(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ以上の経路でＸ線を放射するＸ線放射手段と、構造体を透過したＸ線を検出する１つ以上のＸ線検出手段と、前記Ｘ線放射手段から前記構造体までの距離を複数の位置で測定する複数位置距離測定手段と、画像処理手段とを備え、  前記画像処理手段は、前記Ｘ線検出手段が取得した２つ以上の画像に対して欠点候補を検出する欠点候補検出手段と、高さ測定手段と、前記高さ測定手段により得られた高さ位置情報を記録した画像と前記欠点候補検出手段により得られた欠点候補画像とを論理積する画像演算手段と、前記距離と前記構造体の厚みとから検査範囲を設定する検査範囲設定手段と、前記検査範囲に欠点候補が含まれる場合に欠点と判断する欠点判断手段とで構成される、構造体の検査装置。
【請求項２】
前記複数位置距離測定手段が、光切断法により、線状の高さプロファイルを測定する高さプロファイル測定手段である、請求項１に記載の構造体の検査装置。
【請求項３】
高さ測定手段が、ステレオマッチング法によるものである、請求項１または２に記載の構造体の検査装置。
【請求項４】
前記検査範囲設定手段は、前記複数の距離値から前記構造体の表面形状を求め、前記構造体の厚みから検査位置毎の検査範囲を設定する、請求項１〜３のいずれかに記載の構造体の検査装置。
【請求項５】
前記構造体が略円筒状であり、その表面形状が、前記複数の距離値から前記構造体の円弧中心位置と、円弧半径を算出し、推定した構造体の表面である、請求項１〜４のいずれかに記載の構造体の検査装置。
【請求項６】
前記構造体が高圧タンク用部材である、請求項１〜５のいずれかに記載の構造体の検査装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の構造体の検査装置を用いる構造体の製造装置であって、構造体の検査装置による検査手段と、前記検査手段において不良品と判定された構造体と、良品と判定された構造体とを区別する選別手段と、で構成される構造体の製造装置。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の構造体の検査装置を用いる高圧タンクの製造装置であって、構造体の検査装置による検査手段と、前記検査手段において不良品と判定された構造体と、良品と判定された構造体を区別する選別手段と、良品と判定された構造体に対し、補強用の外層を形成する外層形成手段と、を含む、高圧タンクの製造装置。
【請求項９】
請求項７に記載の構造体の製造装置を用いて製造される、構造体。
【請求項１０】
請求項８に記載の高圧タンクの製造装置を用いて製造される、高圧タンク。
【請求項１１】
請求項１０に記載の高圧タンクを用いた、燃料電池車。
【請求項１２】
２つ以上の経路でＸ線を放射し、構造体を透過したＸ線を１つ以上の位置で検出し、Ｘ線放射手段から前記構造体までの距離を複数の位置で測定し、検出したＸ線画像に対して欠点候補を検出し、欠点候補の高さを測定し、得られた高さ情報画像と前記欠点候補として得られた画像とを論理積し、前記距離と構造体の厚みとから検査範囲を設定し、前記検査範囲に欠点候補が含まれる場合に欠点と判断する、構造体の検査方法。
【請求項１３】
前記距離を測定する方法が、光切断法により、線状の高さプロファイルを測定する方法である、請求項１２に記載の構造体の検査方法。
【請求項１４】
欠点候補の高さを測定する方法がステレオマッチング法によるものである、請求項１２または１３に記載の構造体の検査方法。
【請求項１５】
前記検査範囲を設定する方法が、前記複数の距離値から前記構造体の表面形状を求め、前記構造体の厚みから検査位置毎の検査範囲を設定する、請求項１２〜１４のいずれかに記載の構造体の検査方法。
【請求項１６】
前記表面形状を求める方法が、前記構造体が略円筒状であり、その表面形状が、前記複数の距離値から前記構造体の円弧中心位置と、円弧半径を算出し、推定するものである、請求項１２〜１５のいずれかに記載の構造体の検査方法。
【請求項１７】
前記構造体が高圧タンク用部材である、請求項１２〜１６のいずれかに記載の構造体の検査方法。
【請求項１８】
請求項１２〜１７のいずれかに記載の構造体の検査方法を用いる構造体の製造方法であって、構造体の検査方法による検査工程と、前記検査工程において不良品と判定された構造体と、良品と判定された構造体とを区別する選別工程と、を含む、構造体の製造方法。
【請求項１９】
請求項１２〜１７のいずれかに記載の構造体の検査方法を用いる高圧タンクの製造方法であって、構造体の検査方法による検査工程と、前記検査工程において不良品と判定された構造体と、良品と判定された構造体とを区別する選別工程と、良品と判定された構造体に対し、補強用の外層を形成する外層形成工程と、を含む、高圧タンクの製造方法。
【請求項２０】
請求項１２〜１７のいずれかに記載の構造体の検査方法を用いる燃料電池車の製造方法であって、構造体の検査方法による検査工程と、前記検査工程において不良品と判定された構造体と、良品と判定された構造体を区別する選別工程と、良品と判定された構造体に対し、補強用の外層を形成し高圧タンクを得る外層形成工程と、得られた高圧タンクを車台に設置する設置工程を含む、燃料電池車の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、高精度で構造体が良品であるか不良品であるかを検出することのできる、構造体の検査方法および製造方法、構造体の検査装置および製造装置、高圧タンクの製造方法および製造装置、構造体ならびに高圧タンクおよび燃料電池車に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、石油燃料の枯渇や、有害ガス排出量の削減の要請に対応するために、燃料電池車が注目されている。燃料電池車は、たとえば、水素と空気中の酸素とを電気化学的に反応させて発電する燃料電池を搭載し、燃料電池が発電した電気をモータに供給して駆動力とする。燃料電池が水素電池である場合、自動車には、水素用の高圧タンクが搭載される。一例を挙げると、高圧タンクは、樹脂製のライナー部材と、ライナー部材の外側を覆う繊維強化樹脂層からなる。ライナー部材は、樹脂製、アルミニウムや鉄等の金属製等である。これらの中でも、樹脂製のライナー部材は軽量であり、また成形性に優れるため安価に製造できることから、開発が進められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１４−５０１８１８号公報
