JPH04158208A - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、Ｘ線を利用して、例えば鋳造部品、機械加工
部品等の被検体の内部を非破壊検査するＸ線検査装置に
関する。

（従来の技術） 従来のＸｌｓ検査装置は、第１９図に示すように、Ｘ線
管１、高圧発生器２およびＸ線制御部３からなるＸ線発
生部と、Ｘ線イメージインテンシファイア４およびテレ
ビカメラ５からなる検出部と、画像処理装置６およびＣ
ＲＴデイスプレィ７からなる表示部とから構成されてい
る。このＸ線検査装置に使用されている検出方式は、Ｘ
線イメージインテンシファイア４およびテレビカメラ５
を組み合わせた性能がよく、比較的多く使用されている
Ｘ線テレビ方式である。被検体であるワーク８はＸ線管
１とＸ線イメージインテンシファイア４との間に設けら
れ、Ｘ線管１から発生するコーン状のＸ線を照射される
。ワーク８を透過したＸ線はＸ線イメージインテンシフ
ァイア４て検出される。Ｘ線管１は高圧発生器２によっ
て生成する高電圧によって駆動されるが、その駆動条件
はＸ線制御部３によって設定制御される。

Ｘ線イメージインテンシファイア４によって検出された
Ｘ線は、電子に変換され、更に光学像に変換される。そ
して、この光学像はテレビ力メラ５て撮影され、ビデオ
信号として、ケーブル１２を介して画像処理装置６に供
給される。画像処理装置６は、前記ビデオ信号に対して
画像の記憶、積分（平均化処理）、輪郭強調処理等を行
って、人間が見やすい画像にし、ＣＲＴデイスプレィ７
に表示する。

ＣＲＴデイスプレィ７に表示される画像は、Ｘ線の吸収
が大きいところは白く、逆にＸ線の吸収が小さいところ
は黒く表示される。従って、ワーク８の中に巣等の欠陥
かあれば黒い点または領域となって観測される。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来のＸ線検査装置では、Ｘ線イメージインテ
ンシファイア４のダイナミックレンジがそれはと広くな
く、精度の良い検査を行う場合、マスクを用意しなけれ
ばならない。このマスクは検査エリア全体をほぼ均一の
Ｘ線吸収に設定し、特にワークのない部分やＸ線吸収の
少ない部分からの影響を小さくさせるものであるが、ワ
ークが変わる度にマスクを制作しなければならないため
、ワークの種類か多い場合やワークの変更周期か短い場
合には、マスクを￥＝ｆａする作業か大変であり、マス
クに係わる維持費が増大する問題がある。

また、Ｘ線イメージインテンシファイア４は真空管であ
り、Ｘ線を受信する面が球面状をしているため、撮影さ
れた画像は寸法体に正確なものでなく、周辺部分は中心
に比較して小さく観測されるため正確な検査を行う場合
には、中心部の狭い範囲を使用するか、または周辺部に
ついては寸法補正を行わなければならないという問題が
ある。

更に、ある方向の撮影を一度に行うために、撮影、すな
わち検査の自由度が少なく、複雑なワークの検査に対応
することが困難であるという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とす
るところは、検査精度が良く、検査の自由度が大きいＸ
線検査装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明のＸ線検査装置は、Ｘ
線ファンビームをｍ検体に向けて放射するＸ線源と、被
検体を透過したＸ線を検出するラインセンサと、該ライ
ンセンサの出力を収集して、被検体のＸ線透過画像を作
成すべく画像処理する画像処理手段と、該画像処理手段
で作成された画像から欠陥を検出する欠陥検出手段と、
被検体を保持し、被検体に対してＸ線の走査を所望の方
向に行うように被検体を動かすロボット手段とを有する
ことを要旨とする。

（作用） 本発明のＸ線検査装置では、Ｘ線源からのＸ線ファンビ
ームを被検体に向けて放射するとともに、ロボット手段
によって被検体を動かして被検体に対するＸ線の走査を
所望の方向に行いながら、被検体を透過したＸ線をライ
ンセンサて検出し、該ラインセンサの出力を収集し画像
処理して作成された画像から欠陥を検出している。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係わるＸ線検査装置の構成
を示すブロック図である。同図に示すＸ線検査装置は、
Ｘ線源としてＸ線管１を使用し、このＸ線管１は高圧発
生器２の出力に接続され、高圧発生器２の入力はＸ線制
御部３の出力に接続されている。高圧発生器２は通常５
０〜４２０ＫＶ程度の高電圧を発生してＸ線管１に供給
するか、高圧発生器２はＸ線制御部３によって制御され
、Ｘ線管１の管電流および管電圧を制御し得るようにな
っている。なお、管電圧は一般にワークの材質や厚さに
よって選定される。

