JP4898364B2 - Radiation inspection apparatus, radiation inspection method, and radiation inspection program - Google Patents
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Description
本発明は、放射線検査装置、放射線検査方法および放射線検査プログラムに関する。 The present invention relates to a radiation inspection apparatus, a radiation inspection method, and a radiation inspection program.
鋳造品等の良否検査に、従来、放射線検査装置が利用されている。例えば、特許文献1には、複数の方向から検査対象に放射線を照射し、複数の透過放射線に基づいて再構成演算を行うことによって欠陥の3次元分布を取得する放射線CTが開示されている。
上述した従来の放射線検査装置においては、欠陥の3次元分布を取得することで信頼性の高い検査を実施可能であるが、信頼性の高い検査を極めて高速に実行することはできなかった。
すなわち、上述の放射線検査装置においては上述のように再構成演算が必要になり、高速化することが困難であった。特に、自動車の部品など、大量の部品を工場内で大量に検査する場合には、信頼性の高い検査を高速に実行する必要があった。
本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、信頼性の高い検査を高速に実行する技術の提供を目的とする。
In the conventional radiation inspection apparatus described above, a highly reliable inspection can be performed by acquiring a three-dimensional distribution of defects, but a highly reliable inspection cannot be performed at a very high speed.
That is, the above-described radiation inspection apparatus requires reconstruction calculation as described above, and it is difficult to increase the speed. In particular, when a large number of parts such as automobile parts are inspected in a factory, it is necessary to execute a highly reliable inspection at high speed.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique for executing a highly reliable inspection at high speed.
前記目的を達成するため、本発明では、放射線発生器によって検査対象に対して放射線を照射してその欠陥を検査する放射線検査装置において、検査対象を撮像系に対して相対的に回転させて複数の角度から検査対象の透過放射線画像を撮影する。そして、得られた複数の透過放射線画像に基づいて、前記回転の軸を中心とした特定の範囲内に欠陥が存在するか否かを判定する。すなわち、透過放射線画像において、欠陥の像は検査対象内での欠陥の位置を反映した位置に存在しており、前記回転角度の異なる複数の透過放射線画像を参照すれば、欠陥の像の変動から、当該欠陥と回転の軸との相対関係を推定することができる。従って、回転の軸を中心とした特定の範囲内に欠陥が存在するか否かを判定することができる。 In order to achieve the above object, in the present invention, in a radiation inspection apparatus that inspects a defect by irradiating the inspection object with a radiation generator, the inspection object is rotated relative to the imaging system to obtain a plurality of inspection objects. The transmission radiation image of the inspection object is taken from the angle. Then, based on the obtained plurality of transmitted radiation images, it is determined whether or not a defect exists within a specific range centered on the rotation axis. That is, in the transmitted radiation image, the defect image is present at a position that reflects the position of the defect in the inspection object. If a plurality of transmitted radiation images having different rotation angles are referred to, the defect image changes. The relative relationship between the defect and the axis of rotation can be estimated. Therefore, it can be determined whether or not a defect exists within a specific range around the axis of rotation.
また、透過放射線画像は透過放射線の強度を2次元平面上で示した情報であるため、一つの透過放射線画像のみでは3次元的な構造の情報は得られない。このため、放射線の進行方向に沿って2以上の欠陥が並んでいても、区別することができない。しかし、複数の透過放射線画像を比較すれば、各欠陥と回転軸との相対関係が異なることを反映して欠陥の像が変動するので、欠陥を区別することができる。従って、ある欠陥が特定の範囲内に存在するか否かを判定する際に他の欠陥の像による影響を排除することができ、正確に検査を実行することが可能である。 Further, since the transmitted radiation image is information indicating the intensity of the transmitted radiation on a two-dimensional plane, information on a three-dimensional structure cannot be obtained with only one transmitted radiation image. For this reason, even if two or more defects are arranged along the traveling direction of the radiation, they cannot be distinguished. However, if a plurality of transmitted radiation images are compared, the defect image changes reflecting the difference in the relative relationship between each defect and the rotation axis, so that the defect can be distinguished. Therefore, when determining whether or not a certain defect exists within a specific range, the influence of the image of another defect can be eliminated, and the inspection can be executed accurately.
以上の構成においては、前記回転の軸を中心とした検査対象の特定の範囲内に欠陥が存在するか否かを判定しており、当該特定の範囲を適切に選定することにより、検査対象の信頼性を確保するために必要な検査を実施することが可能になり、信頼性の高い検査を実行することができるようになる。すなわち、自動車の部品などの工業製品における信頼性を確保するため、検査対象の全ての部位において欠陥が存在しないことが要求される事例はまれである。大半の事例では、検査対象にて大きな力が作用する部位など、特定の部位について欠陥がないことを確認すれば製品としての信頼性を確保できる。 In the above configuration, it is determined whether or not there is a defect in a specific range of the inspection target around the rotation axis, and by appropriately selecting the specific range, It becomes possible to carry out inspections necessary for ensuring reliability, and it is possible to perform highly reliable inspections. In other words, in order to ensure the reliability of industrial products such as automobile parts, there are rare cases where it is required that no defect exists in all parts to be inspected. In most cases, the reliability of a product can be ensured by confirming that there is no defect in a specific part such as a part where a large force acts on the inspection target.
