JP5984024B2 - X-ray diffractometer - Google Patents

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Description

本発明は、測定対象物にＸ線を照射し、測定対象物で回折したＸ線により形成される回折環におけるＸ線の強度を、複数の位置で検出するＸ線回折測定装置に関する。   The present invention relates to an X-ray diffraction measurement apparatus that irradiates a measurement object with X-rays and detects the intensity of X-rays in a diffraction ring formed by X-rays diffracted by the measurement object at a plurality of positions.

従来から、測定対象物に所定の角度でＸ線を照射して、測定対象物で回折したＸ線によりＸ線回折環（以下、回折環という）を形成し、形成された回折環の形状からｃｏｓα法による分析を行って測定対象物の残留応力を測定するＸ線回折測定装置が知られている。このようなＸ線回折測定装置として、例えば以下の特許文献１には、測定対象物で回折したＸ線を感光性を有するイメージングプレートで受光して回折環を形成すると共に、回折環が形成されたイメージングプレートにレーザ光を走査しながら照射して、回折環の形状を検出する装置が示されている。また、特許文献２には、測定対象物に照射されたＸ線の光軸に垂直な面に平行にＸ線検出センサを走査させ、回折環の形状を検出する装置が示されている。いずれの装置においても、測定対象物で回折したＸ線により形成される回折環の形状を検出し、測定対象物の残留応力を測定することができる。   Conventionally, a measurement object is irradiated with X-rays at a predetermined angle, and an X-ray diffraction ring (hereinafter referred to as a diffraction ring) is formed by X-rays diffracted by the measurement object. From the shape of the formed diffraction ring, There is known an X-ray diffraction measurement apparatus that performs analysis by the cos α method and measures the residual stress of a measurement object. As such an X-ray diffraction measurement device, for example, in Patent Document 1 below, a diffraction ring is formed by receiving X-rays diffracted by a measurement object with a photosensitive imaging plate to form a diffraction ring. An apparatus for detecting the shape of a diffractive ring by irradiating an imaging plate with laser light while scanning is shown. Patent Document 2 discloses an apparatus for detecting the shape of a diffraction ring by scanning an X-ray detection sensor in parallel with a plane perpendicular to the optical axis of X-rays irradiated on a measurement object. In any apparatus, the shape of the diffraction ring formed by the X-rays diffracted by the measurement object can be detected, and the residual stress of the measurement object can be measured.

特開２０１４−９８６７７号公報JP 2014-98677 A 特開２００５−１２１５１１号公報JP 2005-121511 A

しかしながら、特許文献１に示されるＸ線回折測定装置は、イメージングプレートに回折環を撮像した後、イメージングプレートにレーザ光を走査しながら照射して回折環の形状を検出しているため、残留応力が測定されるまでに時間がかかるという問題点がある。また特許文献２のＸ線回折測定装置も、回折環が形成される平面領域すべてにＸ線検出センサを走査させるため、残留応力が測定されるまでに時間がかかるという問題がある。   However, since the X-ray diffractometer shown in Patent Document 1 images the diffraction ring on the imaging plate and then irradiates the imaging plate while scanning the laser beam to detect the shape of the diffraction ring. There is a problem in that it takes time to be measured. Also, the X-ray diffraction measurement apparatus of Patent Document 2 has a problem that it takes time until the residual stress is measured because the X-ray detection sensor is scanned over the entire plane region where the diffraction ring is formed.

本発明はこの問題を解消するためなされたもので、測定対象物にＸ線を照射し、測定対象物で回折したＸ線により形成される回折環におけるＸ線の強度を、複数の位置で検出するＸ線回折測定装置において、短時間で残留応力の計算に必要なデータを取得することができるＸ線回折測定装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve this problem, and X-ray intensity in a diffraction ring formed by X-rays diffracted by a measurement object is detected at a plurality of positions by irradiating the measurement object with X-rays. It is an object of the present invention to provide an X-ray diffraction measurement apparatus that can acquire data necessary for calculating residual stress in a short time.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、対象とする測定対象物に向けてＸ線を出射するＸ線出射器と、Ｘ線出射器から出射されるＸ線が測定対象物に照射されたとき、測定対象物にて発生する回折Ｘ線の強度を検出する２つのＸ線検出センサであって、Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸に対し互いに対称となる位置にある２つのＸ線検出センサと、Ｘ線出射器から出射されるＸ線を貫通させる孔と、２つのＸ線検出センサをＸ線出射器から出射されるＸ線の光軸からの距離が常に等しくなるように、Ｘ線の光軸に対し垂直に交差するライン上を互いに反対方向に移動させる移動手段と、移動手段により移動されるＸ線検出センサの、Ｘ線の光軸からの距離である移動位置を検出する移動位置検出手段と、移動手段を、Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と略一致する回転軸周りに少なくとも半回転させる回転手段と、回転手段による移動手段の回転位置を検出する回転位置検出手段と、移動手段により２つのＸ線検出センサを、Ｘ線の光軸に対し最も遠い位置からＸ線の光軸に対し最も近い位置までを往復移動させるとともに、往復移動させる期間に回転手段により移動手段を半回転させることで、Ｘ線検出センサを回折Ｘ線により形成される回折環に、回折環の中心に対して互いに対称になる２組の２つの位置で交差するように移動させ、Ｘ線検出センサと移動位置検出手段と回転位置検出手段に、回折Ｘ線の強度とＸ線検出センサの移動位置と移動手段の回転位置を同じタイミングで検出させ、検出させた強度と移動位置と回転位置とを用いて、回折環の半径値を２組の２つの位置で取得する制御手段とを備えたことにある。
In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that an X-ray emitter that emits X-rays toward an object to be measured, and an X-ray emitted from the X-ray emitter irradiates the object to be measured. Two X-ray detection sensors for detecting the intensity of the diffracted X-rays generated at the measurement object, at positions symmetrical to the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter. two and X-ray detection sensor is a hole through which the X-rays emitted from the X-ray emission device, the distance of the two X-ray detection sensor from the X-ray optical axis emitted from the X-ray emission device always to be equal, and moving means for moving the upper line intersecting perpendicularly to the optical axis of the X-ray in opposite directions, the X-ray detection sensor is moved by the moving means, a distance from the optical axis of the X-ray a moving position detecting means for detecting a certain movement position, the moving means, X-rays emitted device And rotating means for at least a half rotation about a rotational axis coincident X-ray optical axis and substantially is al emitted, and the rotational position detecting means for detecting a rotational position of the moving means by the rotating means, the two X-ray detected by the moving means The sensor is reciprocated from a position farthest from the optical axis of the X-ray to a position closest to the optical axis of the X-ray, and the moving means is rotated halfway by the rotating means during the reciprocating period. The detection sensor is moved to the diffraction ring formed by the diffracted X-rays so as to intersect at two sets of two positions symmetrical to each other with respect to the center of the diffraction ring, and the X-ray detection sensor, the moving position detection means, and the rotation The position detecting means detects the intensity of the diffracted X-ray, the moving position of the X-ray detection sensor and the rotating position of the moving means at the same timing, and uses the detected intensity, moving position and rotating position to determine the radius of the diffraction ring. value In that a control unit for acquiring two sets of two positions.

これによれば、移動手段と回転手段によりＸ線検出センサを移動させるのみで、回折環の中心に対して互いに対称になる２つの位置で回折環の半径値を取得することができ、取得された２つの回折環の半径値からｃｏｓα法による計算を行って、測定対象物の残留応力を計算することができる。すなわち、短時間で残留応力の計算に必要なデータを取得することができる。また、これによれば、２組の回転位置における、回折環の中心に対して互いに対称になる２つの位置の回折環半径で残留応力を計算することができるので、より高い精度で残留応力を計算することができる。また、これによれば、回転手段による回転と移動手段による移動を同時に行うので、回転と移動を別々に行って複数の回転位置で回折環半径を取得する場合に比べ、測定時間を短くすることができる。
According to this, only by moving the X-ray detection sensor by the moving means and the rotating means , the radius value of the diffraction ring can be acquired at two positions that are symmetrical with respect to the center of the diffraction ring. The residual stress of the measurement object can be calculated by performing the calculation by the cos α method from the radius values of the two diffraction rings. That is, data necessary for calculating the residual stress can be acquired in a short time. Further, according to this, since the residual stress can be calculated with the diffraction ring radii at two positions which are symmetrical with respect to the center of the diffraction ring at the two sets of rotational positions, the residual stress can be calculated with higher accuracy. Can be calculated. Also, according to this, since the rotation by the rotating means and the movement by the moving means are performed simultaneously, the measurement time can be shortened compared to the case where the rotation and movement are performed separately and the diffraction ring radius is acquired at a plurality of rotation positions. Can do.

この場合、Ｘ線出射器、Ｘ線検出センサ、Ｘ線を貫通させる孔および移動手段を含む筐体と、筐体に連結された筐体支持機構を備え、回転手段は、筐体と筐体支持機構との連結部分に設けられているようにするとよい。これによれば、Ｘ線回折測定装置の筐体の回転位置を測定対象物の周囲の物体に対して邪魔にならない位置にして、測定対象物にＸ線を照射することができるので、混み合った場所にある測定対象物を測定しやすくなる。また、Ｘ線回折測定装置の筐体内に回転手段を設ける場合に比べ、筐体をコンパクトにすることができるので、この点からも混み合った場所にある測定対象物を測定しやすくなる。
In this case, an X-ray emitter, an X-ray detection sensor , a case including a hole for penetrating X-rays and a moving unit , and a case support mechanism coupled to the case are provided. It is good to be provided in a connection part with a support mechanism. According to this, since the rotation position of the housing of the X-ray diffraction measurement apparatus can be set to a position that does not interfere with the objects around the measurement object, the measurement object can be irradiated with X-rays. It becomes easy to measure the measurement object in the place. In addition, since the casing can be made compact compared to the case where the rotating means is provided in the casing of the X-ray diffraction measurement apparatus, it is easy to measure a measurement object in a crowded place from this point.

本発明に係るＸ線回折測定装置を含むＸ線回折測定システムを示す全体概略図である。1 is an overall schematic diagram showing an X-ray diffraction measurement system including an X-ray diffraction measurement apparatus according to the present invention. 図１のＸ線回折測定装置の拡大図である。It is an enlarged view of the X-ray-diffraction measuring apparatus of FIG. 図２のＸ線回折測定装置の筐体の底面壁を取外し、底面壁側から見た図であり、（Ａ）はステージの移動開始時であり、（Ｂ）はステージの移動終了時である。FIGS. 3A and 3B are views of the X-ray diffractometer of FIG. 2 viewed from the bottom wall side after removing the bottom wall of the housing, FIG. 3A is when the stage starts to move, and FIG. . 図２のＸ線回折測定装置におけるＸ線が通過する部分を拡大して示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which expands and shows the part through which the X-ray passes in the X-ray-diffraction measuring apparatus of FIG. 図４のプレート部分の拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of the plate part of FIG. 図１のＸ線回折測定システムのコントローラが測定時に実行するプログラムのフロー図である。It is a flowchart of the program which the controller of the X-ray-diffraction measuring system of FIG. 1 performs at the time of a measurement. 取得したＸ線強度データと半径位置データとから作成した半径方向のＸ線強度分布を示す図である。It is a figure which shows the X-ray intensity distribution of the radial direction produced from the acquired X-ray intensity data and radial position data. 図１のＸ線回折測定システムのコントローラが測定時に実行する別のプログラムのフロー図である。It is a flowchart of another program which the controller of the X-ray-diffraction measuring system of FIG. 1 performs at the time of a measurement. 移動と回転を同時に行ったときのＸ線検出センサの移動する軌跡を示した図である。It is the figure which showed the locus | trajectory to which an X-ray detection sensor moves when performing a movement and rotation simultaneously. 本発明の別の実施形態に係るＸ線回折測定装置を示す図である。It is a figure which shows the X-ray-diffraction measuring apparatus which concerns on another embodiment of this invention.

本発明の一実施形態に係るＸ線回折測定装置を含むＸ線回折測定システムの構成について、図１乃至図５を用いて説明する。このＸ線回折測定システムは、測定対象物ＯＢの残留応力を測定及び評価するために、Ｘ線を測定対象物ＯＢに照射するとともに、測定対象物ＯＢから発生する回折Ｘ線の強度を複数の位置で検出し、検出した強度と位置とから回折環の半径値を回折環の複数の回転位置で取得する。なお、本実施形態では、測定対象物ＯＢは鉄製の部材である。   A configuration of an X-ray diffraction measurement system including an X-ray diffraction measurement apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This X-ray diffraction measurement system irradiates the measurement object OB with X-rays and measures the intensity of diffracted X-rays generated from the measurement object OB in order to measure and evaluate the residual stress of the measurement object OB. The position is detected, and the radius value of the diffraction ring is obtained from the detected intensity and position at a plurality of rotational positions of the diffraction ring. In the present embodiment, the measurement object OB is an iron member.

図１及び図２が示すように、Ｘ線回折測定装置は、Ｘ線を出射するＸ線出射器１０、Ｘ線検出センサ１５，１６が取り付けられたステージ２１を移動させるステージ移動機構２０、Ｘ線が出射されないときにＸ線と同じ光軸でＬＥＤ光を出射するＬＥＤ光出射機構４０、測定対象物ＯＢの周囲を撮像する結像レンズ４８、撮像器４９、及びこれらを収容する筐体５０を備えている。そして、Ｘ線回折測定システムは、上記Ｘ線回折測定装置とともに、Ｘ線回折測定装置の筐体５０に接続され、Ｘ線回折測定装置の位置及び姿勢を調整するアーム式移動装置（先端部以外は図示せず）、コンピュータ装置９０及び高電圧電源９５を備え、さらに筐体５０とアーム式移動装置との接続部は、筐体５０を回転させるモータがある回転機構５１を備えている。また、筐体５０内には、Ｘ線出射器１０、Ｘ線検出センサ１５，１６、ステージ移動機構２０及び回転機構５１に接続されて作動制御したり、検出信号を入力したりするための各種回路も内蔵されており、図１において筐体５０外に示された２点鎖線で囲まれた各種回路は、筐体５０内の２点鎖線内に納められている。なお、図１及び図２においては、回路基板、電線、固定具、空冷ファンなどは省略されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the X-ray diffraction measurement apparatus includes an X-ray emitter 10 that emits X-rays, a stage moving mechanism 20 that moves a stage 21 to which X-ray detection sensors 15 and 16 are attached, and X LED light emitting mechanism 40 that emits LED light with the same optical axis as X-rays when a line is not emitted, imaging lens 48 that images the periphery of measurement object OB, imager 49, and housing 50 that accommodates these It has. The X-ray diffraction measurement system is connected to the X-ray diffraction measurement device casing 50 together with the X-ray diffraction measurement device, and adjusts the position and orientation of the X-ray diffraction measurement device (except for the tip). Is provided with a computer device 90 and a high-voltage power supply 95, and a connecting portion between the housing 50 and the arm type moving device is provided with a rotating mechanism 51 having a motor for rotating the housing 50. Further, in the casing 50, various kinds of components are connected to the X-ray emitter 10, the X-ray detection sensors 15 and 16, the stage moving mechanism 20 and the rotating mechanism 51 to control operation and input detection signals. A circuit is also built in, and various circuits surrounded by a two-dot chain line shown outside the casing 50 in FIG. 1 are housed in a two-dot chain line in the casing 50. In FIG. 1 and FIG. 2, circuit boards, electric wires, fixtures, air cooling fans, and the like are omitted.

筐体５０は、略直方体状に形成されるとともに、底面壁５０ａ、前面壁５０ｂ、後面壁５０ｅ、上面壁５０ｆ、側面壁５０ｄ、及び底面壁５０ａと前面壁５０ｂの角部を紙面の表側から裏側に向けて切り欠くように設けた切欠き部壁５０ｃを有するように形成されている。切欠き部壁５０ｃは側面壁５０ｄと垂直であり底面壁５０ａと所定の角度を有している。この所定の角度は、例えば３０〜４５度である。底面壁５０ａには、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線を通過させ、測定対象物ＯＢで発生した回折Ｘ線であって、回折環を形成する回折Ｘ線を通過させるための円形孔５０ａ１が設けられている。上面壁５０ｆには、支持アーム５２に連結される回転機構５１が備えられており、回転機構５１は内部に有するモータの回転駆動により、筐体５０を回転させることができるようになっている。回転機構５１の回転軸はＸ線出射器１０から出射するＸ線の光軸と同じ位置になっており、筐体５０は、Ｘ線出射器１０から出射するＸ線の光軸周りに回転する。これにより、回転機構５１により筐体５０を回転させても、測定対象物ＯＢのＸ線照射位置を変化させないようにすることができる。また、支持アーム５２は、図示されていないアーム式移動装置の先端であり、アーム式移動装置を操作することにより、筐体５０（Ｘ線回折測定装置）を任意の位置と姿勢にすることができる。これにより、測定対象物ＯＢに対して筐体５０（Ｘ線回折測定装置）の位置と姿勢を調整することができる。   The casing 50 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and the bottom wall 50a, the front wall 50b, the rear wall 50e, the top wall 50f, the side wall 50d, and the corners of the bottom wall 50a and the front wall 50b from the front side of the paper surface. It is formed so as to have a cutout wall 50c provided so as to cut out toward the back side. The notch wall 50c is perpendicular to the side wall 50d and has a predetermined angle with the bottom wall 50a. This predetermined angle is, for example, 30 to 45 degrees. A circular hole for allowing the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 to pass through the bottom wall 50a and passing the diffraction X-rays generated by the measurement object OB and forming the diffraction ring. 50a1 is provided. The upper surface wall 50f is provided with a rotation mechanism 51 connected to the support arm 52, and the rotation mechanism 51 can rotate the housing 50 by a rotational drive of a motor included therein. The rotation axis of the rotation mechanism 51 is at the same position as the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10, and the housing 50 rotates around the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10. . Thereby, even if the housing 50 is rotated by the rotation mechanism 51, the X-ray irradiation position of the measurement object OB can be prevented from changing. The support arm 52 is a tip of an arm type moving device (not shown), and by operating the arm type moving device, the housing 50 (X-ray diffraction measuring device) can be set to an arbitrary position and posture. it can. Thereby, the position and attitude | position of the housing | casing 50 (X-ray-diffraction measuring apparatus) can be adjusted with respect to the measurement object OB.