Ｘ線管１から照射されるＸ線１６は、ファンビームとし
てコリメートされ、ワーク１０を照射する。ワーク１０
を透過して減衰したＸ線はラインセンサ２４で検出され
、Ｘ線強度に比例した電気信号に変換される。ラインセ
ンサ２４は小さなＸ線センサが線状に例えば５００〜２
００ｏチヤネルのように多数前べられたものであり、長
手方向のＸ線の強度分布を測定し得るものである。ライ
ンセンサ２４のすべてのチャネルからのアナログ出力は
、データ収集ユニット２５に供給され、１チヤネル毎に
ディジタル信号に変換される。従って、データ収集ユニ
ット２５の出力はワードシリアル信号である。

データ収集ユニット２５の出力は、画像処理装置２６に
供給され、各種処理が行われる。この画像処理装置２６
で行われる処理としては、例えば記憶、積分、平滑、輪
郭協調処理等がある。ラインセンサ２４から入ってくる
信号はＣＲＴデイスプレィ７の表示で考えると１ライン
に相当するため、１画面を形成するには、ワーク１０全
体を走査し、ワーク１０が所定距離移動する毎にライン
センサ２４の出力を順番に記憶しておく必要があるもの
であり、このために記憶が行われるのである。また、ラ
インセンサ２，４の出力信号にはランダムな雑音が含ま
れているため、この出力信号を積分して、相対的に雑音
を低減するために積分を行うものである。なお、雑音の
大きさは積分回数の平方根に逆比例する。また、平滑な
画像のランダムな雑音を減らすための処理であり、二次
元の平滑である。更に、Ｘ線の透視像は本質的に輪郭部
分がはけるため、ディジタル処理的に白黒濃淡の変化す
る輪郭部分を強調すると、画像のコントラストが良くな
り、欠陥の判定が容易になるので、輪郭強調処理を行う
。なお、これは画像処理としては微分に相当する。

なお、画像処理装置２６の処理手順は、予めプログラミ
ングでき、通常のリアルタイムの検査では、記憶、平滑
、輪郭強調、画像出力という順序で処理を行う。

画像処理装置２６で画像処理された出力は、操作員の監
視用にＣＲＴデイスプレィ７に供給されて表示されると
ともに、欠陥認識部１８に供給されてワーク１０の欠陥
を検出される。従って、ＣＲＴデイスプレィ７では、撮
影されたばかりの生や透視像や画像処理装置２６で処理
された画像が表示される。

欠陥認識部１８は、画像処理装置２６から供給される画
像の中に欠陥部分があるか否をチエツクするが、この欠
陥検出手法としては、良品の画像と検査した画像との差
を取ることにより欠陥部分を抽出する方法や、検査した
画像を微分して欠陥部分を強調する方法等がある。欠陥
認識部１８による欠陥判定結果は、出力装置９に供給さ
れ、例えばランプ表示やブザーによる警告等により外部
にワーク１０の良否が出力されるとともに、システム制
御部１４にも供給される。

一方、ワーク１０はロボットハンド１１によって保持さ
れているが、このロボットハンド１１はロボットコント
ローラ１２によって制御され、これによりロボットハン
ド１１を介してワーク１０を所望の方向に移動または回
転させられ、Ｘ線管１からのＸ線ファンビーム１６によ
って走査させるようになっている。また、ロボットハン
ド１１で保持されたワーク１０はテレビカメラ１３によ
って撮像され、この撮像された画像はロボットコントロ
ーラ１２に供給されている。ロボットコントローラ１２
はテレビカメラ１３で撮像した画像を監視しながらワー
ク１０のハンドリングを行うようになっている。

ロボットコントローラ１２はシステム制御部１４に接続
されているが、このシステム制御部１４は本Ｘ線検査装
置の全体を制御統轄するものであり、ロボットコントロ
ーラ１２以外に画像処理装置２６、Ｘ線制御部３、欠陥
認識部１８およびシステム操作部１５に接続されている
。システム操作部１５は本Ｘ線検査装置のマンマシン・
インタフェースを構成しているものである。

