本發(fā)明涉及一種測量處理裝置、測量處理方法、測量處理程序和用于制造該裝置的方法。
背景技術(shù):
照慣例,為了進行非破壞性的內(nèi)部檢查,使用x射線測量裝置對試樣進行三維設(shè)計數(shù)據(jù)的比較和試樣厚度和內(nèi)部缺陷的評估技術(shù)是已知的(例如,專利文獻1)。
引用列表
專利文獻
專利文獻1:日本專利4131400b
然而,存在的問題是,在檢查過程中評估區(qū)域的位置或形狀等無法獲得的情況下,這可能導致檢查精度的降低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,一種用于x射線檢查裝置的測量處理裝置,所述x射線檢查裝置利用檢測單元檢測穿過試樣的x射線,以基于所獲取的透射圖像順序地檢查多個試樣,所述測量處理裝置包括:設(shè)置單元,用于在所述試樣的一部分上設(shè)置待檢查區(qū)域;確定單元,用于通過使用穿過所述待檢查區(qū)域的x射線的透射圖像來確定所述待檢查區(qū)域的非缺陷;校正單元,用于基于所述確定單元的確定結(jié)果對所述待檢查區(qū)域執(zhí)行校正;以及顯示控制單元,用于顯示由所述校正單元校正后的待檢查的校正區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,在根據(jù)第一方面的測量處理裝置中,在檢查所述多個試樣之后,所述顯示控制單元顯示與所述待檢查區(qū)域或所述待檢查的校正區(qū)域相對應(yīng)的所述多個試樣的非缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面,在根據(jù)第二方面的測量處理裝置中,所述顯示控制單元顯示隨著所述多個試樣的每次檢查而改變的所述待檢查區(qū)域的非缺陷的變化。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面,在根據(jù)第三方面的測量處理裝置中,所述確定單元根據(jù)基于所述用于非缺陷的x射線的透射圖像獲取的形狀信息計算多個不同的非缺陷因子參數(shù),并且所述確定單元基于所述不同的非缺陷因子參數(shù)執(zhí)行非缺陷確定。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面,在根據(jù)第二方面的測量處理裝置中,所述顯示控制單元顯示并形成與其他位置的顯示模式不同的所述校正后的待檢查區(qū)域的顯示模式。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面,在根據(jù)第二方面的測量處理裝置中,所述設(shè)置單元能夠在所述試樣的多個位置設(shè)置待檢查區(qū)域;并且所述顯示控制單元顯示所述多個待檢查區(qū)域中類似形狀部分的非缺陷的并排顯示。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面,根據(jù)第一至第五方面中任一方面的測量處理裝置還設(shè)置有:接受單元,用于接受外部操作;以及重置單元,用于當所述接受單元接受外部操作時,將所述待檢查的校正區(qū)域重置到所述試樣的一部分作為新的待檢查區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面,根據(jù)第一至第五方面中任一方面的測量處理裝置還設(shè)置有:重置單元,用于根據(jù)所述校正單元的校正,將所述待檢查的校正區(qū)域自動重置到所述試樣的一部分作為新的待檢查區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面,根據(jù)第一至第八方面中任一方面的測量處理裝置還設(shè)置有:形狀信息獲取單元,用于獲取至少關(guān)于所述待檢查區(qū)域外部的區(qū)域的所述試樣的形狀信息;以及附加設(shè)置單元,用于基于所述形狀信息在所述試樣的一部分上附加地設(shè)置新的待檢查區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面,在根據(jù)第九方面的測量處理裝置中,所述確定單元通過使用所述形狀信息來確定所述外部區(qū)域的非缺陷,并且從所述外部區(qū)域中選擇所述非缺陷超過預(yù)定允許范圍的區(qū)域;并且所述附加設(shè)置單元額外地將其中非缺陷超過所述預(yù)定允許范圍的區(qū)域設(shè)置為新的待檢查區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面,根據(jù)第九或第十方面的測量處理裝置還設(shè)置有:信息存儲控制單元,用于存儲關(guān)于所述附加設(shè)置單元的附加設(shè)置的信息。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面,根據(jù)第七或第八方面的測量處理裝置還設(shè)置有:歷史存儲控制單元,用于存儲關(guān)于所述重置單元重置的所述待檢查的校正區(qū)域的歷史數(shù)據(jù);并且所述顯示控制單元將所述歷史存儲控制單元存儲的所述待檢查的校正區(qū)域的歷史數(shù)據(jù)疊加在表示所述試樣的圖像上顯示。
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面,根據(jù)第一至第十二方面中任一方面的測量處理裝置還設(shè)置有:確定結(jié)果存儲控制單元,用于存儲關(guān)于所述確定單元的非缺陷的確定結(jié)果的歷史數(shù)據(jù);并且所述校正單元基于由所述確定結(jié)果存儲控制單元存儲的關(guān)于非缺陷的確定結(jié)果的歷史數(shù)據(jù)來執(zhí)行對所述待檢查區(qū)域的校正。
根據(jù)本發(fā)明的第十四方面,在根據(jù)第十三方面的測量處理裝置中:所述試樣是鑄件;并且所述顯示控制單元顯示由所述確定結(jié)果存儲控制單元存儲的關(guān)于非缺陷的確定結(jié)果的歷史數(shù)據(jù),以及在制造所述試樣時模具的使用更換時間。
根據(jù)本發(fā)明的第十五方面,在根據(jù)第一至第十四方面中任一方面的測量處理裝置中:所述設(shè)置單元將由尺寸小于所述待檢查區(qū)域的單元網(wǎng)格構(gòu)成的三維網(wǎng)格應(yīng)用于至少一個所述待檢查區(qū)域的設(shè)置,并且將待檢查的網(wǎng)格化評價區(qū)域設(shè)置到所述試樣的一部分;所述確定單元確定待檢查的網(wǎng)格化評價區(qū)域的非缺陷;所述校正單元對所述待檢查的網(wǎng)格化評價區(qū)域進行校正;并且所述顯示控制單元顯示由所述校正單元校正的校正后的待檢查的網(wǎng)格化評價區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的第十六方面,在根據(jù)第十五方面的測量處理裝置中:所述確定單元確定待檢查的網(wǎng)格化評價區(qū)域的每個所述單元網(wǎng)格的非缺陷;并且所述校正單元對待檢查的網(wǎng)格化評價區(qū)域的每個所述單元網(wǎng)格進行校正。
根據(jù)本發(fā)明的第十七方面,在根據(jù)第十六方面的測量處理裝置中,其中:被所述確定單元確定超過預(yù)定允許范圍的所述待檢查的網(wǎng)格化評價區(qū)域的非缺陷網(wǎng)格存在于所述待檢查的網(wǎng)格化評價區(qū)域的外周部分的情況下,所述校正單元校正待檢查的網(wǎng)格化評價區(qū)域,以包括位于所述待檢查的網(wǎng)格化評價區(qū)域中的外周部分周圍的網(wǎng)格。
根據(jù)本發(fā)明的第十八方面,在根據(jù)第十六方面的測量處理裝置中:所述校正單元校正所述待檢查的網(wǎng)格化評價區(qū)域,以從所述待檢查的網(wǎng)格化評價區(qū)域刪除被所述確定單元確定為在預(yù)定允許范圍內(nèi)的待檢查網(wǎng)格化評價區(qū)域的非缺陷網(wǎng)格。
根據(jù)本發(fā)明的第十九方面,根據(jù)第十七或第十八方面的測量處理裝置還設(shè)置有:信息存儲控制單元,用于存儲關(guān)于由所述校正單元進行的校正信息。
根據(jù)本發(fā)明的第二十方面,在根據(jù)第十七或第十八方面的測量處理單元中:所述設(shè)置單元能夠改變所述待檢查的網(wǎng)格化評價區(qū)域中的單元網(wǎng)格的尺寸。
根據(jù)本發(fā)明的第二十一方面,在根據(jù)第一至第二十方面中任一方面的測量處理裝置中:所述試樣包括具有相似組成的第一和第二試樣;所述確定單元確定所述待檢查區(qū)域的非缺陷是否在預(yù)定允許范圍內(nèi);所述確定單元基于所述確定單元針對所述第一試樣的非缺陷的確定結(jié)果改變所述預(yù)定允許范圍;并且所述確定單元基于所述改變的預(yù)定允許范圍來確定所述第二試樣的待檢查區(qū)域的非缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的第二十二方面,在根據(jù)第二十一方面的測量處理裝置中:當基于所述第一試樣的非缺陷的確定結(jié)果改變所述預(yù)定允許范圍時,所述確定單元存儲所述確定單元針對所述第一試樣的非缺陷的確定結(jié)果以及所述第一試樣的檢查結(jié)果;并且
所述校正單元根據(jù)基于所述第一檢查結(jié)果的預(yù)定允許范圍和檢查結(jié)果來校正所述第二試樣上的校正后的待檢查區(qū)域,以及校正所述第二試樣的檢查結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的第二十三方面,一種測量處理方法包括:將待檢查區(qū)域設(shè)置到試樣的一部分上以利用檢測單元來檢測穿過所述試樣的x射線,從而基于所獲取的透射圖像順序地檢查多個試樣;通過使用穿過所述待檢查區(qū)域的x射線的透射圖像來確定所述待檢查區(qū)域的非缺陷;基于所述確定的結(jié)果來執(zhí)行所述待檢查區(qū)域的校正;并且顯示校正后的待檢查區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的第二十四方面,一種使計算機執(zhí)行測量處理的程序,包括:設(shè)置處理程序,用于將待檢查區(qū)域設(shè)置到試樣的一部分上以利用檢測單元來檢測穿過所述試樣的x射線,從而基于所獲取的透射圖像順序地檢查多個試樣;確定處理程序,用于通過使用穿過所述待檢查區(qū)域的x射線的透射圖像來確定所述待檢查區(qū)域的非缺陷;校正處理程序,用于基于所述確定處理的確定結(jié)果對所述待檢查區(qū)域執(zhí)行校正;以及顯示控制處理程序,用于顯示由所述校正處理程序校正后的待檢查的校正區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的第二十五方面,一種用于制造該結(jié)構(gòu)的方法,包括:創(chuàng)建關(guān)于結(jié)構(gòu)形狀的設(shè)計信息;基于所述設(shè)計信息創(chuàng)建所述結(jié)構(gòu);通過使用根據(jù)第一至第二十一方面中的任一方面的x射線檢查裝置測量創(chuàng)建的結(jié)構(gòu)形狀來獲取形狀信息;并且比較所述獲取的形狀信息和所述設(shè)計信息。
根據(jù)本發(fā)明的第二十六方面,根據(jù)第二十五方面的用于制造結(jié)構(gòu)的方法中,還包括:通過基于所述形狀信息和所述設(shè)計信息之間的比較結(jié)果的實施來執(zhí)行結(jié)構(gòu)的再制造。
根據(jù)本發(fā)明的第二十七方面,根據(jù)第二十六方面的用于制造結(jié)構(gòu)的方法中,所述結(jié)構(gòu)的再制造包括基于所述設(shè)計信息再次執(zhí)行所述結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建。
發(fā)明的有益效果:根據(jù)本發(fā)明,可以基于非缺陷的確定結(jié)果顯示待檢查的校正區(qū)域。
附圖說明
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的x射線檢查裝置及其檢查處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2示出了根據(jù)一個實施例的x射線檢查裝置和檢查處理裝置的主要元件配置的框圖。
圖3示出了當檢查發(fā)動機的氣缸體作為試樣時設(shè)置的評價區(qū)域的示例圖。
圖4為網(wǎng)格示意圖。
圖5是在二維中網(wǎng)格化評價區(qū)域設(shè)置圖。
圖6示出了在三維中網(wǎng)格化評價區(qū)域設(shè)置圖。
圖7是示意性地示出了用于網(wǎng)格化評價區(qū)域的切面的選擇圖。
圖8是示意性地示出了用于被轉(zhuǎn)換為評價區(qū)域的多個網(wǎng)格的切面的選擇圖。
圖9示出了當檢查用于發(fā)動機的氣缸體作為試樣時,切面和切片范圍選擇的示例圖。
圖10是示意性地示出在評價區(qū)域具有可設(shè)置范圍的情況下的切面的選擇圖。
圖11是示意性地示出在評價區(qū)域具有可設(shè)置范圍的情況下的切面的選擇圖。
圖12示出了當檢查用于發(fā)動機的氣缸體作為試樣時,在考慮到評價區(qū)域的可設(shè)置范圍之后切面和切片范圍的選擇的示例圖。
圖13是示意性地示出對多個網(wǎng)格化評價區(qū)域進行分組的情況圖。
圖14示出了當檢查用于發(fā)動機的氣缸體作為試樣時選擇的切面和切片范圍的示例圖。
圖15示出了根據(jù)聚類分析的分類示例圖。
圖16是示意性地示出聚類分析時的處理圖。
圖17是示意性地示出聚類分析時的處理圖。
圖18是示意性地示出聚類分析時的處理圖。
圖19是示意性地示出試樣和放置臺的位置圖。
圖20示出了根據(jù)其透射圖像的比率對評價區(qū)域進行分組的圖。
圖21示出了當基于模擬的結(jié)果檢查氣缸體時選擇的切面和切片范圍。
圖22示出了在檢查之前執(zhí)行的處理的流程圖。
圖23示出了在檢查時準備的用于放置的治具的示例圖。
圖24示出了在檢查發(fā)動機的氣缸體時的狀態(tài)圖。
圖25示出了在檢查發(fā)動機的氣缸體時伴隨放置方向的變化時的狀態(tài)圖。
圖26示出了檢查處理的動作流程圖。
圖27是示意性地示出偽像的示例和偽像去除處理的概要的圖。
圖28示出了評價區(qū)域更新處理中的行為的流程圖。
圖29示出了根據(jù)體積比非缺陷水平和厚度非缺陷水平設(shè)置的非缺陷水平的示例圖。
圖30示出了評價區(qū)域分析處理中的行為的流程圖。
圖31是示意性地示出關(guān)于校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)生成圖。
圖32示出了評價區(qū)域改變處理中的行為的流程圖。
圖33示出了寬區(qū)域分析處理中的行為的流程圖。
圖34示出了評價區(qū)域附加處理中的行為的流程圖。
圖35示出了根據(jù)多個實施例的結(jié)構(gòu)制造系統(tǒng)的配置示例的框圖。
圖36示出了結(jié)構(gòu)制造系統(tǒng)處理的流程圖。
圖37示出了用于提供程序產(chǎn)品的機構(gòu)的整體配置圖。
具體實施方式
參考附圖,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,描述了x射線檢查裝置和用于x射線檢查裝置的檢查處理裝置。x射線檢查裝置通過在試樣處發(fā)射x射線并檢測穿過試樣的透射x射線來非破壞性地獲取試樣的內(nèi)部信息(例如,內(nèi)部構(gòu)造)。舉例描述本實施例,其中使用x射線檢查裝置作為內(nèi)部檢查裝置來獲取諸如發(fā)動機缸體等鑄件的內(nèi)部信息并且對其進行非缺陷管理等。
注意,x射線檢查裝置100不限于諸如發(fā)動機缸體的鑄件,并且當已使用粘合劑或焊接來接合各個構(gòu)件時,還可以獲取用于由塑料形成的物品的接合部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的形狀信息,并且可以對其進行檢查。
此外,本實施例用于詳細地描述本發(fā)明的含義以用于理解,并且只要沒有具體指定就不限制本發(fā)明。
圖1示意性地示出根據(jù)本實施例的x射線檢查裝置100的構(gòu)造示例圖。注意,為了便于描述,在圖中示出了由x軸、y軸和z軸組成的坐標系。
x射線檢查裝置100具備檢查處理裝置1、x射線源2、放置單元3、檢測器4、控制裝置5、顯示監(jiān)視器6以及輸入操作單元11。注意,在本發(fā)明的一個方面包括與x射線檢查裝置100分開配置的檢查處理裝置1。x射線源2、放置單元3和檢測器4存儲在底座(圖未示出)內(nèi),該底座設(shè)置為在工廠等的地板上的xz平面中基本上水平。底座包含鉛作為材料,使得x射線不會泄漏到外部。
根據(jù)控制裝置5的控制,x射線源2沿著與z軸平行的光軸zr在z軸+方向上發(fā)射扇形x射線(所謂的“扇形束”),其中圖1所示的發(fā)射點q作為頂點。發(fā)射點q對應(yīng)于x射線源2的焦點。也就是說,光軸zr將發(fā)射點q(其為x射線源2的焦點)與下文所述的檢測器4的圖像捕獲區(qū)域的中心連接上。注意,對于x射線源2,代替發(fā)射扇形x射線的x射線源,本發(fā)明的一個方面還包括發(fā)射錐形x射線(所謂的“錐形束”)的x射線源。x射線源2可以發(fā)射例如以下中的至少一種:大約50ev的超軟x射線,大約0.1至2kev的軟x射線,大約2至20kev的x射線,以及約20至100kev的硬x射線,以及另外,100kev或更大能量的x射線。
放置單元3具有:放置試樣s的放置臺30;以及操縱器單元36,由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部32、y軸移動單元33、x軸移動單元34和z軸移動單元35構(gòu)成,設(shè)置在比x射線產(chǎn)生單元2更靠z軸+側(cè)。放置臺30設(shè)置成能夠通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元32旋轉(zhuǎn),并且當旋轉(zhuǎn)軸yr由于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元32而在x軸、y軸或z軸方向上移動時,其也隨之移動。
旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部32由例如電動機等構(gòu)成,通過由后述的控制裝置5控制并驅(qū)動的電動馬達產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力使放置臺30以與y軸平行且通過放置單元30的中心的軸線作為旋轉(zhuǎn)軸yr而旋轉(zhuǎn)。y軸移動單元33、x軸移動單元34和z軸移動單元35由控制裝置5控制,并且分別在x軸方向、y軸方向和z軸方向上移動放置臺30,使得試樣s位于由x射線產(chǎn)生單元2發(fā)射的x射線的發(fā)射范圍內(nèi)。另外,z軸移動單元35由控制單元5控制,并且使放置臺30在z軸方向上移動,使得從x射線源2到試樣s的距離是所捕獲的圖像中的試樣s處于期望的放大率的距離。
檢測器4設(shè)置在比x射線源2和放置臺30更靠z方向+側(cè)。也就是說,放置臺30在z方向上設(shè)置在x射線源2和檢測器4之間。檢測器4是所謂的線傳感器,其具有在與xy平面平行的平面上沿著x方向延伸的入射面41;包括穿過放置在放置臺30上的試樣s的透射x射線的x射線,入射在入射表面41上。檢測器4包括公知的閃爍物質(zhì)、光電倍增管、光接收單元等的閃爍單元構(gòu)成;它將入射在閃爍單元的入射表面41上的x射線的能量轉(zhuǎn)換為諸如可見光或紫外光的光能,用光電倍增管將其放大,用上述光接收單元將放大的光能轉(zhuǎn)換為電能,并將其作為電信號輸出到控制裝置5。
注意,檢測器4可以將入射x射線的能量不轉(zhuǎn)換為光能而轉(zhuǎn)換為電能,并將其作為電信號輸出。檢測器4的組成中,其中閃爍單元、光電倍增管和光接收單元各自被分成多個像素。因此,其可以獲取已經(jīng)從x射線源2發(fā)射并且已經(jīng)通過試樣s的x射線的強度分布。注意,作為檢測器4的組成,可以為:其中閃爍單元可以在光接收單元(光電轉(zhuǎn)換單元)后直接形成,而不設(shè)置光電倍增管。
注意,檢測器4不限于線傳感器,還可以是二維平面檢測器。也就是說,在本實施例中,用于檢測器4的線傳感器具有在平行于xy的平面上沿x方向延伸的入射表面41,但是在y方向上僅設(shè)置一個入射表面41。此外,在xy平面中,多個入射表面41沿x方向設(shè)置。此外,多個入射表面41中的每一個可以獨立地檢測x射線的強度。在本實施例中,多個入射表面41可以在y方向上對準。例如,在圖1中的xy平面中,其可以是二維平面檢測器,其中多個入射表面41設(shè)置在x方向和y方向上。此外,在使用二維平面檢測器的情況下,其可以用作線傳感器,其中,在y方向上排列的多個入射面41中,僅使用在y方向上的預(yù)定位置處的x方向上的入射面41。在這種情況下,可以獲取在y方向上的預(yù)定位置處的x方向上的x射線在入射表面41上的強度分布,并且可以根據(jù)在y方向上的預(yù)定位置處獲取的x射線的強度分布來分析試樣s的形狀信息。此外,在這種情況下,當在y方向上的多個位置處獲取x方向上的入射表面41上的x射線的強度分布時,可以獲取在y方向上相互分離的位置處的x方向上的入射表面41上的x射線的強度分布。
x射線源2、放置臺3和檢測器4由框架(圖中未示出)支撐。框架構(gòu)造成具有足夠的剛性。因此,可以在獲取試樣s的投影圖像的同時穩(wěn)定地支撐x射線源2、放置臺3和檢測器4。此外,框架由防振機構(gòu)(圖中未示出)支撐,以防止在外部產(chǎn)生的振動原樣傳遞到框架。
輸入操作單元11由鍵盤、多種按鈕、鼠標等構(gòu)成,在檢查試樣s時輸入待檢查區(qū)域的位置時進行操作,如即將在下文中描述的,或者由操作者更新待檢查區(qū)域等。當操作者操作輸入操作單元11時,與該操作對應(yīng)的操作信號被輸出到檢查處理裝置1。
控制裝置5具有微處理器及其外圍電路等,并通過讀入并執(zhí)行預(yù)先存儲在圖中未示出的存儲介質(zhì)(例如,閃存等)上的控制程序來控制x射線檢查裝置100的各個單元。控制裝置5具備x射線控制單元51、移動控制單元52、圖像生成單元53和圖像重建單元54。x射線控制單元51控制x射線源2的行為,并且移動控制單元52控制操縱器36的移動行為。圖像生成單元53基于從檢測器4輸出的電信號生成用于試樣s的x射線投影圖像數(shù)據(jù),圖像重建單元54執(zhí)行公知的圖像重建處理,并且在控制操縱器單元36的同時基于來自各個不同的投影方向的投影圖像數(shù)據(jù)生成重建圖像。該重建圖像示出了位于x射線源2和檢測器4之間的試樣s的部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖像,并且作為像素數(shù)據(jù)輸出。像素數(shù)據(jù)示出試樣s的吸收系數(shù)分布。此外,在本實施例中,由設(shè)置在圖像重建單元54內(nèi)部的表面模型構(gòu)建單元基于在y方向上的不同位置處獲取的重建圖像生成作為試樣s的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三維形狀信息。在這種情況下,可以存在背投影、濾波反投影、迭代重建等作為圖像重建處理。
