X線裝置及構造物的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明是關于X線裝置及構造物的制造方法。
【背景技術】
[0002]作為以非破壞方式取得物體內部信息的裝置，例如有下述記專利文獻所記載的對物體照射X線，并檢測通過該物體的穿透X線的X線裝置。
[0003][先行技術文獻]
[0004][專利文獻I]美國專利申請公開第2009/0268869號說明書
【發明內容】
[0005]發明欲解決的課題
[0006]對檢測裝置而言，必須提升測量支承物體移動的桌臺在移動方向的位置的測量裝置，其決定移動方向的位置的精度。檢測裝置中，當引導支承物體移動的桌臺的裝置的位置、與檢測穿透過物體的穿透X線的檢測器的檢測位置過于分離時，桌臺測定位置的定位精度即有降低的可能性。其結果，檢測精度即有可能降低。
[0007]本發明的態樣，其目的在提供一種能抑制檢測精度降低的X線裝置及構造物的制造方法。
[0008]用以解決課題的手段
[0009]本發明第I態樣，是一種X線裝置，是對被檢物體照射X線并檢測通過該被檢物體的X線，其具備:χ線源，從發光點射出X線;載臺，支承該被檢物體;檢測器，檢測從該X線源射出、通過該被檢物體的穿透X線的至少一部分;移動裝置，為改變該發光點與該被檢物體間的距離、或該發光點與該檢測器間的距離的至少一方的距離，而使該X線源、該載臺或該檢測器之一作為移動物體移動于第I方向；以及第I測量裝置及第2測量裝置，是測量在該第I方向的該移動物體的位置;該第I測量裝置與第2測量裝置，是配置在該移動裝置的可移動區域中與該第I方向交叉的第2方向。
[0010]本發明第2態樣，是一種X線裝置，是對被檢物體照射X線并檢測通過該被檢物體的X線，其具備:X線源，從發光點射出X線;載臺，支承該被檢物體;檢測器，檢測從該X線源射出、通過該被檢物體的穿透X線的至少一部分；以及引導裝置，為改變該發光點與該被檢物體的距離或該發光點與該檢測器的距離中的至少一方的距離，將該X線源、該載臺及該檢測器中的至少一者移動以平面的引導面加以規定，以引導該移動;包含該引導面、與該引導面平行的平面，是配置在以該檢測器檢測通過該被檢物體的穿透X線的區域內。
[0011]本發明第3態樣，是一種X線裝置，是對被檢物體照射X線并檢測通過該被檢物體的X線，其具備:X線源，從發光點射出X線;載臺，支承該被檢物體;檢測器，檢測從該X線源射出、通過該被檢物體的穿透X線的至少一部分；以及引導裝置，是引導該X線源、該載臺及該檢測器中至少一者的、在與連結該發光點與該檢測器接受該X線的受光面中心的軸平行方向的移動;包含規定該X線源、該載臺及該檢測器的移動平面的引導面、與該引導面平行的平面，是配置在連結該發光點與該檢測器接受該X線的受光面中心的軸的近旁。
[0012]本發明第4態樣，是一種構造物的制造方法，其包含:作成關于構造物形狀的設計信息、根據該設計信息制作該構造物、以制作的該構造物為該被檢物體使用前述X線裝置測量所制作的該構造物的形狀、以及比較該測量所得的形狀信息與該設計信息。
[0013]發明效果
[0014]根據本發明的態樣，可提供一種能抑制檢測精度降低的X線裝置及構造物的制造方法。
【附圖說明】
[0015]圖1是顯示實施形態的裝置的一例的圖。
[0016]圖2是顯示實施形態的裝置具有的支承體的一例的立體圖。
[0017]圖3顯示圖2所示的支承體的第I側壁的側視圖。
[0018]圖4是顯示圖2所示的支承體的第2側壁的側視圖。