更に詳しくは、ワーク１０は例えばコンベア等によって
本Ｘ線検査装置に送られてきて、Ｘ線検査装置の前で停
止し、テレビカメラ１３で撮影される。このテレビカメ
ラ１３で撮影されたワーク１０の画像はロボットコント
ローラ１２に供給され、ロボットコントローラ１２によ
ってワーク１０の形状が認識され、まず検査対象として
正しいワークかどうか判定される。間違ったワークの場
合には、ライン外に排除される。正しいワークの場合に
は、ロボットハンド１１が掴む位置を確認し、位置補正
等を行った後、ロボットハンド１１はワーク１０を掴む
。これらの一連の動作はロボットコントローラ１２によ
って制御される。

ロボットバッド１１は掴んたワーク１０をロボットコン
トローラ１２の制御のちとに所定の位置に持って行った
後、システム制御部１４からの走査開始指令を待ち、シ
ステム制御部１４から走査開始指令がロボットコントロ
ーラ１２に供給されると、ロボットハンド１１はロボッ
トコントローラ１２の制御に従ってワーク１０を動かす
。ロボットコントローラ１２はワーク１０の移動に応じ
てデータ収集指令をシステム制御部１４を経由して画像
処理装置２６に供給する。システム制御部１４では、検
査しなければならない位置にある時たけ、このデータ収
集指令をシステム制御部１４に供給する。画像処理装置
２６はこの指令のタイミングに合わせて人力データを記
録していく。

システム全体の操作はシステム制御部１４に接続された
システム操作部１５から行われるが、これにはワークの
登録、走査領域の設定、走査速度の設定、走査方法の登
録、欠陥の判定条件、画像処理の手順、Ｘ線出力の設定
、ＣＲＴデイスプレィへの表面画面の選択等がある。

なお、本Ｘ線検査装置は漏洩Ｘ線を遮蔽するた杓のシー
ルドボックスや、ワークを搬送するためのコンベア等が
付属することがあるが、本発明にとって重要でないので
省略されている。

第２図は第１図に示すＸ線検査装置の更に詳細な構成を
示すブロック図である。同図に示すように、前記データ
収集ユニット２５はラインセンサ２４からの検出信号を
増幅するプリアンプ２５ａ、マルチプレクサ２５ｂ、ア
ナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ）２５Ｃを有する。

また、画像処理装置２６はオフセット補正回路２６ａ１
ゲイン変動補正回路２６ｂ、対数変換回路２６ｃ１メモ
リ２６ｄ、積分回路２６ｅ、平滑回路２６ｆ１輪郭強調
回路２６ｇ１断面再構成回路２６ｈ、メモリ２６ｍ、Ｃ
ＲＴドライバ２６ｋを有する。更に、前記テレビカメラ
１３はカメラコントローラ１３ａおよび画像処理ユニッ
ト１３ｂを介して前記ロボットコントローラ１２および
システム制御部１４に接続されている。システム制御部
１４はスキャン制御部１．４　ａ、条件設定部１４ｂ、
距離計算部１４ｃ等を有する。また、Ｘ線管１には冷却
装置２９が設けられ得るようになっている。

次に、第３図を参照して本Ｘ線検査装置の機能フローを
説明する。

ワーク１０が例えばコンベア等によって搬送されてくる
ことがシステムに伝えられると、テレビカメラ１３によ
ってワーク１０が確認され（ステップ１１０）、ロボッ
トハンド１１でワーク１０が保持される（ステップ１２
０）。次に、システム制御部１４は走査（スキャン）条
件をメモリから読み出して計算し、走査条件を設定する
（ステップ１３０）。ロボットコントローラ１２の制御
の下でワーク１０の走査が開始すると、ラインセンサ２
４からの出力である走査データを収集する（ステップ１
４０）。１画面分のデータが揃ったら、予め設定された
画像処理を行う（ステップ１５０）。画像処理の終了し
た画像を欠陥認識部１８に供給して欠陥の判定を行う（
ステップ１６０）。この判定結果はシステム制御部１４
に供給され、これに従ってワークを仕分ける（ステップ
１７０）とともに、検査結果を外部に出力する（ステッ
プ１８０）。

