(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-15
(45)【発行日】2022-12-23
(54)【発明の名称】Ｘ線検査装置
(51)【国際特許分類】
G01N 23/04 20180101AFI20221216BHJP
G01N 23/046 20180101ALI20221216BHJP
G01B 11/00 20060101ALI20221216BHJP
【ＦＩ】
G01N23/04
G01N23/046
G01B11/00 A
G01B11/00 H
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2018170926
(22)【出願日】2018-09-12
(65)【公開番号】P2020041954
(43)【公開日】2020-03-19
【審査請求日】2021-05-27
(73)【特許権者】
【識別番号】391017540
【氏名又は名称】東芝ＩＴコントロールシステム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100081961
【弁理士】
【氏名又は名称】木内 光春
(72)【発明者】
【氏名】新井 隆行
(72)【発明者】
【氏名】鶴 祥司
(72)【発明者】
【氏名】国本 真典
【審査官】小野寺 麻美子
(56)【参考文献】
【文献】特開２００２－１８１７３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０６４６６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１８９３４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０３１７５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１１８０２７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２３／００ － Ｇ０１Ｎ ２３／２２７６
Ｇ０１Ｂ １１／００ － Ｇ０１Ｂ １１／３０
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
試料テーブルを挟んで設けられたＸ線発生器とＸ線検出器と、前記試料テーブルの近傍に設けられ、Ｘ線の光軸と直交する方向に伸びる回転軸と、
前記回転軸に設けられた被検査物の把持機構と、
前記回転軸をＸ線の光軸に沿って移動させ、前記被検査物を前記試料テーブルに対して独立に移動させる直行移動機構と、
を備え、
前記試料テーブルに前記直行移動機構及び前記回転軸が着脱自在に設置されたことを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項2】
前記試料テーブルの近傍に、前記被検査物の外形を検出するエリアスキャナが設けられ、前記エリアスキャナからの検出信号に基づいて前記回転軸の移動位置を決定する請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項3】
前記被検査物を所定の角度ごとにＸ線透視して得られた前記被検査物の透視画像に基づいて、前記被検査物の外形を取得し、取得された前記被検査物の外形データに基づいて前記回転軸の移動位置を決定する請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項4】
前記試料テーブルの近傍に、前記被検査物の外形を検出する３Ｄスキャナが設けられ、前記３Ｄスキャナからの検出信号に基づいて前記回転軸の移動位置を決定する請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項5】
前記試料テーブルの近傍に、前記被検査物を撮影するカメラが設けられ、前記カメラからの検出信号に基づいて前記回転軸の移動位置を決定する請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項6】
前記回転軸に、前記回転軸の軸方向と直交する方向に伸びるスライドアームと、前記スライドアームに設けられた前記把持機構と前記回転軸との距離を可変とするスライド機構が設けられている請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のＸ線検査装置。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、回転機能を持つ直行軸を設置したＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、例えば特許文献１に示すように、透視用Ｘ線検査装置及びＣＴ撮影装置として使用されるＸ線検査装置が知られている。この種のＸ線検査装置は、被検査物を把持した状態で回転させることにより、被検査物を異なる角度から透視し、被検査物の回転中連続して撮像した画像を再構成することでＣＴ撮影装置として機能する。