Ｘ線出射器１０は、長尺状に形成され、筐体５０内の上部にて図示左右方向に延設されて筐体５０に固定されており、高電圧電源９５からの高電圧の供給を受け、Ｘ線制御回路７１により制御されて、Ｘ線を下方（図示左下方向）に向けて出射する。筐体５０の底面壁５０ａは出射されるＸ線の光軸に対して略垂直になっており、切欠き部壁５０ｃを測定対象物ＯＢの表面と平行にすると、出射されるＸ線は測定対象物ＯＢの表面の法線に対して切欠き部壁５０ｃと底面壁５０ａとが成す角度（例えば３０〜４５度）になる。   The X-ray emitter 10 is formed in a long shape, extends in the left-right direction in the figure in the upper part of the housing 50 and is fixed to the housing 50, and supplies a high voltage from a high-voltage power supply 95. The X-ray control circuit 71 receives the X-ray and emits the X-ray downward (downward to the left in the figure). The bottom wall 50a of the casing 50 is substantially perpendicular to the optical axis of the emitted X-ray, and when the notch wall 50c is parallel to the surface of the measurement object OB, the emitted X-ray is measured. This is an angle (for example, 30 to 45 degrees) formed by the notch wall 50c and the bottom wall 50a with respect to the normal line of the surface of the object OB.

Ｘ線制御回路７１は、後述するコンピュータ装置９０を構成するコントローラ９１によって制御され、Ｘ線出射器１０から一定の強度のＸ線が出射されるように、Ｘ線出射器１０に高電圧電源９５から供給される駆動電流及び駆動電圧を制御する。また、Ｘ線出射器１０は、図示しない冷却装置を備えていて、Ｘ線制御回路７１は、この冷却装置に供給される駆動信号も制御する。これにより、Ｘ線出射器１０の温度が一定に保たれる。   The X-ray control circuit 71 is controlled by a controller 91 that configures a computer device 90 to be described later, and a high-voltage power supply 95 is supplied to the X-ray emitter 10 so that X-rays with a certain intensity are emitted from the X-ray emitter 10. The drive current and the drive voltage supplied from are controlled. In addition, the X-ray emitter 10 includes a cooling device (not shown), and the X-ray control circuit 71 also controls a drive signal supplied to the cooling device. Thereby, the temperature of the X-ray emitter 10 is kept constant.

ステージ移動機構２０は、Ｘ線出射器１０の下方にて、ステージ２１を備えている。ステージ２１は、フィードモータ２２及びスクリューロッド２３により、Ｘ線出射器１０から出射されたＸ線の光軸と、Ｘ線の光軸と交差する切欠き部壁５０ｃに平行な平面の法線とを含む平面内であって、出射されたＸ線の光軸に垂直な方向に移動可能となっている。ステージ２１には、Ｘ線検出センサ１５，１６が取り付けられており、取り付け位置は、ステージ２１が移動したとき、Ｘ線検出センサ１５，１６の中心点が移動するラインが、Ｘ線出射器１０から出射されたＸ線の光軸と交わる位置である。すなわち、Ｘ線検出センサ１５，１６は出射されたＸ線の光軸に対してそれぞれ反対側の位置にあり、ステージ２１の移動により、出射されたＸ線の光軸に対し垂直に交差するライン上を移動する。   The stage moving mechanism 20 includes a stage 21 below the X-ray emitter 10. The stage 21 includes an optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 by the feed motor 22 and the screw rod 23, and a normal line of a plane parallel to the notch wall 50c intersecting the optical axis of the X-ray. And can be moved in a direction perpendicular to the optical axis of the emitted X-ray. X-ray detection sensors 15 and 16 are attached to the stage 21, and the attachment position is the line where the central point of the X-ray detection sensors 15 and 16 moves when the stage 21 moves. It is a position that intersects with the optical axis of the X-ray emitted from. That is, the X-ray detection sensors 15 and 16 are at positions opposite to the optical axis of the emitted X-ray, and are lines that intersect perpendicularly to the optical axis of the emitted X-ray as the stage 21 moves. Move up.

図３は、Ｘ線回折測定装置の筐体５０の底面壁５０ａを取外して、底面壁５０ａ側から見た図であり、（Ａ）は底面壁５０ａ側から見てステージ２１が左側に動く場合の移動開始時の図であり、（Ｂ）は移動終了時の図である。なお、ステージ２１は、移動限界位置から反対側の移動限界位置まで動くようになっているので、（Ａ）はステージ２１が右側の移動限界位置にあるときの図であり、（Ｂ）はステージ２１が左側の移動限界位置にあるときの図でもある。ステージ２１は直方体状であり、後述する円筒状パイプ２７を囲むように直方体状の穴が形成されており、ステージ２１の移動限界位置は、直方体状の穴の端部が後述する円筒状パイプ２７の近傍になる位置で設定されている。Ｘ線出射器１０からのＸ線の出射により、回折環は図３に一点鎖線で示す位置に形成されるが、Ｘ線検出センサ１５，１６は、ステージ２１の移動限界位置から移動限界位置までの移動により、この一点鎖線で示す回折環を横切る。Ｘ線検出センサ１５，１６は、受光したＸ線の強度に相当する強度の信号を出力するセンサであり、後述するように、この信号強度をＸ線検出センサ１５，１６の移動位置とともに検出することで、回折環の半径方向のＸ線強度分布を検出することができる。   FIG. 3 is a view when the bottom wall 50a of the housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus is removed and viewed from the bottom wall 50a side, and (A) is a case where the stage 21 moves to the left when viewed from the bottom wall 50a side. (B) is a figure at the time of the end of movement. Since the stage 21 moves from the movement limit position to the movement limit position on the opposite side, (A) is a view when the stage 21 is at the right movement limit position, and (B) is a stage. It is also a figure when 21 exists in the left movement limit position. The stage 21 has a rectangular parallelepiped shape, and a rectangular parallelepiped hole is formed so as to surround a cylindrical pipe 27 which will be described later. The movement limit position of the stage 21 is a cylindrical pipe 27 whose end portion of the rectangular parallelepiped hole will be described later. It is set at a position in the vicinity of. Due to the X-ray emission from the X-ray emitter 10, the diffraction ring is formed at the position indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 3. Is moved across the diffraction ring indicated by the alternate long and short dash line. The X-ray detection sensors 15 and 16 are sensors that output a signal having an intensity corresponding to the intensity of the received X-ray, and detect the signal intensity together with the movement positions of the X-ray detection sensors 15 and 16 as will be described later. Thus, the X-ray intensity distribution in the radial direction of the diffraction ring can be detected.

Ｘ線検出センサ１５，１６は、Ｘ線の強度を精度よく検出することができれば、どのようなものであってもよい。例えば、シンチレータから出た蛍光を、光電子増倍管（ＰＭＴ）で検出するシンチレーションカウンタを用いることができる。また、Ｘ線ＣＣＤであってもよい。Ｘ線強度検出回路６５，６６は、コントローラ９１からデータ出力の指令信号を入力すると、設定された時間間隔で、Ｘ線検出センサ１５，１６が出力する信号の強度の瞬時値をデジタルデータにして、コントローラ９１に出力する。   The X-ray detection sensors 15 and 16 may be any sensors as long as they can detect the intensity of X-rays with high accuracy. For example, a scintillation counter that detects fluorescence emitted from the scintillator with a photomultiplier tube (PMT) can be used. Alternatively, an X-ray CCD may be used. When the X-ray intensity detection circuits 65 and 66 receive a data output command signal from the controller 91, the X-ray intensity detection circuits 65 and 66 convert the instantaneous value of the intensity of the signal output from the X-ray detection sensors 15 and 16 into digital data at a set time interval. To the controller 91.

フィードモータ２２は、ステージ移動機構２０内に固定されていて筐体５０に対して移動不能となっている。スクリューロッド２３は、Ｘ線出射器１０から出射されたＸ線の光軸に垂直な方向に延設されていて、その一端部がフィードモータ２２の出力軸に連結されている。スクリューロッド２３の他端部は、ステージ移動機構２０内に設けた軸受部２４に回転可能に支持されている。また、ステージ２１は、それぞれステージ移動機構２０内にて固定された、対向する１対の板状のガイド２５，２５により挟まれていて、スクリューロッド２３の軸線方向に沿って移動可能となっている。すなわち、フィードモータ２２を正転又は逆転駆動すると、フィードモータ２２の回転運動がステージ２１の直線運動に変換される。フィードモータ２２内には、エンコーダ２２ａが組み込まれている。エンコーダ２２ａは、フィードモータ２２が所定の微小回転角度だけ回転するたびに、ハイレベルとローレベルとに交互に切り替わるパルス列信号を位置検出回路７２及びフィードモータ制御回路７３へ出力する。   The feed motor 22 is fixed in the stage moving mechanism 20 and cannot move with respect to the housing 50. The screw rod 23 extends in a direction perpendicular to the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10, and one end thereof is connected to the output shaft of the feed motor 22. The other end portion of the screw rod 23 is rotatably supported by a bearing portion 24 provided in the stage moving mechanism 20. The stage 21 is sandwiched between a pair of opposed plate-like guides 25 and 25 fixed in the stage moving mechanism 20, respectively, and can move along the axial direction of the screw rod 23. Yes. That is, when the feed motor 22 is driven forward or reversely, the rotational motion of the feed motor 22 is converted into the linear motion of the stage 21. An encoder 22 a is incorporated in the feed motor 22. The encoder 22a outputs a pulse train signal that alternately switches between a high level and a low level to the position detection circuit 72 and the feed motor control circuit 73 each time the feed motor 22 rotates by a predetermined minute rotation angle.

フィードモータ制御回路７３は、コントローラ９１から移動方向の指令信号を入力すると、移動方向に応じてフィードモータ２２を正転又は逆転駆動する。フィードモータ制御回路７３は、コントローラ９１から負側への移動指令を入力すると、フィードモータ２２を駆動してステージ２１を軸受部２４側へ移動させ、コントローラ９１から正側への移動指令を入力すると、フィードモータ２２を駆動してステージ２１をフィードモータ２２側へ移動させる。このとき、フィードモータ制御回路７３は、エンコーダ２２ａから入力するパルス列信号の単位時間当たりのパルス数が、設定された移動速度のパルス数になるよう、フィードモータ２２に出力する駆動信号を制御する。これにより、ステージ２１は設定された移動速度で移動する。そして、後述する位置検出回路７２から移動限界位置に達したことを表す信号を入力すると、フィードモータ２２への駆動信号の出力を停止する。   When the feed direction control signal is input from the controller 91, the feed motor control circuit 73 drives the feed motor 22 in the normal direction or the reverse direction according to the direction of movement. When the movement command to the negative side is input from the controller 91, the feed motor control circuit 73 drives the feed motor 22 to move the stage 21 to the bearing portion 24 side, and when the movement command to the positive side is input from the controller 91. Then, the feed motor 22 is driven to move the stage 21 to the feed motor 22 side. At this time, the feed motor control circuit 73 controls the drive signal output to the feed motor 22 so that the number of pulses per unit time of the pulse train signal input from the encoder 22a becomes the number of pulses of the set moving speed. Thereby, the stage 21 moves at the set moving speed. When a signal indicating that the movement limit position has been reached is input from a position detection circuit 72 described later, output of the drive signal to the feed motor 22 is stopped.

位置検出回路７２は、コントローラ９１から移動方向の指令信号が入力すると、エンコーダ２２ａから入力するパルス列信号のパルス数をカウントし、移動方向が正側の場合はカウント値をカウントアップさせ、移動方向が負側の場合はカウントダウンさせて移動距離ｗとし、設定された時間間隔で、移動距離ｗを表すデジタルデータの信号をコントローラ９１に出力する。また、コントローラ９１から指令信号が入力した後、エンコーダ２２ａから出力されるパルス列信号が入力されなくなると、移動限界位置に達したことを表す信号をフィードモータ制御回路７３に出力する。このとき、コントローラ９１から入力した移動指令が負側であるとカウント値を「０」にリセットする。すなわち、ステージ２１が軸受部２４側の移動限界位置にあるとき移動距離ｗは「０」であり、ステージ２１がフィードモータ２２側の移動限界位置にあるとき移動距離ｗは最大となる。コントローラ９１は測定開始時において、負側への移動指令を出力した後、位置検出回路７２から入力する移動距離ｗが「０」になってから、本来の移動を開始する。また、コントローラ９１には、ステージ２１が軸受部２４側の移動限界位置にあるときの（移動距離が「０」のときの）、Ｘ線検出センサ１５，１６の出射されるＸ線の光軸からの距離ａ，ｂが記憶されており、位置検出回路７２から入力する移動距離ｗから（ａ−ｗ）と（ｂ＋ｗ）を計算し、それぞれの値をＸ線検出センサ１５，１６の出射されるＸ線の光軸からの距離とする。   When the movement direction command signal is input from the controller 91, the position detection circuit 72 counts the number of pulses of the pulse train signal input from the encoder 22a. If the movement direction is the positive side, the position detection circuit 72 counts up the count value. In the case of the negative side, it counts down to the moving distance w, and outputs a digital data signal representing the moving distance w to the controller 91 at a set time interval. When the pulse train signal output from the encoder 22a is not input after the command signal is input from the controller 91, a signal indicating that the movement limit position has been reached is output to the feed motor control circuit 73. At this time, if the movement command input from the controller 91 is negative, the count value is reset to “0”. That is, the movement distance w is “0” when the stage 21 is at the movement limit position on the bearing portion 24 side, and the movement distance w is maximum when the stage 21 is at the movement limit position on the feed motor 22 side. At the start of measurement, the controller 91 outputs a movement command to the negative side, and then starts the original movement after the movement distance w input from the position detection circuit 72 becomes “0”. The controller 91 also includes an X-ray optical axis emitted from the X-ray detection sensors 15 and 16 when the stage 21 is at the movement limit position on the bearing portion 24 side (when the movement distance is “0”). Distances a and b are stored, and (a−w) and (b + w) are calculated from the movement distance w input from the position detection circuit 72, and the respective values are emitted from the X-ray detection sensors 15 and 16. The distance from the optical axis of the X-ray.

一対のガイド２５，２５の上端は、板状の上壁２６によって連結されている。図４に拡大して示すように、上壁２６には孔が開けられていて、孔には円筒状パイプ２７が挿入され、板状の上壁２６の面に端部を合わせて固定されている。この円筒状パイプ２７は、その中心軸が板状の上壁２６の面に垂直であり、Ｘ線出射器１０の出射口１１の中心を通るように位置と姿勢が調整されている。Ｘ線出射器１０の出射口１１から出射されたＸ線は、円筒状パイプ２７の内部を介し、底面壁５０ａに設けた円形孔５０ａ１を介して外部下方に位置する測定対象物ＯＢに向かって出射される。円筒状パイプ２７の端部２箇所の内部には、貫通孔が開けられた通路部材２８，２９が取り付けられており、出射口１１から出射されたＸ線は、通路部材２８の貫通孔を介して円筒状パイプ２７の内部に入射し、通路部材２９の貫通孔を介して出射することで円筒状パイプ２７の中心軸に略平行な平行光となる。すなわち、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸は、円筒状パイプ２７の中心軸である。   The upper ends of the pair of guides 25 are connected by a plate-like upper wall 26. As shown in an enlarged view in FIG. 4, a hole is formed in the upper wall 26, and a cylindrical pipe 27 is inserted into the hole, and the end is aligned and fixed to the surface of the plate-like upper wall 26. Yes. The cylindrical pipe 27 has a central axis perpendicular to the surface of the plate-like upper wall 26 and is adjusted in position and posture so as to pass through the center of the emission port 11 of the X-ray emitter 10. X-rays emitted from the emission port 11 of the X-ray emitter 10 are directed through the inside of the cylindrical pipe 27 toward the measurement object OB located below and outside via a circular hole 50a1 provided in the bottom wall 50a. Emitted. Inside the two ends of the cylindrical pipe 27, passage members 28 and 29 having through holes are attached, and X-rays emitted from the emission port 11 pass through the through holes of the passage member 28. Then, the light enters the inside of the cylindrical pipe 27 and exits through the through hole of the passage member 29, thereby becoming parallel light substantially parallel to the central axis of the cylindrical pipe 27. That is, the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 is the central axis of the cylindrical pipe 27.

