JPH08248018A - 超音波画像処理検査装置及び検査誤差補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １回のセッティングにより被検体の球面全域
を探傷でき、種々のサイズの被検体を回転精度の影響を
受けることなく短時間で高精度に探傷でき、さらに、セ
ッティング、保守、及び点検が容易であり、加えて、同
じ装置により平面的な被検体をも探傷することにある。 【構成】 水槽内の転動ローラに被検体が支持され、Ａ
軸駆動機構によりこの転動ローラが回転されて被検体が
Ａ軸回りに回転されている。同時に、水槽がθ軸駆動機
構により回転されて被検体がθ軸回りに回転されてい
る。このように、被検体がＡ軸及びθ軸回りに回転され
ているとき、被検体が探触子によってスキャンされて探
傷される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検体としての球面状
のボール、例えば、セラミックボールベアリングのボー
ルを非破壊探傷検査する超音波画像処理検査装置、及び
この検査装置のための検査誤差補正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】被検体としての球面状のボール、例え
ば、セラミックボールベアリングのボールを非破壊探傷
検査するための超音波画像処理検査装置がある。これの
一例として、図２１に示すような超音波画像処理検査装
置がある。この装置では、球面状のボール１が、θ軸モ
ータ３により水平旋回されるＶブロック２上に載置され
ている。Ｚ軸方向には、探触子４ａを有する探触子ホル
ダー４が設けられ、探触子４ａがＡ軸に沿ってボール１
の上方をならうように振り子運動するように構成されて
いる。その結果、ボール１が水平に旋回されながら、探
触子４ａがＡ軸に沿って振り子運動されて、ボール１が
探触子４ａによってスキャンされている。

【０００３】この超音波画像処理検査装置の他の例とし
て、特に図示しないが、ボールを両サイドから把持する
把持機構が設けられ、この把持機構を軸旋回させると同
時に把持機構全体を旋回させる機構が設けられ、これに
より、ボールがスキャンされている。

【０００４】さらに、超音波画像処理検査装置の更なる
例として、特開平３−１７５４９号公報に開示されたも
のがある。この検査装置では、図２２に示すように、水
槽６内から上方に立設された架台５に、Ａ軸モータ７と
θ軸モータ３とが設けられている。このＡ軸モータ７の
下方に延出された軸の下端に設けられた傘歯車８に、水
平方向に延出された軸１０の端部に設けられた傘歯車９
が噛合されている。この軸１０からベルトが上方の軸１
３のプーリ１１に掛け渡されている。この軸１３に、ボ
ール１を載置する転動ローラ１２が設けられている。こ
れにより、Ａ軸モータ７が駆動されると、転動ローラ１
２が軸回転されてボール１が回転される。θ軸モータ３
から下方に延出された軸に、探触子ホルダー１４が設け
られ、この探触子ホルダー１４の下端に、ボール１に対
向するように探触子１４ａが取付けられている。これに
より、θ軸モータ３が駆動されると、探触子１４ａがボ
ール１の周囲を旋回するように構成されている。このよ
うな構成から、水槽６内において、ボール１が転動ロー
ラ１２により回転され同時に探触子１４ａがボール１の
周囲を旋回しながら、探触子１４ａによってボール１の
球面全域がスキャンされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】先ず、図２１に示した
超音波画像処理検査装置では、ボール１がＶブロック２
により下方を覆われているため、Ａ軸に沿った探触子４
ａの振り子運動の領域がＶブロック２により制限されて
いる。そのため、この振り子運動の領域は、ボール１の
半球以下にしかならず、ボール１の一回のセッティング
で、ボール１の半球以上のスキャンを行うことができな
かった。このような場合、ボール１のセッティングの位
置を変えてスキャンすることも考えられるが、この場合
には、検査により見出される欠陥の位置を正確に把握で
きないといった問題がある。

