CN111033245A - 树脂成形品的检查方法和制造方法、树脂成形品的检查装置和制造装置 - Google Patents

树脂成形品的检查方法和制造方法、树脂成形品的检查装置和制造装置 Download PDF

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CN111033245A CN201880052341.XA CN201880052341A CN111033245A CN 111033245 A CN111033245 A CN 111033245A CN 201880052341 A CN201880052341 A CN 201880052341A CN 111033245 A CN111033245 A CN 111033245A
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Abstract

一种树脂成形品的检查方法和制造方法、树脂成形品的检查装置和制造装置，能够以高精度检测树脂成形品是合格品还是不合格品，并且能够事先检测出将来可能发生变形等的树脂成形品，因此在分为多个构件的树脂成形品的接合面的检查中，根据以至少2个以上的路径放射的X射线透射树脂成形品时的X射线检测结果，计测缺陷候补的高度位置，由此能够高精度地检测出缺陷。

Description

树脂成形品的检查方法和制造方法、树脂成形品的检查装置 和制造装置
技术领域
本发明涉及能够以高精度检测出树脂成形品是合格品还是不合格品的树脂成形品的检查方法和制造方法、树脂成形品的检查装置和制造装置、高压罐的制造方法和制造装置、树脂成形品以及高压罐和燃料电池车。
背景技术
近年，为了应对石油燃料的枯竭、削减有害气体排出量的要求，燃料电池车受到瞩目。燃料电池车搭载例如使氢和空气中的氧发生电化学反应而发电的燃料电池，将燃料电池发出的电向电动机供给而形成驱动力。当燃料电池是氢电池的情况下，对汽车搭载氢用高压罐。若举一例，则高压罐包含树脂制衬套构件和覆盖衬套构件外侧的纤维强化树脂层。衬套构件是树脂制、铝和铁等金属制等。它们之中，树脂制的衬套构件由于重量轻且成形性优异从而能够廉价地制造，因此其开发不断推进。
现有技术文献
专利文献1：日本特表2014-501818号公报
专利文献2：日本特开平4-9606号公报
发明内容
但是，使用专利文献1所记载的成形品制作出的高压罐在反复进行高压气体(特别高压氢气)的填充和放压时，有时发生变形等，成为可靠性下降的原因。这样的突发性异常的产生原因不明，并且也没有针对该异常的检查方法。
因此，本发明人为了解决上述课题而专心研究，结果发现了罐的变形等的原因是由例如将分为2个部件制造的树脂成形品进行接合的部位存在的杂质和空隙引起的。当采用树脂成形品的接合中一般使用的熔敷来接合的接合方法的情况下，产生为了充分熔敷而将接合部挤压的工序。该工序中在接合部熔融了的树脂产生隆起(以下记为毛边)。该毛边之中的空隙和杂质不会成为使树脂成形品发生变形等的原因。但是，对于树脂成形品的内部检查，如专利文献2所记载的检查方法那样，一般透射X射线并根据其透射量的变化来检测内部有没有杂质和空隙。将该实施方式示于图3。其是用于说明在一般的X射线透射摄像的检查结构中无法判别的缺陷和非缺陷部分的一例的示意图。为了使说明简便，树脂成形品2仅表示出X射线放射单元1侧的接合截面部。该结构中，从X射线放射单元1放射出的X射线透射应该检查的接合部分和毛边部分这两者，因此难以判别出从X射线放射单元1放射出的X射线的透射量变化是由接合部的空隙或杂质引起的，还是由毛边部分的空隙或杂质引起的。另外，通过来自多个方向的X射线的照射来确定缺陷产生位置的作法也被很好地使用，但难以根据其产生位置判别该部分是毛边还是接合部。
本发明是鉴于这样的以往问题而完成的，其目的在于提供一种能够以高精度检测出树脂成形品是合格品还是不合格品、且能够事先检测出将来可能发生变形等的树脂成形品的树脂成形品的检查方法和制造方法、树脂成形品的检查装置和制造装置、高压罐的制造方法和制造装置、树脂成形品以及高压罐和燃料电池车。
即，解决上述课题的本发明一方案涉及的树脂成形品的检查装置，其特征在于，具备：以多个路径放射X射线的X射线放射单元、对透射了树脂成形品的X射线进行检测的1个以上的X射线检测单元、以及图像处理单元，所述图像处理单元由缺陷候补检测单元、高度测定单元、图像运算单元和挑选单元构成，所述缺陷候补检测单元对所述X射线检测单元取得的2个以上的图像检测缺陷候补，所述高度测定单元采用立体匹配法测定高度，所述图像运算单元将记录了由所述高度测定单元得到的高度位置信息的图像和由所述缺陷候补检测单元得到的缺陷候补图像进行逻辑乘，所述挑选单元根据所述高度位置判断缺陷候补合格与否。
本发明的树脂成形品的检查装置中，优选所述挑选单元由距离设定单元、检查范围设定单元和缺陷判断单元构成，所述距离设定单元设定从所述X射线放射单元到所述树脂成形品的距离，所述检查范围设定单元根据所述距离和所述树脂成形品的厚度而设定检查范围，所述缺陷判断单元在所述检查范围包含缺陷候补时判断为缺陷。
另外，树脂成形品的检查装置中，优选所述距离设定单元由距离输入单元、距离测定单元和距离修正单元构成，所述距离输入单元输入从所述X射线放射单元到所述树脂成形品的距离目标值，所述距离测定单元测定从所述X射线放射单元到所述树脂成形品的距离，所述距离修正单元根据所述距离输入单元的输入值和所述距离测定单元的测定值之差进行修正，以使得所述距离与所述输入值相同。