また、円筒状パイプ２７の上壁２６側の端部には、ＬＥＤ光源４４を有する。ＬＥＤ光源４４は、図２、図４及び図５に示すように、Ｘ線出射器１０とステージ移動機構２０の上壁２６との間に配置されたプレート４５の一端部下面に固定されている。プレート４５は、その他端部上面にて、筐体５０内に固定されたモータ４６の出力軸４６ａに固着されており、モータ４６の回転により、ステージ移動機構２０の上壁２６に平行な面内を回転する。ステージ移動機構２０の上壁２６にはストッパ部材４７ａ，４７ｂが設けられており、ストッパ部材４７ａは、プレート４５を図５のＤ１方向に回転させたとき、ＬＥＤ光源４４がＸ線出射器１０の出射口１１及びステージ移動機構２０の円筒状パイプ２７の上壁２６側の端部に対向する位置（Ａ位置）に静止するように、プレート４５の回転を規制する。一方、ストッパ部材４７ｂは、プレート４５を図５のＤ２方向に回転させたとき、プレート４５がＸ線出射器１０の出射口１１と円筒状パイプ２７の上壁２６側の端部との間を遮断しない位置（Ｂ位置）に静止するように、プレート４５の回転を規制する。言い換えれば、Ａ位置は、プレート４５が図２及び図４に示す状態にある位置であり、ＬＥＤ光源４４から出射されるＬＥＤ光が円筒状パイプ２７の内部に入射する位置である。Ｂ位置は、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線がプレート４５によって遮られない位置である。   Further, an LED light source 44 is provided at the end of the cylindrical pipe 27 on the upper wall 26 side. As shown in FIGS. 2, 4, and 5, the LED light source 44 is fixed to the lower surface of one end of a plate 45 disposed between the X-ray emitter 10 and the upper wall 26 of the stage moving mechanism 20. . The plate 45 is fixed to the output shaft 46a of the motor 46 fixed in the housing 50 at the other end upper surface, and is in a plane parallel to the upper wall 26 of the stage moving mechanism 20 by the rotation of the motor 46. Rotate. Stopper members 47 a and 47 b are provided on the upper wall 26 of the stage moving mechanism 20. When the plate 45 is rotated in the direction D 1 in FIG. 5, the LED light source 44 is connected to the X-ray emitter 10. The rotation of the plate 45 is regulated so that it stops at a position (position A) facing the exit 11 and the end of the cylindrical pipe 27 of the stage moving mechanism 20 on the upper wall 26 side. On the other hand, when the plate 45 is rotated in the direction D2 in FIG. 5, the stopper member 47b is located between the emission port 11 of the X-ray emitter 10 and the end of the cylindrical pipe 27 on the upper wall 26 side. The rotation of the plate 45 is restricted so that it stops at a position (B position) that is not blocked. In other words, the A position is a position where the plate 45 is in the state shown in FIGS. 2 and 4, and the LED light emitted from the LED light source 44 enters the inside of the cylindrical pipe 27. The B position is a position where X-rays emitted from the X-ray emitter 10 are not blocked by the plate 45.

ＬＥＤ光源４４は、コントローラ９１によって作動制御されるＬＥＤ駆動回路８５からの駆動信号によりＬＥＤ光を出射する。ＬＥＤ光は拡散する可視光であり、プレート４５がＡ位置にあるとき、その一部は、円筒状パイプ２７の内部に入射し、円筒状パイプ２７の端部及び底面壁５０ａの円形孔５０ａ１から出射される。このＬＥＤ光の場合も、円筒状パイプ２７の内部を介し貫通孔が開けられた通路部材２９から出射することで、円筒状パイプ２７の中心軸に平行な平行光となり、円形孔５０ａ１から出射される。したがって、ＬＥＤ光の照射位置はＸ線出射器１０から出射されるＸ線の照射位置と同一であり、ＬＥＤ光の照射位置を調整することでＸ線の照射位置（すなわち測定位置）を調整することができる。   The LED light source 44 emits LED light according to a drive signal from an LED drive circuit 85 that is controlled by the controller 91. LED light is diffused visible light, and when the plate 45 is in the A position, a part of the light enters the inside of the cylindrical pipe 27 and passes through the circular hole 50a1 of the end of the cylindrical pipe 27 and the bottom wall 50a. Emitted. Also in the case of this LED light, it is emitted from the passage member 29 having a through hole through the inside of the cylindrical pipe 27, so that it becomes parallel light parallel to the central axis of the cylindrical pipe 27 and is emitted from the circular hole 50a1. The Therefore, the irradiation position of the LED light is the same as the irradiation position of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10, and the X-ray irradiation position (that is, the measurement position) is adjusted by adjusting the irradiation position of the LED light. be able to.

モータ４６はエンコーダ２２ａと同様なエンコーダ４６ｂを備えており、エンコーダ４６ｂはモータ４６が所定の微小回転角度だけ回転する度に、ハイレベルとローレベルとに交互に切り替わるパルス列信号を回転制御回路８６に出力する。回転制御回路８６は、コントローラ９１から回転方向と回転開始の指令信号が入力されると、モータ４６に駆動信号を出力して、モータ４６を指令された回転方向に回転させる。そして、エンコーダ４６ｂからのパルス列信号の入力が停止すると、駆動信号の出力を停止する。これにより、プレート４５を、上述したＡ位置及びＢ位置までそれぞれ回転させることができる。   The motor 46 includes an encoder 46b similar to the encoder 22a. The encoder 46b sends a pulse train signal that alternately switches between a high level and a low level to the rotation control circuit 86 each time the motor 46 rotates by a predetermined minute rotation angle. Output. When the rotation direction and rotation start command signal are input from the controller 91, the rotation control circuit 86 outputs a drive signal to the motor 46 to rotate the motor 46 in the commanded rotation direction. When the input of the pulse train signal from the encoder 46b is stopped, the output of the drive signal is stopped. Thereby, the plate 45 can be rotated to the A position and the B position, respectively.

図１および図２に示すように、筐体５０の底面壁５０ａにはくぼみ５０ａ２が設けられ、レンズ枠に取り付けられた結像レンズ４８がくぼみ５０ａ２内に取り付けられている。また、筐体５０内の結像レンズ４８の光軸上には撮像器４９が設けられている。撮像器４９は、多数の撮像素子をマトリクス状に配置したＣＣＤ受光器又はＣＭＯＳ受光器で構成され、各撮像素子で受光した光の強度に応じた大きさの受光信号（撮像信号）を、撮像素子ごとにセンサ信号取出回路８７にそれぞれ出力する。これらの結像レンズ４８及び撮像器４９は、Ｘ線検出センサ１５，１６の中心点の移動ライン（以下、Ｘ線検出センサ移動ラインという）に対して設定された位置にある、測定対象物ＯＢのＬＥＤ光の照射点を中心とした領域の画像を撮像する。すなわち、結像レンズ４８及び撮像器４９は、測定対象物ＯＢを撮像するデジタルカメラとして機能する。このＸ線検出センサ移動ラインに対して設定された位置とは、測定対象物ＯＢにおけるＸ線及びＬＥＤ光の照射点からＸ線検出センサ移動ラインまでの垂直距離Ｌが、予め決められた所定距離Ｌｏとなる位置である。なお、この場合の結像レンズ４８及び撮像器４９による被写界深度は、前記照射点を中心とした前後の範囲で設定されている。センサ信号取出回路８７は、撮像器４９の各撮像素子からの受光信号（撮像信号）の強度データを、各撮像素子の位置（すなわち画素位置）が分かるデータと共にコントローラ９１に出力する。したがって、コントローラ９１には、測定対象物ＯＢにおけるＬＥＤ光の照射点を含む、照射点近傍の画像を表す画像データが出力されることになる。   As shown in FIGS. 1 and 2, a recess 50a2 is provided in the bottom wall 50a of the casing 50, and an imaging lens 48 attached to the lens frame is attached in the recess 50a2. An imager 49 is provided on the optical axis of the imaging lens 48 in the housing 50. The image pickup device 49 is constituted by a CCD light receiver or a CMOS light receiver in which a large number of image pickup devices are arranged in a matrix, and picks up a light reception signal (image pickup signal) having a magnitude corresponding to the intensity of light received by each image pickup device. Each element is output to the sensor signal extraction circuit 87. The imaging lens 48 and the image pickup device 49 are the measurement object OB at a position set with respect to the movement line of the center point of the X-ray detection sensors 15 and 16 (hereinafter referred to as the X-ray detection sensor movement line). The image of the area | region centering on the irradiation point of LED light of is taken. That is, the imaging lens 48 and the imaging device 49 function as a digital camera that images the measurement object OB. The position set with respect to the X-ray detection sensor movement line is a predetermined distance that is a vertical distance L from the X-ray and LED light irradiation point on the measurement object OB to the X-ray detection sensor movement line. It is a position that becomes Lo. In this case, the depth of field by the imaging lens 48 and the imaging device 49 is set in a range before and after the irradiation point. The sensor signal extraction circuit 87 outputs the intensity data of the light reception signal (imaging signal) from each imaging device of the imaging device 49 to the controller 91 together with the data indicating the position (that is, the pixel position) of each imaging device. Therefore, image data representing an image in the vicinity of the irradiation point including the irradiation point of the LED light on the measurement object OB is output to the controller 91.

また、結像レンズ４８の光軸は、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸とＸ線検出センサ移動ラインを含む平面に含まれるように調整されている。そして、この平面は、Ｘ線回折測定装置の筐体５０の底面壁５０ａ及び切欠き部壁５０ｃに略垂直になっている。また、結像レンズ４８の光軸と、測定対象物ＯＢに照射されるＸ線及びＬＥＤ光の光軸が交わる点は、Ｘ線検出センサ移動ラインに対して設定された位置にある測定対象物ＯＢにおけるＸ線及びＬＥＤ光の照射点である。さらに、設定された位置にある測定対象物ＯＢにおけるＸ線及びＬＥＤ光の照射点を含み、切欠き部壁５０ｃに平行な平面の法線に対して、結像レンズ４８の光軸がなす角度は、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線及びＬＥＤ光源４４から出射されるＬＥＤ光の光軸が前記法線に対してなす角度（Ｘ線の入射角度ψ）に等しい。   The optical axis of the imaging lens 48 is adjusted so as to be included in a plane including the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 and the X-ray detection sensor moving line. This plane is substantially perpendicular to the bottom wall 50a and the notch wall 50c of the housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus. Further, the point at which the optical axis of the imaging lens 48 intersects the optical axis of the X-ray and LED light irradiated on the measurement object OB is at the position set with respect to the X-ray detection sensor moving line. It is an irradiation point of X-rays and LED light in OB. Furthermore, an angle formed by the optical axis of the imaging lens 48 with respect to a normal line of a plane including the X-ray and LED light irradiation points on the measurement object OB at the set position and parallel to the notch wall 50c. Is equal to the angle formed by the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 and the optical axis of the LED light emitted from the LED light source 44 with respect to the normal line (incident angle ψ of X-rays).

したがって、ＬＥＤ光源４４からのＬＥＤ光を測定対象物ＯＢに照射したとき、測定対象物ＯＢのＸ線及びＬＥＤ光の照射点がＸ線検出センサ移動ラインに対して設定された位置にあり、この照射点における平面が切欠き部壁５０ｃと平行である場合には、照射点を含む測定対象物ＯＢの画像が撮像器４９で撮像されることに加えて、測定対象物ＯＢにて反射したＬＥＤ光の受光点も撮像器４９で照射点Ｐ１と同じ位置に撮像されることになる。すなわち、測定対象物ＯＢに照射されるＬＥＤ光は平行光であり、測定対象物ＯＢにおけるＬＥＤ光の照射点において、ＬＥＤ光は散乱光と、略平行光のまま反射する反射光を発生させる。そして、散乱光のうち結像レンズ４８に入射した光は撮像器４９の位置で結像して照射点の画像となり、結像レンズ４８に入射した反射光は結像レンズ４８により集光されて撮像器４９で受光され、受光点の画像となる。測定対象物ＯＢにおけるＬＥＤ光の照射点が設定された位置にあり、照射点の表面が切欠き部壁５０ｃと平行であるとき、結像レンズ４８に入射する散乱光の光軸と反射光の光軸は、いずれも結像レンズ４８の光軸と一致するため、照射点の画像と受光点の画像は同じ位置になる。なお、撮像器４９は測定対象物ＯＢを撮像するもので、撮像器４９は結像レンズ４８の焦点位置よりも若干量だけ後方に位置するので、厳密には、撮像器４９によって受光される反射光は集光した後にやや拡散したものである。   Therefore, when the measurement object OB is irradiated with LED light from the LED light source 44, the X-ray and LED light irradiation points of the measurement object OB are at positions set with respect to the X-ray detection sensor moving line. When the plane at the irradiation point is parallel to the notch wall 50c, an image of the measurement object OB including the irradiation point is captured by the image sensor 49, and the LED reflected by the measurement object OB The light receiving point is also imaged by the imager 49 at the same position as the irradiation point P1. That is, the LED light applied to the measurement object OB is parallel light, and the LED light generates scattered light and reflected light that is reflected substantially as parallel light at the irradiation point of the LED light on the measurement object OB. Of the scattered light, the light incident on the imaging lens 48 forms an image at the position of the imaging device 49 to form an image of the irradiation point, and the reflected light incident on the imaging lens 48 is condensed by the imaging lens 48. Light is received by the image pickup device 49 and becomes an image of a light receiving point. When the irradiation point of the LED light on the measurement object OB is at the set position and the surface of the irradiation point is parallel to the notch wall 50c, the optical axis of the scattered light incident on the imaging lens 48 and the reflected light Since both optical axes coincide with the optical axis of the imaging lens 48, the image of the irradiation point and the image of the light receiving point are in the same position. Note that the imaging device 49 images the measurement object OB, and the imaging device 49 is located slightly behind the focal position of the imaging lens 48. Strictly speaking, the reflection received by the imaging device 49 is reflected. The light is slightly diffused after being collected.

Ｘ線回折測定装置の上面壁５０ｆに備えられた回転機構５１は、内部に有するモータにモータ制御回路７４から駆動信号が入力すると、支持アーム５２に対して筐体５０（Ｘ線回折測定装置）を回転させる。モータ制御回路７４及び回転角度検出回路７５は、コントローラ９１からの指令により作動開始する。モータ制御回路７４は、コントローラ９１から、回転角度と回転開始の指令が入力すると、回転角度検出回路７５が出力する回転角度を入力し、コントローラ９１から入力した回転角度から回転方向を判定して、その回転方向に回転するための駆動信号を回転機構５１内部のモータに供給する。このとき、モータ制御回路７４は、回転機構５１内部のモータ内にあるエンコーダ５１ｃが出力するパルス信号を入力し、このパルス信号の単位時間当たりのパルス数が設定された回転速度のパルス数になるように駆動信号の強度を制御する。これにより、筐体５０（Ｘ線回折測定装置）の回転時は常に設定された速度で回転する。また、モータ制御回路７４は、駆動信号を出力している期間中は回転角度検出回路７５が出力する回転角度を入力し続け、入力した回転角度がコントローラ９１から入力した回転速度に等しくなったとき、駆動信号の出力を停止する。これにより、筐体５０（Ｘ線回折測定装置）は、コントローラ９１から指令された回転角度になる。   The rotation mechanism 51 provided on the upper surface wall 50f of the X-ray diffraction measurement device receives the drive signal from the motor control circuit 74 to the motor included therein, and the housing 50 (X-ray diffraction measurement device) with respect to the support arm 52. Rotate. The motor control circuit 74 and the rotation angle detection circuit 75 start to operate in response to a command from the controller 91. When the rotation angle and rotation start command are input from the controller 91, the motor control circuit 74 inputs the rotation angle output from the rotation angle detection circuit 75, determines the rotation direction from the rotation angle input from the controller 91, A drive signal for rotating in the rotation direction is supplied to the motor inside the rotation mechanism 51. At this time, the motor control circuit 74 inputs a pulse signal output from the encoder 51c in the motor inside the rotation mechanism 51, and the number of pulses per unit time of this pulse signal becomes the set number of pulses of the rotation speed. Thus, the intensity of the drive signal is controlled. As a result, the case 50 (X-ray diffraction measurement device) is always rotated at the set speed. The motor control circuit 74 continues to input the rotation angle output by the rotation angle detection circuit 75 during the period when the drive signal is output, and the input rotation angle becomes equal to the rotation speed input from the controller 91. The drive signal output is stopped. As a result, the casing 50 (X-ray diffraction measurement device) has a rotation angle commanded from the controller 91.

