(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024077459
(43)【公開日】2024-06-07
(54)【発明の名称】Ｘ線回折測定装置、及び、位置決め治具
(51)【国際特許分類】
G01N 23/20008 20180101AFI20240531BHJP
G01N 23/20 20180101ALI20240531BHJP
【ＦＩ】
G01N23/20008
G01N23/20
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022189572
(22)【出願日】2022-11-28
(71)【出願人】
【識別番号】000005197
【氏名又は名称】株式会社不二越
(74)【代理人】
【識別番号】100176072
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 功
(74)【代理人】
【識別番号】100169225
【弁理士】
【氏名又は名称】山野 明
(72)【発明者】
【氏名】中原 良太
【テーマコード（参考）】
2G001
【Ｆターム（参考）】
2G001AA01
2G001BA18
2G001CA01
2G001JA01
2G001QA01
(57)【要約】
【課題】Ｘ線回折測定におけるＸ線照射距離を高精度に求める。
【解決手段】測定対象物ＷにＸ線を照射する照射端子２１と、照射端子２１の周囲に設けられ、レーザ光を出力する複数のレーザ発振器２２，２３，２４と、各レーザ発振器２２，２３，２４を、照射端子２１との離隔距離ｄ１が互いに略同一の位置において、各レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢが照射軸Ｏを向き、各レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢと照射軸Ｏとの成す角度であるレーザ出射角度θＬが互いに略同一で、レーザ出射角度θＬが互いに略同一であることを維持したままレーザ出射角度θＬが可変となるようにして支持する支持部材２５と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】測定対象物ＷにＸ線を照射する照射端子２１と、照射端子２１の周囲に設けられ、レーザ光を出力する複数のレーザ発振器２２，２３，２４と、各レーザ発振器２２，２３，２４を、照射端子２１との離隔距離ｄ１が互いに略同一の位置において、各レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢが照射軸Ｏを向き、各レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢと照射軸Ｏとの成す角度であるレーザ出射角度θＬが互いに略同一で、レーザ出射角度θＬが互いに略同一であることを維持したままレーザ出射角度θＬが可変となるようにして支持する支持部材２５と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
測定対象物にＸ線を照射する照射端子と、
前記照射端子の周囲に設けられ、レーザ光を出力する複数のレーザ発振器と、
各レーザ発振器を、前記照射端子との離隔距離が互いに略同一の位置において、各レーザ光が当該照射軸を向き、各レーザ光と当該照射軸との成す角度であるレーザ出射角度が互いに略同一で、当該レーザ出射角度が互いに略同一であることを維持したまま当該レーザ出射角度が可変となるようにして支持する支持部材と、
を備えるＸ線回折測定装置。
前記照射端子の周囲に設けられ、レーザ光を出力する複数のレーザ発振器と、
各レーザ発振器を、前記照射端子との離隔距離が互いに略同一の位置において、各レーザ光が当該照射軸を向き、各レーザ光と当該照射軸との成す角度であるレーザ出射角度が互いに略同一で、当該レーザ出射角度が互いに略同一であることを維持したまま当該レーザ出射角度が可変となるようにして支持する支持部材と、
を備えるＸ線回折測定装置。
【請求項2】
各レーザ発振器は三個以上であり、互いに異なる色の前記レーザ光を出力する、
請求項１に記載のＸ線回折測定装置。
請求項１に記載のＸ線回折測定装置。
【請求項3】
前記支持部材は、
各レーザ発振器の一部が、各レーザ光がそれぞれ前記照射軸を向くようにして回転自在に取り付けられ、軸心が前記照射軸と一致する環状の内側部材と、
各レーザ発振器の前記一部よりも径方向外側の他部が回転自在に取り付けられ、軸心が前記照射軸と一致する環状の外側部材と、を備え、
前記内側部材及び前記外側部材のうち少なくとも一方が、前記照射軸方向に移動可能である、
請求項１又は２に記載のＸ線回折測定装置。
各レーザ発振器の一部が、各レーザ光がそれぞれ前記照射軸を向くようにして回転自在に取り付けられ、軸心が前記照射軸と一致する環状の内側部材と、
各レーザ発振器の前記一部よりも径方向外側の他部が回転自在に取り付けられ、軸心が前記照射軸と一致する環状の外側部材と、を備え、
前記内側部材及び前記外側部材のうち少なくとも一方が、前記照射軸方向に移動可能である、
請求項１又は２に記載のＸ線回折測定装置。
【請求項4】
各レーザ発振器は、前記内側部材及び前記外側部材に対して、周方向に移動可能に支持される、
請求項３に記載のＸ線回折測定装置。
請求項３に記載のＸ線回折測定装置。
【請求項5】
測定対象物にＸ線を照射する照射端子の周囲に設けられ、レーザ光を出力する複数のレーザ発振器と、
各レーザ発振器を、前記照射端子との離隔距離が互いに略同一の位置において、各レーザ光が当該照射軸を向き、各レーザ光と当該照射軸との成す角度であるレーザ出射角度が互いに略同一で、当該レーザ出射角度が互いに略同一であることを維持したまま当該レーザ出射角度が可変となるようにして支持する支持部材と、