另外，树脂成形品的检查装置中，优选所述X射线放射单元具备X射线放射位置移动单元和1个以上的X射线放射单元，所述X射线放射位置移动单元使所述1个以上的X射线放射单元移动，以使得从2处以上的不同位置对所述树脂成形品放射X射线。
另外，树脂成形品的检查装置中，优选所述X射线放射单元具备树脂成形品位置移动单元和1个以上的X射线放射单元，所述树脂成形品位置移动单元使所述树脂成形品移动到2处以上的位置。
另外，本发明的树脂成形品的检查装置中，优选所述树脂成形品是高压罐用构件。
另外，本发明的树脂成形品的制造装置中，优选具备检查单元和挑选单元，所述检查单元利用树脂成形品的检查装置进行检查，所述挑选单元对所述检查单元中判定为不合格品的树脂成形品和判定为合格品的树脂成形品进行区分。
另外，发明的高压罐的制造装置优选具备检查单元、挑选单元和外层形成单元，所述检查单元利用树脂成形品的检查装置进行检查，所述挑选单元对所述检查单元中判定为不合格品的树脂成形品和判定为合格品的树脂成形品进行区分，所述外层形成单元对判定为合格品的树脂成形品形成加强用的外层。
另外，解决上述课题的本发明的树脂成形品的检查方法，其特征在于，以多个路径放射X射线，在1处以上的位置对透射了树脂成形品的X射线进行检测，对检测出的X射线图像检测缺陷候补，采用立体匹配法测定高度，将得到的高度信息图像和作为所述缺陷候补得到的图像进行逻辑乘，根据所述高度位置挑选缺陷候补合格与否。
另外，本发明的树脂成形品的检查方法中，优选所述挑选的方法是设定从所述X射线放射位置到所述树脂成形品的距离，根据所述距离和树脂成形品的厚度而设定检查范围，在所述检查范围包含缺陷候补时判断为缺陷。
另外，本发明的树脂成形品的检查方法中，优选所述距离的设定方法输入从所述X射线放射位置到所述树脂成形品的距离目标值，测定从所述X射线放射位置到所述树脂成形品的距离，根据所述距离输入值与所述距离测定值之差修正所述距离，以使得所述距离与所述输入值相同。
另外，本发明的树脂成形品的检查方法中，优选所述以多个路径放射X射线的方法，使X射线的放射位置移动，以使得从2处以上的不同位置对所述树脂成形品放射X射线。
另外，本发明的树脂成形品的检查方法中，优选所述以多个路径放射X射线的方法，从1处以上的位置放射X射线，使所述树脂成形品移动到2处以上的位置。
另外，本发明的树脂成形品的检查方法中，优选所述树脂成形品是高压罐用构件。
另外，本发明的树脂成形品的制造方法，其特征在于，具备检查工序和挑选工序，所述检查工序采用树脂成形品的检查方法进行检查，所述挑选工序对所述检查工序中判定为不合格品的树脂成形品和判定为合格品的树脂成形品进行区分。
另外，本发明的高压罐的制造方法，其特征在于，具备检查工序、挑选工序和外层形成工序，所述检查工序采用树脂成形品的检查方法进行检查，所述挑选工序对所述检查工序中判定为不合格品的树脂成形品和判定为合格品的树脂成形品进行区分，所述外层形成工序对判定为合格品的树脂成形品形成加强用的外层。
另外，本发明的燃料电池车的制造方法，其特征在于，具备检查工序、挑选工序、外层形成工序和设置工序，所述检查工序采用树脂成形品的检查方法进行检查，所述挑选工序对所述检查工序中判定为不合格品的树脂成形品和判定为合格品的树脂成形品进行区分，所述外层形成工序对判定为合格品的树脂成形品形成加强用的外层从而得到高压罐，所述设置工序将得到的高压罐设置于车底盘。
根据本发明，能够提供一种树脂成形品的检查方法和制造方法、树脂成形品的检查装置和制造装置、高压罐的制造方法和制造装置、树脂成形品以及高压罐和燃料电池车，其能够以高精度检测出树脂成形品是合格品还是不合格品，且能够事先检测出将来可能发生变形等的树脂成形品。
附图说明
图1是用于说明本发明一实施方式的示意图。
图2是用于说明一般的X射线透射摄像中的检查结构的示意图。
图3是用于说明在采用一般的X射线透射摄像的检查结构中无法判别的缺陷和非缺陷部分的一例的示意图。
图4是用于说明当以多个路径照射X射线时的缺陷和非缺陷部分的X射线检测单元中的检测位置的差异的示意图。
图5是X射线检测单元中的取得图像的一例。
图6是用于说明图像处理单元的处理流程的流程图。
图7是缺陷候补检测单元的处理结果图像的一例。
图8是立体匹配处理结果的一例。
图9是高度位置计算结果图像的一例。
图10是由挑选单元得到的挑选结果的一例。
图11是在本发明一实施方式中，用于说明设置使X射线放射单元移动的单元的结构的示意图。
图12是在本发明一实施方式中，用于说明设置使高压罐构件移动的单元的结构的示意图。
图13是在本发明一实施方式中，用于说明其他结构例1的示意图。
图14是在本发明一实施方式中，用于说明其他结构例2的示意图。
具体实施方式
<树脂成形品的检查装置>
以下，一边参照附图，一边对本发明的树脂成形品的检查装置中应用的实施方式进行说明。再者，以下实施方式是本发明一实施方式的例示，本发明没有限定于以下说明。只要不脱离本发明的主旨，以下的实施例是能够改变的。另外，本发明的树脂成形品的检查装置能够适用于各种树脂成形品的检查。例如，可举出高压罐用构件、树脂配管和树脂结构构件等。在此，作为树脂成形品检查的一例，以高压罐用衬套构件的检查为例详细说明。
首先，对本发明中的检查对象即树脂成形品和高压罐的概要进行说明。高压罐是用于填充压缩气体和液化气体等高压气体的容器，例如当高压气体是氢的情况下有燃料电池汽车搭载用容器、高压氢输送用容器和供氢蓄压器等。高压罐的结构不特别限定。若举一例，则高压罐包含作为高压罐用构件的衬套构件、覆盖衬套构件的1个或多个加强层、以及用于向燃料电池供给高压气体的供给系统(阀构件、各种配管系统等)。