[0019]圖5是顯示實施形態的裝置具有的支承體的一例的仰視圖。
[0020]圖6是圖1的A—A線剖視圖。
[0021]圖7是檢測裝置的俯視圖。
[0022]圖8是顯示檢測裝置具備的桌臺支承體的立體圖。
[0023]圖9是用以說明使移動于桌臺旋轉軸方向的構造的圖。
[0024]圖10是用以說明使移動于桌臺旋轉軸方向的構造的圖。
[0025]圖11是顯示支承桌臺的第2可動構件的圖。
[0026]圖12是顯示配重的圖。
[0027]圖13是用以說明引導裝置的引導面的圖。
[0028]圖14是用以說明引導裝置的引導面的圖。
[0029]圖15是用以說明引導裝置的引導面的圖。
[0030]圖16是顯示檢測區域的圖。
[0031]圖17是顯示檢測區域的圖。
[0032]圖18是顯示檢測區域與引導面的關系的圖。
[0033]圖19是顯示在比較例的檢測區域與引導面的關系的圖。
[0034]圖20是顯示在本實施形態的檢測區域與引導面的關系的圖。
[0035]圖21是顯示本實施形態中的檢測區域與引導面的關系的圖。
[0036]圖22是顯示本實施形態中的檢測區域與引導面的關系的變形例的圖。
[0037]圖23是顯示桌臺支承體的變形例的圖。
[0038]圖24是顯示桌臺支承體的變形例的圖。
[0039]圖25是顯示桌臺支承體的變形例的圖。
[0040]圖26是顯示第I引導裝置及第2引導裝置的配置的變形例的圖。
[0041]圖27是顯示實施形態的變形例的檢測裝置的圖。
[0042]圖28是顯示實施形態的變形例的檢測裝置的圖。
[0043]圖29是顯示實施形態的變形例的檢測裝置的圖。
[0044]圖30是顯示本實施形態的X線源的一例的剖面圖。
[0045]圖31是用以說明實施形態的檢測裝置的一動作例的流程圖。
[0046]圖32是用以說明實施形態的檢測裝置的一動作例的圖。
[0047]圖33是用以說明實施形態的檢測裝置的一動作例的圖。
[0048]圖34是顯示使用實施形態的檢測裝置測量被測定物形狀等的一程序例的流程圖。
[0049]圖35是顯示使用實施形態的檢測裝置測量被測定物形狀等的一程序例的流程圖。
[0050]圖36是顯示使用實施形態的檢測裝置測量被測定物形狀等的一程序例的流程圖。
[0051]圖37是顯示使用實施形態的檢測裝置測量被測定物形狀等的一程序例的流程圖。
[0052]圖38是顯示具備實施形態的檢測裝置的構造物制造系統的一例的圖。
[0053]圖39是顯示以構造物制造系統進行的處理流程的流程圖。
[0054]圖40是顯示實施形態的變形例的檢測裝置的圖。
[0055]【主要元件符號說明】
[0056]l、la、lb、lc、le、lf:檢測裝置
[0057]2: X線源
[0058]3:桌臺
[0059]6R:肋部
[0060]6H:貫通孔[0061 ]6SA:第 I 側壁
[0062]6SB:第2側壁
[0063]6B、6Bf:底部
【具體實施方式】
[0064]針對用以實施本發明的形態(實施形態)，參照圖面詳細說明如后。本發明并不受以下記載的實施形態限定。
[0065]以下的說明中，是設定一個XYZ正交坐標系，一邊參照此XYZ正交坐標系、一邊說明各部的位置關系。設水平面內的既定方向為Z軸方向、于水平面內與Z軸方向正交的方向為X軸方向、與Z軸方向及X軸方向分別正交的方向(亦即鉛直方向)為Y軸方向。又，設繞X軸、Y軸及z軸的旋轉(傾斜)方向分別為ΘΧ、Θ Y及Θ Z方向。