そこで、検査対象において欠陥が存在しないことが要求される部位が前記特定の範囲に含まれるようにして検査を行うことにより、高い信頼性の検査を行うことができる。また、本発明は、上述のように透過放射線画像における像の変動に基づいて検査を実行することができるので、放射線CT等のように高負荷の処理を実施する必要はなく、検査を高速で実行することができる。従って、工業製品の量産ラインを止めることなく検査を行いながら工場を操業することが可能であり、検査が製品の出荷を妨げることがない。 Therefore, a highly reliable inspection can be performed by performing an inspection so that a portion that is required to have no defect in the inspection object is included in the specific range. In addition, since the present invention can perform inspection based on image fluctuations in a transmitted radiation image as described above, it is not necessary to perform high-load processing as in radiation CT, and inspection can be performed at high speed. Can be executed. Therefore, it is possible to operate the factory while inspecting without stopping the mass production line of industrial products, and the inspection does not hinder the shipment of products.
ここで、放射線照射手段は検査対象に放射線を照射することができればよく、検査対象配置手段は放射線の照射方向に検査対象を配置することができればよく、これらの手段によって放射線が検査対象を透過するように構成すればよい。従って、放射線照射手段は開放管であってもよいし、密閉管であってもよく特に限定されない。また、検査対象配置手段は、検査対象を放射線の照射範囲に配置するX−Yステージであっても良いし、検査対象を保持して搬送するロボットであってもよく、種々の構成を採用可能である。 Here, the radiation irradiating means only needs to be able to irradiate the inspection object with radiation, and the inspection object arranging means only needs to be able to arrange the inspection object in the irradiation direction of the radiation, and the radiation passes through the inspection object by these means. What is necessary is just to comprise. Therefore, the radiation irradiating means may be an open tube or a sealed tube, and is not particularly limited. Further, the inspection object arranging means may be an XY stage that arranges the inspection object in the radiation irradiation range, or may be a robot that holds and conveys the inspection object, and can adopt various configurations. It is.
放射線検出手段においては、検査対象を透過した透過放射線の強度を検出することができれば良く、種々の構成を採用することが可能である。例えば、CCD,CMOS等のセンサを2次元的に配置したセンサであってもよいし、1次元的に配置したセンサによってスキャンを行っても良い。 The radiation detection means only needs to be able to detect the intensity of transmitted radiation that has passed through the inspection target, and various configurations can be employed. For example, a sensor such as a CCD or CMOS sensor may be two-dimensionally arranged, or scanning may be performed by a one-dimensionally arranged sensor.
回転手段においては、前記撮像系に対して前記検査対象を相対的に回転させることができればよい。すなわち、放射線の照射範囲内で検査対象の姿勢を変化させ、回転軸と欠陥との相対関係を変化させることによって複数の透過放射線画像内での欠陥の像の位置を変化させることができればよい。このための構成としては、特定の回転軸に対して検査対象を回転させる構成を採用しても良いし、前記放射線発生器および前記放射線検出器からなる撮像系を特定の回転軸に対して回転させる構成を採用しても良いし、むろん、双方を回転させても良い。 In the rotating means, it is only necessary that the inspection object can be rotated relative to the imaging system. That is, it is only necessary that the position of the defect image in the plurality of transmission radiation images can be changed by changing the posture of the inspection object within the radiation irradiation range and changing the relative relationship between the rotation axis and the defect. As a configuration for this, a configuration in which an inspection object is rotated with respect to a specific rotation axis may be adopted, or an imaging system including the radiation generator and the radiation detector is rotated with respect to a specific rotation axis. You may employ | adopt the structure to make it rotate, and of course, you may rotate both.
当該回転における回転軸は特に限定されず、任意の位置に設定可能である。すなわち、この回転軸を中心とした所定範囲に含まれる欠陥の回転移動を反映して透過放射線画像に含まれる欠陥の像が変動し、この変動に基づいて特定の範囲内に欠陥が存在するか否かを判定することができればよい。従って、回転の軸は検査対象を貫くように設定されていても良いし、検査対象と重ならないように設定されても良い。 The rotation axis in the rotation is not particularly limited and can be set at an arbitrary position. That is, the defect image included in the transmitted radiation image changes reflecting the rotational movement of the defect included in the predetermined range around the rotation axis, and whether the defect exists within a specific range based on this change What is necessary is just to be able to determine whether or not. Therefore, the axis of rotation may be set so as to penetrate the inspection object, or may be set so as not to overlap the inspection object.