【特許文献２】特開平４−９６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、特許文献１に記載の成形品を用いて作製した高圧タンクは、高圧ガス（特に高圧水素ガス）の充填および放圧を繰り返した際に、変形等が発生することがあり、信頼性低下の要因となっていた。このような突発的な異常は、発生要因が不明であり、またその検査方法もなかった。【０００５】  そこで、本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、タンクの変形等の要因が、例えば２つの部品に分けて製造される構造体を接合した部位に存在する不純物や空隙に因ることを突き止めた。構造体の接合に一般的に用いられる溶着による接合方法を用いた場合、十分に溶着させるために接合部を押し込む工程が発生する。この工程で接合部には溶融した構造体の盛り上がり（以下、バリと記す）が生じる。このバリの中の空隙や不純物は構造体の変形等を発生させる要因とはならない。しかし、構造体の内部の検査には、特許文献２に記載の検査方法にある通り、Ｘ線を透過させその透過量の変化によって内部の不純物や空隙の有無を検出することが一般的である。この実施の形態を図２３および図２４に示す。図２３は、一般的なＸ線透過撮像による検査構成であり、Ｘ線放射手段１と、検査対象である構造体２と、Ｘ線検出手段３から構成される。図２４は、図２３で示した一般的なＸ線透過撮像による検査構成では判別出来ない欠点と非欠点部分の一例を説明するための模式図である。図２４では、説明を簡便にするため、構造体２はＸ線放射手段１側の接合断面部のみを表示している。この構成では、Ｘ線放射手段１から放射されたＸ線は検査すべき接合部分とバリ部分の両方を透過するため、Ｘ線放射手段１から放射されたＸ線の透過量の変化が、接合部の空隙もしくは不純物によるものなのか、バリ部分の空隙もしくは不純物によるものなのかを判別することは難しかった。また、複数方向からのＸ線の照射によって欠点の発生位置を特定することも良く用いられるが、その発生位置からも、その部分がバリなのか、接合部なのかを判別することは難しかった。【０００６】  本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、高精度で構造体が良品であるか不良品であるかを検出することができ、将来変形等が発生し得る構造体を事前に検出することのできる、構造体の検査方法および製造方法、構造体の検査装置および製造装置、高圧タンクの製造方法および製造装置、構造体ならびに高圧タンクおよび燃料電池車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  すなわち、上記課題を解決する本発明の一態様に関する構造体の検査装置は、２つ以上の経路でＸ線を放射するＸ線放射手段と、構造体を透過したＸ線を検出する１つ以上のＸ線検出手段と、前記Ｘ線放射手段から前記構造体までの距離を複数の位置で測定する複数位置距離測定手段と、画像処理手段とを備え、前記画像処理手段は、前記Ｘ線検出手段が取得した２つ以上の画像に対して欠点候補を検出する欠点候補検出手段と、高さ測定手段と、前記高さ測定手段により得られた高さ位置情報を記録した画像と前記欠点候補検出手段により得られた欠点候補画像とを論理積する画像演算手段と、前記距離と前記構造体の厚みとから検査範囲を設定する検査範囲設定手段と、前記検査範囲に欠点候補が含まれる場合に欠点と判断する欠点判断手段とで構成されることを特徴とする。【０００８】  また、本発明の構造体の検査装置は、前記複数位置距離測定手段が、光切断法により、線状の高さプロファイルを測定する高さ測定手段であることが好ましい。【０００９】  また、本発明の構造体の検査装置は、高さ測定手段が、ステレオマッチング法によるものであることが好ましい。【００１０】  また、本発明の構造体の検査装置は、前記検査範囲設定手段が、前記複数の距離値から前記構造体の表面形状を求め、前記構造体の厚みから円周方向の検査位置毎の検査範囲を設定することが好ましい。【００１１】  また、本発明の構造体の検査装置は、前記構造体が略円筒状であり、その表面形状が、前記複数の距離値から前記構造体の円弧中心位置と、円弧半径を算出し、推定した構造体の表面であることが好ましい。【００１２】  また、本発明の構造体の検査装置は、前記構造体が高圧タンク用部材であることが好ましい。【００１３】  また、本発明の構造体の製造装置は、上記した構造体の検査装置による検査手段と、前記検査手段において不良品と判定された構造体と、良品と判定された構造体とを区別する選別手段を備えていることを特徴とする。【００１４】  また、本発明の高圧タンクの製造装置は、上記した構造体の検査装置による検査手段と、前記検査手段において不良品と判定された構造体と、良品と判定された構造体を区別する選別手段と、良品と判定された構造体に対し、補強用の外層を形成する外層形成手段を備えることを特徴とする。【００１５】  また、上記課題を解決する本発明の構造体の検査方法は、２つ以上の経路でＸ線を放射し、構造体を透過したＸ線を１つ以上の位置で検出し、Ｘ線放射手段から前記構造体までの距離を複数の位置で測定し、検出したＸ線画像に対して欠点候補を検出し、欠点候補の高さを測定し、得られた高さ情報画像と前記欠点候補として得られた画像とを論理積し、前記距離と構造体の厚みとから検査範囲を設定し、前記検査範囲に欠点候補が含まれる場合に欠点と判断することを特徴とする。【００１６】  また、本発明の構造体の検査方法は、前記距離を測定する方法が、光切断法により、線状の高さプロファイルを測定するものであることが好ましい。【００１７】  また、本発明の構造体の検査方法は、欠点候補の高さを測定する方法がステレオマッチング法によるものであることが好ましい。【００１８】  また、本発明の構造体の検査方法は、前記検査範囲を設定する方法が、前記複数の距離値から前記構造体の表面形状を求め、前記構造体の厚みから検査位置毎の検査範囲を設定することが好ましい。