を備える位置決め治具。
各レーザ発振器を、前記照射端子との離隔距離が互いに略同一の位置において、各レーザ光が当該照射軸を向き、各レーザ光と当該照射軸との成す角度であるレーザ出射角度が互いに略同一で、当該レーザ出射角度が互いに略同一であることを維持したまま当該レーザ出射角度が可変となるようにして支持する支持部材と、
を備える位置決め治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、Ｘ線回折測定装置、及び、位置決め治具に関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献１に開示されるようなＸ線回折測定装置は、照射端子から測定対象物に向けてＸ線を照射し、当該測定対象物にて回折されたＸ線の回折強度に基づき、当該測定対象物の残留応力等の測定を行う装置である。
【0003】
照射端子から測定対象物に向けてＸ線を照射する際、照射端子から測定対象物の照射点までの距離（以下、「Ｘ線照射距離」と呼称）を求める必要がある。従来のＸ線回折測定装置にはレーザ変位計が設けられており、このレーザ変位計を用いて測定対象物までの距離を測定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２２－０８１８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
照射端子から照射されるＸ線は、測定対象物に対して垂直に入射することが望ましい。一方で、レーザ変位計においても、測定対象物に対して垂直にレーザ光を入射させることが望ましい。そのため、照射端子とレーザ変位計は、測定対象物に対する望ましい設置箇所が重なってしまう。
【0006】
したがって従来は、ロボットにＸ線回折測定装置を取り付けることで、Ｘ線回折測定装置を移動可能とし、例えば、下記１～４の手順によりＸ線回折測定を行っていた。
１：測定対象物の真上にレーザ変位計が位置するように、Ｘ線回折測定装置を配置する。
２：レーザ変位計を用いて測定対象物までの距離を測定し、これをＸ線照射距離と見做す。
３：測定対象物の真上に照射端子が位置するように、ロボット制御によりＸ線回折測定装置を平行移動させる。
４：照射端子からＸ線を照射しＸ線回折測定を行う。
１：測定対象物の真上にレーザ変位計が位置するように、Ｘ線回折測定装置を配置する。
２：レーザ変位計を用いて測定対象物までの距離を測定し、これをＸ線照射距離と見做す。
３：測定対象物の真上に照射端子が位置するように、ロボット制御によりＸ線回折測定装置を平行移動させる。
４：照射端子からＸ線を照射しＸ線回折測定を行う。
【0007】
しかしながら、このような手順では、レーザ変位計を用いて測定対象物までの距離を求めてから照射端子によってＸ線を照射するまでの間に、Ｘ線回折測定装置を移動させるため、Ｘ線照射距離の測定に誤差が生じる恐れがあった。
【0008】
上記課題に鑑み、本発明では、Ｘ線照射距離を高精度に求めることができるＸ線回折測定装置、及び、位置決め治具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】
【0009】
上記課題を解決するために、本発明の第一態様に係るＸ線回折測定装置は、測定対象物にＸ線を照射する照射端子と、前記照射端子の周囲に設けられ、レーザ光を出力する複数のレーザ発振器と、各レーザ発振器を、前記照射端子との離隔距離が互いに略同一の位置において、各レーザ光が当該照射軸を向き、各レーザ光と当該照射軸との成す角度であるレーザ出射角度が互いに略同一で、当該レーザ出射角度が互いに略同一であることを維持したまま当該レーザ出射角度が可変となるようにして支持する支持部材と、を備える。
【0010】
また、本発明の第二態様では、各レーザ発振器は三個以上であり、互いに異なる色の前記レーザ光を出力する。
【0011】
また、本発明の第三態様では、前記支持部材は、各レーザ発振器の一部が、各レーザ光がそれぞれ前記照射軸を向くようにして回転自在に取り付けられ、軸心が前記照射軸と一致する環状の内側部材と、各レーザ発振器の前記一部よりも径方向外側の他部が回転自在に取り付けられ、軸心が前記照射軸と一致する環状の外側部材と、を備え、前記内側部材及び前記外側部材のうち少なくとも一方が、前記照射軸方向に移動可能である。
【0012】
また、本発明の第四態様では、各レーザ発振器は、前記内側部材及び前記外側部材に対して、周方向に移動可能に支持される。
【0013】
また、本発明の第五態様に係る位置決め治具は、測定対象物にＸ線を照射する照射端子の周囲に設けられ、レーザ光を出力する複数のレーザ発振器と、各レーザ発振器を、前記照射端子との離隔距離が互いに略同一の位置において、各レーザ光が当該照射軸を向き、各レーザ光と当該照射軸との成す角度であるレーザ出射角度が互いに略同一で、当該レーザ出射角度が互いに略同一であることを維持したまま当該レーザ出射角度が可変となるようにして支持する支持部材と、を備える。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係るＸ線回折測定装置、及び、位置決め治具によれば、Ｘ線照射距離を高精度に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態に係るＸ線回折測定装置の全体斜視図である。
【図2】本発明の実施形態に係るＸ線回折測定装置の概略的上面図である。
【図4A】第一のレーザ出射角度としたレーザ発振器を示す概略図である。
【図4B】第二のレーザ出射角度としたレーザ発振器を示す概略図である。