判定手段においては、異なる回転角度によって撮影した複数の透過放射線画像を取得し、これらの透過放射線画像に含まれる欠陥の像の変動を解析することができればよい。従って、透過放射線画像が示す放射線の強度に基づいて欠陥の像を特定し、その変動を特定することができればよい。むろん、透過放射線画像が2次元画像であるため、放射線の進行方向に沿って2以上の欠陥が並んでいる場合には上述のように2以上の欠陥を区別することができないが、本発明では複数の透過放射線画像を取得して欠陥の像を解析することによって2以上の欠陥を区別することが可能である。従って、判定手段において、各透過放射線画像における欠陥の像から形状や像の重複等を正確に取得することは必須ではなく、単に欠陥の像の有無を特定するのみで充分である。 The determination unit only needs to acquire a plurality of transmitted radiation images taken at different rotation angles and analyze the variation of the defect image included in these transmitted radiation images. Accordingly, it is only necessary to identify the defect image based on the intensity of the radiation indicated by the transmitted radiation image and to identify the variation thereof. Of course, since the transmitted radiation image is a two-dimensional image, when two or more defects are arranged along the radiation traveling direction, the two or more defects cannot be distinguished as described above. It is possible to distinguish between two or more defects by acquiring a plurality of transmitted radiation images and analyzing the defect image. Accordingly, it is not essential for the determination means to accurately acquire the shape, image duplication, and the like from the defect image in each transmitted radiation image, and it is sufficient to simply specify the presence or absence of the defect image.
さらに、判定手段は、透過放射線画像に含まれる欠陥の像の変動に基づいて、回転の軸を中心とした特定の範囲内に欠陥が存在するか否かを判定することができればよい。すなわち、検査対象内の欠陥が前記回転に伴って回転移動する際の挙動を予め回転の軸と欠陥との距離に基づいて特定しておけば、透過放射線画像における欠陥の挙動に基づいてその欠陥が前記特定の範囲内に存在するか否かを判定することができる。 Further, the determination unit only needs to be able to determine whether or not a defect exists within a specific range centered on the axis of rotation based on the variation in the defect image included in the transmitted radiation image. That is, if the behavior when the defect in the inspection object rotates and moves with the rotation is specified in advance based on the distance between the axis of rotation and the defect, the defect is determined based on the defect behavior in the transmitted radiation image. Can be determined whether or not exists within the specific range.
なお、同じ欠陥の像が、複数の透過放射線画像において大きく変動するほど容易にその解析を行うことができるため、前記回転の軸は放射線の進行方向と略垂直にする構成を採用することが好ましい。この構成によれば、前記回転の軸を中心とした特定の範囲に対応した像を透過放射線画像における既定範囲内の像として定義することができる。従って、当該既定範囲に欠陥の像がない場合には前記回転の軸を中心とした特定の範囲内に欠陥が存在しないことを即座に決定することができる。さらに、ある姿勢で放射線の進行方向に略平行に2以上の欠陥が並んでおり、ある透過放射線画像で2以上の欠陥の像が重なっていたとしても、異なる回転角度の透過放射線画像においてはその像が確実に分離し、正確に検査を行うことが可能である。 In addition, it is preferable to employ a configuration in which the axis of rotation is substantially perpendicular to the traveling direction of the radiation because the image of the same defect can be analyzed more easily as it fluctuates greatly in a plurality of transmitted radiation images. . According to this configuration, an image corresponding to a specific range around the rotation axis can be defined as an image within a predetermined range in the transmitted radiation image. Therefore, when there is no defect image in the predetermined range, it can be immediately determined that there is no defect in a specific range around the rotation axis. Furthermore, even if two or more defects are arranged in parallel in the radiation traveling direction in a certain posture, and two or more defect images are overlapped in a certain transmission radiation image, It is possible to reliably inspect the image and accurately inspect it.
さらに、判定手段においては欠陥の像の変動に基づいて判定を行うことができればよく、その一例として、欠陥の像の移動量に基づいて判定を行っても良い。すなわち、特定の回転軸に対する欠陥の回転移動は、その投影像となる透過放射線画像において直線移動となる。そこで、複数の透過放射線画像から欠陥の像の移動量を取得すれば、その欠陥と前記回転の軸との相対関係を推定することが可能である。例えば、回転軸から遠ざかるほど欠陥の回転移動量は大きくなる。従って、欠陥の像の移動量が予め決められた閾値を超える場合に前記特定の範囲内に欠陥が存在しないと判定することが可能である。 Furthermore, the determination means only needs to be able to make a determination based on the fluctuation of the defect image. For example, the determination may be made based on the amount of movement of the defect image. That is, the rotational movement of the defect with respect to a specific rotational axis is a linear movement in the transmitted radiation image that is the projection image. Therefore, if the amount of movement of the defect image is obtained from a plurality of transmitted radiation images, it is possible to estimate the relative relationship between the defect and the rotation axis. For example, the amount of rotational movement of the defect increases as the distance from the rotation axis increases. Therefore, when the amount of movement of the defect image exceeds a predetermined threshold, it can be determined that there is no defect within the specific range.
