X线装置及构造物的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于X线装置及构造物的制造方法。
【背景技术】
[0002]作为以非破坏方式取得物体内部信息的装置，例如有下述记专利文献所记载的对物体照射X线，并检测通过该物体的穿透X线的X线装置。
[0003][先行技术文献]
[0004][专利文献I]美国专利申请公开第2009/0268869号说明书
【发明内容】
[0005]发明欲解决的课题
[0006]对检测装置而言，必须提升测量支承物体移动的桌台在移动方向的位置的测量装置，其决定移动方向的位置的精度。检测装置中，当引导支承物体移动的桌台的装置的位置、与检测穿透过物体的穿透X线的检测器的检测位置过于分离时，桌台测定位置的定位精度即有降低的可能性。其結果，检测精度即有可能降低。
[0007]本发明的态样，其目的在提供一种能抑制检测精度降低的X线装置及构造物的制造方法。
[0008]用以解决课题的手段
[0009]本发明第I态样，是一种X线装置，是对被检物体照射X线并检测通过该被检物体的X线，其具备:χ线源，从发光点射出X线;载台，支承该被检物体;检测器，检测从该X线源射出、通过该被检物体的穿透X线的至少一部分;移动装置，为改变该发光点与该被检物体间的距离、或该发光点与该检测器间的距离的至少一方的距离，而使该X线源、该载台或该检测器之一作为移动物体移动于第I方向；以及第I测量装置及第2测量装置，是测量在该第I方向的该移动物体的位置;该第I测量装置与第2测量装置，是配置在该移动装置的可移动区域中与该第I方向交叉的第2方向。
[0010]本发明第2态样，是一种X线装置，是对被检物体照射X线并检测通过该被检物体的X线，其具备:X线源，从发光点射出X线;载台，支承该被检物体;检测器，检测从该X线源射出、通过该被检物体的穿透X线的至少一部分；以及引导装置，为改变该发光点与该被检物体的距离或该发光点与该检测器的距离中的至少一方的距离，将该X线源、该载台及该检测器中的至少一者移动以平面的引导面加以规定，以引导该移动;包含该引导面、与该引导面平行的平面，是配置在以该检测器检测通过该被检物体的穿透X线的区域内。
[0011]本发明第3态样，是一种X线装置，是对被检物体照射X线并检测通过该被检物体的X线，其具备:X线源，从发光点射出X线;载台，支承该被检物体;检测器，检测从该X线源射出、通过该被检物体的穿透X线的至少一部分；以及引导装置，是引导该X线源、该载台及该检测器中至少一者的、在与连结该发光点与该检测器接受该X线的受光面中心的轴平行方向的移动;包含规定该X线源、该载台及该检测器的移动平面的引导面、与该引导面平行的平面，是配置在连结该发光点与该检测器接受该X线的受光面中心的轴的近旁。
[0012]本发明第4态样，是一种构造物的制造方法，其包含:作成关于构造物形状的设计信息、根据该设计信息制作该构造物、以制作的该构造物为该被检物体使用前述X线装置测量所制作的该构造物的形状、以及比较该测量所得的形状信息与该设计信息。
[0013]发明效果
[0014]根据本发明的态样，可提供一种能抑制检测精度降低的X线装置及构造物的制造方法。
【附图说明】
[0015]图1是显示实施形态的装置的一例的图。
[0016]图2是显示实施形态的装置具有的支承体的一例的立体图。
[0017]图3显示图2所示的支承体的第I侧壁的侧视图。
[0018]图4是显示图2所示的支承体的第2侧壁的侧视图。
[0019]图5是显示实施形态的装置具有的支承体的一例的仰视图。
[0020]图6是图1的A—A线剖视图。
[0021]图7是检测装置的俯视图。
[0022]图8是显示检测装置具备的桌台支承体的立体图。
[0023]图9是用以说明使移动于桌台旋转轴方向的构造的图。
[0024]图10是用以说明使移动于桌台旋转轴方向的构造的图。
[0025]图11是显示支承桌台的第2可动构件的图。
[0026]图12是显示配重的图。
[0027]图13是用以说明引导装置的引导面的图。
[0028]图14是用以说明引导装置的引导面的图。
[0029]图15是用以说明引导装置的引导面的图。
[0030]图16是显示检测区域的图。
[0031]图17是显示检测区域的图。
[0032]图18是显示检测区域与引导面的关系的图。
[0033]图19是显示在比较例的检测区域与引导面的关系的图。