如圖2的框圖所示,檢查處理裝置1具有微處理器及其外圍電路等,如后所述,在檢查試樣s的一部分時通過讀取并執(zhí)行預(yù)先存儲在附圖中未示出的存儲介質(zhì)(例如,閃存等)上的控制程序來執(zhí)行各種處理。檢查處理裝置1具備配置信息獲取單元55、檢查控制單元56、檢查分析單元57和數(shù)據(jù)存儲單元58。配置信息獲取單元55獲取關(guān)于試樣s的諸如三維cad的設(shè)計信息以及關(guān)于模擬獲得的試樣s的內(nèi)部缺陷等信息。如后所述,檢查控制單元56在檢查試樣s的一部分的待檢查區(qū)域時,進行用于縮短檢查時間的處理(以下稱為檢查時間縮短處理)。檢查分析單元57分析根據(jù)作為試樣s的檢查結(jié)果的多個透射圖像生成的試樣s的形狀信息,在以下檢查中執(zhí)行待檢查試樣的區(qū)域改變、添加、刪除等。數(shù)據(jù)存儲單元58是用于存儲通過檢查控制單元56和檢查分析單元57的處理生成的各種數(shù)據(jù)的非易失性存儲介質(zhì)。注意,下面將詳細描述檢查控制單元56和檢查分析單元57。
x射線檢查裝置100在進行試樣s的內(nèi)部組成的檢查時,使放置臺30在xyz方向中的每個方向上移動,以將試樣s定位在檢查位置。然后,x射線檢查裝置100在隨著放置臺30的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的試樣s上從x射線源2在y方向上發(fā)射具有預(yù)定寬度的狹縫光束。檢測器4接收透射x射線(包括穿過試樣s的x射線),并且獲得與狹縫光束的y方向上的寬度(例如,大約1mm)對應(yīng)的試樣s的橫截面的形狀信息。x射線檢查裝置100在放置臺30的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動和在y方向上的移動,即,試樣s在y方向上的移動期間朝向試樣s反復(fù)執(zhí)行狹縫光束的發(fā)射。當在延伸到放置于放置臺30上的試樣s的y方向的長度的整個區(qū)域的范圍內(nèi)進行狹縫光束時,能夠生成整個試樣s的形狀信息(以下稱為全掃描)。在放置于放置臺30上的試樣s的y方向的長度的一部分的范圍內(nèi)進行狹縫光束的射出的情況下,它可以獲取該部分的透射圖像,并基于透射圖像生成試樣s的一部分的形狀信息(以下稱為部分掃描)。
注意,在本說明書中,在下面的描述中,狹縫光束與試樣s重疊的區(qū)域稱為切面。在本實施例中,當試樣s設(shè)置在由發(fā)射點q和檢測器4的入射表面41規(guī)定的區(qū)域中時,可以檢測穿過試樣s的x射線。在這種情況下,穿過試樣s的x射線的可檢測區(qū)域被稱為切面。切面是具有預(yù)定寬度的區(qū)域。注意,在本實施例中,由檢測器4的入射面41和發(fā)射點q規(guī)定的區(qū)域與試樣s重疊的區(qū)域是切面。當然,切面可以是例如連接發(fā)射點q和檢測器4的中心的區(qū)域。在本說明書中,切面的寬度對應(yīng)于用于生成像素數(shù)據(jù)的區(qū)域,并且對應(yīng)于像素為一個水平的區(qū)域,即,y方向上的像素的對準數(shù)量為一個。此外,切片區(qū)域?qū)?yīng)于用于生成像素數(shù)據(jù)的區(qū)域,并且對應(yīng)于像素為一個水平或多個水平的區(qū)域,即,y方向上的像素的對準數(shù)量為一個或多個。以下,在本說明書中的實施例的說明中,假設(shè)從通過放置臺30的一次旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而取得的透射圖像生成像素的區(qū)域是具有一個水平像素的切面。然而,切片位置的寬度是一個水平像素的假設(shè)具有便于理解本發(fā)明的目的,并且本發(fā)明中的切平面的寬度不限于上述。隨著放置臺30在y方向的移動,狹縫平面相對于放置臺30上的試樣s的位置相對地在y方向上移動。在下面的描述中,切面相對于試樣s的這種移動被稱為位移,并且此時的移動量被稱為位移量。注意,在本實施例中,當在檢測到預(yù)定位置中的預(yù)定區(qū)域之后放置臺30在y方向上移動時,在移動之前檢測的預(yù)定區(qū)域和在移動之后檢測的預(yù)定區(qū)域不重疊。當然,它們可以部分地重疊。
本實施例中的x射線檢查裝置100通過對具有類似形狀的幾個試樣s執(zhí)行全掃描或部分掃描來執(zhí)行檢查,例如,如在鑄件中。全掃描是指在y方向上以預(yù)定間隔產(chǎn)生重建圖像以獲取整個試樣s的內(nèi)部組成的測量操作。在例如在對試樣s的鑄件進行維護之后,當不進行批量生產(chǎn)制造時,在可以將相對大量的時間分配給檢查時間的機會下執(zhí)行。部分掃描是指僅對一個部分(包括從試樣s內(nèi)的下述評價區(qū)域)生成重建圖像的測量操作。除了上述進行全掃描的定時之外,選擇很可能發(fā)生內(nèi)部缺陷的試樣s的幾個部分(以下稱為評價區(qū)域)作為待檢查的區(qū)域,并且在檢查時執(zhí)行。
根據(jù)x射線檢查裝置100的試樣s的檢查時間t由下式(1)確定。
檢查時間t=tr×nr×ns...式(1)
nr是試樣s以旋轉(zhuǎn)軸yr為中心進行一次旋轉(zhuǎn)的同時在檢測器4中獲取透射圖像數(shù)據(jù)的頻率。nr的值越大,換句話說,透射圖像數(shù)據(jù)的獲取頻率變得越大,采集數(shù)據(jù)的角度切片變得越薄。tr是獲取一次數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)所需的時間,并且對應(yīng)于根據(jù)檢測器4接收的透射x射線生成透射圖像數(shù)據(jù)所需的時間。ns是切面數(shù)的總和,即,它是將試樣s在y方向上的移動量(位移量)的總和除以一個切面的厚度的值。從上述公式(1)可以理解,試樣s的檢查時間t隨著切面的數(shù)量增加而增加。
如果切面的寬度為約1mm,并且檢查一個切面所需的時間為2分鐘,在對y方向的尺寸為400mm的試樣s進行全掃描的情況下,檢查時間為400mm/1mm×2min=13小時,因此可以理解,需要極長的時間。
注意,由檢查數(shù)據(jù)形成的試樣s的三維數(shù)據(jù)的分辨能力與角分辨能力和旋轉(zhuǎn)中心的距離有關(guān)。因此,即使使檢查時的旋轉(zhuǎn)角度的切片薄于所需的厚度,也會增加測量時間,特別地,在接近旋轉(zhuǎn)中心的區(qū)域中的分辨能力將不會提高。為了提高分辨率,將試樣s移動靠近x射線源2并提高放大率是有效的。
在本實施例中,檢查控制單元56在通過選擇適當?shù)那忻娑鴮υ嚇觭進行部分掃描時進行檢查時間縮短處理,用于縮短對試樣s進行部分掃描的檢查時間t。以下,將對檢查時間縮短處理進行相關(guān)詳細描述。
如圖2的框圖所示,檢查控制單元56設(shè)置有評價區(qū)域設(shè)置單元561、網(wǎng)格設(shè)置單元562、切面選擇單元563、檢查單元564、分組單元565和放大率計算單元568。
評價區(qū)域設(shè)置單元561通過使用基于由組成信息獲取單元55獲取的設(shè)計信息或基于模擬的信息等進行評價區(qū)域設(shè)置處理,用于設(shè)置對試樣s進行部分掃描時進行檢查的評價區(qū)域。網(wǎng)格設(shè)置單元562將包括所設(shè)置的評價區(qū)域的區(qū)域劃分為三維網(wǎng)格單元,并將其轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格,這降低了如下所述的選擇切面的處理負荷。切面選擇單元563執(zhí)行切面和參考平面選擇處理,用于在執(zhí)行部分掃描時從檢查時間縮短的角度,即切面,選擇x射線的適當發(fā)射方向。
檢查單元564經(jīng)由控制裝置5執(zhí)行用于控制x射線源2、檢測器4、操縱器單元36等的x射線ct檢查處理,從而使得試樣s以切面選擇單元563選擇的切面被檢查。這里,可以為包括每個切面的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的試樣s生成形狀信息。分組單元565基于多個評價區(qū)域的形狀特性將這些評價區(qū)域分類(分組)為多個組,使得能夠由切面選擇單元563對適當?shù)那忻孢M行選擇。當由切面選擇單元563執(zhí)行對適當切面的選擇時,區(qū)域重置單元575基于包括以下描述的評價區(qū)域的可設(shè)置范圍,將由區(qū)域設(shè)置單元561設(shè)置的評價區(qū)域的位置重置在可設(shè)置范圍內(nèi)。放大率計算單元568在檢查設(shè)置的評價區(qū)域時執(zhí)行位置匹配,并且在獲取透射圖像時計算放大率以生成評價區(qū)域的重建圖像。
以下,將詳細描述檢查控制單元56、評價區(qū)域設(shè)置單元561、網(wǎng)格設(shè)置單元562、切面選擇單元563、檢查單元564、分組單元565和放大率計算單元568執(zhí)行的每個處理。首先,將對術(shù)語進行定義,這是描述每個處理的前提。
1.術(shù)語定義
1.1.評價區(qū)域
評價區(qū)域是預(yù)期由試樣s的結(jié)構(gòu)或制造方法引起的在試樣s中發(fā)生內(nèi)部缺陷等的部位,是使用如下文所述的x射線的調(diào)查結(jié)果來評價其狀態(tài)的區(qū)域。在本實施例中,評價區(qū)域由操作者在空間上指定為初始值,并且根據(jù)操作者的確定來執(zhí)行空間位置的改變或刪除。在試樣s是發(fā)動機氣缸體的情況下,以下的例子作為評價區(qū)域存在。
需要管理產(chǎn)品功能的區(qū)域
給出了氣缸孔的部分內(nèi)鑄造的鑄鐵襯套,氣缸體或舵框的曲軸軸頸部分內(nèi)鑄造的鑄鐵軸承蓋,冷卻通道的附近,螺栓緊固件的緊固部分等,以及油盤和變速箱的位置。
在制造試樣s時使用內(nèi)鑄技術(shù)的位置處的鐵材料和鋁材料之間的粘附程度是待管理的重要事項;當襯套部分的粘附性差時,精密加工時孔的支撐力下降,這對孔的圓度有影響;而且,當發(fā)動機運轉(zhuǎn)時,由于發(fā)熱而產(chǎn)生的變形不均勻,這增加了活塞環(huán)的滑動阻力。在任一種情況下,這導致輸出下降和燃料效率的惡化。對于軸承間隙,粘附程度當然是重要的,但是在存在許多氣孔的情況下,由于該部分上承載的大載荷,因此這成為機構(gòu)強度的問題。由于發(fā)動機運轉(zhuǎn)引起的來自曲軸的載荷的增加最終可以連接到曲柄發(fā)生。
在冷卻通道附近的薄部連續(xù)地出現(xiàn)空洞的情況下,冷卻水泄漏的風險增加。因此,期望在冷卻通道附近的特別薄的部分延伸的方向上設(shè)置評價區(qū)域。雖然可以在粗加工冷卻通道之后,用泄漏測試儀檢查所有發(fā)動機缸體,但是希望在粗加工之前的早期階段就已知泄漏的風險。由于螺栓緊固件等的緊固部分是其上承載載荷的部分,因此需要檢查裂紋的存在和氣孔延伸成為裂紋的可能性。通常,使用浸漬檢查的方法;x射線檢查對于該部分的檢查是有效的。對于油盤、變速箱等,僅對有限部位進行檢查是有效的。
從維度管理的必要性得到的區(qū)域
在鑄造中,所形成的物品的形狀根據(jù)模具的組合精度而變化。因此,基于型芯的模具結(jié)構(gòu)和管理結(jié)構(gòu)設(shè)置評價區(qū)域。特別地,需要在模具維護后立即進行檢查。
因為發(fā)動機缸體被做得越來越薄以減輕重量,所以需要管理厚度是否在公差內(nèi)。由于對每個部分規(guī)定了厚度公差,所以將規(guī)定部位設(shè)置為評價區(qū)域,并且測量并輸出該評價區(qū)域內(nèi)的最小厚度。
由經(jīng)驗值決定的區(qū)域
發(fā)動機缸體的對應(yīng)于模具的澆口附近和鑄造拉銷附近的區(qū)域被設(shè)置為評價區(qū)域。存在這樣的可能性,即具有極端溫度循環(huán)的模具上的鑄造拉銷將磨損,將使銷彎曲或不會完全冷卻;此外,熱液體溶液以高速流過的澆口附近的磨損可能性高于其它地方。由于這個原因,對應(yīng)于模具上的這些部分的發(fā)動機缸體的區(qū)域應(yīng)當以高頻率進行檢查。可以基于通過經(jīng)驗獲得的知識來對評價區(qū)域和評價時間的設(shè)置標準化。
通過模擬確定的區(qū)域
還需要制作這樣的部分,其中在對評價區(qū)域的模擬中預(yù)測發(fā)生缺陷的可能性。還需要使熱液體在熱溶液和縮孔的匯合處,在厚度聚變到評價區(qū)域的部分中澆鑄不足。
加工表面附近的區(qū)域
將假定在澆鑄后進行后加工的加工表面的附近設(shè)置為評價區(qū)域。這是因為存在這樣一個問題,即,在澆鑄狀態(tài)下不出現(xiàn)在表面上的孔會在后加工之后出現(xiàn)。
在圖3中,示出了在發(fā)動機的氣缸體是試樣s的情況下的評價區(qū)域600的一個示例。在評價區(qū)域600中,包括各種三維形狀。在發(fā)動機缸體內(nèi)部,曲軸軸頸部附近的評價區(qū)域601是具有厚度的半圓弧形狀。鑄造拉銷附近的評價區(qū)域602是包圍鑄造拉銷的圓柱形。此外,管理厚度等的尺寸的評價區(qū)域603是包括尺寸測量目標的形狀。在模擬中預(yù)測出發(fā)生縮孔的部分的評價區(qū)域是下文所述的不定形狀。
注意,在以下的說明中,關(guān)于試樣s設(shè)置由u軸、v軸、w軸構(gòu)成的正交坐標系。
1.2.網(wǎng)格
圖4中示出了網(wǎng)格650的一個示例。網(wǎng)格650沿著每個uvw方向設(shè)置成三維形狀。多個網(wǎng)格650被散布在具有各種形狀的試樣s內(nèi)的評價區(qū)域600,并且被提供用于計算放置在放置臺30上的試樣s的取向和x射線的照射方向之間的關(guān)系,以縮短用于評價區(qū)域的檢查時間。
多個評價區(qū)域600中的每一個由網(wǎng)格650示出,網(wǎng)格被施加到具有各種三維形狀和尺寸的評價區(qū)域600,如下文將描述的。也就是說,通過使用多個網(wǎng)格650劃分評價區(qū)域600,可以簡化從哪個uvw方向基于網(wǎng)格650對包括試樣s的評價區(qū)域600的區(qū)域執(zhí)行部分掃描,即如下文所述,當執(zhí)行切面選擇時處理。此外,當在調(diào)查分析單元57中分析試樣s的調(diào)查結(jié)果時,可以通過處理網(wǎng)格650單元中的調(diào)查結(jié)果來計算網(wǎng)格的每單位體積的孔體積(體積比),如下所述。
網(wǎng)格650被設(shè)置為包括多個所謂的像素數(shù)據(jù)。像素數(shù)據(jù)是配置由圖像重建單元54生成的三維數(shù)據(jù)的最小單位。每個網(wǎng)格650的尺寸(網(wǎng)格尺寸)被設(shè)置為例如評價區(qū)域6的尺寸的1/10或1/5,小于評價區(qū)域600的尺寸。即,將像素尺寸、網(wǎng)格尺寸和評價區(qū)域的尺寸的大小關(guān)系設(shè)置為像素尺寸<網(wǎng)格尺寸<評價區(qū)域的尺寸。
注意,對于上述像素數(shù)據(jù),試樣s越靠近x射線源2,可以獲得試樣s的像素數(shù)據(jù)的三維節(jié)距越精細。像素數(shù)據(jù)的粗糙度取決于x射線源2、試樣s和檢測器4的位置關(guān)系以及試樣s在y軸方向上的掃描節(jié)距(即,切面的厚度)。同時,評價區(qū)域600以各種尺寸和各種形狀存在于試樣s上的各個位置。因此,通過將網(wǎng)格650應(yīng)用于評價區(qū)域600,可以有效地執(zhí)行用于選擇切面的處理。
2.檢查時間縮短處理
以下將分別詳細描述對評價區(qū)域的設(shè)置處理、網(wǎng)格的設(shè)置處理、切面和參考平面選擇處理以及在執(zhí)行部分掃描時包括檢查時間縮短處理的x射線ct檢查處理。
2.1.評價區(qū)域的設(shè)置處理
檢查控制單元56的評價區(qū)域設(shè)置單元561設(shè)置試樣s的評估區(qū)域600的位置和范圍(尺寸)。評價區(qū)域設(shè)置單元561基于操作者和來自三維cad等的設(shè)計信息、來自模擬結(jié)果的信息(如下所述)、基于過去執(zhí)行的測量數(shù)據(jù)的信息等手動輸入的信息來設(shè)置評價區(qū)域600的位置和范圍。也就是說,評價區(qū)域設(shè)置單元561在設(shè)計信息中的三維坐標系中設(shè)置表示評價區(qū)域600的位置和范圍的三維坐標數(shù)據(jù),并將其存儲在數(shù)據(jù)存儲單元58中。
在模擬中,完全預(yù)測是不可能的,但是有效地利用諸如其中存在縮孔等的可能性的區(qū)域的信息。模擬所需的輸入信息是表示試樣s的形狀的三維數(shù)據(jù);從該三維數(shù)據(jù)創(chuàng)建用于計算的網(wǎng)狀物,并且執(zhí)行澆注和凝固模擬。模擬結(jié)果是表示存在可能出現(xiàn)的縮孔等的程度和位置的定量數(shù)據(jù)。關(guān)于縮孔,存在被稱為niyama參數(shù)的公知評價指數(shù);使用niyama參數(shù),可以在一定程度上預(yù)測出現(xiàn)縮孔的位置。
2.2.網(wǎng)格的設(shè)置處理
網(wǎng)格設(shè)置單元562設(shè)置網(wǎng)格650,使得尺寸大于像素,并且小于評價區(qū)域600的尺寸,如上所述。當設(shè)置網(wǎng)格650時,網(wǎng)格設(shè)置單元562使得評價區(qū)域600成為網(wǎng)格,并且通過使用網(wǎng)格650劃分包括評價區(qū)域600的區(qū)域來設(shè)置網(wǎng)格化評價區(qū)域610。
注意,網(wǎng)格設(shè)置單元562還可以根據(jù)操作者的操作來設(shè)置網(wǎng)格650。例如,在針對小評價區(qū)域600分析調(diào)查結(jié)果的情況下,通過設(shè)置比通常更小尺寸的網(wǎng)格650,能夠得到高精度的分析結(jié)果。
在圖5a至5d中示意性地示出了用于設(shè)置網(wǎng)格化評價區(qū)域610的概念。注意,圖5a至5d為了便于理解,以二維形狀示出了具有三維形狀的評價區(qū)域600、網(wǎng)格650和網(wǎng)格化評價區(qū)域610。圖5a示出了一個評價區(qū)域600,并且圖5b示出了多個設(shè)置網(wǎng)格650。網(wǎng)格設(shè)置單元562將網(wǎng)格650應(yīng)用(覆蓋)到評價區(qū)域600。如上所述,單個網(wǎng)格650的尺寸小于評價區(qū)域600的尺寸。因此,如圖5c所示,在多個網(wǎng)格650中,形成了在整個區(qū)域中與評價區(qū)域600疊加的網(wǎng)格651、在該區(qū)域的一部分中疊加的網(wǎng)格652以及不存在疊加區(qū)域的網(wǎng)格653。網(wǎng)格設(shè)置單元562使在整個區(qū)域中與評價區(qū)域600疊加的網(wǎng)格651和在該區(qū)域的一部分中疊加的網(wǎng)格652組合在一起。結(jié)果,如圖5d所示,通過網(wǎng)格設(shè)置單元562設(shè)置使得評價區(qū)域600成為網(wǎng)格化評價區(qū)域610。
在圖6a和6b中示意性地示出了在三維評價區(qū)域600上執(zhí)行對網(wǎng)格化評價區(qū)域610的設(shè)置的情況下的示例。注意,在圖6a和6b中,圖中省略了試樣s。圖6a示出了例如設(shè)置了一個評價區(qū)域600的情況。圖6b示出通過使得該評價區(qū)域600成為網(wǎng)格而生成的網(wǎng)格化評價區(qū)域610。注意,為了方便繪制,圖6b省略了除了包括在網(wǎng)格化評價區(qū)域610中的網(wǎng)格之外的網(wǎng)格650。
當網(wǎng)格設(shè)置單元562將三維評價區(qū)域600形成為網(wǎng)格時,如上所述,將從存儲在數(shù)據(jù)存儲單元58中的評價區(qū)域600的三維坐標數(shù)據(jù)變換為由網(wǎng)格650的單元表示的uvw坐標系中的坐標值的數(shù)據(jù)也存儲在數(shù)據(jù)存儲單元58中。
2.3.切面和參考平面設(shè)置處理
切面設(shè)置單元561在部分掃描試樣s時設(shè)置參考平面和切面。切面設(shè)置單元561設(shè)置參考平面,使得其由平面和包括來自例如三維cad數(shù)據(jù)等的設(shè)計信息中的參考位置的點構(gòu)成。該參考平面用于使來自三維cad數(shù)據(jù)等的設(shè)計信息中的參考平面與在放置臺30上放置并檢查試樣s時的參考平面匹配。此外,對于包括使用部分掃描或全掃描獲取的參考平面的區(qū)域的三維形狀信息也可以用于網(wǎng)格650和試樣s的形狀信息的位置匹配。
切面選擇單元563根據(jù)下面描述的切面選擇的過程選擇切面來測量網(wǎng)格化評價區(qū)域610。以下,通過將其劃分為以下(1)到(7)來進行切面選擇的描述。
(1)存在被轉(zhuǎn)換為評價區(qū)域的一個網(wǎng)格的情況;
(2)存在被轉(zhuǎn)換為評價區(qū)域的多個網(wǎng)格的情況;
(3)可以將多個網(wǎng)格化評價區(qū)域看作一個評價區(qū)域的情況;
(4)評價區(qū)域具有可設(shè)置范圍的情況;
(5)根據(jù)評價區(qū)域的延伸方向?qū)υu價區(qū)域進行分組的情況;
(6)根據(jù)透射圖像的放大率對評價區(qū)域進行分組的情況;
(7)基于仿真結(jié)果的情況。
(1)存被轉(zhuǎn)換為評價區(qū)域的一個網(wǎng)格的情況
圖7a示意性地示出了投影平面p1、p2,每個投影平面在vw平面和wu平面中投影圖6b所示的網(wǎng)格化評價區(qū)域610。通過使用與vw平面平行的投影平面p1,可以比較在w方向上位移的候選切面701和在v方向上位移的候選切面702。此外,通過將投影平面p2用于與wu平面平行的平面,可以比較在v方向上位移的候選切面702和在u方向上位移的候選切面703。注意,在圖7a中,給出面向位移方向的箭頭,其示出了每個候選切面701、702和703的位移方向。注意,在本實施例中,候選切面703選擇相互交叉的切面作為候選。注意,在本實施例中,使用vw平面、wu平面和uv平面,并且每個相差90°。由每個平面形成的角度不限于90°,并且可以例如為80°、70°、60°、50°、40°、30°、20°、10°或5°。此外,候選切面703可以具有在正交于vw平面而不是vw平面的方向上具有預(yù)定寬度的預(yù)定區(qū)域。在從多個預(yù)定區(qū)域中選擇切片候選平面703的情況下,多個預(yù)定區(qū)域中的每一個可以相交。例如,用于多個預(yù)定區(qū)域的表面的法線可以各自相交。