さらに、特定の範囲内にある欠陥が前記回転角度の回転によって移動する際の透過放射線画像上での最大移動量をこの閾値の例として、採用することが可能である。すなわち、上述のように、回転軸から遠ざかるほど欠陥の回転移動量が大きくなる。従って、特定の範囲内にある欠陥の最大の回転移動量(回転軸から特定の範囲の境界までの距離を半径とした扇形の円弧部分)に対応した透過放射線画像上での最大移動量を閾値とすることで、少なくとも特定の範囲内に欠陥が存在するか否かを判定することが可能になる。 Furthermore, the maximum amount of movement on the transmitted radiation image when a defect within a specific range moves by the rotation of the rotation angle can be adopted as an example of this threshold value. That is, as described above, the amount of rotational movement of the defect increases as the distance from the rotation axis increases. Therefore, the maximum amount of movement on the transmitted radiation image corresponding to the maximum amount of rotational movement of a defect within a specific range (a sector arc having a radius from the rotation axis to the boundary of the specific range) is a threshold value. By doing so, it is possible to determine whether or not a defect exists at least in a specific range.
さらに、本発明は、特定の範囲に欠陥が存在するか否かを判定することによって検査を実施可能な全ての検査対象に適用可能であるが、その好ましい適用例として、筒状の部位を挙げることができる。すなわち、ボスなどの筒状の部位は筒に軸やボルト等を挿入する場合が多く、その信頼性を確保するためには筒の内壁から特定の距離までに欠陥が存在するか否かを判定すればよい。そこで、当該筒状の部位の軸を前記回転手段の回転軸と一致させて検査を行うことにより、筒の内周から特定の距離にある領域に欠陥が存在するか否かを容易に判定することが可能である。 Furthermore, the present invention can be applied to all inspection objects that can be inspected by determining whether or not a defect exists in a specific range. As a preferable application example thereof, a cylindrical portion is cited. be able to. In other words, a cylindrical part such as a boss often inserts a shaft or bolt into the cylinder, and in order to ensure its reliability, it is determined whether or not a defect exists within a specific distance from the inner wall of the cylinder. do it. Therefore, it is possible to easily determine whether or not there is a defect in a region at a specific distance from the inner periphery of the cylinder by performing an inspection with the axis of the cylindrical portion coincident with the rotation axis of the rotating means. It is possible.
以上は、本発明が装置として実現される場合について説明したが、かかる装置を実現する方法やプログラム、当該プログラムを記録した媒体としても発明は実現可能である。また、以上のような放射線検査装置は単独で実現される場合もあるし、ある方法に適用され、あるいは同方法が他の機器に組み込まれた状態で利用されることもあるなど、発明の思想としてはこれに限らず、各種の態様を含むものである。従って、ソフトウェアであったりハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。また、ソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても同様である。 Although the case where the present invention is realized as an apparatus has been described above, the present invention can be realized as a method and program for realizing the apparatus and a medium recording the program. In addition, the radiation inspection apparatus as described above may be realized alone, applied to a certain method, or used in a state where the method is incorporated in another device. However, the present invention is not limited to this and includes various modes. Therefore, it can be changed as appropriate, such as software or hardware. The software recording medium may be a magnetic recording medium, a magneto-optical recording medium, or any recording medium to be developed in the future.