【０００６】次に、ボールを両側で把持する例の超音波
画像処理検査装置では、把持機構により把持されている
ボールの部分は、スキャンできないという問題がある。
さらに、把持機構等の駆動機構の配線処理が困難になる
という欠点もある。この場合にも、ボールのセッティン
グの位置を変えてスキャンすることも考えられるが、検
査により見出される内部欠陥の位置を正確に把握できな
いといった問題がある。

【０００７】さらに、図２２に示した超音波画像処理検
査装置では、ボール１の１回のセッティングによりボー
ル１の球面全域がスキャンされる。しかしながら、ボー
ル１の径サイズが変更された場合には、ボールの中心高
さを変更するためのボール中心セッティング位置変更機
構が設けられていないため、多種の径サイズのボールに
対応できないといった問題があり、さらに、芯ずれ補正
ができないため、製作誤差等による微妙な調整ができな
いという問題もある。

【０００８】この図２２に示した検査装置では、さら
に、ボール１をＡ軸に旋回するための転動ローラ１２等
の駆動機構が水槽６内に収納されているため、軸受回り
の摩擦に対する保守点検が困難であるといった問題があ
る。さらに、探触子１４ａが水槽６内で旋回するように
構成されているため、水槽６内の水を波立たせることに
より、回転速度が影響を受け、正確な回転が期待できな
いため、ボールの内部欠陥を正確に表示できないといっ
た問題があると共に、探傷時間を短縮することには限界
があった。さらに、水槽６の上部にＡ軸モータ７及びθ
軸モータ３が配置されているため、ボール１のセッティ
ング、保守、及び点検が困難であるといった問題があっ
た。

【０００９】本発明の目的は、上述した事情に鑑みてな
されたものであって、１回のセッティングにより被検体
の球面全域を探傷でき、種々のサイズの被検体を回転精
度の影響を受けることなく短時間で高精度に探傷でき、
さらに、セッティング、保守、及び点検が容易であり、
加えて、同じ装置により平面的な被検体をも探傷できる
超音波画像処理検査装置及びこの検査装置のための検査
誤差補正方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の請求項１に係る超音波画像処理検査装置
は、水槽内に支持された被検体を探傷して検査するため
の超音波画像処理検査装置であって、上記水槽内で被検
体を支持する転動ローラに回転力を付与して、転動ロー
ラを回転させて被検体をＡ軸回りに回転するためのＡ軸
駆動機構と、上記水槽を被検体のθ軸回りに回転するた
めのθ軸駆動機構と、上記Ａ軸駆動機構及びθ軸駆動機
構によりＡ軸及びθ軸回りに回転されている被検体をス
キャンして探傷するための探触子と、被検体に対する探
触子の位置をＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の３軸で位置決めす
るための３軸駆動機構と、探触子のスキャンにより得ら
れた検査情報を演算して画像処理する制御演算手段と、
を具備することを特徴としている。

【００１１】また、請求項２に係る超音波画像処理検査
装置は、上記水槽以外に、Ｘ軸及びＹ軸に移動自在であ
り平面状の被検体を収容するための他の水槽が設けられ
ていることを特徴としている。

【００１２】さらに、請求項３に係る超音波画像処理検
査装置は、上記転動ローラは、被検体のサイズに応じて
交換可能に構成されていることを特徴としている。

【００１３】さらに、請求項４に係る超音波画像処理検
査装置は、Ａ軸及びθ軸の回転中心と被検体との位置ず
れを測定するための顕微鏡が探触子保持部に取付けら
れ、その結果、この顕微鏡により測定されながら、Ａ軸
及びθ軸の回転中心と被検体との位置ずれが調整される
ことを特徴としている。