【0003】
図１１（ａ）は、この種のＸ線検査装置の概略図である。このＸ線検査装置においては、試料テーブル１を挟んで上方にＸ線発生器２が設けられ、下方にＸ線検出器３が設けられる。試料テーブル１の側方には箱型の筐体４が設けられ、その内部に水平方向に伸びる回転軸５を有する回転機構が挿入される。回転軸５の先端は筐体４から突出しており、突出部分の端部に被検査物Ｗを掴む把持機構６が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００４－１２１２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
被検査物Ｗには、大小様々な物品があることから、前記のような従来技術では、回転軸５の位置は、回転時において被検査物Ｗが試料テーブル１に干渉することがないように、想定する被検査物Ｗの長手方向の寸法を考慮して、筐体４の上部に設けられる。図１１（ｂ）（ｃ）参照。しかしながら、回転軸５が筐体４の上部に設けられていると、小型の被検査物Ｗを検査する場合に、被検査物Ｗと試料テーブル１との間隔、すなわち被検査物ＷとＸ線検出器３との距離が大きくなり、拡大率を大きく取ることができなくなる。図１１（ｄ）（ｅ）参照。
【0006】
また、最近では、既存のＸ線検査装置の試料テーブル１の上に、オプションとして用意した回転装置を設置することによって、被検査物Ｗを回転させて様々な角度からＸ線を照射したり、簡易的なＣＴ装置として使用することができるＸ線検査装置が提案されている。このような試料テーブル１の上に後付けで回転装置を設けた場合には、既存のＸ線検査装置の有する機構上あるいは寸法的な制約により、被検査物Ｗの大小により前記のような試料テーブル１との干渉や拡大率の問題を解消することは困難であった。
【0007】
本実施形態は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものである。本実施形態の目的は、被検査物の大きさに合わせて、適切な回転中心高さを容易に調整できる様にすることで、大型の被検査物であっても装置各部との干渉がなく、小型の被検査物についても十分な拡大率を確保できるＸ線検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の実施形態のＸ線検査装置は、次のような構成を有する。
（１）試料テーブルを挟んで設けられたＸ線発生器とＸ線検出器。
（２）前記試料テーブルの近傍に設けられ、Ｘ線の光軸と直交する方向に伸びる回転軸。
（３）前記回転軸に設けられた被検査物の把持機構。
（４）前記回転軸をＸ線の光軸に沿って移動させ、前記被検査物を前記試料テーブルに対して独立に移動させる直行移動機構。
（５）前記試料テーブルに前記直行移動機構及び前記回転軸が着脱自在に設置されたこと。
（１）試料テーブルを挟んで設けられたＸ線発生器とＸ線検出器。
（２）前記試料テーブルの近傍に設けられ、Ｘ線の光軸と直交する方向に伸びる回転軸。
（３）前記回転軸に設けられた被検査物の把持機構。
（４）前記回転軸をＸ線の光軸に沿って移動させ、前記被検査物を前記試料テーブルに対して独立に移動させる直行移動機構。
（５）前記試料テーブルに前記直行移動機構及び前記回転軸が着脱自在に設置されたこと。
【0009】
本発明の実施形態において、次のような構成を有することができる。
（１）前記試料テーブルの近傍に、前記被検査物の外形を検出するエリアスキャナが設けられ、前記エリアスキャナからの検出信号に基づいて前記回転軸の移動位置を決定する。
（２）前記被検査物を所定の角度ごとにＸ線透視して得られた前記被検査物の透視画像に基づいて、前記被検査物の外形を取得し、取得された前記被検査物の外形データに基づいて前記回転軸の移動位置を決定する。
（３）前記試料テーブルの近傍に、前記被検査物の外形を検出する３Ｄスキャナが設けられ、前記３Ｄスキャナからの検出信号に基づいて前記回転軸の移動位置を決定する。
（４）前記試料テーブルの近傍に、前記被検査物を撮影するカメラが設けられ、前記カメラからの検出信号に基づいて前記回転軸の移動位置を決定する。
（５）前記回転軸に、前記回転軸の軸方向と直交する方向に伸びるスライドアームと、前記スライドアームに設けられた前記把持機構と前記回転軸との距離を可変とするスライド機構が設けられている。
（１）前記試料テーブルの近傍に、前記被検査物の外形を検出するエリアスキャナが設けられ、前記エリアスキャナからの検出信号に基づいて前記回転軸の移動位置を決定する。
（２）前記被検査物を所定の角度ごとにＸ線透視して得られた前記被検査物の透視画像に基づいて、前記被検査物の外形を取得し、取得された前記被検査物の外形データに基づいて前記回転軸の移動位置を決定する。