注意,在本說明書中,候選切面701、702、703用于描述目的,以描述切面選擇的過程,實際上不用于選擇切面的處理。
當候選切面701至703中的每個平面在與網(wǎng)格化評價區(qū)域610相交叉的狀態(tài)中移位時,在從位移量中執(zhí)行部分掃描時,將具有最小位移量的候選切面設(shè)置為切面700。接著,使用與vw平面平行的投影平面p1進行說明。
圖7b示意性地示出投影平面p1,投影平面p1上的網(wǎng)格化評價區(qū)域610vw和候選切面701、702。網(wǎng)格化評價區(qū)域610vw由v方向的四個和w方向的兩個網(wǎng)格650構(gòu)成。注意,在圖7b中,候選切面701和702的位移方向均用箭頭示出。在通過候選切面701檢查網(wǎng)格化評價區(qū)域610的情況下,作為候選切面701的位移方向的w方向上的長度w1,即沿著w方向?qū)实木W(wǎng)格650的數(shù)量(在圖7b中的示例中為兩個)將是候選切面701相對于網(wǎng)格評價區(qū)域610的位移量。位移量與沿著w方向檢查網(wǎng)格化評價區(qū)域610時所需的檢查時間成比例。
當通過候選切面702掃描網(wǎng)格化評價區(qū)域610時,作為候選切面702的位移方向的v方向上的長度v1,即,沿著v方向?qū)实木W(wǎng)格650的數(shù)量(在圖7b中的示例中為四個)將是候選切面702相對于網(wǎng)格評價區(qū)域610的位移量。在圖7b所示的示例中,與v方向上的候選切面702的位移量(對應(yīng)于四個網(wǎng)格650)相比,候選切面701在w方向的位移量(對應(yīng)于兩個網(wǎng)格650)較小。如上所述,由于試樣s的檢查時間與切面700的位移量成比例,因此根據(jù)投影平面p1的評價,可以理解,在通過候選切面701進行檢查的情況下,與通過候選切面702進行檢查的情況相比,檢查時間將更短。
同樣地,通過在wu平面上使用投影平面p2,同樣求出候選切面703的位移量,與上述候選切面701的位移量進行比較,選擇位移量較小的候選切面作為切面。在候選切面701的位移量與候選切面703相比較小的情況下,選擇候選切面701作為用于網(wǎng)格化評價區(qū)域610的切面700。換句話說,選擇沿著網(wǎng)格化評價區(qū)域610的長度的方向(即,網(wǎng)格塊650對準的方向)移位的候選切面作為切面700。通過如上所述選擇切面700,如圖7a和7b所示,由粗框包圍的區(qū)域720是當通過切面700檢查網(wǎng)格化評價區(qū)域610時將被掃描的區(qū)域(以下稱為掃描區(qū)域)。
(2)存在多個網(wǎng)格化評價區(qū)域的情況
參考圖8a和8b,描述了在多個網(wǎng)格化評價區(qū)域610被選擇的情況下選擇切面700的原理。圖8a示出了設(shè)置兩個網(wǎng)格化評價區(qū)域,即第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a和第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b的狀態(tài),每個網(wǎng)格化評價區(qū)域投影到平行于vw平面的投影平面p1上。第一被轉(zhuǎn)換為的評價區(qū)域的網(wǎng)格601a由v方向的四個和w方向的兩個網(wǎng)格650構(gòu)成,第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b由v方向的兩個和w方向的三個網(wǎng)格650構(gòu)成。即,在第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a中,v方向的長度v1大于w方向的長度w1,在第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b中,v方向的長度v2比w方向的長度w2短。
對于第一被轉(zhuǎn)換為的評價區(qū)域的網(wǎng)格601a,與圖7的情況類似,比較候選切面701的位移量和候選切面702的位移量。因為第一被轉(zhuǎn)換為的評價區(qū)域的網(wǎng)格601a具有沿w方向?qū)实妮^少網(wǎng)格650,所以選擇在w方向上位移的候選切面701作為第一被轉(zhuǎn)換為的評價區(qū)域的網(wǎng)格601a的第一切面700a。因此,對于第一被轉(zhuǎn)換為的評價區(qū)域的網(wǎng)格601a,將在第一掃描區(qū)域720a的范圍內(nèi)進行掃描。
對于第二被轉(zhuǎn)換為的評價區(qū)域的網(wǎng)格601b,也類似地比較候選切面701的位移量和候選切面702的位移量。由于第二被轉(zhuǎn)換為的評價區(qū)域的網(wǎng)格601b具有沿v方向?qū)实妮^少網(wǎng)格650,所以選擇在v方向上位移的候選切面702作為第二被轉(zhuǎn)換為的評價區(qū)域的網(wǎng)格601b的第二切面700b。因此,對于第二被轉(zhuǎn)換為的評價區(qū)域的網(wǎng)格601b,將在第二掃描區(qū)域720b的范圍內(nèi)進行掃描。即,在設(shè)置多個網(wǎng)格化評價區(qū)域610的情況下,對于每個網(wǎng)格化評價區(qū)域610,選擇沿著長度最短的方向位移的候選切面作為切面700。
因此,在選擇具有不同位移方向的多個切面700的情況下,需要在進行實際檢查時改變放置臺30上的試樣s的放置方向,如下所述。
(3)可以將多個網(wǎng)格化評價區(qū)域看作一個評價區(qū)域的情況
在如圖8a和8b所示設(shè)置多個網(wǎng)格化評價區(qū)域610的情況下,選擇切面700,多個網(wǎng)格化評價區(qū)域610被視為一個網(wǎng)格化評價區(qū)域610。圖8b示出了設(shè)置第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a和第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b的狀態(tài),每個網(wǎng)格化評價區(qū)域投影到與vw平面平行的投影平面p1上。第一被轉(zhuǎn)換為的評價區(qū)域的網(wǎng)格601a在v方向上的長度v1對應(yīng)于四個網(wǎng)格650,w方向上的長度w1對應(yīng)于三個網(wǎng)格650。第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b在v方向上的長度v2對應(yīng)于三個網(wǎng)格650,w方向上的長度w2對應(yīng)于四個網(wǎng)格650。即,在第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a中,v方向的長度v1大于w方向的長度w1,在第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b中,v方向的長度v2比w方向的長度w2短。
在這種情況下,如果遵循使用圖8a描述的過程,則對于第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a沿著w方向的位移量為w1的候選切面701以及對于第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b沿著v方向的位移量為v2的候選切面702均被選擇為切面700。然而,在候選切面701移位由圖8b中的虛線包圍的區(qū)域711的情況下,將產(chǎn)生其中第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a的一部分和第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b的一部分一起存在于候選切面701上的狀態(tài)。也就是說,如圖8b所示用點表示的第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a的網(wǎng)格650a和第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b的網(wǎng)格650b存在于與w軸正交的同一切面上。此外,用點表示的網(wǎng)格化評價區(qū)域610a的網(wǎng)格650c和網(wǎng)格化評價區(qū)域610b的網(wǎng)格650d存在于與w軸正交的同一切面中。
在使用候選切面701來掃描投影平面p1的情況下,可以以相同的時間掃描網(wǎng)格化評價區(qū)域610a和610b中的網(wǎng)格650a和650b,并且可以以相同的時間掃描網(wǎng)格650c和650d。在這種情況下,確定第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a和第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b被組合并被視為一個網(wǎng)格化評價區(qū)域611的可能性,基于候選切面701在v方向上的位移量和候選切面702在w方向上的位移量來選擇切面700。在圖8b的示例中,網(wǎng)格化評價區(qū)域611在v方向上的長度v3對應(yīng)于七個或更多個網(wǎng)格塊650,w方向上的長度w3對應(yīng)于五個網(wǎng)格塊650。因此,第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a和第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b組合并被視為一個網(wǎng)格化評價區(qū)域611,確定的是,選擇w方向的位移量較小的候選切面701,因為切面700將導致較短的檢查時間,并且在掃描范圍720中檢查包括第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a和第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b的網(wǎng)格化評價區(qū)域611。
基于上述原理,切面選擇單元563選擇切面700用于設(shè)置在試樣s上的評價區(qū)域600。切面選擇單元563從數(shù)據(jù)存儲單元58讀出針對每個網(wǎng)格650的uvw坐標系中的網(wǎng)格化評價區(qū)域610的三維坐標數(shù)據(jù)。切面選擇單元563使用針對u方向、v方向和w方向上的網(wǎng)格化評價區(qū)域610的長度的三維坐標數(shù)據(jù)來計算位移量,并選擇在最短長度的方向上位移的切面700。
在設(shè)置了多個網(wǎng)格化評價區(qū)域610的情況下,切面選擇單元563確定在不同的網(wǎng)格化評價區(qū)域610中是否存在這樣的平面,即,網(wǎng)格化評價區(qū)域610的一部分和另一個網(wǎng)格化評價區(qū)域610的一部分同時存在于這樣的平面上。也就是說,切面選擇單元563確定u坐標值、v坐標值和w坐標值中是否有至少一個坐標數(shù)據(jù)在不同的網(wǎng)格化評價區(qū)域610中匹配。在不同的網(wǎng)格化評價區(qū)域610中,在至少一個坐標數(shù)據(jù)匹配的情況下,切面選擇單元563選擇通過組合被轉(zhuǎn)換為的評價區(qū)域的網(wǎng)格601生成的一個網(wǎng)格化評價區(qū)域611沿著具有最短長度的方向移位的切面700。在不存在其中至少一個坐標值匹配的不同的網(wǎng)格化評價區(qū)域610的情況下,切面選擇單元563選擇對于各個網(wǎng)格化評價區(qū)域610在最短長度的方向上位移的切面700。
注意,即使在多個網(wǎng)格化評價區(qū)域的一部分一起存在于一個候選切面上的狀態(tài)下,通過組合多個網(wǎng)格轉(zhuǎn)換后的評價區(qū)域并將它們視為一個評價區(qū)域,可能不總是能夠縮短檢查時間。基于在分別檢查多個網(wǎng)格轉(zhuǎn)換區(qū)域的情況下的切面的總位移量與在組合多個網(wǎng)格化評價區(qū)域的情況下的切面的位移量的比較結(jié)果來確定是否組合多個網(wǎng)格化評價區(qū)域并將它們視為一個評價區(qū)域。
參考圖9a和9b,描述了為發(fā)動機的氣缸體作為試樣s時,設(shè)置評價區(qū)域600的情況下的切面700的設(shè)置處理。如關(guān)于圖3所述,三種類型被設(shè)置為評價區(qū)域600:曲軸軸頸部分的評價區(qū)域601,鑄造拉銷的評價區(qū)域602和襯套部分的評價區(qū)域603。四個位置被設(shè)定為曲軸軸頸部分(機械重要部位)的評價區(qū)域601,八個位置被設(shè)定為鑄造拉銷的評價區(qū)域602,并且六個位置被設(shè)定為襯套部分的評價區(qū)域603。注意,襯套部分的形狀是圓柱形的,但是由于也可以在不是圓柱體的整個圓周的部分檢查中確定粘附的程度,所以設(shè)置插入每個圓柱形狀的兩個位置,總共六個位置。
切面選擇單元563根據(jù)以上基于各個評價區(qū)域600以及評價區(qū)域600的對準在哪個方向上延伸而描述的過程來設(shè)置切面700。如圖9a所示,與設(shè)置vw平面或uv平面上的切面700的情況相比,在設(shè)置平行于wu平面并且在v方向上位移的切面700的情況下的切面700的位移量較小。圖9b示出了用于檢查根據(jù)設(shè)置的切面700確定的曲軸軸頸、鑄造拉銷和襯套部分的評價區(qū)域601、602、603中的每一個的切片范圍720a、720b、720c。在對試樣s進行部分掃描的情況下,如下所述在切片范圍720a、720b、720c中照射x射線;對超出這些切片范圍的范圍不照射x射線。
注意,所選擇的切面700和切片范圍720被顯示在顯示監(jiān)視器6上,并且一個被配置為使得切面720的選擇狀態(tài)和切片范圍720可由操作者觀察到的情況包括在本發(fā)明的一個方面中。
基于上述過程選擇切面700,但是切面選擇單元563可以考慮評價區(qū)域600的可設(shè)置范圍并且通過重置由評價區(qū)域設(shè)置單元561設(shè)置的評價區(qū)域600的位置等來執(zhí)行切面700的選擇。可設(shè)置范圍是即使評價區(qū)域600的位置和尺寸不一定正好是輸入值,也允許位置和尺寸存在小偏差的范圍。例如,由于發(fā)動機的氣缸體上的曲軸軸頸部分在曲軸軸線方向(v方向)上具有一定程度的厚度,因此如果偏離該范圍,則對評價區(qū)域601的影響小。換句話說,具有可設(shè)置范圍的評價區(qū)域600可以移位(移動)可設(shè)置范圍內(nèi)的位置。通過在可設(shè)置范圍內(nèi)使評價區(qū)域600移位,可以縮短切面700的位移量,即切片范圍720的寬度,從而可以縮短檢查時間。注意,發(fā)動機的氣缸體中的鑄造拉銷的評價區(qū)域602必須處于沿v方向設(shè)置的位置。也就是說,它是不具有可設(shè)置范圍并且其位置不能移位的固定評價區(qū)域600。
注意,當設(shè)置上述評價區(qū)域600時,可設(shè)置范圍也可以被配置為能夠被輸入。
(4)評價區(qū)域具有可設(shè)置范圍的情況
參考圖10a和10b以及圖11a到11c,描述在考慮可設(shè)置范圍的情況下切面700的選擇。
圖10a示出設(shè)置第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a和第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b,并且每個網(wǎng)格化評價區(qū)域都投影在與vw平面平行的投影平面p1上的狀態(tài),類似于圖8a的情況。第一被轉(zhuǎn)換為的評價區(qū)域的網(wǎng)格601a在v方向上的長度v1對應(yīng)于四個網(wǎng)格650,w方向上的長度對應(yīng)于兩個網(wǎng)格;第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b在v方向上的長度v2對應(yīng)于兩個網(wǎng)格650,w方向上的長度w2對應(yīng)于三個網(wǎng)格。假設(shè)第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b具有與均沿著v方向的+側(cè)和-側(cè)的三個網(wǎng)格塊650對應(yīng)的可設(shè)置范圍r,并且第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a不具有可設(shè)置的范圍。注意,在圖10a中,用虛線示出了對應(yīng)于可設(shè)置范圍r的網(wǎng)格塊650。
在本實施例中,在一個示例中描述了在v方向上設(shè)置可設(shè)置范圍r的情況。在圖10a中,設(shè)置了在v方向上關(guān)于第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a的位移量v1以及關(guān)于第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b的位移量v2。在這種情況下,如果在v方向上未設(shè)置可設(shè)置范圍r,則切面在v方向上的位移量將為v1+v2。同時,在本實施例中,對于第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b,設(shè)置了在v方向的+側(cè)三個網(wǎng)格,-側(cè)三個網(wǎng)格的可設(shè)置范圍r。在這種情況下,在第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b,從圖10a所示的狀態(tài)向v方向+側(cè)移動三個網(wǎng)格的情況下,第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a和第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b的設(shè)置的切面在v方向上的位移量將為v1和v2。同時,在從圖10a所示的狀態(tài)向v方向的-側(cè)移動三個網(wǎng)格的情況下,在由第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a設(shè)置的切面在v方向上移位的情況下,設(shè)置了不僅檢測到第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a,而且檢測到第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b的一部分的區(qū)域。在圖10b所示的情況下,在第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a的v方向上設(shè)置的四個網(wǎng)格塊區(qū)域中位于靠+側(cè)最遠的網(wǎng)格塊以及位于靠第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b的-側(cè)最遠的網(wǎng)格塊在v方向上重疊。因此,在圖10b中,第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a和第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b組合在一起并被看作一個網(wǎng)格化評價區(qū)域611,并且基于候選切面701在v方向上的位移量和候選切面702在w方向上的位移量來選擇切面700。
在圖10b的示例中,網(wǎng)格化評價區(qū)域611在v方向上的長度v3對應(yīng)于五個網(wǎng)格塊650。因此,與第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b的可設(shè)置范圍r的位移之前相比,能夠減小v方向的位移量。即,在具有可設(shè)置范圍r的網(wǎng)格化評價區(qū)域610的可設(shè)置范圍r中設(shè)置有其他網(wǎng)格化評價區(qū)域610的情況下,能夠使具有可設(shè)置范圍r的網(wǎng)格化評價區(qū)域610位移,并且可以執(zhí)行切面700的設(shè)置,以將它們視為一個網(wǎng)格化評價區(qū)域611。
將參考圖11a到11c描述在多個網(wǎng)格化評價區(qū)域610設(shè)置在具有可設(shè)置范圍r的網(wǎng)格化評價區(qū)域610的可設(shè)置范圍r內(nèi)的情況下選擇切面700的過程。在圖11a中,第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b具有可設(shè)置范圍r,而第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a和第三網(wǎng)格化評價區(qū)域610c沒有可設(shè)置范圍r。第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b可以由v方向+側(cè)和-側(cè)的各自三個網(wǎng)格650位移作為可設(shè)置范圍r。
圖11b示出了第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b向v方向-側(cè)僅位移對應(yīng)于可設(shè)置范圍r的三個網(wǎng)格650的情況。在這種情況下,用于第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a的網(wǎng)格650和用于以點圖解的第二網(wǎng)格轉(zhuǎn)換評價610b的網(wǎng)格650存在于相同候選切面702上。也就是說,如圖所示,在第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a和第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b中,可以通過切片的候選平面702的位移以相似的定時檢查沿v方向?qū)实膬蓚€網(wǎng)格650。因此,在位移后組合第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a和第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b的網(wǎng)格化評價區(qū)域611中,沿著v方向的候選切面702的位移量對應(yīng)于四個網(wǎng)格。