【図5A】各レーザ発振器から出力されたレーザ光の測定対象物の測定面における重複部分の面積が最大の状態を示す模式図である。
【図5B】各レーザ発振器から出力されたレーザ光の測定対象物の測定面における重複部分の面積が最大でない状態を示す模式図である。
【図5C】各レーザ発振器から出されたレーザ光が照射軸に対して垂直ではなく傾いた測定面に出力された状態を示す模式図である。
【図6】本実施形態に係るＸ線回折測定装置によるＸ線回折測定までの手順を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては極力同一の符号を付して、重複する説明は適宜省略する。
【0017】
≪構成≫
図１は、本発明の実施形態（以下、「本実施形態」と記載）に係るＸ線回折測定装置１の全体斜視図である。図１に示すように、Ｘ線回折測定装置１は、Ｘ線回折測定装置本体１０、及び、位置決め治具１１を主要部として備えている。
図１は、本発明の実施形態（以下、「本実施形態」と記載）に係るＸ線回折測定装置１の全体斜視図である。図１に示すように、Ｘ線回折測定装置１は、Ｘ線回折測定装置本体１０、及び、位置決め治具１１を主要部として備えている。
【0018】
Ｘ線回折測定装置本体１０は、Ｘ線が照射された測定対象物Ｗにて回折されたＸ線の回折強度を測定（Ｘ線回折測定）する装置である。Ｘ線回折測定装置本体１０は、先端側に照射端子２１を備えている。また、位置決め治具１１は、Ｘ線回折測定装置本体１０の下方に配置される。
【0019】
照射端子２１は、下方に向けてＸ線を照射する。なお、図１中に一点鎖線で示した照射軸Ｏは、照射端子２１から照射されるＸ線の光軸を示す仮想線を指している。
【0020】
Ｘ線回折測定装置１は、測定対象物Ｗの上方に位置決め治具１１が位置するようにして配置される。Ｘ線回折測定時には、照射端子２１から測定対象物Ｗの測定面Ｗ１に対してＸ線を照射する。
【0021】
また、位置決め治具１１は、第一レーザ発振器２２、第二レーザ発振器２３、第三レーザ発振器２４、及び、支持部材２５を主要部として備えている。
【0022】
第一レーザ発振器２２、第二レーザ発振器２３、第三レーザ発振器２４は、照射端子２１の周囲に設けられ、それぞれレーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢを出力するものである。
【0023】
本実施形態では、第一レーザ発振器２２は赤色のレーザ光ＬＲを出力し、第二レーザ発振器２３は緑色のレーザ光ＬＧを出力し、第三レーザ発振器２４は青色のレーザ光ＬＢを出力するものとする。
【0024】
【0025】
図２に示すように、支持部材２５は、内側部材２５Ａ及び外側部材２５Ｂを備えている。また、図示していないが、内側部材２５Ａ及び外側部材２５Ｂは、別体の部材に支持されている。
【0026】
図３に示すように、支持部材２５は、第一レーザ発振器２２、第二レーザ発振器２３、第三レーザ発振器２４を、照射端子２１との離隔距離ｄ１、及び、照射端子２１との離隔方向と照射端子２１の照射軸Ｏとが成す角度である離隔角度θｄが互いに略同一の位置において支持している。なお、ここでの「略同一」とは、離隔距離ｄ１においては０ｍｍ以上１ｍｍ以下、離隔角度θｄにおいては０度以上１度以下であるものとする。
【0027】
また支持部材２５は、上記位置において、第一レーザ発振器２２、第二レーザ発振器２３、第三レーザ発振器２４を、レーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢが、それぞれ照射軸Ｏを向き、レーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢと照射軸Ｏとの成す角度であるレーザ出射角度θＬが略同一で、レーザ出射角度θＬが互いに略同一であることを維持したままレーザ出射角度θＬが可変となるようにして支持している。なお、ここでの「略同一」とは、０度以上１度以下であるものとする。
【0028】
内側部材２５Ａは、その軸心が照射軸Ｏと一致する環状の部材である。そして、図１に示すように、内側部材２５Ａには、第一レーザ発振器２２の一部２２Ａが、レーザ光ＬＲが照射軸Ｏを向くようにして回転自在に取り付けられている。
【0029】
また、図３に示すように、内側部材２５Ａには、第二レーザ発振器２３の一部２３Ａが、レーザ光ＬＧが照射軸Ｏを向くようにして回転自在に取り付けられている。さらに、同じく図３に示すように、内側部材２５Ａには、第三レーザ発振器２４の一部２４Ａが、レーザ光ＬＢが照射軸Ｏを向くようにして回転自在に取り付けられている。
【0030】
外側部材２５Ｂは、内側部材２５Ａよりも径方向外側に設けられ、その軸心が照射軸Ｏ（及び内側部材２５Ａの軸心）と一致する環状の部材である。そして、図１に示すように、外側部材２５Ｂには、第一レーザ発振器２２の一部２２Ａよりも径方向外側の他部２２Ｂが回転自在に取り付けられている。
【0031】
また、図３に示すように、外側部材２５Ｂには、第二レーザ発振器２３の一部２３Ａよりも径方向外側の他部２３Ｂが回転自在に取り付けられている。さらに、図３に示すように、外側部材２５Ｂには、第三レーザ発振器２４の一部２４Ａよりも径方向外側の他部２４Ｂが回転自在に取り付けられている。
【0032】
図４Ａは、第一のレーザ出射角度θＬ１とした第二レーザ発振器２３を示す概略図である。図４Ｂは、第二のレーザ出射角度θＬ２とした第二レーザ発振器２３を示す概略図である。なお、以下では第二レーザ発振器２３のレーザ出射角度θＬについて説明しているが、第一レーザ発振器２２のレーザ出射角度θＬ及び第三レーザ発振器２４のレーザ出射角度θＬについても同様である。