（３）前記試料テーブルの近傍に、前記被検査物の外形を検出する３Ｄスキャナが設けられ、前記３Ｄスキャナからの検出信号に基づいて前記回転軸の移動位置を決定する。
（４）前記試料テーブルの近傍に、前記被検査物を撮影するカメラが設けられ、前記カメラからの検出信号に基づいて前記回転軸の移動位置を決定する。
（５）前記回転軸に、前記回転軸の軸方向と直交する方向に伸びるスライドアームと、前記スライドアームに設けられた前記把持機構と前記回転軸との距離を可変とするスライド機構が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第１実施形態の全体構成を示す斜視図。
【図2】第１実施形態における回転軸の昇降機構を示す斜視図であり、回転軸が下降位置にある状態を示す。
【図3】第１実施形態における回転軸の昇降機構を示す斜視図であり、回転軸が下降位置にあり大型の被検査物が試料テーブルと干渉している状態を示す。
【図4】第１実施形態における回転軸の昇降機構を示す斜視図であり、回転軸が上昇位置にあり大型の被検査物が試料テーブルと干渉していない状態を示す。
【図5】第２実施形態を示す斜視図。
【図6】第２実施形態における回転軸の上昇位置を決定するプロセスを示すフローチャート。
【図7】第３実施形態における回転軸の上昇位置を決定するプロセスを示すフローチャート。
【図8】第４実施形態を示す斜視図。
【図9】第５実施形態を示す斜視図。
【図10】第６実施形態における回転軸とスライドアーム部分を示す斜視図。
【図11】従来技術を模式的に説明する斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
［１．第１実施形態］
以下、本発明の実施形態について説明する。本実施形態は、図１１で説明した従来技術とは逆に、試料テーブル１を挟んで下方にＸ線発生器２が設けられ、上方にＸ線検出器３が設けられる。
以下、本発明の実施形態について説明する。本実施形態は、図１１で説明した従来技術とは逆に、試料テーブル１を挟んで下方にＸ線発生器２が設けられ、上方にＸ線検出器３が設けられる。
【0012】
［１－１．構成］
図１に示すように、第１実施形態のＸ線検査装置では、装置の背面部分に垂直方向に伸びる背面板７が設けられ、この背面板７に一対のＺ軸レール７１が固定される。Ｚ軸レール７１には背面板７と平行に試料テーブル昇降板７２が移動可能に支持され、この試料テーブル昇降板７２に三角形の左右のブラケットを用いてＺ軸枠７３が水平に支持される。Ｚ軸枠７３は中央部が開口した四角形の部材であって、その表面両側には左右方向に伸びる一対のＸ軸レール７４が固定される。Ｚ軸枠７３の上面には、同じく中央部が開口した四角形のＸ軸枠７５がＸ軸レール７４に支持された状態で左右に移動可能に配置される。Ｘ軸枠７５の上面の左右にはＹ軸レール７９が設けられ、このＹ軸レール７９に中央部が開口したＹ軸枠７７が前後に移動可能に支持される。
図１に示すように、第１実施形態のＸ線検査装置では、装置の背面部分に垂直方向に伸びる背面板７が設けられ、この背面板７に一対のＺ軸レール７１が固定される。Ｚ軸レール７１には背面板７と平行に試料テーブル昇降板７２が移動可能に支持され、この試料テーブル昇降板７２に三角形の左右のブラケットを用いてＺ軸枠７３が水平に支持される。Ｚ軸枠７３は中央部が開口した四角形の部材であって、その表面両側には左右方向に伸びる一対のＸ軸レール７４が固定される。Ｚ軸枠７３の上面には、同じく中央部が開口した四角形のＸ軸枠７５がＸ軸レール７４に支持された状態で左右に移動可能に配置される。Ｘ軸枠７５の上面の左右にはＹ軸レール７９が設けられ、このＹ軸レール７９に中央部が開口したＹ軸枠７７が前後に移動可能に支持される。
【0013】
背面板７の下部には、試料テーブル昇降板７２をＺ軸レール７１に沿って移動させるためのＺ軸駆動部７６が設けられる。Ｚ軸枠７３の背面板７側に設けられたＸ軸レール７４の近傍には、Ｘ軸レール７４に支持されたＸ軸枠７５を左右に移動させるためのＸ軸駆動部７８が設けられる。Ｘ軸枠７５の右側に設けられたＹ軸レール７９の近傍には、Ｙ軸レール７９に支持されたＹ軸枠７７を前後に移動させるためのＹ軸駆動部８０が設けられる。これらの各駆動部としては、Ｘ線検査装置の試料テーブル１の駆動機構として従来から公知のものを適宜採用することができるが、本実施形態では、ステッピングモータで回転するボール軸と、そのボール軸が挿入されたナットブロックを有する機構を使用する。
【0014】
試料テーブル１は、Ｙ軸枠７７の四角形の開口部の内側に支持される。すなわち、試料テーブル１の前後の縁を、Ｙ軸枠７７の前後の枠に引っ掛けた状態で、例えば図示のようなねじ１１を利用して、試料テーブル１はＹ軸枠７７に固定される。試料テーブル１は、Ｘ線発生器２からのＸ線ビームの受光領域１２と、その背面側に設けられた筐体４の設置領域１３を有する。
【0015】