【００１４】さらに、請求項５に係る検査誤差補正方法
は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の超音波画像
処理検査装置における被検体の位置誤差を補正して検査
誤差を補正する方法であって、被検体にマークを付すと
共に、探触子保持部の所定位置に設けられた針を被検体
のマークに合わせる工程と、上記Ａ軸駆動機構により被
検体をＡ軸回りに所定回転数だけ回転させる工程と、こ
の回転時におけるＡ軸駆動機構の回転パルス数を検出す
る一方、探触子側の針に対する被検体のマークの位置ず
れ量を測定する工程と、この位置ずれ量をＡ軸駆動機構
の回転パルス数に加減して補正し、これにより、検査誤
差を補正する工程と、を具備することを特徴としてい
る。

【００１５】

【作用】請求項１によれば、水槽内の転動ローラに被検
体が支持され、Ａ軸駆動機構によりこの転動ローラが回
転されて被検体がＡ軸回りに回転されている。同時に、
水槽がθ軸駆動機構により回転されて被検体がθ軸回り
に回転されている。このように、被検体がＡ軸及びθ軸
回りに回転されているとき、被検体が探触子によってス
キャンされて探傷される。この探触子のスキャンにより
得られた検査情報が演算されて画像処理され、例えば内
部欠陥の位置が確認される。

【００１６】このように、水槽がθ軸駆動機構により回
転されて被検体がθ軸回りに回転されているため、水槽
内の水が波立たせられることが少なく、回転速度が影響
を受けることがなく、正確な回転が期待できるため、被
検体の内部欠陥を正確に表示でき、被検体を回転精度の
影響を受けることなく短時間で高精度に探傷できる。

【００１７】また、被検体がＡ軸及びθ軸回りに回転さ
れているとき、被検体が探触子によってスキャンされて
探傷されるため、１回のセッティングにより被検体の球
面全域を探傷できる。

【００１８】さらに、Ａ軸駆動機構及びθ軸駆動機構が
水槽内に収納されていないため、セッティング、保守、
及び点検が容易である。

【００１９】また、請求項２によれば、Ｘ軸及びＹ軸に
移動自在であり平面状の被検体を収容するための他の水
槽が設けられているため、同じ装置により平面的な被検
体をも探傷できる。

【００２０】さらに、請求項３によれば、上記転動ロー
ラは、被検体のサイズに応じて交換可能に構成されてい
るため、種々のサイズの被検体を回転精度の影響を受け
ることなく短時間で高精度に探傷できる。

【００２１】さらに、請求項４によれば、Ａ軸及びθ軸
の回転中心と被検体との位置ずれを測定するための顕微
鏡が探触子保持部に取付けられているため、この顕微鏡
により測定することにより、Ａ軸及びθ軸の回転中心と
被検体との位置ずれを調整でき、Ａ軸及びθ軸の回転精
度を正確にすることができ、治具取付等の微調整を容易
にすることができる。

【００２２】さらに、請求項５によれば、探触子側の針
に対する被検体のマークの位置ずれ量がＡ軸駆動機構の
回転パルス数に加減されて補正され、これにより、検査
誤差が補正されているため、Ａ軸駆動機構の回転精度を
極めて正確にすることができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係る超音波画像処
理検査装置及び検査誤差方法を図面を参照しつつ説明す
る。

【００２４】先ず、図１及び図２を参照して、この超音
波画像処理検査装置の全体構造を説明する。

【００２５】図１は、本発明の一実施例に係る超音波画
像処理検査装置の部分切欠断面を含む正面図であり、図
２は、図１に示す超音波画像処理検査装置の部分切欠断
面を含む側面図である。これら図１及び図２に示すよう
に、架台２１の上にベース２２が載置されており、この
架台２１内には、後に詳述するθ軸駆動モータ２３が収
納されている。ベース２２の上方であって、θ軸駆動モ
ータ２３の真上には、円形水槽２４が配置されている。
この円形水槽２４内には、Ａ軸２５が掛け渡されてお
り、このＡ軸２５は、円形水槽２４の下方に配置され後
に詳述するＡ軸駆動モータ２６により回転される。