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)本発明の構成:
(2)X線検査処理:
(3)他の実施形態:
Here, embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) Configuration of the present invention:
(2) X-ray inspection process:
(3) Other embodiments:
(1)本発明の構成:
図1は本発明の一実施形態にかかるX線検査装置の概略ブロック図である。同図において、このX線検査装置は、X線撮像機構部10とX線撮像制御部20とを備えている。X線撮像機構部10は、X線発生器11と回転機構12とX線検出器13とを備えている。X線撮像制御部20は、X線制御部21と回転機構制御部22と透過X線画像取得部23とCPU24と入力部25と出力部26とメモリ27とを備えている。この構成において、CPU24は、メモリ27に記録された図示しないプログラムを実行し、各部を制御し、また所定の演算処理を実施することができる。
(1) Configuration of the present invention:
FIG. 1 is a schematic block diagram of an X-ray inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, the X-ray inspection apparatus includes an X-ray
メモリ27はデータを蓄積可能な記憶媒体であり、予め閾値データ27aと回転軸データ27bと撮像条件データ27cとが記録されている。閾値データ27aは、後述の処理で参照される閾値を示すデータであり、予め決定されメモリ27に記録される。本実施形態においては、検査対象のボスの回転軸を中心に検査対象を回転させる構成を採用しており、回転軸データ27bは当該回転の回転軸を示すデータである。撮像条件データ27cは、X線発生器11にてX線を発生させる際の条件を示すデータであり、X線管に対する印加電圧,撮像時間等を含む。なお、メモリ27はデータを蓄積可能であればよく、RAMやEEPROM,HDD等種々の記憶媒体を採用可能である。
The
X線制御部21は、前記撮像条件データ27cに基づいてX線発生器11を制御し、所定のX線を発生させることができる。回転機構制御部22は回転機構12と接続されており、当該回転機構12を制御する。回転機構12は、多軸ロボットであって逐次搬送される鋳造製品12aをクランプし、X線の照射範囲内で所望の姿勢とする。本実施形態における多軸ロボットは、少なくとも鋳造製品12aをX線の照射範囲に搬送する検査対象配置作業と、前記回転軸を中心に鋳造製品12aを回転させる回転作業とを実施できるように構成されている。
The
透過X線画像取得部23はX線検出器13と接続されており、同X線検出器13が出力する検出値によって鋳造製品12aを透過したX線の強度を検出する。本実施形態におけるX線検出器13は、2次元的に分布したセンサを備えており、検出したX線からX線の2次元分布を示す透過X線画像データを生成することができる。なお、本実施形態において透過X線画像取得部23は、X線の強度を濃淡で表現し、強度が弱いほど明るくなるように画像処理を行っている。
The transmitted X-ray
出力部26はCPU24での前記透過X線画像等を表示するディスプレイであり、入力部25は利用者の入力を受け付ける操作入力機器である。すなわち、利用者は入力部25を介して種々の入力を実行可能であるし、CPU24の処理によって得られる種々の演算結果や透過X線画像データ、鋳造製品12aの良否判定結果等を出力部26に表示することができる。
The
CPU24は、メモリ27に蓄積された各種制御プログラムに従って所定の演算処理を実行可能であり、鋳造製品12aの良否判定を行うために、図1に示す回転制御部24aと欠陥検出部24bと移動量算出部24cと良否判定部24dとにおける制御演算を実行する。回転制御部24aは、回転機構12による検査対象の姿勢制御を実行する。欠陥検出部24bは、透過X線画像データに基づいて鋳造製品12aにおける欠陥を検出する。移動量算出部24cは、複数の透過X線画像を比較し、当該検出した欠陥が移動した移動量を検出する。良否判定部24dは、当該検出した欠陥に基づいて前記ボスの周りの所定領域内に欠陥が存在するか否かを判定し、鋳造製品12aが良品であるか、不良品であるかを判定する。
The
(2)X線検査処理:
本実施形態においては、上述の構成において図2に示すフローチャートに従って検査対象の良否判定を行う。この処理においては、工場の生産ラインで生産された検査対象を逐次搬送し、回転機構12にて鋳造製品12aをクランプさせ、この検査対象についての検査処理を開始する。当該検査処理においては、まず、CPU24が各部を制御して鋳造製品12aの検査部位をX線の照射範囲にセットする(ステップS100)。すなわち、CPU24が前記回転軸データ27bを取得して回転機構制御部22に受け渡す。回転機構制御部22は前記回転軸データ27bを参照し、この回転軸がX線の照射範囲に含まれるように回転機構12を制御する。
(2) X-ray inspection process:
In this embodiment, the quality of the inspection object is determined according to the flowchart shown in FIG. In this process, the inspection object produced on the production line of the factory is sequentially conveyed, the casting
図3は、X線発生器11とX線検出器13と検査対象との相対関係を模式的に示した図である。同図3においては、ボス12bの軸周りの所定範囲内に欠陥が存在するか否かを判定する場合の例を示しており、この例においてX線発生器11の焦点からX線検出器13に向かうX線の進行方向Dを矢印にて示している。また、この図では、検査対象の鋳造製品12aの一部であるボス12bを抜き出し、当該ボス12bの軸AとX線の進行方向Dとの関係を示している。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the relative relationship among the
すなわち、本実施形態において、回転機構12が鋳造製品12aをX線の照射範囲内にセットする際には、ボス12bがX線の照射範囲内にあり、かつ、ボス12bの軸AとX線の進行方向Dとが直交するように配置する。なお、この例において、ボス12bの軸Aと回転機構12による回転軸とは一致している。
That is, in the present embodiment, when the
ステップS100にて鋳造製品12aをX線の照射範囲内にセットすると、CPU24は回転制御部24aを実行し、複数の回転角度における透過X線画像を取得する。すなわち、回転制御部24aは、まず、ボス12bの回転角度を初期値に設定する。そして、前記撮像条件データ27cをX線制御部21に受け渡す。X線制御部21はこの撮像条件データ27cに従ってX線発生器11での条件設定を行い、X線を照射させる。照射されたX線は鋳造製品12aを透過してX線検出器13に到達するので、回転制御部24aは透過X線画像取得部23を制御し、透過X線画像データを取得する(ステップS105)。