圖11c示出了第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b向v方向+側(cè)移位對應(yīng)于可設(shè)置范圍r的三個網(wǎng)格650的情況。在這種情況下,在相同的候選切面702上存在用于第三網(wǎng)格化評價區(qū)域610a的網(wǎng)格650和用于以點示出的第二網(wǎng)格轉(zhuǎn)換評價610b的網(wǎng)格650。也就是說,如圖所示,在第三網(wǎng)格化評價區(qū)域610a和第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b中的每個區(qū)域中,可以通過切片的候選平面702的位移以相似的定時檢查在v方向上對準的一個網(wǎng)格650。因此,在位移后組合第三網(wǎng)格化評價區(qū)域610c和第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b的網(wǎng)格化評價區(qū)域611中,沿著v方向的候選切面702的位移量對應(yīng)于五個網(wǎng)格。
因此,在圖11a到11c所示的情況下,如圖11b所示,第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b在第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a的方向上移位,并且選擇要在v方向上移位的候選切面702作為切面700。即,通過使具有可設(shè)置范圍r的第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b移位,使得組合成一個的網(wǎng)格化評價區(qū)域611的長度變短,能夠使切面700的位移量更小。
基于上述過程,考慮到具有在試樣s上設(shè)置的可設(shè)置范圍r的評價區(qū)域600的可設(shè)置范圍r,區(qū)域重置單元567重置網(wǎng)格化評價區(qū)域610,切面選擇單元563使用重置網(wǎng)格化評價區(qū)域610選擇切面700。區(qū)域重置單元567從數(shù)據(jù)存儲單元58以網(wǎng)格650單元讀出uvw坐標系中的網(wǎng)格化評價區(qū)域610的坐標值。在針對網(wǎng)格化評價區(qū)域610設(shè)置了可設(shè)置范圍r的情況下,區(qū)域重置單元567使用讀出的坐標值來判斷在可設(shè)置范圍r中是否存在其他網(wǎng)格化評價區(qū)域610。也就是說,區(qū)域重置單元567確定具有可設(shè)置范圍r的網(wǎng)格化評價區(qū)域610的邊緣部分的坐標值與在uvw方向上固定的另一個網(wǎng)格化評價區(qū)域610的邊緣部分的坐標值之間的差值是否小于可設(shè)置范圍r。
在差值小于可設(shè)置范圍r的情況下,區(qū)域重置單元567確定另一個網(wǎng)格化評價區(qū)域610存在于可設(shè)置范圍r中,使具有可設(shè)置范圍r的網(wǎng)格化評價區(qū)域610移位,并且重置網(wǎng)格化評價區(qū)域610使得在可設(shè)置范圍r的方向上可共享的尺寸(網(wǎng)格650的數(shù)量)盡可能大。切面選擇單元563計算由區(qū)域重置單元567在uvw坐標中的u方向、v方向和w方向上重置的網(wǎng)格化評價區(qū)域610的長度,并且選擇在最短長度的方向上的位移量盡可能小的切面700。
注意,在上面的描述中,給出了其中具有可設(shè)置范圍r的網(wǎng)格化評價區(qū)域610朝向不具有可設(shè)置范圍r的網(wǎng)格化評價區(qū)域610移位的情況作為示例,但是具有可設(shè)置范圍r的網(wǎng)格化評價區(qū)域610都移位的情況也包括在本發(fā)明的一個方面中。
將參考圖12a和12b描述在發(fā)動機的氣缸體是試樣s并且設(shè)置評價區(qū)域600的情況下的切面700的設(shè)置處理。圖12a示出了設(shè)置在試樣s上的評價區(qū)域601、602、603,類似于圖3所示的情況。如上所述,發(fā)動機的氣缸體上的曲軸軸頸部分的評價區(qū)域601能夠在可設(shè)置范圍r內(nèi)沿著v方向移位,但鑄造拉銷的評價區(qū)域602不能沿著v方向移位。區(qū)域重置單元567在v方向上使與評價區(qū)域601相對應(yīng)的網(wǎng)格化評價區(qū)域610移位,并且使得在與評價區(qū)域601對應(yīng)的網(wǎng)格化評價區(qū)域610和與評價區(qū)域602對應(yīng)的網(wǎng)格化評價區(qū)域610之間共享v方向上的位置。因此,如圖12b所示,切面選擇單元563設(shè)置用于評價區(qū)域601和評價區(qū)域602的共享切片范圍720d,代替設(shè)置用于評價區(qū)域601的切片范圍720a(參見圖9b)和用于評價區(qū)域602的切片范圍720b(參見圖9b)。然后,在對試樣s進行部分掃描的情況下,如下所述通過x射線照射切片范圍720c、720d;在超過切片范圍720c、720d的范圍內(nèi)不進行x射線的照射。
(5)根據(jù)評價區(qū)域的延伸方向?qū)υu價區(qū)域進行分組的情況
將使用圖13a和13b中所示的概念圖給出描述。圖13a示意性地示出在分布以v方向作為縱向的多個第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a以及以v方向作為縱向的多個第二網(wǎng)格轉(zhuǎn)換區(qū)域610b的情況下的投影平面p1。在圖13a所示的情況下,通過根據(jù)上述各種過程執(zhí)行處理,設(shè)置在w方向上移位的切面700,并且如圖所示設(shè)置切片范圍720a、720b。
圖13b示意性地示出了除了如圖13a所示分散的第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a和第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b之外,以w方向作為縱向設(shè)置第三網(wǎng)格化評價區(qū)域610c。在圖13b中,第三網(wǎng)格化評價區(qū)域610c具有與v方向上的一個網(wǎng)格650對應(yīng)的尺寸,并且具有與w方向上的16個網(wǎng)格650相對應(yīng)的尺寸。第三網(wǎng)格化評價區(qū)域610在w方向上的尺寸將被描述為幾乎等同于w方向上的試樣s的尺寸。
如圖13b所示,在第一、第二和第三網(wǎng)格化評價區(qū)域610a、610b和610c分布的情況下,當切面700沿w方向移位時,其具有沿著構(gòu)成第三網(wǎng)格化評價區(qū)域610c的w方向的網(wǎng)格650的數(shù)量(在圖13b的示例中為16個)的位移量,基本上需要與執(zhí)行全掃描的情況類似的檢查時間。也就是說,在選擇候選切面701作為切面700的情況下,切面700的位移量增加,這與上述第一網(wǎng)格化評價區(qū)域610a和第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610b的位移量相比,導致檢查時間的增加。
第三網(wǎng)格化評價區(qū)域610c在v方向上具有一個網(wǎng)格650。由于這個原因,在切面700和第三網(wǎng)格化評價區(qū)域610c被檢查時,在候選切面702在v方向上移位的情況下,與切面701在w方向上移位的情況相比,位移量小。因此,當切面700在用于第三網(wǎng)格化評價區(qū)域610c的v方向上移位并且切面700在用于第一和第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610a和610b的w方向上移位時,如上所述,能使在w方向上移位的切面(以下稱為第一切面711)和在v方向上移位的切面(以下稱為第二切面712)的位移量分別變小。在這種情況下,第一和第二網(wǎng)格化評價區(qū)域610a和610b被分組為第一組g1,并且第三網(wǎng)格化評價區(qū)域610c被分組為另一個第二組g2。也就是說,根據(jù)每個網(wǎng)格化評價區(qū)域610的縱向方向上的尺寸對多個網(wǎng)格化評價區(qū)域610進行分組,并且選擇每個組的位移量變小的切面700和切片區(qū)域720。
下面,將參照圖14a和14b描述具體的處理。圖14a和圖14b示出了除了在作為圖3所示的試樣s的發(fā)動機的氣缸體上設(shè)置的評價區(qū)域601、602、603之外,兩個冷卻通道中的每一個也被另外設(shè)置為評價區(qū)域604。作為冷卻通道的評價區(qū)域604在v方向上延伸例如300mm。如圖14a所示,當將試樣s放置在放置臺30上并進行檢查時,用于檢查作為冷卻通道的評價區(qū)域604的切面700的位移量為至少300mm。因此,檢查時間增加。
用于圖14a中所示的曲軸軸頸、鑄造拉銷和襯套的各個評價區(qū)域601、602、603大致在w方向上延伸,大致分布包含在wu平面中,并且在v方向上離散地對準。同時,作為冷卻通道的評價區(qū)域604在v方向上延伸,并且包括在uv平面中。分組單元565使用例如聚類分析來對評價區(qū)域601、602、603、604中的每一個進行分組。
圖15中示出了通過使用聚類分析表示每個評價區(qū)域601、602、603、604的變量的一個示例。如圖15所示,每個評價區(qū)域601、602、603、604的各個特性(例如,厚度、厚度方向、延伸方向和延伸長度)和它們中多個評價區(qū)域的對準特性(例如,對準方向平面、面內(nèi)數(shù)量,對準方向和對準數(shù)量)被顯示為參數(shù)。分組單元565量化由評價區(qū)域設(shè)置單元562設(shè)置的評價區(qū)域600的位置和尺寸的uvw坐標中的三維信息,提取它們作為參數(shù)。切面設(shè)置單元560通過個體特性和對準特性對這些變量進行分類。
圖15示出在平行于wu平面的平面是用于曲軸軸頸的評價區(qū)域601的列的上排中的對準平面的情況下,對關(guān)于評價區(qū)域601的三維信息進行分類的狀態(tài)。也就是說,其示出了各個評價區(qū)域601在v方向上的厚度為2mm,在u方向上的厚度為70mm,一個評價區(qū)域601包括在與wu平面平行的一個平面中,并且在v方向上需要這樣的四行平面。在用于評價區(qū)域601的列的下行上,示出了在與vw平面平行的平面是對準平面的情況下關(guān)于評價區(qū)域601的三維信息。其他評價區(qū)域602、603、604也具有類似地示出的三維信息。
將參照圖16a至16c描述由分組單元565基于圖15所示的聚類分析的結(jié)果執(zhí)行的分組。圖16a示出了在發(fā)動機缸體內(nèi)的評價區(qū)域601、602、603、604以及具有uvw坐標的候選切面701、702、703的圖,發(fā)動機缸體是圖14a和14b所示的試樣s。圖16b示出了其中各自對應(yīng)于評價區(qū)域601、602、603、604的網(wǎng)格化評價區(qū)域610a、610b、610c、610c被投影到平行于vw平面的投影表面p1上的狀態(tài)。圖16c示出了當與uv平面平行的候選切面701在w方向上移位時根據(jù)候選切面701的位移而改變的網(wǎng)格化評價區(qū)域610a、610b、610c、610c的候選切面701上的截面面積的變化。注意,圖16c示出了切片的候選平面701在作為水平軸的w方向上的位移量,以及作為縱軸的網(wǎng)格化評價區(qū)域610a、610b、610c、610c的橫截面面積。
候選切面701從w方向-側(cè)向+側(cè)移位,在從圖16b所示的w1到w2的位移期間,候選切面701的w位置與對應(yīng)于評價區(qū)域601的網(wǎng)格化評價區(qū)域610a相交。因此,如圖16c所示,當候選切面的位置在w方向上從w1到w2(如圖16c所示)時,與候選切面701相交的網(wǎng)格化評價區(qū)域610a的橫截面積根據(jù)網(wǎng)格化評價區(qū)域610a的形狀而變化。另外,當候選切面701向w方向+側(cè)移位時,候選切面703和與評價區(qū)域604對應(yīng)的網(wǎng)格化評價區(qū)域610d在w3至w4范圍中相交(參見圖16b),并且與候選切面701相交的截面面積根據(jù)網(wǎng)格化評價區(qū)域610d的形狀而變化,如圖16c所示。當候選切面701向w方向+側(cè)移位時,如圖16b所示,候選切面701和與評價區(qū)域603對應(yīng)的網(wǎng)格化評價區(qū)域610c在w5至w7范圍內(nèi)相交,候選切面701和與分析區(qū)域602對應(yīng)的網(wǎng)格化評價區(qū)域610b在w6至w8的范圍內(nèi)交叉,并且與候選切面701相交的網(wǎng)格化評價區(qū)域610c和610b的橫截面面積如圖16c所示變化。因此,檢查網(wǎng)格化評價區(qū)域610a、610b、610c、610c所需的候選切面701的位移量將為(w2-w1)+(w4-w3)+(w8-w5)。
接下來,在圖17a和17b中,示出了橫截面面積的變化,其中當與uu平面平行的候選切面702在u方向上移位時,隨著候選切面702的位移,分別對應(yīng)于評價區(qū)域601、602、603、604的網(wǎng)格化評價區(qū)域610a、610b、610c、610c和候選切面702相交。在這種情況下,如圖17b所示,當候選切面702從v1移位到v20時,對應(yīng)于評價區(qū)域604的網(wǎng)格化評價區(qū)域604繼續(xù)與候選切面702相交。因此,檢查網(wǎng)格化評價區(qū)域610a、610b、610c、610c所需的候選切面702的位移量為(v20-v1)。
接下來,在圖18a和18b中,示出了橫截面面積的變化,其中當與vw平面平行的候選切面703在u方向上移位時,隨著候選切面703的位移,分別對應(yīng)于評價區(qū)域601、602、603、604的網(wǎng)格化評價區(qū)域610a、610b、610c、610c與候選切面703相交。在這種情況下,如圖18b所示,在候選切面703從u1移位到u5時,候選切面703與分別對應(yīng)于評價區(qū)域602、603、604的任何網(wǎng)格化評價區(qū)域610b、610c、610d相交。在候選切面703從u6移位到u7時,候選切面703與對應(yīng)于評價區(qū)域601的網(wǎng)格化評價區(qū)域610a相交。在候選切面703從u8移位到u12時,候選切面703再次與分別對應(yīng)于評價區(qū)域602、603、604的任何網(wǎng)格化評價區(qū)域610b、610c、610d相交。因此,檢查網(wǎng)格化評價區(qū)域610a、610b、610c、610c所需的候選切面703的位移量將為
(u5-u1)+(u7-u6)+(u12-u8)。
分組單元565和切面選擇單元563模擬如何將每個網(wǎng)格化評價區(qū)域610a、610b、610c、610c分組并且基于上述結(jié)果選擇能夠減少位移量的切面,對具有最小位移量的網(wǎng)格化評價區(qū)域610進行分組,并選擇適用于每個組的切面。在這種情況下,分組單元565和切面選擇單元563將各自對應(yīng)于評價區(qū)域601、602、603的網(wǎng)格化評價區(qū)域610a、610b、610c分組為第一組g1,將與評價區(qū)域604對應(yīng)的網(wǎng)格化評價區(qū)域610d分組為第二組g2,選擇候選切面702作為第一組g1的第一切面712,并選擇候選切面701作為第二組g2的第二切面711。如圖14b所示,為720a、720b、720c選擇第一組g1的切片范圍,如圖14d所示,為720e選擇第二組g2的切片范圍。
注意,將描述其中作為聚類分析的結(jié)果,兩個或更多個組劃分是候選的情況。也就是說,作為分組并計算每個位移量的總和的結(jié)果,在兩個分組中獲得相似的位移量的情況。在這種情況下,通過將橫截面積和用于評價區(qū)域的位移量相加在一起來確定要選擇的分組。例如,在圖16c中,通過兩個分組中的每一個獲得被示為對應(yīng)于評價區(qū)域601、602、603、604的部分的區(qū)域的總表面積,并選擇具有較小總表面積的分組。這導致選擇具有較少檢查數(shù)據(jù)的分組,這導致檢查數(shù)據(jù)的處理負擔的減小。
(6)根據(jù)透射圖像的放大率對評價區(qū)域進行分組的情況
除了經(jīng)由如圖1所示的操縱器單元36在旋轉(zhuǎn)軸yr上旋轉(zhuǎn)之外,x射線檢查裝置100的放置臺30還在x方向、y方向和z方向上移動。放置臺30越靠近z方向-側(cè),即,朝向x射線源2,試樣s的透射圖像的放大率增大得越多。此外,通過使放置臺30在x方向上移動,進行位置匹配,使試樣s上的希望位置適配到x射線的照射范圍。
首先,將描述當對設(shè)置的評價區(qū)域600執(zhí)行檢查時的位置匹配的過程。
圖19a示出了在對于作為試樣s的發(fā)動機的氣缸體選擇在v方向上移位的切面700的情況下(如圖9a所示)將評價區(qū)域601、602、603投影到平行于wu平面的投影平面p2上的狀態(tài)。在圖19a和19b中,由x射線源2在與xz平面平行的平面上的照射范圍900中照射x射線。在進行檢查時,使試樣s的v方向與x射線檢查裝置100的y方向一致。即,使放置臺的旋轉(zhuǎn)軸yr和試樣s的v方向一致。結(jié)果,與wu平面平行的投影平面p2平行于與xz平面平行的放置臺30,并且切面700在平行于xz平面的狀態(tài)下在y方向上移位。放置臺30在x方向和z方向上的位置被設(shè)置為使得投影在投影平面p2上的所有評價區(qū)域601、602、603包括在x射線的照射范圍900中。也就是說,通過在通過切面700的檢查期間固定放置臺30在x方向和z方向上的位置,可以抑制檢查時間隨著x方向或z方向的移動而增加。
這里,假定包括內(nèi)部的所有評價區(qū)域601、602、603的圓形區(qū)域901以及圓形區(qū)域902的中心902。在試樣s被放置在放置臺30上,并且隨著放置臺30的旋轉(zhuǎn),x射線照射圓形區(qū)域901內(nèi)的評價區(qū)域601、602、603的情況下,中心902對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)軸yr。因此,如果放置臺30的位置被設(shè)置在x方向和z方向上,使得圓形區(qū)域901包括在x射線的照射范圍900中,能夠在放置臺30的xz方向的位置固定的狀態(tài)下通過切面700進行檢查。
圖19a示出了圓形區(qū)域901被設(shè)置為使得x射線源2與x射線的照射范圍900的中心902之間的距離盡可能小的情況。在這種情況下,不可能再對整個試樣s進行檢查,但是可以從可獲取的透射圖像中以高放大率獲得所有評價區(qū)域601、602、603的透射圖像。注意,在圖19a中將其從圖中省略,但是優(yōu)選的是,圓形區(qū)域901和x射線的照射范圍900的中心902的位置被確定使得試樣s和x射線檢查裝置100的構(gòu)造不發(fā)生干涉。
放大率計算單元568根據(jù)上述過程執(zhí)行處理以定位匹配。放大率計算單元568從數(shù)據(jù)存儲單元58讀出所設(shè)置的評價區(qū)域600的坐標,并且計算中心902的坐標和圓形區(qū)域901的直徑或半徑。
將使用圖19b描述放大率計算單元568計算圓形區(qū)域901的中心902的位置的概念。從x射線源2輻射的x射線的照射范圍900,即圖19b所示的角度θ,是已知的值。因此,放大率計算單元568使用計算的圓形區(qū)域901的直徑d計算從x射線源2到中心902的距離p1為d/2sin(θ/2),如圖19b所示。如上所述,在檢查試樣s時,由于以放置臺30的中心902和旋轉(zhuǎn)軸yr匹配的方式放置試樣s,從x射線源2到中心902的距離p1是在xz平面上從x射線源2到放置臺30的距離。放大率計算單元568根據(jù)所計算的距離p1和從x射線源2到檢測器4的距離p2,使用公知的p2/p1來計算透射圖像的放大率。
接下來,將參考圖20a和20b描述在根據(jù)評價區(qū)域600的尺寸以不同放大率執(zhí)行檢查的情況下的位置匹配。在下面的描述中,將說明設(shè)置新的評價區(qū)域605以監(jiān)視作為試樣s的發(fā)動機的氣缸體中的孔的發(fā)生和原因的情況??椎男螤钭ト∈亲R別縮孔或氣孔的一種方法??梢源致缘乜闯?,粗糙形狀的孔表面意味著由于收縮而形成的縮孔,并且平滑形狀意味著氣孔,但是對于該區(qū)別,希望能夠區(qū)分小至0.1mm。由于這原因,在本實施例中,以高放大率進行評價區(qū)域600的檢查。因此,與以低放大率進行評價區(qū)域600的檢查的情況相比,能夠增加構(gòu)成檢查結(jié)果中的評價區(qū)域600的像素的數(shù)量。因此,通過以高放大率檢查評價區(qū)域600,能夠以高分辨率區(qū)分評價區(qū)域600中的孔的形狀。
圖20a示出了這樣一種狀態(tài),對于作為試樣s的發(fā)動機的氣缸體,類似于圖19a,評價區(qū)域601、602、603、605被投影在與wu平面平行的投影平面p2上。注意,同樣在圖20a中,試樣s被放置在放置臺30上,使得平行于試樣s的wu平面的平面平行于xz平面。如上所述,評價區(qū)域605被設(shè)置為小區(qū)域。由于這個原因,當放置臺30在x方向和z方向上的位置被確定為使得包括評價區(qū)域601、602、603、605的圓形區(qū)域901包括在x射線的照射范圍900中時,再也無法獲得高放大率的評價區(qū)域605的透射圖像。
在這種情況下,類似于圖19a的情況,為評價區(qū)域601、602、603設(shè)置圓形區(qū)域901,并且為評價區(qū)域605設(shè)置包括評價區(qū)域605的圓形區(qū)域911。也就是說,設(shè)置小于圓形區(qū)域901的圓形區(qū)域911。然后,確定放置臺30在x方向和z方向上的位置,使得圓形區(qū)域911被包括在x射線的照射范圍900中。因此,如圖20b所示,圓形區(qū)域911設(shè)置在比圓形區(qū)域901更靠近x射線源2的一側(cè)。
當具體描述時,分組單元565使用uvw方向上的坐標值來確定對于多個網(wǎng)格化評價區(qū)域610中的每一個,在與xz平面平行的平面上的尺寸是否大于預(yù)定值。分組單元565基于確定的結(jié)果將大于預(yù)定值的網(wǎng)格化評價區(qū)域610分類為第三組g3,并將小于預(yù)定值的網(wǎng)格化評價區(qū)域610分類為第四組g4。放大率計算單元568針對由分組單元565設(shè)置的第三組g3和第四組g4中的每一個計算放置臺30的位置和透射圖像的放大率。
注意,本發(fā)明的一個方面包括這樣的一種配置,其中在設(shè)置評價區(qū)域610時事先可設(shè)置以高放大率獲取透射圖像的信息。在這種情況下,分組單元565應(yīng)當將具有設(shè)置信息的評價區(qū)域605分類為與評價區(qū)域601、602、603不同的組。