【００２６】一方、ベース２２上には、柱２７が立設さ
れており、この柱２７の上に、後述する探触子６２の水
平のＹ方向の位置決めを行うための門型構造のＹ軸駆動
機構２８が設けられている。さらに、このＹ軸駆動機構
２８の上に、この探触子６２の水平のＸ方向の位置決め
を行うための門型構造のＸ軸駆動機構２９が設けられて
いる。このＸ軸駆動機構２９の上に、探触子６２を支持
して上下方向のＺ方向の位置決めを行う門型構造のＺ軸
駆動機構３０が設けられている。このＺ軸駆動機構３０
には、探触子６２を上下に移動させるためのＺ軸移動台
３１が設けられている。さらに、円形水槽２４の上方に
は、平面状の被検体を収容するための平面水槽３２が設
けられている。この平面水槽３２は、その下方に配置さ
れたリニアガイド３３により水平方向に移動自在に構成
されている。

【００２７】次に、図３を参照して、θ軸駆動機構につ
いて説明する。

【００２８】この図３に示すように、θ軸駆動モータ２
３には、減速機４１が連結されており、この減速機４１
の上方に固定された取付台４２内には、減速機４１に連
結されたカップリング４３が収納されている。取付台４
２の上方には、ハウジング４６が設けられ、このハウジ
ング４６に、カップリング４３に連結された駆動軸４６
を回転自在に支持するための軸受４５が設けられてい
る。

【００２９】一方、Ａ軸駆動モータ２６では、その駆動
軸のプーリーとＡ軸２５のプーリーとの間に、ベルト２
６ａが掛け渡されている。このＡ軸２５には、駆動歯車
４８が介装されており、Ａ軸２５の両端には、ハウジン
グ５０が設けられ、このハウジング５０に、シール４９
及び軸受５１が取付けられている。駆動歯車４８には、
歯付転動ローラ５２が載置されて噛合されている。この
歯付転動ローラ５２については、図７を参照して詳述す
る。さらに、円形水槽２４の上方には、図６に詳細に示
すＬ型治具５３及び位置決めストッパー５４が設けられ
ている。

【００３０】次に、図４乃至図８を参照して、被検体と
してのボール１をＡ軸回りに回転させるＡ軸駆動機構に
ついて説明する。

【００３１】図４に示すように、ベース２２上に設けら
れたブラケット３４（図２参照）に、円形水槽２４の回
転角の位置信号を発する複数個のセンサー３６が配設さ
れている。円形水槽２４に取付けられたドグ３５と、こ
のセンサー３６との協働により、円形水槽２４の回転角
の位置が検出される。

【００３２】また、図５に示すように、Ｚ軸移動台３１
（図１）に、探触子ホルダー６１が支持されており、こ
の探触子ホルダー６１の下端に、水平方向に超音波ビー
ムを発射して反射音を検知する探触子６２が設けられて
いる。さらに、Ａ軸の一端には、円板状のドグ６４が設
けられ、このドグ６４と協働するセンサー６３が円形水
槽２４のハウジング５０に設けられている。このドグ６
４の回転がセンサー６３により検出されて、Ａ軸２５の
回転速度が検知される。また、探触子６２は、被検体と
してのボール１の中心のサイド方向から探触子固有の発
信周波数に基づく焦点距離Ｌの位置に位置決めされてい
る。

【００３３】さらに、図６に示すように、円形水槽２４
の側壁には、Ｌ型治具５３が掛けられ、その上部が位置
決めストッパー５４により位置決めされて円形水槽２４
の側壁の頂面に取付けられている。この円形水槽２４の
側壁に沿って下方に延ばされたＬ型治具５３の下部に
は、ブラケット６６がボルトにより固定されている。こ
のブラケット６６の上側に頭部６７ａが係合された軸６
７が下方に延ばされ、この軸６７の下端がブラケット６
６の下側に係合されている。この軸６７には、保持具６
９が上下方向に摺動自在に取付けられており、この保持
具６は、スプリング６８により弾性的に支持されてい
る。この保持具６９から、フォーク状の支持アーム７０
が水平方向に延ばされている。