[0034]图20是显示在本实施形态的检测区域与引导面的关系的图。
[0035]图21是显示本实施形态中的检测区域与引导面的关系的图。
[0036]图22是显示本实施形态中的检测区域与引导面的关系的变形例的图。
[0037]图23是显示桌台支承体的变形例的图。
[0038]图24是显示桌台支承体的变形例的图。
[0039]图25是显示桌台支承体的变形例的图。
[0040]图26是显示第I引导装置及第2引导装置的配置的变形例的图。
[0041]图27是显示实施形态的变形例的检测装置的图。
[0042]图28是显示实施形态的变形例的检测装置的图。
[0043]图29是显示实施形态的变形例的检测装置的图。
[0044]图30是显示本实施形态的X线源的一例的剖面图。
[0045]图31是用以说明实施形态的检测装置的一动作例的流程图。
[0046]图32是用以说明实施形态的检测装置的一动作例的图。
[0047]图33是用以说明实施形态的检测装置的一动作例的图。
[0048]图34是显示使用实施形态的检测装置测量被测定物形状等的一程序例的流程图。
[0049]图35是显示使用实施形态的检测装置测量被测定物形状等的一程序例的流程图。
[0050]图36是显示使用实施形态的检测装置测量被测定物形状等的一程序例的流程图。
[0051]图37是显示使用实施形态的检测装置测量被测定物形状等的一程序例的流程图。
[0052]图38是显示具备实施形态的检测装置的构造物制造系统的一例的图。
[0053]图39是显示以构造物制造系统进行的处理流程的流程图。
[0054]图40是显示实施形态的变形例的检测装置的图。
[0055]【主要元件符号说明】
[0056]l、la、lb、lc、le、lf:检测装置
[0057]2: X线源
[0058]3:桌台
[0059]6R:肋部
[0060]6H:贯通孔[0061 ]6SA:第 I 侧壁
[0062]6SB:第2侧壁
[0063]6B、6Bf:底部
【具体实施方式】
[0064]针对用以实施本发明的形态(实施形态)，参照图面详细说明如后。本发明并不受以下记载的实施形态限定。
[0065]以下的说明中，是设定一个XYZ正交坐标系，一边参照此XYZ正交坐标系、一边说明各部的位置关系。设水平面内的既定方向为Z轴方向、于水平面内与Z轴方向正交的方向为X轴方向、与Z轴方向及X轴方向分别正交的方向(亦即铅直方向)为Y轴方向。又，设绕X轴、Y轴及z轴的旋转(倾斜)方向分别为ΘΧ、Θ Y及Θ Z方向。
[0066]图1是显示实施形态的装置的一例的图。图2是显示实施形态的装置具有的支承体的一例的立体图。图3是显示图2所示的支承体的第I侧壁的侧视图。图4是显示图2所示的支承体的第2侧壁的侧视图。图5是显示实施形态的装置具有的支承体的一例的仰视图。作为本实施形态的X线装置的检测装置I，是对作为被检物体的被测定物S照射X线XL、检测穿透过该被测定物S的穿透X线。X线是例如波长Ipm至30nm程度的电磁波。X线，包含约50eV的超软X线、约0.11?^至21?^的软父线、约21?^至201?^的父线及约201?^至1001?^的硬父线中的至少一种。
[0067]本实施形态中，检测装置1，包含对被测定物S照射X线，并检测穿透过被测定物S的穿透X线，以非破坏方式取得被测定物S的内部信息(例如，内部构造)的X线CT检查装置。本实施形态中，被测定物S，包含例如机械零件或电子零件等的产业用零件。X线CT检查装置，包含对产业用零件照射X线，以检查该产业用零件的产业用X线CT检查装置。
[0068]图1中，检测装置I，包含射出X线XL的X线源2、作为支承被测定物S的载台的桌台3、检测从X线源2射出并通过桌台3所支承的被测定物S的穿透X线的至少一部分的检测器4、以及一边支承桌台3—边引导桌台3往与X线XL的光轴平行方向移动的引导装置5。与X线XL的光轴平行方向是Z轴方向。本实施形态中，桌台3被支承于桌台支承体7。桌台3，只要具有支承被测定物S的功能即可，亦可进一步具有往X轴方向、Y轴方向7轴方向、ΘΧ方向、ΘΥ方向及ΘΖ方向中的至少一方向移动的机构。引导装置5，引导桌台支承体7往与X线XL的光轴平行的方向移动。藉由此种构造，桌台3即通过桌台支承体7而被引导装置5引导，往与X线)(L的光轴平行的方向移动。