[0066]圖1是顯示實施形態的裝置的一例的圖。圖2是顯示實施形態的裝置具有的支承體的一例的立體圖。圖3是顯示圖2所示的支承體的第I側壁的側視圖。圖4是顯示圖2所示的支承體的第2側壁的側視圖。圖5是顯示實施形態的裝置具有的支承體的一例的仰視圖。作為本實施形態的X線裝置的檢測裝置I，是對作為被檢物體的被測定物S照射X線XL、檢測穿透過該被測定物S的穿透X線。X線是例如波長Ipm至30nm程度的電磁波。X線，包含約50eV的超軟X線、約0.11?^至21?^的軟父線、約21?^至201?^的父線及約201?^至1001?^的硬父線中的至少一種。
[0067]本實施形態中，檢測裝置1，包含對被測定物S照射X線，并檢測穿透過被測定物S的穿透X線，以非破壞方式取得被測定物S的內部信息(例如，內部構造)的X線CT檢查裝置。本實施形態中，被測定物S，包含例如機械零件或電子零件等的產業用零件。X線CT檢查裝置，包含對產業用零件照射X線，以檢查該產業用零件的產業用X線CT檢查裝置。
[0068]圖1中，檢測裝置I，包含射出X線XL的X線源2、作為支承被測定物S的載臺的桌臺3、檢測從X線源2射出并通過桌臺3所支承的被測定物S的穿透X線的至少一部分的檢測器4、以及一邊支承桌臺3—邊引導桌臺3往與X線XL的光軸平行方向移動的引導裝置5。與X線XL的光軸平行方向是Z軸方向。本實施形態中，桌臺3被支承于桌臺支承體7。桌臺3，只要具有支承被測定物S的功能即可，亦可進一步具有往X軸方向、Y軸方向7軸方向、ΘΧ方向、ΘΥ方向及ΘΖ方向中的至少一方向移動的機構。引導裝置5，引導桌臺支承體7往與X線XL的光軸平行的方向移動。藉由此種構造，桌臺3即通過桌臺支承體7而被引導裝置5引導，往與X線)(L的光軸平行的方向移動。
[0069]本實施形態中，檢測裝置I具有安裝X線源2、檢測器4、與引導裝置5的支承體6。乂線源2、檢測器4及引導裝置5是以同一支承體6加以支承。藉由此種構造，由于X線源2、檢測器4及引導裝置5是與支承體6—起同樣的動作，因此與將此等安裝于不同構造物的情形相較，可減小姿勢變化時的位置關系的變化。其結果，檢測裝置I，可抑制因X線源2、檢測器4與引導裝置5間的位置關系的變化導致的檢測精度的降低。
[0070]支承體6，如圖2所示，具有作為第I支承構件的第I側壁6SA、作為第2支承構件的第2側壁6SB、與作為第3支承構件的底部6B。第I側壁6SA與第2側壁6SB，是以設在此等的第I端部6SA1、6SB1側的作為第4支承構件的第3側壁6SC與設在此等的第2端部6SA2、6SB2側的作為第5支承構件的第4側壁6SD連結。第I側壁6SA、第2側壁6SB、第3側壁6SC及第4側壁6SD，是從為板狀部分的底部6B立起的板狀或壁狀的部分。具體而言，第I側壁6SA、第2側壁6SB、第3側壁6SC及第4側壁6SD，如圖5所示，是從長方形形狀的底部6B的各邊的部分立起。第I側壁6SA、第2側壁6SB、第3側壁6SC、第4側壁6SD及底部6B，從此等的壁面由正交方向觀察時的形狀，皆為長方形形狀。
[0071]第I側壁6SA與第2側壁6SB彼此方向相對，且壁面成平行。第3側壁6SC與第4側壁6SD彼此方向相對，且壁面成平行。第I側壁6SA的壁面及第2側壁6SB的壁面與第3側壁6SC的壁面及第4側壁6SD的壁面正交。在由底部6B與第I側壁6SA、第2側壁6SB、第3側壁6SC及第4偵_650圍成的空間6SP內，配置檢測裝置I所具備的機器類、例如使支承被測定物S的桌臺3旋轉、或往X軸方向或Y軸方向移動的機構等。