【００３４】図７に示すように、フォーク状の支持アー
ム７０の内側には、アーム７１がボルト７１ａ等により
固定されており、これらアーム７１の間に、一対の歯付
転動ローラ５２の両端が回転可能に支持されている。こ
れら歯付転動ローラ５２は、その中央部がＶ溝状に形成
されており、このＶ溝状の上に、被検体としてのボール
１が載置されてＡ軸回りに回転される。なお、保持具６
９と支持アーム７０との間には、キー７２が嵌合され、
両者はボルト等７３により固定されている。

【００３５】このように、歯付転動ローラ５２は、支持
アーム７０等を介してＬ型治具５３に支持され位置決め
ストッパー５４により位置決めされているため、歯付転
動ローラ５２は、駆動歯車４８に正確に噛合されること
ができる。

【００３６】このように、本実施例では、円形水槽２４
がθ軸駆動モータ２３によりθ軸回りに回転され、しか
も、円形水槽２４内に設けられたＡ軸２５が一対の歯付
転動ローラ５２及び駆動歯車４８等を介してＡ軸駆動モ
ータ２６にＡ軸回りに正確に回転される。この一対の歯
付転動ローラ５２は、Ｖ溝形状を有し、このＶ溝内に被
検体としてのボール１が載置され、これにより、ボール
１の安定したＡ軸回転が実現されている。このように、
被検体としてのボール１がＡ軸及びθ軸回りに回転され
ているとき、ボール１が探触子６２によってスキャンさ
れて探傷される。この探触子６２のスキャンにより得ら
れた検査情報が演算されて画像処理され、例えば内部欠
陥の位置が確認される。

【００３７】また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸駆動機構２
８，２９，３０の移動機構により、探触子６２がボール
１の中心位置に正確に位置決めされるため、極めて効率
よくボール１の内部欠陥が超音波探傷されることができ
る。

【００３８】さらに、円形水槽２４がθ軸駆動モータ２
３により回転されてボール１がθ軸回りに回転されてい
るため、円形水槽２３内の水が波立たせられることが少
なく、回転速度が影響を受けることがなく、正確な回転
が期待できるため、ボール１の内部欠陥を正確に表示で
き、ボール１を回転精度の影響を受けることなく短時間
で高精度に探傷できる。

【００３９】また、ボール１がＡ軸及びθ軸回りに回転
されているとき、ボール１が探触子６２によってスキャ
ンされて探傷されるため、１回のセッティングによりボ
ール１の球面全域を探傷できる。

【００４０】さらに、Ａ軸駆動モータ２６及びθ軸駆動
モータ２３が円形水槽２４内に収納されていないため、
セッティング、保守、及び点検が容易である。さらに、
歯付転動ローラ５２は、例えば、支持アーム７０から着
脱自在であり、また、Ｌ型治具５３と共に着脱自在に構
成されているため、被検体としてのボール１をそのサイ
ズに対応して交換すれば、種々のサイズのボール１に対
応することができる。また、取り外し式であるため、Ａ
軸２５の回転部のメンテナンスに容易に対応することが
できる。

【００４１】さらに、歯付転動ローラ５２とボール１と
は、水中で摩擦伝動により位置がずれ、接触状態の如何
によっては、微妙な回転誤差が生じることもあり得る。
そのため、本実施例は、ボール１の位置誤差を補正して
検査誤差を補正する方法であって、ボール１にマークを
付すと共に、探触子ホルダー６１の所定位置に設けられ
た針をボール１のマークに合わせる工程と、Ａ軸駆動モ
ータ２６によりボール１をＡ軸回りに所定回転数だけ回
転させる工程と、この回転時におけるＡ駆動モータ２６
の回転パルス数を検出する一方、探触子ホルダー６１側
の針に対するボール１のマークの位置ずれ量を測定する
工程と、この位置ずれ量をＡ軸駆動モータ２６の回転パ
ルス数に加減して補正し、これにより、検査誤差を補正
する工程と、を具備する検査誤差補正方法を提供してい
る。所定の回転数は、例えば、１００回であり、誤差の
補正は、Ａ軸駆動モータ２６のパルス数がインプット項
目として補正係数化されている。これにより、Ａ軸駆動
機構の回転精度を極めて正確にすることができる。