回転角度検出回路７５は、コントローラ９１から、回転角度と回転開始の指令が入力すると、設定された時間間隔で回転角度のデジタルデータをコントローラ９１およびモータ制御回路７４に出力する。回転角度検出回路７５は、回転機構５１内部のモータ内にあるエンコーダ５１ｃが出力するパルス列信号を入力して、パルス列信号のパルス数をカウントし、指令入力前の回転角度であるカウント値からカウントアップまたはカウントダウンさせて、回転角度とする。カウントアップまたはカウントダウンは、指令入力時点での回転角度と入力した回転角度から回転方向が判定できるのでこれからどちらを行うか判定することができる。また、エンコーダ５１ｃが出力するパルス列信号には、位相差がπ／２あるＡ相信号とＢ相信号があるので、どちらの信号が進んでいるかにより回転方向を判定してもよい。また、回転角度検出回路７５は、エンコーダ５１ｃが３６０°の回転中、所定の回転位置で出力するインデックス信号を入力し、入力した時点でカウント値を「０」にリセットする。すなわち、インデックス信号が入力した時点が回転角度０°の位置である。   When a rotation angle and a rotation start command are input from the controller 91, the rotation angle detection circuit 75 outputs digital data of the rotation angle to the controller 91 and the motor control circuit 74 at a set time interval. The rotation angle detection circuit 75 receives the pulse train signal output from the encoder 51c in the motor inside the rotation mechanism 51, counts the number of pulses of the pulse train signal, and counts up from the count value that is the rotation angle before command input. Alternatively, the rotation angle is counted down. In counting up or counting down, since the rotation direction can be determined from the rotation angle at the time of command input and the input rotation angle, it can be determined which one will be performed from now. Further, since the pulse train signal output from the encoder 51c includes an A-phase signal and a B-phase signal having a phase difference of π / 2, the rotation direction may be determined depending on which signal is advanced. Further, the rotation angle detection circuit 75 receives an index signal output at a predetermined rotation position while the encoder 51c is rotating 360 °, and resets the count value to “0” when the encoder 51c is input. That is, the time when the index signal is input is the position at the rotation angle of 0 °.

回転機構５１は、内部に有するストッパにより１回転以上回転されないようになっており、図１及び図２に示すＸ線回折測定装置の姿勢は１回転における中間位置である。そして、この位置近傍にエンコーダ５１ｃがインデックス信号を出力する回転位置があり、図１及び図２に示すＸ線回折測定装置の姿勢が回転角度０°の状態である。Ｘ線回折測定システムの電源が入れられたとき、コントローラ９１は初期設定の指令信号をモータ制御回路７４及び回転角度検出回路７５に出力し、モータ制御回路７４は、回転機構５１内部のモータに駆動信号を出力し、エンコーダ５１ｃからインデックス信号が入力した時点で、回転を停止する。このとき、パルス列信号の入力が停止するまで（ストッパにより回転が停止するまで）インデックス信号が入力しないときは、駆動信号の出力を停止し、反対方向に回転する駆動信号を出力する。これにより、回転角度検出回路７５はエンコーダ５１ｃからインデックス信号が入力して回転角度を「０」にできるので、以後、パルス列信号をカウントして正規の回転角度を出力することができる。   The rotation mechanism 51 is prevented from being rotated by one or more rotations by a stopper provided therein, and the posture of the X-ray diffraction measurement apparatus shown in FIGS. 1 and 2 is an intermediate position in one rotation. In the vicinity of this position, there is a rotation position where the encoder 51c outputs an index signal, and the posture of the X-ray diffraction measurement apparatus shown in FIGS. 1 and 2 is in a state where the rotation angle is 0 °. When the power of the X-ray diffraction measurement system is turned on, the controller 91 outputs an initial setting command signal to the motor control circuit 74 and the rotation angle detection circuit 75, and the motor control circuit 74 drives the motor inside the rotation mechanism 51. When the signal is output and the index signal is input from the encoder 51c, the rotation is stopped. At this time, when the index signal is not input until the input of the pulse train signal is stopped (until the rotation is stopped by the stopper), the output of the drive signal is stopped and the drive signal rotating in the opposite direction is output. As a result, the rotation angle detection circuit 75 can input the index signal from the encoder 51c and set the rotation angle to “0”. Therefore, the rotation angle detection circuit 75 can count the pulse train signal and output the normal rotation angle thereafter.

上述したように、回転機構５１は１回転以上回転されないようになっており、Ｘ線回折測定システムの電源が入れられたとき、Ｘ線回折測定装置の姿勢は１回転における中間位置である回転角度０°の位置になる。そして、回転角度検出回路７５が出力する及びコントローラ９１から入力する回転角度（カウント値）は、−１８０°〜１８０°に相当する値であり、本実施形態では、図１及び図２に示すＸ線回折測定装置の姿勢から、上面壁５０ｆ側から見て反時計回りに、０〜１８０°の回転角度であり、時計回りに、０〜−１８０°の回転角度である。回転角度は反時計回りに、増大していくので、モータ制御回路７４及び回転角度検出回路７５は、コントローラ９１から入力する回転角度がその時点での回転角度に対して大きいか小さいかにより回転方向を判定することができる。   As described above, the rotation mechanism 51 is prevented from rotating more than once, and when the X-ray diffraction measurement system is turned on, the X-ray diffraction measurement device is positioned at an intermediate position in one rotation. The position is 0 °. The rotation angle (count value) output from the rotation angle detection circuit 75 and input from the controller 91 is a value corresponding to −180 ° to 180 °. In this embodiment, the X shown in FIGS. From the attitude of the line diffraction measurement device, the rotation angle is 0 to 180 ° counterclockwise when viewed from the upper surface wall 50f side, and the rotation angle is 0 to −180 ° clockwise. Since the rotation angle increases counterclockwise, the motor control circuit 74 and the rotation angle detection circuit 75 determine the rotation direction depending on whether the rotation angle input from the controller 91 is larger or smaller than the rotation angle at that time. Can be determined.

コンピュータ装置９０は、コントローラ９１、入力装置９２及び表示装置９３からなる。コントローラ９１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、大容量記憶装置などを備えたマイクロコンピュータを主要部とした電子制御装置であり、大容量記憶装置に記憶された各種プログラムを実行してＸ線回折測定装置の作動を制御する。入力装置９２は、コントローラ９１に接続されて、作業者により、各種パラメータ、作業指示などの入力のために利用される。表示装置９３は、表示画面上に撮像器４９によって撮像された照射点及び受光点を含む画像に加えて、照射点からＸ線検出センサ移動ラインまでの距離及び照射点におけるＸ線（ＬＥＤ光）の入射角度を適正に設定するためのマークも表示される。このマークに関しては後述する。さらに、表示装置９３は、作業者に対して各種の設定状況、作動状況、測定結果なども視覚的に知らせる。高電圧電源９５は、Ｘ線出射器１０にＸ線出射のための高電圧及び電流を供給する。   The computer device 90 includes a controller 91, an input device 92, and a display device 93. The controller 91 is an electronic control unit mainly including a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, a large capacity storage device, and the like, and executes various programs stored in the large capacity storage device to perform an X-ray diffraction measurement device. Control the operation of The input device 92 is connected to the controller 91 and is used by an operator to input various parameters, work instructions, and the like. The display device 93, in addition to the image including the irradiation point and the light receiving point imaged by the imager 49 on the display screen, the distance from the irradiation point to the X-ray detection sensor moving line and the X-ray (LED light) at the irradiation point. A mark for properly setting the incident angle is also displayed. This mark will be described later. Further, the display device 93 visually notifies the operator of various setting situations, operating situations, measurement results, and the like. The high voltage power supply 95 supplies the X-ray emitter 10 with a high voltage and current for X-ray emission.

以下に、上記のように構成したＸ線回折測定装置を含むＸ線回折測定システムを用いて、測定対象物ＯＢである鉄製の部材にＸ線を照射して回折Ｘ線の強度分布を検出し、測定対象物ＯＢの残留応力を測定する具体的方法について説明する。この残留応力の測定は、電源を投入することによりＸ線回折測定システムを作動させた後、Ｘ線（ＬＥＤ光）の照射位置と入射角度を調整する位置姿勢調整工程Ｓ１、入力装置９２からの入力により自動で行われる回折Ｘ線強度分布検出工程Ｓ２、及び検出された回折Ｘ線強度分布を用いてコントローラ９１内で行われる残留応力計算工程Ｓ３により行われる。   The X-ray diffraction measurement system including the X-ray diffraction measurement apparatus configured as described above is used to detect the intensity distribution of the diffracted X-rays by irradiating the iron member as the measurement object OB with X-rays. A specific method for measuring the residual stress of the measurement object OB will be described. This residual stress is measured by operating the X-ray diffraction measurement system by turning on the power, and then adjusting the X-ray (LED light) irradiation position and incident angle by adjusting the position and orientation adjustment step S1 from the input device 92. This is performed by a diffracted X-ray intensity distribution detection step S2 automatically performed by input, and a residual stress calculation step S3 performed in the controller 91 using the detected diffracted X-ray intensity distribution.

まず、位置姿勢調整工程Ｓ１から説明する。なお、この調整は、先行技術文献に特許文献１として記載した特開２０１４−９８６７７号公報に記載された内容において、位置姿勢の調整を行うものが測定対象物ＯＢからＸ線回折測定装置（筐体５０）に変わったのみであるので、説明は端的に行う。最初に作業者は、Ｘ線回折測定装置（筐体５０）を目視しながら、切欠き部壁５０ｃが測定対象物ＯＢの測定箇所の面に平行になり、後述するようにＬＥＤ光を照射したとき測定箇所にＬＥＤ光が照射されるとともに、ＬＥＤ光照射点からＸ線検出センサ移動ラインまでの距離が設定距離になり、残留応力の測定方向が筐体５０側面壁５０ｄの面が測定箇所の面と交差する方向になるよう、Ｘ線回折測定装置（筐体５０）の位置と姿勢を調整する。次に、作業者は入力装置９２を操作して、位置姿勢調整の開始を入力装置９２から入力する。これにより、コントローラ９１は、回転制御回路８６とＬＥＤ駆動回路８５に指令を出力し、プレート４５をＡ位置まで回転させ、ＬＥＤ光源４４を点灯させる。これによりＬＥＤ光は円筒状パイプ２７の内部を介して、円形孔５０ａ１から出射され、測定対象物ＯＢ又はその近傍に照射される。   First, the position and orientation adjustment process S1 will be described. This adjustment is performed in accordance with the contents described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-98677 described as Patent Document 1 in the prior art document. Since it has only been changed to the body 50), the description will be made briefly. First, the operator visually observes the X-ray diffraction measurement device (housing 50), the notch wall 50c is parallel to the surface of the measurement location of the measurement object OB, and is irradiated with LED light as described later. When the measurement spot is irradiated with the LED light, the distance from the LED light irradiation point to the X-ray detection sensor moving line becomes the set distance, and the measurement direction of the residual stress is the surface of the housing 50 side wall 50d. The position and orientation of the X-ray diffraction measurement apparatus (housing 50) are adjusted so that the direction intersects the surface. Next, the operator operates the input device 92 and inputs the start of position and orientation adjustment from the input device 92. Accordingly, the controller 91 outputs a command to the rotation control circuit 86 and the LED drive circuit 85, rotates the plate 45 to the A position, and turns on the LED light source 44. As a result, the LED light is emitted from the circular hole 50a1 through the inside of the cylindrical pipe 27, and irradiated to the measurement object OB or the vicinity thereof.

次に、コントローラ９１は、センサ信号取出回路８７に指令を出力し、撮像器４９からの撮像信号を出力させ、入力したこの撮像信号から作成した撮像画像信号を表示装置９３に出力して、撮像画像を表示装置９３に表示させる。さらに、コントローラ９１は、撮像画像とは独立して、結像レンズ４８の光軸が撮像器４９と交差する位置に相当する撮影画像上の位置に十字マークを表示する。この十字マークの横線および縦線は、図２のＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ対応している。また、十字マークの縦軸位置は、ＬＥＤ光（Ｘ線）の光軸とＸ線検出センサ移動ラインを含む平面が撮像器４９の受光面と交差するラインであり、十字マークのクロス点は、ＬＥＤ光照射点からＸ線検出センサ移動ラインまでの距離が設定距離であるときに、照射点が撮像される位置である。さらに、十字マークのクロス点は、ＬＥＤ光照射点からＸ線検出センサ移動ラインまでの距離が設定距離であり、ＬＥＤ光の光軸とＸ線検出センサ移動ラインを含む平面がＬＥＤ光照射点における平面に垂直で、ＬＥＤ光が設定された入射角度で入射するときに、受光点が撮像される位置である。   Next, the controller 91 outputs a command to the sensor signal extraction circuit 87, outputs an imaging signal from the imaging device 49, outputs a captured image signal created from the input imaging signal to the display device 93, and performs imaging. The image is displayed on the display device 93. Furthermore, the controller 91 displays a cross mark at a position on the captured image corresponding to a position where the optical axis of the imaging lens 48 intersects the image pickup device 49 independently of the captured image. The horizontal and vertical lines of the cross mark correspond to the X-axis direction and the Y-axis direction in FIG. The vertical axis position of the cross mark is a line where the plane including the optical axis of the LED light (X-ray) and the X-ray detection sensor moving line intersects the light receiving surface of the imager 49, and the cross point of the cross mark is When the distance from the LED light irradiation point to the X-ray detection sensor moving line is a set distance, the irradiation point is a position to be imaged. Furthermore, the cross point of the cross mark is a set distance from the LED light irradiation point to the X-ray detection sensor movement line, and the plane including the optical axis of the LED light and the X-ray detection sensor movement line is at the LED light irradiation point. It is a position where the light receiving point is imaged when the LED light is incident at a set incident angle perpendicular to the plane.

作業者は表示装置９３に表示された撮像画像を見ながら、ＬＥＤ光が測定箇所に照射され、十字マークのＹ軸方向が残留応力の測定方向になり、ＬＥＤ光の照射点と十字マークのクロス点が一致し、ＬＥＤ光の受光点が十字マークのクロス点と一致するように、アーム式移動装置を動かしてＸ線回折測定装置（筐体５０）の位置と姿勢を調整する。これにより、Ｘ線が出射されたとき、Ｘ線は測定対象物ＯＢの測定箇所に照射され、Ｘ線照射点からＸ線検出センサ移動ラインまでの距離が設定距離になり、Ｘ線の入射角度が設定角度になり、残留応力の測定方向が意図した方向になる。   While viewing the captured image displayed on the display device 93, the operator irradiates the LED light to the measurement location, the Y-axis direction of the cross mark becomes the measurement direction of the residual stress, and the LED light irradiation point and the cross mark cross The position and posture of the X-ray diffraction measurement device (housing 50) are adjusted by moving the arm type moving device so that the points coincide and the light receiving point of the LED light coincides with the cross point of the cross mark. Thus, when X-rays are emitted, the X-rays are irradiated to the measurement location of the measurement object OB, and the distance from the X-ray irradiation point to the X-ray detection sensor moving line becomes the set distance, and the X-ray incident angle Becomes the set angle, and the measurement direction of the residual stress becomes the intended direction.

次に作業者は、入力装置９２から位置姿勢調整の終了を入力する。これにより、コントローラ９１は、ＬＥＤ駆動回路８５に指令を出力してＬＥＤ光源４４を消灯させ、センサ信号取出回路８７に指令を出力して撮像信号の出力を停止させ、回転制御回路８６に指令を出力して、プレート４５をＢ位置まで回転させる。このプレート４５の回転により、Ｘ線出射器１０が出射するＸ線が円筒状パイプ２７に入射され得る状態となる。   Next, the operator inputs the end of the position / orientation adjustment from the input device 92. Thus, the controller 91 outputs a command to the LED drive circuit 85 to turn off the LED light source 44, outputs a command to the sensor signal extraction circuit 87, stops output of the imaging signal, and issues a command to the rotation control circuit 86. Output and rotate the plate 45 to the B position. With the rotation of the plate 45, the X-ray emitted from the X-ray emitter 10 can enter the cylindrical pipe 27.

次に回折Ｘ線強度分布検出工程Ｓ２を説明する。作業者は入力装置９２から、測定対象物ＯＢの材質（本実施例では、鉄）、回折環の半径方向における回折Ｘ線の強度分布を検出する回転角度（−１８０°〜１８０°間の値）を入力し、測定開始を入力装置から入力する。これにより、コントローラ９１は、メモリにインストールされている図６に示すフローのプログラムをスタートさせる。以後、図６に示すフローに従って説明する。まず、ステップＳ１２にて、ｍとｑに１を入力する。ｍは回転角度ごとに割り当てられる数値であり、入力装置９２から入力した回転角度は、回転角度（１），回転角度（２）・・・回転角度（ｍ）として記憶されている。ｑはステージ２１の移動方向を表す数値であり、「１」は正側への移動を表し、「−１」は負側への移動を表す。次にステップＳ１４にて、フィードモータ制御回路７３と位置検出回路７２に負側への移動の指令信号を出力し、ステップＳ１６，Ｓ１８にて位置検出回路７２から入力する移動距離ｗの値が「０」になるまで待つ。ステージ２１が負側（軸受部２４側）の移動限界位置に達したとき、上述したように位置検出回路７２は移動距離ｗを「０」にリセットするので、ステップＳ１８にて「ＹＥＳ」と判定されたとき、ステージ２１は負側（軸受部２４側）の移動限界位置にある。   Next, the diffraction X-ray intensity distribution detection step S2 will be described. The operator uses the input device 92 to detect the material of the measurement object OB (in this embodiment, iron) and the rotation angle (a value between −180 ° and 180 °) for detecting the intensity distribution of the diffracted X-ray in the radial direction of the diffraction ring. ) And input the measurement start from the input device. As a result, the controller 91 starts the program of the flow shown in FIG. 6 installed in the memory. Hereinafter, description will be made according to the flow shown in FIG. First, in step S12, 1 is input to m and q. m is a numerical value assigned for each rotation angle, and the rotation angle input from the input device 92 is stored as rotation angle (1), rotation angle (2)... rotation angle (m). q is a numerical value representing the moving direction of the stage 21, “1” represents movement toward the positive side, and “−1” represents movement toward the negative side. Next, in step S14, a command signal for moving to the negative side is output to the feed motor control circuit 73 and the position detection circuit 72, and the value of the movement distance w input from the position detection circuit 72 in steps S16 and S18 is “ Wait until “0”. When the stage 21 reaches the movement limit position on the negative side (bearing portion 24 side), the position detection circuit 72 resets the movement distance w to “0” as described above, so “YES” is determined in step S18. When this is done, the stage 21 is at the movement limit position on the negative side (bearing portion 24 side).