本実施形態において、筐体４及びその内部に設けられた回転軸５の昇降機構８は、被検査物Ｗの回転機能を有しない通常のＸ線透視装置の試料テーブル１上に、ボルト締めなどの手段により着脱可能に固定される。図２乃至図４に示すように、筐体４の内部には、次のような構成を有する回転軸昇降機構８が設けられる。この回転軸昇降機構８は、本発明における回転軸５の直行移動機構に相当する。
【0016】
すなわち、筐体４の内部には、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に伸びる支持板８１が試料テーブル１上面に固定した状態で設けられる。支持板８１の表面には、Ｚ軸方向に伸びる一対のリニアガイド８２が設けられ、このリニアガイド８２に回転軸昇降板８３が移動可能に支持される。一対のリニアガイド８２の間には、支持板８１に設けられた軸受８０によって回転可能に支持されたボールねじ８４が設けられ、このボールねじ８４が回転軸昇降板８３に固定されたナットブロック８５に挿入されている。ボールねじ８４の上端、すなわち軸受８０からの突出部分にはプーリー８６が設けられる。一方、支持板８１には、背面板７側のリニアガイド８２に沿って昇降用ステッピングモータ８７が設けられ、この昇降用ステッピングモータ８７の出力軸に設けられたプーリー８８とボールねじ８４のプーリー８６にタイミングベルト８９が掛け渡される。
【0017】
回転軸昇降板８３の表面には、回転軸５を駆動するための回転用ステッピングモータ５１が固定される。本実施形態では、回転軸５は回転用ステッピングモータ５１の出力軸の先端に対して同軸に固定される。回転軸５は筐体４に設けられた開口部から筐体４外部に突出し、その突出部分の先端に被検査物Ｗの把持機構６が設けられている。本実施形態では、この把持機構６は、一定の間隔を保って配置された上下一対のハンド６１と、上下のハンド６１の間隔を調整するねじ６２とから構成される。また、把持機構６は、回転軸５の先端に対して継手６３によって着脱可能に固定される。
【0018】
［１－２．作用］
本実施形態において、小型の被検査物ＷについてＸ線透視を行うには、図２に示すように、回転軸５を試料テーブル１の表面に近い位置まで下降させる。すなわち、昇降用ステッピングモータ８７の回転力をプーリー８８、タイミングベルト８９、プーリー８６を経由してボールねじ８４に伝達させ、このボールねじ８４をナットブロック８５内において回転させることにより、回転軸昇降板８３をリニアガイド８２に沿って下降させる。この状態で、上下のハンド６１の間に被検査物Ｗを挟み込み、ハンド６１の根元部分に設けられたねじ６２を締め付けることによって、回転軸５に被検査物Ｗを把持させる。なお、この被検査物Ｗの把持は、回転軸５が上昇位置にある際に行っても良い。
本実施形態において、小型の被検査物ＷについてＸ線透視を行うには、図２に示すように、回転軸５を試料テーブル１の表面に近い位置まで下降させる。すなわち、昇降用ステッピングモータ８７の回転力をプーリー８８、タイミングベルト８９、プーリー８６を経由してボールねじ８４に伝達させ、このボールねじ８４をナットブロック８５内において回転させることにより、回転軸昇降板８３をリニアガイド８２に沿って下降させる。この状態で、上下のハンド６１の間に被検査物Ｗを挟み込み、ハンド６１の根元部分に設けられたねじ６２を締め付けることによって、回転軸５に被検査物Ｗを把持させる。なお、この被検査物Ｗの把持は、回転軸５が上昇位置にある際に行っても良い。
【0019】
小型の被検査物Ｗであると、図２のように回転軸５が下降位置にある場合に、回転用ステッピングモータ５１により被検査物Ｗを回転させながらＸ線の透視を行っても、被検査物Ｗが試料テーブル１に干渉することがない。そのため、被検査物Ｗを試料テーブル１に近接した状態、すなわち、試料テーブル１の下方に設けられたＸ線発生器２に近い位置で透視を行うことが可能になるので、拡大率の高い透視画像を得ることができる。
【0020】
一方、図４に示すような大型の被検査物Ｗの透視画像を得る場合には、昇降用ステッピングモータ８７を駆動して回転軸昇降板８３をリニアガイド８２に沿って移動させることにより、回転軸５を上昇位置に移動させる。このようにすると、回転軸５と試料テーブル１の間に大きな距離を確保することができるため、大型の被検査物Ｗを回転させた場合であっても被検査物Ｗが試料テーブル１に干渉することがない。仮に、図３に示すように回転軸５を下降位置としたまま大型の被検査物Ｗを回転させると、被検査物Ｗが試料テーブル１に干渉し、Ｘ線撮影が不可能となる。
【0021】
このように、本実施形態においては、回転軸５の昇降位置を可変としたので、被検査物Ｗの寸法に最適な位置において被検査物Ｗを回転させながらＸ線透視を行うことが可能になる。撮影の手法としては、回転軸５を任意の角度で停止しＸ線透視画像を撮影することや、所定の角度毎にＸ線透視画像を撮影するＣＴスキャンを実施することができる。このように本実施形態の装置は、Ｘ線ＣＴ及び透視検査装置どちらにも使用可能である。
