際に、放射線検出器１２９により検出される。絞り光ガイド１３０は、放射線検出器１２９から光センサ１３２へと光パルスを方向付ける。光センサ１３２は、光パルスを電気信号に変換し、当該電気信号が電子読出し装置１３４に送信される。電子読出し装置１３４は、プロセッサ１０８に電気信号を送出する。プロセッサ１０８は、データを処理し、ディスプレイ１３８上にデータを表示し、また、データを記憶してよい。プロセッサ１０８は、電気信号から見えないエッジの位置を計算する。
【００１６】
図２Ａは、本発明の一実施例による表面１１４での後方散乱光線のカウントレートの測定値を示す２次元グラフ２００である。一般的に、厚い材料は、薄い材料に比して後方散乱光線をより多く発生する。ｘ軸２０２は、表面１１４の測定値が取られた位置を表わす。位置は、表面１１４の原点からミリメートルで測定される。ｙ軸２０４は、後方散乱ゲージ１２０により表面１１４で検出された後方散乱光線のカウントレートを表わす。カウントレートは、１秒当たりパルスで測定される。データポイント２０６ａ−ｃは、後方散乱ゲージ１２０が表面１１４のｘ方向で原点から１００ｍｍ移動した際の、後方散乱光線１４２ａ−ｂのカウントレートを表わす。データポイント２０６ａによると、０から１５ｍｍで取られた測定値の平均カウントレートは、略２６００であり、ワークピース１０２が０〜１５ｍｍの間で略一定の厚さであることを指示する。データポイント２０６ｂによると、約２５から６５ｍｍで取られた測定値の平均カウントレートは、約１８００であり、ワークピース１０２が２５〜６５ｍｍの間で略一定の厚さであることを指示すると共に、２５〜６５ｍｍの間の厚さが０〜１５ｍｍの間の厚さよりも薄いことを指示する。カウントレートの変化は、厚さの変化があるか、若しくは、略２０ｍｍでエッジがあることを指示する。
【００１７】
エッジの位置を正確に特定するため、データポイント２０６ａ−ｂの重心点２０８ａが計算される。重心点２０８ａのカウントレートは、高いカウントレートと低いカウントレートの平均を取ることで算出され、次いで、エッジの位置を示す重心点２０８ａの位置が、データポイント２０６ａ−ｂから決定される。高いカウントレートは、例えば、データポイント２０６ａのカウントレートの平均値（約２６００）であってよい。低いカウントレートは、例えば、データポイント２０６ｂのカウントレートの平均値（約１８００）であってよい。重心点２０８ａのカウントレートは、２つのカウントレートの平均で、約２２００となる。重心点２０８ａの位置は、重心点２０８ａのカウントレートを用いて、データポイント２０６ａ−ｂから補間されてよい。データポイント２０６ａ−ｂによると、２２００のカウントレートのデータポイントは、約１９ｍｍに該当し、これが、エッジが表面１１４の下方の当該位置に存在することを指示する。
【００１８】
同様に、重心点２０８ａの位置は、その他の見えないエッジの位置を特定するために計算されてよい。重心２０８ｂのカウントレートは、データポイント２０６ｃの高いカウントレートとデータポイント２０６ｂの低いカウントレートの平均を取ることで計算されてよい。高いカウントレートは、データポイント２０６ｃの平均値であってよく、約２６００となる。低いカウントレートは、データポイント２０６ｂの平均値であってよく、約１８００となる。従って、重心２０８ｂのカウントレートは、約２２００となる。重心２０８ｂの位置は、重心２０８ｂのカウントレート及びデータポイント２０６ｂ−ｃから決定されてよい。データポイント２０６ｂ−ｃによると、重心２０８ｂの位置は、約７０ｍｍに位置し、表面１１４の下方の当該位置に見えないエッジが存在することを指示する。
【００１９】
図２Ｂは、本発明の一実施例による表面１１４での後方散乱光線のカウントレートの測定値を示す３次元グラフである。ｘ軸２１４及びｚ軸２１６により定まるｘｚ平面２１２は、表面１１４を表わす。ｙ軸２１８は、ｘｚ平面２１２により表わされる領域の位置で測定されたカウントレートを表わす。グラフ２１０は、ｘｚ座標値（５０，５０）の位置を略中心とする見えない孔があることを指示する。
【００２０】
図３Ａは、本発明による見えないエッジを手動で検出するためのシステム１００と協働するユーザインターフェース３００の一実施例を示す。ユーザインターフェース３００は、手持ち型の後方散乱ゲージ１２０と協働してよい。本実施例では、ユーザインターフェース３００は、ワークピース１０２の表面１１４での後方散乱光線のカウントレートを示すウインドウ３０２を含む。一実施例では、ウインドウには、例えば図２Ａで述べたようなグラフに類するグラフが表示されてよい。グラフは、見えないエッジの位置を特定するための重心点を示してよい。
【００２１】