【0033】
図４Ａ及び図４Ｂにおいては、内側部材２５Ａ及び外側部材２５Ｂの断面を図示している。図４Ａ及び図４Ｂにおいて破線矢印で示すように、外側部材２５Ｂ（あるいは内側部材２５Ａ）は、照射軸Ｏ方向に移動可能である。
【0034】
第二レーザ発振器２３は、一部２３Ａが略円筒形状に抉られた凹部となっている。この一部２３Ａは、内側部材２５Ａの円形の断面形状よりも大径になっている。また、一部２３Ａは、図示していないが、内側部材２５Ａの周方向に沿った形状となっている。そして、この一部２３Ａには、内側部材２５Ａが嵌まっている。
【0035】
また、第二レーザ発振器２３は、他部２３Ｂが略円筒形状に抉られた凹部となっている。この他部２３Ｂは、外側部材２５Ｂの円形の断面形状よりも大径になっている。また、他部２３Ｂは、図示していないが、外側部材２５Ｂの周方向に沿った形状となっている。そして、この他部２３Ｂには、外側部材２５Ｂが嵌まっている。
【0036】
外側部材２５Ｂが照射軸Ｏ方向に移動することができるので、第二レーザ発振器２３は、上述のような構成によりレーザ出射角度θＬを変化させることができる。
【0037】
図４Ａでは、レーザ出射角度θＬが第一のレーザ出射角度θＬ１である状態が示されている。この状態から、外側部材２５Ｂを上方（照射端子２１に近づく方向）に移動させることで、図４Ｂに示すように、レーザ出射角度θＬが第二のレーザ出射角度θＬ２（θＬ２＜θＬ１）となる。
【0038】
また、第一レーザ発振器２２、第二レーザ発振器２３、及び、第三レーザ発振器２４は、それぞれ同じようにして内側部材２５Ａ及び外側部材２５Ｂに支持されていることで、既に説明したとおり、第一レーザ発振器２２のレーザ出射角度θＬと、第二レーザ発振器２３のレーザ出射角度θＬと、第三レーザ発振器２４のレーザ出射角度θＬとは、略同一の角度を保ちつつ可変となる。
【0039】
図５Ａは、第一レーザ発振器２２から出力されたレーザ光ＬＲ、第二レーザ発振器２３から出力されたレーザ光ＬＧ、第三レーザ発振器２４から出力されたレーザ光ＬＢの、測定対象物Ｗの測定面Ｗ１における重複部分Ｄの面積が、最大の状態を示す模式図である。ただし、図５Ａでは、測定面Ｗ１が照射軸Ｏに対して垂直であるものとする。
【0040】
照射端子２１の下方に測定対象物Ｗを設置し、測定対象物Ｗに対して第一レーザ発振器２２、第二レーザ発振器２３、第三レーザ発振器２４からそれぞれレーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢを出力し、図５Ａに示すとおり、測定対象物Ｗの測定面Ｗ１における、レーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢの重複部分Ｄの面積が最大となるように、レーザ出射角度θＬを調整する。
【0041】
なお、重複部分Ｄは、測定面Ｗ１における照射軸Ｏが当たる箇所、すなわち照射点Ｏ１と一致している。この重複部分Ｄの面積が最大の状態とは、レーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢの全ての光軸が、照射点Ｏ１と正確に一致していることを表している。
【0042】
赤色のレーザ光ＬＲ、緑色のレーザ光ＬＧ、青色のレーザ光ＬＢの重複部分Ｄは白色となるため、作業者は、白色部分の面積が最も大きくなるようにレーザ出射角度θＬを調整すればよい。
【0043】
また、重複部分Ｄの面積が最大となるときのレーザ出射角度θＬとＸ線照射距離ｄＯとの関係を予め求めておく。ただし、Ｘ線照射距離ｄＯとは、照射端子２１と照射点Ｏ１との距離である。
【0044】
なお、上記関係については、内側部材２５Ａと外側部材２５Ｂの照射軸Ｏ方向の離隔距離ｄ２と、Ｘ線照射距離ｄＯとの関係としてもよい。
【0045】
そして、実際に重複部分Ｄの面積が最大となった状態における、第一レーザ発振器２２、第二レーザ発振器２３、第三レーザ発振器２４のレーザ出射角度θＬ、あるいは、内側部材２５Ａと外側部材２５Ｂの照射軸Ｏ方向の離隔距離ｄ２から、Ｘ線照射距離ｄＯを求めることができる。
【0046】
図５Ｂは、第一レーザ発振器２２から出力されたレーザ光ＬＲ、第二レーザ発振器２３から出力されたレーザ光ＬＧ、第三レーザ発振器２４から出力されたレーザ光ＬＢの、測定対象物Ｗの測定面Ｗ１における重複部分Ｄの面積が、最大でない状態を示す模式図である。ただし、図５Ｂにおいても、測定面Ｗ１が照射軸Ｏに対して垂直であるものとする。
【0047】
図５Ｂに示すように、重複部分Ｄが最大でない場合、測定面Ｗ１において重複部分Ｄからはみ出るレーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢが大きくなる。つまり、図５Ａに示すような重複部分Ｄが最大となる状態と比べ、白色の重複部分Ｄが小さくなり、かつ、その周囲にはみ出した赤色のレーザ光ＬＲ、緑色のレーザ光ＬＧ、青色のレーザ光ＬＢが大きくなる。したがって、図５Ａの状態と図５Ｂの状態とを視認によって区別することができるので、図５Ｂの状態となってしまった場合は、レーザ出射角度θＬを調整して図５Ａの状態となるようにする。
【0048】
ところで、Ｘ線回折測定は、測定面Ｗ１が照射軸Ｏに対して垂直でないと測定誤差が生じる恐れがあるため、Ｘ線回折測定の開始前に、Ｘ線照射距離ｄＯを測定するとともに、測定面Ｗ１が照射軸Ｏに対して垂直か否かを判断する必要がある。
【0049】
既に説明したように、第一レーザ発振器２２、第二レーザ発振器２３、第三レーザ発振器２４は、照射端子２１との離隔距離ｄ１、及び、照射端子２１との離隔方向と照射端子２１の照射軸Ｏとが成す角度である離隔角度θｄが略同一の位置に配置されている。そのため、図５Ａ及び図５Ｂのように、測定面Ｗ１が照射軸Ｏに対して垂直である場合には、レーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢは、測定面Ｗ１において重複部分Ｄからはみ出した部分の形状が同じになる。