高压罐的形状不特别限定。若举一例，则高压罐是大致圆筒状。高压罐形成有向罐内填充高压气体、或从罐内取出高压气体的开口部。开口部通过供给系统而关闭。在本发明中，树脂成形品是例如构成高压罐的构件，可举出衬套构件、对衬套构件形成加强层后的构件等。
■衬套构件
衬套构件是构成高压罐的筐体的罐容器的构件。衬套构件的形状不特别限定。若举一例，则衬套构件是大致圆筒状，在其内部形成有收纳空间。在收纳空间中填充高压气体。在衬套构件形成有上述开口部。衬套构件可以由1个构件构成，但从容易制作这点出发，一般由分为多个的构件构成。该情况下，分为多个的构件可通过接合等而一体化。另外，制作衬套构件的方法可举出吹塑成形、射出成形等。另一方面，本发明的检查方法可很好地用于衬套构件通过射出成形而将分为多个的构件进行接合的接合面的检查。
衬套构件的材质不特别限定。若举一例，则衬套构件为树脂制、铝或铁等的金属制等。它们之中，树脂制的衬套构件在接合部形成空隙和/或杂质的情况下，成形出高压罐后容易发生变形和断裂等。但是，本发明的检查方法如后所述，能够合适地检测出空隙和杂质。因此，本发明的检查方法在衬套构件为树脂制的情况下特别合适。树脂的X射线吸收率更高，从采用后述的X射线检测器更高精度地检测衬套构件中的杂质等方面出发，优选衬套构件包含聚烯烃树脂、乙烯乙烯醇共聚物和聚酰胺树脂中的至少一种。
另外，更优选衬套构件包含聚酰胺树脂。聚酰胺树脂的X射线吸收率高，因此容易检测出聚酰胺树脂中的空隙和树脂杂质等。另外，特别是在高压气体为氢气的情况下，由于氢气的分子量低，因此容易溶入衬套构件中。结果，即使在衬套构件的接合部存在些许空隙和/或杂质的情况下，氢气用的高压罐也容易在接合部发生变形和断裂等。根据后述本发明的检查方法，这样的空隙和树脂杂质等能够被容易地检测出。因此，本发明的检查方法在衬套构件是聚酰胺树脂制的情况下，能够精度特别好地检测出杂质等，对其合适地判别。
■加强层
为了加强衬套构件，优选衬套构件由1个或多个加强层覆盖其外表面。加强层的材料不特别限定。若举一例，则加强层是纤维强化树脂层。作为构成纤维强化树脂层的纤维强化树脂，例示碳纤维强化塑料(CFRP)、玻璃纤维强化塑料等。这些纤维强化树脂可以一并使用。另外，由各个纤维强化树脂构成的加强层可以双重地覆盖衬套构件。纤维强化树脂层在纤维强化树脂是例如碳纤维强化塑料的情况下，主要由缠绕在衬套构件外表面的碳纤维强化塑料等的强化纤维和将强化纤维彼此粘结的热固化性树脂构成。
回到检查方法的说明。本发明的检查方法优选对上述高压罐中的、设置加强层之前的衬套构件的接合面实施。具体的检查方法是从X射线放射装置向衬套构件放射X射线，使用X射线检测器检测透射了衬套构件的X射线，由此检查衬套构件是合格品还是不合格品。
将用于说明本发明的检查装置的示意图示于图1。X射线放射单元1是用于向树脂成形品2放射X射线的设备。X射线放射装置的形状和尺寸不特别限定。另外，X射线放射单元1可以附带用于驱动X射线放射装置的未图示的电源缆线等。该情况下，电源缆线等优选为不与树脂成形品2发生干涉的形状、尺寸。另外，放射出的X射线需要以多个路径向树脂成形品照射X射线。本发明中，通过X射线放射单元1a和X射线放射单元1b这2个X射线放射单元来放射X射线。放射的X射线透射X射线放射单元侧的树脂成形品和后述的X射线检测单元侧的树脂成形品，通过X射线检测单元3检测。再者，X射线放射单元1的配置没有特别规定，但优选多个X射线放射单元的至少1个配置为X射线放射单元侧的接合面和X射线检测单元侧的接合面这两者不成为透射路径。在此，以插入树脂成形品的接合面的形态将X射线放射单元1a和X射线放射单元1b并行地配置，全都配置为X射线放射单元侧的接合面和X射线检测单元侧的接合面这两者不成为照射路径。
树脂成形品2作为将一分为二的成形构件以圆筒形接合的高压罐用构件来例示。
X射线检测单元3是用于对透射了树脂成形品2的X射线进行检测的设备。X射线检测单元可以由至少1个以上的X射线检测器构成，当以1个X射线检测单元检测来自多个X射线放射单元1的放射的X射线的情况下，可以从多个X射线放射单元在不同的时机放射X射线从而检测X射线，可以配合多个X射线放射单元1的个数配置多个X射线检测单元，同时地检测X射线，也可以利用1个X射线检测单元，在能够检测从多个X射线放射单元1放出的X射线的位置，使X射线检测单元移动。一般地，若为空隙则容易透射X射线，因此会比周围更强地检测出，若为杂质则根据杂质的比重和构成树脂成形品的树脂材料的比重大小以强弱的任一者检测出。另外，毛边部分与树脂成形品的通常部分相比壁厚增加，因此整体上拍摄得弱。再者，基准标识8是用于准确地求得树脂成形品2的表面高度位置的基准，所以由能够在X射线检测单元明确地检测出，所以优选对由树脂构成的树脂成形品使用X射线更容易透射的金属材料。另外，基准标识8是为了精度良好地求得树脂成形品2的表面高度位置而使用的，所以能够以利用X射线检测单元3检测多个的方式配置多个。另外，作为精度良好地求得树脂成形品的表面高度的手段，可以通过准备树脂成形品的固定位置被高精度地机械定位的机构(未图示)，来设定预先确定的高度位置基准值，而不配置与基准标识8类似的机构。另外，可以使用高精度地测定树脂成形品的固定位置的高度位置的测定单元(未图示)，逐次测定高度位置基准值。测定单元使用激光三角测量方式位移计、激光干涉计、超声波距离计、涡电流方式变位传感器、触针式位移计等，从非接触、难以对测定对象的材质造成影响和响应速度等方面出发，可优选地使用激光三角测量方式位移计。再者，作为本发明实施方式的说明，以基准标识8在落入X射线检测单元3的检测范围内的位置配置一个的方式说明如下。
