CN110462390A - 质量检查方法 - Google Patents
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Abstract
提供不破坏立体层叠造型物而能够简单迅速地检查立体层叠造型物的内部状态的质量检查方法。为此,提供一种使用X射线塔尔博特拍摄***(1)的质量检查方法,在X射线塔尔博特拍摄***(1)中,根据通过利用X射线检测器读取从X射线源(11a)照射并透射在与X射线的照射轴方向正交的方向上排列有多个狭缝(S)的多个光栅以及载置于被摄体台(13)的检查对象物(H)后的X射线而得到的波纹图像,生成检查对象物的重构图像,其中,检查对象物(H)是通过将构成材料层叠多层而成为立体形状的立体层叠造型物,通过X射线塔尔博特拍摄***(1),在以至少使构成检查对象物(H)的层的层叠方向和多个光栅的多个狭缝(S)的排列方向平行的方式将检查对象物(H)载置于被摄体台(13)的状态下生成重构图像,根据该重构图像进行检查对象物(H)的内部状态检查。
Description
技术领域
本发明涉及质量检查方法。
背景技术
以往,已知不分解或者破坏立体形状的检查对象物而检查缺陷的有无和其状态、检查对象物的性质和其状态、或者内部构造等的非破坏检查的方法。
作为这样的方法之一,还已知如下使用X射线拍摄***的非破坏检查的方法:使X射线透射检查对象物,将得到的透射X射线分布变换为数字值而求出数字图像数据,对该数字图像数据进行图像处理而非破坏地检查检查对象物的内部。
例如在日本专利第2971432号公报中公开了如下使用X射线的检查评价方法:对纤维强化塑料构造体照射X射线而取得纤维强化塑料构造体的透射图像,根据该透射图像检查强化纤维的取向状态。
特别地,在立体形状的检查对象物中,在通过将构成材料层叠多层而做成立体形状的立体层叠造型物(three-dimensional laminated shaped product)中,有可能在层叠时渗入细微的气泡或者在层叠的层间产生间隙,为了确保造型物的质量,非常需要充分地检查内部构造等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第2971432号公报
发明内容
然而,在形成立体层叠造型物时产生的微小的气泡的混入、在被层叠的构成材料的层间产生的间隙等异常是极为细微的,所以难以利用专利文献1等记载的以往的非破坏检查的方法来确认。
因此,在立体层叠造型物的质量检查中,仅有破坏检查对象物而进行的破坏检查的方法,在破坏检查的情况下无法进行大面积的质量检查,所以导致检查需要相当多的工夫和时间。
另外,在破坏检查中,并非产品本身的检查而仅能够进行部分性的检查,所以存在关于立体层叠造型物无法进行充分的质量管理的问题。
本发明是鉴于上述情形而完成的,其目的在于提供一种不破坏立体层叠造型物而能够简单迅速地检查立体层叠造型物的内部状态的质量检查方法。
为了解决上述问题,权利要求1记载的质量检查方法是使用X射线塔尔博特(Talbot)拍摄***的质量检查方法,其特征在于,在该X射线塔尔博特拍摄***中,在照射轴方向上排列配置有照射X射线的X射线源、在与所述X射线的所述照射轴方向正交的方向上排列有多个狭缝的多个光栅、载置检查对象物的被摄体台以及X射线检测器,根据通过利用所述X射线检测器读取从所述X射线源照射并透射所述多个光栅以及被载置于所述被摄体台的所述检查对象物后的X射线而得到的波纹图像,生成所述检查对象物的重构图像,其中,
所述检查对象物是通过将构成材料层叠多层而成为立体形状的立体层叠造型物,
通过所述X射线塔尔博特拍摄***,在以至少使构成所述检查对象物的层的层叠方向和所述多个光栅的所述多个狭缝的排列方向平行的方式将所述检查对象物载置于所述被摄体台的状态下生成所述重构图像,根据该重构图像进行所述检查对象物的内部状态检查。
权利要求2记载的发明在权利要求1记载的质量检查方法中,其特征在于,
从所述X射线源照射被辐射到所述检查对象物的平均能量成为15~50keV的X射线。
权利要求3记载的发明在权利要求1或者2记载的质量检查方法中,其特征在于,
在所述X射线塔尔博特拍摄***中,在所述被摄体台上载置有所述检查对象物的情况下和未载置所述检查对象物的情况下,重复进行使所述多个光栅中的至少1个光栅在与所述X射线的照射方向正交的方向上移动、并且每当任意的所述光栅的所述狭缝以固定周期间隔移动时所述X射线检测器根据由所述X射线源照射的X射线而读取图像信号的处理,从而取得多个波纹图像,根据存在所述检查对象物的多个波纹图像以及不存在所述检查对象物的多个波纹图像,制作所述检查对象物的重构图像,针对所述检查对象物的重构图像,进行由于拍摄存在所述检查对象物的波纹图像时和拍摄不存在所述检查对象物的波纹图像时的拍摄条件的差异而引起的伪像的校正。
权利要求4记载的发明在权利要求1至3中的任意一项记载的质量检查方法中,其特征在于,
所述检查对象物是以包含纤维材料的复合树脂作为所述构成材料而形成的,
一边以使所述检查对象物的朝向相对所述狭缝的排列方向变化的方式使所述检查对象物绕所述X射线的照射轴旋转,一边进行多次的X射线拍摄。
根据本发明,不破坏立体层叠造型物而能够简单迅速地检查立体层叠造型物的内部状态。
附图说明
图1是示出X射线塔尔博特拍摄***的整体像的概略图。
图2是说明塔尔博特干涉仪的原理的图。
图3是射线源光栅、第1光栅、第2光栅的概略俯视图。
图4A是示出检查对象物的外观的立体图。
图4B是示出检查对象物的层叠方向和光栅的狭缝排列方向的关系的说明图。
图5是示出生成检查对象物的装置的整体结构的概略图。
图6A是示出检查对象物的吸收图像的一个例子的图。
图6B是示出检查对象物的微分相位图像的一个例子的图。
图7A是示出通过射出成型法形成的检查对象物的吸收图像的一个例子的图。
图7B是示出通过粉末烧结层叠造型法形成的检查对象物的吸收图像的一个例子的图。
图7C是示出通过热熔层叠造型法形成的检查对象物的吸收图像的一个例子的图。
图8A是示出通过射出成型法形成的检查对象物的微分相位图像的一个例子的图。
图8B是示出通过粉末烧结层叠造型法形成的检查对象物的层叠方向与光栅的狭缝排列方向正交的情况下的微分相位图像的一个例子的图。