【0022】
［１－３．効果］
本実施形態は、次のような効果を有する。
（１）上下に昇降する回転軸５を設けることで被検査物Ｗの回転中心を適切に設定することができる。その結果、被検査物Ｗが大型の場合、従来の装置では試料テーブル１と干渉してしまうが、回転軸５が上昇することによって干渉を防ぐことができる。また、小型の被検査物Ｗにおいても回転中心を試料テーブル１へ近づけることで拡大率を維持したままＸ線透視撮影やＸ線ＣＴが可能となる。
本実施形態は、次のような効果を有する。
（１）上下に昇降する回転軸５を設けることで被検査物Ｗの回転中心を適切に設定することができる。その結果、被検査物Ｗが大型の場合、従来の装置では試料テーブル１と干渉してしまうが、回転軸５が上昇することによって干渉を防ぐことができる。また、小型の被検査物Ｗにおいても回転中心を試料テーブル１へ近づけることで拡大率を維持したままＸ線透視撮影やＸ線ＣＴが可能となる。
【0023】
（２）本実施形態では、試料テーブル１上に回転軸５の昇降機構８を設置するという簡単な手段により、既存の透視装置に対して、異なる角度の透視画像を容易に撮影することができる機能や、ＣＴスキャンの機能を付与することが可能となる。
【0024】
（３）パルス制御される昇降用ステッピングモータ８７を使用することで、試料テーブル１上面から回転中心までの距離を自動的に算出し、観察高さを計算することができる。また、観察高さから拡大率を自動的に算出することができる。
【0025】
（４）回転軸５を上昇させることにより被検査物Ｗの回転中心と試料テーブル１との距離を大きく取ることができるため、把持機構６そのものも大型化でき、従来の透視装置では困難であった大型で重量のある被検査物Ｗを確実に保持し、しかも回転させることで異なる角度からの透視画像を得ることができる。さらに、被検査物Ｗを３６０度回転させないのであれば、試料テーブル１と干渉しない範囲で角度を変えて撮影することで、より大型の被検査物Ｗの透視が可能である。
【0026】
［２．第２実施形態］
本実施形態は、エリアセンサ９により、被検査物Ｗが回転した際に試料テーブル１と接触することを防止し、機器の健全性を確保するものである。すなわち、本実施形態においては、図５に示すように、試料テーブル１の左右の縁にエリアセンサ９の発光部と受光部が設けられる。このエリアセンサ９は、回転軸５の軸方向から見た被検査物Ｗの長さ全体をカバーする検出領域を有するものが望ましく、本実施形態では複数本のラインセンサを回転軸５の軸方向に沿って所定の間隔で配置したものが使用される。
本実施形態は、エリアセンサ９により、被検査物Ｗが回転した際に試料テーブル１と接触することを防止し、機器の健全性を確保するものである。すなわち、本実施形態においては、図５に示すように、試料テーブル１の左右の縁にエリアセンサ９の発光部と受光部が設けられる。このエリアセンサ９は、回転軸５の軸方向から見た被検査物Ｗの長さ全体をカバーする検出領域を有するものが望ましく、本実施形態では複数本のラインセンサを回転軸５の軸方向に沿って所定の間隔で配置したものが使用される。
【0027】
このような構成を有する本実施形態においては、把持機構６によって保持した被検査物Ｗを回転させた場合に、被検査物Ｗの一部がエリアセンサ９の光線を遮ると、被検査物Ｗが試料テーブル１に干渉することが検出される。そのような場合には、昇降機構８により回転軸５を上昇させることで、被検査物Ｗと試料テーブル１との距離を大きくして両者の干渉を防止する。回転軸５の上昇量は、エリアセンサ９から出力される被検査物Ｗの干渉信号に基づいて昇降用ステッピングモータ８７を駆動することにより自動的に設定されることが好ましい。ただし、干渉が検出されたことを警報などでユーザに知らせて、ユーザが手動で回転軸５の上昇量を決定することも可能である。本実施形態における回転軸５の上昇位置を決定するプロセスを図６に示すフローチャートに従って説明する。
【0028】
まず、把持機構６によって被検査物Ｗを挟んだ状態で回転軸５を回転させる（Ｓ０１）。回転軸５と共に回転した被検査物Ｗがエリアセンサ９の光線を遮ると（Ｓ０２のＹＥＳ）、エリアセンサ９からは検出信号が回転用ステッピングモータ５１に対して出力され、回転軸５が停止する（Ｓ０３）。この状態で回転軸５が上端にあるか否かが判定され（Ｓ０４）、回転軸５が上端に達していてそれ以上は上昇することができない場合には（Ｓ０４のＹＥＳ）、被検査物Ｗを３６０度回転させることが不可能であるから、被検査物Ｗのサイズ異常と判定し（Ｓ０５）、その被検査物Ｗに対するＸ線透視は断念する。一方、回転軸５が上端に達していない場合には（Ｓ０４のＮＯ）、昇降用ステッピングモータ８７に対して駆動指令を出力し、回転軸５を予め定めた所定寸法分上昇させる（Ｓ０６）。回転軸５を上昇させた後は、（Ｓ０１）に戻り被検査物Ｗを回転させる。
【0029】