再者，X射线检测单元3可以是通用的X射线检测器。若举一例，则X射线检测单元3可以是直接转换方式的X射线检测器，也可以是间接转换方式的X射线检测器。更具体而言，X射线检测单元3是X射线胶片、影像增强器、数字化X射线成像(CR)、平板探测器(FPD)等。
X射线检测单元3的X射线检测元件的排列可以是检测元件二维排列的区域传感器方式，也可以是检测元件一维排列的线状传感器方式的X射线检测器。根据使用某一种检测方式，依次变更检查范围的方式进行最佳化即可。采用区域传感器方式的情况下，准备根据区域传感器的检查视场逐次地切换视场的机构即可，采用线状传感器方式的情况下，准备使检查视场连续地移动的机构即可。
再者，X射线检测单元3与例如使用X射线胶片的情况相比不需要显像工序等，从检查所需要的时间能够被缩短化这点出发，优选为间接转换方式的FPD。
间接转换方式的FPD与直接转换方式的检测器相比，能够使用的温度等没有制约。因此，间接转换方式的X射线检测器的处理性优异。而且，间接转换方式的FPD优选具备单元方式闪烁器。在间接转换方式的FPD中，为了将放射线转换为可见光，使用闪烁器面板。闪烁器面板包含碘化铯(CsI)等的X射线荧光体，根据放射出的X射线，X射线荧光体发出可见光，将该发光利用TFT(thin film transistor、薄膜晶体管)或CCD(charge-coupled device、电荷耦合器件)转换为电信号，由此将X射线的信息转换为数字图像信息。但是，间接转换方式的FPD在发出X射线荧光体时，由于荧光体本身而使可见光散射等，由此图像的锐度容易变低。另一方面，采用了单元方式闪烁器的FPD向被隔壁间隔了的单元内填充荧光体，能够抑制光散射的影响。结果，具备单元方式闪烁器的FPD的锐度高，能够以高敏感性检测出树脂成形品2中的杂质和空隙。
在本发明的检查方法中使用的X射线检测单元3，从能够容易形成大面积且高锐度的单元方式闪烁器这点出发，更优选为使用含有玻璃粉末的感光性糊，通过光刻来加工以玻璃为主成分的隔壁而制作出的单元方式闪烁器。X射线检测单元3的传感器的像素尺寸不特别限定。若举一例，则传感器的像素尺寸优选为20～300μm。当像素尺寸低于20μm的情况下，存在连不参与树脂成形品2的变形和断裂的微小杂质都被检测出从而将合格品误判为不合格品的倾向。另外，这样的像素尺寸下，存在图像数据变得膨大，信号读取、图像处理所需时间变长的倾向。另一方面，当像素尺寸超过300μm的情况下，可能无法充分检测出杂质等。
图像处理单元4由高度位置计算单元和挑选单元5构成，所述高度位置计算单元与X射线检测单元3连接，根据由X射线检测单元3取得的多个X射线检测图像，根据所述多个图像算出缺陷候补的高度位置，所述挑选单元5由所述高度位置判断缺陷候补合格与否。
使用图6说明图像处理单元4中的处理流程。图6是用于说明图像处理单元的处理流程的流程图。X射线检测图像10a是利用X射线检测单元3对由X射线照射手段1a放射的X射线进行检测的检测图像，X射线检测图像10b是利用X射线检测单元3对由X射线放射单元1b放射的X射线进行检测的检测图像。检测图像利用辉度值来输出X射线的检测强弱，强烈地检测出X射线的部位的辉度值大(明亮)，微弱地检测出X射线的部位的辉度值小(暗淡)。
S101是缺陷候补检测单元，根据X射线检测图像来检测成为缺陷候补的区域，检测出满足明方向的辉度阈值和暗方向的辉度阈值的面积区域作为作为缺陷候补，这些面积区域是能够针对作为二维图像数据进行输入的X射线检测图像，区分缺陷候补和不是缺陷候补的部位的区域。检测对于多个X射线检测图像中的至少1个X射线检测图像实施即可，在本发明的实施例中，对检测由X射线放射单元1a放射出的X射线的X射线检测图像10a实施。再者，缺陷候补的检测可以将满足阈值的区域用检测面积的大小来限定，也可以用检测形状的特征量来限定。例如，成为缺陷的空隙和杂质一般成为沿着接合面朝向一样的方向的细长形状，所以可以将检测形状的朝向(角度)及其粗细(纵横比)等作为特征量进行限定。另外，由于在缺陷部位的上下接合时产生的毛边的影响而变厚，缺陷的周围被暗淡地检测出，因此可以在利用辉度阈值的检测之前，使用空间滤波等。例如，要控制毛边造成的暗部的影响，将X线检测图像中的低频率成分截止的高通滤波器是有效的，但该情况下，如图7所示缺陷候补图像那样，在X射线检测图像的辉度急剧变化的毛边部分与通常的高压罐构件部分的边界线，作为缺陷候补检测出误检测区域9。
S102是高度测定单元，对多个X射线检测图像所检测出的同一点的高度进行测定。为了加深对该高度测定原理的理解，使用图4和图5详细说明。图4是用于说明以多个路径照射X射线时的缺陷和非缺陷部分的X射线检测单元中的检测位置的差异的示意图。为了使说明简便，树脂成形品2仅示出X射线放射单元1侧的接合截面部。在树脂成形品2的接合部存在接合部的空隙缺陷6，在毛边部分存在毛边内的空隙7，而且在树脂成形品2的表面存在基准标识8，该情况下，对于X射线检测器3而言，通过从X射线放射单元1a放射出的X射线，接合部的空隙缺陷6在X射线检测器3上的Xa1的坐标位置被拍摄，毛边内的空隙7在Xa2的坐标位置被拍摄，基准标识8在Xa3的坐标位置被拍摄，作为图5所示X射线检测图像10a那样的图像被检测出。通过从X射线放射单元1b放射出的X射线，接合部的空隙缺陷6在X射线检测器3上的Xb1的坐标位置被拍摄，毛边内的空隙7在Xb2的坐标位置被拍摄，基准标识8在Xb3的坐标位置被拍摄，作为图5所示X射线检测图像10b那样的图像检测出。此时，将从X射线放射单元1a起和从X射线放射单元1b起的距离设为f，将X射线放射单元1a与X射线放射单元1b的间隔设为w时，接合部的空隙缺陷6的高度位置Hd0作为式1被算出。