【００４２】さらに、Ａ軸及びθ軸の回転中心と被検体
のボール１との位置ずれを測定するための顕微鏡が探触
子ホルダー６１に取付けられていてもよい。この顕微鏡
により測定することにより、Ａ軸及びθ軸の回転中心と
被検体のボール１との位置ずれを調整でき、Ａ軸及びθ
軸の回転精度を正確にすることができ、治具取付等の微
調整を容易にすることができる。

【００４３】次に、図９乃至図１５を参照して、被検体
としてのボール１が探触子６２によりＡ軸及びθ軸の回
転により処理されるスキャンエリア１０１の進行状況を
説明する。

【００４４】図９がスタート状態を示し、図１０は、Ａ
軸の１回転ごとにピッチ送りされるθ軸が１０度の時点
を示す。図１１は、同様に、θ軸が７０度の時点であ
り、図１２は、θ軸角度が９０度回転した時点を示し、
このときのスキャンエリア１０１は、１８０度、即ち、
反球面の探傷を終了している。同様に、図１３は、θ軸
が１２０度の時点を示し、図１４は、θ軸が１４５度の
時点を示し、図１５は、θ軸が１８０度の時点を示し、
このときのスキャンエリア１０１は、全球面の探傷が終
了している。

【００４５】次に、図１６及び図１７を参照して、画像
処理後の表示例を説明する。

【００４６】図１６は、画像処理後に得られた被検体の
ボール１の２次元表示例を示し、内部欠陥は、符号１０
２で示すように表示される。図１７は、被検体のボール
１を立体的にみたときの３次元表示例であり、図１８に
示す６方向から見たときの一例をしめしている。内部欠
陥１０２が３次元で立体的に視覚されたとき、内部欠陥
１０２がボール１のどの位置にあるかを確認することが
できる。

【００４７】次に、図１９を参照して、平面スキャン用
平面水槽３２を用いて平面状の被検体を探傷する場合を
説明する。

【００４８】図１にも示したように、平面水槽３２は、
リニアガイド３４によりスライドするように構成されて
いる。これにより、半導体基板等の平面状の被検体１０
３が平面水槽３２に収納され、平面水槽３２がリニアガ
イド３４によりスライドされて、探触子ホルダー６１に
垂直に保持された探触子６２により被検体１０３がスキ
ャンされる。この平面状の被検体１０３の探傷時には、
Ｚ軸移動機構３１が円形水槽３２内に進入し、探触子６
２が平面水槽３２の底面に衝突して損傷することがない
ように、図示しないセンサーにより電気的にインターロ
ック機構が設けられている。なお、球面状の被検体が探
傷される時には、平面水槽３２は円形水槽２４に干渉し
ないようにリニアガイド３４により装置の奥の方に収納
されるように構成されている。

【００４９】次に、図２０を参照して、本実施例の変形
例を説明する。

【００５０】被検体としてのボール１が歯付転動ローラ
５２のサイズに比較して大形状である場合、探触子６２
のサイズに制限があるため、図２０に仮想線で示す探触
子６２が図２０に符号「Ｘ」で示す箇所で転動ローラ５
２又はそのアーム７１に干渉してこれらが回転不能にお
ちいることがある。一方、探触子６２がボール１から遠
ざけられると、焦点距離Ｌが変わるため、正確な欠陥画
像の表示が困難になる。そこで、この変形例では、探触
子６２が図２０に示すように角度θだけ傾斜されて、探
触子ホルダー６１に取付けられている。これにより、探
触子６２と転動ローラ５２等との干渉が防止されなが
ら、焦点距離Ｌが変更ないため、正確な欠陥画像が表示
される。