图8C是示出通过热熔层叠造型法形成的检查对象物的层叠方向与光栅的狭缝排列方向正交的情况下的微分相位图像的一个例子的图。
图9A是示出通过射出成型法形成的检查对象物的微分相位图像的一个例子的图。
图9B是示出通过粉末烧结层叠造型法形成的检查对象物的层叠方向和光栅的狭缝排列方向平行的情况下的微分相位图像的一个例子的图。
图9C是示出通过热熔层叠造型法形成的检查对象物的层叠方向和光栅的狭缝排列方向平行的情况下的微分相位图像的一个例子的图。
图10A是从X射线照射方向观察光栅的俯视图。
图10B是从X射线照射方向观察载置于被摄体台的检查对象物的俯视图。
图10C是从X射线照射方向观察载置于被摄体台的检查对象物的俯视图。
图10D是从X射线照射方向观察载置于被摄体台的检查对象物的俯视图。
图10E是从X射线照射方向观察载置于被摄体台的检查对象物的俯视图。
图10F是从X射线照射方向观察载置于被摄体台的检查对象物的俯视图。
图11是示出检查对象物的朝向和小角散射信号值的对应关系的表。
(符号说明)
1:X射线塔尔博特拍摄***;2:输入单元;3:显示单元;11:X射线发生装置;11a:X射线源;12:射线源光栅;13:被摄体台;14:第1光栅;15:第2光栅;16:X射线检测器;H:检查对象物。
具体实施方式
[第1实施方式]
以下,参照附图说明本发明的第1实施方式。
其中,对于以下叙述的实施方式,为了实施本发明而附加了技术上优选的各种限定,但并非将本发明的技术范围限定于以下的实施方式以及图示例。
在本实施方式中,质量检查方法是如下非破坏检查方法:使用能够进行X射线塔尔博特拍摄的X射线塔尔博特拍摄***1(参照图1),对作为被摄体的立体形状的检查对象物H不进行分解或者破坏,而检查其内部状态。
如后所述,在本实施方式中,作为X射线塔尔博特拍摄***,采用了使用具备射线源光栅(还称为多栅、多缝、G0光栅等)12的塔尔博特-劳干涉仪的X射线塔尔博特拍摄***1。此外,还能够采用使用不具备射线源光栅12而仅具备第1光栅(还称为G1光栅)14和第2光栅(还称为G2光栅)15的塔尔博特干涉仪的X射线塔尔博特拍摄***。
[关于X射线塔尔博特拍摄***]
在X射线塔尔博特拍摄***1中,在X射线的照射轴方向上排列配置有:X射线源,照射X射线;多个光栅,在与从X射线源照射的X射线的照射轴方向正交的方向上排列有多个狭缝;被摄体台,载置检查对象物H;以及X射线检测器,在X射线塔尔博特拍摄***1中,根据波纹图像而生成检查对象物H的重构图像,该波纹图像是通过利用X射线检测器读取从X射线源照射并透射多个光栅以及被载置于被摄体台的检查对象物H的X射线而得到的。
图1是示出本实施方式的X射线塔尔博特拍摄***1的整体像的概略图。
如图1所示,本实施方式的X射线塔尔博特拍摄***1具备X射线发生装置11、射线源光栅12、被摄体台13、第1光栅14、第2光栅15、X射线检测器16、支柱17、基座部18以及控制器19等。
根据这样的X射线塔尔博特拍摄***1,利用基于条纹扫描法的原理的方法拍摄被载置于被摄体台13的立体形状的检查对象物H的波纹图像、使用傅里叶变换法对波纹图像进行解析,从而能够重构至少3种图像。也就是对波纹图像中的波纹条纹的平均分量进行图像化而得到的吸收图像(与通常的X射线的吸收图像相同)、对波纹条纹的相位信息进行图像化而得到的微分相位图像以及对波纹条纹的Visibility(清晰度)进行图像化而得到的小角散射图像这3种图像(将这些图像称为“重构图像”)。此外,还能够对这3种重构图像进行重新合成等而生成更多种类的图像。
<塔尔博特拍摄的原理>
在此,首先使用图2等说明在塔尔博特干涉仪、塔尔博特-劳干涉仪中共通的原理。
图2是说明塔尔博特干涉仪的原理的图。另外,图3是本实施方式中的光栅的概略俯视图。此外,图3所示的结构在本实施方式中的多个光栅(即后述射线源光栅、第1光栅、第2光栅)中是共通的。
此外,在图2中示出了塔尔博特干涉仪的情况,但基本上也能够同样地说明塔尔博特-劳干涉仪的情况。
另外,图2中的z方向与图1的X射线塔尔博特拍摄***1中的铅直方向对应,图2中的x、y方向与图1的X射线塔尔博特拍摄***1中的水平方向(前后、左右方向)对应。
另外,如图3所示,在第1光栅14、第2光栅15(在塔尔博特-劳干涉仪的情况下射线源光栅12也相同)中,在x方向上以预定的周期d排列形成有在与作为X射线的照射方向的z方向正交的y方向上延伸的多个狭缝S。
如图2所示,在从X射线源2照射的X射线(在塔尔博特-劳干涉仪的情况下从X射线源2照射的X射线被射线源光栅12(在图2中图示省略)多光源化后的X射线)透射第1光栅14时,透射的X射线在z方向上以固定的间隔形成像。将该像称为自像(还称为光栅图像等),将这样在z方向上隔开固定的间隔形成自像的现象称为塔尔博特效应。
即,塔尔博特效应是指,在可干涉性(相干)的光透射如图3所示那样以固定的周期d设置有狭缝S的第1光栅14时,如上所述在光的行进方向上以固定的间隔形成其自像的现象。
另外,如图2所示,在第1光栅14的自像形成像的位置,配置与第1光栅14同样地设置有狭缝S的第2光栅15。此时,如果以相对第1光栅14的狭缝S的排列方向大致平行的方式配置第2光栅15的狭缝S的排列方向(即在图2中x轴方向),在第2光栅15上得到波纹图像Mo。
此外,在图2中,如果在第2光栅15上记载波纹图像Mo,则会成为波纹条纹和狭缝S混合存在的状态而不易理解,所以与第2光栅15相离地记载了波纹图像Mo。但是,实际上在第2光栅15上及其下游侧形成波纹图像Mo。另外,通过配置于第2光栅15的正下方的X射线检测器16拍摄该波纹图像Mo。
另外,如图2所示,如果在X射线源2与第1光栅14之间(即在图1的被摄体台13上)存在被摄体H,则由于被摄体H而X射线的相位偏移,所以波纹图像Mo的波纹条纹以被摄体的边缘为边界而紊乱。另一方面,虽然省略图示,但如果在X射线源2与第1光栅14之间不存在被摄体H,则出现无紊乱的仅波纹条纹的波纹图像Mo。以上是塔尔博特干涉仪、塔尔博特-劳干涉仪的原理。