次に、第４図以降を参照して、本Ｘ線検査装置の特徴で
あるワークの走査方法について説明する。

この走査方法には、大別してシングルスキャンモードと
マルチスキャンモードとがあり、シングルスキャンモー
ドには、例えば従来の一般的な透視画像を得る方法であ
る直線スキャノと、ワークの断層像を求める所謂ＣＴス
キャナ方式であるＣＴ−１と、ＣＴスキャナの一種であ
り、切断面がワークの中心軸に対して直角でないスキャ
ナ方式であるＣＴ−２と、スキャンの方向が途中で変わ
るスキャナ方式である曲線スキャノと、更にバイブのよ
うなものの検査に適したスキャナ方式である回転スキャ
ノ等がある。また、マルチスキャンモードはシングルス
キャナモードの各スキャン方式を２種類以上組み合わせ
た方式のものである。

第４図（ａ）は従来の一般的な透視画像を得るスキャン
方式である直線スキャノであり、ワーク１０が図示のＯ
５方向に移動する時、一定ビ・ソチ毎にデータを収集し
、透視画像としてＣＲＴデイスプレィ７に表示されるも
のである。更に詳しくは、ワーク１０はＸ線ファンビー
ム１６と直交した軸０１に沿ってＯ８方向に動かされる
。なお、正確な画像を得るためにワーク１０の移動軸０
１とＸ線管１との距離はスキャンの間一定でなければな
らない。従って、ロボットハンド１１は軸０１と平行に
ほぼ一定の速度で移動する。

第４図（ａ）に示した円柱状のワーク１０を検査した場
合、第４図（ｂ）に示すような画像が得られる。ワーク
１０の中央部はＸ線の透過距離が長いので、Ｘ線の減衰
が大きくなり、画像としては同図に示すように黒くなる
。第４図（ｃ）は第４図（ｂ）の線Ａ−Ａにおける画像
の明るさの濃淡分布を示している。

第５図（ａ）はワークの断層像を求める所謂ＣＴスキャ
ナ方式であるＣＴ−１を示す図である。

これは切断したい面をＸ線ファンビーム１６に合わせ、
ワーク１０の軸を中心として図示のＯ８方向に回転し、
一定角度毎にラインセンサ２４のデータを収集し、この
収集したデータを例えばフィルタ・バック・プロジェク
ト法等によって断層像を再構成するものである。

一般的に、ワーク１０を回転させる時間は、１０秒から
数分程度であり、この間に例えば回転角度１度毎にライ
ンセンサ２４のデータを収集する。

こうして収集されたデータ（総数で数十万点以上）は画
像処理装置２６で断層像再構成処理される。

このスキャンモードにおいては、ロボ・ソトノ１ンド１
１はワーク１０を掴んだまま、回転軸０１が変化しない
ようにほぼ一定速度で１回転する。ワーク１０の回転軸
と軸０１にずれが生じると、正確な断層像が得られない
。第５図（ａ）に示すワーク１０のような円柱状の断層
像は第５図（ｂ）に示すようになる。

第６図（ａ）はＣＴスキャナの一種であり、切断面がワ
ークの中心軸に対して直角でないスキャナ方式であるＣ
Ｔ−２を示す図である。このような切断面を従来の一般
のスキャナで撮影したとすると、大きな撮影視野が必要
になるが、本装置ではワーク１０をＸ線ファンビーム１
６の位置を中心にして首振り動作をしながら回転するこ
とができるので、小さな撮影視野で可能となる。この方
式の特徴はロボットハンド１１のティーチングまたはプ
ログラミングを変更するだけで、任意の角度の断層像が
得られることである。ＣＴスキャナとしては、断層像を
撮影するためには、切断面とＸ線ファンビーム１６とが
常に同一平面になければならない。仮りに、上述した第
５図（ｂ）のスキャン方法を導入してワーク１０の科目
断層像を撮影しようとすると、第６図（ｄ）に示すよう
に非常に大きな撮影エリアを必要とする。そして、この
撮影エリアの中で実際の切断面が表示されるのは第６図
（ｅ）に示すように、その中のほんの一部である。この
ため、所定の分解能を実現させようとすると、大きな画
像メモリを必要とし、測定時間も指数的に増大してしま
う。これに対して、本Ｘ線検査装置の方法では、第６図
（ｂ）および第６図（ｃ）に示すように、必要最小限の
撮影エリアでよく、しかも断層像も無駄かない。