【００１９】  また、本発明の構造体の検査方法は、前記表面形状を求める方法が、前記構造体が略円筒状であり、その表面形状が、前記複数の距離値から前記構造体の円弧中心位置と、円弧半径を算出し、推定するものであることが好ましい。【００２０】  また、本発明の構造体の検査方法は、前記構造体が高圧タンク用部材であることが好ましい。【００２１】  また、本発明の構造体の製造方法は、構造体の検査方法による検査工程と、前記検査工程において不良品と判定された構造体と、良品と判定された構造体とを区別する選別工程を備えることを特徴とする。【００２２】  また、本発明の高圧タンクの製造方法は、構造体の検査方法による検査工程と、前記検査工程において不良品と判定された構造体と、良品と判定された構造体とを区別する選別工程と、良品と判定された構造体に対し、補強用の外層を形成する外層形成工程とを備えることを特徴とする。【００２３】  また、本発明の燃料電池車の製造方法は、構造体の検査方法による検査工程と、前記検査工程において不良品と判定された構造体と、良品と判定された構造体を区別する選別工程と、良品と判定された構造体に対し、補強用の外層を形成し高圧タンクを得る外層形成工程と、得られた高圧タンクを車台に設置する設置工程を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】  本発明によれば、高精度で構造体が良品であるか不良品であるかを検出することができ、将来変形等の発生し得る構造体を事前に検出することのできる、構造体の検査方法および製造方法、構造体の検査装置および製造装置、高圧タンクの製造方法および製造装置、構造体ならびに高圧タンクおよび燃料電池車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態を説明するための模式図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態において、複数位置距離測定手段の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態において、複数位置距離測定手段の設置位置のその他の構成を説明するための模式図である。
【図４】図４は、画像処理手段の処理の流れを説明するためのフロー図である。
【図５】図５は、２つ以上の経路でＸ線を照射した場合の欠点と非欠点部分のＸ線検出手段における検出位置の違いを説明するための模式図である。
【図６】図６は、Ｘ線検出手段での取得画像の一例である。
【図７】図７は、欠陥候補検出手段の処理結果画像の一例である。
【図８】図８は、ステレオマッチング処理結果の一例である。
【図９】図９は、高さ位置算出結果画像の一例である。
【図１０】図１０は、構造体がＸ線透過撮像の光軸方向にずれて設置された場合の例を示す上面からの模式図である
【図１１】図１１は、構造体がＸ線透過撮像の光軸方向にずれて設置された場合の検査範囲の例を示す欠点マップ図である。
【図１２】図１２は、構造体がＸ線透過撮像の光軸に直交する方向にずれて設置された場合の例を示す上面からの模式図である
【図１３】図１３は、構造体がＸ線透過撮像の光軸に直交する方向にずれて設置された場合の検査範囲の例を示す欠点マップ図である。
【図１４】図１４は、内外径が異なる構造体が設置された場合の例を示す上面からの模式図である。
【図１５】図１５は、内外径が異なる構造体が設置された場合の検査範囲の例を示す欠点マップ図である。
【図１６】図１６は、複数位置距離測定手段により取得された複数位置距離測定データの一例である。
【図１７】図１７は、外側および内側の検査範囲境界画像と、その画像列方向の高さプロファイルの一例である。
【図１８】図１８は、欠点判断手段による選別結果の一例である。
【図１９】図１９は、本発明の一実施形態において、Ｘ線放射手段を移動させる手段を設けた構成を説明するための模式図である。
【図２０】図２０は、本発明の一実施形態において、高圧タンク部材を移動させる手段を設けた構成を説明するための模式図である。
【図２１】図２１は、本発明の一実施形態において、その他の構成例１を説明するための模式図である。
【図２２】図２２は、本発明の一実施形態において、その他の構成例２を説明するための模式図である。
【図２３】図２３は、一般的なＸ線透過撮像による検査構成を説明するための模式図である。
【図２４】図２４は、一般的なＸ線透過撮像による検査構成では判別出来ない欠点と非欠点部分の一例を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】  ＜構造体の検査装置＞  以下、本発明の構造体の検査装置に適用した実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は本発明の一実施形態を例示するものであり、本発明は以下の説明に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、以下の実施例は改変することができる。また、本発明の構造体の検査装置は様々な構造体の検査に適用できる。例えば、略円筒状の高圧タンク用部材や樹脂配管、樹脂構造部材などが挙げられる。ここでは、構造体検査の１つの例として、高圧タンク用ライナー部材の検査を例に詳細に説明する。
【００２７】  まず、本発明における検査対象である構造体および高圧タンクの概要について説明する。
【００２８】  高圧タンクは、圧縮ガスや液化ガスなどの高圧ガスを充てんするための容器のことであり、たとえば、高圧ガスが水素の場合では燃料電池自動車搭載用容器、高圧水素輸送用容器、および水素ステーション蓄圧器などがある。高圧タンクの構造は、特に限定されない。一例を挙げると、高圧タンクは、高圧タンク用部材であるライナー部材と、ライナー部材を覆う１または複数の補強層と、燃料電池に高圧ガスを供給するための供給系統（弁部材、各種配管系統等）からなる。
【００２９】  高圧タンクの形状は特に限定されない。一例を挙げると、高圧タンクは、略円筒状である。高圧タンクは、タンク内へ高圧ガスを充填し、または、タンク内から高圧ガスを取り出すための開口部が形成されている。開口部は、供給系統によって閉止される。本発明において、構造体とは、例えば、高圧タンクを構成する部材のことであり、ライナー部材や、ライナー部材に補強層を形成した後の部材などが挙げられる。