根据该原理,在本实施方式的X射线塔尔博特拍摄***1中,也例如如图1所示那样在第2罩部件130内在第1光栅14的自像形成像的位置配置第2光栅15。另外,如上所述,在第2光栅15和X射线检测器16的距离远离时,波纹图像Mo(参照图2)变得模糊,所以在本实施方式中X射线检测器16配置于第2光栅15的正下方。
此外,为了保护X射线检测器16等而设置第2罩部件130,以避免人、物碰到或者接触到第1光栅14、第2光栅15、X射线检测器16等。
虽然省略图示,但X射线检测器16构成为二维状(矩阵状)地配置有根据照射的X射线生成电信号的变换元件,将由变换元件生成的电信号读取为图像信号。另外,在本实施方式中,X射线检测器16将形成于第2光栅15上的X射线的像即上述波纹图像Mo拍摄为每个变换元件的图像信号。
在本实施方式中,X射线塔尔博特拍摄***1使用所谓条纹扫描法拍摄多张波纹图像Mo。
条纹扫描法是指如下X射线塔尔博特拍摄中的拍摄方法:在被摄体台13上载置有检查对象物H的情况下和未载置检查对象物H的情况下,重复进行使多个光栅12、14、15中的至少1个光栅12、14、15在与X射线的照射方向正交的方向上移动、并且每当任意的光栅12、14、15的狭缝S以固定周期间隔移动时X射线检测器16根据由X射线发生装置11(X射线发生装置11的X射线源11a)照射的X射线而读取图像信号的处理,从而取得多个波纹图像Mo,根据在存在检查对象物H的状态下拍摄的多个波纹图像Mo以及在不存在检查对象物H的状态下拍摄的多个波纹图像Mo,制作检查对象物H的重构图像,针对检查对象物H的重构图像,进行由于拍摄存在检查对象物H的波纹图像Mo时和拍摄不存在检查对象物H的波纹图像Mo时的拍摄条件的差异而引起的伪像(artifact)的校正。
在本实施方式的X射线塔尔博特拍摄***1中,一边使第1光栅14和第2光栅15的相对位置在图1~图3中的y轴方向(即与狭缝S的排列方向(x轴方向)正交的方向)上移位,一边拍摄多张波纹图像Mo。
然后,对于拍摄的多张波纹图像Mo的图像信号,在未图示的图像处理装置中进行图像处理,根据多张波纹图像Mo,重构吸收图像、微分相位图像、小角散射图像等(检查对象物H的重构图像),并且对于该重构图像进行伪像的校正。
这样,在本实施方式的X射线塔尔博特拍摄***1中,为了通过条纹扫描法拍摄多张波纹图像Mo,设置有用于使第1光栅14在y轴方向上逐次移动预定量的未图示的移动装置等。此外,还能够构成为不使第1光栅14移动而使第2光栅15移动、或者使第1光栅14和第2光栅15这两方都移动。
另外,在X射线塔尔博特拍摄***1中,还能够构成为在使第1光栅14和第2光栅15的相对位置固定的状态下拍摄1张波纹图像Mo,在图像处理装置中的图像处理中使用傅里叶变换法等解析该波纹图像Mo等,从而重构吸收图像、微分相位图像、小角散射图像等(检查对象物H的重构图像)。
在使用该方法的情况下,无需在X射线塔尔博特拍摄***1中一定设置上述移动装置等,本发明还能够应用于未设置这样的移动装置的X射线塔尔博特拍摄装置。
<X射线塔尔博特拍摄***的装置结构>
接下来,说明本实施方式的X射线塔尔博特拍摄***1中的各部分的具体结构。
本实施方式中的X射线塔尔博特拍摄***1成为图1所示的z轴方向是铅直方向的所谓纵型的装置结构,X射线发生装置11、射线源光栅12、被摄体台13、第1光栅14、第2光栅15、X射线检测器16以此顺序配置于作为铅直方向的z方向上。由此,在本实施方式中,z方向为来自X射线发生装置11的X射线的照射方向。
X射线发生装置11、射线源光栅12、被摄体台13、第1光栅14、第2光栅15、X射线检测器16被支柱17支承。
此外,在本实施方式中,为了避免X射线发生装置11的振动传播到支柱17等X射线塔尔博特拍摄***1的其他部分(或者为了使传播的振动更小),在X射线发生装置11与支柱17之间设置有缓冲部件17a,X射线发生装置11隔着该缓冲部件17a被支柱17支承。
在X射线发生装置11中,作为X射线源11a,例如具备在医疗场所广泛地一般使用的柯立芝X射线源、旋转阳极X射线源等。此外,X射线源11a不限定于在此例示的射线源,还能够使用除此以外的X射线源。
本实施方式的X射线发生装置11从焦点以锥束状照射X射线。由此,越远离X射线发生装置11,则X射线以越扩散的方式被照射。
另外,在本实施方式中,在X射线发生装置11的下方设置有射线源光栅12。
此外,为了避免由于X射线源11a的阳极旋转等产生的X射线发生装置11的振动传播到射线源光栅12,在本实施方式中,射线源光栅12不安装于X射线发生装置11,而安装于在设置于支柱17的基座部18安装的固定部件12a。
在本实施方式中,在上述固定部件12a,除了安装有射线源光栅12以外,还安装有:低通滤波器(还称为附加滤波器)112,用于改变透射线源光栅12的X射线的射线质量;照射野光圈113,用于缩减照射的X射线的照射野;照射野灯114,用于在照射X射线之前代替X射线而对被摄体照射可见光来进行对位;等等。
此外,射线源光栅12、低通滤波器112以及照射野光圈113无需一定按照该顺序设置。另外,在本实施方式中,在射线源光栅12等的周围,配置有用于保护它们的第1罩部件120。
另外,控制器19(参照图1)在本实施方式中由未图示的CPU(Central ProcessingUnit,中央处理单元)、ROM(Read OnlyMemory,只读存储器)、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)、输入输出接口等与总线连接的计算机构成。
此外,还能够将控制器19构成为专用的控制装置,而并非如本实施方式那样的通用的计算机。
另外,控制器19具备包括操作部的输入单元191、显示单元192等。
此外,在控制器19中,除此以外,适当地设置有由打印机等构成的输出单元、存储单元、通信单元等各种单元、装置。
控制器19进行与X射线塔尔博特拍摄***1有关的全面的控制。
即,例如控制器19与X射线发生装置11连接,能够对X射线源11a设定管电压、管电流、照射时间等。
在本实施方式中,控制器19以使被辐射到检查对象物H的平均能量成为15~50keV的X射线从X射线源11a照射的方式控制X射线发生装置11。