被検査物Ｗを回転させ、エリアセンサ９が被検査物Ｗを検出しない場合には（Ｓ０２のＮＯ）、被検査物Ｗの回転角度を監視して、３６０度回転したか否かを判定する（Ｓ０７）。回転角度が３６０度に満たない場合には（Ｓ０７のＮＯ）、（Ｓ０１）に戻り被検査物Ｗの回転を継続する。一方、被検査物Ｗが３６０度回転した場合には（Ｓ０７のＹＥＳ）、回転用ステッピングモータ５１に停止指令を出力して回転軸５を停止し（Ｓ０８）、被検査物Ｗのサイズが試料テーブル１に干渉することのない正常サイズであると判定し（Ｓ０９）、被検査物Ｗのサイズ検出を終了する。
【0030】
このように本実施形態によれば、エリアセンサ９によって予め被検査物Ｗのサイズを判定することが可能となるので、被検査物Ｗのサイズに適した回転軸５の最も試料テーブル１に近い位置を自動的に決定することができる。その結果、被検査物Ｗを最適な拡大率で透視することが可能となる。また、３６０度回転させると試料テーブル１に干渉するような大型の被検査物Ｗについては、予めどの角度において試料テーブル１と干渉するかが判明するので、その角度に達するまでは、被検査物Ｗを適宜回転させながら異なった角度からＸ線透視を行うことが可能になる。
【0031】
［３．第３実施形態］
第３実施形態は、回転軸５と連動したＸ線透視画像により、被検査物Ｗの回転に伴う接触を防止するデータを作成する。本実施形態における回転軸５の上昇位置を決定するプロセスを図７に示すフローチャートに従って説明する。
第３実施形態は、回転軸５と連動したＸ線透視画像により、被検査物Ｗの回転に伴う接触を防止するデータを作成する。本実施形態における回転軸５の上昇位置を決定するプロセスを図７に示すフローチャートに従って説明する。
【0032】
まず、回転軸５の最も高い位置において、被検査物Ｗを把持機構６によって把持した状態で、回転軸５を予め定めた一定角度回転させる（Ｓ０１）。その状態で被検査物ＷにＸ線を照射して（Ｓ０２）、その角度における被検査物Ｗの形状を撮影する（Ｓ０３）。被検査物Ｗを透過したＸ線はＸ線検出器３によって検出され、Ｘ線検出器３からの出力データに基づいて被検査物ＷのＸ線光軸と直交する、すなわち試料テーブル１と平行な外形が取得される（Ｓ０４）。
【0033】
このようにして取得された被検査物Ｗの外形と、予め設定されている回転軸５の最上昇位置とに基づいて、被検査物Ｗを３６０度回転させた場合に干渉が生じるか否か、すなわち被検査物Ｗも外形が正常であるか否かを判定する（Ｓ０５）。被検査物Ｗが試料テーブル１に干渉する場合には（Ｓ０５のＮＯ）、サイズ異常と判定し（Ｓ０６）、その被検査物Ｗに対するＸ線透視は断念する。
【0034】
被検査物Ｗの外形が正常な場合には（Ｓ０５のＹＥＳ）、被検査物Ｗの回転角度を監視して、３６０度回転したか否かを判定する（Ｓ０７）。回転角度が３６０度に満たない場合には（Ｓ０７のＮＯ）、（Ｓ０１）に戻り被検査物Ｗを所定角度回転させた状態で、再度Ｘ線を照射してその外形を取得する。被検査物Ｗが３６０度回転した場合には（Ｓ０７のＹＥＳ）、所定角度ずつＸ線を照射して取得した被検査物Ｗの外形の中から中心軸と外形端部までの最大寸法を抽出し、この最大寸法と予め定めた余裕度に基づいて、回転軸５の最適な上昇位置、すなわち被検査物Ｗの回転中心を設定する（Ｓ０８）。その後、外形取得を行った最上昇位置から設定された回転中心にまで回転軸５を下降させて（Ｓ０９）、回転軸５の昇降位置の決定処理を終了する。
【0035】
本実施形態によれば、被検査物Ｗを所定角度ずつ回転させてＸ線透視を行うことにより、被検査物Ｗの外形を取得することが可能となり、それに基づいて試料テーブル１に干渉することがない被検査物Ｗの回転中心を決定することができる。その結果、干渉の恐れを伴うことなく、被検査物Ｗを試料テーブル１に近く大きな拡大率を得られる位置で透視することが可能となる。このように、本実施形態では、回転外形を計測した画像分析により被検査物Ｗサイズに合わせた適切な回転中心を決定することか可能となるので、異なる角度での透視撮影及びＣＴ撮影を自動撮影できる。
【0036】
［４．第４実施形態］
第３実施形態はＸ線透視により被検査物Ｗの外形を取得したが、本実施形態は、３Ｄスキャナ１０を動作させることで被検査物Ｗの形状をあらかじめ測定するものである。本実施形態では、図８に示すように、試料テーブル１上に左右一対の検出素子を有する３Ｄスキャナ１０が設けられる。この３Ｄスキャナ１０は、レーザー光を出力する検出素子が試料テーブル１の左右の枠部分に設けられ、Ｘ線検査装置の前後方向、すなわち回転軸５の軸方向に移動可能である。また、３Ｄスキャナ１０は、試料テーブル１上面から回転軸５の最上昇位置までの範囲の検出領域を有するものが好ましい。
第３実施形態はＸ線透視により被検査物Ｗの外形を取得したが、本実施形態は、３Ｄスキャナ１０を動作させることで被検査物Ｗの形状をあらかじめ測定するものである。本実施形態では、図８に示すように、試料テーブル１上に左右一対の検出素子を有する３Ｄスキャナ１０が設けられる。この３Ｄスキャナ１０は、レーザー光を出力する検出素子が試料テーブル１の左右の枠部分に設けられ、Ｘ線検査装置の前後方向、すなわち回転軸５の軸方向に移動可能である。また、３Ｄスキャナ１０は、試料テーブル１上面から回転軸５の最上昇位置までの範囲の検出領域を有するものが好ましい。