なお、ロボットハンド１１は、第６図（ｂ）に示すよう
に、ロボットノ１ンド１１の基準位置とＸ線ファンビー
ム１６まての距離髪と切断面の角度θによって決められ
る半径ｒ＝ｉ／ｌａｎθの円で円運動し、またワーク１
０はこの円の中心線（垂線）０２　（第６図（ａ）参照
）から常に角度θだけ傾けてあり、ワーク１０の回転軸
０＋（第６図（ａ）参照）は円の中心線０２と常に交わ
る。そして、ワーク１０はロボットノ１ンド１１の円運
動に同期して回転する。

第７図（ａ）はスキャンの方向が途中で変わるスキャナ
方式である曲線スキャノを示す図である。

同図に示すようなＬ形のワーク１０では矢印のようにス
キャンした方がＸ線の透視距離が比較的均一になり、良
好な透視画像が得られる。上述した第４図（ａ）に示す
スキャン方法で例えばＬ形のワーク１０を第７図（ｆ）
のように検査すると、第７図（ｇ）に示すような透視画
像が得られる。

この透視画像においてＡの部分はＸ線の透過厚さか適切
な部分であり、欠陥の検査に都合の良い画像になってい
るか、Ｂの部分は透過厚さが非常に厚く、Ｘ線か透過し
ないため、画面上では黒くなり、検査することかできな
い領域となっている。

この部分の検査を行うためには、ワーク１０を９０度回
転して、もう−度量様に検査を行う必要がある。これに
対して、第７図（ａ）に示すスキャン方式を採用すると
、このようなワーク１０の検査が一回のスキャンで行う
ことができる。すなわち、このようなＬ形のワーク１０
を検査する場合には、最初は第７図（ｂ）に示すように
ワーク１０を直進させ、Ｘ線ファンビーム１６がワーク
１０のコーナ一部に達したら、第７図（ｃ）に示すよう
にワーク１０を回転させ、９０度回転し終わったら、第
７図（ｄ）のように再度直進させる。

このようにして得られた画像は第７図（ｅ）に示すよう
になる。コーナ一部は透過厚さが厚くなるので、少し黒
くなるか、検査は可能である。なお、この説明では、Ｌ
形のワークについて説明したが、本Ｘ線検査装置のプロ
グラミングを変更することにより、更に複雑なワークに
対して更に複雑なスキャンを容易に実現する二とかでき
る。

第８図＜ａ＞ははペイプのようなものの検査に適したス
キャナ方式である回転スキャノを示す図である。このス
キャンでは、ワーク１０の中心または中心以外のところ
にＸ線ファンビーム１６を設定して、ワーク１０を回転
させている。このスキャンでは、上述した第４図（ａ）
に示すスキャン方法に比較して、スキャニング中の透過
厚さの変化が少なく、検査精度が良くなるという特徴か
ある。第８図（ａ）に示すように、ワーク１０としてパ
イプを上述した第４図（ａ）に示したスキャン方法で検
査すると、第８図（ｄ）に示すようなスキャンを行うた
め、第８図（ｅ）に示すような画像が得られる。この第
８図（ｅ）に示す画像の線Ａ−Ａに沿った白黒濃淡をグ
ラフにすると、第８図（ｆ）に示すような濃淡の差が大
きくなり、特に黒くなったところ、すなわちＸ線の透過
距離が長く、Ｘ線の衰退が大きいところは正確な検査を
行うことができない。これに対して、第８図（ａ）に示
すようなスキャン方法を利用すると、透視画像は第８図
（ｂ）に示すようにほぼ均一な濃淡画面で検査すること
かできる。ななお、Ｘ線ファンビーム１６の広がりによ
り画面の両端は少し黒くなるが、シェーディング補正を
行ったり、またはＸ線源１とラインセンサ２４との距離
を離せば実質的な影響を無くすことができる。

また、第８図（ｃ）に示すように、棒状のワーク１０を
検査する場合には、ワーク１ｏの中心軸とＸ線ファンビ
ーム１６とを一致させると、濃淡の極めて少ない透視像
が得られる。これはワークの内部の割れ、気泡等の欠陥
の検査に適している。

次に、マルチスキャンモードについて説明する。

マルチスキャンモードは、上述した５種類のシングルス
キャンモードを２種類以上組み合わせることにより行う
ことができるものであり、高度な検査を実現することが
できる。例えば、第１ステツプとして、直線スキャンを
行って、従来と同じ透視像を得て、ワーク全体をマクロ
的に検査し、それから第２ステツプとして、予め設定さ
れたところまたは第１ステツプで欠陥かあると疑われる
ところをＣＴスキャンして断層像を得て、更に詳しい検
査を行うということかできる。