次にコントローラ９１は、ステップＳ２０にて、モータ制御回路７４に回転角度（ｍ）と回転開始の指令を出力する。この段階ではｍ＝１であるので、回転角度（ｍ）は回転角度（１）である。そして、ステップＳ２２，Ｓ２４にて回転角度検出回路７５から入力する回転角度の値が回転角度（ｍ）になるまで待ち、入力する回転角度の値が回転角度（ｍ）になったとき、ステップＳ２４にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ２６に行く。これによりＸ線回折測定装置の筐体５０は回転機構５１により出射するＸ線の光軸周りに回転し、回転角度（ｍ）の姿勢になる。   Next, the controller 91 outputs a rotation angle (m) and a rotation start command to the motor control circuit 74 in step S20. Since m = 1 at this stage, the rotation angle (m) is the rotation angle (1). In steps S22 and S24, the process waits until the rotation angle value input from the rotation angle detection circuit 75 reaches the rotation angle (m). When the input rotation angle value reaches the rotation angle (m), step S24 is performed. It determines with "YES" and goes to step S26. As a result, the housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus rotates around the optical axis of the X-rays emitted by the rotation mechanism 51 and assumes a posture of a rotation angle (m).

次にコントローラ９１は、ステップＳ２６にて、Ｘ線制御回路７１にＸ線出射の指令を出力してＸ線出射器１０からＸ線を出射させ、ステップＳ２８にて、Ｘ線強度検出回路６５，６６に強度出力の指令を出力して、Ｘ線検出センサ１５，１６が出力するＸ線強度に相当する強度の信号のデジタルデータの出力を開始させる。次にステップＳ３０乃至ステップＳ３４にて、フィードモータ制御回路７３と位置検出回路７２に、ｑが「１」のときは正側への移動指令を出力し、ｑが「−１」のときは負側への移動指令を出力する。この段階ではｑ＝１であるので、正側への移動指令を出力する。これにより、ステージ２１は正側（フィードモータ２２側）へ移動を開始する。   Next, in step S26, the controller 91 outputs an X-ray emission command to the X-ray control circuit 71 to emit X-rays from the X-ray emitter 10, and in step S28, the X-ray intensity detection circuit 65, An intensity output command is output to 66 to start outputting digital data of a signal having an intensity corresponding to the X-ray intensity output from the X-ray detection sensors 15 and 16. Next, in steps S30 to S34, when q is “1”, a movement command to the positive side is output to the feed motor control circuit 73 and the position detection circuit 72, and when q is “−1”, it is negative. The movement command to the side is output. Since q = 1 at this stage, a movement command to the positive side is output. Thereby, the stage 21 starts to move to the positive side (feed motor 22 side).

次にコントローラ９１は、ステップＳ３６にてデータを区別するために割り当てられる数値であるｎに「０」を入力し、ステップＳ３８にて時間ｔの計測を開始する。そして、ステップＳ４０乃至ステップＳ５２の繰り返しにより、微少時間ΔｔごとにＸ線強度検出回路６５，６６が出力するＸ線強度に相当する値、及び移動距離ｗを取込み、Ｘ線強度（ｎ，ｍ，１），Ｘ線強度（ｎ，ｍ，２），移動距離（ｎ，ｍ）（ｎ＝０，１，２・・・，ｍ＝１）として記憶していく。この繰り返しの最中にステージ２１は移動し続けるので、記憶されるデータは、回転角度（ｍ）における回折環の半径方向のＸ線強度の分布に相当する。ステージ２１は正側への移動の場合は移動距離ｗが最大となる位置へ向かって移動し、負側への移動の場合は移動距離ｗが「０」となる位置へ向かって移動するので、ステップＳ４６乃至ステップＳ５０にて、正側への移動の場合は取込んだ移動距離ｗが最大に達したとき、負側への移動の場合は取込んだ移動距離ｗが０になったとき、「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ５４へ行く。この段階ではｑ＝１で正側への移動であるので、移動距離ｗが最大に達したとき、「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ５４へ行く。   Next, the controller 91 inputs “0” to n, which is a numerical value assigned to distinguish data in step S36, and starts measuring time t in step S38. Then, by repeating steps S40 to S52, the value corresponding to the X-ray intensity output by the X-ray intensity detection circuits 65 and 66 and the moving distance w are taken every minute time Δt, and the X-ray intensity (n, m, 1), X-ray intensity (n, m, 2), moving distance (n, m) (n = 0, 1, 2,..., M = 1). Since the stage 21 continues to move during this repetition, the stored data corresponds to the X-ray intensity distribution in the radial direction of the diffraction ring at the rotation angle (m). Since the stage 21 moves toward the position where the movement distance w is maximum in the case of movement toward the positive side, and moves toward the position where the movement distance w becomes “0” in the case of movement toward the negative side, In step S46 to step S50, when the movement distance w taken is the maximum in the case of movement to the positive side, and when the movement distance w taken is 0 in the case of movement to the negative side, It determines with "YES" and goes to step S54. At this stage, since q = 1 and the movement is to the positive side, when the movement distance w reaches the maximum, it is determined as “YES”, and the process proceeds to Step S54.

次にコントローラ９１は、ステップＳ５４にてＸ線制御回路７１にＸ線出射停止の指令を出力してＸ線出射器１０からのＸ線の出射を停止させ、ステップＳ５６にて、Ｘ線強度検出回路６５，６６に強度出力停止の指令を出力して、データの出力を停止させる。次にコントローラ９１は、ステップＳ５８にて、測定開始前に入力し、記憶されている次の回転角度（ｍ＋１）が存在するか判定し、存在すれば「ＹＥＳ」と判定してステップＳ６０に行く。現段階ではｍ＝１であるので、回転角度（２）が存在すれば「ＹＥＳ」と判定してステップＳ６０に行く。   Next, the controller 91 outputs an X-ray emission stop command to the X-ray control circuit 71 in step S54 to stop the X-ray emission from the X-ray emitter 10, and in step S56, the X-ray intensity detection is performed. A strength output stop command is output to the circuits 65 and 66 to stop data output. Next, in step S58, the controller 91 inputs before starting the measurement, determines whether or not the next stored rotation angle (m + 1) exists, and if it exists, determines “YES” and goes to step S60. . Since m = 1 at the present stage, if the rotation angle (2) exists, it is determined as “YES”, and the process goes to Step S60.

測定開始前に入力した回転角度が１つのみのときは、回転角度（２）はないので、ステップＳ５８にて、「Ｎｏ」と判定してステップＳ６４に進み、後述する演算処理を行い、ｃｏｓα法による残留応力の計算を行う。この場合、得られる回折環の半径値は、回折環の中心に対して互いに対称になる２つの位置においてのみであるが、ｃｏｓα法による残留応力の計算は可能である。ただし、回折環の半径値が２つであるため測定精度は悪い。測定精度を上げるには、測定開始前に入力する回転角度の値を増やせばよいが、回転角度の値が多いほど測定時間はかかるので、作業者は測定精度と測定時間の兼ね合いから入力する回転角度の値の数を決めればよい。   If there is only one rotation angle input before the start of measurement, there is no rotation angle (2). Therefore, in step S58, the determination is “No”, the process proceeds to step S64, the calculation process described later is performed, and cos α Residual stress is calculated by the method. In this case, the radius value of the obtained diffraction ring is only at two positions that are symmetrical with respect to the center of the diffraction ring, but the residual stress can be calculated by the cos α method. However, since the diffraction ring has two radius values, the measurement accuracy is poor. To increase the measurement accuracy, the rotation angle value input before the start of the measurement can be increased. However, the larger the rotation angle value, the longer the measurement time, so the operator must enter the rotation speed based on the balance between measurement accuracy and measurement time. What is necessary is just to determine the number of values of an angle.

コントローラ９１は、ステップＳ５８にて「ＹＥＳ」と判定してステップＳ６０に行くと、ステップＳ６０にてｍをインクリメントし、ステップＳ６２にてｑに「−１」を乗算して、ステップＳ２０に戻り、上述したステップＳ２０乃至ステップＳ５８の処理を行う。なお、この処理においてはｑは「−１」であるので、ステップＳ３０乃至ステップＳ３４の処理においては負側への移動指令を出力し、ステップＳ４６乃至ステップＳ５０の処理においては移動距離ｗが０になったとき、「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ５４へ行く。すなわち、１回目のステージ２１の移動でステージ２１は正側（フィードモータ２２側）の移動限界位置に達しているので、２回目のステージ２１の移動は負側（軸受部２４側）へ向かって行われる。そして、ステップＳ５８にて、次の回転角度（ｍ＋１）が存在するか判定し、存在すれば「ＹＥＳ」と判定してステップＳ６０に行く。この段階ではｍ＝２であるので、回転角度（３）が存在すれば「ＹＥＳ」と判定してステップＳ６０に行く。そして、ステップＳ６０にてｍをインクリメントし、ステップＳ６２にてｑに「−１」を乗算してｑ＝１とし、ステップＳ２０に戻る。３回目はｑ＝１になっているので、ステップＳ２０乃至ステップＳ５８の処理は１回目と同じである。すなわち、ステージ２１は負側の移動限界位置から正側の移動限界位置に向けて移動する。   When the controller 91 determines “YES” in step S58 and proceeds to step S60, it increments m in step S60, multiplies q by “−1” in step S62, and returns to step S20. The above-described steps S20 to S58 are performed. In this process, since q is “−1”, a movement command to the negative side is output in the processes in steps S30 to S34, and the movement distance w is set to 0 in the processes in steps S46 to S50. When it becomes, it determines with "YES" and goes to step S54. That is, since the stage 21 has reached the movement limit position on the positive side (feed motor 22 side) by the first movement of the stage 21, the second movement of the stage 21 is toward the negative side (bearing portion 24 side). Done. Then, in step S58, it is determined whether or not the next rotation angle (m + 1) exists. Since m = 2 at this stage, if the rotation angle (3) exists, “YES” is determined, and the process goes to step S60. In step S60, m is incremented. In step S62, q is multiplied by "-1" to obtain q = 1, and the process returns to step S20. Since q = 1 at the third time, the processing from step S20 to step S58 is the same as the first time. That is, the stage 21 moves from the negative movement limit position toward the positive movement limit position.

このようにして、Ｘ線回折測定装置の筐体５０における、出射するＸ線の光軸周りの回転角度が、測定開始前に入力された回転角度（ｍ）にそれぞれ設定され、それぞれの回転角度（ｍ）ごとにステージ２１が移動限界位置から反対側の移動限界位置まで移動し、コントローラのメモリにはＸ線強度（ｎ，ｍ，１），Ｘ線強度（ｎ，ｍ，２），移動距離（ｎ，ｍ）（ｎ＝０，１，２・・・，ｍ＝１，２，３・・・）が記憶されていく。そして、すべての回転角度（ｍ）においてステップＳ２０乃至ステップＳ５８の処理が終了したとき、ステップＳ５８において「ＮＯ」と判定されて、ステップＳ６４に行く。   In this way, the rotation angle around the optical axis of the emitted X-ray in the case 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus is set to the rotation angle (m) input before the start of measurement, and the respective rotation angles. The stage 21 moves from the movement limit position to the opposite movement limit position every (m), and the controller memory stores the X-ray intensity (n, m, 1), X-ray intensity (n, m, 2), and movement. The distance (n, m) (n = 0, 1, 2,..., M = 1, 2, 3...) Is stored. When the processing from step S20 to step S58 is completed at all the rotation angles (m), “NO” is determined in step S58, and the process proceeds to step S64.

コントローラ９１は、ステップＳ６４にて、メモリに記憶されているＸ線強度（ｎ，ｍ，１），Ｘ線強度（ｎ，ｍ，２），移動距離（ｎ，ｍ）（ｎ＝０，１，２・・・，ｍ＝１，２，３・・・）を用いて残留応力の計算を行う。この処理が残留応力計算工程Ｓ３であり、コントローラ９１は以下の順で計算処理を行う。   In step S64, the controller 91 stores the X-ray intensity (n, m, 1), X-ray intensity (n, m, 2), movement distance (n, m) (n = 0, 1) stored in the memory. , 2..., M = 1, 2, 3. This process is the residual stress calculation step S3, and the controller 91 performs the calculation process in the following order.

（１）回転角度ごとの回折環半径方向におけるＸ線強度分布算出
上述したようにステージ２１が負側（軸受部２４側）の移動限界位置にあるときの（移動距離が「０」のときの）、Ｘ線検出センサ１５，１６の中心点から出射されるＸ線の光軸までの距離ａ，ｂは予め記憶されている。距離ａから移動距離（ｎ，ｍ）を減算して、半径値（ｎ，ｍ，１）を算出する。横軸により半径値をとり、縦軸にＸ線強度をとって、半径値（ｎ，ｍ，１）とＸ線強度（ｎ，ｍ，１）のデータにより点を打つと、図７で示すように回折環が発生する箇所でピークが発生する曲線となる。すなわち、半径値（ｎ，ｍ，１）とＸ線強度（ｎ，ｍ，１）のデータの組は、回転角度（ｍ）における回折環半径方向のＸ線強度分布に相当する。 (1) X-ray intensity distribution calculation in the radial direction of the diffraction ring for each rotation angle As described above, when the stage 21 is at the movement limit position on the negative side (bearing portion 24 side) (when the movement distance is “0”) ), Distances a and b from the center point of the X-ray detection sensors 15 and 16 to the optical axis of the X-rays are stored in advance. The radius value (n, m, 1) is calculated by subtracting the movement distance (n, m) from the distance a. FIG. 7 shows a case where a radius value is taken on the horizontal axis, an X-ray intensity is taken on the vertical axis, and a dot is drawn based on data of the radius value (n, m, 1) and the X-ray intensity (n, m, 1). Thus, it becomes a curve in which a peak is generated at a position where a diffraction ring is generated. That is, the data set of the radius value (n, m, 1) and the X-ray intensity (n, m, 1) corresponds to the X-ray intensity distribution in the radial direction of the diffraction ring at the rotation angle (m).

また、距離ｂに移動距離（ｎ，ｍ）を加算して、半径値（ｎ，ｍ，２）を算出し、横軸により半径値をとり、縦軸にＸ線強度をとって、半径値（ｎ，ｍ，２）とＸ線強度（ｎ，ｍ，２）のデータにより点を打っても、図７で示すように回折環が発生する箇所でピークが発生する曲線となる。すなわち、半径値（ｎ，ｍ，２）とＸ線強度（ｎ，ｍ，２）のデータの組は、回転角度（ｍ）＋１８０°の回転角度における回折環半径方向のＸ線強度分布に相当する。１８０°を加算するのは、回折環の中心（出射するＸ線の光軸位置）から見たＸ線検出センサ１６の回転位置は、Ｘ線検出センサ１５から１８０°回転した位置にあるためである。なお、本実施形態では回転角度は−１８０°〜１８０°で表すので１８０°を加算して１８０°を超えるときは３６０°を減算する。   In addition, the moving distance (n, m) is added to the distance b to calculate the radius value (n, m, 2), the radius value is taken on the horizontal axis, the X-ray intensity is taken on the vertical axis, and the radius value is taken. Even if a dot is formed by data of (n, m, 2) and X-ray intensity (n, m, 2), a curve is generated in which a peak is generated at a position where a diffraction ring is generated as shown in FIG. That is, the data set of the radius value (n, m, 2) and the X-ray intensity (n, m, 2) corresponds to the X-ray intensity distribution in the radial direction of the diffraction ring at the rotation angle (m) + 180 °. To do. The reason why 180 ° is added is that the rotational position of the X-ray detection sensor 16 viewed from the center of the diffraction ring (the optical axis position of the emitted X-ray) is at a position rotated 180 ° from the X-ray detection sensor 15. is there. In the present embodiment, since the rotation angle is represented by −180 ° to 180 °, 180 ° is added, and when it exceeds 180 °, 360 ° is subtracted.

（２）回転角度ごとの回折環半径算出
半径値（ｎ，ｍ，１）とＸ線強度（ｎ，ｍ，１）のデータの組、及び半径値（ｎ，ｍ，２）とＸ線強度（ｎ，ｍ，２）のデータの組から作成される、回折環半径方向のＸ線強度分布（曲線）においてピークが発生する位置の半径値（ｍ，１）及び半径値（ｍ，２）を計算する。回転角度（ｍ）と半径値（ｍ，１）の組、及び回転角度（ｍ）＋１８０°と半径値（ｍ，２）の組が、回転角度ごとの回折環半径である。 (2) Calculation of diffraction ring radius for each rotation angle Data set of radius value (n, m, 1) and X-ray intensity (n, m, 1), and radius value (n, m, 2) and X-ray intensity Radius value (m, 1) and radius value (m, 2) at the position where the peak occurs in the X-ray intensity distribution (curve) in the radial direction of the diffraction ring created from the data set of (n, m, 2) Calculate A set of the rotation angle (m) and the radius value (m, 1) and a set of the rotation angle (m) + 180 ° and the radius value (m, 2) are the diffraction ring radii for each rotation angle.