【００３０】  （ライナー部材）  ライナー部材は、高圧タンクの筐体を構成するタンク容器の部材である。ライナー部材の形状は特に限定されない。一例を挙げると、ライナー部材は、略円筒状であり、内部に収容空間が形成されている。収容空間には、高圧ガスが充填される。ライナー部材には、上記の開口部が形成されている。ライナー部材は、１の部材から構成されてもよいが、製作の容易さから一般的には複数に分割された部材から構成される。この場合、複数に分割された部材は、接合等によって一体化され得る。また、ライナー部材を作製する方法は、ブロー成形、射出成形等が挙げられる。一方、本発明の検査方法は、ライナー部材が射出成形によって複数に分割された部材を接合する接合面の検査に好適に用いられる。
【００３１】  ライナー部材の材質は特に限定されない。一例を挙げると、ライナー部材は、樹脂製、アルミニウムや鉄等の金属製等である。これらの中でも、樹脂製のライナー部材は、接合部に空隙や不純物が形成された場合に、高圧タンクに成形された後で変形や破壊等が起こりやすい。しかしながら、本発明の検査方法は、空隙や不純物を適切に検出し得る。そのため、本発明の検査方法は、ライナー部材が樹脂製である場合に、特に好適である。樹脂は、Ｘ線吸収率がより高く、後述するＸ線検出器によってライナー部材における不純物等がより精度よく検出される点から、ライナー部材に、ポリオレフィン樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体、およびポリアミド樹脂のうち少なくともいずれか１種を含むことが好ましい。
【００３２】  また、ライナー部材は、ポリアミド樹脂を含むことがより好ましい。ポリアミド樹脂は、Ｘ線吸収率が高いため、ポリアミド樹脂中の空隙や樹脂不純物等が検出されやすい。また特に、高圧ガスが水素ガスである場合、水素ガスは低分子量であるため、ライナー部材に溶け込みやすい。その結果、ライナー部材の接合部にわずかな空隙や不純物が存在する場合であっても、水素ガス用の高圧タンクは、接合部での変形や破壊等が生じやすい。本発明の検査方法によれば、このような空隙や樹脂不純物等は、容易に検出され得る。そのため、本発明の検査方法は、ライナー部材がポリアミド樹脂製である場合に、特に不純物等が精度よく検出され、適切に判別され得る。
【００３３】  （補強層）  ライナー部材は、ライナー部材を補強するために、１または複数の補強層によって外表面が覆われることが好ましい。補強層の材料は特に限定されない。一例を挙げると、補強層は、繊維強化樹脂層である。繊維強化樹脂層を構成する繊維強化樹脂としては、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、ガラス繊維強化プラスチック等が例示される。これらの繊維強化樹脂は、併用されてもよい。また、それぞれの繊維強化樹脂からなる補強層がライナー部材を二重に覆ってもよい。繊維強化樹脂層は、繊維強化樹脂がたとえば、炭素繊維強化プラスチックである場合、ライナー部材の外表面に巻き付けられる炭素繊維強化プラスチック等の強化繊維と、強化繊維同士を結着する熱硬化性樹脂とから主に構成される。
【００３４】  本発明の検査方法は、上記高圧タンクのうち、補強層が設けられる前のライナー部材の接合面に対して実施されることが好ましい。具体的な検査方法は、Ｘ線放射装置から、ライナー部材にＸ線を放射し、ライナー部材を透過したＸ線を、Ｘ線検出器を用いて検出することにより、ライナー部材が良品であるか不良品であるかを検査する。
【００３５】  （構造体の検査装置）  図１は、本発明の検査装置を説明するための模式図である。
【００３６】  （Ｘ線放射手段）  Ｘ線放射手段１は、構造体２にＸ線を放射するための機器である。Ｘ線放射手段１の形状および寸法は特に限定されない。また、Ｘ線放射手段１は、Ｘ線放射手段を駆動するための図示しない電源ケーブル等が付帯されてもよい。この場合、電源ケーブル等は、構造体２と干渉しない形状、寸法であることが好ましい。また放射されたＸ線は、２つ以上の経路で構造体にＸ線を照射する必要がある。本発明ではＸ線放射手段１ａおよびＸ線放射手段１ｂの２つのＸ線放射手段によって、Ｘ線が放射される。放射されるＸ線は、Ｘ線放射手段側の構造体と、後述のＸ線検出手段側の構造体とを透過して、Ｘ線検出手段３によって検出される。なお、Ｘ線放射手段１の配置は特に規定しないが、２つ以上のＸ線放射手段の少なくとも１つは、Ｘ線放射手段側の接合面とＸ線検出手段側の接合面との両方が透過経路とならないように配置することが好ましい。ここでは、構造体の接合面を挟み込む形でＸ線放射手段１ａおよびＸ線放射手段１ｂが並行配置され、いずれもＸ線放射手段側の接合面とＸ線検出手段側の接合面との両方が照射経路とならないように配置されている。
【００３７】  （構造体）  構造体２は、２分割された成形部材を円筒状に接合した高圧タンク用部材として例示されている。
【００３８】  （Ｘ線検出手段）  Ｘ線検出手段３は、構造体２を透過したＸ線を検出するための機器である。Ｘ線検出手段は、少なくとも１つ以上のＸ線検出器で構成されればよい。１つのＸ線検出手段で２つ以上のＸ線放射手段１からの放射されるＸ線を検出する場合は、２つ以上のＸ線放射手段から異なるタイミングでＸ線を放射してＸ線を検出するのでもよい。２つ以上のＸ線放射手段１の個数に併せて、２つ以上のＸ線検出手段を配置して、同時にＸ線を検出してもよい。１つのＸ線検出手段で、２つ以上のＸ線放射手段１から放出されるＸ線を検出できる位置に、Ｘ線検出手段を移動させてもよい。一般的には、空隙であればＸ線は透過しやすいため周囲よりも強く検出され、不純物であれば不純物の比重と構造体を構成する樹脂材料の比重の大小に応じて強弱いずれかで検出される。また、バリ部分は構造体の通常部分よりも肉厚が増すため、全体的に弱く検出される。
【００３９】  なお、「２つ以上の経路でＸ線を放射するＸ線放射手段」における「２つ以上」が、後で説明する「Ｘ線検出手段が取得した２つ以上の画像」の「２つ以上」に対応する。そのことを明確にするため、「複数」という語とは区別して、対応する箇所で「２つ以上」という語を用いて説明している。