【0050】
図５Ｃは、レーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢが、照射軸Ｏに対して垂直ではなく傾いた測定面Ｗ１に出力された状態を示す模式図である。
【0051】
図５Ｃに示すように、照射軸Ｏに対して垂直ではない測定面Ｗ１に出力されたレーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢは、測定面Ｗ１において重複部分Ｄからはみ出した部分が互いに異なる形状となる。これを視認することで、測定面Ｗ１が照射軸Ｏに対して垂直か否かを判断することができる。
【0052】
また、図２には、第一レーザ発振器２２、第二レーザ発振器２３、第三レーザ発振器２４が、内側部材２５Ａ及び外側部材２５Ｂにおいて周方向に等間隔の位置に配置された状態を示しているが、第一レーザ発振器２２、第二レーザ発振器２３、第三レーザ発振器２４は、内側部材２５Ａ及び外側部材２５Ｂに対して、周方向に固定されているのではなく、周方向に移動可能に支持されているものとする。
【0053】
例えば、第一レーザ発振器２２、第二レーザ発振器２３、第三レーザ発振器２４が、内側部材２５Ａ及び外側部材２５Ｂに対して、周方向に固定されているとした場合、測定対象物Ｗがいびつな形状をしていると、レーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢが、照射点Ｏ１に到達する前に、測定対象物Ｗの別の箇所に遮られてしまう可能性がある。
【0054】
そのため本実施形態では、第一レーザ発振器２２、第二レーザ発振器２３、第三レーザ発振器２４を（内側部材２５Ａ及び外側部材２５Ｂにおける）周方向の位置を調整することで、測定対象物Ｗがいびつな形状をしていても、レーザ光を測定対象物Ｗの別の箇所に遮られてしまうことなく照射点Ｏ１に到達させることができる。
【0055】
≪測定手順≫
Ｘ線回折測定装置１によるＸ線回折測定までの手順を、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、以下のステップはあくまでも一例であり、その順番及び内容は、適宜変更することができる。
Ｘ線回折測定装置１によるＸ線回折測定までの手順を、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、以下のステップはあくまでも一例であり、その順番及び内容は、適宜変更することができる。
【0056】
（ステップＳＰ１）
作業者が、レーザ出射角度θＬとＸ線照射距離ｄＯとの関係、あるいは、離隔距離ｄ２とＸ線照射距離ｄＯとの関係を、予め求めておく。ただしこの関係については、計算ソフトを用いて計算することで求めてもよく、あるいは、作業者が実際にレーザ出射角度θＬを変えながらＸ線照射距離ｄＯを測定することで求めてもよい。
作業者が、レーザ出射角度θＬとＸ線照射距離ｄＯとの関係、あるいは、離隔距離ｄ２とＸ線照射距離ｄＯとの関係を、予め求めておく。ただしこの関係については、計算ソフトを用いて計算することで求めてもよく、あるいは、作業者が実際にレーザ出射角度θＬを変えながらＸ線照射距離ｄＯを測定することで求めてもよい。
【0057】
（ステップＳＰ２）
作業者が、実際に測定する測定対象物Ｗを設置し、測定対象物Ｗの上方に位置決め治具１１が位置するようにして、Ｘ線回折測定装置１を配置する。
作業者が、実際に測定する測定対象物Ｗを設置し、測定対象物Ｗの上方に位置決め治具１１が位置するようにして、Ｘ線回折測定装置１を配置する。
【0058】
（ステップＳＰ３）
第一レーザ発振器２２、第二レーザ発振器２３、及び、第三レーザ発振器２４が、測定面Ｗ１に向けて、それぞれレーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢを出力する。
第一レーザ発振器２２、第二レーザ発振器２３、及び、第三レーザ発振器２４が、測定面Ｗ１に向けて、それぞれレーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢを出力する。
【0059】
（ステップＳＰ４）
作業者が、測定対象物Ｗの測定面Ｗ１における、レーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢの重複部分Ｄの面積が最大となるように、外側部材２５Ｂ（あるいは内側部材２５Ａ）を移動させてレーザ出射角度θＬを調整する。
作業者が、測定対象物Ｗの測定面Ｗ１における、レーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢの重複部分Ｄの面積が最大となるように、外側部材２５Ｂ（あるいは内側部材２５Ａ）を移動させてレーザ出射角度θＬを調整する。
【0060】
（ステップＳＰ５）
作業者が、測定面Ｗ１が照射軸Ｏに対して垂直であるか否かを判断する。すなわち、レーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢの、測定面Ｗ１における重複部分Ｄからはみ出した部分の形状が同じであれば、測定面Ｗ１が照射軸Ｏに対して垂直であると判断し、当該部分が同じでなければ垂直でないと判断する。垂直でない場合（Ｎｏ）はステップＳＰ６へ移行し、垂直である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＰ７へ移行する。