[0072]第3側壁6SC，如圖2、圖3及圖4所示，具有朝離開本身的方向突出的第I凸部6SCX。與第3側壁6SC同樣的，第4側壁6SD亦具有朝離開本身的方向突出的第2凸部6SDD。如圖1所示，于第I凸部6SCX安裝有支承X線源2的X線源支承構件2S。于第2凸部6SDD安裝有支承檢測器4的檢測器支承構件4S。藉由此種構造，X線源2被安裝在第I側壁6SA及第2側壁6SB的第I端部6SA1、6SB1側。檢測器4被安裝在第I側壁6SA及第2側壁6SB的第2端部6SA2、6SB2側。
[0073]如圖2至圖5所示，第I側壁6SA、第2側壁6SB、第3側壁6SC、第4側壁6SD及底部6B，具有厚度(與板面正交方向的尺寸)較其他部分小的多個薄層部6G。本實施形態中，薄層部6G為矩形。相鄰薄層部6G之間6R的厚度(與板面正交方向的尺寸)，較薄層部6G的厚度大、且較相鄰2個薄層部6G間的間隔大。如前所述，相鄰薄層部6G之間6R，為第I側壁6SA、第2?壁6SB、第3側壁6SC、第4側壁6SD及底部6Β的肋部。以下，將相鄰薄層部6G之間6R適當的稱為肋部6R。
[0074]支承體6，由于第I側壁6SA、第2側壁6SB、第3側壁6SC、第4側壁6SD及底部6Β具有薄層部6G，因此能抑制質量増加。又，由于第I側壁6SA、第2側壁6SB、第3側壁6SC、第4側壁6SD及底部6Β具有肋部6R，因此支承體6亦能抑制因具有多個薄層部6G而導致的強度降低。
[0075]本實施形態中，支承體6是以線膨脹系數小的材料制作。線膨脹系數小的材料，例如，可使用在鐵中加入36%的鎳、被稱為不變鋼(invar或super invar)的合金。此等材料，一般是非常昂貴的。如前所述，本實施形態中，由于支承體6具有薄層部6G，因此能減少用于支承體6的材料的使用量。是以，于支承體6使用線膨脹系數小的高價材料時，若支承體6具有多個薄層部6G的話，即能抑制支承體6的制造成本増加。
[0076]如前所述，在支承體6安裝有X線源2、檢測器4、與引導裝置5。支承被測定物S的桌臺3，是通過桌臺支承體7及引導裝置5被支承體6支承。由于支承體6是以線膨脹系數小的材料制作，因此在以檢測裝置I進行被測定物S的形狀等地的測量時，即使支承體6周圍的溫度上升，亦能抑制支承體6因溫度造成的尺寸變化。其結果，即能將因支承體6的熱膨脹造成的X線源2、檢測器4、引導裝置5、與桌臺3間的相對位置關系的變化，抑制于最小限。因此，檢測裝置I能將被測定物S的形狀等的測量精度降低的情形，抑制于最小限。
[0077]本實施形態中，第I側壁6SA、第2側壁6SB、第3側壁6SC、第4側壁6SD及底部6B，例如是以鑄造等方式制作成一體的構造物。藉由此方式，能容易的制造支承體6。當然，支承體6亦能以鑄造以外的制造方法制作。
[0078]第I側壁6SA及第2側壁6SB，如圖2、圖3及圖4所示，具有貫通于與壁面正交方向的多個貫通孔6H。各個貫通孔6H設在第I側壁6SA及第2側壁6SB的壁面的不同位置，具體而言，是在Y軸方向及Z軸方向設置在不同位置。藉由此種構造，可從多個貫通孔6H容易的進入支承體6的空間6SP。因此，可容易的對配置在空間6SP的檢測裝置I所具備的機器類進行清潔或保養等。此外，由于多個貫通孔6H是在Y軸方向及Z軸方向設置于不同位置，因此可利用不同的貫通孔6H容易的進入內部空間SP的不同位置。因此，即使檢測裝置I所具備的機器類是配置在空間6SP的不同位置，亦能容易的進行前述機器類的清潔或保養。
[0079]本實施形態中，檢測裝置I收納在一形成為從X線源2射出的X線XL進行的內部空間SP的腔室構件8內。本實施形態中，檢測裝置I配置在內部空間SP。本實施形態中，檢測裝置I具備對X線源2的至少一部分供應溫度經調整的氣體G的供應口 26。供應口 26配置在內部空間SP ο