【００４０】  Ｘ線検出手段３は汎用のＸ線検出器でもよい。一例を挙げると、Ｘ線検出手段３は直接変換方式のＸ線検出器でもよく、間接変換方式のＸ線検出器でもよい。より具体的には、Ｘ線検出手段３はＸ線フィルム、イメージインテンシファイア、コンピューテッドラジオグラフィ（ＣＲ）、フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）等である。
【００４１】  Ｘ線検出手段３のＸ線検出素子の配列は、２次元に検出素子が配列されたエリアセンサー方式でもよいし、１次元に検出素子が配列されたラインセンサー方式のＸ線検出器でもよい。検査範囲を順次変更する方法は,いずれの検出方式を用いるかによって、最適化すればよい。エリアセンサー方式を採用する場合はエリアセンサーの検査視野に応じて逐次的に視野を切り替える機構を用意すればよく、ラインセンサー方式を採用する場合は連続的に検査視野を移動させる機構を用意すればよい。
【００４２】  なお、Ｘ線検出手段３は、間接変換方式のＦＰＤであることが、たとえばＸ線フィルムが用いられる場合と比べて現像工程等が不要となり、検査に要する時間が短縮化され得る点から、好ましい。
【００４３】  間接変換方式のＦＰＤは、直接変換方式の検出器と比べて、使用可能温度等の制約がない。そのため、間接変換方式のＸ線検出器は、取扱性が優れる。さらに、間接変換方式のＦＰＤは、セル方式シンチレータを備えることが好ましい。間接変換方式のＦＰＤにおいては、放射線を可視光に変換するために、シンチレータパネルが使用される。シンチレータパネルは、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）等のＸ線蛍光体を含み、放射されたＸ線に応じて、Ｘ線蛍光体が可視光を発光し、その発光をＴＦＴ（ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）で電気信号に変換することにより、Ｘ線の情報をデジタル画像情報に変換する。しかしながら、間接変換方式のＦＰＤは、Ｘ線蛍光体が発光する際に、蛍光体自体によって、可視光が散乱してしまうこと等により、画像の鮮鋭性が低くなりやすい。一方、セル方式シンチレータが採用されたＦＰＤは、隔壁で仕切られたセル内に蛍光体が充填されており、光の散乱の影響を抑え得る。その結果、セル方式シンチレータを具備するＦＰＤは、鮮鋭度が高く、構造体２の中に不純物や空隙が存在する場合にはこれらを高感度に検出し得る。
【００４４】  Ｘ線検出手段３は、大面積かつ高鮮鋭なセル方式シンチレータを容易に形成し得る点から、ガラス粉末を含有する感光性ペーストを用いて、ガラスを主成分とする隔壁をフォトリソグラフィーにより加工して作製されたセル方式シンチレータであることがより好ましい。Ｘ線検出手段３のセンサーのピクセルサイズは特に限定されない。一例を挙げると、センサーのピクセルサイズは、２０〜３００μｍであることが好ましい。ピクセルサイズが２０μｍ未満である場合には、構造体２の変形や破壊に寄与しない微小な不純物まで検出し良品を不良品と誤って判断する傾向がある。また、このようなピクセルサイズでは、画像データが膨大となり、信号読み出し、画像処理に要する時間が長くなる傾向がある。一方、ピクセルサイズが３００μｍを超える場合、不純物等を充分に検出できない可能性がある。
【００４５】  （複数位置距離測定手段）  複数位置距離測定手段４は、構造体２の表面位置を精度良く求めるために使用するものである。複数位置距離測定手段４は、測定点を増やしたい方向に測定手段あるいは構造体を一定距離移動させて逐次測定させる構成であっても良いし、一度に多点計測できる構成であっても良い。複数位置距離測定手段４は、レーザー三角測量方式変位計、レーザー干渉計、超音波距離計、渦電流方式変位センサー、触針式変位計などが用いられるが、非接触であることや測定対象の材質に影響されにくいこと、および応答速度や多点計測の実現の容易さなどの面から、レーザー三角測量方式変位計が好適に用いられる。具体的には、光切断法と呼ばれるレーザー光源などにより生成する線状の光を測定対象に照射し、その反射散乱光の軌跡を高さプロファイルとして取得する方法が好適に用いられる。
【００４６】  複数位置距離測定手段４の具体的構成の一例を、図２を用いてさらに詳細を説明する。図２は、複数位置距離測定手段４の構成を示す模式図である。説明を簡便にするため、複数位置距離測定手段４と構造体２のみを表示している。複数位置距離測定手段４は、レーザー光源などにより生成された線状の光を、円筒形である構造体２に対して円弧方向に照射する。照射された線状の光は構造体２の表面で反射散乱し、構造体２の表面形状に応じた光の軌跡を描く。前記光の軌跡が複数位置距離測定手段４における距離測定位置４ａとなる。複数位置距離測定手段４は、前記光の軌跡による距離測定位置４ａをイメージセンサ等の受光手段で位置を読み取り、構造体２の表面の表面形状として数値化する。
【００４７】  なお、複数位置距離測定手段４はＸ線放射手段１との相対距離関係が既知であればどの位置に設置していてもよいため、図１に示すように略円筒である構造体２を円筒の軸方向へ複数位置距離測定のため移動させて、複数位置距離測定手段４による測定を行う構成としても良いし、図３に示す複数位置距離測定手段４の設置位置の、その他の構成を説明するための模式図のように、Ｘ線放射手段１と複数位置距離測定手段４とをＸ線透過撮像の光軸位置に固定して設置しても良い。好ましくは、構造体２における検査すべき接合部の表面形状を測定できる位置に複数位置距離測定手段４と構造体２とが配置されることである。また、図示しないが構造体２もしくは複数位置距離測定手段４のいずれかをＸ線透過撮像の光軸方向に前後させて、複数位置距離測定手段４での測定値をいずれかの移動距離の長さの分だけ補正してもよい。
【００４８】  また、複数位置距離測定手段４は、図１および図３に示す構造体２の模式図の通り、検査すべき接合面の外側にはバリが生じて不定形の凹凸が生じた面形状であり、正確な距離測定を実施できないため、距離測定はバリの発生していない略近傍面を対象として測定してもよい。この場合、バリが発生する検査すべき接合面の左右など複数個所で測定を行い、平均値や補間値を取得するなどして接合面の直上面との距離を推定するのがより好ましい。また、バリの発生している外側の接合面に対して研磨処理を実施し、バリを除去して平坦面を形成したうえで検査すべき接合面の直上面で距離測定を実施してもよい。