指示ウインドウ３０３は、手動で見えないエッジを検出するためのユーザインターフェース３００の使用方法に関する手順を表示する。可動／非可動ボタン３０４により、ユーザが後方散乱ゲージ１２０を可動状態若しくは非可動状態にすることができる。ユーザは、セットローボタン３０６を用いて、測定されるべきワークピース１０２の薄い部分１５０に対するカウントレートを設定してよく、レートローウインドウ３０８に表示される。ユーザは、セットハイボタン３１０を用いて、測定されるべきワークピース１０２の厚い部分１５２に対するカウントレートを設定してよく、レートハイウインドウ３１２に表示される。粗い設定メータ３１４は、検出されるカウントレートの大まかな推定値を表示する。細かい設定メータ３１６は、測定されるカウントレートのより厳密な推定値を表示する。ユーザは、初期的に、フルスケールセレクタ３１８を用いて、粗い設定メータ３１４及び細かい設定メータ３１６の最大カウントレートを設定してよい。一実施例では、レートローウインドウ３０８及びレートハイウインドウ３１２が設定された後、ユーザインターフェース３００は、粗い設定メータ３１４及び細かい設定メータ３１６のスケールをリセットし、見えないエッジでのカウントレートが、インジケータ３１４ａ，３４６ａで示すように、粗い設定メータ３１４及び細かい設定メータ３１６の中心に対応するようにする。メータ３１４，３１６がインジケータ３１４ａ，３４６ａの位置にないとき、ゲージは、エッジ１１０ａ−ｂ上に位置する。
【００２２】
位置ウインドウ３２０ａ−ｂは、測定されている表面１１４の位置をミリメータ及びインチのそれぞれで示す。ユーザは、スケールセレクタ３２２を用いて測定されている位置の単位を切り換えてもよい。精度ウインドウ３２８は、測定値の精度を表示する。ユーザは、リフレッシュボタン３３０を用いてカウントタイムクロック３２４をリスタートしてよい。ユーザは、開始及び停止ボタン３３２ａ−ｂを用いて、測定処理を開始及び停止させてよい。ユーザは、終了ボタン３３４を用いて測定処理を終了させてよい。
【００２３】
図３Ｂは、本発明による見えないエッジの検出のためのシステム１００と協働するユーザインターフェース３５０の一実施例を示す。ユーザインターフェース３５０は、ワークピース１０２の表面１１４でのカウントレートを示すウインドウ３５２を含む。レート中心点ウインドウ３５３ｂは、エッジ位置でのカウントレート値を表示する。ユーザは、Ｙ最大セレクタ３５４ａを用いて最大のカウントレート値を設定してよく、また、Ｙ最小セレクタ３５４ｂを用いて最小のカウントレート値を設定してよい。最大及び最小の表示されたカウントレート値は、カウントレートのグラフを示すウインドウ３５２の領域を最適化するために測定処理中に変更されてよい。ユーザインターフェース３５０は、マニュアルモード部３６０を含み、マニュアルモード部３６０は、マニュアルモードでの後方散乱ゲージ１２０の動作のための制御を示す。ユーザは、開始及び停止ボタン３６２を用いて測定処理を開始及び停止させてよい。積算時間セレクタ３６４は、ユーザによる各測定の持続時間の選択を可能とする。一般的に、より長い持続時間は、測定値の変動を低減する。ユーザは、マーカーセレクタ３６６を用いて標準偏差範囲を設定する。サンプルレートボタン３６８は、ユーザがリフレッシュ時間セレクタ３６４で指示された時間、若しくは当該時間の倍数の時間だけ継続する測定値を取ることを可能とする。カウントレートは、マーカーボックス３６６に表示される。
【００２４】
ユーザインターフェース３５０は、また、自動モードでの後方散乱ゲージ１２０の動作のための制御部を含む自動モード部３７０を含む。ユーザは、マニュアルモード若しくは自動モードで測定を実行するため、自動走査セレクタ３７２を用いて選択を行ってよい。自動走査セレクタ３７２がオンにされた場合、開始ボタン３６２ａが押された時に自動モードが開始される。その他の場合、マニュアルモードが開始される。速度セレクタ３７４は、後方散乱ゲージ１２０が表面１１４を走査する速度のユーザによる設定を可能とする。状態ウインドウ３７６は、測定の進行を表示する。状態ウインドウ３７６は、例えば、走査されたインチ数を表示してよい。警告灯３７８は、操作中に考えられるエラーが生じた事を知らせる。制御セレクタ３８０は、他のシステムが測定を開始した場合の外部制御にユーザが制御を設定し、ユーザが測定を開始した場合にはローカル制御にユーザが制御を設定することを可能とする。
【００２５】