(式1)Hd0＝f×w/(|Xa1-Xb1|)
另外，毛边内的空隙7的高度位置Hf0作为式2被算出。
(式2)Hf0＝f×w/(|Xa2-Xb2|)
各自的高度位置Hd和Hf是表示从X射线放射单元起的距离的值，所以对于树脂成形品2的表面位置具有何种程度的高低差作为高度位置信息是必要的，因此本实施例中将基准标识8的高度位置作为树脂成形品2的表面位置Hm0，作为式3来算出。
(式3)Hm0＝f×w/(|Xa3-Xb3|)
再者，树脂成形品2的表面位置Hm0如上所述，可以使用基准标识8的高度位置，但如上所述，通过准备树脂成形品的固定位置被高精度地机械定位的机构，可以设定预定的高度位置基准值而不配置与基准标识8类似的机构。另外，可以使用高精度地测定高压罐用构件树脂成形品的固定位置的高度位置的测定单元，逐次测定高度位置基准值。测定单元可使用激光三角测量方式位移计、激光干涉计、超声波距离计、涡电流方式变位传感器、触针式位移计等，但从非接触、难以对测定对象的材质造成影响、以及响应速度等方面来看，可优选使用激光三角测量方式位移计。
由此，作为缺陷的接合部的空隙缺陷6的从树脂成形品表面起的高度位置Hd1由式4求得。
(式4)Hd1＝Hd0-Hm0
同样地，不是缺陷的毛边内的空隙7的从树脂成形品表面起的高度位置Hf1由式5求得。
(式5)Hf1＝Hf0-Hm0
为了逐次地实行该高度测定处理，在本发明的实施方式中实行被称为立体匹配法的手法的处理。本处理也被称为块匹配法，其是使用以多个不同视点拍摄而成的图像，根据在摄像出的图像间的同一点的摄像位置的偏差(视差)算出高度位置信息时一般采用的手法，所以省略详细说明，但其是以下手法：在一者的图像中最初设定以关注像素为中心的预定的纵横一定尺寸的图像块，在另一者的图像中通过标准化相关法等的图像的类似度计算手法来求得一者的图像与另一者的图像的类似度最高的位置，根据将该位置相关联的两图像的坐标位置信息，逐次地算出高度信息。对于由该手法算出的高度信息，将与基准标识8对应的部位的高度取作Hm0，从算出视差的图像整个区域将Hm0作为差量，此时，比基准标识8高的位置、即比树脂成形品2的基准标识8存在的表面位于X射线检测单元3侧的高度部位输出具有正值的高度信息，比基准标识8低的位置、即比树脂成形品2的基准标识8存在的表面位于X射线放射单元1侧的高度部位输出负值的高度信息，因此输出由此应检查的区域的方向即正值的高度区域的信息时，输出立体匹配图像12。本发明的实施例中，在立体匹配图像12，与基准标识8对应的部分变为高度零，在包括与接合部的空隙缺陷6和毛边内的空隙7和X射线检测图像1a中的辉度急变部分对应的误检测区域9在内的块区域的一部分成为输出高度的结果。再者，采用立体匹配法进行高度测定时，能够以成为缺陷候补的区域更容易检测出的方式，对X射线检测图像10a以及X射线检测图像10b进行预处理。例如，可以将满足预定的明方向或暗方向的阈值的区域用检测面积的大小来限定，也可以用检测形状的特征量来限定。例如，成为缺陷的空隙和杂质一般是沿着接合面朝向一样的方向的细长形状，所以可以将检测形状的朝向(角度)及其粗细(纵横比)等作为特征量来限定。另外，由于在缺陷部位的上下接合时产生的毛边的影响而变厚，缺陷的周围被暗淡地检测出，因此可以在利用辉度阈值的检测之前，使用空间滤波等。例如，要控制毛边造成的暗部的影响，将X射线检测图像中的低频率成分截止的高通滤波器是有效的。
S103是图像运算单元。通过计算由缺陷候补检测单元(S101)生成的缺陷候补图像11和由高度测定单元(S102)生成的立体匹配图像12的逻辑乘，来得到缺陷候补的高度位置算出图像13。
S104是挑选单元。图1、11～14中的标记5表示作为图像处理单元4的一部分的挑选单元(S104)。挑选单元(S104)对于由图像运算单元(S103)运算的缺陷候补的高度位置算出图像13，根据缺陷候补的高度测定值的信息挑选缺陷候补是否为缺陷。具体而言，作为预定的高度阈值，设定高度上限值和下限值，将具有成为该阈值的范围内的高度测定值的缺陷候补判断为在接合部产生了的缺陷，将具有成为该阈值的范围内的高度测定值的缺陷候补判定为在接合部的上下存在的毛边内存在的空隙、杂质或误检测。作为阈值，优选使用以树脂成形品的接合部的壁厚设计值为基础的上限值和下限值。
再者，所述挑选单元(S104)可以由距离设定单元、检查范围设定单元和缺陷判断单元构成，距离设定单元对从X射线放射单元1到树脂成形品2的距离进行设定，检查范围设定单元根据所述距离与树脂成形品的厚度来设定检查范围，缺陷判断单元在检查范围中包含缺陷候补时判断为缺陷。