【0037】
このような左右一対の３Ｄスキャナ１０を使用して、把持機構６によって把持した被検査物Ｗを回転軸５に沿って走査することにより、被検査物Ｗの回転軸５の左右の外形をそれぞれの３Ｄスキャナ１０で検出することができる。これにより、第３実施形態のＸ線透視によるものと同様に、被検査物Ｗの外形の正常又は異常の判定と、被検査物Ｗに最適な回転軸５の昇降位置を自動的に決定できる。
【0038】
［５．第５実施形態］
本実施形態は、回転軸５を映すカメラ画像から試料の大きさを特定し、機械的干渉を防止する。図９に示すように、本実施形態では、回転軸５の軸方向（必要によっては軸方向と直交する方向にも）に可視光あるいは赤外線のカメラ１１を設置し、このカメラ１１によって撮影した画像から被検査物Ｗの外形を取得する。本実施形態においても、前記各実施形態のＸ線透視や３Ｄスキャナ１０と同様に、被検査物Ｗの外形の正常又は異常の判定と、被検査物Ｗに最適な回転軸５の昇降位置を自動的に決定できる。
本実施形態は、回転軸５を映すカメラ画像から試料の大きさを特定し、機械的干渉を防止する。図９に示すように、本実施形態では、回転軸５の軸方向（必要によっては軸方向と直交する方向にも）に可視光あるいは赤外線のカメラ１１を設置し、このカメラ１１によって撮影した画像から被検査物Ｗの外形を取得する。本実施形態においても、前記各実施形態のＸ線透視や３Ｄスキャナ１０と同様に、被検査物Ｗの外形の正常又は異常の判定と、被検査物Ｗに最適な回転軸５の昇降位置を自動的に決定できる。
【0039】
［６．第６実施形態］
本実施形態は、左右方向に移動するスライドアーム５２で被検査物Ｗの回転中心を変更させることによって、被検査物Ｗの把持位置に関わらず対象を検査することを可能としたものである。すなわち、前記各実施形態は、回転用ステッピングモータ５１の出力軸と同軸に回転軸５を設けたが、本実施形態では、図１０に示すように、回転軸５にスライドアーム５２の基端部が固定され、このスライドアーム５２に対して移動継手６３ａがスライドアーム５２の長さ方向に移動可能に支持されている。把持機構６のハンド６１は移動継手６３ａに接続される。スライドアーム５２の内部には、移動継手を直線運動させるために、ボールねじとナットブロックを備えた駆動機構が設けられ、この駆動機構はスライドアーム５２の先端に設けられたステッピングモータ５３により駆動される。
本実施形態は、左右方向に移動するスライドアーム５２で被検査物Ｗの回転中心を変更させることによって、被検査物Ｗの把持位置に関わらず対象を検査することを可能としたものである。すなわち、前記各実施形態は、回転用ステッピングモータ５１の出力軸と同軸に回転軸５を設けたが、本実施形態では、図１０に示すように、回転軸５にスライドアーム５２の基端部が固定され、このスライドアーム５２に対して移動継手６３ａがスライドアーム５２の長さ方向に移動可能に支持されている。把持機構６のハンド６１は移動継手６３ａに接続される。スライドアーム５２の内部には、移動継手を直線運動させるために、ボールねじとナットブロックを備えた駆動機構が設けられ、この駆動機構はスライドアーム５２の先端に設けられたステッピングモータ５３により駆動される。
【0040】
本実施形態では、把持機構６によって被検査物Ｗの把持した状態において、ステッピングモータ５３を駆動することにより、移動継手６３ａをスライドアーム５２の長さ方向に沿って回転軸５と直交する方向に移動させる。すなわち、本実施形態では、例えば、図１０のＡの位置からＢの位置にまで移動させることが可能であるから、被検査物Ｗの回転中心と把持機構６による把持位置の寸法調整することが可能である。その結果、被検査物Ｗの重心位置を考慮して回転トルク及び位置を補正できる。これにより、被検査物Ｗの重心位置による回転ムラを事前に把握し、小型のモータ等でも被検査物Ｗを円滑に回転させることができる。また、複雑な形状のワークで把持できる場所が一点しかないようなものでも、撮影における回転中心を任意に設定することができる。なお、本実施形態は、前記各実施形態と適宜組み合わせて使用することができる。
【0041】
［７．他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。例えば、以下のような構成を採用することができる。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。例えば、以下のような構成を採用することができる。
【0042】
（１）本発明は、Ｘ線ＣＴ及び透視検査装置どちらにも適応できる。