図４は、本発明による見えないエッジを検出する方法の一実施例を示すフローチャートである。本方法は、ワークピースに放射線を方向付け、反射した放射線を検出し、後方散乱した放射線の変化を決定し、見えないエッジの位置に変化を関連付けることにより、ワークピースの見えないエッジを検出する。本実施例では、本方法は、ステップ４０２で開始され、表面１１４及び見えないエッジ１１０ａ−ｂを備えたワークピース１０２が設置される。ワークピース１０２は、例えば金属、複合材料、プラスティック、若しくはこれらの材料の組み合わせ等の適切な材料を含んでよい。更に、ワークピース１０２は、異なる部材を含んでよく、部材間にエアーギャップを有してよい。ステップ４０４では、後方散乱ゲージ１２０が、表面１１４の近傍にハウジングフロア１２４が位置するように位置付けされる。ハウジングフロア１２４は、表面１１４に接触する必要はなく、例えば、表面１１４から約半インチまで離間してよい。
【００２６】
ステップ４０６では、後方散乱ゲージ１２０は、一の連続動作で表面１１４を走査する。ステップ４０６と同時に実行されてよいステップ４０８では、放射線源１０４が放射線を発生する。視準チャンネル１２８は、放射線を平行化し、結果として、ハウジングフロア１２４を通過する平行ビーム１４０が生まれる。平行ビーム１４０の入射光線は、ワークピース１０２により吸収されたり、後方散乱光線１４２ａ−ｂとして略後方に散乱されたりする。ステップ４１０では、後方散乱光線１４２ａ−ｂが、放射線レシーバ１０６により捕捉される。放射線検出器１２９は、光線１４２ａ−ｂが放射線検出器１２９に当たる際に光パルスを生成する。絞り光ガイド１３０は、放射線検出器１２９から光センサ１３２へと光パルスを方向付ける。光センサ１３２は、光パルスを電気パルスに変換し、電気パルスを電子読出し装置１３４に送出し、電子読出し装置１３４が、プロセッサ１０８に電気パルスを送信する。
【００２７】
ステップ４１２では、放射線のカウントレートが測定される。図２Ａに示すような２次元グラフ２００は、実時間で表面１１４でのカウントレートを表わすデータポイントを表示する。プロセッサ１０８は、データポイントの望ましくない変動を最小化するために測定値をフィルター処理してよい。プロセッサ１０８は、例えば、３つの連続した時間ｔ１，ｔ２，ｔ３で取られた測定値の平均をとり、データポイントを与え、次いで、３つの連続した時間ｔ２，ｔ３，ｔ４で取られた測定値の平均をとり、データポイントを与え、以下同様、といった処理を行ってよい。
【００２８】
ステップ４１４では、重心２０８ａのカウントレートが実時間で計算される。重心２０８ａのカウントレートは、データポイント２０６ａの高いカウントレートと、データポイント２０６ｂの低いカウントレートとの平均を取ることで算出される。高いカウントレートは、約２６００であり、低いカウントレートは、約１８００である。従って、重心点２０８ａのカウントレートは、約２２００となる。ステップ４１６では、重心２０８ａは、表面１１４の位置に関連付けられる。重心２０８ａの位置は、重心２０８ａのカウントレートを用いてデータポイント２０６ａ−ｂから決定されてよい。データポイント２０６ａ−ｂによると、重心２０８ａの位置は、原点から約１９ｍｍ離れた位置であり、表面１１４の原点から約１９ｍｍ離れた表面１１４の下方に見えないエッジが存在することが明らかになる。ステップ４１８では、エッジの位置が表示される。位置は、例えば、ユーザインターフェース３５０のウインドウ３５３ａ上に表示されてよい。位置は、シリアルポートや他の結合デバイスを介したドリル加工動作用のコントローラのような他のコントローラに送信されてよく、そして、本方法が終了する。
【００２９】
本発明の実施例及びその効果が詳細に説明されてきたが、当業者であれば、請求項に定義された本発明の精神や観点を逸脱することなく、種々の改変、付加、省略をなしうるだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による、見えないエッジ検出システムの一実施例を示す図である。
【図２Ａ】
本発明の一実施例による、ワークピースの表面での後方散乱光線のカウントレートの測定値を示す２次元グラフである。
【図２Ｂ】
本発明の一実施例による、ワークピースの表面での後方散乱光線のカウントレートの測定値を示す３次元グラフである。
【図３Ａ】
本発明による、手動で見えないエッジを検出するための図１のシステムと協働するユーザインターフェースの一実施例を示す図である。
【図３Ｂ】
本発明による、見えないエッジを検出するための図１のシステムと協働するユーザインターフェースの一実施例を示す図である。
【図４】
本発明による、見えないエッジ検出方法の一実施例を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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