[0069]本实施形态中，检测装置I具有安装X线源2、检测器4、与引导装置5的支承体6。乂线源2、检测器4及引导装置5是以同一支承体6加以支承。藉由此种构造，由于X线源2、检测器4及引导装置5是与支承体6—起同样的动作，因此与将此等安装于不同构造物的情形相较，可减小姿势变化时的位置关系的变化。其结果，检测装置I，可抑制因X线源2、检测器4与引导装置5间的位置关系的变化导致的检测精度的降低。
[0070]支承体6，如图2所示，具有作为第I支承构件的第I侧壁6SA、作为第2支承构件的第2侧壁6SB、与作为第3支承构件的底部6B。第I侧壁6SA与第2侧壁6SB，是以设在此等的第I端部6SA1、6SB1侧的作为第4支承构件的第3侧壁6SC与设在此等的第2端部6SA2、6SB2侧的作为第5支承构件的第4侧壁6SD连结。第I侧壁6SA、第2侧壁6SB、第3侧壁6SC及第4侧壁6SD，是从为板状部分的底部6B立起的板状或壁状的部分。具体而言，第I侧壁6SA、第2侧壁6SB、第3侧壁6SC及第4侧壁6SD，如图5所示，是从长方形形状的底部6B的各边的部分立起。第I侧壁6SA、第2侧壁6SB、第3侧壁6SC、第4侧壁6SD及底部6B，从此等的壁面由正交方向观察时的形状，皆为长方形形状。
[0071]第I侧壁6SA与第2侧壁6SB彼此方向相对，且壁面成平行。第3侧壁6SC与第4侧壁6SD彼此方向相对，且壁面成平行。第I侧壁6SA的壁面及第2侧壁6SB的壁面与第3侧壁6SC的壁面及第4侧壁6SD的壁面正交。在由底部6B与第I侧壁6SA、第2侧壁6SB、第3侧壁6SC及第4侦_650围成的空间6SP内，配置检测装置I所具备的机器类、例如使支承被测定物S的桌台3旋转、或往X轴方向或Y轴方向移动的机构等。
[0072]第3侧壁6SC，如图2、图3及图4所示，具有朝离开本身的方向突出的第I凸部6SCX。与第3侧壁6SC同样的，第4侧壁6SD亦具有朝离开本身的方向突出的第2凸部6SDD。如图1所示，于第I凸部6SCX安装有支承X线源2的X线源支承构件2S。于第2凸部6SDD安装有支承检测器4的检测器支承构件4S。藉由此种构造，X线源2被安装在第I侧壁6SA及第2侧壁6SB的第I端部6SA1、6SB1侧。检测器4被安装在第I侧壁6SA及第2侧壁6SB的第2端部6SA2、6SB2侧。
[0073]如图2至图5所示，第I侧壁6SA、第2侧壁6SB、第3侧壁6SC、第4侧壁6SD及底部6B，具有厚度(与板面正交方向的尺寸)较其他部分小的多个薄层部6G。本实施形态中，薄层部6G为矩形。相邻薄层部6G之间6R的厚度(与板面正交方向的尺寸)，较薄层部6G的厚度大、且较相邻2个薄层部6G间的间隔大。如前所述，相邻薄层部6G之间6R，为第I侧壁6SA、第2?壁6SB、第3侧壁6SC、第4侧壁6SD及底部6Β的肋部。以下，将相邻薄层部6G之间6R适当的称为肋部6R。
[0074]支承体6，由于第I侧壁6SA、第2侧壁6SB、第3侧壁6SC、第4侧壁6SD及底部6Β具有薄层部6G，因此能抑制质量増加。又，由于第I侧壁6SA、第2侧壁6SB、第3侧壁6SC、第4侧壁6SD及底部6Β具有肋部6R，因此支承体6亦能抑制因具有多个薄层部6G而导致的强度降低。
[0075]本实施形态中，支承体6是以线膨胀系数小的材料制作。线膨胀系数小的材料，例如，可使用在铁中加入36%的镍、被称为不变钢(invar或super invar)的合金。此等材料，一般是非常昂贵的。如前所述，本实施形态中，由于支承体6具有薄层部6G，因此能减少用于支承体6的材料的使用量。是以，于支承体6使用线膨胀系数小的高价材料时，若支承体6具有多个薄层部6G的话，即能抑制支承体6的制造成本増加。
[0076]如前所述，在支承体6安装有X线源2、检测器4、与引导装置5。支承被测定物S的桌台3，是通过桌台支承体7及引导装置5被支承体6支承。由于支承体6是以线膨胀系数小的材料制作，因此在以检测装置I进行被测定物S的形状等地的测量时，即使支承体6周围的温度上升，亦能抑制支承体6因温度造成的尺寸变化。其结果，即能将因支承体6的热膨胀造成的X线源2、检测器4、引导装置5、与桌台3间的相对位置关系的变化，抑制于最小限。因此，检测装置I能将被测定物S的形状等的测量精度降低的情形，抑制于最小限。
[0077]本实施形态中，第I侧壁6SA、第2侧壁6SB、第3侧壁6SC、第4侧壁6SD及底部6B，例如是以铸造等方式制作成一体的构造物。藉由此方式，能容易的制造支承体6。当然，支承体6亦能以铸造以外的制造方法制作。