（３）残留応力計算
回転角度ごとの回折環半径が得られたということは、回折環の形状が得られたということであるので、従来より知られているｃｏｓαを用いて残留応力を計算する。この計算には、回転角度ごとの回折環半径の他に、設定値であるＸ線照射点からＸ線検出センサ移動ラインまでの距離Ｌ、設定値であるＸ線の入射角度ψ及び鉄の格子面間隔、無ひずみのときの回折角、ヤング率、ポアソン比等の既定値が用いられる。この計算方法は、例えば特開２００５−２４１３０８号公報の〔００２６〕〜〔００４４〕に詳細に説明されているので本願では省略する。 (3) Residual stress calculation The fact that the diffraction ring radius for each rotation angle is obtained means that the shape of the diffraction ring is obtained, so the residual stress is calculated using the conventionally known cos α. . In this calculation, in addition to the diffraction ring radius for each rotation angle, the distance L from the X-ray irradiation point as the set value to the X-ray detection sensor moving line, the X-ray incident angle ψ as the set value, and the iron grating Predetermined values such as surface spacing, diffraction angle when no strain is applied, Young's modulus, Poisson's ratio, etc. are used. Since this calculation method is described in detail in, for example, [0026] to [0044] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-241308, it is omitted here.

コントローラ９１は、残留応力の計算が終了すると、ステップＳ６６にて、残留応力の数値を表示装置９３に表示する。これ以外に、回転角度ごとの回折環半径値、回折環の形状、半径方向のＸ線強度曲線等を表示してもよい。また、合否判定基準があるときは、合否判定を表示してもよい。作業者は表示された結果を見ることで、測定対象物ＯＢの疲労度の評価や、ショットピーニングなどによる加工結果の評価等を行うことができる。次にコントローラ９１は、ステップＳ６８にてプログラムの実行を終了する。   When the calculation of the residual stress is completed, the controller 91 displays the numerical value of the residual stress on the display device 93 in step S66. In addition, the diffraction ring radius value for each rotation angle, the shape of the diffraction ring, the X-ray intensity curve in the radial direction, and the like may be displayed. Moreover, when there is a pass / fail judgment criterion, a pass / fail judgment may be displayed. By looking at the displayed result, the operator can evaluate the fatigue level of the measurement object OB, evaluate the processing result by shot peening, and the like. Next, the controller 91 ends the execution of the program in step S68.

上記説明からも理解できるように、上記実施形態においては、Ｘ線回折測定システムは、測定対象物ＯＢに向けてＸ線を出射するＸ線出射器１０と、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線が測定対象物ＯＢに照射されたとき、測定対象物ＯＢにて発生する回折Ｘ線の強度を検出するＸ線検出センサ１５，１６と、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線を貫通させる円筒状パイプ２７を有し、Ｘ線検出センサ１５，１６をＸ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸に対し垂直に交差するライン上を移動させるステージ移動機構２０と、ステージ移動機構２０によるＸ線検出センサ１５，１６の移動位置を検出する位置検出回路７２と、ステージ移動機構２０によりＸ線検出センサ１５，１６を回折Ｘ線により形成される回折環と回折環の中心に対して互いに対称になる２つの位置で交差するように移動させ、Ｘ線検出センサ１５，１６と位置検出回路７２に回折Ｘ線の強度とＸ線検出センサ１５，１６の移動位置を同じタイミングで検出させ、検出させた強度と移動位置とを用いて、回折環の半径値を２つの位置で取得するコントローラ９１の制御プログラム、演算プログラム及び各種回路とを備えている。これにより、ステージ移動機構２０によりＸ線検出センサ１５，１６を移動させるのみで、回折環の中心に対して互いに対称になる２つの位置で回折環の半径値を取得することができ、取得された２つの回折環の半径値があれば、ｃｏｓα法による計算を行って測定対象物ＯＢの残留応力を計算することができる。すなわち、短時間で残留応力の計算に必要なデータを取得することができる。   As can be understood from the above description, in the above embodiment, the X-ray diffraction measurement system emits the X-ray toward the measurement object OB, and the X-ray emitter 10 emits the X-ray. When X-rays are irradiated onto the measurement object OB, X-ray detection sensors 15 and 16 for detecting the intensity of the diffracted X-rays generated at the measurement object OB, and X-rays emitted from the X-ray emitter 10 are used. A stage moving mechanism 20 that has a cylindrical pipe 27 that penetrates, moves the X-ray detection sensors 15 and 16 on a line perpendicular to the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10, and a stage A position detection circuit 72 that detects the movement positions of the X-ray detection sensors 15 and 16 by the moving mechanism 20, and a diffraction ring formed by diffracted X-rays by the stage moving mechanism 20 and the center of the diffraction ring. Against The X-ray detection sensors 15 and 16 and the position detection circuit 72 are caused to detect the intensity of the diffracted X-ray and the movement positions of the X-ray detection sensors 15 and 16 at the same timing. The controller 91 has a control program, a calculation program, and various circuits that acquire the radius value of the diffraction ring at two positions using the detected intensity and the moving position. As a result, only by moving the X-ray detection sensors 15 and 16 by the stage moving mechanism 20, the radius value of the diffraction ring can be acquired at two positions that are symmetrical with respect to the center of the diffraction ring. If there are two radius values of the diffraction rings, the residual stress of the measurement object OB can be calculated by performing the calculation by the cos α method. That is, data necessary for calculating the residual stress can be acquired in a short time.

また、上記実施形態においては、Ｘ線検出センサ１５，１６は、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸に対しそれぞれ反対側となる位置に２つあり、ステージ移動機構２０は、それぞれのＸ線検出センサ１５，１６を、Ｘ線の光軸に対し垂直に交差するライン上を移動させるようにしてある。これにより、Ｘ線検出センサ１５，１６の移動距離を短くすることができるので、さらに短時間で残留応力の計算に必要なデータを取得することができる。   In the above embodiment, there are two X-ray detection sensors 15 and 16 at positions opposite to the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10, and the stage moving mechanism 20 is The respective X-ray detection sensors 15 and 16 are moved on a line perpendicular to the optical axis of the X-ray. Thereby, since the moving distance of the X-ray detection sensors 15 and 16 can be shortened, the data required for calculation of a residual stress can be acquired in a shorter time.

また、上記実施形態においては、ステージ移動機構２０を、Ｘ線出射器１０から出射されるＸ線の光軸と略一致する回転軸周りに回転させる回転機構５１と、回転機構５１によるステージ移動機構２０の回転位置を検出する回転角度検出回路７５とを備え、コントローラ９１の制御プログラム及び各種回路は、ステージ移動機構２０および回転機構５１により、Ｘ線検出センサ１５，１６を回折環と２つの位置で複数交差するように移動および回転させ、回転角度検出回路７５に回折Ｘ線の強度とＸ線検出センサ１５，１６の移動位置が検出されるときの回転角度を検出させ、回折環の半径値を複数の回転角度における２つの位置で取得している。これにより、複数の回転角度における、回折環の中心に対して互いに対称になる２つの位置の回折環半径で残留応力を計算することができるので、より高い精度で残留応力を計算することができる。   Further, in the above embodiment, the stage moving mechanism 20 is rotated around the rotation axis that substantially coincides with the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter 10, and the stage moving mechanism by the rotation mechanism 51. A rotation angle detection circuit 75 for detecting the rotation position of the controller 20, and the control program and various circuits of the controller 91 are used to move the X-ray detection sensors 15 and 16 to the diffraction ring and the two positions by the stage moving mechanism 20 and the rotation mechanism 51. The rotation angle detection circuit 75 detects the rotation angle when the intensity of the diffracted X-rays and the movement position of the X-ray detection sensors 15 and 16 are detected, and the radius value of the diffraction ring. At two positions at a plurality of rotation angles. As a result, the residual stress can be calculated with the diffraction ring radii at two positions that are symmetrical with respect to the center of the diffraction ring at a plurality of rotation angles, so that the residual stress can be calculated with higher accuracy. .

また、上記実施形態においては、Ｘ線出射器１０、Ｘ線検出センサ１５，１６およびステージ移動機構２０を含む筐体５０と、筐体５０に連結されたアーム式移動装置を備え、回転機構５１は、筐体５０とアーム式移動装置との連結部分に設けられているようにするとよい。これによれば、Ｘ線回折測定装置の筐体５０の回転角度を測定対象物の周囲の物体に対して邪魔にならない位置にして、測定対象物ＯＢにＸ線を照射することができるので、混み合った場所にある測定対象物ＯＢを測定しやすくなる。また、Ｘ線回折測定装置の筐体５０内に回転機構を設ける場合に比べ、筐体５０をコンパクトにすることができるので、この点からも混み合った場所にある測定対象物ＯＢを測定しやすくなる。   In the above embodiment, the rotary mechanism 51 includes the housing 50 including the X-ray emitter 10, the X-ray detection sensors 15 and 16, and the stage moving mechanism 20, and the arm type moving device coupled to the housing 50. Is preferably provided at a connecting portion between the housing 50 and the arm type moving device. According to this, since the rotation angle of the casing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus can be set to a position that does not interfere with the surrounding objects of the measurement object, the measurement object OB can be irradiated with X-rays. It becomes easy to measure the measurement object OB in a crowded place. Further, since the casing 50 can be made compact compared to the case where a rotation mechanism is provided in the casing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus, the measurement object OB in a crowded place is also measured from this point. It becomes easy.

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。   Furthermore, in carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

（変形例）
上記実施形態においては、回転機構５１によりＸ線回折測定装置の筐体５０を意図した回転角度まで回転させた後、ステージ移動機構２０のステージ２１を回折環の半径方向に移動させて、複数の回転角度で回折環半径を取得した。すなわち、回転と移動は別々に行うようにした。しかし、互いに対称になる２つの位置での回折環の半径値を２つの回転角度で取得するのみでよければ、これに代えて、回転と移動を同時に行い、２つの回転角度での回折環半径取得をさらに短時間で行うことができる。以下、本変形例において説明する。 (Modification)
In the above embodiment, after rotating the casing 50 of the X-ray diffraction measurement device to the intended rotation angle by the rotation mechanism 51, the stage 21 of the stage moving mechanism 20 is moved in the radial direction of the diffraction ring, and a plurality of The diffraction ring radius was obtained at the rotation angle. That is, rotation and movement are performed separately. However, if it is only necessary to obtain the radius value of the diffractive ring at two positions that are symmetrical with each other at two rotation angles, the rotation and movement are performed at the same time, and the diffractive ring radius at the two rotation angles is replaced. Acquisition can be performed in a shorter time. Hereinafter, this modification will be described.

本変形例においては、ステージ２１は、図９に示すようにＸ線検出センサ１５が取り付けられているステージ２１−１と、Ｘ線検出センサ１６が取り付けられているステージ２１−２に分けられている。また、スクリューロッド２３のねじの向きは円筒状パイプ２７付近を境にして左右が逆になっており、フィードモータ２２の回転によりステージ２１−１とステージ２１−２は互いに反対方向に移動するようになっている。さらに、スクリューロッド２３のねじのピッチは左右等しく、ステージ２１−１とステージ２１−２の移動限界位置におけるＸ線検出センサ１５，１６の出射するＸ線の光軸位置からの距離が等しくなるよう調整されている。これにより、ステージ２１−１とステージ２１−２が移動してもＸ線検出センサ１５，１６から出射するＸ線の光軸位置までの距離は常に等しくなる。   In this modification, the stage 21 is divided into a stage 21-1 to which the X-ray detection sensor 15 is attached and a stage 21-2 to which the X-ray detection sensor 16 is attached as shown in FIG. Yes. In addition, the screw rod 23 is turned in the opposite direction with respect to the vicinity of the cylindrical pipe 27, and the stage 21-1 and the stage 21-2 move in opposite directions by the rotation of the feed motor 22. It has become. Furthermore, the screw pitch of the screw rod 23 is equal to the left and right, and the distance from the optical axis position of the X-rays emitted from the X-ray detection sensors 15 and 16 at the movement limit positions of the stage 21-1 and the stage 21-2 is equal. It has been adjusted. Thereby, even if the stage 21-1 and the stage 21-2 move, the distances to the optical axis positions of the X-rays emitted from the X-ray detection sensors 15 and 16 are always equal.

また、この変形例においては、コントローラ９１がフィードモータ制御回路７３及び位置検出回路７２へ出力する正側への移動指令は、ステージ２１−１とステージ２１−２が内側（出射するＸ線の光軸側）に向かって移動する指令であり、負側への移動指令は、ステージ２１−１とステージ２１−２が外側（フィードモータ２２と軸受部２４側）へ移動する指令である。そして、正側の移動限界位置は、ステージ２１−１とステージ２１−２が最も内側にある位置であり、このとき位置検出回路７２が出力する移動距離ｗは最大になる。また、負側の移動限界位置は、ステージ２１−１とステージ２１−２が最も外側にある位置であり、このとき位置検出回路７２が出力する移動距離ｗは「０」にリセットされる。また、このときのＸ線検出センサ１５，１６の中心点から出射するＸ線の光軸位置までの距離ｃは予めコントローラのメモリに記憶されており、コントローラは（ｃ−ｗ）を計算することで、Ｘ線検出センサ１５，１６の出射されるＸ線の光軸からの距離（半径位置）を計算する。   Further, in this modification, the movement command to the positive side that the controller 91 outputs to the feed motor control circuit 73 and the position detection circuit 72 is that the stage 21-1 and the stage 21-2 are inward (emitted X-ray light). The movement command to the negative side is a command to move the stage 21-1 and the stage 21-2 to the outside (feed motor 22 and bearing unit 24 side). The movement limit position on the positive side is a position where the stage 21-1 and the stage 21-2 are on the innermost side, and the movement distance w output by the position detection circuit 72 at this time is the maximum. Further, the movement limit position on the negative side is a position where the stage 21-1 and the stage 21-2 are on the outermost side, and the movement distance w output by the position detection circuit 72 at this time is reset to “0”. The distance c from the center point of the X-ray detection sensors 15 and 16 to the optical axis position of the X-rays emitted at this time is stored in advance in the controller memory, and the controller calculates (c−w). Thus, the distance (radial position) from the optical axis of the X-rays emitted from the X-ray detection sensors 15 and 16 is calculated.

また、この変形例においては、フィードモータ制御回路７３に設定されているステージ２１−１，２１−２の移動速度（単位時間あたりのパルス数）をＶとし、モータ制御回路７４に設定されている回転機構５１の回転速度（単位時間あたりのパルス数）をＲとし、上記のようにＸ線検出センサ１５，１６の中心点から出射するＸ線の光軸位置までの距離をｃとすると、以下の数１で示す関係式が成り立つように、ステージ２１−１，２１−２の移動速度及び回転機構５１の回転速度が設定されている。
（数１）
１８０°／Ｒ ＝ ２・（ｃ／Ｖ）
この式は、Ｘ線回折測定装置の筐体５０が半回転する間に、ステージ２１−１，２１−２が１往復することを意味する。また、コントローラ９１は測定の際、図６に示すフローのプログラム代えて図８に示すフローのプログラムを実行する。これ以外の装置構成は上記実施形態と同じである。 In this modification, the moving speed (number of pulses per unit time) of the stages 21-1 and 21-2 set in the feed motor control circuit 73 is set to V, and is set in the motor control circuit 74. Assuming that the rotation speed (number of pulses per unit time) of the rotation mechanism 51 is R and that the distance from the center point of the X-ray detection sensors 15 and 16 to the optical axis position of the X-ray is c as described above, The moving speeds of the stages 21-1 and 21-2 and the rotating speed of the rotating mechanism 51 are set so that the relational expression expressed by Equation 1 holds.
(Equation 1)
180 ° / R = 2 · (c / V)
This equation means that the stages 21-1 and 21-2 make one reciprocation while the housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus makes a half rotation. Further, the controller 91 executes the program of the flow shown in FIG. 8 instead of the program of the flow shown in FIG. 6 at the time of measurement. Other apparatus configurations are the same as those in the above embodiment.

この変形例におけるＸ線回折測定システムによる測定は、上記実施形態と同様、位置姿勢調整工程Ｓ１、回折Ｘ線強度分布検出工程Ｓ２及び残留応力計算工程Ｓ３からなる。作業者は位置姿勢調整工程Ｓ１として上記実施形態と同様の調整を行い、回折Ｘ線強度分布検出工程Ｓ２として入力装置９２から、測定対象物ＯＢの材質（本実施例では、鉄）を入力し、測定開始を入力する。これによりコントローラ９１は、図８に示すフローのプログラムを実行する。以後、図８に示すフローに従って説明する。   The measurement by the X-ray diffraction measurement system in this modified example includes a position and orientation adjustment step S1, a diffraction X-ray intensity distribution detection step S2, and a residual stress calculation step S3, as in the above embodiment. The operator performs the same adjustment as in the above embodiment as the position and orientation adjustment step S1, and inputs the material of the measurement object OB (in this embodiment, iron) from the input device 92 as the diffraction X-ray intensity distribution detection step S2. Enter the measurement start. Thereby, the controller 91 executes the program of the flow shown in FIG. Hereinafter, description will be made according to the flow shown in FIG.