这样,将被辐射到检查对象物H的平均能量为15keV以上且小于50keV的相对低的能量的X射线辐射到检查对象物H,从而能够充分地得到作为立体层叠造型物的本实施方式的检查对象物H中的内部的气泡Fa(参照图6B)、间隙Fd(参照图9B以及图9C)等空隙部分和其以外的部分的对比度,能够使检查对象物H的内部的微小的气泡Fa、间隙Fd等极为细微的异常部位的存在也可视化。
控制器19的显示单元192例如由LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)、CRT(Cathode Ray Tube,阴极射线管)等监视器构成,依照从CPU输入的显示信号的指示,显示从操作部等输入单元191输入的输入指示、数据等。
另外,在本实施方式中,如上所述,根据波纹图像Mo生成检查对象物H的重构图像(吸收图像、微分相位图像、小角散射图像等),显示单元192能够显示重构图像。
另外,在X射线塔尔博特拍摄***1构成为如本实施方式那样通过条纹扫描法拍摄多张波纹图像Mo的情况下,构成为控制器19控制上述移动装置,进行调整使第1光栅14(或者第2光栅15或者其两方)移动的预定量、调整光栅的移动和来自X射线发生装置11的X射线的照射的定时等处理。
另外,例如还能够构成为控制器19中继X射线检测器16和外部的未图示的图像处理装置等的信号、数据的发送接收。
此外,还能够作为控制X射线发生装置11的控制器而使用X射线发生装置11专用的发生器,将用于控制使光栅移动的移动装置等的控制器19构成为与X射线发生装置11的发生器独立的装置,能够适当地决定控制器19的结构。
另外,在上述存储单元、ROM中,存储有X射线发生装置11的X射线源11a的管电压、管电流、照射时间等的设定、为了进行光栅的移动和来自X射线发生装置11的X射线的照射的定时的调整等所需的各种数据、为了进行各种处理所需的处理程序等。
[关于立体层叠造型物]
图4A是示出本实施方式中的检查对象物H的外观的立体图,图4B是示出检查对象物H的层叠方向和光栅的狭缝排列方向的关系的说明图。
如图4A所示,本实施方式的检查对象物H是通过将构成材料α层叠多层而成为立体形状的立体层叠造型物。在图4A以及图4B中,将检查对象物H的层叠方向设为Xh。
此外,图4A以及图4B所示的检查对象物H是为了易于理解地说明其构造而简化的例子,预计实际的检查对象物H的构造、形状会更复杂。
在本实施方式中,在以至少使构成检查对象物H的层的层叠方向Xh和多个光栅(在本实施方式中为射线源光栅12、第1光栅14、第2光栅15)的多个狭缝S的排列方向(在图4B中设为排列方向Xs)平行的方式将检查对象物H载置于被摄体台13的状态下进行拍摄,从而生成重构图像,根据该重构图像进行检查对象物H的内部的状态的检查。
具体而言,如图4B所示,以使多个狭缝S的排列方向Xs和层叠方向Xh平行的方式使朝向对准而将检查对象物H载置于被摄体台13,在该状态下进行拍摄。
这样,使检查对象物H的层叠方向Xs和光栅12、14、15的狭缝排列方向Xh对准为平行,从而能够在重构图像(如后所述,在本实施方式中为微分相位图像)中使检查对象物H内部状态高精细地可视化。
在此,对于本实施方式的X射线塔尔博特拍摄***1的质量检查的对象即检查对象物H的例子,一边示出其形成工序一边进行说明。
首先,简单地说明形成作为检查对象物H的立体层叠造型物的装置。
图5是示出立体层叠造型物的形成装置的一个结构例的概略图。
如图5所示,立体层叠造型物的形成装置4例如具备:造型部42,具有第1开口41,进行立体层叠造型物的造型;构成材料供给部44,具备具有与第1开口41的开口端缘成为大致同面的开口端缘的第2开口43,是在内部储存构成材料α的空间;以及支承基盘40,支承各部分。
在造型部42内配置有被载置台支承部45支承的造型载置台46,造型载置台46构成为能够通过载置台支承部45在铅直方向上精密地移动。
在构成材料供给部44内的底部,设置有具备在构成材料供给部44内升降的供给活塞的升降用梯47,构成为能够将储存于构成材料供给部44内的构成材料α适当地向上方推压。
在装置内设置有粉末再涂器48,该粉末再涂器48构成为能够通过未图示的移动机构在水平方向(图中箭头方向)上从位置P1通过构成材料供给部44的第2开口43以及造型部42的第1开口41移动至位置P2。
粉末再涂器48将从构成材料供给部44内适当地供给的构成材料α在造型载置台46上平坦地铺满,在造型载置台46上形成薄层5。
另外,在装置内设置有对形成于造型载置台46上的薄层5的表面或者装置内进行加热或者冷却的温度调整部49、对薄层5照射激光L而形成由薄层5的构成材料α熔化结合而成的造型物层5A的激光照射部50。
激光照射部50具备激光光源51以及电流镜52。此外,激光照射部50也可以还具备用于使激光L的焦距与薄层5的表面匹配的透镜等。在本实施方式中,从激光光源51被照射并被电流镜52反射出的激光L透射激光窗53而被照射到薄层5。
激光光源51只要是将期望的波长的激光L例如作为能量密度E在45~150J/mm2的范围***出的光源即可。作为激光光源491,例如能够应用二氧化碳气体激光器、YAG激光器、准分子激光器、He-Cd激光器、半导体激励固体激光器、纤维激光器等。
另外,电流镜52也可以由使从激光光源51射出的激光L反射而在X方向上扫描激光L的X反射镜以及在Y方向上扫描激光L的Y反射镜构成。激光窗53只要由使激光L透射的材料构成即可。
在造型载置台46上,通过利用粉末再涂器48等形成薄层5、利用温度调整部49调整温度以及利用激光照射部50照射激光L,从而依次地形成造型物层5A,造型载置台46一边被载置台支承部45支承一边伴随造型物层5A的形成而适当地下降。另外,通过该造型物层5A被层叠,在造型载置台46上立体层叠造型物3DM被造型。
此外,形成作为检查对象物H的立体层叠造型物的装置的结构不限定于在此例示的例子。作为形成检查对象物H的装置,能够使用将构成材料α的层层叠多个而形成造型物的各种装置。
以下,具体地例示通过立体层叠造型物的形成装置4形成的作为检查对象物H的立体层叠造型物。
<检查对象物H的例1(检查对象物H是光造型物的情况)>