（２）前記実施形態は、既存のＸ線透視装置の試料テーブル１に回転軸５の昇降機構８を設けたが、回転軸５の昇降機構８を試料テーブル１近傍の他の場所に設けることも可能である。その場合、試料テーブル１がＸＹＺ方向に移動する装置であれば、別途設ける回転軸５の昇降機構８も同様なＸＹＺ方向の移動機構を設けることが好ましい。
（３）回転軸５の昇降機構８を既存のＸ線透視装置に追加する以外に、当初からこのような昇降機構８を有するＸ線検査装置を製造することも可能である。
（４）試料テーブル１に開口部を設けることで被検査物Ｗと試料テーブル１の干渉を防止し、より大型の被検査物Ｗに対応することもできる。その場合、小さな被検査物Ｗを装置内に落下させる可能性があることから、開口部を着脱自在の蓋板で覆うこともできる。
（５）第４実施形態における３Ｄスキャナ１０としては、走査部が回転軸５の軸方向に沿って移動するもの以外に、走査部を固定したまま回転軸５を回転させて被検査物Ｗの周囲を走査するものも使用できる。
（６）第６実施形態において、移動継手６３ａがスライドアーム５２に沿って左右に移動する構成の代わりに、スライドはそれ自体が左右に伸縮するスライドアーム５２を使用したり、回転軸５に対してスライドアームが直行方向に移動する構成を採用することができる。
（７）図示の実施形態は、試料テーブル１の上下にＸ線発生器２とＸ線検出器３を配置したため、回転軸５を昇降機構８によってＸ線の光軸に沿って移動させたが、本発明は、試料テーブル１を垂直に配置してその両側にＸ線発生器２とＸ線検出器３を配置したＸ線検査装置にも適用可能である。その場合、回転軸５をＸ線の光軸に沿って移動させる直行移動機構としては、回転軸５を検査装置の左右方向に移動させるものを使用する。
（２）前記実施形態は、既存のＸ線透視装置の試料テーブル１に回転軸５の昇降機構８を設けたが、回転軸５の昇降機構８を試料テーブル１近傍の他の場所に設けることも可能である。その場合、試料テーブル１がＸＹＺ方向に移動する装置であれば、別途設ける回転軸５の昇降機構８も同様なＸＹＺ方向の移動機構を設けることが好ましい。
（３）回転軸５の昇降機構８を既存のＸ線透視装置に追加する以外に、当初からこのような昇降機構８を有するＸ線検査装置を製造することも可能である。
（４）試料テーブル１に開口部を設けることで被検査物Ｗと試料テーブル１の干渉を防止し、より大型の被検査物Ｗに対応することもできる。その場合、小さな被検査物Ｗを装置内に落下させる可能性があることから、開口部を着脱自在の蓋板で覆うこともできる。
（５）第４実施形態における３Ｄスキャナ１０としては、走査部が回転軸５の軸方向に沿って移動するもの以外に、走査部を固定したまま回転軸５を回転させて被検査物Ｗの周囲を走査するものも使用できる。
（６）第６実施形態において、移動継手６３ａがスライドアーム５２に沿って左右に移動する構成の代わりに、スライドはそれ自体が左右に伸縮するスライドアーム５２を使用したり、回転軸５に対してスライドアームが直行方向に移動する構成を採用することができる。
（７）図示の実施形態は、試料テーブル１の上下にＸ線発生器２とＸ線検出器３を配置したため、回転軸５を昇降機構８によってＸ線の光軸に沿って移動させたが、本発明は、試料テーブル１を垂直に配置してその両側にＸ線発生器２とＸ線検出器３を配置したＸ線検査装置にも適用可能である。その場合、回転軸５をＸ線の光軸に沿って移動させる直行移動機構としては、回転軸５を検査装置の左右方向に移動させるものを使用する。
【符号の説明】
【0043】
Ｗ…被検査物
１…試料テーブル
２…Ｘ線発生器
３…Ｘ線検出器
４…筐体
５…回転軸
５１…回転用ステッピングモータ
５２…スライドアーム
５３…スライド機構
６…把持機構
６１…ハンド
６２…ねじ
７…背面板
７１…Ｚ軸レール
７２…試料テーブル昇降板
７３…Ｚ軸枠
７４…Ｘ軸レール
７５…Ｙ軸枠
７６…Ｚ軸駆動部
７７…Ｘ軸枠
７８…Ｘ軸駆動部
７９…Ｙ軸レール
８０…Ｙ軸駆動部
８…回転軸昇降機構
８１…支持板
８２…リニアガイド
８３…回転軸昇降板
８４…ボールねじ
８６，８８…プーリー
８５…ナットブロック
８７…昇降用ステッピングモータ
８９…タイミングベルト
９…エリアセンサ
１０…３Ｄスキャナ
１１…カメラ
１…試料テーブル
２…Ｘ線発生器
３…Ｘ線検出器
４…筐体
５…回転軸
５１…回転用ステッピングモータ
５２…スライドアーム
５３…スライド機構
６…把持機構
６１…ハンド
６２…ねじ
７…背面板
７１…Ｚ軸レール
７２…試料テーブル昇降板
７３…Ｚ軸枠
７４…Ｘ軸レール
７５…Ｙ軸枠
７６…Ｚ軸駆動部
７７…Ｘ軸枠
７８…Ｘ軸駆動部
７９…Ｙ軸レール
８０…Ｙ軸駆動部
８…回転軸昇降機構
８１…支持板
８２…リニアガイド
８３…回転軸昇降板
８４…ボールねじ
８６，８８…プーリー
８５…ナットブロック
８７…昇降用ステッピングモータ
８９…タイミングベルト
９…エリアセンサ
１０…３Ｄスキャナ
１１…カメラ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