まず、ステップＳ１０２にて、ｎ、ｍ及びＴに０を入力する。ｎはそれぞれのデータごとに割り当てられる数値であり、ｍはデータ取込みのタイミングを決定するために使用される値であり、Ｔはステージ２１−１，２１−２の移動方向を示す数値であり、「０」は正側への移動を表し、「０」以外の値は負側への移動を表す。次にステップＳ１０４にて、フィードモータ制御回路７３と位置検出回路７２に負側への移動の指令信号を出力し、ステップＳ１０６，Ｓ１０８にて位置検出回路７２から入力する移動距離ｗの値が「０」になるまで待つ。ステージ２１−１，２１−２が外側の移動限界位置に達したとき、上述したように位置検出回路７２は移動距離ｗを「０」にリセットするので、ステップＳ１０８にて「ＹＥＳ」と判定されたとき、ステージステージ２１−１，２１−２は外側の移動限界位置にある。   First, in step S102, 0 is input to n, m, and T. n is a numerical value assigned to each data, m is a value used to determine the timing of data acquisition, T is a numerical value indicating the moving direction of the stages 21-1, 21-2, “0” represents movement toward the positive side, and values other than “0” represent movement toward the negative side. Next, in step S104, a negative movement command signal is output to the feed motor control circuit 73 and the position detection circuit 72, and the value of the movement distance w input from the position detection circuit 72 in steps S106 and S108 is “ Wait until “0”. When the stages 21-1 and 21-2 reach the outer movement limit position, the position detection circuit 72 resets the movement distance w to “0” as described above, so that “YES” is determined in step S <b> 108. At this time, the stage stages 21-1, 21-2 are at the outer movement limit positions.

次にコントローラ９１は、ステップＳ１１０にて、Ｘ線制御回路７１にＸ線出射の指令を出力してＸ線出射器１０からＸ線を出射させ、ステップＳ１１２にて、Ｘ線強度検出回路６５，６６に強度出力の指令を出力して、Ｘ線検出センサ１５，１６が出力するＸ線強度に相当する強度の信号のデジタルデータの出力を開始させる。次にコントローラ９１は、ステップＳ１１４にて、モータ制御回路７４に１８０°の回転角度と回転開始の指令を出力して、Ｘ線回折測定装置の筐体５０の回転機構５１による回転を開始させる。次に、フィードモータ制御回路７３と位置検出回路７２に正側への移動指令を出力して、ステージ２１−１，２１−２の内側への移動を開始させる。   Next, in step S110, the controller 91 outputs an X-ray emission command to the X-ray control circuit 71 to emit X-rays from the X-ray emitter 10, and in step S112, the X-ray intensity detection circuit 65, An intensity output command is output to 66 to start outputting digital data of a signal having an intensity corresponding to the X-ray intensity output from the X-ray detection sensors 15 and 16. Next, in step S114, the controller 91 outputs a rotation angle of 180 ° and a rotation start command to the motor control circuit 74, and starts rotation by the rotation mechanism 51 of the casing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus. Next, a movement command to the positive side is output to the feed motor control circuit 73 and the position detection circuit 72 to start moving the stages 21-1 and 21-2 to the inside.

次にコントローラ９１は、ステップＳ１１８にて、時間ｔの計測を開始する。そして、コントローラ９１は、ステップＳ１２０乃至ステップＳ１３４の繰り返しにより、微少時間ΔｔごとにＸ線強度検出回路６５，６６が出力するＸ線強度に相当する値、位置検出回路７２が出力する移動距離ｗ、及び回転角度検出回路７５が出力する回転角度を取込み、Ｘ線強度（ｎ，１），Ｘ線（ｎ，２），移動距離（ｎ），回転角度（ｎ）（ｎ＝０，１，２・・・）として記憶していく。この繰り返しの最中にＸ線回折測定装置の筐体５０は回転し続け、ステージ２１−１，２１−２は移動し続けるので、記憶されるデータは、Ｘ線検出センサ１５，１６の移動する軌跡におけるＸ線強度の分布に相当する。この点は後述する。なお、この段階ではＴには「０」が入力されているので、この繰り返しにおいてステップＳ１２０における、（ｍ・Δｔ＋Ｔ）は、０，Δｔ，２・Δｔ・・・と変化していく。また、ステップＳ１２８にて「ＹＥＳ」と判定されてステップＳ１３０へ行く。   Next, the controller 91 starts measuring time t in step S118. Then, the controller 91 repeats Steps S120 to S134, the value corresponding to the X-ray intensity output by the X-ray intensity detection circuits 65 and 66 every minute time Δt, the movement distance w output by the position detection circuit 72, The rotation angle output from the rotation angle detection circuit 75 is taken in, and the X-ray intensity (n, 1), the X-ray (n, 2), the movement distance (n), the rotation angle (n) (n = 0, 1, 2). ...) and remember it. During this repetition, the housing 50 of the X-ray diffraction measurement device continues to rotate and the stages 21-1, 21-2 continue to move, so that the stored data is moved by the X-ray detection sensors 15, 16. This corresponds to the X-ray intensity distribution in the locus. This point will be described later. At this stage, since “0” is input to T, (m · Δt + T) in step S120 changes to 0, Δt, 2 · Δt,... Moreover, it determines with "YES" in step S128, and goes to step S130.

この繰り返しの最中にステージ２１−１，２１−２は正側の移動限界位置に向けて移動し続けるので、正側の移動限界位置に達すると、ステップＳ１２０にて「ＹＥＳ」と判定してステップＳ１３６へ行き、ステップＳ１３６にて、計測している時間ｔをリセットして「０」から時間計測を行う。次にコントローラ９１は、ステップＳ１３８にて、時間ｔが時間ｔａ経過するまで待つ。時間ｔａは正側の移動限界位置（内側の移動限界位置）にあるＸ線検出センサ１５，１６の中心点から出射するＸ線の光軸位置までの距離をｄとすると、ｔａ＝２・（ｄ／Ｖ）で計算される値である。すなわち、時間ｔａは、正側の移動限界位置（内側の移動限界位置）に達したＸ線検出センサ１５，１６がそのまま同じ移動速度で移動し続け、出射するＸ線の光軸位置に達した後、折り返して正側の移動限界位置まで戻ると仮定したとき、この往復移動にかかる時間である。   During the repetition, the stages 21-1, 21-2 continue to move toward the positive movement limit position. When the positive movement limit position is reached, “YES” is determined in step S120. Going to step S136, in step S136, the time t being measured is reset, and the time is measured from “0”. Next, the controller 91 waits until the time t elapses in step S138. When the time ta is d, the distance from the center point of the X-ray detection sensors 15 and 16 at the positive movement limit position (inner movement limit position) to the optical axis position of the emitted X-ray, ta = 2 · ( d / V). That is, at time ta, the X-ray detection sensors 15 and 16 that have reached the positive movement limit position (inner movement limit position) continue to move at the same movement speed, and reach the optical axis position of the emitted X-ray. This is the time required for this reciprocating movement when it is assumed that it will turn back and return to the movement limit position on the positive side.

コントローラ９１は、ステップＳ１３８にて時間ｔが時間ｔａ経過したとき、「ＹＥＳ」と判定してステップＳ１４０へ行き、ステップＳ１４０にてｎをインクリメントし、ステップＳ１４２にてｍに「０」を入力し、ステップＳ１４４にてＴに時間ｔａを入力し、ステップＳ１４６にて負側への移動を開始する。そして、コントローラ９１は、ステップＳ１２０乃至ステップＳ１２８、ステップＳ１４８、ステップＳ１３２及びステップＳ１３４の繰り返しにより、微少時間ΔｔごとにＸ線強度（ｎ，１），Ｘ線強度（ｎ，２），移動距離（ｎ），回転角度（ｎ）を記憶していく。なお、この段階ではＴには時間ｔａが入力されているので、この繰り返しにおいてステップＳ１２０における、（ｍ・Δｔ＋Ｔ）は、ｔａ，（Δｔ＋ｔａ），（２・Δｔ＋ｔａ）・・・と変化していく。また、ステップＳ１２８にて「ＮＯ」と判定されてステップＳ１４８へ行く。   When the time t has elapsed in step S138, the controller 91 determines “YES”, proceeds to step S140, increments n in step S140, and inputs “0” to m in step S142. In step S144, time ta is input to T, and in step S146, movement to the negative side is started. Then, the controller 91 repeats Steps S120 to S128, Step S148, Step S132, and Step S134 to repeat the X-ray intensity (n, 1), the X-ray intensity (n, 2), and the moving distance ( n) and the rotation angle (n) are memorized. At this stage, since time ta is input to T, (m · Δt + T) in step S120 is changed to ta, (Δt + ta), (2 · Δt + ta)... . Moreover, it determines with "NO" in step S128, and goes to step S148.

この繰り返しの最中に、ステージ２１−１，２１−２は負側の移動限界位置に向けて移動し続けるので、負側の移動限界位置に達すると、ステップＳ１４８にて「ＹＥＳ」と判定してステップＳ１５０へ行く。ステップＳ１２０乃至ステップＳ１４８の処理は、要約するとステージ２１−１，２１−２が移動している間、微少時間Δｔごとにデータを取込み、ステージ２１−１，２１−２が移動を停止している間はデータの取込みを中断する処理と、ステージ２１−１，２１−２が正側の移動限界位置に達した後、時間ｔａだけ待って負側へ移動させる処理である。   During the repetition, the stages 21-1 and 21-2 continue to move toward the negative movement limit position. When the negative movement limit position is reached, “YES” is determined in step S148. Then go to step S150. In summary, the processing from step S120 to step S148 captures data every minute time Δt while the stages 21-1 and 21-2 are moving, and the stages 21-1 and 21-2 stop moving. In the interval, the data acquisition is interrupted and the stage 21-1 and 21-2 are moved to the negative side after waiting for a time ta after reaching the positive movement limit position.

上述したようにステージ２１−１，２１−２が正側への移動、停止、負側への移動を行っている間、Ｘ線回折測定装置の筐体５０は設定された速度で回転している。これにより、Ｘ線検出センサ１５，１６の中心点が上面壁５０ｆ側から見て、どのような軌跡を描いて移動するかを示したものが図９である。丸の点はＸ線検出センサ１５の中心点が回転が１０°されるごとに存在する位置を示しており、三角の点はＸ線検出センサ１６の中心点が回転が１０°されるごとに存在する位置を示している。図９を見るとわかるように、Ｘ線検出センサ１５，１６の中心点は双方で８の字を描くように移動し、回折環が負側の移動限界位置におけるＸ線検出センサ１５，１６の位置と出射されるＸ線の光軸の中間位置に形成される場合は、Ｘ線検出センサ１５，１６が回折環と交差する位置は４箇所とも４５°の位置（図９における×点の位置）になる。   As described above, the housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus rotates at the set speed while the stages 21-1, 21-2 move to the positive side, stop, and move to the negative side. Yes. Thus, FIG. 9 shows what kind of trajectory the center point of the X-ray detection sensors 15 and 16 moves when viewed from the upper surface wall 50f side. A round dot indicates a position where the center point of the X-ray detection sensor 15 is present every time the rotation of the X-ray detection sensor 15 is 10 °, and a triangle point indicates a position where the center point of the X-ray detection sensor 16 is rotated by 10 °. The position where it exists is shown. As can be seen from FIG. 9, the center points of the X-ray detection sensors 15 and 16 move so as to draw a figure 8 on both sides, and the diffraction rings of the X-ray detection sensors 15 and 16 at the movement limit position on the negative side. When the X-ray detection sensors 15 and 16 intersect with the diffraction ring, the positions where the X-ray detection sensors 15 and 16 intersect the diffraction ring are 45 ° positions (the positions of the x points in FIG. 9). )become.

コントローラ９１は、ステージ２１−１，２１−２が負側の移動限界位置に達し、ステップＳ１４８にて「ＹＥＳ」と判定してステップＳ１５０へ行くと、ステップＳ１５０にて、Ｘ線出射器１０からのＸ線の出射させ、ステップＳ１５２にて、Ｘ線強度検出回路６５，６６のデータ出力を停止させる。そして、ステップＳ１５４にて、モータ制御回路７４に０°の回転角度と回転開始の指令を出力して、Ｘ線回折測定装置の筐体５０を回転角度０°の姿勢（元の姿勢）に戻す。なお、ステージ２１−１，２１−２が負側の移動限界位置に達したタイミングで、Ｘ線回折測定装置の筐体５０は回転角度１８０°に達し、回転は停止している。次にコントローラ９１は、ステップＳ１５６にて残留応力を計算し、ステップＳ１５８にて計算結果を表示装置９３に表示する。この処理は、上記実施形態と同じである。なお、本変形例ではＸ線強度分布（曲線）におけるピーク点から半径位置と回転角度とが検出される。次にコントローラ９１は、ステップＳ１６０にてプログラムの実行を終了する。   The controller 91 determines that “YES” is determined in Step S148 when the stages 21-1 and 21-2 reach the negative movement limit position, and proceeds to Step S150. In Step S150, the controller 91 starts from the X-ray emitter 10. X-rays are emitted, and in step S152, the data output of the X-ray intensity detection circuits 65 and 66 is stopped. In step S154, a rotation angle of 0 ° and a rotation start command are output to the motor control circuit 74, and the casing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus is returned to the posture (original posture) of the rotation angle 0 °. . Note that at the timing when the stages 21-1 and 21-2 reach the movement limit position on the negative side, the housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus reaches a rotation angle of 180 °, and the rotation stops. Next, the controller 91 calculates the residual stress in step S156, and displays the calculation result on the display device 93 in step S158. This process is the same as in the above embodiment. In this modification, the radial position and the rotation angle are detected from the peak point in the X-ray intensity distribution (curve). Next, the controller 91 ends the execution of the program in step S160.

なお、本変形例では図９に示すように、Ｘ線検出センサ１５，１６が回折環と交差する回転角度は４箇所とも４５°の位置であるが、この位置は、ステージ２１−１，２１−２の移動開始位置を負側の移動限界位置とし、回折環が形成される位置を、負側の移動限界位置におけるＸ線検出センサ１５，１６の位置から出射されるＸ線の光軸位置までの中間点とした場合である。すなわち、Ｘ線検出センサ１５，１６が回折環と交差する回転角度は、ステージ２１−１，２１−２の移動開始位置と回折環が形成される位置との関係から、様々な値になる。よって、Ｘ線検出センサ１５，１６が回折環と交差する回転角度を意図した値にしたいときは、測定対象物の材質から回折環が形成される位置を算出し、算出した位置と意図する交差の回転角度とから、ステージ２１−１，２１−２の移動開始位置を算出し、測定において、その位置からステージ２１−１，２１−２の移動を開始させればよい。   In this modification, as shown in FIG. 9, the rotation angles at which the X-ray detection sensors 15 and 16 intersect the diffraction ring are all 45 ° positions, but these positions are the stages 21-1 and 21. −2 is the negative movement limit position, and the position where the diffraction ring is formed is the optical axis position of the X-ray emitted from the X-ray detection sensors 15 and 16 at the negative movement limit position. It is a case where it is set as an intermediate point. That is, the rotation angle at which the X-ray detection sensors 15 and 16 intersect with the diffraction ring has various values from the relationship between the movement start positions of the stages 21-1 and 21-2 and the position where the diffraction ring is formed. Therefore, when it is desired to set the rotation angle at which the X-ray detection sensors 15 and 16 intersect the diffraction ring to an intended value, the position where the diffraction ring is formed is calculated from the material of the measurement object, and the calculated position and the intended intersection are calculated. The movement start positions of the stages 21-1 and 21-2 may be calculated from the rotation angles of the stage 21-21 and the movements of the stages 21-1 and 21-2 may be started from that position in the measurement.

また、本変形例は、互いに対称になる２つの位置での回折環半径を２つの回転角度で取得することを目的としたもので、筐体５０の回転とステージ２１−１，２１−２の往復移動は１回とした。しかし、測定時間が増大してもよい場合は、ステージ２１−１，２１−２の移動開始位置を変化させながら、筐体５０の回転とステージ２１−１，２１−２の往復移動を複数回行えば、複数の回転角度でＸ線検出センサ１５，１６と回折環を交差させることができ、回折環半径を複数の回転角度で得ることができる。   In addition, this modification is intended to acquire the diffraction ring radii at two positions that are symmetric with respect to each other at two rotation angles, and the rotation of the casing 50 and the stages 21-1 and 21-2. The reciprocating movement was performed once. However, if the measurement time may be increased, the rotation of the housing 50 and the reciprocation of the stages 21-1, 21-2 are performed a plurality of times while changing the movement start positions of the stages 21-1, 21-2. If it does, X-ray detection sensors 15 and 16 and a diffraction ring can be made to cross at a plurality of rotation angles, and a diffraction ring radius can be obtained at a plurality of rotation angles.