マルチスキャンにおけるスキャンのプログラミングはシ
ステム操作部１５から設定することができ、このプログ
ラミングは前述した５種類のシングルスキャンから任意
に選択できる。このいくつかの例を示すと、（１）直線
スキャノからＣＴ−１、（２）曲線スキャノからＣＴ−
２、（３）回転スキャノからＣＴ−１、（４）直線スキ
ャノから回転スキャノ、（５）回転スキャノからＣＴ−
１を行い、更にＣＴ−２を行うというようなものが考え
られる。

また、このようなマルチスキャンモードでは、最初のス
キャンが終わって、欠陥が発見されたか、または疑わし
い時だけ、無条件に次のスキャンに移ることもできる。

これはマルチスキャンのプログラミングにより設定でき
る。

また、プログラミングの仕方によって同じスキャンで条
件を変えて検査することもできる。例えば、第９図（ａ
）に示すように、第１ステツプとしてワーク１０をライ
ンセンサ２４に近い平面で直線スキャノを行い、従来と
同し透視像を得て、ワーク１０の全体をマクロ的に走査
し、第２ステツプとしては、第９図（ｂ）に示すように
、予め設定されたよりＸ線管１に近い平面でスキャンを
行い、第１ステツプより拡大された透視像を得て、より
詳しい検査を行う。第２ステツプのスキャンエリアは予
め設定しておくか、第１ステツプの検査で欠陥の疑いが
あるところにする。

次に、本Ｘ線検査装置におけるＸ線自動調節機能につい
て説明する。

スキャン途中でワークの角度を変えてスキャンの方向を
変える方法について第７図（ａ）において説明したが、
スキャンの途中でＸ線の電圧や電流を変えて、ワークに
対して最適な条件でデータを収集することもできる。

まず、上述した曲線スキャン方法で第１０図（ａ）、（
ｂ）、（ｃ）に示すようにＬ形のワーク１０を検査した
場合について説明する。このワ−り１０はそれぞれ辺の
厚さが違っているため、透視画像は第１０図（ｄ）に示
すようにコーナー部分ち含めて、３つの部分に分かれて
いる。二の濃淡分布を第１０図（ｅ）−に示す。前述し
たように、このように濃淡の差か大きいと、ワークの全
領域を一度に検査することはできない。このような場合
には、本Ｘ線検査装置のＸ線管電圧自動調整機能を使用
すると、上述した濃淡を均一にすることができる。

また、ワークの動きをロボットにティーチングまたはプ
ログラミングする時に、Ｘ線管電圧もプログラミングし
ておき、実際の検査の時は、ロボットハンド１１の動き
と同期させてＸ線管電圧をティーチング結果またはプロ
グラミングに従って変化させる。

第１０図（ｆ、）、（ｇ）はＸ線管電圧の変化の様子と
画像の濃淡の変化の様子を示す図である。

濃淡のグラフを示している第１０図（ｇ）において、透
過の厚さか変化するところで少し変動が生じているのは
、ワーク自身の寸法のばらつきゃワ一りのハンドリング
誤差によるものである。この変動を更に小さくしたり、
Ｘ線管電圧のプログラミングを無くすために、ラインセ
ンサ２４の出力が一定になるようにＸ線管電圧を自動調
節してもよい。

次に、スキャン条件の設定について説明する。

まず、シングルスキャンのスキャン条件を決めるパラメ
ータ設定方法においては、いずれのモードについてもス
キャンを開始する前にシステム操作部１５から次の要領
でパラメータを設定する。

直線スキャノの場合には、第１１図（ａ）。

（ｂ）に示すように、（１）ワークを動かす位置、すな
わちワークのパスレベル（１）、（２）そのワークを動
かす速度（Ｖ）、（３）ワークの移動に同期してデータ
を収集するためのデータ収集ピッチ、（４）スキャンす
る長さ（全長）、（５）スキャンを開始する位置の三次
元位置（ｘ、ｙ。

２）、（６）ワークが移動するときのＸ線ビームに対す
る角度、（７）Ｘ線の管電圧、管電流等の各パラメータ
を設定する。更に、得られた画像から欠陥の識別を行う
画像上での領域を（８）検査エリアとして設定する。こ
れは、（１）〜（７）を設定して、−度画像を取り込ん
だ後、ＣＲＴディ不プレイ７に画像を表示し、この画面
上でエリアを設定できる。