作業者が、測定面Ｗ１が照射軸Ｏに対して垂直であるか否かを判断する。すなわち、レーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢの、測定面Ｗ１における重複部分Ｄからはみ出した部分の形状が同じであれば、測定面Ｗ１が照射軸Ｏに対して垂直であると判断し、当該部分が同じでなければ垂直でないと判断する。垂直でない場合（Ｎｏ）はステップＳＰ６へ移行し、垂直である場合（Ｙｅｓ）はステップＳＰ７へ移行する。
【0061】
（ステップＳＰ６）
作業者が、測定対象物Ｗ又はＸ線回折測定装置１の配置を調整する。調整後、再度ステップＳＰ４へ移行する。
作業者が、測定対象物Ｗ又はＸ線回折測定装置１の配置を調整する。調整後、再度ステップＳＰ４へ移行する。
【0062】
（ステップＳＰ７）
作業者が、ステップＳＰ１で求めた関係と、実際に重複部分Ｄの面積が最大となった状態の第一レーザ発振器２２、第二レーザ発振器２３、第三レーザ発振器２４のレーザ出射角度θＬ、あるいは、離隔距離ｄ２から、Ｘ線照射距離ｄＯを求める。
作業者が、ステップＳＰ１で求めた関係と、実際に重複部分Ｄの面積が最大となった状態の第一レーザ発振器２２、第二レーザ発振器２３、第三レーザ発振器２４のレーザ出射角度θＬ、あるいは、離隔距離ｄ２から、Ｘ線照射距離ｄＯを求める。
【0063】
（ステップＳＰ８）
Ｘ線回折測定装置１の照射端子２１からＸ線を測定面Ｗ１の照射点Ｏ１へ照射し、Ｘ線回折測定を行う。
Ｘ線回折測定装置１の照射端子２１からＸ線を測定面Ｗ１の照射点Ｏ１へ照射し、Ｘ線回折測定を行う。
【0064】
≪作用効果≫
本実施形態に係るＸ線回折測定装置１は、測定対象物ＷにＸ線を照射する照射端子２１と、照射端子２１の周囲に設けられ、レーザ光を出力する複数のレーザ発振器２２，２３，２４と、各レーザ発振器２２，２３，２４を、照射端子２１との離隔距離ｄ１が互いに略同一の位置において、各レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢが照射軸Ｏを向き、各レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢと照射軸Ｏとの成す角度であるレーザ出射角度θＬが互いに略同一で、レーザ出射角度θＬが互いに略同一であることを維持したままレーザ出射角度θＬが可変となるようにして支持する支持部材２５と、を備える。
これにより本実施形態では、照射端子２１の下方に測定対象物Ｗを設置し、測定対象物Ｗに対して複数のレーザ発振器２２，２３，２４からそれぞれレーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを出力し、測定対象物Ｗの測定面Ｗ１における、レーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢの重複部分Ｄの面積が最大となるときのレーザ出射角度θＬから、実際のＸ線照射距離ｄＯを求める。そして、そこからＸ線回折測定装置１を移動させずに、照射端子２１から測定面Ｗ１にＸ線を照射し、Ｘ線回折測定を行う。
したがって本実施形態では、従来のように、レーザ変位計を用いて測定対象物Ｗまでの距離を求めてから照射端子によってＸ線を照射するまでの間に、Ｘ線回折測定装置を移動させる必要がないため、Ｘ線照射距離を高精度に求めることができる。
本実施形態に係るＸ線回折測定装置１は、測定対象物ＷにＸ線を照射する照射端子２１と、照射端子２１の周囲に設けられ、レーザ光を出力する複数のレーザ発振器２２，２３，２４と、各レーザ発振器２２，２３，２４を、照射端子２１との離隔距離ｄ１が互いに略同一の位置において、各レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢが照射軸Ｏを向き、各レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢと照射軸Ｏとの成す角度であるレーザ出射角度θＬが互いに略同一で、レーザ出射角度θＬが互いに略同一であることを維持したままレーザ出射角度θＬが可変となるようにして支持する支持部材２５と、を備える。
これにより本実施形態では、照射端子２１の下方に測定対象物Ｗを設置し、測定対象物Ｗに対して複数のレーザ発振器２２，２３，２４からそれぞれレーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを出力し、測定対象物Ｗの測定面Ｗ１における、レーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢの重複部分Ｄの面積が最大となるときのレーザ出射角度θＬから、実際のＸ線照射距離ｄＯを求める。そして、そこからＸ線回折測定装置１を移動させずに、照射端子２１から測定面Ｗ１にＸ線を照射し、Ｘ線回折測定を行う。
したがって本実施形態では、従来のように、レーザ変位計を用いて測定対象物Ｗまでの距離を求めてから照射端子によってＸ線を照射するまでの間に、Ｘ線回折測定装置を移動させる必要がないため、Ｘ線照射距離を高精度に求めることができる。
【0065】
また本実施形態では、レーザ発振器は三個以上であり、互いに異なる色のレーザ光を出力する。
これにより本実施形態は、測定対象物Ｗの測定面Ｗ１における各レーザ光同士の重複部分Ｄに色の変化が現れるので、重複部分Ｄの面積が最大であるか否かを容易に判断することができる。したがって、レーザ出射角度θＬあるいは離隔距離ｄ２を高精度に求めることができ、Ｘ線照射距離をより高精度に求めることができる。