【００４９】  （画像処理手段）  図１に示すように、画像処理手段５は、Ｘ線検出手段３と接続されており、Ｘ線検出手段３によって取得されるＸ線検出画像から、欠点候補の位置を算出する欠点候補検出手段と、前記複数の画像により欠点候補の高さ位置を算出する高さ測定手段と、高さ測定手段により得られた高さ位置情報を記録した画像と欠点候補検出手段により得られた欠点候補画像とを論理積する画像演算手段と、複数位置距離測定手段４により測定される複数位置距離測定データ２０とから検査範囲を設定する検査範囲設定手段と、高さ測定結果と検査範囲設定結果とから、欠点候補の良否を判断する欠点判断手段と、で構成される。  画像処理手段５における処理の流れを、図４を用いて説明する。図４は、画像処理手段の処理の流れを説明するためのフロー図である。Ｘ線検出画像１０ａはＸ線照射手段１ａから放射されるＸ線をＸ線検出手段３で検出した検出画像であり、Ｘ線検出画像１０ｂはＸ線放射手段１ｂから放射されるＸ線をＸ線検出手段３で検出した検出画像である。検出画像は、Ｘ線の検出の強弱を輝度値で出力し、Ｘ線を強く検出した場所は輝度値が大きく（明るく）、Ｘ線を弱く検出した場所は輝度値が小さく（暗く）なる。
【００５０】  （欠点候補検出手段）  ステップＳ１０１では、欠点候補検出手段により、Ｘ線検出画像から欠点候補となる領域を検出する。欠点候補検出手段は、２次元の画像データとして入力されるＸ線検出画像に対して欠点候補とそうでない部位を切り分けることが可能な明方向の輝度閾値と、暗方向の輝度閾値と満たす面積領域を欠点候補として検出する。検出は複数のＸ線検出画像のうち少なくとも１つのＸ線検出画像に対して実施すればよく、本発明の実施例においては、Ｘ線放射手段１ａにより放射されたＸ線を検出したＸ線検出画像１０ａに対して実施している。なお、欠点候補の検出は閾値を満たす領域を検出面積の大きさで絞りこんでもよいし、検出形状の特徴量で絞り込んでもよい。例えば、欠点となる空隙及び不純物は接合面に沿って一様な方向を向いた細長い形状となることが一般的であるので、検出形状の向き（角度）とその細さ（縦横比）などを特徴量として絞り込んでもよい。また、欠点部位の上下には接合の際に発生するバリの影響で肉厚となり欠点の周囲は暗く検出されるため、輝度閾値での検出に先んじて、空間フィルタなどを用いてもよい。例えば、バリによる暗部の影響を押さえるには、Ｘ線検出画像における低周波数成分をカットするハイパスフィルタが有効であるが、この場合は、図７に示す欠点候補画像の通り、Ｘ線検出画像の輝度が急変するバリ部分と通常の高圧タンク部材部分との境界線においても、欠点候補として誤検出領域１１が検出される。
【００５１】  （高さ測定手段）  ステップＳ１０２では、高さ測定手段により、複数のＸ線検出画像に検出された同一点の高さを測定する。この高さ測定の原理に対する理解を深めるため、図５および図６を用いて詳しく説明する。図５は、複数の経路でＸ線を照射した場合の欠点と非欠点部分のＸ線検出手段における検出位置の違いを説明するための模式図である。また、図６は、Ｘ線検出手段での取得画像の一例である。図５では、説明を簡便にするため、構造体２はＸ線放射手段１側の接合断面部のみを表示している。構造体２の接合部に接合部の空隙欠点７が存在し、バリ部分にバリ内の空隙９が存在する場合、Ｘ線検出器３には、Ｘ線放射手段１ａから放射されたＸ線によって、接合部の空隙欠点７はＸ線検出器３上のＸａ１の座標位置に、バリ内の空隙９はＸａ２の座標位置に撮像され、図６に示すＸ線検出画像１０ａのような画像として検出される。Ｘ線放射手段１ｂから放射されたＸ線によっては、接合部の空隙欠点７はＸ線検出器３上のＸｂ１の座標位置に撮像され、バリ内の空隙９はＸｂ２の座標位置に撮像され、図６に示すＸ線検出画像１０ｂのような画像として検出される。このとき、接合部の空隙欠点７の高さ位置Ｈｄ０は、Ｘ線放射手段１ａおよびＸ線放射手段１ｂからＸ線検出器３までの距離をｆ、Ｘ線放射手段１ａとＸ線放射手段１ｂとの間隔をｗとすると、式１として算出される。
【００５２】  （式１）Ｈｄ０＝ｆ×ｗ／（｜Ｘａ１−Ｘｂ１｜）  また、バリ内の空隙９の高さ位置Ｈｆ０は、式２として算出される。
【００５３】  （式２）Ｈｆ０＝ｆ×ｗ／（｜Ｘａ２−Ｘｂ２｜）  この高さ測定処理を逐次的に実行するため、本発明の実施形態においてはＸ線検出画像１０ａとＸ線検出画像１０ｂとの間で高さを測定すべき対応点の紐付けを比較的容易に実現できる手法として、ステレオマッチング法と呼ばれる手法により高さ測定処理を実行することが好ましい。以後、高さ測定処理をステレオマッチング法により実行するとして説明する。ステレオマッチング法は、ブロックマッチング法とも称され、複数の異なる視点で撮像された画像を用いて、撮像された画像間での同一点の撮像位置のズレ（視差）から高さ位置情報を算出するに際して一般的に採用されている手法である。そして、一方の画像において注目画素を中心とした予め定める縦横一定サイズの画像ブロックを最初に設定し、他方の画像において正規化相関法などの画像の類似度算出手法によって一方の画像と他方の画像との類似度が最も高まる位置を求め、その位置を紐付ける両画像の座標位置情報から、図８に示す高さ情報を含むステレオマッチング処理結果画像１３を逐次的に算出する手法である。
【００５４】  なお、ステレオマッチング法による高さ測定を行うにあたっては、欠点候補となる領域がより検出されやすいように、Ｘ線検出画像１０ａならびにＸ線検出画像１０ｂに対して前処理を行っても良い。例えば、あらかじめ定める明方向もしくは暗方向の閾値を満たす領域を検出面積の大きさで絞りこんでもよいし、検出形状の特徴量で絞り込んでもよい。例えば、欠点となる空隙及び不純物は接合面に沿って一様な方向を向いた細長い形状となることが一般的であるので、検出形状の向き（角度）とその細さ（縦横比）などを特徴量として絞り込んでもよい。また、欠点部位の上下には接合の際に発生するバリの影響で肉厚となり欠点の周囲は暗く検出されるため、輝度閾値での検出に先んじて、空間フィルタなどを用いてもよい。例えば、バリによる暗部の影響を押さえるには、Ｘ線検出画像における低周波数成分をカットするハイパスフィルタが有効である。