(7)基于仿真結(jié)果的案例
在圖21a和21b中示出了區(qū)域671至674的一個示例,其中在發(fā)動機的氣缸體作為試樣s的情況下預(yù)測縮孔的出現(xiàn)(下文中稱為預(yù)測出現(xiàn)區(qū)域)。曲軸軸頸、鑄造拉銷、襯套、冷卻通道等,作為管理起來在功能上很重要的部位進行處理,是評價區(qū)域600,其是在設(shè)計中設(shè)置方向和位置的幾何形狀。相反,在模擬中導出的預(yù)測發(fā)生區(qū)域671至674在三維空間中具有不規(guī)則形狀,并且在許多情況下,預(yù)測發(fā)生區(qū)域670不具有平面性或方向性。注意,在圖21a和21b中,示意性地示出了預(yù)測出現(xiàn)區(qū)域671至674的形狀。
在根據(jù)通過模擬導出的預(yù)測發(fā)生區(qū)域671至674確定包括評價區(qū)域600的切面700的情況下,切面選擇單元563選擇切面700如下。首先,切面選擇單元563選擇在曲軸軸頸的評價區(qū)域601、鑄造拉銷的評價區(qū)域602、襯套的評價區(qū)域603、冷卻通道的評價區(qū)域604等處確定的切面700,這些評價區(qū)域作為管理起來在功能上很重要的部位進行處理。也就是說,如圖14b所示,選擇切面700和切片范圍720。
然后,切面選擇單元563重置切片范圍720,使得預(yù)測出現(xiàn)區(qū)域671至674包括在與如圖14b所示選擇的切片范圍720相同的范圍中,或者在與切面700的位移方向正交的方向上延伸切片范圍720的范圍內(nèi)。也就是說,切面選擇單元563通過將預(yù)測出現(xiàn)區(qū)域671至674包括在已經(jīng)選擇的切片范圍720中,或者在切面700的位移量不增加的方向上擴展的切片范圍720中來共享切片范圍720,這導致防止檢查時間增加。然而,在已經(jīng)選擇的切片范圍720不能被共享的情況下,切面選擇單元563使用用于預(yù)測出現(xiàn)區(qū)域的上述方法重新選擇切片范圍720。
在圖21b中,示出了重新選擇或新選擇的切片范圍720和預(yù)測出現(xiàn)區(qū)域671至674。注意,在圖21b中,為了繪圖的方便,省略了除了重新選擇或新選擇的切片范圍720之外的切片范圍720。
在圖21a和21b所示的示例中,使得預(yù)測出現(xiàn)區(qū)域671、672與圖14b中所示的切片范圍720b共享,并且重新選擇新的切面720f,如圖21b所示。切面選擇單元563使得預(yù)測出現(xiàn)區(qū)域674包括在圖14b所示的切片范圍720e中。因為預(yù)測產(chǎn)生區(qū)域673沒有能夠共享的選擇切片范圍720,所以切面選擇單元563選擇包括預(yù)測出現(xiàn)區(qū)域674的新的切面720g。
將如上所述設(shè)置的評價區(qū)域600,所選擇的切面700和切片區(qū)域720作為來自參考位置的三維數(shù)據(jù)存儲并保存在數(shù)據(jù)存儲單元58中。在由分組單元565執(zhí)行分類的情況下,將評價區(qū)域600和包括評價區(qū)域600的組g關(guān)聯(lián)上,并且存儲并保存在數(shù)據(jù)存儲單元58中。注意,上述每個數(shù)據(jù)的存儲位置可以在檢查處理裝置1的外部,并且可以被結(jié)合在三維cad數(shù)據(jù)中,或者可以結(jié)合在用x射線ct裝置或三維坐標測量儀器測量的三維形狀數(shù)據(jù)中。
將參考圖22中的流程圖描述由檢查控制單元56進行的評價區(qū)域600的設(shè)置處理、網(wǎng)格的信息的設(shè)置處理以及切面和參考平面設(shè)置處理。執(zhí)行圖19a和19b中的流程圖所示的每個處理的程序被預(yù)先存儲在存儲器(圖中未示出)中,并且由檢查控制單元56讀出并執(zhí)行。
在步驟s1中,評價區(qū)域設(shè)置單元561根據(jù)操作者基于來自三維cad等的設(shè)計信息手動輸入的信息、來自模擬結(jié)果的信息、基于過去進行的測量數(shù)據(jù)的信息等來設(shè)置評價區(qū)域600的位置和范圍;在評價區(qū)域600具有可設(shè)置范圍r的情況下設(shè)置可設(shè)置范圍r,并且將該坐標值存儲在數(shù)據(jù)存儲單元58中,并且流程進行到步驟s2。
在步驟s2中,網(wǎng)格設(shè)置單元562如上所述地通過網(wǎng)格650劃分評價區(qū)域600,并且生成網(wǎng)格化評價區(qū)域610,并且流程進行到步驟s3。在步驟s3中,切面選擇單元563將一平面設(shè)置為部分掃描試樣s時的基準(參考平面)。然后,切面選擇單元563選擇在從試樣s的網(wǎng)格化評價區(qū)域610的xyz方向中網(wǎng)格化評價區(qū)域610的最短方向上移位的切面700,選擇將通過切面700檢查的切片范圍720,并且流程前進到步驟s4。注意,在步驟s3中,由分組單元565根據(jù)多個分布式網(wǎng)格化評價區(qū)域610的形狀、分布方向等執(zhí)行網(wǎng)格化評價區(qū)域610的分組。在步驟s4中,將所選擇的切面700和切片范圍720作為來自參考平面的三維數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)存儲單元58中,并且處理結(jié)束。注意,在步驟s3中進行分組的情況下,關(guān)聯(lián)并存儲評價區(qū)域600和包括評價區(qū)域600的組g。
2.4.x射線ct檢查處理
檢查單元564使得x射線檢查裝置100經(jīng)由通過切面和參考平面選擇處理選擇的切面700對切片范圍720中的試樣s執(zhí)行部分掃描。在x射線ct檢查期間,檢查包括評價區(qū)域600的范圍,并且通過檢查包括參考平面的范圍來執(zhí)行位置匹配。
注意,因為包括參考平面的范圍的檢查誤差直接連接到評價區(qū)域600的位置誤差,可以例如通過增加ct的一次旋轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)獲取頻率nr以增加的分辨率執(zhí)行檢查,從而減小包含參考平面的范圍內(nèi)的參考平面計算誤差。
注意,用于測量參考平面的裝置不限于x射線裝置。例如,在基于試樣s的表面信息設(shè)置參考平面時,可以使用來自非接觸測量裝置或接觸式測量裝置的測量結(jié)果。非接觸測量裝置可以是利用線光的光切測量方法。接觸測量裝置可以使用接觸探針。
下面給出檢查準備和檢查處理過程的描述。
(1)檢驗準備
在開始檢查之前,檢查單元564經(jīng)由運動控制單元52控制操縱器單元36,以移動放置臺30,并且將放置臺30的中心定位在由放大率計算單元568計算的位置p2。檢查單元564使顯示監(jiān)視器6進行顯示以用于將試樣s放置在放置臺30上,使得由放大率計算單元568計算的中心902與已經(jīng)完成移動的放置臺30的中心,即旋轉(zhuǎn)軸yr匹配。在這種情況下,檢查單元564基于諸如三維cad的設(shè)計信息和疊加在背景圖像上的評價區(qū)域600使顯示監(jiān)視器6顯示試樣s的形狀圖像,示出了在x射線檢查裝置100的底座的內(nèi)部空間以及從x射線源2輻射的x射線的照射范圍900??商娲?,如果x射線檢查裝置100的底座頂板部分被構(gòu)造成使得放置臺30的附近可經(jīng)由具有由ccd、cmos等構(gòu)成的成像元件的成像單元成像,可以執(zhí)行如下的顯示。檢查單元564使顯示監(jiān)視器6顯示示出所設(shè)置的評價區(qū)域600的圖像以及圓形區(qū)域901和中心902的圖像,這些圖像由放大率計算單元568計算,被疊加在試樣s的圖像上,試樣s的圖像是通過經(jīng)由成像單元對置于放置臺30上的試樣s的y方向的正側(cè)的平面成像來獲取的。也就是說,在顯示監(jiān)視器6上顯示對應(yīng)于圖19a的圖像。以上述方式,操作者可以放置試樣s使得中心902與放置臺30的中心(即旋轉(zhuǎn)軸yr)匹配,同時確認顯示在顯示監(jiān)視器6上的圖像。
注意,希望提供一種用于放置的治具,從而可以依次再現(xiàn)待檢查的其它試樣s的定位狀態(tài)。圖20a和20b示出了具有放置在放置臺30上的板狀構(gòu)件j1以及形成為與試樣s的形狀匹配的框架構(gòu)件j2的示例作為治具j,用于通過支撐試樣s來防止試樣s在放置臺30上的位置偏移。這樣的治具j優(yōu)選地不僅制備成與試樣s的形狀匹配,而且考慮到其中以不同的放置方向多次檢查同一個試樣s的情況來制備。如果在通過從設(shè)置評價區(qū)域600時的信息確定試樣s的放置方向和位置的步驟中進行加工和準備,則治具j可以提高檢查的工作效率。
(2)檢查處理
首先,描述了分組單元565尚未對評價區(qū)域600執(zhí)行分組的情況。
圖24示出了如下情況的圖,其中,對已經(jīng)選擇了切面700和切片范圍720的試樣s執(zhí)行檢查,如圖9b所示。檢查單元564經(jīng)由運動控制單元52控制操縱器單元36,以在y方向上旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動并移動放置臺30,使得可以獲得用于在檢查評價區(qū)域601、602、603的切片范圍720a、720b、720c生成重建的圖像的透射圖像。也就是說,檢查單元564根據(jù)放置臺30在y方向上的移動使切面700在切片范圍720a、720b、720c中移位。
如以上公式(1)所示,切面700的位移量對應(yīng)于檢查時間。試樣s的曲軸軸頸部分的評價區(qū)域601在y方向上具有2mm的厚度,其中四個評價區(qū)域布置在y方向上。鑄造拉銷的評價區(qū)域602在y方向上的厚度為10mm,其中四個評價區(qū)域布置在y方向上。襯套部分的評價區(qū)域603在y方向上具有2mm的厚度,其中三個評價區(qū)域布置在y方向上。即,相對于切面700的評價區(qū)域601的位移量為:
8mm(=2mm×布置4個),相對于評價區(qū)域602的位移量為:
40mm(=10mm×布置4個),相對于評價區(qū)域603的位移量:
6mm(=2mm×布置3個)。因此,當部分地掃描試樣s時,切面700需要移位總共54mm。如上所述,由于每1mm需要兩分鐘的檢查時間,因此整個部分掃描的檢查時間為1小時48分鐘;與進行全掃描時的13小時左右的檢查時間相比,可以大大縮短檢查時間。
接下來,描述了分組單元565對評價區(qū)域600進行分組的情況。
首先,描述在根據(jù)評價區(qū)域600延伸的方向?qū)⒃u價區(qū)域600分組為第一組g1和第二組g2的情況下的檢查處理。圖25a和25b示出了如下情況的圖,其中,對已經(jīng)選擇第一切面700a、第二切面700b和切片范圍720的試樣s執(zhí)行檢查,如圖14b所示。圖25a示出了如下情況,其中對已經(jīng)被分組為第一組g1的評價區(qū)域601、602、603執(zhí)行部分掃描并且以與上述圖24中的情況類似的方式執(zhí)行檢查。因此,當部分地掃描試樣s時,第一切面700a總共移位54mm,并且在大約1小時48分鐘的檢查時間內(nèi)進行檢查。
當完成對包括在第一組g1中的評價區(qū)域601、602、603的檢查時,執(zhí)行試樣s的放置方向的改變,如圖25b所示。放置方向的改變可以由操作者通過人力來執(zhí)行,或者可以使用未示出的諸如機器人臂的操縱器來執(zhí)行。當放置方向的改變完成時,檢查單元564經(jīng)由運動控制單元52控制操縱器單元36,以在y方向上旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動并移動放置臺30,使得可以在切片范圍720e中獲取透射圖像,以掃描包括在第二組g2中的評價區(qū)域604。也就是說,掃描單元564根據(jù)放置臺30在y方向上的移動來移位切片范圍720d中的第二切面700b。試樣s的冷卻通道的評價區(qū)域604在z方向上具有10mm的厚度,并且因為它們中的一個布置在z方向上,所以當部分地掃描試樣s時,第二切面700b移位10mm,并且在大約20分鐘的檢查時間內(nèi)進行檢查。如果試樣s的放置方向的變化花費大約5分鐘的時間,則檢查時間總共大約為2小時13分鐘,與執(zhí)行全掃描的情況相比,大大減少了檢查時間。當檢查以這種方式獲得的具有不同延伸方向的多個評價平面600時,在改變試樣s的放置之后進行檢查,并且對執(zhí)行位置匹配的所獲得的檢查數(shù)據(jù)進行合成。
注意,可以由操作者輸入改變試樣s的放置方向所需的時間。此外,可以估計改變試樣s的方向、試樣s的大小、重量等所需的時間,并且可以計算改變?nèi)∠蛩璧臅r間。此外,可以根據(jù)過去改變放置方向所需的時間計算改變?nèi)∠蛩璧臅r間。
注意,在上述說明中,在第一切面700a的檢查之后進行第二切面700b的檢查,但也可以在第二切面700b的檢查之后進行第一切面700a的檢查。
如在圖12a和12b所示的情況下,當使具有可設(shè)置范圍r的評價區(qū)域601和評價區(qū)域602共享并且設(shè)置切片范圍720d時,第一切面700a相對于一個切片范圍720d的位移量變?yōu)?0mm,其是芯銷的評價區(qū)域602的y方向上的厚度。在四個位置處選擇切片范圍720d,總共為40mm。如上所述,由于評價區(qū)域603的y方向的厚度的總和為6mm,當試樣s被部分掃描時,第一切面700a總共移位46mm,并且在大約1小時32分鐘的檢查時間內(nèi)進行檢查。因此,總計用于改變試樣s的放置方向(大約5分鐘)和檢查第二切面700b(大約20分鐘)所需的時間,可以在約1小時57分鐘內(nèi)完成檢查。
接下來,描述在根據(jù)透射圖像的放大率將評價區(qū)域600分組為第三組g3和第四組g4的情況下的檢查處理。
在這種情況下,對分組為第三組g3的評價區(qū)域601、602、603執(zhí)行部分掃描,如上所述的圖20a所示。當?shù)谌Mg3的檢查結(jié)束時,檢查單元564經(jīng)由運動控制單元54控制操縱器單元36并移動放置臺30。移動放置臺30,使得包括分組為第四組g4的評價區(qū)域605的圓形區(qū)域911包括在x射線的照射范圍900中。因此,如圖20b所示,由于在比被分組到第三組g3中的評價區(qū)域601、602、603更靠近x射線源2的一側(cè)對評價區(qū)域605執(zhí)行檢查,可以獲取高放大率透射圖像。也就是說,盡管放置臺30的移動需要一些時間,但是可以獲取關(guān)于特定部位中的孔的高度詳細的形狀信息,并且其可以用于根據(jù)孔的形狀確定其是縮孔還是氣孔的目的。
注意,在上述描述中,從分組到第三組g3中的評價區(qū)域600執(zhí)行檢查,但是也可以從分組為第四組g4的評價區(qū)域600進行檢查。
將描述根據(jù)評價區(qū)域600的延伸方向的差異以及透射圖像的放大率將評價區(qū)域600分組為第一組g1至第四組g4的情況。
在這種情況下,檢查單元564使用下面的第一方法或第二方法來執(zhí)行部分掃描。是否使用第一方法或第二方法執(zhí)行檢查被配置為能夠由操作者設(shè)置。注意,作為本發(fā)明的一個方面,包括使用一種方法(第一方法或第二方法)進行測量的x射線檢查裝置100。
第一方法
在第一方法中,執(zhí)行檢查,使得根據(jù)評價區(qū)域600的延伸方向給予分組結(jié)果優(yōu)先級。檢查單元564對來自第一組g1的評價區(qū)域600中的屬于第三組g3的評價區(qū)域600進行檢查。當?shù)谌Mg3的評價區(qū)域600的檢查完成時,檢查單元564經(jīng)由運動控制單元54控制操縱器單元36,并移動放置臺30,然后執(zhí)行第四組g4的評價區(qū)域600的檢查。也就是說,通過第一切面700a在第三組g3的評價區(qū)域600和第四組g4的評價區(qū)域600上進行檢查。
之后,改變試樣s的放置方向,檢查單元564對來自第二組g2的評價區(qū)域600的屬于第四組g4的評價區(qū)域600進行檢查。當?shù)谒慕Mg4的評價區(qū)域600的檢查完成時,檢查單元564經(jīng)由運動控制單元54控制操縱器單元36,并移動放置臺30,然后執(zhí)行第三組g3的評價區(qū)域600的檢查。也就是說,通過第二切面700b在第三組g3的評價區(qū)域600和第四組g4的評價區(qū)域600上進行檢查。
第二方法
在第二方法中,執(zhí)行檢查,使得根據(jù)透射圖像的放大率給予分組結(jié)果優(yōu)先級。檢查單元564對來自第三組g3的評價區(qū)域600中的屬于第一組g1的評價區(qū)域600進行檢查。當?shù)谝唤Mg1的評價區(qū)域600的檢查結(jié)束,并且在試樣s的放置方向改變之后,檢查單元564執(zhí)行第二組g2的評價區(qū)域600的檢查。也就是說,檢查單元564通過第一切面700a和第二切面700b對包括在圓形區(qū)域901中的評價區(qū)域600執(zhí)行檢查。
之后,檢查單元564經(jīng)由運動控制單元54控制操縱器單元36,并移動放置臺30,然后執(zhí)行對包括在圓形區(qū)域911中的評價區(qū)域600的檢查。檢查單元564對來自第四組g4的評價區(qū)域600中的屬于第二組g2的評價區(qū)域600進行檢查。當?shù)诙Mg2的評價區(qū)域600的檢查結(jié)束,并且在試樣s的放置方向改變之后,檢查單元564執(zhí)行第一組g1的評價區(qū)域600的檢查。也就是說,檢查單元564通過第一切面700a和第二切面700b對包括在圓形區(qū)域911中的評價區(qū)域600執(zhí)行檢查。
注意,如上所述,第四組g4的評價區(qū)域600被設(shè)置為具有檢查小孔的目的。為了使得孔形狀趨于朝著預(yù)定方向的可能性小,檢查單元564可以通過第一切面700a或第二切面700b中的一個來檢查第四組g4的評價區(qū)域600。
參考圖26的流程圖描述檢查控制單元56對評價區(qū)域600的x射線ct檢查處理。用于執(zhí)行圖26的流程圖中所示的每個處理的程序預(yù)先存儲在存儲器(未示出)中,并且由檢查控制單元56讀出并執(zhí)行。
在步驟s11中,檢查單元564經(jīng)由運動控制單元52控制操縱器單元36,并且將放置臺30移動到預(yù)定檢查位置;流程然后進行到步驟s12。在步驟s12中,判斷在檢查期間試樣s的放置方向是否有變化。當放置方向改變時,即,當通過切面選擇單元563選擇具有不同位移方向的多個切面700時,在步驟s12中做出肯定的確定;流程然后進行到步驟s14。當放置方向沒有變化時,即,當通過切面選擇單元563選擇具有一個位移方向的切面700時,在步驟s12中作出否定確定;流程然后進行到步驟s13。在步驟s13中,通過x射線源2和運動控制單元52控制操縱器單元36,以在選定的切面700上和切片范圍720中檢查試樣s;然后處理結(jié)束。
在步驟s14中,確定網(wǎng)格化評價區(qū)域610是否被分組為第一至第四組g1、g2、g3、g4。在該網(wǎng)格化評價區(qū)域被分組為第一至第四組g1、g2、g3、g4的情況下,在步驟s14中做出肯定的確定;流程然后進行到下面描述的步驟18。當該網(wǎng)格化評價區(qū)域被分組為第一組g1和第二組g2時,在步驟s14中作出否定確定;流程然后進行到步驟s15。在步驟s15中,通過x射線源2和運動控制單元52控制操縱器單元36,并且在選擇的第一切面711上檢查試樣s;流程然后進行到步驟s16。
在步驟s16中,待機直到改變試樣s的放置方向的作業(yè)結(jié)束為止,然后,流程進行到步驟s17。在步驟s17中,通過x射線源2和運動控制單元52控制操縱器單元36,并且在選擇的第二切面712上檢查試樣s;然后處理結(jié)束。
在步驟s18中,確定是否設(shè)置了根據(jù)第一方法的檢查。在根據(jù)第一方法執(zhí)行檢查的情況下,在步驟s18中做出肯定的確定;流程然后進行到步驟s19。在步驟s19中,通過x射線源2和運動控制單元52控制操縱器單元36,并且在第三組g3的評價區(qū)域600中在所選擇的第一切面711處檢查試樣s。之后,經(jīng)由運動控制單元52控制操縱器單元36,并且使放置臺30沿z方向移動;然后,通過x射線源2和運動控制單元52控制操縱器單元36,并且在第四組g4的評價區(qū)域600中在選擇的第一切面711處檢查試樣s;流程然后進行到步驟s20。
在步驟s20中,類似于步驟s16,待機直到改變試樣s的放置方向的作業(yè)結(jié)束為止;流程然后進行到步驟s21。在步驟s21中,通過x射線源2和運動控制單元52控制操縱器單元36,并且在第四組g4的評價區(qū)域600中在選擇的第二切面712處檢查試樣s。之后,經(jīng)由運動控制單元52控制操縱器單元36,并且使放置臺30沿z方向移動;然后,通過x射線源2和運動控制單元52控制操縱器單元36,并且在第三組g3的評價區(qū)域600中在選擇的第二切面712處檢查試樣s;然后處理結(jié)束。
當未設(shè)置第一方法時,在步驟s18中做出否定確定;流程然后進行到步驟s22。在步驟s22中,通過x射線源2和運動控制單元52控制操縱器單元36,并且在第三組g3的評價區(qū)域600中在所選擇的第一切面711處檢查試樣s;流程然后進行到步驟s23。在步驟s23中,待機直到改變試樣s的放置方向的作業(yè)結(jié)束為止,流程然后進行到步驟s24。在步驟s24中,在第三組g3的評價區(qū)域600中,在所選擇的第二切面712處檢查試樣s;流程然后進行到步驟s25。
在步驟s25中,經(jīng)由運動控制單元52控制操縱器單元36,并且使放置臺30沿z方向移動;流程然后進行到步驟s26。在步驟s27中,通過x射線源2和運動控制單元52控制操縱器單元36,并且在第四組g4的評價區(qū)域600中在選擇的第二切面712處檢查試樣s;流程然后進行到步驟s27。在步驟s27中,待機直到改變試樣s的放置方向的作業(yè)結(jié)束為止,流程然后進行到步驟s28。在步驟s24中,在第四組g4的評價區(qū)域600中,在第一切面711處檢查試樣s;然后處理結(jié)束。
接著,對基于通過試樣s的檢查而取得的透射圖像生成的重建圖像的處理進行說明。作為與重建圖像有關(guān)的處理,執(zhí)行偽像去除處理和評價區(qū)域更新處理。下面描述每個處理。
偽像去除處理
圖像處理單元59對如上所述從全掃描或部分掃描獲取的試樣s的重建圖像執(zhí)行去除處理。
對于通過對由低密度材料制成的厚試樣s或由復(fù)合材料構(gòu)成的試樣s進行x射線ct檢查處理而獲取的重建圖像,由于當x射線透射通過試樣s時的透射能量密度的差異而產(chǎn)生偽像(在二維中產(chǎn)生的不是實際物質(zhì)的圖像)。這些偽像對于檢查和檢查處理期間的偽像缺陷的產(chǎn)生和邊界平面的檢查誤差具有很大影響。圖像處理單元59經(jīng)由圖像處理去除在重建圖像中產(chǎn)生的偽像。