首先,将作为活性能量射线固化性的化合物的三羟甲基丙烷三丙烯酸脂和作为光聚合引发剂的(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦混合。然后,在用均质器使该混合液分散之后,用蒸发器使甲基乙基甲酮脱挥发,从而得到成为构成材料α的树脂组合物。
然后,向立体层叠造型物的形成装置4具有的构成材料供给部44投入作为构成材料α的树脂组合物,在造型部(造型槽)42内的造型载置台46上形成作为构成材料α的树脂组合物的薄层5。
进而,重复进行从激光照射部50向薄层5的激光L(例如输出100mW、波长355nm的半导体激光器)的照射以及造型载置台46的下降,从而形成长度(以下,造型槽的深度方向:将立体造型物的高度方法的长度还简记为“长度”)320mm、宽度10mm、厚度4mm的立体层叠造型物(检查对象物H)。
<检查对象物H的例2(检查对象物H是基于粉末烧结层叠造型法的造型物的情况)>
作为树脂的材料,准备PA12(大赛璐-赢创株式会社制,聚酰胺L1600),利用机械粉碎法使树脂微粒子粉碎至由具备湿式分散机的激光衍射式粒度分布测定装置(新帕泰克(SYMPATEC)公司制,赫洛斯激光粒度仪(HELOS))测定出的平均粒子径成为50μm的值,从而得到构成材料α。
将作为上述构成材料α的粉末材料在基于粉末床熔化结合法的立体层叠造型物的形成装置4的造型载置台46上铺满,形成厚度0.1mm的薄层5。然后,在该薄层5上,在以下的条件下,从搭载有作为激光照射部50的YAG波长用电流计扫描仪的50W纤维激光器(SPI激光器公司制)向纵15mm×宽20mm的范围照射激光L,将其层叠10层,从而形成作为检查对象物H的立体层叠造型物。
激光的波长:1.07μm
波束直径:在薄层表面处170μm
扫描间隔:0.2mm
激光器:输出20W
扫描速度:5000mm/sec
待机温度:设定为芯树脂的软化温度-25℃。
<检查对象物H的例3(检查对象物H是基于热熔层叠法的造型物的情况)>
向Xplore设备公司制小型混炼机投入PA12树脂(大赛璐-赢创株式会社制,聚酰胺L1600),在180℃、100rpm下混炼,将熔化物通过卷绕装置卷绕,从而制作作为的构成材料α的丝极。
然后,一边使利用Zortrax M200在熔化温度180℃下制作出的的丝极熔化,一边重复进行薄层5的形成和层叠,从而作为检查对象物H即立体层叠造型物,形成长度150mm的哑铃试验片。
<检查对象物H的例4(检查对象物H是使用金属材料的立体层叠造型物的情况)>
在本实施方式中作为检查对象物H的立体层叠造型物不限定于将如上述那样的树脂作为构成材料α的例子,也可以是如以下所示的将金属材料用作构成材料α的立体层叠造型物。
在此,例示通过下述方法使用立体层叠造型物的形成装置4在氩气环境下形成10mm×10mm×10mm的立方体的立体层叠造型物(检查对象物H)的情况。
向作为构成材料供给部44的金属粉末供给部填充作为构成材料α的金属粉末(铁、铁合金、镍、镍合金、钴、钴合金、铜、铜合金、铝以及铝合金等),使升降用梯47上升,将该金属粉末(构成材料α)向上方按压。接下来,使用粉末再涂器48一边进行厚度限制一边在造型载置台46上在成为厚度0.2mm的条件下将金属粉末(构成材料α)水平地铺满,形成薄层5。
激光照射部50由作为激光光源51的纤维激光器(波长:1.07μm,100%输出时:300W,能量密度:120J/mm2))、作为电流镜52的3D电扫描头(ARGES公司制)、单焦点透镜(f100)构成,在金属粉末(构成材料α)的薄层5的表面处的焦点光点成为30μm的条件下,使扫描速度为2000mm/sec、使扫描间距为40μm,将激光照射分成2个阶段,照射到10mm×10mm的面积而进行烧结处理,形成造型物层5A。在第1照射工序中,以100W进行激光光源51的输出,接下来,作为第2照射工序,将输出条件变更为300W而进行。
进而,在形成的第1构造物层5A上,利用与上述同样的方法将厚度0.2mm的第2薄层5进行层叠以及进行利用激光照射的烧结处理反复合计50次,形成厚度10mm的立体层叠造型物(检查对象物H)。
此外,此处所示的是立体层叠造型物(检查对象物H)的一个例子,能够应用本实施方式的质量检查方法的立体层叠造型物(检查对象物H)不限定于此处例示的例子。只要是将构成材料α的薄层5层叠多个而形成的立体层叠造型物(检查对象物H)就能够广泛应用。
[立体层叠造型物的质量检查方法]
接下来,说明本实施方式中的立体层叠造型物的质量检查方法。
在通过本实施方式中的质量检查方法进行立体层叠造型物的质量检查的情况下,首先将利用如上述那样的方法形成的检查对象物H载置于X射线塔尔博特拍摄***1的被摄体台13。
此时,如图4B所示,以使构成检查对象物H的层的层叠方向Xh和多个光栅(在本实施方式中为射线源光栅12、第1光栅14、第2光栅15)的多个狭缝S的排列方向Xs平行的方式,将检查对象物H载置于被摄体台13。
然后,通过控制器19,以从X射线源11a照射被辐射到检查对象物H的平均能量成为15~50keV的X射线的方式,控制X射线发生装置11而进行拍摄。
此外,在本实施方式中,如上所述,在被摄体台13上载置有检查对象物H的情况下和未载置检查对象物H的情况下,重复进行使多个光栅12、14、15中的至少1个光栅12、14、15在与X射线的照射方向正交的方向上移动、并且每当任意的光栅12、14、15的狭缝S以固定周期间隔移动时X射线检测器16根据由X射线发生装置11(X射线发生装置11的X射线源11a)照射的X射线而读取图像信号的处理,从而取得多个波纹图像。然后,根据在存在检查对象物H的状态下拍摄的多个波纹图像以及在不存在检查对象物H的状态下拍摄的多个波纹图像,制作检查对象物H的重构图像,针对检查对象物H的重构图像,进行由于拍摄存在检查对象物H的波纹图像时和拍摄不存在检查对象物H的波纹图像时的拍摄条件的差异而引起的伪像的校正。
作为根据波纹图像Mo得到的检查对象物H的重构图像,如上所述,有吸收图像、微分相位图像、小角散射图像等。
图6A是示出作为根据波纹图像Mo得到的检查对象物H(在此为上述例1的检查对象物H(光造型物))的重构图像的吸收图像的一个例子的图,图6B是示出作为根据波纹图像Mo得到的检查对象物H(与图6A相同的例1的检查对象物H(光造型物))的重构图像的微分相位图像的一个例子的图。