【００５５】  （画像演算手段）  ステップＳ１０３では、画像演算手段により、画像演算をする。欠点候補検出（Ｓ１０１）により生成された欠点候補画像１２と、高さ測定（Ｓ１０２）で生成されたステレオマッチング画像１３の論理積を算出することで、図９に示す欠点候補の高さ位置算出画像１４を得る。
【００５６】  （検査範囲設定手段）  ステップＳ１０４では、検査範囲設定手段により検査範囲を設定する。複数位置距離測定手段４によって測定された構造体２表面の複数位置での距離測定値を示す複数位置距離測定データ２０により、検査範囲を設定する。検査範囲の設定に際しては、前記複数位置での距離測定値から前記構造体２の表面形状を求め、構造体２の検査すべき接合部における厚み設計値から円周方向の検査位置毎の検査範囲の上限値と下限値を設定することが好ましい。さらには、前記検査範囲は、前記複数位置での距離測定値から構造体２の表面の円弧形状中心位置と、円弧半径を算出し、推定した構造体の表面形状であることが好ましい。
【００５７】  この理由の詳細を図１０から図１５を用いて説明する。
【００５８】  図１０は、構造体がＸ線透過撮像の光軸方向にずれて設置された場合の例を示す上面（略円筒である構造体２の円筒軸方向）からの模式図である。構造体２の設置位置は、構造体２の直径が設計通りであれば、複数位置距離測定手段４による複数位置距離測定データから、最短値を抽出し、前記最短値と設置位置の設計値との差をずれ分として算出する。前記ずれ分の量だけ構造体２の中心位置を光軸方向にずらした構造体２の検査すべき接合部の外径に対応する円弧を、設定される外側の検査範囲境界閾値１５とし、構造体２の検査すべき接合部の厚みＴの分だけ円弧の半径を短くした内径に対応する円弧を設定される内側の検査範囲境界閾値１６とすれば、実際の外側の検査範囲境界１７と設定される外側の検査範囲境界閾値１５、および実際の内側の検査範囲境界１８と設定される内側の検査範囲境界閾値１６とは一致する。検査範囲は設定される外側の検査範囲境界閾値１５と設定される内側の検査範囲境界閾値１６とに挟まれた範囲となり、図１１に示す構造体がＸ線透過撮像の光軸方向にずれて設置された場合の検査範囲の例を示す欠点マップ図のように、接合部の空隙欠点７は設定される外側の検査範囲境界閾値１５と設定される内側の検査範囲境界閾値１６とが示す範囲内に検出される。
【００５９】  図１２は、構造体がＸ線透過撮像の光軸に直交する方向にずれて設置された場合の例を示す上面（略円筒である構造体２の円筒軸方向）からの模式図である。構造体２の設置位置は、構造体２の直径が設計通りであれば、複数位置距離測定手段４による複数位置距離測定データから、最短値を抽出し、前記最短値と設置位置の設計値との差をずれ分として算出する。前記ずれ分の量だけ中心位置を光軸方向にずらした構造体２の検査すべき接合部の外径に対応する円弧を、設定される外側の検査範囲境界閾値１５とし、構造体２の検査すべき接合部の厚みＴの分だけ半径を短くした内径に対応する円弧を設定される内側の検査範囲境界閾値１６とすれば、実際の外側の検査範囲境界１７と設定される外側の検査範囲境界閾値１５、および実際の内側の検査範囲境界１８と設定される内側の検査範囲境界閾値１６とは一致しない。検査範囲は設定される外側の検査範囲境界閾値１５と設定される内側の検査範囲境界閾値１６とに挟まれた範囲となり、図１３に示す構造体がＸ線透過撮像の光軸に直交する方向にずれて設置された場合検査範囲の例を示す欠点マップ図のように、接合部の空隙欠点の一部は設定される外側の検査範囲境界閾値１５と設定される内側の検査範囲境界閾値１６とが示す検査範囲の外に検出される。見逃した接合部の空隙欠点８となり、一部のバリ内の空隙は、設定される外側の検査範囲境界閾値１５と設定される内側の検査範囲境界閾値１６の範囲内に検出されるため、誤検出したバリ内の空隙１９となる。
【００６０】  図１４は、内外径が異なる構造体が設置された場合の例を示す上面からの模式図である。構造体２の設置位置は、複数位置距離測定手段４による複数位置距離測定データから、最短値を抽出し、前記最短値と設置位置の設計値との差をずれ分として算出する。前記ずれ分の量だけ中心位置を光軸方向にずらした構造体２の検査すべき接合部の外径に対応する円弧を、設定される外側の検査範囲境界閾値１５とし、構造体２の検査すべき接合部の厚みＴの分だけ半径を短くした内径に対応する円弧を設定される内側の検査範囲境界閾値１６とすれば、実際の外側の検査範囲境界１７と設定される外側の検査範囲境界閾値１５、および実際の内側の検査範囲境界１８と設定される内側の検査範囲境界閾値１６とは一致しない。検査範囲は設定される外側の検査範囲境界閾値１５と設定される内側の検査範囲境界閾値１６とに挟まれた範囲となり、図１５に示す内外径が異なる構造体が設置された場合の検査範囲の例を示す欠点マップ図のように、接合部の空隙欠点のうち一部は、設定される外側の検査範囲境界閾値１５と設定される内側の検査範囲境界閾値１６とが示す範囲外に検出され、見逃した接合部の空隙欠点８となる。
【００６１】  このように、構造体２の設置位置のずれ量は、Ｘ線透過撮像の光軸方向のみ補正するのでは、正確な検査範囲設定を実現できないことから、Ｘ線透過撮像の光軸に直交する方向や、構造体２の直径についても同時にずれ量を補正する必要がある。したがって、複数位置距離測定手段４によって測定された構造体２表面の複数の距離値を示す複数位置距離測定データ２０に対して構造体２の表面形状モデル関数を設定し、最小二乗法などを用いたモデルフィッティング処理を行い、円弧の回転中心位置および円弧の半径を推定する円関数モデルが好適に用いられる。また、構造体２の材質が樹脂である場合は、構造体２の製作時や設置時に発生する構造の歪み等によりに略円筒である構造体２の円筒軸に直交する断面形状が楕円化することもあるため、楕円関数モデルを用いてもよい。なお、複数位置距離測定手段４によって測定された構造体２表面の複数の距離値を示す複数位置距離測定データ２０は、図１６に示す通り、検査すべき接合部の表面状態や複数位置距離測定手段４の測定精度に起因して凹凸を示す測定値の上下動やノイズが重畳していることがあるため、前記モデルフィッティング処理に際してはモデルフィッティング処理の計算範囲を限定したり、ローパスフィルタなどの空間フィルタを用いたり、中央値フィルタなどのモデルフィッティング処理でノイズ成分をカットするための前処理を実施してもよい。