[0080]如圖1所示，支承體6具有多個腳6F。多個腳6F，安裝在圖2所示的支承體6的底部6B。腳6F與腔室構件8的底部8B接觸。藉由腳6F的設置，支承體6的下面、亦即與腔室構件8的底部SB方向相對的面與腔室構件8的底部SB是分離的。亦即，支承體6的下面與腔室構件8的底部SB之間形成有空間。又，支承體6的下面的至少一部分與腔室構件8的底部SB可以是接觸的。支承體6的底部6B，配置在作為設置對象的腔室構件8的底部8B側。亦即，底部6B是檢測裝置I的設置側(設置對象側)。本實施形態中，檢測裝置I，雖是將支承體6裝載于腔室構件8的底部SB，但支承體6的設置方法不限定于此。例如可使用鋼索等將支承體6懸吊于設置對象。支承體6的多個腳6F，具備用以抑制來自檢測裝置I的外部的振動通過腔室構件8、例如傳遞至X線源2的防振機構。防振機構是使用例如空氣彈簧或以金屬形成的彈簧。又，防振機構可以不是用于多個腳6F的每一個。
[0081 ]本實施形態中，腔室構件8設置在支承面FR上。支承面FR，包含工場等地面。腔室構件8被多個腳8S支承。腔室構件8通過腳8S配置在支承面FR上。本實施形態中，藉由腳8S的設置，腔室構件8的下面與支承面FR是分離的。亦即，腔室構件8的下面與支承面FR之間形成有空間。當然，腔室構件8的下面的至少一部分與支承面FR亦可以是接觸的。本實施形態中，腔室構件8包含鉛。腔室構件8可防止內部空間SP的X線XL漏出至腔室構件8的外部空間RP。
[0082]本實施形態中，在腔室構件8安裝有熱傳導率較腔室構件8小的構件。本實施形態中，此構件是配置在腔室構件8的外面。此構件，可抑制內部空間SP的溫度受到外部空間RP的溫度(溫度變化)的影響。亦即，此構件具有抑制外部空間RP的熱傳遞至內部空間SP的隔熱構件的功能。此構件，例如包含塑膠。本實施形態中，此構件，例如包含發泡聚苯乙烯或鐵。例如，可以將鐵配置在腔室構件的內側。此場合，腔室構件8除鉛構件外，亦配置有鐵支構件，因此能補強腔室構件8的強度。又，腔室構件8與鐵的構件可直接接觸、或腔室構件8的至少一部分與鐵的構件接觸。
[0083]X線源2對被測定物S照射X線XL J線源2具有射出X線XL的射出部2E J線源2形成點X線源。本實施形態中，射出部2E包含點X線源。X線源2對被測定物S照射圓錐狀的X線(所謂的cone beam)。又，X線源2可以調整射出的X線XL的強度。調整從X線源2射出X線XL的強度時，可以是根據被測定物S的X線吸收特性等進行X線XL的強度調整。此外，從X線源2射出的X線的擴張形狀不限于圓錐狀，亦可以是例如扇狀的X線(所謂的fan beam) ο
[0084]射出部2E朝向+Z方向。+Z方向是從X線源2朝向檢測器4的方向。本實施形態中，從射出部2E射出的X線XL的至少一部分，是在內部空間SP中朝+Z方向行進。
[0085]供應口26，對X線源2的至少一部分供應溫度經調整的氣體G。本實施形態中，檢測裝置I具備調整氣體G的溫度的調整裝置25。調整裝置25是以例如電力動作。供應口 26將來自調整裝置25的氣體G供應至內部空間SP。本實施形態中，調整裝置25配置在腔室構件8的外部空間RP。調整裝置25設置于支承面FR。調整裝置25與導管26P連接。導管26P將調整裝置25與腔室構件8的內部空間SP加以連接。
[0086]導管26P開口于腔室構件8的內部空間SP。此開口的功能是作為對內部空間SP供