さらに、測定面Ｗ１に対して、三以上の方向からレーザ光が重複して当たるようにすることができるので、測定面Ｗ１が照射端子２１に対して傾斜している場合、各レーザ光が測定面Ｗ１において重複部分Ｄからはみ出した部分が、必ず異なる形状となる。そのため、これを視認することで、測定面Ｗ１が照射軸Ｏに対して垂直か否かを判断することができる。
なお従来は、別途用意した水平器を用いて、まず、レーザ変位計のレーザが測定対象物Ｗに垂直に入射するように互いの角度を調整し、さらに、ロボット制御によりＸ線回折測定装置を移動した後、照射端子の照射軸が測定面に対して垂直となるように、互いの角度を調整しており手間がかかっていた。
すなわち、本実施形態では、従来に比べて測定面Ｗ１が照射軸Ｏに対して垂直か否かの判断を容易に行うことができる。
これにより本実施形態は、測定対象物Ｗの測定面Ｗ１における各レーザ光同士の重複部分Ｄに色の変化が現れるので、重複部分Ｄの面積が最大であるか否かを容易に判断することができる。したがって、レーザ出射角度θＬあるいは離隔距離ｄ２を高精度に求めることができ、Ｘ線照射距離をより高精度に求めることができる。
さらに、測定面Ｗ１に対して、三以上の方向からレーザ光が重複して当たるようにすることができるので、測定面Ｗ１が照射端子２１に対して傾斜している場合、各レーザ光が測定面Ｗ１において重複部分Ｄからはみ出した部分が、必ず異なる形状となる。そのため、これを視認することで、測定面Ｗ１が照射軸Ｏに対して垂直か否かを判断することができる。
なお従来は、別途用意した水平器を用いて、まず、レーザ変位計のレーザが測定対象物Ｗに垂直に入射するように互いの角度を調整し、さらに、ロボット制御によりＸ線回折測定装置を移動した後、照射端子の照射軸が測定面に対して垂直となるように、互いの角度を調整しており手間がかかっていた。
すなわち、本実施形態では、従来に比べて測定面Ｗ１が照射軸Ｏに対して垂直か否かの判断を容易に行うことができる。
【0066】
また本実施形態では、支持部材２５は、各レーザ発振器２２，２３，２４の一部２２Ａ，２３Ａ，２４Ａが、各レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢがそれぞれ照射軸Ｏを向くようにして回転自在に取り付けられ、軸心が照射軸Ｏと一致する環状の内側部材２５Ａと、各レーザ発振器２２，２３，２４の一部２２Ａ，２３Ａ，２４Ａよりも径方向外側の他部２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂが回転自在に取り付けられ、軸心が照射軸Ｏと一致する環状の外側部材２５Ｂと、を備え、内側部材２５Ａ及び外側部材２５Ｂのうち少なくとも一方が、照射軸Ｏ方向に移動可能である。
これにより本実施形態では、簡便な構成で、各レーザ発振器２２，２３，２４のレーザ出射角度θＬを可変にすることができる。また、レーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢの重複部分Ｄの面積が最大となるときの、内側部材２５Ａと外側部材２５Ｂの照射軸Ｏ方向の離隔距離ｄ２から、実際のＸ線照射距離ｄＯを求めることができる。
これにより本実施形態では、簡便な構成で、各レーザ発振器２２，２３，２４のレーザ出射角度θＬを可変にすることができる。また、レーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢの重複部分Ｄの面積が最大となるときの、内側部材２５Ａと外側部材２５Ｂの照射軸Ｏ方向の離隔距離ｄ２から、実際のＸ線照射距離ｄＯを求めることができる。
【0067】
また本実施形態では、各レーザ発振器２２，２３，２４は、内側部材２５Ａ及び外側部材２５Ｂに対して、周方向に移動可能に支持される。
これにより本実施形態では、各レーザ発振器２２，２３，２４の（内側部材２５Ａ及び外側部材２５Ｂにおける）周方向の位置を調整することで、測定対象物Ｗがいびつな形状をしていても、各レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを、測定対象物Ｗの別の箇所に遮られてしまうことなく照射点Ｏ１に到達させることができる。
これにより本実施形態では、各レーザ発振器２２，２３，２４の（内側部材２５Ａ及び外側部材２５Ｂにおける）周方向の位置を調整することで、測定対象物Ｗがいびつな形状をしていても、各レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを、測定対象物Ｗの別の箇所に遮られてしまうことなく照射点Ｏ１に到達させることができる。
【0068】
また本実施形態に係る位置決め治具１１は、測定対象物ＷにＸ線を照射する照射端子２１の周囲に設けられ、レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを出力する複数のレーザ発振器２２，２３，２４と、各レーザ発振器２２，２３，２４を、照射端子２１との離隔距離ｄ１が互いに略同一の位置において、各レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢが照射軸Ｏを向き、各レーザ光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢと照射軸Ｏとの成す角度であるレーザ出射角度θＬが互いに略同一で、レーザ出射角度θＬが互いに略同一であることを維持したままレーザ出射角度θＬが可変となるようにして支持する支持部材２５と、を備える。
これにより本実施形態では、従来のように、レーザ変位計を用いて測定対象物Ｗまでの距離を求めてから照射端子によってＸ線を照射するまでの間に、Ｘ線回折測定装置を移動させる必要がないため、Ｘ線照射距離を高精度に求めることができる。