距离设定单元对从X射线放射单元1到树脂成形品2的表面的距离Hm0进行设定。距离的设定可以通过树脂成形品2的表面的固定位置被高精度地机械定位为Hm0的机构来设定，可以将X射线放射单元1与树脂成形品之间的距离的测定结果设定为Hm0，可以将前述的基准标识8的采用立体匹配法算出的高度值设定为Hm0，也可以将使用激光三角测量方式位移计、激光干涉计、超声波距离计、涡电流方式变位传感器、触针式位移计等的测定器测定出的值设定为Hm0。从非接触、对测定对象的材质难以造成影响、以及响应速度等方面来看，优选采用激光三角测量方式位移计进行测定。另外，更具体而言，距离设定单元可以由距离输入单元、距离测定单元和距离修正单元构成，距离输入单元对从X射线放射单元1到树脂成形品2的距离目标值进行输入，距离测定单元对从X射线放射单元1到树脂成形品2的距离进行测定，距离修正单元根据距离输入单元的输入值与距离测定单元中的测定值之差，以距离与输入值相同的方式进行修正。
该情况下，距离输入单元以例如拍摄倍率变为恒定的方式输入从X射线放射单元1到树脂成形品2的距离的目标值作为Hm0。距离测定单元是测定X射线放射单元1与树脂成形品2之间距离的单元，可以使用由前述的立体匹配法算出的基准标识8的高度值作为测定值，也可以使用由激光三角测量方式位移计、激光干涉计、超声波距离计、涡电流方式变位传感器、触针式位移计等的测定器测定出的值作为测定值。从为非接触、难以对测定对象的材质造成影响、以及响应速度等方面出发，优选采用激光三角测量方式位移计进行测定。
距离修正单元根据距离输入单元的输入值与距离测定单元中的测定值之差，以距离与输入值相同的方式进行修正，可以通过具有相对于将X射线放射单元1与X射线检测单元3之间用最短距离连结的光轴平行的移动方向的单轴移动机构，使树脂成形品2移动来实现。
检查范围设定单元根据接合部的壁厚设计值求得检查范围的上限值与下限值进行设定。具体而言，以即使产生缺陷也能够容许的从树脂成形品2的表面方向起的深度容许值为基础设定下限值，根据树脂成形品2的壁厚设计值和即使产生缺陷也能够容许的深度值来设定上限值。再者，为了防止看漏缺陷，能够以相对于壁厚设计值宽泛地采取检查范围的方式来调整上限值和下限值。可以合适地实行对于上限值缩窄阈值而对于下限值放宽阈值的作法。
缺陷判断单元判断由前述式4或式5求得的缺陷候补的高度位置是否包含在由前述检查范围设定单元确定的上限和下限值的范围内。缺陷的高度不一定，根据形状而具有一定的高度范围，因此一部分缺陷包含在前述检查范围上限和下限值的范围内就判断为缺陷，但当缺陷面积小时和/或缺陷的高度梯度急剧时，有时缺陷的高度信息中不包含上限值和下限值的范围的值，因此该情况下为了能够判定为缺陷，在缺陷高度的最大值比上限值靠下、且最小值比缺陷下限值低的情况下，可以也作为缺陷判断。
本发明的实施方式中，误检测区域9和毛边内的空隙6低于预定的高度上限值，因此没有判定为缺陷，仅接合部的空隙缺陷5变为高度上限值与下限值的范围内，因此被作为缺陷挑选，作为缺陷的挑选结果图像14来输出。
以上，对于本发明的一实施方式，以为了得到多个X射线放射路径而具备多个X射线放射单元1的结构为例，参照附图进行了说明。本发明例如可以采用如下的变形实施方式。
(1)为了得到多个X射线放射路径，形成每当检测X射线检测单元3中的X射线时使X射线放射单元1移动的结构。将示意图示于图11。图11是用于在本发明一实施方式中，说明设置有使X射线放射单元移动的单元的结构的示意图。使X射线放射单元移动的单元优选为，移动方向成为与X射线检测单元3平行、并且与接合面正交的方向的结构。
(2)为了得到多个X射线放射路径，形成每当进行X射线检测单元3中的检测时使树脂成形品2移动的结构。将示意图示于图12。图12是用于说明本发明一实施方式中，设置有使树脂成形品2移动的单元的结构示意图。使树脂成形品2移动的单元优选为，移动方向成为与X射线检测单元3平行、并且与到达面正交的方向的结构。
另外，本发明的全部实施方式都可以对例如以下任意的变形实施方式进行组合。
(1)将X射线放射单元插入树脂成形品的内部的结构。将示意图示于图13。当X射线放射单元相对于检查对象的树脂成形品的开口部小的情况下，能够实现本结构。本结构中，放射出的X射线仅通过树脂成形品的1层，因此与将X射线放射单元1设置在树脂成形品2的外侧的情况相比，能够实现噪声少、精度高的检查。
(2)将X射线检测单元插入树脂成形品的内部的结构。将示意图示于图14。当X射线检测单元相对于检查对象的树脂成形品的开口部小的情况下，能够实现本结构。在本结构中，放射出的X射线仅通过树脂成形品的1层，因此与将X射线检测单元3设置在树脂成形品2的外侧的情况相比，能够实现噪声少、精度高的检查。
<树脂成形品的制造装置>
对本发明一实施方式的树脂成形品的制造装置进行说明。本实施方式的树脂成形品的制造装置包含：采用上述树脂成形品的检查装置进行检查的检查单元、以及对检查单元中判定为不合格品的树脂成形品和判定为合格品的树脂成形品进行区分的挑选单元。以下详细说明。再者，本实施方式的树脂成形品的制造装置包含这些检查单元和挑选单元即可，其他单元不特别限定。因此，以下所示的其他单元是例示，能够适当设计变更。
(树脂成形品的制作单元)
本单元是树脂成形品的制作单元。例如，树脂成形品为上述衬套构件的情况下，在树脂成形品的检查装置的实施方式中如上所述，能够采用吹塑成形、射出成形等来制作。
(检查单元)
本单元具备：以多个路径放射X射线的X射线放射单元、对透射了树脂成形品的X射线进行检测的至少1个以上的X射线检测单元、以及图像处理单元。在检查单元中检测出杂质和空隙等的树脂成形品被判定为不合格品，在后续的挑选单元中被挑选除去。
(挑选单元)
本单元对检查单元中判定为不合格品的树脂成形品和判定为合格品的树脂成形品进行区分。本单元可以由挑选者人为地实施，也可以通过与保存有合格品或者不合格品的信息的计算机程序连动的搬送单元机械地进行。在挑选单元中没有被挑选的合格品的树脂成形品可以作为高压罐的材料采用。