【００５１】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れないのは勿論であり、種々変形可能である。

【００５２】また、特に図示しないが、本実施例の変形
例として、図示した１個の探触子６２に対向する位置
に、もう１個の探触子が追加されて、２個の探触子によ
り探傷することもできる。この場合、円形水槽２４はθ
軸の９０度の回転により、ボール１の全球面の探傷を行
うことができるため、探傷時間を更に低減できる。

【００５３】さらに、ボール１を載置する転動ローラ５
２は、歯付である必要はなく、水の中での滑りを考慮し
て摩擦係数を高めたゴム製のもの、又は樹脂製のもので
あってもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１によれば、
被検体がＡ軸及びθ軸回りに回転されているとき、被検
体が探触子によってスキャンされて探傷される。この探
触子のスキャンにより得られた検査情報が演算されて画
像処理され、例えば内部欠陥の位置が確認される。この
ように、水槽がθ軸駆動機構により回転されて被検体が
θ軸回りに回転されているため、水槽内の水が波立たせ
られることが少なく、回転速度が影響を受けることがな
く、正確な回転が期待できるため、被検体の内部欠陥を
正確に表示でき、被検体を回転精度の影響を受けること
なく短時間で高精度に探傷できる。また、被検体がＡ軸
及びθ軸回りに回転されているとき、被検体が探触子に
よってスキャンされて探傷されるため、１回のセッティ
ングにより被検体の球面全域を探傷できる。さらに、Ａ
軸駆動機構及びθ軸駆動機構が水槽内に収納されていな
いため、セッティング、保守、及び点検が容易である。

【００５５】また、請求項２によれば、Ｘ軸及びＹ軸に
移動自在であり平面状の被検体を収容するための他の水
槽が設けられているため、同じ装置により平面的な被検
体をも探傷できる。

【００５６】さらに、請求項３によれば、上記転動ロー
ラは、被検体のサイズに応じて交換可能に構成されてい
るため、種々のサイズの被検体を回転精度の影響を受け
ることなく短時間で高精度に探傷できる。

【００５７】さらに、請求項４によれば、Ａ軸及びθ軸
の回転中心と被検体との位置ずれを測定するための顕微
鏡が探触子保持部に取付けられているため、この顕微鏡
により測定することにより、Ａ軸及びθ軸の回転中心と
被検体との位置ずれを調整でき、Ａ軸及びθ軸の回転精
度を正確にすることができ、治具取付等の微調整を容易
にすることができる。

【００５８】さらに、請求項５によれば、探触子側の針
に対する被検体のマークの位置ずれ量がＡ軸駆動機構の
回転パルス数に加減されて補正され、これにより、検査
誤差が補正されているため、Ａ軸駆動機構の回転精度を
極めて正確にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る超音波画像処理検査装
置の部分切欠断面を含む正面図。