另外,图7A是示出通过射出成型法形成的检查对象物的吸收图像的一个例子的图,图7B是示出通过粉末烧结层叠造型法形成的检查对象物(例2的检查对象物H)的吸收图像的一个例子的图,图7C是示出通过热熔层叠造型法形成的检查对象物(例3的检查对象物H)的吸收图像的一个例子的图。
如图6A以及图7A~图7C所示,在吸收图像中,在检查对象物H并非立体层叠造型物而是射出成型得到的情况、是立体层叠造型物的情况中的任意情况下,图像都会整体性地模糊,无法从图像读取检查对象物H内部的空隙等异常。
相对于此,如图6B所示,在微分相位图像中,能够清晰地表现检查对象物H的凹凸等,例如在检查对象物H的内部有气泡Fa的混入等异常的情况下,能够从图像读取该异常部位。
因此,在本实施方式中,使用根据波纹图像Mo得到的检查对象物H的重构图像中的特别是微分相位图像,进行关于作为检查对象物H的立体层叠造型物的内部的状态的质量检查。
图8A是示出通过射出成型法形成的检查对象物的微分相位图像的一个例子的图,图8B是示出通过粉末烧结层叠造型法形成的检查对象物(例2的检查对象物H)的层叠方向与光栅12、14、15的狭缝排列方向正交的情况下的微分相位图像的一个例子的图,图8C是示出通过热熔层叠造型法形成的检查对象物(例3的检查对象物H)的层叠方向与光栅12、14、15的狭缝排列方向正交的情况下的微分相位图像的一个例子的图。
如图8A所示,在通过射出成型法形成的检查对象物的情况下,在微分相位图像中与吸收图像相比看起来也没有什么变化。
相对于此,如图8B以及图8C所示,在如通过粉末烧结层叠造型法形成的检查对象物(例2的检查对象物H)、通过热熔层叠造型法形成的检查对象物(例3的检查对象物H)那样将构成材料α的薄层层叠多个而形成的立体层叠造型物的情况下,在微分相位图像中与吸收图像不同而稍微表现出检查对象物H的内部的状态。
然而,在检查对象物H的层叠方向与光栅12、14、15的狭缝排列方向正交的情况下,图像不清晰,无法高精度地识别检查对象物H的内部的空隙等。
图9A是示出通过射出成型法形成的检查对象物的微分相位图像的一个例子的图,图9B是示出通过粉末烧结层叠造型法形成的检查对象物(例2的检查对象物H)的层叠方向和光栅12、14、15的狭缝排列方向平行的情况下的微分相位图像的一个例子的图,图9C是示出通过热熔层叠造型法形成的检查对象物(例3的检查对象物H)的层叠方向和光栅12、14、15的狭缝排列方向平行的情况下的微分相位图像的一个例子的图。
如图9A所示,在通过射出成型法形成的检查对象物的情况下,与图8A同样地,在微分相位图像中与吸收图像相比看起来也没有什么变化。
相对于此,如图9B以及图9C所示,在如通过粉末烧结层叠造型法形成的检查对象物(例2的检查对象物H)、通过热熔层叠造型法形成的检查对象物(例3的检查对象物H)那样将构成材料α的薄层层叠多个而形成的立体层叠造型物的情况、且使检查对象物H的层叠方向和光栅12、14、15的狭缝排列方向平行而进行拍摄的情况下,在微分相位图像中,清晰地表现出检查对象物H的内部的状态。由此,例如在检查对象物H的内部在被层叠的构成材料α的薄层5之间等产生了间隙Fd等的情况下,能够从图像高精度地读取该异常部位。
[立体层叠造型物的质量检查方法的效果]
如以上所述,根据本实施方式,在通过将构成材料α层叠多层而成为立体形状的立体层叠造型物是检查对象物H的情况下,在以至少使构成检查对象物H的层的层叠方向和多个光栅12、14、15的多个狭缝S的排列方向平行的方式将检查对象物H载置于被摄体台13的状态下通过X射线塔尔博特拍摄***1进行拍摄,生成重构图像。然后,根据该重构图像进行检查对象物H的内部状态检查。
在形成立体层叠造型物时产生的微小的气泡Fa的混入、在被层叠的构成材料α的层间产生的间隙Fd等异常等是极为细微的,即使进行通常的X射线拍摄等,也难以从该拍摄图像识别异常部位。
这点,如本实施方式那样进行X射线塔尔博特拍摄,进而在该拍摄时以使构成检查对象物H的层的层叠方向和多个光栅12、14、15的多个狭缝S的排列方向平行的方式配置检查对象物H,从而气泡Fa、间隙Fd等检查对象物H的空隙部分和其他部分的对比度变得明显。
由此,即使是细微的异常部位,也能够从拍摄图像识别异常部位,不破坏作为检查对象物H的立体层叠造型物,而能够简单且迅速地进行质量检查。
另外,由于能够这样非破坏地进行立体层叠造型物(检查对象物H)的检查,所以无需花费工夫、时间就能够整体地检查产品本身,相比于仅进行部分性的检查的情况,能够以高的水准进行关于作为立体层叠造型物(检查对象物H)的产品的质量管理。
另外,在本实施方式中,从X射线源11a照射被辐射到检查对象物H的平均能量成为15~50keV的X射线。
通过对检查对象物H辐射这样相对低的能量的X射线,能够充分地得到作为立体层叠造型物的检查对象物H中的内部的气泡Fa(参照图6B)、间隙Fd(参照图9B以及图9C)等空隙部分和其以外的部分的对比度,能够使检查对象物H的内部的微小的气泡Fa、间隙Fd等极为细微的异常部位的存在也可视化。
另外,在本实施方式中,在被摄体台13上载置有检查对象物H的情况下和未载置检查对象物H的情况下,重复进行使多个光栅12、14、15中的至少1个光栅12、14、15在与X射线的照射方向正交的方向上移动、并且每当任意的光栅12、14、15的狭缝S以固定周期间隔移动时X射线检测器16根据由X射线发生装置11(X射线发生装置11的X射线源11a)照射的X射线而读取图像信号的处理,从而取得多个波纹图像。然后,根据在存在检查对象物H的状态下拍摄的多个波纹图像以及在不存在检查对象物H的状态下拍摄的多个波纹图像,制作检查对象物H的重构图像,针对检查对象物H的重构图像,进行由于拍摄存在检查对象物H的波纹图像时和拍摄不存在检查对象物H的波纹图像时的拍摄条件的差异而引起的伪像的校正。
由此,能够去除混入到图像的噪声,能够得到品质更高的重构图像。
因此,能够使检查对象物H的内部的微小的气泡Fa、间隙Fd等极为细微的异常部位的存在也清晰地可视化。
[第2实施方式]