[0078]第I侧壁6SA及第2侧壁6SB，如图2、图3及图4所示，具有贯通于与壁面正交方向的多个贯通孔6H。各个贯通孔6H设在第I侧壁6SA及第2侧壁6SB的壁面的不同位置，具体而言，是在Y轴方向及Z轴方向设置在不同位置。藉由此种构造，可从多个贯通孔6H容易的进入支承体6的空间6SP。因此，可容易的对配置在空间6SP的检测装置I所具备的机器类进行清洁或保养等。此外，由于多个贯通孔6H是在Y轴方向及Z轴方向设置于不同位置，因此可利用不同的贯通孔6H容易的进入内部空间SP的不同位置。因此，即使检测装置I所具备的机器类是配置在空间6SP的不同位置，亦能容易的进行前述机器类的清洁或保养。
[0079]本实施形态中，检测装置I收纳在一形成为从X线源2射出的X线XL进行的内部空间SP的腔室构件8内。本实施形态中，检测装置I配置在内部空间SP。本实施形态中，检测装置I具备对X线源2的至少一部分供应温度经调整的气体G的供应口 26。供应口 26配置在内部空间SP ο
[0080]如图1所示，支承体6具有多个脚6F。多个脚6F，安装在图2所示的支承体6的底部6B。脚6F与腔室构件8的底部8B接触。藉由脚6F的设置，支承体6的下面、亦即与腔室构件8的底部SB方向相对的面与腔室构件8的底部SB是分离的。亦即，支承体6的下面与腔室构件8的底部SB之间形成有空间。又，支承体6的下面的至少一部分与腔室构件8的底部SB可以是接触的。支承体6的底部6B，配置在作为设置对象的腔室构件8的底部8B侧。亦即，底部6B是检测装置I的设置侧(设置对象侧)。本实施形态中，检测装置I，虽是将支承体6装载于腔室构件8的底部SB，但支承体6的设置方法不限定于此。例如可使用钢索等将支承体6悬吊于设置对象。支承体6的多个脚6F，具备用以抑制来自检测装置I的外部的振动通过腔室构件8、例如传递至X线源2的防振机构。防振机构是使用例如空气弹簧或以金属形成的弹簧。又，防振机构可以不是用于多个脚6F的每一个。
[0081 ]本实施形态中，腔室构件8设置在支承面FR上。支承面FR，包含工场等地面。腔室构件8被多个脚8S支承。腔室构件8通过脚8S配置在支承面FR上。本实施形态中，藉由脚8S的设置，腔室构件8的下面与支承面FR是分离的。亦即，腔室构件8的下面与支承面FR之间形成有空间。当然，腔室构件8的下面的至少一部分与支承面FR亦可以是接触的。本实施形态中，腔室构件8包含铅。腔室构件8可防止内部空间SP的X线XL漏出至腔室构件8的外部空间RP。
[0082]本实施形态中，在腔室构件8安装有热传导率较腔室构件8小的构件。本实施形态中，此构件是配置在腔室构件8的外面。此构件，可抑制内部空间SP的温度受到外部空间RP的温度(温度变化)的影响。亦即，此构件具有抑制外部空间RP的热传递至内部空间SP的隔热构件的功能。此构件，例如包含塑胶。本实施形态中，此构件，例如包含发泡聚苯乙烯或铁。例如，可以将铁配置在腔室构件的内侧。此场合，腔室构件8除铅构件外，亦配置有铁支构件，因此能补强腔室构件8的强度。又，腔室构件8与铁的构件可直接接触、或腔室构件8的至少一部分与铁的构件接触。
[0083]X线源2对被测定物S照射X线XL J线源2具有射出X线XL的射出部2E J线源2形成点X线源。本实施形态中，射出部2E包含点X线源。X线源2对被测定物S照射圆锥状的X线(所谓的cone beam)。又，X线源2可以调整射出的X线XL的强度。调整从X线源2射出X线XL的强度时，可以是根据被测定物S的X线吸收特性等进行X线XL的强度调整。此外，从X线源2射出的X线的扩张形状不限于圆锥状，亦可以是例如扇状的X线(所谓的fan beam) ο
[0084]射出部2E朝向+Z方向。+Z方向是从X线源2朝向检测器4的方向。本实施形态中，从射出部2E射出的X线XL的至少一部分，是在内部空间SP中朝+Z方向行进。
[0085]供应口26，对X线源2的至少一部分供应温度经调整的气体G。本实施形态中，检测装置I具备调整气体G的温度的调整装置25。调整装置25是以例如电力动作。供应口 26将来自调整装置25的气体G供应至内部空间SP。本实施形态中，调整装置25配置在腔室构件8的外部空间RP。调整装置25设置于支承面FR。调整装置25与导管26P连接。导管26P将调整装置25与腔室构件8的内部空间SP加以连接。
[0086]导管26P开口于腔室构件8的内部空间SP。此开口的功能是作为对内部空间SP供