圖27a至27d示出條紋偽像,其是線形的并且是頻繁產(chǎn)生的噪聲因子(參見圖27a),以及環(huán)形形狀的環(huán)形偽像(參見圖27b)。圖像處理單元59使用其形狀的特性通過用周圍區(qū)域的亮度的平均值填充這兩種類型的偽像來減少噪聲要素。這可以大大減少分析之前所需的圖像編輯操作,這將在下文中描述。作為圖27a中所示的條紋偽像的去除方法,圖像處理單元59使用線形偽像的特性來執(zhí)行圖像處理。如圖27c所示,圖像處理單元59從重建圖像中提取由直線要素組成的線形區(qū)域800,找出提取的直線要素的每個線形區(qū)域800的線寬方向兩側(cè)相鄰的像素亮度的平均值,并且用所述亮度值應(yīng)用并替換所提取的線形區(qū)域800的像素。在圖27c中,為了便于說明,示出了線形區(qū)域800的亮度值越低,點被放置得越密集。注意,可以將待提取的線形區(qū)域800的邊界條件的閾值設(shè)置為針對每個重建圖像不同的閾值。此外,實際上,線形區(qū)域800的寬度方向由多個像素構(gòu)成。
對于圖27b所示的環(huán)狀偽像的去除方法,圖像處理單元59使用其中偽像是環(huán)形的并且由暗度水平產(chǎn)生的特性,從旋轉(zhuǎn)中心沿徑向掃描,并提取檢測到不同的環(huán)形奇異點的圓形像素組。圖像處理單元59找到在所提取的圓形像素組810的直徑的方向上的兩側(cè)相鄰的像素的亮度的平均值,并且用該亮度值應(yīng)用并替換圓形像素組810。在圖27d中,為了便于說明,示出了圓形像素組810的亮度值越低,點被放置得越密集。注意,可以設(shè)置待提取的圓度等的邊界條件的閾值,使得其對于每個圖像不同。此外,實際上,圓形像素組由多個像素構(gòu)成。如上所述,因為確定了放置臺30的旋轉(zhuǎn)軸yr與試樣s的放置位置的關(guān)系,圖像處理單元59可以通過使用關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸yr相對于試樣s的信息來容易地執(zhí)行環(huán)狀偽像的中心的識別。
通過去除如上所述的偽像,可以增加如下所述的定量性能,例如每單位體積或厚度的孔的體積比。也就是說,可以增加孔的厚度和體積比的檢查精度。當縮小評價區(qū)域600時,可以縮短用于厚度、孔等的數(shù)據(jù)處理的時間。對于環(huán)狀偽像,當環(huán)狀偽像的中心在評價區(qū)域600的范圍之外時,希望在包括中心的范圍內(nèi)在執(zhí)行偽像去除處理之后對關(guān)于評價區(qū)域600的厚度、孔等執(zhí)行數(shù)據(jù)處理。
注意,如上所述,偽像的產(chǎn)生在很大程度上取決于評價區(qū)域600中的試樣的形狀和結(jié)構(gòu)。也就是說,當評價區(qū)域600中的試樣的形狀或結(jié)構(gòu)是直線形狀時,趨于產(chǎn)生條紋偽像,并且當評價區(qū)域600中的試樣的形狀或結(jié)構(gòu)是圓形時,趨于產(chǎn)生環(huán)狀偽像。當設(shè)置用于試樣s的評價區(qū)域600時,希望將與適合于評價區(qū)域600的偽像消除圖像處理有關(guān)的信息與關(guān)于評價區(qū)域600的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)上,以便執(zhí)行適合于去除與評價區(qū)域600相關(guān)的透射圖像的噪聲偽像的去除圖像處理。
作為檢查試樣s的結(jié)果,通過這種偽像去除處理來生成試樣s的形狀信息?;谏院竺枋龅姆侨毕菀蛩貐?shù),確定針對每個網(wǎng)格單元確定所生成的試樣s的形狀信息是好還是壞;然后,在網(wǎng)格單元處顯示非缺陷確定結(jié)果。此時,可以疊加在網(wǎng)格上來顯示從偽像去除處理獲得的試樣s的形狀數(shù)據(jù)(例如,cad數(shù)據(jù))或試樣s的形狀。此外,可以針對每個評價區(qū)域而不是網(wǎng)格單元執(zhí)行非缺陷水平計算,并且可以執(zhí)行其結(jié)果。在這種情況下,可以根據(jù)在評價區(qū)域600中設(shè)置的網(wǎng)格的非缺陷水平的平均值或離散值來計算評價區(qū)域600的非缺陷水平。
評價區(qū)域更新處理
基于通過全掃描檢查的試樣s的檢查結(jié)果,或者基于通過部分掃描檢查的試樣s的檢查結(jié)果,檢查分析單元57執(zhí)行評價區(qū)域更新處理。在評價區(qū)域更新處理中,分析基于從全掃描或部分掃描獲取的試樣s的多個透射圖像而生成的形狀信息,并且基于分析結(jié)果的歷史,確定是否應(yīng)當執(zhí)行對以上述方式設(shè)置的評價區(qū)域600的更新,諸如形狀改變、位置改變、刪除、新添加等。確定結(jié)果顯示在顯示監(jiān)視器6上,并且當已經(jīng)檢查了確定結(jié)果的操作者允許評價區(qū)域600的更新執(zhí)行時,基于分析結(jié)果的歷史來執(zhí)行評價區(qū)域600的更新。在本實施例中,更新的評價區(qū)域600意味著基于從部分掃描獲取的形狀信息的檢查結(jié)果來改變評價區(qū)域600的形狀(區(qū)域擴大、區(qū)域縮小或區(qū)域刪除),或基于從全掃描獲取的形狀信息的檢查結(jié)果新添加評價區(qū)域600。
如圖2所示,檢查分析單元57設(shè)置有網(wǎng)格轉(zhuǎn)換單元570、體積比分析單元571、厚度分析單元572、非缺陷分析單元573、非缺陷確定單元574,區(qū)域校正單元575、區(qū)域添加單元576、區(qū)域重置單元577和顯示控制單元578。網(wǎng)格轉(zhuǎn)換單元570從通過部分掃描生成的試樣s的形狀信息中在與評價區(qū)域600相對應(yīng)的區(qū)域上執(zhí)行網(wǎng)格轉(zhuǎn)換,從與網(wǎng)格化評價區(qū)域中重疊的評價區(qū)域600相同的位置顯示形狀信息。此外,網(wǎng)格轉(zhuǎn)換單元570對從全掃描獲取的試樣s的形狀信息和網(wǎng)格執(zhí)行位置匹配。特別地,在部分掃描期間,由于僅針對評價區(qū)域600中設(shè)置的部位生成試樣s的形狀信息,提取使位置與產(chǎn)生的形狀信息匹配的網(wǎng)格,執(zhí)行與提取的網(wǎng)格相關(guān)的作為非缺陷檢查參數(shù)的網(wǎng)格單元中的體積比和厚度的測量,并執(zhí)行非缺陷分析。由于僅執(zhí)行與設(shè)置了評價區(qū)域600的網(wǎng)格相關(guān)的一個分析處理串,預(yù)先設(shè)置評價區(qū)域600不僅可以減少掃描時間,而且可以防止后面將描述的不必要地增加分析處理時間。
體積比分析單元571針對從部分掃描獲取的試樣s的形狀信息上的每個網(wǎng)格650計算內(nèi)部缺陷(例如孔)的體積比,并根據(jù)體積比提供體積比非缺陷水平。體積比分析單元571針對從全掃描獲取的試樣s的形狀信息計算與存在形狀信息的所有網(wǎng)格650相關(guān)的每個網(wǎng)格650的內(nèi)部缺陷(例如孔)的體積比,并且根據(jù)體積比提供體積比非缺陷水平。厚度分析單元572針對涉及從部分掃描獲取的試樣s的形狀信息的可應(yīng)用于與評價區(qū)域600相對應(yīng)的位置的每個網(wǎng)格650來計算試樣s的厚度,并且根據(jù)厚度提供厚度缺陷水平。厚度分析單元572針對從全掃描獲取的試樣s的形狀信息對涉及存在形狀信息的所有網(wǎng)格650的每個網(wǎng)格650計算試樣s的厚度,并且根據(jù)厚度提供厚度缺陷水平。
非缺陷分析單元573基于由體積比分析單元571計算的體積比和由厚度分析單元572計算的厚度來設(shè)置示出每個網(wǎng)格650的非缺陷的非缺陷水平。
當獲取通過相同工藝制造并具有基本上相同形狀的多個樣式s的形狀信息時,非缺陷分析單元573根據(jù)從形狀信息獲得的與每個網(wǎng)格650有關(guān)的非缺陷水平的歷史,計算與網(wǎng)格650有關(guān)的評價指標。非缺陷確定單元574基于由非缺陷分析單元573計算出的評價指標來確定是否需要評價區(qū)域600的改變、刪除或新添加。當由非缺陷確定單元574確定需要評估區(qū)域600的改變時,區(qū)域校正單元575生成改變了評價區(qū)域600的校正后的評價區(qū)域的數(shù)據(jù),并且顯示控制單元578在顯示監(jiān)視器6上顯示與校正后的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)相對應(yīng)的圖像。
當確定需要新添加評價區(qū)域600時,區(qū)域添加單元576生成待添加的評價區(qū)域600的數(shù)據(jù),并且顯示控制單元578在顯示監(jiān)視器6上顯示與作為待添加的評價區(qū)域600的附加評價區(qū)域的數(shù)據(jù)相對應(yīng)的圖像。當從操作者(他已經(jīng)檢查顯示在顯示監(jiān)視器6上的校正的評價區(qū)域或添加的評價區(qū)域的圖像)接收到輸入操作單元11的操作時,區(qū)域重置部577將校正的評價區(qū)域或添加的評價區(qū)域設(shè)置為新的評價區(qū)域600,并將其存儲在數(shù)據(jù)存儲單元58中。
下面給出詳細描述。
參照圖28的流程圖描述了試樣s的評價區(qū)域的更新處理,在已經(jīng)按照相同工藝制造并且基本上具有相同形狀的試樣s的批量制造時,x射線檢查裝置100使用執(zhí)行連續(xù)非缺陷確定的結(jié)果對試樣s執(zhí)行檢查。用于執(zhí)行圖28的流程圖中所示的每個處理的程序預(yù)先存儲在存儲器(未示出)中,并且由檢查分析單元57讀出并執(zhí)行。
在步驟s31中,確定所獲取的試樣s的形狀信息已從部分掃描獲得還是已從全掃描獲得。在從部分掃描獲得形狀信息的情況下,在步驟s31中做出肯定的確定;流程然后進行到步驟s32;在從全掃描獲得形狀信息的情況下,在步驟s31中做出否定確定;流程然后進行到步驟s34。注意,如上所述,以非常低的頻率執(zhí)行通過從全掃描獲得的形狀信息對試樣s的檢查。這是因為全掃描需要非常長的時間來獲取整個試樣s的重建圖像。與制造試樣s的生產(chǎn)線上的周期時間相比,獲取重建圖像的檢查時間非常長。因此,通過部分掃描執(zhí)行試樣s的大部分檢查??梢詫Υ罅恐圃斓乃性嚇觭執(zhí)行部分掃描,或者可以從大量制造的試樣s中每隔幾個(例如,五個或十個)執(zhí)行部分掃描。
在步驟s32中,檢查分析單元57執(zhí)行評價區(qū)域分析處理,其涉及位于從部分掃描獲得的評價區(qū)域600中的試樣s的形狀信息;流程然后進行到步驟s33。在步驟s33中,檢查分析單元57進行評價區(qū)域改變處理,然后處理結(jié)束。注意,下面描述評價區(qū)域分析處理和評價區(qū)域改變處理的細節(jié)。在步驟s34,檢查分析單元57對從全掃描獲得的試樣s的寬區(qū)域的形狀信息(以下稱為寬區(qū)域形狀信息)進行寬區(qū)域分析處理;流程然后進行到步驟s35。在步驟s35中,執(zhí)行評價區(qū)域添加處理;然后處理結(jié)束。注意,在全掃描的情況下,因為對于被設(shè)置為評價區(qū)域的區(qū)域獲得形狀信息,所以可以基于已經(jīng)在評價區(qū)域上設(shè)置的形狀信息進行非缺陷確定,并且可以執(zhí)行對評價區(qū)域的刪除或改變處理。下面描述寬區(qū)域分析處理和評價區(qū)域添加處理的細節(jié)。
在下面的描述中,將描述劃分為評價區(qū)域分析處理、評價區(qū)域改變處理、寬區(qū)域分析處理和評價區(qū)域添加處理。
評價區(qū)域分析處理
在評價區(qū)域分析處理中,從位于從部分掃描獲取的試樣s的評價區(qū)域600的形狀信息中檢測諸如孔和厚度的內(nèi)部缺陷,并且執(zhí)行與試樣s的非缺陷有關(guān)的分析,諸如由于檢測到的孔,試樣s是缺陷產(chǎn)品的可能性高,存在強度不足的可能性,存在發(fā)生泄漏的可能性等。下面給出詳細描述。
當執(zhí)行評價區(qū)域分析處理時,通過對與評價區(qū)域600的形狀信息相關(guān)的網(wǎng)格650的單元執(zhí)行處理來實現(xiàn)處理的簡化。因此,網(wǎng)格轉(zhuǎn)換單元570提取與評價區(qū)域600相對應(yīng)的網(wǎng)格。然后,提取與提取出的網(wǎng)格對應(yīng)的試樣s的形狀信息(以下稱為評價區(qū)域形狀信息),將每個網(wǎng)格和形狀信息相關(guān)聯(lián)。在這種情況下,網(wǎng)格轉(zhuǎn)換單元570讀出存儲在數(shù)據(jù)存儲單元58上的評價區(qū)域600的坐標值,并識別對應(yīng)于評價區(qū)域600的坐標值的網(wǎng)格。此外,網(wǎng)格提取與設(shè)置在試樣s上的參考平面對應(yīng)的網(wǎng)格。同時,除了與參考區(qū)域600的位置相對應(yīng)的形狀信息之外,試樣s的形狀信息還包括與參考平面的位置對應(yīng)的形狀信息。此外,由于可以掌握兩者的形狀信息的位置關(guān)系,因此通過使與參考平面的形狀信息對應(yīng)的網(wǎng)格和參考平面的位置匹配,可以使在評價區(qū)域600上識別的網(wǎng)格和在相同位置的試樣s的形狀信息對應(yīng)。以這種方式,網(wǎng)格被識別為分析處理的目標。
接下來,體積比分析單元571檢測以上述方式識別的每個網(wǎng)格650中的孔的存在,并且在檢測到孔的情況下,計算網(wǎng)格650中的孔的體積比。體積比分析單元571使用公知的方法來識別除適用于邊界平面的多邊形組以外的多邊形組,其中試樣s的外部(外部空氣)作為邊界平面,而試樣s的內(nèi)部缺陷的空心部分來自生成的多邊形表面模型,并且生成組合這些多邊形的氣孔模型。體積比分析單元571找到與該氣孔模型相關(guān)的每個網(wǎng)格650的孔的體積,并且將其除以網(wǎng)格650的體積來計算體積比。
網(wǎng)格650包括與孔模型部分重疊的網(wǎng)格和與孔模型完全重疊的網(wǎng)格。因此,對于每個網(wǎng)格650,孔的體積比是不同的。體積比分析單元571根據(jù)針對每個網(wǎng)格650計算的體積比,設(shè)置示出非缺陷的體積比非缺陷水平。在這種情況下,例如,可以設(shè)置為,當體積比為0%至20%時,體積比非缺陷水平為4;當體積比為20%至40%時,體積比非缺陷水平為3;當體積比為40%至60%時,體積比非缺陷水平為2;當體積比為60%至80%時,體積比非缺陷水平為1;當80%至100%時,體積比非缺陷水平為0。注意,在這種情況下表明,體積比非缺陷水平的值下降越多,則試樣s中產(chǎn)生主要缺陷的可能性會越高。設(shè)置的體積比非缺陷水平與網(wǎng)格650的坐標值相關(guān)聯(lián)并存儲在數(shù)據(jù)存儲單元58中。注意,關(guān)于與體積比相關(guān)的體積比非缺陷水平的值,允許操作者設(shè)置的配置也包括在本發(fā)明的一個方面中。
厚度分析單元572計算與網(wǎng)格化評價區(qū)域透射圖像相關(guān)的每個網(wǎng)格650的厚度。厚度分析單元572使用公知的多邊形表面模型,以基于從具有內(nèi)部缺陷的空心部分的邊界平面的每個位置設(shè)置的法線的方向上的距離來計算厚度。厚度分析單元572根據(jù)在每個網(wǎng)格650處計算的厚度與作為理想模型的試樣s的形狀信息之間的差異程度來設(shè)置示出非缺陷的厚度非缺陷水平(例如,諸如cad的形狀信息,由x射線檢查裝置100獲取的、過去被確定為非缺陷的試樣s的形狀信息等)。在這種情況下,例如,可以設(shè)置與作為理想模型的試樣s的形狀信息有關(guān)的信息使得當所獲取的試樣s的厚度差在薄的方向上超過允許公差范圍時,厚度非缺陷水平為0;當厚度差在薄的方向上在容許公差范圍內(nèi),但是至少為容許公差范圍的80%時,厚度非缺陷水平為1;并且當厚度差在薄的方向上在容許公差范圍內(nèi)并且小于容許公差范圍的80%時,厚度非缺陷水平為2。注意,在這種情況下表明,厚度非缺陷水平的值下降越多,則試樣s中產(chǎn)生主要缺陷的可能性會越高。設(shè)置的厚度非缺陷水平與網(wǎng)格650的坐標值相關(guān)聯(lián)并存儲在數(shù)據(jù)存儲單元58中。注意,關(guān)于與厚度相關(guān)的厚度非缺陷水平的值,允許操作者設(shè)置的配置也包括在本發(fā)明的一個方面中。
非缺陷分析單元573根據(jù)由體積比分析單元571設(shè)置的體積比非缺陷水平和由厚度分析單元572設(shè)置的厚度非缺陷水平設(shè)置示出每個網(wǎng)格650的非缺陷的非缺陷水平。例如,非缺陷分析單元573對于每個網(wǎng)格650設(shè)置0到4的非缺陷水平。當非缺陷水平為0時,表明在試樣s中引起缺陷的可能性非常高;當其為4時,引起試樣s中的缺陷的可能性非常低。
在圖29中示出了根據(jù)體積比非缺陷水平和厚度非缺陷水平設(shè)置的非缺陷水平的示例。注意,操作者能夠設(shè)置具有圖29中所示的關(guān)系的配置包括在本發(fā)明的一個方面中。
非缺陷分析單元573將針對從每個試樣s測量的每個形狀信息設(shè)置的非缺陷水平與網(wǎng)格650關(guān)聯(lián)上,并將其存儲在數(shù)據(jù)存儲單元58中。通過對多個試樣s進行測量,針對相同的網(wǎng)格650累積多個非缺陷水平的歷史。當歷史計數(shù)達到或超過預(yù)定數(shù)量時,即,當試樣s的測量計數(shù)達到或超過預(yù)定計數(shù)時,多個非缺陷水平的歷史用于計算每個網(wǎng)格650的評價指標。非缺陷分析單元573計算例如與評價系數(shù)相同位置的網(wǎng)格650的非缺陷水平的平均值或標準偏差。非缺陷水平等的時間變化率也可以用作評價系數(shù)。該評價系數(shù)對應(yīng)于每個網(wǎng)格650,并且對于每個測量計數(shù)都更新評價系數(shù)。
當由非缺陷分析單元573計算出的網(wǎng)格650的評價系數(shù)大于或等于第一閾值時,或者當評價系數(shù)超過第一預(yù)定范圍時,非缺陷確定單元574確定與該網(wǎng)格650相對應(yīng)的試樣s上的區(qū)域具有在試樣s上產(chǎn)生缺陷的高可能性。此外,在由非缺陷分析單元573計算的網(wǎng)格650的評價系數(shù)小于第二閾值(<第一閾值)的情況下,或者當其在第二預(yù)定范圍(例如,其中評價系數(shù)相比于第一預(yù)定范圍表現(xiàn)出更高的非缺陷方向的范圍)內(nèi)時,非缺陷確定單元574確定與網(wǎng)格650相對應(yīng)的試樣s的區(qū)域?qū)a(chǎn)生缺陷的概率低,并且可以從評價區(qū)域600中刪除。基于非缺陷確定單元574的確定結(jié)果來執(zhí)行下面描述的評價區(qū)域更新處理。
參照圖30的流程圖描述圖28的步驟s32的評價區(qū)域分析處理。
在步驟s40中,網(wǎng)格轉(zhuǎn)換單元570在評價區(qū)域600上設(shè)置網(wǎng)格650;流程然后進行到步驟s41。在步驟s41中,在部分掃描的情況下,網(wǎng)格轉(zhuǎn)換單元570使基于透射圖像生成的試樣s的形狀信息與網(wǎng)格位置匹配,并提取與在評價區(qū)域600上匹配的網(wǎng)格位置匹配的試樣s的形狀信息;流程然后進行到步驟s42。此外,在全掃描的情況下,網(wǎng)格轉(zhuǎn)換單元570簡單地使試樣s的形狀信息與網(wǎng)格650進行位置匹配。在步驟s42中,體積比分析單元571計算每個提取的網(wǎng)格650的體積比,并設(shè)置體積比非缺陷水平;流程然后進行到步驟s43。
在步驟s43中,厚度分析單元572計算每個提取的網(wǎng)格650的厚度,并設(shè)置厚度非缺陷水平;流程然后進行到步驟s44。在步驟s44中,非缺陷分析單元573根據(jù)針對同一網(wǎng)格650設(shè)置的體積比非缺陷水平和厚度非缺陷水平設(shè)置網(wǎng)格650的非缺陷水平,并對于每個網(wǎng)格650存儲以下信息;流程然后進行到步驟s45。以下給出了存儲的信息。它是與檢查分析單元57的檢查分析的數(shù)量、每個檢查分析的體積比和厚度差以及是否被設(shè)置為用于每次檢查的評價區(qū)域有關(guān)的信息。
在步驟s45中,檢查分析單元57使計數(shù)器的計數(shù)n加1,該計數(shù)器對試樣s上的檢查分析次數(shù)計數(shù);流程然后進行到步驟s46。在步驟s46中,檢查分析單元57確定試樣s的檢查分析次數(shù)是否大于或等于預(yù)定次數(shù)。當檢查分析的次數(shù)大于或等于預(yù)定次數(shù)時,即,當計數(shù)器的計數(shù)n大于或等于閾值第n時,在步驟s46中作出肯定的確定;流程然后進行到步驟s47。當檢查分析的次數(shù)小于預(yù)定次數(shù)時,即,當計數(shù)器的計數(shù)n小于閾值第n時,在步驟s46中作出否定確定;然后處理結(jié)束。
在步驟s47中,非缺陷分析單元573計算網(wǎng)格650的評價系數(shù);流程然后進行到步驟s48。在步驟s48中,非缺陷確定單元574確定所計算的評價系數(shù)是否大于或等于第一閾值(或者如果其超過第一預(yù)定范圍)。當評價指標大于或等于第一閾值(或超過第一預(yù)定范圍)時,在步驟s48做出肯定的確定;流程然后進行到步驟s33中的評價區(qū)域改變處理,其細節(jié)在下文中描述。注意,在這種情況下,表示希望將向評價區(qū)域600添加與網(wǎng)格650對應(yīng)的試樣s的區(qū)域的添加改變標志被設(shè)置為on。
當評價系數(shù)小于第一閾值(或不超過第一預(yù)定范圍)時,在步驟s48中作出否定判斷;流程然后進行到步驟s49。在步驟s49中,非缺陷確定單元574確定評價系數(shù)是否小于第二閾值(或者在第二預(yù)定范圍內(nèi))。當評價系數(shù)小于第二閾值(或在第二預(yù)定范圍內(nèi))時,在步驟s49做出肯定的判斷;流程然后進行到步驟s33中的評價區(qū)域改變處理,其細節(jié)在下文中描述。注意,在這種情況下,表示能夠從評價區(qū)域600刪除與網(wǎng)格650對應(yīng)的試樣s的區(qū)域的可能刪除標志被設(shè)置為on。當評價系數(shù)大于或等于第二閾值(或超過第二預(yù)定范圍)時,在步驟s49作出否定確定;然后處理結(jié)束。
評價區(qū)域改變處理
在評價區(qū)域改變處理中,在顯示監(jiān)視器6上進行基于評價區(qū)域分析處理的結(jié)果向操作者推薦評價區(qū)域600的改變的顯示。當由操作者進行用于對評價區(qū)域600執(zhí)行改變的操作時,設(shè)置反映評價區(qū)域分析處理的結(jié)果的新的評價區(qū)域600,并且將其坐標值存儲在數(shù)據(jù)存儲單元58中。結(jié)果,在隨后的時間和之后的測量期間,基于新的評價區(qū)域600執(zhí)行上述的切面700和切片范圍720的選擇,并進行試樣s的測量。下面給出詳細描述。