接下来,参照图10A至图10F以及图11,说明本发明的立体层叠造型物的质量检查方法的第2实施方式。此外,在本实施方式中,仅立体层叠造型物的结构以及质量检查的内容与第1实施方式不同,所以以下特别说明与第1实施方式的不同点。
图10A是从X射线照射方向观察光栅12、14、15的俯视图。图10B至图10F是从X射线照射方向观察载置于被摄体台13的检查对象物的俯视图,图10B示出检查对象物H的朝向(检查对象物H的层叠方向Xh)相对光栅12、14、15的狭缝S的排列方向Xs成角度0度(即检查对象物H的层叠方向Xh与狭缝S的排列方向Xs平行)的情况,图10C示出检查对象物H的朝向相对光栅12、14、15的狭缝S的排列方向Xs成角度30度的情况,图10D示出检查对象物H的朝向相对光栅12、14、15的狭缝S的排列方向Xs成角度45度的情况,图10E示出检查对象物H的朝向相对光栅12、14、15的狭缝S的排列方向Xs成角度60度的情况,图10F示出检查对象物H的朝向相对光栅12、14、15的狭缝S的排列方向Xs成角度90度(即检查对象物H的层叠方向Xh相对狭缝S的排列方向Xs正交)的情况。
此外,在图10B至图10F中,例示了包含于作为立体层叠造型物的检查对象物H的内部的纤维材料Hf以与立体层叠造型物的层叠方向Xh正交的朝向取向的情况。
在本实施方式中,作为检查对象物H的立体层叠造型物例如是将作为强化材料包含玻璃纤维、碳纤维等纤维材料的纤维强化塑料等复合树脂作为构成材料α而形成的。
在本实施方式中的质量检查方法中,基于根据波纹图像Mo得到的检查对象物H的重构图像,对作为将包含纤维材料的复合树脂作为构成材料α而形成的检查对象物H的立体层叠造型物内部的纤维的取向状态进行数值化。
此外,在本实施方式中,例示使用根据波纹图像Mo得到的检查对象物H的重构图像中的特别是小角散射图像(小角散射信号值)对作为检查对象物H的立体层叠造型物内部的纤维的取向状态进行数值化的情况。
<检查对象物H的例4(检查对象物H是使用包含纤维材料的复合树脂的造型物的情况)>
首先,对于本实施方式中的检查对象物H的一个例子,一边示出其形成工序一边以下进行说明。
在形成本实施方式的检查对象物H时,首先将PA12树脂(大赛璐-赢创公司制,聚酰胺L1600)1kg、乙醇25L以及纳米纤维素10.1g(在树脂组合物中1质量%),在100L的高压搅拌釜中在145℃下搅拌1小时。之后,在117℃下使高压釜温度冷却而固定地保持60分钟。然后,使树脂组合物冷却,作为构成材料α而得到具有50μm的平均粒子直径的粒子状的树脂组合物(以下还简称为“粒子”)。
通过使用如上所述得到的粒子状的树脂组合物(构成材料α)进行粉末烧结层叠造型法(参照第1实施方式中的检查对象物H的例2),得到使用包含纤维材料Hf的复合树脂的检查对象物H(立体层叠造型物)。
在本实施方式中,一边以使检查对象物H的朝向相对光栅12、14、15的狭缝S的排列方向Xs变化的方式使检查对象物H(立体层叠造型物)绕X射线的照射轴旋转,一边将基于X射线塔尔博特拍摄***1的拍摄进行多次。
能够适当地设定一边使检查对象物H的朝向相对光栅12、14、15的狭缝S的排列方向Xs逐次变化何种程度一边进行几次拍摄。
在本实施方式中,作为一个例子,示出如下情况:将处于检查对象物H的层叠方向Xh和光栅12、14、15的狭缝排列方向Xs平行的位置时设为角度0度(参照图10B),从该状态至检查对象物H的层叠方向Xh与光栅12、14、15的狭缝排列方向Xs正交的位置(角度90度),以使检查对象物H的朝向相对光栅12、14、15的狭缝S的排列方向Xs变化的方式使检查对象物H旋转来进行拍摄。
在本实施方式中,光栅12、14、15被固定于装置,预先在装置侧掌握光栅12、14、15的狭缝S的排列方向Xs(光栅角度)。因此,通过使检查对象物H绕X射线的照射轴旋转而将角度逐次改变预定量,能够使检查对象物H的朝向和光栅12、14、15的狭缝S的排列方向Xs相对地变化。
此外,只要检查对象物H的朝向和光栅12、14、15的狭缝S的排列方向Xs相对地变化即可,例如在采用能够使光栅12、14、15自身旋转的结构的情况下,也可以固定检查对象物H的朝向。
此外,在本实施方式中,优选在X射线塔尔博特拍摄***1的被摄体台13上,设置有能够使检查对象物H绕X射线的照射轴逐次旋转预定量的未图示的旋转载置台等。
此外,其他结构与第1实施方式相同,所以对同一部件附加同一符号,省略其说明。
[立体层叠造型物的质量检查方法]
接下来,说明本实施方式中的立体层叠造型物的质量检查方法。
在通过本实施方式中的质量检查方法进行立体层叠造型物的质量检查的情况下,与第1实施方式同样地,将利用如上述那样的方法形成的检查对象物H载置于X射线塔尔博特拍摄***1的被摄体台13。
此时,首先,如图10A以及图10B所示,以使构成检查对象物H的层的层叠方向Xh和多个光栅(在本实施方式中为射线源光栅12、第1光栅14、第2光栅15)的多个狭缝S的排列方向Xs平行的方式,将检查对象物H载置于被摄体台13。
然后,通过控制器19,以从X射线源11a照射被辐射到检查对象物H的平均能量成为15~50keV的X射线的方式控制X射线发生装置11而进行拍摄。
接下来,使被载置于被摄体台13上的检查对象物H绕X射线的照射轴旋转预定量,同样地进行拍摄。将这样的拍摄重复进行多次。
在本实施方式中,如图10B至图10F所示,从处于检查对象物H的层叠方向Xh和光栅12、14、15的狭缝排列方向Xs平行的位置的角度0度的状态(参照图10B),使检查对象物H顺时针旋转,在成为角度30度的位置(参照图10C)、成为角度45度的位置(参照图10D)、成为角度60度的位置(参照图10E)、成为角度90度的位置(即检查对象物H的层叠方向Xh与光栅12、14、15的狭缝排列方向Xs正交的位置。参照图10F)这样的5个阶段的角度的位置处分别进行拍摄。
然后,根据通过拍摄取得的波纹图像Mo而生成重构图像(在本实施方式中特别是小角散射图像)。
图11是示出检查对象物H的朝向(角度)和各角度中的小角散射信号值的对应关系的表。
在本实施方式中,设为小角散射信号值表示画面整体或者任意的面积的图像范围的小角散射信号值的平均值。