When the
透過X線画像データが取得されるとCPU24は欠陥検出部24bを実行し、その透過X線画像に基づいて欠陥の検出を行う(ステップS110)。すなわち、鋳造製品12a内に鋳巣などの欠陥が生じている場合、空気と鋳造製品12aとによるX線の吸収量の差に応じて透過X線画像に陰影が生じる。そこで、鋳造製品12aの像内で周りと比較して暗い部分を抽出するなどして欠陥の像を特定する。
When the transmission X-ray image data is acquired, the
次に、回転制御部24aは、既定回数の透過X線画像の撮影が終了しているか否かを判定し(ステップS115)、既定回数(本例では3回)の撮影が終了していなければ、予め決められた回転角度(本例では10°)でボス12bを軸Aを中心にして回転させる(ステップS120)。そして、ステップS115にて既定回数の撮影が終了していると判定されるまでステップS105以降の処理を繰り返す。ここでは、透過X線画像を撮影した順に、1枚目、2枚目、3枚目と呼ぶ。
Next, the
ステップS115にて既定回数の撮影が終了していると判定されたときには、CPU24が良否判定部24dを実行し、1枚目の透過X線画像にて検出された欠陥が既定範囲内に存在するか否かを判定し(ステップS120)、欠陥が既定範囲内に存在すると判定されなければ鋳造製品12aは良品である旨の判定を行う(ステップS125)。
When it is determined in step S115 that the predetermined number of times of imaging has been completed, the
図4は、X線発生器11からX線検出器13に至るX線の進行路を模式的に示しており、この図においては、紙面に対して垂直方向に回転軸Aが向くようにボス12bを示している。また、図5は、透過X線画像を模式的に示しており、ボス12bの像120bにおいて、ボスの外周およびボスの内壁を実線で示している。本実施形態においては、欠陥の存在を判定するための特定の範囲を回転軸Aから距離rの範囲(図4において破線の円形で示す範囲)に設定している。すなわち、本実施形態においては、ボス12bの周りの所定範囲に欠陥が存在しないことを鋳造製品12aの品質を保証する条件としている。
FIG. 4 schematically shows an X-ray traveling path from the
X線検出器13の検出面においては、X線発生器11から出力され、ボス12bを透過したX線の強度の2次元分布が得られるので、回転軸Aから距離rの範囲にある部分の像は検出面上の特定領域に含まれる。従って、この範囲を図4、図5に示すように上述のステップS120における既定範囲とすれば、当該既定範囲内に欠陥が存在しない場合に、前記回転軸Aから距離rの範囲に欠陥が存在しないと判定することができる。そこで、本実施形態においては、1枚目の透過X線画像において既定範囲に欠陥が存在するか否かを判定し、欠陥が存在しない場合に鋳造製品12aが良品であると判定している。
On the detection surface of the
一方、X線検出器13においては透過X線の強度の2次元分布を検出するので、透過X線画像の前記既定範囲に欠陥の像が含まれている場合、この欠陥が前記回転軸Aから距離rの範囲に含まれるか否かを判定することはできない。そこで、本実施形態においては、回転角度の異なる複数の透過X線画像を比較し、欠陥の移動距離に基づいて、欠陥が少なくとも前記回転軸Aから距離rの範囲にないことを確認できたときに鋳造製品12aが良品であるとしている。
On the other hand, since the
すなわち、ボス12bの内部において回転軸Aと欠陥との距離がRである場合、回転軸Aを中心に角度θ(rad)の回転を行うことにより、欠陥は距離Rθだけ回転移動する(図4参照)。この回転移動距離Rθは、回転軸Aからの距離Rが大きくなるほど大きくなるので、回転軸Aから距離rの範囲内にある欠陥の最大移動距離はrθである。従って、角度θの回転による欠陥の移動距離がrθ以上であれば、その欠陥は前記回転軸Aから距離rの範囲に存在しないと言える。
That is, when the distance between the rotation axis A and the defect is R inside the
そこで、本実施形態においては、各回転角における最大移動距離の移動軌跡をX線検出器13の検出面に投影した場合の、検出面上での最大移動量を上述の閾値とする。すなわち、回転角10°,20°に対応した検出面上での最大移動量を閾値としておき、ステップS130,S135においてこの閾値に基づく移動量の判定を行う。
Therefore, in the present embodiment, the maximum movement amount on the detection surface when the movement locus of the maximum movement distance at each rotation angle is projected on the detection surface of the
すなわち、ステップS120において、1枚目の透過X線画像にて検出された欠陥が既定範囲内に存在すると判定されたとき、CPU24は移動量算出部24cを起動し、1枚目の透過X線画像と2枚目の透過X線画像とで欠陥の像が移動した距離(図5の例に示す距離L)を取得する。そして、良否判定部24dは、この欠陥の像の透過X線画像上での移動量が前記回転角10°に対応した閾値を超えているか否かを判定し(ステップS130)、超えている場合にはステップS125にて鋳造製品12aが良品である旨の判定を行う。
In other words, when it is determined in step S120 that the defect detected in the first transmission X-ray image is within the predetermined range, the
なお、本実施形態においては、良否判定の精度を向上するため3枚の透過X線画像を撮影しており、ステップS130にて欠陥の像の透過X線画像上での移動量が前記回転角10°に対応した閾値を超えていると判定されないときには、さらに、1枚目の透過X線画像と3枚目の透過X線画像とに基づく判定を行う(ステップS135)。すなわち、移動量算出部24cは1枚目の透過X線画像と3枚目の透過X線画像とで欠陥の像が移動した距離を取得し、良否判定部24dはこの移動量が前記回転角20°に対応した閾値を超えているか否かを判定する。そして、移動量が閾値を超えている場合にはステップS125にて鋳造製品12aが良品である旨の判定を行い、移動量が閾値を超えていると判定されない場合には鋳造製品12aが不良品である旨の判定を行う。ただし、ステップS130,S135において、欠陥が既定範囲から外れた場合においても欠陥の移動量は閾値以上と判定され、ステップS125にて良判定とされる。