これにより本実施形態では、従来のように、レーザ変位計を用いて測定対象物Ｗまでの距離を求めてから照射端子によってＸ線を照射するまでの間に、Ｘ線回折測定装置を移動させる必要がないため、Ｘ線照射距離を高精度に求めることができる。
【0069】
≪変形例≫
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。すなわち、上述した具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。また、上記実施形態及び下記変形例が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。すなわち、上述した具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。また、上記実施形態及び下記変形例が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【0070】
例えば、上記実施形態では、第一レーザ発振器２２は赤色のレーザ光ＬＲを出力し、第二レーザ発振器２３は緑色のレーザ光ＬＧを出力し、第三レーザ発振器２４は青色のレーザ光ＬＢを出力するものとしたが、これらは、それぞれ別の色の組み合わせとしてもよく、あるいは、一部又は全部のレーザ光の色を同じにしてもよい。ただし、各レーザ光は互いに異なる色とした方が、重複部分Ｄを容易に視認することができるので好ましい。
【0071】
また、上記実施形態では、第一レーザ発振器２２、第二レーザ発振器２３、及び、第三レーザ発振器２４の三つのレーザ発振器を備えるものとしたが、レーザ発振器は複数であればいくつであってもよい。ただし、上記実施形態において説明したごとく、レーザ発振器を三個以上とすることで、測定面Ｗ１が照射軸Ｏに対して垂直か否かの判断を容易に行うことができる。
【0072】
また、支持部材２５は環状でなくともよい。例えば、内側部材が、照射軸Ｏを挟んで互いに平行に配される二本の直線状部材、外側部材が、照射軸Ｏを挟んで、かつ内側部材よりも照射軸Ｏから離れた位置において、互いに平行に配される二本の直線状部材であるものとしてもよい。
その場合は、内側部材における一方の直線状部材と外側部材における一方の直線状部材が一方のレーザ発振器を支持し、内側部材における他方の直線状部材と外側部材における他方の直線状部材が他方のレーザ発振器を支持する。
ただし、このように設定した場合、レーザ発振器を内側部材及び外側部材の延伸方向（上記実施形態中における周方向に相当）に移動させてしまうと、レーザ光が照射軸Ｏから外れてしまうので、当該移動はできないことになる。
その場合は、内側部材における一方の直線状部材と外側部材における一方の直線状部材が一方のレーザ発振器を支持し、内側部材における他方の直線状部材と外側部材における他方の直線状部材が他方のレーザ発振器を支持する。
ただし、このように設定した場合、レーザ発振器を内側部材及び外側部材の延伸方向（上記実施形態中における周方向に相当）に移動させてしまうと、レーザ光が照射軸Ｏから外れてしまうので、当該移動はできないことになる。
【0073】
また、支持部材２５は、外側部材２５Ｂ（あるいは内側部材２５Ａ）が照射軸Ｏ方向に移動可能であるものとしたが、内側部材２５Ａ及び外側部材２５Ｂの両方が照射軸Ｏ方向に移動可能としてもよい。
ただし、その場合は、レーザ出射角度θＬや離隔距離ｄ２が決まっても、Ｘ線照射距離ｄＯが一つに定まらない状態が起こり得るため、照射軸Ｏ方向における内側部材２５Ａと外側部材２５Ｂの可動域について限定するのが好ましい。
すなわち、当該可動域については、内側部材２５Ａが最も照射端子２１側にある状態の位置が、外側部材２５Ｂが最も照射端子２１から離れた状態の位置と等しいか、あるいはそれよりも照射端子２１から離れているものとする。
ただし、その場合は、レーザ出射角度θＬや離隔距離ｄ２が決まっても、Ｘ線照射距離ｄＯが一つに定まらない状態が起こり得るため、照射軸Ｏ方向における内側部材２５Ａと外側部材２５Ｂの可動域について限定するのが好ましい。
すなわち、当該可動域については、内側部材２５Ａが最も照射端子２１側にある状態の位置が、外側部材２５Ｂが最も照射端子２１から離れた状態の位置と等しいか、あるいはそれよりも照射端子２１から離れているものとする。
【0074】
また、上記実施形態では、レーザ出射角度θＬが、レーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢと照射軸Ｏとの成す角度であるものとしたが、これに代えて、レーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢの水平方向や鉛直方向からの傾斜角度とする等、レーザ光ＬＲ、レーザ光ＬＧ、レーザ光ＬＢの傾きを特定することができれば適宜変更可能である。
【0075】
また、上記実施形態では、重複部分Ｄが最大か否かを作業者が視認するものとしているが、カメラによって測定面Ｗ１を撮影し、撮影された重複部分Ｄが最大か否かをコンピュータによって判断するものとしてもよい。
【0076】
また、上記実施形態では、作業者が、重複部分Ｄの面積が最大となるように、外側部材２５Ｂ（あるいは内側部材２５Ａ）を移動させてレーザ出射角度θＬを調整するものとしたが、これをロボット制御により自動化してもよい。
【符号の説明】
【0077】
１…Ｘ線回折測定装置、１０…Ｘ線回折測定装置本体、１１…位置決め治具、２１…照射端子、２２…第一レーザ発振器、２３…第二レーザ発振器、２４…第三レーザ発振器、２５…支持部材、２５Ａ…内側部材、２５Ｂ…外側部材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】