此外,在图11中,“0度(垂直)”表示,在检查对象物H的层叠方向Xh和光栅12、14、15的狭缝排列方向Xs平行的角度0度的位置,纤维的取向相对狭缝排列方向Xs正交。另外,“90度(平行)”表示,在检查对象物H的层叠方向Xh相对光栅12、14、15的狭缝排列方向Xs正交的角度90度的位置,纤维的取向与狭缝排列方向Xs平行。
如图11所示,在拍摄包含纤维材料的检查对象物H(立体层叠造型物)的情况下,小角散射信号值在作为检查对象物H的立体层叠造型物内部的纤维的取向相对多个光栅(在本实施方式中为射线源光栅12、第1光栅14、第2光栅15)的多个狭缝S的排列方向Xs正交时,成为0.15而最小,越接近纤维的取向与多个光栅(在本实施方式中为射线源光栅12、第1光栅14、第2光栅15)的多个狭缝S的排列方向Xs平行的状态,则该值变得越大。然后,在纤维的取向与多个光栅(在本实施方式中为射线源光栅12、第1光栅14、第2光栅15)的多个狭缝S的排列方向Xs平行时,小角散射信号值成为0.42而值最大。
因此,一边使检查对象物H绕X射线的照射轴逐次旋转预定量而改变相对多个光栅(在本实施方式中为射线源光栅12、第1光栅14、第2光栅15)的多个狭缝S的排列方向Xs的角度一边进行多次拍摄,对在各拍摄中得到的小角散射信号值进行比较、分析,从而能够对作为检查对象物H的立体层叠造型物内部的纤维的取向状态进行数值化。
如以上所述,根据本实施方式,除了能够得到与第1实施方式同样的效果以外,还能够得到以下的效果。
即,在本实施方式中,在检查对象物H是将包含纤维材料的复合树脂作为构成材料α而形成的立体层叠造型物的情况下,一边以使检查对象物H的朝向相对光栅12、14、15的狭缝S的排列方向Xs变化的方式使检查对象物H绕X射线的照射轴旋转,一边进行多次的拍摄。
由此,能够得到相对光栅12、14、15的狭缝S的排列方向Xs的纤维的取向状态不同的多个重构图像(在本实施方式中为小角散射图像),对得到的小角散射信号值进行比较、分析,从而不破坏作为检查对象物H的立体层叠造型物,而能够对其内部的纤维的取向状态进行数值化。
即,如图11所示,能够在纤维的取向与小角散射信号值之间认识到如下相关关系:在纤维的取向相对狭缝S的排列方向Xs正交时,小角散射信号值最小,越接近纤维的取向与狭缝S的排列方向Xs平行的状态,则小角散射信号值越大,在纤维的取向与狭缝S的排列方向Xs平行时,小角散射信号值为值最大。
因此,一边变更检查对象物H的朝向(角度)一边进行拍摄,得到各朝向(角度)下的小角散射信号值,从而能够得知纤维的取向相对光栅12、14、15的狭缝S的排列方向Xs成为了怎样的状态。
此外,以上说明了本发明的实施方式,但本发明不限于上述实施方式,当然能够在不脱离其要旨的范围内进行各种变形。
例如,在第2实施方式中,例示了进行一边使检查对象物H的朝向(角度)以5个阶段变化一边进行拍摄的情况的情况,但以几个阶段的朝向进行拍摄没有特别限定。
例如,可以在更多的角度位置进行拍摄,也可以在比其少的角度位置进行拍摄。另外,在以5个阶段的角度进行拍摄的情况下,拍摄的角度位置也不限定于本实施方式所示的0度、30度、45度、60度、90度。
另外,也可以一边使检查对象物H的朝向(角度)线性地变化一边连续地进行拍摄,基于小角散射信号值变得最高,判断为狭缝S的排列方向Xs和纤维的取向一致。
一边使检查对象物H的朝向(角度)精细地变化一边进行大量的拍摄,这样能够更高精度地掌握纤维的取向状态。
此外,在想要通过3个阶段等少的次数的拍摄对纤维的取向状态进行数值化的情况下,例如也可以预先取得关于纤维的取向和小角散射信号值的相关关系的数据,参照该数据,从而推测小角散射信号值成为峰值(即狭缝S的排列方向Xs和纤维的取向一致)的检查对象物H的朝向(角度)。
产业上的可利用性
本发明的质量检查方法相对于不破坏立体层叠造型物而检查立体层叠造型物的内部状态的质量检查而具有产业上的可利用性。
Claims (4)
1.一种质量检查方法,是使用X射线塔尔博特拍摄***的质量检查方法,其特征在于,在该X射线塔尔博特拍摄***中,在照射轴方向上排列配置有照射X射线的X射线源、在与所述X射线的所述照射轴方向正交的方向上排列有多个狭缝的多个光栅、载置检查对象物的被摄体台以及X射线检测器,根据通过利用所述X射线检测器读取从所述X射线源照射并透射所述多个光栅以及被载置于所述被摄体台的所述检查对象物后的X射线而得到的波纹图像,生成所述检查对象物的重构图像,其中,
所述检查对象物是通过将构成材料层叠多层而成为立体形状的立体层叠造型物,
通过所述X射线塔尔博特拍摄***,在以至少使构成所述检查对象物的层的层叠方向和所述多个光栅的所述多个狭缝的排列方向平行的方式将所述检查对象物载置于所述被摄体台的状态下生成所述重构图像,根据该重构图像进行所述检查对象物的内部状态检查。
2.根据权利要求1所述的质量检查方法,其特征在于,
从所述X射线源照射被辐射到所述检查对象物的平均能量成为15~50keV的X射线。
3.根据权利要求1或者2所述的质量检查方法,其特征在于,
在所述X射线塔尔博特拍摄***中,在所述被摄体台上载置有所述检查对象物的情况下和未载置所述检查对象物的情况下,重复进行使所述多个光栅中的至少1个光栅在与所述X射线的照射方向正交的方向上移动、并且每当任意的所述光栅的所述狭缝以固定周期间隔移动时所述X射线检测器根据由所述X射线源照射的X射线而读取图像信号的处理,从而取得多个波纹图像,根据存在所述检查对象物的多个波纹图像以及不存在所述检查对象物的多个波纹图像,制作所述检查对象物的重构图像,针对所述检查对象物的重构图像,进行由于拍摄存在所述检查对象物的波纹图像时和拍摄不存在所述检查对象物的波纹图像时的拍摄条件的差异而引起的伪像的校正。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的质量检查方法,其特征在于,
所述检查对象物是以包含纤维材料的复合树脂作为所述构成材料而形成的,
一边以使所述检查对象物的朝向相对所述狭缝的排列方向变化的方式使所述检查对象物绕所述X射线的照射轴旋转,一边进行多次的X射线拍摄。
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