以上，根据本实施方式的树脂成形品的制造方法，能够在检查单元中合适地检测出存在于树脂成形品中的杂质和空隙。另外，检测出杂质等的树脂成形品可在挑选工序中被挑选并排除。因此，树脂成形品能够仅挑选合格品。挑选出的树脂成形品能够经历后续的工序，制造高压罐。结果，根据本实施方式的树脂成形品的制造方法，对于作为不合格品的树脂成形品，可省略后续的工序。另外，制造的高压罐的成品率提高。
<高压罐的制造装置>
对于本发明一实施方式的高压罐的制造装置进行说明。本发明的高压罐的制造装置包含：采用上述树脂成形品的检查装置进行检查的检查单元、对检查单元中判定为不合格品的树脂成形品和判定为合格品的树脂成形品进行区分的挑选单元、以及对判定为合格品的树脂成形品形成加强用外层的外层形成单元。以下详细说明。再者，本发明的高压罐的制造装置包含这些检查单元、挑选单元和外层形成单元即可，其他单元不特别限定。因此，以下所示其他单元是例示，能够适当设计变更。
(树脂成形品的制作单元)
本单元是树脂成形品的制作单元。例如，当树脂成形品是上述衬套构件的情况下，在树脂成形品的检查装置的实施方式中如上所述，可以采用吹塑成形、射出成形等来制作。
(检查单元)
本单元具备：以多个路径放射X射线的X射线放射单元、对透射了树脂成形品的X射线进行检测的至少1个以上的X射线检测单元、以及图像处理单元，在树脂成形品的制造装置的实施方式中与上述检查单元相同。
(挑选单元)
本单元对检查单元中判定为不合格品的树脂成形品和判定为合格品的树脂成形品进行区分，在树脂成形品的制造装置的实施方式中与上述挑选单元相同。
(外层形成单元)
本单元对判定为合格品的树脂成形品形成加强用外层(加强层)。加强层在检查装置的实施方式中如上所述，优选为纤维强化树脂层，1层或多层加强层被设在树脂成形品的外表面。设有加强层的树脂成形品还适当安装用于向燃料电池供给高压气体的供给系统(阀构件、各种配管系统等)，作为高压罐使用。
以上，根据本发明的高压罐的制造装置，能够在检查装置中合适地检测出存在于树脂成形品中的杂质和空隙。另外，检测出杂质等的树脂成形品能够在挑选单元中挑选并排除。而且，仅对判定为合格品的树脂成形品形成加强层。因此，根据本发明的高压罐的制造装置，不会对作为不合格品的树脂成形品形成加强层，因此例如纤维强化树脂不会被徒劳地使用。另外，制造的高压罐的成品率提高。
<树脂成形品>
对于本发明的树脂成形品进行说明。本发明的树脂成形品使用上述树脂成形品的制造装置制造。以下详细说明。再者，本发明的树脂成形品使用这些制造装置即可，其他单元不特别限定。因此，以下所示其他单元是例示，能够适当设计变更。
(树脂成形品的制造装置)
本装置是树脂成形品的制造装置。与上述树脂成形品的制造装置相同。
以上，根据本发明的树脂成形品，能够在制造装置中合适地检测出存在于树脂成形品的杂质和空隙。另外，检测出杂质等的树脂成形品能够在挑选单元中挑选并排除。因此，根据本发明的树脂成形品，不会对作为不合格品的树脂成形品形成加强层，因此例如纤维强化树脂不会被徒劳地使用。另外，制造的高压罐的成品率提高。
以上，根据本发明的树脂成形品，树脂成形品能够仅挑选合格品。挑选出的树脂成形品可经历后续的工序制造高压罐。结果，根据本发明的树脂成形品，对作为不合格品的树脂成形品可省略后续的工序。
<高压罐>
对本发明一实施方式的高压罐进行说明。本发明的高压罐使用上述高压罐的制造装置制造。以下详细说明。再者，本发明的高压罐使用这些制造装置即可，其他单元不特别限定。因此，以下所示其他单元是例示，能够适当设计变更。
(高压罐的制造装置)
本装置是高压罐的制造装置。与上述高压罐的制造装置相同。
以上，根据本发明的高压罐，仅对判定为合格品的树脂成形品形成加强层。因此，根据本发明的高压罐，不会对作为不合格品的树脂成形品形成加强层，因此例如纤维强化树脂不会被徒劳地使用。
<燃料电池车>
对于本发明一实施方式的燃料电池车进行说明。本发明的燃料电池车使用上述高压罐。以下详细说明。再者，本发明的燃料电池车使用这些高压罐即可，其他单元不特别限定。因此，以下所示其他单元是例示，能够适当设计变更。
(高压罐)
本罐是高压罐。与上述高压罐相同。
以上，根据本发明的燃料电池车，使用仅对判定为合格品的树脂成形品形成了加强层的高压罐。因此，根据本发明的燃料电池车，没有使用作为不合格品的高压罐，因此例如燃料电池车的其他结构构件不会被徒劳地使用。
附图标记说明
1 X射线放射单元
1a X射线放射单元
1b X射线放射单元
2 树脂成形品
3 X射线检测单元
4 图像处理单元
5 挑选单元
6 接合部的空隙缺陷
7 毛边内的空隙
8 基准标识
9 误检测区域
10a X射线放射单元1a得到的X射线检测图像a
10b X射线放射单元1b得到的X射线检测图像b
11 缺陷候补图像
12 立体匹配图像
13 高度位置算出图像
14 缺陷的挑选结果图像

Claims (20)

1.一种树脂成形品的检查装置，具备：以多个路径放射X射线的X射线放射单元、对透射了树脂成形品的X射线进行检测的1个以上的X射线检测单元、以及图像处理单元，
所述图像处理单元由缺陷候补检测单元、高度测定单元、图像运算单元和挑选单元构成，
所述缺陷候补检测单元对所述X射线检测单元取得的2个以上的图像检测缺陷候补，所述高度测定单元采用立体匹配法测定高度，所述图像运算单元将记录了由所述高度测定单元得到的高度位置信息的图像和由所述缺陷候补检测单元得到的缺陷候补图像进行逻辑乘，所述挑选单元根据所述高度位置判断缺陷候补合格与否。