前述したＣＴ−１スキヤノの場合には、第１２図（ａ）
、（ｂ）に示すように、（１）ワークのスキャン軸のレ
ベル（愛）、（２）ワークのスキャン位置（Ｘ）、すな
わち切断したい位置をワークの基準位置、一般にはワー
クの端からの距離、（３）Ｘ線の管電圧、管電流等を設
定する。（４）検査エリアは新造層を得た後で設定する
。なお、ワーク基準位置とロボットハンド１１の位置と
のずれはロボットハンド１１毎に固有値としてシステム
制御部１４に登録されている。

また、ＣＴ−２スキヤノの場合には、第１３図（ａ）、
（ｂ）に示すように、前述したＣＴ−１スキヤノの場合
において、（２）ワークのスキャン軸とＸ軸ビームの角
度（θ）が増えている以外は同じパラメータが設定され
る。

曲線スキャノの場合には、第１４図（ａ）。

（ｂ）に示すように、スキャンを開始する（１）初期位
置（ｘ、ｙ、ｚ）を三次元座標として与える。ワークを
曲線的に動かすための座標としては、スキャン全長を曲
線または直線で近似できるように適当な区間に分割し、
これをシーケンシャルなステップとして設定する。従っ
て、（１）順番を示すステップ番号、（２）そのステッ
プの始点位置（Ｘ＊、　　＊、Ｚｓ）、（３）そのステ
ップの終点位置（ｘ、、　　、、ｚ。）、（４）そのス
テツブの始点と終点間を近似する曲率半径（「）、（５
）そのステップにおけるワーク速度、（６）Ｘ線の管電
圧、管電流を設定する。曲率半径を９９９９に設定する
と、その区間は直線で移動する。

検査エリアはワークの全スキャンを行った画像を見なが
らＣＲＴデイスプレィ７上で設定する。

回転スキャノの場合には、第１５図（ａ）。

（ｂ）に示すように、（１）スキャン軸のレベル（斐）
、（２）Ｘ線ファンビームの中心とワークの基準位置と
の距離（ｘ）、（３）ワークの回転軸とＸ線ビームの中
心との間のオフセット量＜Ｙ）、（４）ワークの回転速
度、（５）Ｘ線の管電圧、管電流等を設定する。（６）
検査エリアは透視画像を見ながら画面上で設定する。

次に、第１６図を参照して、マルチスキャンのスキャン
条件を設定する方法について説明する。

まず、スキャン識別を設定しくステップ２１０）、この
設定されたスキャン忠別のパラメータを設定する（ステ
ップ２２０〜２６０）。それから、パラメータ設定を終
了するか否かをチエツクしくステップ２７０）、ここで
スキャンを終了する場合には、以上でパラメータ設定を
終了する（ステップ２８０）が、終了でない場合には、
次のステップへの条件として無条件で次のステップに進
むか、または欠陥があれば次のステップに進むかチエツ
クする（ステップ２９０）。無条件で次のステップに進
む場合には、無条件で次のステップに進むことを設定す
る（ステップ３００）。また、欠陥がある場合に次のス
テップに進む場合には、判定条件を設定する（ステップ
３１０）。この条件としては、（１）欠陥の大きさ、（
２）欠陥の個数、（３）欠陥の発生した場合、（４）欠
陥の長さ等が設定できる。

第１７図は本発明の他の実施例に係わるＸ線検査装置の
構成を示すブロック図である。同図に示すＸ線検査装置
は、前述した第２図のＸ線検査装置においてシステム制
御部１４を介してエキスパートシステム３０を接続した
点が異なるのみであり、その他の構成は第２図の装置と
同じである。

このエキスパートシステム３０は、第１８図に示すよう
に構成されている。このようにエキスパートシステム３
０を接続することにより、次に示す検査を行うことかで
きる。

（１）検査ワーク別に欠陥の発生部位、大きさ等の品質
に関する統計データが収集できる。

（２）ワークの形状（例えばＣＡＤデータ）を入力する
と、検査条件、パラメータの生成が可能である。

（３）検査処理量を向上させるために、（１）で求めら
れた統計データを利用して、マルチスキャンのステップ
のうち、欠陥が発生頻度の高いステップから検査を行う
ことができる。欠陥情報の統計データの収集という点て
は、不完全になるが、欠陥品について無駄な検査を行う
必要がなくなるので、平均的な検査能率が向上する。