In the present embodiment, three transmission X-ray images are taken in order to improve the accuracy of pass / fail judgment, and the amount of movement of the defect image on the transmission X-ray image in step S130 is the rotation angle. If it is not determined that the threshold corresponding to 10 ° is exceeded, a determination is further made based on the first transmitted X-ray image and the third transmitted X-ray image (step S135). That is, the movement
以上の処理によれば、信頼性の高い検査を高速に実行することが可能である。すなわち、本実施形態においては複数の回転角度によって撮影した透過X線画像に基づいて、回転の軸を中心とした特定の範囲内に欠陥が存在するか否かを判定している。従って、1枚の透過X線画像において前記既定範囲に欠陥の像が含まれているときに、前記回転軸Aから距離rの範囲に欠陥が存在しない状態であるのか否かを判定することができ、良品である鋳造製品12aを不良品であると判定してしまう見過ぎの発生を極めて低率に抑えることができる。また、欠陥の像の位置や欠陥の像の移動量という極めて単純なパラメータに基づいて良否判定を行っているので、極めて高速に良否判定を行うことができる。
According to the above processing, a highly reliable inspection can be executed at high speed. In other words, in the present embodiment, it is determined whether or not a defect exists within a specific range around the rotation axis, based on transmitted X-ray images taken at a plurality of rotation angles. Accordingly, when a defect X image is included in the predetermined range in one transmission X-ray image, it is determined whether or not there is no defect in the range of the distance r from the rotation axis A. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of oversight that causes the
(3)他の実施形態:
本発明においては、複数の回転角度によって撮影した透過X線画像に基づいて回転軸を中心とした特定の範囲内に欠陥が存在するか否かを判定することができればよく、上述の実施形態のほか種々の実施形態を採用可能である。検査対象である鋳造製品12aが回転対象となっている構成のほか、X線発生器11とX線検出器13とを対にして特定の回転軸に回転させる構成を採用しても良いし、双方を回転させても良い。すなわち、回転軸からの距離に応じて回転移動距離が異なることを利用し、透過X線画像における欠陥の像の変動から特定の範囲内に欠陥が存在するか否かを判定することができる限りにおいて、種々の構成を採用可能である。さらに、一つの鋳造製品において複数の部位を検査対象として検査を行っても良いし、検査対象において、回転軸の中心が中空でなくても良い。
(3) Other embodiments:
In the present invention, it is only necessary to determine whether or not a defect exists within a specific range around the rotation axis based on transmission X-ray images taken at a plurality of rotation angles. Various other embodiments can be employed. In addition to the configuration in which the
さらに、処理順序も上述の実施形態に限定されることはなく、例えば、1枚目の透過X線画像を撮影した後に前記ステップS120における判定処理を行い、2枚目の透過X線画像を撮影した後に前記ステップS130における判定処理を行い、3枚目の透過X線画像を撮影した後に前記ステップS135における判定処理を行っても良い。むろん、撮影回数は複数であればよく、2回、あるいは4回以上であっても良いし、回転角度は10°以外の角度であっても良いし、撮影の度に回転角度を変化させ、その回転角度に対応した閾値を利用して良否判定を行っても良い。さらに、以上の実施形態においては、放射線としてX線を利用する場合を例示したが、利用できる放射線はX線に限らずγ線であってもよく、同様に検査対象を透過するその他の放射線であってもよい。 Furthermore, the processing order is not limited to the above-described embodiment. For example, after the first transmission X-ray image is captured, the determination process in step S120 is performed, and the second transmission X-ray image is captured. After that, the determination processing in step S130 may be performed, and the determination processing in step S135 may be performed after the third transmission X-ray image is captured. Of course, it suffices if the number of times of photographing is plural, and it may be two times or four times or more, and the rotation angle may be an angle other than 10 °. The pass / fail judgment may be performed using a threshold corresponding to the rotation angle. Furthermore, in the above embodiment, the case where X-rays are used as the radiation has been illustrated, but the usable radiation is not limited to X-rays, and may be γ-rays. There may be.