2.根据权利要求1所述的树脂成形品的检查装置，
所述挑选单元由距离设定单元、检查范围设定单元和缺陷判断单元构成，
所述距离设定单元设定从所述X射线放射单元到所述树脂成形品的距离，所述检查范围设定单元根据所述距离和所述树脂成形品的厚度而设定检查范围，所述缺陷判断单元在所述检查范围包含缺陷候补时判断为缺陷。
3.根据权利要求2所述的树脂成形品的检查装置，
所述距离设定单元由距离输入单元、距离测定单元和距离修正单元构成，
所述距离输入单元输入从所述X射线放射单元到所述树脂成形品的距离目标值，所述距离测定单元测定从所述X射线放射单元到所述树脂成形品的距离，所述距离修正单元根据所述距离输入单元的输入值和所述距离测定单元的测定值之差进行修正，以使得所述距离与所述输入值相同。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的树脂成形品的检查装置，
所述X射线放射单元具备X射线放射位置移动单元和1个以上的X射线放射单元，所述X射线放射位置移动单元使所述1个以上的X射线放射单元移动，以使得从2处以上的不同位置对所述树脂成形品放射X射线。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的树脂成形品的检查装置，
所述X射线放射单元具备树脂成形品位置移动单元和1个以上的X射线放射单元，所述树脂成形品位置移动单元使所述树脂成形品移动到2处以上的位置。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的树脂成形品的检查装置，
所述树脂成形品是高压罐用构件。
7.一种树脂成形品的制造装置，是使用权利要求1～6中任一项所述的树脂成形品的检查装置的树脂成形品的制造装置，由检查单元和挑选单元构成，
所述检查单元利用树脂成形品的检查装置进行检查，所述挑选单元对所述检查单元中判定为不合格品的树脂成形品和判定为合格品的树脂成形品进行区分。
8.一种高压罐的制造装置，是使用权利要求1～6中任一项所述的树脂成形品的检查装置的高压罐的制造装置，包含检查单元、挑选单元和外层形成单元，
所述检查单元利用树脂成形品的检查装置进行检查，所述挑选单元对所述检查单元中判定为不合格品的树脂成形品和判定为合格品的树脂成形品进行区分，所述外层形成单元对判定为合格品的树脂成形品形成加强用的外层。
9.一种树脂成形品，是使用权利要求7所述的树脂成形品的制造装置制造的。
10.一种高压罐，是使用权利要求8所述的高压罐的制造装置制造的。
11.一种燃料电池车，使用了权利要求10所述的高压罐。
12.一种树脂成形品的检查方法，以多个路径放射X射线，在1处以上的位置对透射了树脂成形品的X射线进行检测，对检测出的X射线图像检测缺陷候补，采用立体匹配法测定高度，将得到的高度信息图像和作为所述缺陷候补得到的图像进行逻辑乘，根据所述高度位置挑选缺陷候补合格与否。
13.根据权利要求12所述的树脂成形品的检查方法，
所述挑选的方法，设定从所述X射线放射位置到所述树脂成形品的距离，根据所述距离和树脂成形品的厚度而设定检查范围，在所述检查范围包含缺陷候补时判断为缺陷。
14.根据权利要求13所述的树脂成形品的检查方法，
所述距离的设定方法，输入从所述X射线放射位置到所述树脂成形品的距离目标值，测定从所述X射线放射位置到所述树脂成形品的距离，根据所述距离输入值与所述距离测定值之差修正所述距离，以使得所述距离与所述输入值相同。
15.根据权利要求12～14中任一项所述的树脂成形品的检查方法，
所述以多个路径放射X射线的方法，使X射线的放射位置移动，以使得从2处以上的不同位置对所述树脂成形品放射X射线。
16.根据权利要求12～14中任一项所述的树脂成形品的检查方法，
所述以多个路径放射X射线的方法，从1处以上的位置放射X射线，使所述树脂成形品移动到2处以上的位置。
17.根据权利要求12～16中任一项所述的树脂成形品的检查方法，
所述树脂成形品是高压罐用构件。
18.一种树脂成形品的制造方法，是采用权利要求12～17中任一项所述的树脂成形品的检查方法的树脂成形品的制造方法，包括检查工序和挑选工序，
所述检查工序采用树脂成形品的检查方法进行检查，所述挑选工序对所述检查工序中判定为不合格品的树脂成形品和判定为合格品的树脂成形品进行区分。
19.一种高压罐的制造方法，是采用权利要求12～17中任一项所述的树脂成形品的检查方法的高压罐的制造方法，包括检查工序、挑选工序和外层形成工序，
所述检查工序采用树脂成形品的检查方法进行检查，所述挑选工序对所述检查工序中判定为不合格品的树脂成形品和判定为合格品的树脂成形品进行区分，所述外层形成工序对判定为合格品的树脂成形品形成加强用的外层。
20.一种燃料电池车的制造方法，是采用权利要求12～17中任一项所述的树脂成形品的检查方法的燃料电池车的制造方法，包括检查工序、挑选工序、外层形成工序和设置工序，
所述检查工序采用树脂成形品的检查方法进行检查，所述挑选工序对所述检查工序中判定为不合格品的树脂成形品和判定为合格品的树脂成形品进行区分，所述外层形成工序对判定为合格品的树脂成形品形成加强用的外层从而得到高压罐，所述设置工序将得到的高压罐设置于车底盘。
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