關(guān)于由非缺陷確定單元574將添加改變標志設(shè)置為on的網(wǎng)格650,當網(wǎng)格650存在于網(wǎng)格化評價區(qū)域透射圖像的外周上時,區(qū)域校正單元575生成用于校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)。在這種情況下,當存在添加改變標志被設(shè)置為on的網(wǎng)格650時,區(qū)域校正單元575生成用于校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)。注意,在以下描述中,將添加改變標志設(shè)置為on的網(wǎng)格650稱為計劃將要改變的網(wǎng)格655。
在圖31a至31d中示意性地示出了用于校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)的生成。注意,實際處理是在三維中執(zhí)行的,盡管它在圖31a至31d中以二維中表示以理解本發(fā)明。當圖31a所示的網(wǎng)格化評價區(qū)域680的外周,即,以斜線示出的網(wǎng)格650中的一個,超過第一閾值時,區(qū)域校正單元575生成用于校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)。在圖31b至31d中示意性地示出了由區(qū)域校正單元575生成的校正評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681的示例。在圖31b中,從網(wǎng)格化評價區(qū)域680中具有斜線的網(wǎng)格650是計劃改變的網(wǎng)格655,并且假設(shè)網(wǎng)格650存在于網(wǎng)格化評價區(qū)域680的外部。此時,用虛線示出的三個區(qū)域656是圍繞計劃改變的網(wǎng)格655的網(wǎng)格656(下面稱為附加網(wǎng)格)。當計劃改變的網(wǎng)格655存在于圖31c所示的位置中時,周邊存在由虛線示出的五個附加網(wǎng)格656。當計劃改變的網(wǎng)格655存在于以圖31d所示的形狀伸出的網(wǎng)格化評價區(qū)域680的位置中時,周邊存在虛線所示的五個附加網(wǎng)格。區(qū)域校正單元575將附加網(wǎng)格656添加到網(wǎng)格化評價區(qū)域680,并且生成用于校正評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681,使得其包括由用于評價區(qū)域600的附加網(wǎng)格656示出的區(qū)域。關(guān)于由非缺陷確定單元574將可能刪除標志設(shè)置為on的網(wǎng)格650,區(qū)域校正單元575從網(wǎng)格化評價區(qū)域680刪除可能刪除標志被設(shè)置為on的網(wǎng)格650,并且生成用于校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681。
當生成用于校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681時,顯示控制單元578在顯示監(jiān)視器6上顯示與用于校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681相對應(yīng)的圖像。此時,顯示控制單元578基于設(shè)計信息在表示試樣s的形狀的圖像上顯示與校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681相對應(yīng)的圖像。在這種情況下,顯示控制單元578使得針對從網(wǎng)格化評價區(qū)域680改變的校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681的位置的顯示模式不同于未改變的位置的顯示模式。也就是說,當通過區(qū)域校正單元575添加附加網(wǎng)格656時,顯示控制單元578使得與附加網(wǎng)格656對應(yīng)的位置以例如紅色顯示,并且對應(yīng)于其它網(wǎng)格650的位置以諸如綠色的改變的顏色顯示。此外,當刪除了由區(qū)域校正單元575將可能刪除標志設(shè)置為on的網(wǎng)格650時,顯示控制單元578使得與網(wǎng)格650相對應(yīng)的位置以例如藍色顯示,并且其他網(wǎng)格650以諸如綠色的改變的顏色顯示。
注意,在不限于以不同顏色顯示的情況下改變線寬和線型(實線、虛線、點劃線)也包括在本發(fā)明的一個方面中。當在顯示監(jiān)視器6上顯示用于校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681的歷史數(shù)據(jù)時,可以并排顯示具有類似形狀的評價區(qū)域600的歷史數(shù)據(jù)。例如,當顯示用于一個曲軸軸頸單元的評價區(qū)域601的校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681的歷史數(shù)據(jù)時,通過并排顯示另一個曲軸軸頸單元的評價區(qū)域601的歷史數(shù)據(jù),可以確定鑄造計劃是好還是壞。
此外,對于由包括在同一評價區(qū)域600中的網(wǎng)格化評價區(qū)域的每個網(wǎng)格650計算的非缺陷水平,可以根據(jù)每個評價區(qū)域600的非缺陷水平平均值和非缺陷水平分布值,為整個評價區(qū)域600設(shè)置可能刪除標志。在這種情況下,例如,可以以不同的顏色顯示,以促進刪除網(wǎng)格化評價區(qū)域或評價區(qū)域。
操作者通過從測量結(jié)果觀察已經(jīng)進行了上述顯示的顯示監(jiān)視器6,可以掌握評價區(qū)域600應(yīng)如何校正以便于測量試樣s的內(nèi)部缺陷(例如孔)。當經(jīng)由區(qū)域校正單元575采納網(wǎng)格化評價區(qū)域傳輸圖像680的校正時,操作者通過使用例如構(gòu)成輸入操作單元11的鼠標等點擊顯示在顯示監(jiān)視器6上的“ok”按鈕等來進行采納操作。當根據(jù)操作者的采納操作從輸入操作單元11輸出操作信號時,區(qū)域重置單元577將與由區(qū)域校正單元575生成的校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681對應(yīng)的試樣s上的區(qū)域設(shè)置為新的評價區(qū)域600,并將其坐標值存儲在數(shù)據(jù)存儲單元58中。此時,區(qū)域重置單元577將設(shè)置新的評價區(qū)域600的日期和時間、用于識別決定采納新的評價區(qū)域600的操作者的信息(姓名、id等)、新的評價區(qū)域600的位置(索引號等)、操作者輸入的注釋或備注等作為相關(guān)信息存儲到數(shù)據(jù)存儲單元58。
注意,當顯示上述校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681的圖像時,顯示控制單元578可以在顯示監(jiān)視器6上顯示各種數(shù)據(jù)。作為此時待顯示的數(shù)據(jù),存在可能刪除標記被設(shè)置為on的附加網(wǎng)格656或網(wǎng)格650的非缺陷水平、體積比和厚度差(是用于確定非缺陷水平的因素)。此外,可以將已從過去的試樣s的形狀信息或檢查分析獲得的歷史數(shù)據(jù)顯示為待顯示的數(shù)據(jù)。此外,可以將由光學相機拍攝的與試樣s分開獲取的照片作為一個歷史數(shù)據(jù)累積。特別地,當網(wǎng)格650的位置與試樣s的表面區(qū)域匹配時,希望將由光學相機拍攝的照片數(shù)據(jù)包括在歷史數(shù)據(jù)中。作為歷史數(shù)據(jù),存在非缺陷水平、體積比和厚度的轉(zhuǎn)變。在這種情況下,應(yīng)當以圖表格式顯示,其中檢查分析的數(shù)量是水平軸,根據(jù)非缺陷水平、體積比和從非缺陷水平找到的厚度差計算的評價系數(shù)的頻率為縱軸。此外,作為歷史數(shù)據(jù),也可以疊加在試樣s的形狀的圖像上顯示評價區(qū)域600的形狀變化的轉(zhuǎn)變。在多次對評價區(qū)域600進行形狀改變的情況下,希望使得每個評價區(qū)域600的圖像的顯示模式(顏色、線寬度、線類型等)不同。
注意,如上所述的歷史數(shù)據(jù)不限于校正的評價區(qū)域,并且希望在不需要校正的評價區(qū)域中將其顯示在網(wǎng)格650上。這是因為知道非缺陷的確定因素的變化有助于預(yù)測將來產(chǎn)生的缺陷產(chǎn)品。此外,為了減輕大量生產(chǎn)的貨物對檢查員的負擔,可以以評價區(qū)域單元顯示歷史數(shù)據(jù),而不是以網(wǎng)格單元顯示歷史數(shù)據(jù)。特別地,關(guān)于非缺陷水平,即使在相同的評價區(qū)域內(nèi),在單個網(wǎng)格650之間也可以不同。在這種情況下,應(yīng)當根據(jù)在相同評價區(qū)域中的每個網(wǎng)格650處計算的非缺陷水平的平均值、離散度等來設(shè)置評價區(qū)域中的評價系數(shù)。此外,通過簡單地向操作者顯示歷史數(shù)據(jù)的顯示,而不管存在評價區(qū)域的校正過程,這帶來了在大量生產(chǎn)貨物的質(zhì)量保證的檢查過程中的節(jié)省勞動力的效果。
參照圖32的流程圖描述圖28的步驟s33的評價區(qū)域改變處理。
在步驟s50中,區(qū)域校正單元575確定網(wǎng)格650的添加改變標志是否被設(shè)置為on。當添加改變標志被設(shè)置為on時,在步驟s50中做出肯定的確定;流程然后進行到步驟s51。在步驟s51中,確定網(wǎng)格650是否存在于網(wǎng)格化評價區(qū)域680的周邊部分上。當該網(wǎng)格不在網(wǎng)格化評價區(qū)域680的周邊部分時,在步驟s51中作出否定確定;然后處理結(jié)束。當該網(wǎng)格在網(wǎng)格化評價區(qū)域680的周邊部分中時,在步驟s51中作出肯定確定;流程然后進行到步驟s53。
在步驟s50中,當添加改變標志被設(shè)置為off時,在步驟s50做出否定確定;流程然后進行到步驟s52。在步驟s521中,確定網(wǎng)格650的可刪除標志是否被設(shè)置為on。當可刪除標志被設(shè)置為off時,在步驟s52中做出否定確定;然后處理結(jié)束。當可刪除標志被設(shè)置為on時,在步驟s52中做出肯定的確定;流程然后進行到步驟s53。在步驟s53中,區(qū)域校正單元575生成用于校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681;流程然后進行到步驟s54。
在步驟s54中,顯示控制單元578在顯示監(jiān)視器6上顯示疊加在對應(yīng)于試樣s的形狀的圖像上的校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681對應(yīng)的圖像;流程然后進行到步驟s55。在步驟s55中,確定操作者是否已經(jīng)進行了采納操作。當從輸入操作單元11輸入根據(jù)操作者的采納操作的操作信號時,在步驟s55中作出肯定的確定;流程然后進行到s56。當沒有從輸入操作單元11輸入根據(jù)所采納的操作的操作信號時,在步驟s55中作出否定確定;然后處理結(jié)束。在步驟s56中,將與校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681對應(yīng)的試樣s上的區(qū)域設(shè)置為新的評價區(qū)域600,將其坐標值存儲在數(shù)據(jù)存儲單元58中,然后處理結(jié)束。
寬區(qū)域分析處理
在寬區(qū)域分析處理中,從全掃描獲取的試樣s的透射圖像中檢測除了評價區(qū)域600以外的區(qū)域中的內(nèi)部缺陷,例如孔,并且執(zhí)行與試樣s的非缺陷相關(guān)的分析,諸如由于檢測到的孔而導致試樣s是缺陷產(chǎn)品的高可能性、存在強度不足的可能性、存在發(fā)生泄漏的可能性等。下面給出詳細描述。
當執(zhí)行寬區(qū)域分析處理時,通過對所獲取的試樣s的形狀信息執(zhí)行網(wǎng)格650單位的處理來獲得處理簡化。因此,網(wǎng)格轉(zhuǎn)換單元570通過網(wǎng)格650劃分包括除了從網(wǎng)格650的全掃描獲取的評價區(qū)域600之外的區(qū)域的寬形狀信息。下面,體積比分析單元571、厚度分析單元572、非缺陷分析單元573和非缺陷確定單元574進行與上述評價區(qū)域分析處理中描述的每個網(wǎng)格650的處理類似的處理。結(jié)果,在網(wǎng)格轉(zhuǎn)換寬區(qū)域的形狀信息中,當不同于與網(wǎng)格轉(zhuǎn)換的寬形狀信息中的評價區(qū)域600對應(yīng)的區(qū)域的區(qū)域的網(wǎng)格650的評價系數(shù)大于或等于第一閾值時,非缺陷確定單元574確定與該網(wǎng)格650相對應(yīng)的試樣s的區(qū)域具有產(chǎn)生缺陷的高可能性。在這種情況下,非缺陷確定單元574將新的附加標志設(shè)置為on,表示希望新添加網(wǎng)格650作為新的評價區(qū)域600。
參照圖33的流程圖描述圖28的步驟s34的寬區(qū)域分析處理。
在步驟s60中,網(wǎng)格轉(zhuǎn)換單元570設(shè)置用于基于從全掃描獲得的透射圖像生成的整個試樣s的形狀信息的網(wǎng)格650;流程然后進行到步驟s61。從步驟s61(體積比計算)到步驟s67(確定評價系數(shù)是否大于或等于閾值)的每個處理類似于圖30的步驟s42(體積比計算)到步驟s47(確定評價系數(shù)是否大于或等于閾值)的每個處理。然而,即使對于與評價區(qū)域600對應(yīng)的區(qū)域之外的區(qū)域,也對每個網(wǎng)格650執(zhí)行上述處理。
在步驟s68中,確定與被確定為具有大于或等于第一閾值(或超過第一預(yù)定范圍)的評價系數(shù)的網(wǎng)格650相對應(yīng)的試樣s上的區(qū)域是否是評價區(qū)域600外部的區(qū)域。當該區(qū)域是評價區(qū)域600以外的區(qū)域時,在步驟s68中作出肯定確定,流程然后進行到圖28中的步驟35。在這種情況下,網(wǎng)格650的新添加標志被設(shè)置為on。當與網(wǎng)格650對應(yīng)的區(qū)域是評價區(qū)域600時,在步驟s68作出否定確定;然后處理結(jié)束。
注意,在寬區(qū)域分析處理中,可以對評價區(qū)域600中的網(wǎng)格650執(zhí)行圖30的步驟s48。在這種情況下,在步驟s66之后執(zhí)行上述處理。
評價區(qū)域添加處理
在評價區(qū)域添加處理中,基于寬區(qū)域分析處理的結(jié)果,在顯示監(jiān)視器6上執(zhí)行用于向操作者推薦添加新的評價區(qū)域600的顯示。當由操作者進行用于執(zhí)行評價區(qū)域600的新添加的操作時,另外設(shè)置新的評價區(qū)域600,并且將其坐標值存儲在數(shù)據(jù)存儲單元58中。結(jié)果,在隨后的時間和之后的測量期間,基于新添加的評價區(qū)域600執(zhí)行上述的切面700和切片范圍720的選擇,并進行試樣s的測量。下面給出詳細描述。
區(qū)域添加單元576將由非缺陷確定單元574設(shè)置為on的新添加標志的網(wǎng)格650識別為用于新添加的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)。當生成新添加的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)時,顯示控制單元578在顯示監(jiān)視器6上顯示與新添加的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)相對應(yīng)的圖像。此時,顯示控制單元578基于設(shè)計信息在表示試樣s的形狀的圖像上顯示與新添加的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)相對應(yīng)的圖像。注意,在這種情況下,顯示控制單元578也可以以與針對評價區(qū)域校正處理描述的情況類似的方式顯示各種數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。
操作者通過從測量結(jié)果觀察已經(jīng)進行了上述顯示的顯示監(jiān)視器6,可以掌握新的評價區(qū)域600應(yīng)如何添加以便于測量試樣s的內(nèi)部缺陷(例如孔)。當經(jīng)由區(qū)域添加單元576采納添加新添加的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)時,操作者通過使用例如構(gòu)成輸入操作單元11的鼠標等點擊顯示在顯示監(jiān)視器6上的“ok”按鈕等來執(zhí)行采納操作。當根據(jù)操作者的采納操作從輸入操作單元11輸出操作信號時,區(qū)域重置單元577將與由區(qū)域添加單元576生成的新添加的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)對應(yīng)的試樣s上的區(qū)域設(shè)置為新的評價區(qū)域600,并將其坐標值存儲在數(shù)據(jù)存儲單元58中。此時,區(qū)域重置單元577存儲設(shè)置新的評價區(qū)域600的日期和時間、用于識別決定采納新的評價區(qū)域600的操作者的信息(姓名、id等)、新的評價區(qū)域600的位置(索引號等)、操作者輸入的注釋或備注、示出此時的試樣s的外觀的圖片(圖像數(shù)據(jù))等作為相關(guān)信息輸入到數(shù)據(jù)存儲單元58。
參照圖34的流程圖描述圖28的步驟s35的評價區(qū)域添加處理。
在步驟s70中,區(qū)域添加單元576確定用于網(wǎng)格650的新添加標志是否為on。當新添加標志被設(shè)置為off時,在步驟s70作出否定確定;然后處理結(jié)束。當新添加標志被設(shè)置為on時,在步驟s70中做出肯定的確定;流程然后進行到步驟s71。
在步驟s71中,區(qū)域添加單元576將網(wǎng)格650識別為新添加的評價區(qū)域的數(shù)據(jù),流程然后進行到步驟s72。在步驟s72中,顯示控制單元578顯示與疊加在對應(yīng)于試樣s的形狀的圖像上的新添加的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)相對應(yīng)的圖像;流程然后進行到步驟s73。在步驟s73中,確定操作者是否執(zhí)行了采納操作。當從輸入操作單元11輸入根據(jù)操作者的采納操作的操作信號時,在步驟s73中作出肯定的確定;流程然后進行到步驟s74。當沒有從輸入操作單元11輸入根據(jù)采納操作的操作信號時,在步驟s73中作出否定確定;然后處理結(jié)束。在步驟s74中,將與新添加的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)對應(yīng)的試樣s上的區(qū)域設(shè)置為新的評價區(qū)域600,將其坐標值存儲在數(shù)據(jù)存儲單元58中,然后處理結(jié)束。
描述包括上述根據(jù)本發(fā)明實施例的x射線檢查裝置100的結(jié)構(gòu)制造系統(tǒng)的實施例。結(jié)構(gòu)制造系統(tǒng)產(chǎn)生模型部件,例如汽車的門部分,發(fā)動機部分或齒輪部分,或包含電路板等的電氣部件。
圖35示出了根據(jù)本實施例的結(jié)構(gòu)制造系統(tǒng)400的配置的一個示例的框圖。結(jié)構(gòu)體制造系統(tǒng)400具備在本實施例中描述的x射線檢查裝置100、設(shè)計裝置410、成型裝置420、控制系統(tǒng)430以及修復(fù)裝置440。
設(shè)計裝置410是當創(chuàng)建與結(jié)構(gòu)的形狀相關(guān)的設(shè)計信息時由用戶使用的裝置,并且執(zhí)行用于創(chuàng)建并存儲設(shè)計信息的設(shè)計處理。設(shè)計信息是表示結(jié)構(gòu)的每個位置的坐標的信息。設(shè)計信息被輸出到成型裝置420和控制系統(tǒng)430,如下所述。成型裝置420使用由設(shè)計裝置410創(chuàng)建的設(shè)計信息進行用于創(chuàng)建和成型結(jié)構(gòu)的成型處理。在這種情況下,執(zhí)行以3d打印技術(shù)、鑄造加工、鍛造加工和切割加工為代表的至少一種層壓技術(shù)的成型裝置420也包括在本發(fā)明的一個方面中。
x射線檢查裝置100進行用于檢查由成型裝置420成型的結(jié)構(gòu)的形狀的檢查處理。x射線檢查裝置100向控制系統(tǒng)430輸出表示作為檢查結(jié)構(gòu)的檢查結(jié)果的結(jié)構(gòu)的坐標的信息(以下稱為“形狀信息”)??刂葡到y(tǒng)430設(shè)置有坐標存儲單元431和檢查單元432。坐標存儲單元431存儲由上述設(shè)計裝置410創(chuàng)建的設(shè)計信息。
檢查單元432確定由成型裝置420成型的結(jié)構(gòu)是否根據(jù)由設(shè)計裝置410創(chuàng)建的設(shè)計信息成型。換句話說,檢查單元432確定成型結(jié)構(gòu)是否是無缺陷產(chǎn)品。在這種情況下,檢查單元432讀出存儲在坐標存儲單元431中的設(shè)計信息,并執(zhí)行對從x射線檢查裝置100輸入的設(shè)計信息和形狀信息進行比較的檢查處理。對于檢查處理,檢查單元432比較例如由設(shè)計信息指示的坐標以及由形狀信息指示的對應(yīng)坐標,并如果該檢查處理的結(jié)果示出設(shè)計信息的坐標和形狀信息的坐標匹配則確定它是成型的無缺陷產(chǎn)品。當設(shè)計信息的坐標和形狀信息的對應(yīng)坐標不匹配時,檢查單元432確定坐標之間的差是否在預(yù)定范圍內(nèi),并且如果它在預(yù)定范圍內(nèi),則確定其是可修復(fù)的缺陷產(chǎn)品。
當確定其是可修復(fù)的缺陷產(chǎn)品時,檢查單元432將指示缺陷部位和修復(fù)量的修復(fù)信息輸出到修復(fù)裝置440。缺陷部位是與設(shè)計信息的坐標不匹配的形狀信息的坐標,并且修復(fù)量是設(shè)計信息的坐標和缺陷部位處的形狀信息的坐標之間的差值。修復(fù)裝置440基于輸入的修復(fù)信息執(zhí)行用于重新加工結(jié)構(gòu)的缺陷部位的修復(fù)處理。在修復(fù)處理中,修復(fù)裝置440再次執(zhí)行與由成型裝置420執(zhí)行的成型處理相似的處理。
參考圖36所示的流程圖描述由結(jié)構(gòu)制造系統(tǒng)400執(zhí)行的處理。