上記説明からも理解できるように、上記変形例においては、コントローラ９１の制御プログラム及び各種回路は、ステージ移動機構２０によりＸ線検出センサ１５，１６を往復するよう移動させると同時に、Ｘ線検出センサ１５，１６が回折環と互いに対称になる２つの位置で交差するよう、回転機構５１によりステージ移動機構２０を連続的に回転させ、回転角度検出回路７５による回転角度の検出を、位置検出回路７２による移動位置の検出と同じタイミングで行うようにさせている。 これにより、回転機構５１による回転とステージ移動機構２０による移動を同時に行うので、回転と移動を別々に行って複数の回転角度で回折環半径を取得する場合に比べ、測定時間を短くすることができる。   As can be understood from the above description, in the above modification, the control program and various circuits of the controller 91 are moved by the stage moving mechanism 20 so as to reciprocate the X-ray detection sensors 15 and 16 and at the same time. The stage moving mechanism 20 is continuously rotated by the rotating mechanism 51 so that 15 and 16 intersect with the diffraction ring at two positions that are symmetrical with each other, and the rotation angle detection circuit 75 detects the rotation angle. This is performed at the same timing as the detection of the movement position by. Thereby, since the rotation by the rotation mechanism 51 and the movement by the stage moving mechanism 20 are simultaneously performed, the measurement time can be shortened as compared with the case where the rotation and movement are performed separately and the diffraction ring radius is acquired at a plurality of rotation angles. it can.

さらに、本発明は上記実施形態および変形例以外にも種々の変更が可能である。上記実施形態および上記変形例では、回転機構５１によりＸ線回折測定装置の筐体５０が回転するようにしたが、Ｘ線回折測定装置の筐体５０を大きくしてもよいときは、これに代えて図１０に示すようにステージ移動機構２０が出射されるＸ線の光軸周りに回転する構成にしてもよい。この場合、回転機構はモータ５５であり、モータ５５の出力軸５５ａは円筒状に形成され、回転中心を中心軸とする断面円形の貫通孔５５ａ１を有し、出力軸５５ａは円筒状パイプ２７に中心軸位置を同一にして連結されている。モータ５５は筐体５０に取り付けられており、Ｘ線出射器１０から出射されたＸ線は、貫通孔５５ａ１を介して円筒状パイプ２７に入射するようになっている。また、上記実施形態において円筒状パイプ２７の端部２箇所の内部に設けられた貫通孔が開けられた通路部材２８，２９の内、通路部材２８は貫通孔５５ａ１のＸ線出射器１０側の端部に設けられている。また、モータ５５は、ストッパにより１回転以上回転しないようになっている。これはＸ線検出センサ１５，１６やフィードモータ２２等から出ている電線が１回転以上よじれるのを防止するためである。   Furthermore, the present invention can be variously modified in addition to the above-described embodiments and modifications. In the embodiment and the modification described above, the casing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus is rotated by the rotation mechanism 51. However, when the casing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus may be enlarged, Instead, as shown in FIG. 10, the stage moving mechanism 20 may rotate around the optical axis of the emitted X-ray. In this case, the rotation mechanism is the motor 55, the output shaft 55 a of the motor 55 is formed in a cylindrical shape, and has a through-hole 55 a 1 having a circular cross section with the rotation center as the central axis, and the output shaft 55 a is connected to the cylindrical pipe 27. They are connected with the same central axis position. The motor 55 is attached to the housing 50, and the X-rays emitted from the X-ray emitter 10 enter the cylindrical pipe 27 through the through holes 55a1. In the above embodiment, of the passage members 28 and 29 provided with through holes provided in the two ends of the cylindrical pipe 27, the passage member 28 is located on the X-ray emitter 10 side of the through hole 55a1. It is provided at the end. Further, the motor 55 is prevented from rotating more than once by the stopper. This is to prevent the electric wires coming out of the X-ray detection sensors 15 and 16 and the feed motor 22 from being twisted more than once.

上記実施形態および変形例が筐体５０を回転させるのに対し、本形態はステージ移動機構２０を回転させる点のみが異なっており、これ以外の構成及びコントローラ９１が実行するプログラムは上記実施形態および変形例と同じである。この形態によれば、Ｘ線回折測定装置の筐体５０は大きくなるが、Ｘ線回折測定装置の筐体５０は回転しないので、誤って筐体５０を測定対象物ＯＢの周辺にあるものにぶつける可能性を低くすることができる。   The above embodiment and the modified example rotate the casing 50, but the present embodiment is different only in that the stage moving mechanism 20 is rotated. Other configurations and programs executed by the controller 91 are the same as those in the above embodiment and the embodiment. This is the same as the modification. According to this embodiment, the housing 50 of the X-ray diffraction measurement device becomes large, but the housing 50 of the X-ray diffraction measurement device does not rotate, so that the housing 50 is mistakenly placed around the measurement object OB. The possibility of hitting can be reduced.

また、上記実施形態および変形例においては、Ｘ線回折測定装置の筐体５０またはステージ移動機構２０を回転させるようにしたが、ステージ移動機構２０は測定対象物ＯＢに対して回転するようになっていればよいので、測定対象物ＯＢが略同じ大きさで、試料台に載置することができるものに限定されていれば、Ｘ線回折測定装置と試料台を一定の位置関係になるようにし、試料台が出射されるＸ線の光軸周りに回転するような構成にしてもよい。これによっても、上記実施形態および変形例と同様の効果を得ることができる。   In the embodiment and the modification, the casing 50 or the stage moving mechanism 20 of the X-ray diffraction measurement apparatus is rotated, but the stage moving mechanism 20 is rotated with respect to the measurement object OB. Therefore, if the measurement object OB is substantially the same size and is limited to one that can be placed on the sample stage, the X-ray diffraction measurement device and the sample stage have a certain positional relationship. The sample stage may be configured to rotate around the optical axis of the X-rays emitted. Also by this, the same effect as the above-mentioned embodiment and a modification can be acquired.

また、上記実施形態および変形例においては、Ｘ線回折測定装置の筐体５０はアーム式移動装置により位置と姿勢を調整できる構成にし、Ｘ線と同じ光軸で平行光であるＬＥＤ光を照射し、表示装置９３に表示された撮像画面を見ながら、位置と姿勢を調整する構成にした。しかし、測定対象物ＯＢが試料台に載置することができるものに限定されていれば、Ｘ線回折測定装置の筐体５０はアーム式移動装置に替えて、回転機構５１による回転以外は位置と姿勢が変化しない支持機構に連結させ、試料台に位置と姿勢を変化させることができる機構を設けてもよい。この場合は、ＬＥＤ光を照射し、表示装置９３に表示される撮像画面を見ながら、試料台の位置と姿勢を調整することになる。これによっても、上記実施形態および変形例と同様の効果を得ることができる。   Further, in the above-described embodiment and modification, the housing 50 of the X-ray diffraction measurement device is configured to be able to adjust the position and posture by an arm type moving device, and irradiates LED light that is parallel light on the same optical axis as the X-ray. The position and orientation are adjusted while looking at the imaging screen displayed on the display device 93. However, if the object to be measured OB is limited to the one that can be placed on the sample stage, the housing 50 of the X-ray diffraction measurement device is replaced with an arm type moving device, and other than the rotation by the rotation mechanism 51 is positioned. And a mechanism that can be connected to a support mechanism that does not change its posture and change the position and posture of the sample stage. In this case, the position and orientation of the sample stage are adjusted while irradiating the LED light and viewing the imaging screen displayed on the display device 93. Also by this, the same effect as the above-mentioned embodiment and a modification can be acquired.

また、上記実施形態および変形例においては、Ｘ線回折測定装置の筐体５０を回転させて、複数の回転角度で回折環半径を取得することができるようにしたが、残留応力は互いに対称になる２つの位置での回折環半径が得られれば計算することができるので、高い測定精度を必要としないときは、回転機構５１は備えず、ステージ移動機構２０によりステージ２１を移動させるのみで残留応力の測定を行うようにしてもよい。   In the embodiment and the modification, the housing 50 of the X-ray diffraction measurement apparatus is rotated so that the diffraction ring radius can be obtained at a plurality of rotation angles. However, the residual stresses are symmetrical to each other. Since the calculation can be performed if the diffraction ring radii at the two positions are obtained, when the high measurement accuracy is not required, the rotation mechanism 51 is not provided, and the stage 21 is simply moved by the stage moving mechanism 20. You may make it measure a stress.

また、上記実施形態および変形例においては、Ｘ線検出センサを２つ設け、ステージ２１の１回の移動により２つの回折環半径が得られるようにしたが、測定時間が増えてもよければ、Ｘ線検出センサを１つにして、ステージ２１の１回の移動により１つの回折環半径が得られるのみにしてもよい。この場合、上記実施形態においては回転角度の設定回数が倍になり、上記変形例においては、回転は０から１８０°までと０から−１８０°までの２回行う必要があるが、Ｘ線検出センサを1つにするため、装置のコストを抑制することができる。   In the embodiment and the modification, two X-ray detection sensors are provided, and two diffraction ring radii are obtained by one movement of the stage 21. However, if the measurement time can be increased, One X-ray detection sensor may be provided, and only one diffraction ring radius may be obtained by one movement of the stage 21. In this case, in the above embodiment, the set number of rotation angles is doubled. In the above modification, the rotation needs to be performed twice from 0 to 180 ° and from 0 to −180 °. Since one sensor is used, the cost of the apparatus can be suppressed.

また、上記実施形態および変形例においては、Ｘ線検出センサを２つ設け、１つのＸ線検出センサの移動限界位置は出射されるＸ線の光軸の近傍までとしたが、Ｘ線回折測定装置の筐体５０が大きくなり、測定時間が増えてもよければ、Ｘ線検出センサを１つにし、１つのＸ線検出センサが出射されるＸ線の光軸位置を中心して移動開始前と対称となる位置まで移動するようにしてもよい。この場合、ステージ２１が円筒状パイプ２７に衝突しないように、円筒状パイプ２７の先端近傍をステージ２１の底面が通過する構成にする必要があるが、Ｘ線検出センサを1つにするため、装置のコストを抑制することができる。   In the embodiment and the modification, two X-ray detection sensors are provided, and the movement limit position of one X-ray detection sensor is set to the vicinity of the optical axis of the emitted X-ray. If the housing 50 of the apparatus becomes large and the measurement time can be increased, one X-ray detection sensor is used, and the X-ray optical axis position from which one X-ray detection sensor is emitted is centered before the start of movement. You may make it move to the position which becomes symmetrical. In this case, the stage 21 needs to have a configuration in which the bottom surface of the stage 21 passes near the tip of the cylindrical pipe 27 so that the stage 21 does not collide with the cylindrical pipe 27. The cost of the apparatus can be suppressed.

また、上記実施形態および変形例では、取得したデータから回転角度ごとの回折環半径を算出し、ｃｏｓα法により測定対象物の残留応力を計算するようにしたが、取得したデータから計算が可能な数値であればどのような数値を計算してもよい。例えば、回折環の半価幅や積分値幅を計算してもよいし、測定対象物ＯＢの材質が鉄であれば、オーステナイトの割合を計算してもよい。   In the embodiment and the modification, the diffraction ring radius for each rotation angle is calculated from the acquired data, and the residual stress of the measurement object is calculated by the cos α method. However, the calculation is possible from the acquired data. Any numerical value may be calculated as long as it is a numerical value. For example, the half-value width and integral value width of the diffraction ring may be calculated, or if the material of the measurement object OB is iron, the austenite ratio may be calculated.

１０…Ｘ線出射器、１５，１６…Ｘ線検出センサ、２７…円筒状パイプ、２０…ステージ移動機構、２１…ステージ、２２…フィードモータ、２３…スクリューロッド、４０…ＬＥＤ光出射機構、４４…ＬＥＤ光源、４５…プレート、４６…モータ、４７ａ，４７ｂ…ストッパ部材、４８…結像レンズ、４９…撮像器、５０…筐体、５０ａ…底面壁、５０ｃ…切欠き部壁、５０ｆ…上面壁、５１…回転機構、５２…支持アーム、９０…コンピュータ装置、５５…モータ、６５，６６…Ｘ線強度検出回路、７１…Ｘ線制御回路、７２…位置検出回路、７３…フィードモータ制御回路、７４…モータ制御回路、７５…回転角度検出回路、８５…ＬＥＤ駆動回路、８６…回転制御回路、９１…コントローラ、９２…入力装置、９３…表示装置、９５…高電圧電源、ＯＢ…測定対象物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... X-ray emitter, 15, 16 ... X-ray detection sensor, 27 ... Cylindrical pipe, 20 ... Stage moving mechanism, 21 ... Stage, 22 ... Feed motor, 23 ... Screw rod, 40 ... LED light emitting mechanism, 44 ... LED light source, 45 ... plate, 46 ... motor, 47a, 47b ... stopper member, 48 ... imaging lens, 49 ... imaging device, 50 ... housing, 50a ... bottom wall, 50c ... notch wall, 50f ... top surface Wall 51, rotation mechanism 52 52 support arm 90 computer device 55 motor 65 65 X-ray intensity detection circuit 71 X-ray control circuit 72 position detection circuit 73 feed motor control circuit 74 ... Motor control circuit, 75 ... Rotation angle detection circuit, 85 ... LED drive circuit, 86 ... Rotation control circuit, 91 ... Controller, 92 ... Input device, 93 ... Display device, 95 High voltage power supply, OB ... measurement object

Claims (2)

対象とする測定対象物に向けてＸ線を出射するＸ線出射器と、
前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線が測定対象物に照射されたとき、前記測定対象物にて発生する回折Ｘ線の強度を検出する２つのＸ線検出センサであって、前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸に対し互いに対称となる位置にある２つのＸ線検出センサと、
前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線を貫通させる孔と、
前記２つのＸ線検出センサを前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸からの距離が常に等しくなるように、前記Ｘ線の光軸に対し垂直に交差するライン上を互いに反対方向に移動させる移動手段と、
前記移動手段により移動される前記Ｘ線検出センサの、前記Ｘ線の光軸からの距離である移動位置を検出する移動位置検出手段と、
前記移動手段を、前記Ｘ線出射器から出射されるＸ線の光軸と略一致する回転軸周りに少なくとも半回転させる回転手段と、
前記回転手段による前記移動手段の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記移動手段により前記２つのＸ線検出センサを、前記Ｘ線の光軸に対し最も遠い位置から前記Ｘ線の光軸に対し最も近い位置までを往復移動させるとともに、前記往復移動させる期間に前記回転手段により前記移動手段を半回転させることで、前記Ｘ線検出センサを前記回折Ｘ線により形成される回折環に、回折環の中心に対して互いに対称になる２組の２つの位置で交差するように移動させ、前記Ｘ線検出センサと前記移動位置検出手段と前記回転位置検出手段に、前記回折Ｘ線の強度と前記Ｘ線検出センサの移動位置と前記移動手段の回転位置を同じタイミングで検出させ、前記検出させた強度と移動位置と回転位置とを用いて、前記回折環の半径値を前記２組の２つの位置で取得する制御手段とを備えたことを特徴とするＸ線回折測定装置。 An X-ray emitter that emits X-rays toward a target measurement object;
When X-rays emitted from the X-ray emission device is irradiated to the measurement object, a two X-ray detecting sensor for detecting the intensity of diffracted X-rays generated by the measurement object, the X-ray Two X-ray detection sensors at positions symmetrical to each other with respect to the optical axis of the X-ray emitted from the emitter;
A hole for penetrating X-rays emitted from the X-ray emitter ;
The two X-ray detection sensors are opposite to each other on lines perpendicular to the optical axis of the X-ray so that the distances from the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter are always equal. and moving means for moving in,
A movement position detection means for detecting a movement position of the X-ray detection sensor moved by the movement means, which is a distance from the optical axis of the X-ray ;
Rotating means for rotating the moving means at least half a rotation axis substantially coincident with the optical axis of the X-ray emitted from the X-ray emitter;
A rotational position detecting means for detecting a rotational position of the moving means by the rotating means;
The moving means causes the two X-ray detection sensors to reciprocate from a position farthest from the optical axis of the X-ray to a position closest to the optical axis of the X-ray, and during the reciprocating period, The X-ray detection sensor intersects the diffraction ring formed by the diffracted X-rays at two positions that are symmetrical with respect to the center of the diffractive ring by rotating the moving unit half-turn by the rotating unit. The X-ray detection sensor, the movement position detection means, and the rotation position detection means have the same timing for the intensity of the diffraction X-ray, the movement position of the X-ray detection sensor, and the rotation position of the movement means. X-ray characterized by comprising: a control means for acquiring the radius value of the diffraction ring at the two sets of two positions using the detected intensity, the moving position, and the rotating position. Diffractometry Apparatus. 請求項１に記載のＸ線回折測定装置において、
前記Ｘ線出射器、前記Ｘ線検出センサ、前記Ｘ線を貫通させる孔および前記移動手段を含む筐体と、
前記筐体に連結された筐体支持機構を備え、
前記回転手段は、前記筐体と前記筐体支持機構との連結部分に設けられていることを特徴とするＸ線回折測定装置。
The X-ray diffraction measurement apparatus according to claim 1 ,
A housing including the X-ray emitter, the X-ray detection sensor, a hole through which the X-ray passes, and the moving means ;
A housing support mechanism coupled to the housing;
The X-ray diffraction measurement apparatus according to claim 1, wherein the rotating means is provided at a connection portion between the casing and the casing support mechanism.
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