10…X線撮像機構部
11…X線発生器
12…回転機構
12a…鋳造製品
12b…ボス
13…X線検出器
20…X線撮像制御部
21…X線制御部
22…回転機構制御部
23…透過X線画像取得部
24a…回転制御部
24b…欠陥検出部
24c…移動量算出部
24d…良否判定部
25…入力部
26…出力部
27…メモリ
27a…閾値データ
27b…回転軸データ
27c…撮像条件データ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記検査対象を前記放射線の照射範囲に配置する検査対象配置手段と、
前記検査対象を透過した透過放射線の透過放射線画像を放射線検出器によって取得する放射線検出手段と、
前記放射線発生器および前記放射線検出器からなる撮像系に対して前記検査対象を相対的に回転させる回転手段と、
前記回転手段を制御して複数の回転角度において前記透過放射線画像を取得し、複数の前記透過放射線画像を比較し、欠陥の像の移動量が閾値を超える場合に前記回転の軸を中心とした特定の範囲内に欠陥は存在しないと判定する判定手段とを備えることを特徴とする放射線検査装置。 Radiation irradiating means for irradiating the examination object with radiation by a radiation generator;
Inspection object placement means for placing the inspection object in the radiation irradiation range;
Radiation detection means for acquiring a transmission radiation image of the transmission radiation transmitted through the inspection object by a radiation detector;
A rotating means for rotating the inspection object relative to an imaging system comprising the radiation generator and the radiation detector;
The rotation means is controlled to acquire the transmission radiation images at a plurality of rotation angles, and a plurality of the transmission radiation images are compared. When the movement amount of the defect image exceeds a threshold, the rotation axis is set as the center. A radiation inspection apparatus comprising: a determination unit that determines that no defect exists within a specific range.
前記検査対象を前記放射線の照射範囲に配置する検査対象配置工程と、 An inspection object arrangement step of arranging the inspection object in an irradiation range of the radiation;
前記検査対象を透過した透過放射線の透過放射線画像を放射線検出器によって取得する放射線検出工程と、 A radiation detection step of acquiring a transmission radiation image of the transmission radiation transmitted through the inspection object by a radiation detector;
前記放射線発生器および前記放射線検出器からなる撮像系に対して前記検査対象を相対的に回転させる回転工程と、 A rotation step of rotating the inspection object relative to an imaging system composed of the radiation generator and the radiation detector;
前記回転手段を制御して複数の回転角度において前記透過放射線画像を取得し、複数の前記透過放射線画像を比較し、欠陥の像の移動量が閾値を超える場合に前記回転の軸を中心とした特定の範囲内に欠陥は存在しないと判定する判定工程とを含むことを特徴とする放射線検査方法。 The rotation means is controlled to acquire the transmission radiation images at a plurality of rotation angles, and a plurality of the transmission radiation images are compared. When the movement amount of the defect image exceeds a threshold, the rotation axis is set as the center. And a determination step of determining that no defect exists within a specific range.
前記検査対象を前記放射線の照射範囲に配置する検査対象配置手段と、 Inspection object placement means for placing the inspection object in the radiation irradiation range;
前記検査対象を透過した透過放射線の透過放射線画像を放射線検出器によって取得する放射線検出手段と、 Radiation detection means for acquiring a transmission radiation image of the transmission radiation transmitted through the inspection object by a radiation detector;
前記放射線発生器および前記放射線検出器からなる撮像系に対して前記検査対象を相対的に回転させる回転手段とを制御するコンピュータにおいて、 In a computer for controlling rotation means for rotating the inspection object relative to an imaging system comprising the radiation generator and the radiation detector,
前記回転手段を制御して複数の回転角度において前記透過放射線画像を取得し、複数の前記透過放射線画像を比較し、欠陥の像の移動量が閾値を超える場合に前記回転の軸を中心とした特定の範囲内に欠陥は存在しないと判定する判定機能を実現することを特徴とする放射線検査プログラム。 The rotation means is controlled to acquire the transmission radiation images at a plurality of rotation angles, and a plurality of the transmission radiation images are compared. When the movement amount of the defect image exceeds a threshold, the rotation axis is set as the center. A radiation inspection program for realizing a determination function for determining that a defect does not exist within a specific range.
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