エキスパートシステムを中心とした動作を説明する。ワ
ーク情報はシステム操作部からの指令に基づいてシステ
ム制御部１４から送られてくる。

そして、実際に検査して欠陥が発生すると、欠陥情報か
システム制御部１４を経由してエキスパートシステム３
０に供給される。これらの情報からエキスパートシステ
ム３０はいかなる種類のワークのどこに、どのような欠
陥が発生したかを認識することができる。この情報は知
識ベースの不具合事例知識ベースに蓄積される。

システム操作部１５からワーク番号を入力すると、上記
不具合事例知識ベースに記憶されたデータから該当する
ワークに関する欠陥情報を整理してシステム操作部１５
に出力する。この不具合事例データをシステム制御部１
４に送ると、不具合（欠陥）の多いステップから検査す
ることかできる。

知識ベースの中の検査方法、検査条件、判定基準等はベ
テランの検査員の知識をもとに作成され、知識ベースと
して保存される。このため、ワークのＣＡＤデータを人
力すると、検査方法、検査条件および検査の判定基準等
が出力される。

上述した各実施例は、ロボットハント１１か１個の場合
であるが、２個以上用いてもよい。これはワークの形状
や重量等によって選択されるものである。

更に、上記実施例において、スキャン途中でスキャンの
方向を変えることを説明したが、スキャン中にＸ線の管
電圧や電流を変えて、ワークに対する最適な条件でデー
タを収集してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、Ｘ線源からのＸ
線ファンビームを被検体に向けて放射するとともに、ロ
ボット手段によって被検体を動かして被検体に対するＸ
線の走査を所望の方向に行いながら、被検体を透過した
Ｘ線をライ−・センサて検出し、該ラインセンサの出力
を収集し画像処理して作成された画像から欠陥を検出し
ているので、従来のようなマスクか不要となり、正確な
透視像が得られ、精度の高い検査か可能であり、また透
視データの収集に大きな自由度かでき、一般の透視像た
けでなく、断層像や展開された透視像等が容易に得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わるＸ線検査装置の構成
を示すブロック図、第２図は第１図のＸ線検査装置の詳
細な構成を示すブロック図、第３図は第１図の機能フロ
ーを示す図、第４図ないし第８図は第１図のＸ線検査装
置による各種シングルスキャンモードの説明図、第９図
は第１図のＸ線検査装置のマルチスキャンモードの説明
図、第１０図は第１図のＸ線検査装置のＸ線自動調節機
能の説明図、第１１図ないし第１５図は第１図のＸ線検
査装置のシングルスキャンモードにおけるパラメータ設
定手順を示す説明図、第１６図は第１図のＸ線検査装置
のマルチスキャンモートにおけるパラメータ設定手順を
示す説明図、第１７図は本発明の他の実施例に係わるＸ
線検査装置の構成を示すブロック図、第１８図は第１７
図のＸ線検査装置に使用されるエキスパートシステムの
構成図、第１９図は従来のＸ線検査装置の構成を示す図
である。 ２・・・Ｘ線管 ２・・・高圧発生器 ３・・・Ｘ線制御部 ７・・・ＣＲＴデイスプレィ １０・・・ワーク １１・・・ロボットハンド １２・・・ロボットコントローラ １４・・・システム制御部 １８・・・欠陥認識部 ２４・・・ラインセンサ ２５・・・データ収集ユニット ２６・・・画像処理装置 蕎人弁理士三好秀和 第３図 −Ｏ：Ｉ　　　　　　　　　　芝 第５図（ｂ） （ａ）　　　　　　　　　　（ｂ）　　　　　　　　（
ｃ）第７図 第８図 （ａ） 第９図 ミー 区 ○ 恢 第１１図 第１２図 （ａ）　　　　　　　　　　　−（ｂ）（ａ）　　　　
　　　　　　　　　　（ｂ）第１５図 第１６図 第１８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｘ線ファンビームを被検体に向けて放射するＸ線源と、
   被検体を透過したＸ線を検出するラインセンサと、該ラ
   インセンサの出力を収集して、被検体のＸ線透過画像を
   作成すべく画像処理する画像処理手段と、該画像処理手
   段で作成された画像から欠陥を検出する欠陥検出手段と
   、被検体を保持し、被検体に対してＸ線の走査を所望の
   方向に行うように被検体を動かすロボット手段とを有す
   ることを特徴とするＸ線検査装置。