在步驟s81中,當用戶設(shè)計結(jié)構(gòu)并且通過設(shè)計處理創(chuàng)建并存儲與結(jié)構(gòu)的形狀相關(guān)的設(shè)計信息時,使用設(shè)計裝置410;流程然后進行到步驟s82。注意,其不僅限于由設(shè)計裝置410創(chuàng)建的設(shè)計信息;當設(shè)計信息已經(jīng)存在時,輸入該設(shè)計信息以獲取設(shè)計信息也包括在本發(fā)明的一個方面中。在步驟s82中,成型裝置420通過成型處理基于設(shè)計信息創(chuàng)建并成型結(jié)構(gòu);流程然后進行到步驟s83。在步驟s83中,x射線檢查裝置100進行檢查處理,以測量結(jié)構(gòu)的形狀并輸出形狀信息;流程然后進行到步驟s84。
在步驟s84中,檢查單元432執(zhí)行檢查處理,以比較由設(shè)計裝置410創(chuàng)建的設(shè)計信息和由x射線檢查裝置100檢查和輸出的形狀信息;流程然后進行到步驟s85。在步驟s85中,檢查單元432基于檢查處理的結(jié)果來確定由成型裝置420成型的結(jié)構(gòu)是否是無缺陷產(chǎn)品。當結(jié)構(gòu)是無缺陷產(chǎn)品時,即,當設(shè)計信息的坐標和形狀信息的坐標匹配時,在步驟s85中作出肯定的確定;然后處理結(jié)束。當結(jié)構(gòu)不是無缺陷產(chǎn)品時,即,當設(shè)計信息的坐標和形狀信息的坐標不匹配時,或者當檢測到設(shè)計信息中不存在的坐標時,在步驟s85中作出否定確定;流程然后進行到步驟s86。
在步驟s86,檢查單元432確定結(jié)構(gòu)的缺陷部位是否是可修復(fù)的。當缺陷部位不可修復(fù)時,即當設(shè)計信息的坐標與形狀信息的坐標之間的差異超過缺陷部位的預(yù)定范圍時,在步驟s86中作出否定確定;然后處理結(jié)束。當缺陷部位可修復(fù)時,即,當設(shè)計信息的坐標和形狀信息的坐標之間的差異在缺陷部位的預(yù)定范圍內(nèi)時,在步驟s86中作出肯定的確定;流程然后進行到步驟s87。在這種情況下,檢查單元432將修復(fù)信息輸出到修復(fù)裝置440。在步驟s87,修復(fù)裝置440基于輸入的修復(fù)信息對結(jié)構(gòu)執(zhí)行修復(fù)處理;流程然后返回到步驟s83。注意,如上所述,修復(fù)裝置440在修復(fù)處理中再次進行與由成型裝置420執(zhí)行的成型處理類似的處理。
根據(jù)上述實施例,獲得以下動作和效果。
(1)切面選擇單元563對于與由評價區(qū)域設(shè)置單元561設(shè)置的三維評價區(qū)域600相對應(yīng)的網(wǎng)格化評價區(qū)域610計算由候選切面701、702、703選擇的多個切片區(qū)域的各自的位移量,并基于計算出的位移量從候選切面701至703中選擇作為切片區(qū)域的切面700。因此,由于能夠基于y方向的位移量自動地確定切斷設(shè)置在試樣s上的評價區(qū)域600的三維形狀的切面700,與當操作者基于根據(jù)評價區(qū)域600的經(jīng)驗確定來設(shè)置切面700時相比,可以選擇從測量時間的角度來看更有效的切面700。特別地,當在批量生產(chǎn)階段測量試樣s時,測量時間的效率提升有效地有助于提高生產(chǎn)率。
(2)切面選擇單元563對于與多個評價區(qū)域600對應(yīng)的每個網(wǎng)格化評價區(qū)域610計算由候選切面701、702、703選擇的多個切片區(qū)域的各自的位移量,并基于與多個評價區(qū)域600對應(yīng)的網(wǎng)格化評價區(qū)域610中的每一個計算出的位移量,從候選切面701至703中選擇作為切片區(qū)域的切面700。因此,即使在試樣s上設(shè)置多個評價區(qū)域600,也可以從測量的角度,效率良好地選擇個別評價區(qū)域600的切面700。
(3)切面選擇單元563從由候選切面701、702、703選擇的多個切片區(qū)域的位移量中選擇切面700,該切面是通過狹縫光束移動試樣s的截面來檢測評價區(qū)域600時移動量小的切片區(qū)域。因此,因為可以選擇位移量小的切面700,所以可以縮短評價區(qū)域600的測量時間。因為縮短測量時間使得能夠早期檢測試樣s的問題并及早解決該問題,特別是在批量生產(chǎn)階段,可以提高生產(chǎn)率。
(4)分組單元565將與多個評價區(qū)域600相對應(yīng)的網(wǎng)格化評價區(qū)域610分類為選擇第一切面711的第一組g1,以及選擇第二切面712的第二組g2。檢查單元564控制x射線源2、檢測器4和放置單元3,以通過x射線檢測對與屬于第一組g1的網(wǎng)格化評價區(qū)域610對應(yīng)的每個評價區(qū)域600進行測量,然后通過x射線檢測對與屬于第二組g2的網(wǎng)格化評價區(qū)域610對應(yīng)的每個評價區(qū)域600進行測量。因此,通過將在類似方向上延伸的多個評價區(qū)域600分類為屬于同一組,可以防止由于在不同方向上延伸的評價區(qū)域600的影響造成切面700的位移量增加,以及防止測量時間增加,這使得能夠縮短測量時間。此外,通過在屬于另一組的多個評價區(qū)域600進行測量之前測量屬于同一組的多個評價區(qū)域600,可以將試樣s的放置方向的變化計數(shù)保持為最小,并且可以抑制伴隨試樣s的放置方向變化的測量時間的增加。
(5)如果在切面700在網(wǎng)格化評價區(qū)域610中移位時,在至少一個部分的位移位置中存在多個網(wǎng)格化評價區(qū)域610,切面選擇單元563將相互網(wǎng)格化評價區(qū)域610組合成一個網(wǎng)格化評價區(qū)域611。因此,與針對各個評價區(qū)域600的切面700和切片區(qū)域720的選擇相比,切面700和切片區(qū)域720的更高效的選擇是可能的。此外,由于可以自動執(zhí)行需要將多個評價區(qū)域600組合為一個評價區(qū)域以便縮短測量時間的經(jīng)驗的工作,所以可以提高方便性。
(6)分組單元565將屬于第一組g1的多個網(wǎng)格化評價區(qū)域610分類為具有不同的透射圖像放大率的第三組g3和第四組g4,并將屬于第二組g2的多個網(wǎng)格化評價區(qū)域610分類為第三組g3和第四組g4。測量單元564針對與屬于第一組g1中的第三組g3的網(wǎng)格化評價區(qū)域610對應(yīng)的每個評價區(qū)域600進行測量,并且針對與屬于第四組g4的網(wǎng)格化評價區(qū)域610對應(yīng)的每個評價區(qū)域600進行測量。之后,測量單元564針對與屬于第二組g2中的第四組g4的網(wǎng)格化評價區(qū)域610對應(yīng)的每個評價區(qū)域600進行測量,并且針對與屬于第三組g3的網(wǎng)格化評價區(qū)域610對應(yīng)的每個評價區(qū)域600進行測量。因此,即使當用于測量孔的大評價區(qū)域600和小評價區(qū)域600處于混合分布中時,根據(jù)切面700的位移方向和透射圖像的放大率進行分組是可能的,并且可以從小評價區(qū)域600以大的放大率獲取透射圖像,同時抑制測量時間的增加。
(7)分組單元565將與多個評價區(qū)域600對應(yīng)的分組評價區(qū)域610分類為以不同的透射圖像放大率測量的第三組g3和第四組g4。因此,即使當在多個評價區(qū)域600中包括用于測量孔的小評價區(qū)域600時,也可以針對小評價區(qū)域600獲得具有大的放大率的透射圖像并且可以詳細地分析孔的產(chǎn)生條件等。
(8)分組單元565將屬于第三組g3的多個網(wǎng)格化評價區(qū)域610分類為選擇第一切面711的第一組g1以及選擇第二切面712的第二組g2,并將屬于第四組g4的多個網(wǎng)格化評價區(qū)域610分類為選擇第一切面711的第一組g1以及選擇第二切面712的第二組g2。因此,即使當在不同方向上延伸的多個評價區(qū)域600和小評價區(qū)域600混合分布時,也可以針對小評價區(qū)域600以大的放大率獲取透射圖像。
(9)多個網(wǎng)格變換的評價區(qū)域610包括具有在預(yù)定范圍內(nèi)可移位的可設(shè)置范圍r的網(wǎng)格化評價區(qū)域610,并且區(qū)域重置單元567在預(yù)定范圍內(nèi)使具有可設(shè)置范圍r的網(wǎng)格化評價區(qū)域610移位,使得具有可設(shè)置范圍r的網(wǎng)格化評價區(qū)域610和其他網(wǎng)格化評價區(qū)域610都包括在切面700中,并且重置網(wǎng)格化評價區(qū)域610。因此,可以組合地測量存在于分離位置的評價區(qū)域600,以提高工作效率。
(10)區(qū)域重置單元567在預(yù)定范圍內(nèi)使具有可設(shè)置范圍r的網(wǎng)格化評價區(qū)域610移位,以便增加能夠通過所選擇的切面700檢測具有可設(shè)置范圍r的網(wǎng)格化評價區(qū)域610和不具有可設(shè)置范圍r的網(wǎng)格化評價區(qū)域610兩者的位置。因此,可以減小切面700的位移量,以縮短測量時間。
(11)區(qū)域重置單元567在預(yù)定范圍內(nèi)移動具有可設(shè)置范圍r的網(wǎng)格化評價區(qū)域610,使得具有可設(shè)置范圍r的網(wǎng)格化評價區(qū)域610和不具有可設(shè)置范圍r的網(wǎng)格化評價區(qū)域610重疊。因此,由于能夠在一個評價區(qū)域600所需的測量時間內(nèi)一次測量多個評價區(qū)域600,因此能夠提高工作效率。
(12)放大率計算單元568使用由區(qū)域設(shè)置單元561設(shè)置的評價區(qū)域600的信息來計算當測量試樣s的評價區(qū)域600時的放大率。因此,由于能夠以高的放大率一次測量多個評價區(qū)域600,因此能夠高效地進行測量。
(13)非缺陷確定單元574使用透射通過試樣s的評價區(qū)域600的x射線的透射圖像來確定評價區(qū)域600的非缺陷,區(qū)域校正單元575基于非缺陷確定單元574的確定結(jié)果校正評價區(qū)域600,并且顯示控制單元578顯示由區(qū)域校正單元575校正的校正后的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681的圖像。因此,由于操作者能夠視覺確認當前的評價區(qū)域600是否適合作為用于測量試樣s的內(nèi)部缺陷的位置,所以便于確定是否改變評價區(qū)域600。
(14)顯示控制單元578通過改變校正的評價區(qū)域的校正的位置的顯示模式和其他位置的顯示模式來顯示校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681的圖像。也就是說,由于評價區(qū)域600的改變的位置變得容易確認,因此便于確定是否改變評價區(qū)域600。
(15)當輸入根據(jù)由輸入操作單元11采納的操作的操作信號時,區(qū)域重置單元577將校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681重新設(shè)置為試樣s的一部分作為新的評價區(qū)域600。也就是說,可以抑制評價區(qū)域600與操作者的意圖相反地自動改變。
(16)基于表示在測量試樣s的多個評價區(qū)域600之后獲取的試樣s的寬區(qū)域的形狀的形狀信息,在試樣s的一部分上附加地設(shè)置新的評價區(qū)域600。在這種情況下,非缺陷確定單元574使用寬區(qū)域形狀信息確定除評價區(qū)域600以外的區(qū)域的非缺陷,以及在除了評價區(qū)域600之外的區(qū)域中非缺陷超過預(yù)定公差的區(qū)域。區(qū)域添加單元576將非缺陷超過預(yù)定公差的區(qū)域另外設(shè)置為新的評價區(qū)域600。因此,在最初未預(yù)測的位置開始出現(xiàn)內(nèi)部缺陷的位置可以作為評價區(qū)域600進行測量,這有助于早期檢測試樣s的問題。
(17)數(shù)據(jù)存儲單元58存儲與由區(qū)域重置單元577重置的評價區(qū)域600相關(guān)的歷史數(shù)據(jù),并且顯示控制單元578基于存儲在數(shù)據(jù)存儲單元58中的評價區(qū)域600的歷史數(shù)據(jù),疊加在試樣s的圖像上顯示校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681的圖像。因此,由于可以在視覺上確認評價區(qū)域600的形狀如何在試樣s上改變,所以有助于預(yù)測未來內(nèi)部缺陷位置等。
(18)數(shù)據(jù)存儲單元58存儲與非缺陷確定單元574的非缺陷的確定結(jié)果相關(guān)的歷史數(shù)據(jù),并且區(qū)域校正單元575基于由數(shù)據(jù)存儲單元58存儲的非缺陷的確定結(jié)果的歷史數(shù)據(jù)來創(chuàng)建用于校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681。因此,便于掌握在某個評價區(qū)域600中發(fā)生的傾向高的內(nèi)部缺陷類型。
(19)當在網(wǎng)格化評價區(qū)域680的外周部存在由非缺陷確定單元574確定網(wǎng)格化評價區(qū)域680的非缺陷超過規(guī)定公差的網(wǎng)格650時,區(qū)域校正單元575生成用于校正的評價區(qū)域的數(shù)據(jù)681,使得位于該外周部分中的附加網(wǎng)格655周圍的計劃改變的改變的網(wǎng)格656包括在網(wǎng)格化評價區(qū)域680中。當評價區(qū)域600的外周部分的缺陷的可能性高時,因為其影響到達評價區(qū)域600外部的可能性高,所以可以根據(jù)缺陷的狀況來設(shè)置評價區(qū)域600。
(20)區(qū)域校正單元575從網(wǎng)格化評價區(qū)域透射圖像中刪除網(wǎng)格650,其中由非缺陷確定單元574確定網(wǎng)格化評價區(qū)域的非缺陷在預(yù)定公差內(nèi)。因此,通過從評價區(qū)域600移除出現(xiàn)缺陷的可能性低的區(qū)域,防止執(zhí)行不必要的測量。
(21)數(shù)據(jù)存儲單元58存儲與區(qū)域校正單元575的校正有關(guān)的信息。因此,可以在執(zhí)行評價區(qū)域600的更新和新添加的操作者與另一個操作者之間共享信息。
(22)結(jié)構(gòu)制造系統(tǒng)400的x射線檢查裝置100執(zhí)行檢查處理,用于基于設(shè)計裝置410的設(shè)計處理獲取由成型裝置420創(chuàng)建的結(jié)構(gòu)的形狀信息,控制系統(tǒng)430的檢查單元432進行用于比較在檢查處理中獲取的形狀信息和在設(shè)計處理中創(chuàng)建的設(shè)計信息的檢查處理。因此,可以通過非破壞性檢查來獲取結(jié)構(gòu)中的缺陷檢查和關(guān)于結(jié)構(gòu)內(nèi)部的信息,以確定結(jié)構(gòu)是否是根據(jù)設(shè)計信息創(chuàng)建的無缺陷產(chǎn)品,這有助于結(jié)構(gòu)的質(zhì)量管理。
(23)修復(fù)裝置440基于檢查處理的比較結(jié)果執(zhí)行對結(jié)構(gòu)再次進行成型處理的修復(fù)處理。因此,當結(jié)構(gòu)的缺陷部分可修復(fù)時,類似于成型處理的處理可以再次應(yīng)用于此結(jié)構(gòu),這有助于制造接近設(shè)計信息的高質(zhì)量的結(jié)構(gòu)。
以下的變形例也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi),也可以將一個變形例或多個變形例與上述實施例組合。
(1)x射線檢查裝置100可以具有發(fā)射錐形束的x射線源以及不是線傳感器并且具有二維地排列像素的結(jié)構(gòu)的檢測器4。在這種情況下,有利的是從來自檢測器4的根據(jù)切面700的行排列的像素輸出信號。通過這樣的配置,切面700可以在除了y方向之外的方向上移位。
(2)也可以這樣進行配置,使得可從輸入操作部11輸入當從第一組g1的測量切換為第二組g2的測量時改變試樣s的放置方向所需要的時間,并且切面選擇單元563也可以通過考慮該輸入時間來選擇切面700。也就是說,切面選擇單元563保持用于改變試樣s的放置方向所需的時間,當增加必要的時間增加總測量時間時,選擇切面700,使得試樣s的放置方向沒有伴隨的變化。
(3)代替在執(zhí)行操作者的采納操作之后改變評價區(qū)域600,優(yōu)選地自動改變被設(shè)置為新的評價區(qū)域600并且被存儲在數(shù)據(jù)存儲單元58中的評價區(qū)域600。
(4)在檢查與試樣s的形狀類似的另一個試樣,例如,具有相同結(jié)構(gòu)但排氣量不同的發(fā)動機的氣缸體、類似的鑄造方案等時,當確定試樣s的評價區(qū)域600的非缺陷時,可以將另一個試樣的評價區(qū)域中的非缺陷的公差用作公差。結(jié)果,可以在短時間內(nèi)優(yōu)化評價區(qū)域600。此外,可以使用對相似形狀的另一個試樣上設(shè)置的評價區(qū)域的校正歷史信息來顯示校正的評價區(qū)域。特別地,這有助于操作者對由評價區(qū)域校正單元呈現(xiàn)的校正的評價區(qū)域的有效性進行相關(guān)確定。
(5)基于非缺陷水平的設(shè)置值的歷史數(shù)據(jù),可以針對這樣的網(wǎng)格650顯示歷史數(shù)據(jù),其中甚至在多次測量中一次確定存在產(chǎn)生缺陷的高可能性??商娲兀部梢葬槍@樣的網(wǎng)格650顯示網(wǎng)格650的歷史數(shù)據(jù),其非缺陷水平隨著時間而惡化,或者其非缺陷水平被指示為長期接近閾值的值,盡管非缺陷水平?jīng)]有惡化。
(6)顯示控制單元578可以顯示存儲在數(shù)據(jù)存儲單元58中的非缺陷的確定結(jié)果的歷史數(shù)據(jù)和制造試樣s時使用的模具的更換時間。在這種情況下,有利的是,確定當孔產(chǎn)生隨時間增加超過預(yù)定常數(shù)時在試樣s的模具中發(fā)生劣化,并且在顯示監(jiān)視器6上顯示是時候該更換模具了。
(7)從全掃描中獲取的數(shù)據(jù)生成的表面模型上設(shè)置的網(wǎng)格650的尺寸可以被設(shè)置為小于在部分掃描時的網(wǎng)格650的尺寸。結(jié)果,可以減少部分掃描時所需的處理負荷,并且由于信息不會變得過大,操作者可以容易地從顯示監(jiān)視器6進行各種類型的確定(更新的評價區(qū)域600等)。
相反,由于在全掃描中獲得的數(shù)據(jù)的信息量增加到大于部分掃描的信息量,因此操作者可以詳細地檢查發(fā)生缺陷的原因。
(8)可以使網(wǎng)格650的尺寸隨著每次測量而改變。然而,最大網(wǎng)格650的尺寸優(yōu)選地是其他網(wǎng)格650的設(shè)置尺寸的最小公倍數(shù)的尺寸。特別地,在全掃描中,在測量和檢查時間中預(yù)期有余量。在這種情況下,優(yōu)選地將網(wǎng)格650設(shè)置為小于在部分掃描的檢查時設(shè)置的網(wǎng)格650。此外,無論掃描范圍的大小如何,優(yōu)選的是,操作者能夠在每次測量時設(shè)置網(wǎng)格650的尺寸。注意,網(wǎng)格尺寸650的尺寸越小,越可以提高缺陷產(chǎn)品預(yù)測的精度,從而詳細地獲取與非缺陷水平的位置分布有關(guān)的信息。
(9)網(wǎng)格650的形狀不限于立方體。例如,對于渦輪葉片的葉片部、變速箱或差速器殼等中空形狀的物品,檢查所需的網(wǎng)格650的節(jié)距在結(jié)構(gòu)的表面方向和厚度方向上不同。不需要使網(wǎng)格650在表面方向上非常小。同時,需要使網(wǎng)格650的節(jié)距在厚度方向上小。對于這樣的物品,優(yōu)選設(shè)置長方體形狀的網(wǎng)格。
上述實施例中的檢查處理裝置1的一部分或變形例中的檢查處理裝置1(例如,檢查控制單元56或檢查分析單元57)的功能可以由計算機實現(xiàn)。在這種情況下,這可以通過在可由計算機讀取的記錄介質(zhì)上記錄用于實現(xiàn)該控制功能的程序并且使計算機系統(tǒng)讀取并執(zhí)行記錄在記錄介質(zhì)上的與上述控制有關(guān)的程序來實現(xiàn)。注意,這里所指的“計算機系統(tǒng)”包括os(操作系統(tǒng))和諸如外圍設(shè)備的硬件。此外,“可由計算機讀取的記錄介質(zhì)”是指便攜式記錄介質(zhì),諸如軟盤、磁光盤、光盤,或存儲卡或諸如計算機系統(tǒng)內(nèi)置的硬盤驅(qū)動器的存儲設(shè)備。此外,“可由計算機讀取的記錄介質(zhì)”還可以包括在短時間內(nèi)動態(tài)保持程序的介質(zhì),例如當經(jīng)由諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送程序時的通信線路或諸如電話線的通信線路,或者保持該程序一定時間量的介質(zhì),例如在這種情況下用作服務(wù)器或客戶端的計算機系統(tǒng)內(nèi)部的易失性存儲器。此外,上述程序可以用于實現(xiàn)上述功能的一部分;上述功能可以通過與已經(jīng)記錄在計算機系統(tǒng)中的程序的組合來實現(xiàn)。
此外,當應(yīng)用于個人計算機等時,可以通過諸如cd-rom的記錄介質(zhì)或諸如因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)信號來提供與上述控制有關(guān)的程序。圖37示出了上述的圖。個人計算機950接收經(jīng)由cd-rom953提供的程序。此外,個人計算機950具有與通信線路951的連接功能。計算機952是提供上述程序并將該程序存儲在諸如硬盤的記錄介質(zhì)中的服務(wù)器計算機。通信線路951是諸如因特網(wǎng)或個人計算機通信的通信線路;專用通信線路;等等。計算機952使用硬盤讀出程序,并經(jīng)由通信線路951將該程序發(fā)送到個人計算機950。即,通過作為數(shù)據(jù)信號的載波傳送程序,并經(jīng)由通信線路951發(fā)送該程序。以這種方式,程序可以被提供為可以由計算機以各種形式(諸如記錄介質(zhì)或載波)讀取的計算機程序產(chǎn)品。
本發(fā)明不限于上述實施例,并且在不脫離本發(fā)明的精神的情況下可以進行各種修改。體現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)概念的其他實施例也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
參考符號列表
1檢查處理裝置
2x射線源
3放置單元
4檢測器
5控制裝置
6顯示監(jiān)視器
36操縱器單元
56檢查控制單元
57檢查分析單元
58數(shù)據(jù)存儲單元