【図２】図１に示す超音波画像処理検査装置の部分切欠
断面を含む側面図。

【図３】図１に示す超音波画像処理検査装置のθ軸駆動
機構及びＡ軸駆動機構の部分切欠断面を含む正面図。

【図４】図３に示すＡ軸駆動機構の平面図。

【図５】図４に示すＡ軸駆動機構の部分切欠断面を含む
正面図。

【図６】図５に示すＡ軸駆動機構の部分切欠断面を含む
拡大側面図。

【図７】図６に示すＡ軸駆動機構の拡大平面図。

【図８】図７に示すＡ軸駆動機構の拡大側面図。

【図９】探触子により被検体を探傷する際の平面的模式
図であって、図９は、スタート時を示す。

【図１０】探触子により被検体を探傷する際の平面的模
式図であって、図１０は、θ軸角度が１０度の時点を示
す。

【図１１】探触子により被検体を探傷する際の平面的模
式図であって、図１１は、θ軸角度が７０度の時点を示
す。

【図１２】探触子により被検体を探傷する際の平面的模
式図であって、図１２は、θ軸角度が９０度の時点を示
す。

【図１３】探触子により被検体を探傷する際の平面的模
式図であって、図１３は、θ軸角度が１２０度の時点を
示す。

【図１４】探触子により被検体を探傷する際の平面的模
式図であって、図１４は、θ軸角度が１４５度の時点を
示す。

【図１５】探触子により被検体を探傷する際の平面的模
式図であって、図１５は、θ軸角度が１８０度の時点を
示す。

【図１６】内部欠陥の位置を２次元表示した画像例。

【図１７】図１６の画像例を３次元表示した表示例。

【図１８】図１７の表示例を６方向から表示するときの
方向表示例。

【図１９】平面状の被検体を探傷する場合を示す超音波
画像処理検査装置の部分切欠を含む拡大正面図。

【図２０】本発明の一実施例の変形例に係る超音波画像
処理検査装置の部分切欠断面を含む拡大正面図。

【図２１】従来の一例に係る超音波画像処理検査装置の
正面図。

【図２２】従来の他の例に係る超音波画像処理検査装置
の断面図。

【符号の説明】

１ ボール（被検体） ２３ θ軸駆動モータ（θ軸駆動機構） ２４ 円形水槽（水槽） ２５ Ａ軸 ２８ Ｙ軸移動機構 ２９ Ｘ軸移動機構 ３０ Ｚ軸移動機構 ３２ 平面水槽 ５２ 歯付転動歯車（転動歯車） ６２ 探触子 １０３ 平面状の被検体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水槽内に支持された被検体を探傷して検査
   するための超音波画像処理検査装置であって、 上記水槽内で被検体を支持する転動ローラに回転力を付
   与して、転動ローラを回転させて被検体をＡ軸回りに回
   転するためのＡ軸駆動機構と、 上記水槽を被検体のθ軸回りに回転するためのθ軸駆動
   機構と、 上記Ａ軸駆動機構及びθ軸駆動機構によりＡ軸及びθ軸
   回りに回転されている被検体をスキャンして探傷するた
   めの探触子と、 被検体に対する探触子の位置をＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の
   ３軸で位置決めするための３軸駆動機構と、 探触子のスキャンにより得られた検査情報を演算して画
   像処理する制御演算手段と、を具備することを特徴とす
   る超音波画像処理検査装置。
2. 【請求項２】上記水槽以外に、Ｘ軸及びＹ軸に移動自在
   であり平面状の被検体を収容するための他の水槽が設け
   られていることを特徴とする請求項１に記載の超音波画
   像処理検査装置。
3. 【請求項３】上記転動ローラは、被検体のサイズに応じ
   て交換可能に構成されていることを特徴とする請求項１
   又は２に記載の超音波画像処理検査装置。
4. 【請求項４】Ａ軸及びθ軸の回転中心と被検体との位置
   ずれを測定するための顕微鏡が探触子保持部に取付けら
   れ、その結果、この顕微鏡により測定されながら、Ａ軸
   及びθ軸の回転中心と被検体との位置ずれが調整される
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載
   の超音波画像処理検査装置。
5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれか１項に記載の超
   音波画像処理検査装置における被検体の位置誤差を補正
   して検査誤差を補正する方法であって、 被検体にマークを付すと共に、探触子保持部の所定位置
   に設けられた針を被検体のマークに合わせる工程と、 上記Ａ軸駆動機構により被検体をＡ軸回りに所定回転数
   だけ回転させる工程と、 この回転時におけるＡ駆動機構の回転パルス数を検出す
   る一方、探触子側の針に対する被検体のマークの位置ず
   れ量を測定する工程と、 この位置ずれ量をＡ軸駆動機構の回転パルス数に加減し
   て補正し、これにより、検査誤差を補正する工程と、を
   具備することを特徴とする検査誤差補正方法。