【００６２】  なお、モデルフィッティング処理の円関数モデルが下式３で定義される場合、導出すべき目的変数はＸ０，Ｙ０，Ｒの３点である。
【００６３】  Ｘ  ：複数位置距離測定手段４による測定点のＸ軸座標値  Ｙ  ：複数位置距離測定手段４による測定点のＹ軸座標値  Ｘ０：構造体２の円筒中心のＸ軸座標値  Ｙ０：構造体２の円筒中心のＹ軸座標値  Ｒ  ：構造体２の円筒半径  とするとき、  （式３）Ｒ２＝（Ｘ−Ｘ０）２＋（Ｙ−Ｙ０）２  未知の目的変数が３点である場合、モデルフィッティング処理に必要な複数位置距離測定手段４によって測定された構造体２表面の複数の距離値の測定点数は、モデルフィッティング処理の解法に最小二乗法を用いた場合は、最低でも４点以上の測定点を必要とする。実際には、測定点数が多いほどモデルフィッティング処理の導出精度は向上すると期待されるので、測定点数の上限は特に制約はないが、実際の計算処理時間と得られる精度から設定すればよく、測定点数は４点から５００点の範囲、あるいは１００点から１００００点の範囲であることが好ましい。
【００６４】  また、検査範囲設定手段は、検査すべき接合部の肉厚設計値から検査範囲の上限値と下限値を求めて設定する。具体的には、下限値を欠点が発生しても許容できる構造体２の表面方向からの深さ許容値を基に設定し、上限値を構造体２の肉厚設計値と欠点が発生しても許容できる深さ値とから設定する。なお、欠点の見逃し防止のために、検査範囲を肉厚設計値に対して広く取るよう上限値及び下限値を調整してもよい。上限値に対しては閾値を狭くすることが、下限値に対しては閾値を広くすることが、好適に行われる。
【００６５】  上記に説明した手法によって算出された構造体２の表面形状から、外側の検査範囲境界画像２１と内側の検査範囲境界画像２２が生成される。外側の検査範囲境界画像２１と内側の検査範囲境界画像２２に挟まれる範囲が検査範囲となり、それぞれの画素位置に、検査空間の各画像画素位置における検査範囲の境界閾値を有する。
【００６６】  （欠点判断手段）  ステップＳ１０５では、欠点判断手段により欠点判断する。欠点判断手段（Ｓ１０５を実行する）は、画像演算手段（Ｓ１０３を実行する）で演算された欠点候補の高さ位置算出画像２０と、構造体２の検査すべき接合部の表面形状から設定された外側の検査範囲境界画像２１を高さ下限値、内側の検査範囲境界画像２２を高さ上限値として比較する。画像の各画素において、欠点候補のいずれが高さ下限値と高さ上限値の範囲内に含まれるか否かを判定し、含まれる場合は空隙欠点と、含まれない場合は検査すべき接合部の上下に存在するバリ内に存在する空隙や不純物、もしくは誤検出であると判断する。
【００６７】  欠点判断手段（Ｓ１０５を実行する）は、欠点候補の高さ位置が一定ではなく、形状によってある高さ範囲を有するため、欠点候補の一部が前述の検査範囲上限値および下限値の範囲内に含まれていれば欠点であると判断するが、欠点の面積が小さい場合や、欠点の高さの勾配が急峻な場合は、欠点の高さ情報に上限値及び下限値の範囲の値を含まない場合があるため、この場合も欠点として判定できるよう、欠点の高さの最大値が上限値より下で、かつ最小値が欠点下限値よりも低い場合も、欠点として判断してもよい。
【００６８】  本発明の実施形態においては、誤検出領域１１およびバリ内の空隙９はあらかじめ定める高さ上限値を上回るため、欠点と判定されず、接合部の空隙欠点７のみが高さ上限値と下限値の範囲内となったため欠点として選別され、欠陥の選別結果画像２３として出力される。
【００６９】  以上、本発明の一実施形態について、２つ以上のＸ線放射経路を得るためにＸ線放射手段１を２つ以上備えた構成を例にして図面を参照して説明した。本発明は、たとえば次のような変形実施形態を採用することができる。
【００７０】  （１）２つ以上のＸ線放射経路を得るため、Ｘ線放射手段１を、Ｘ線検出手段３におけるＸ線の検出のたびに移動させる構成。模式図を図１９に示す。図１９は、本発明の一実施形態において、Ｘ線放射手段を移動させる手段を設けた構成を説明するための模式図である。説明を簡便にするため、複数位置距離測定手段４を記載していない。Ｘ線放射手段を移動させる手段は、移動方向がＸ線検出手段３に対して平行な方向で、かつ接合面に直行する向きとなる構成であることが好ましい。
【００７１】  （２）２つ以上のＸ線放射経路を得るため、構造体２を、Ｘ線検出手段３における検出のたびに移動させる構成。模式図を図２０に示す。図２０は、本発明の一実施形態において、構造体２を移動させる手段を設けた構成を説明するための模式図である。説明を簡便にするため、複数位置距離測定手段４を記載していない。構造体２を移動させる手段は、移動方向がＸ線検出手段３に対して平行な方向で、かつ到着面に直行する向きにとなる構成であることが好ましい。
【００７２】  また、本発明の全ての実施形態は、例えば以下のいずれかのさらなる変形実施形態を組み合わせることもできる。
【００７３】  （１）Ｘ線放射手段を、構造体の内部に挿入した構成。模式図を図２１に示す。説明を簡便にするため、複数位置距離測定手段４を記載していない。Ｘ線放射手段が検査対象の構造体の開口部に対して小さい場合、本構成を実現することができる。本構成では、放射されたＸ線は構造体の１層のみしか通過しないため、Ｘ線放射手段１を構造体２の外側に設置する場合に比べてノイズが少なく、高精度な検査を実現できる。
【００７４】  （２）Ｘ線検出手段を、構造体の内部に挿入した構成。模式図を図２２に示す。説明を簡便にするため、複数位置距離測定手段４を記載していない。Ｘ線検出手段が検査対象の構造体の開口部に対して小さい場合、本構成を実現することができる。本構成においても、放射されたＸ線は構造体の１層のみしか通過しないため、Ｘ線検出手段３を構造体２の外側に設置する場合に比べてノイズが少なく、高精度な検査を実現できる。
【００７５】  ＜構造体の製造装置＞  本発明の一実施形態の構造体の製造装置について説明する。本実施形態の構造体の製造装置は、上記した構造体の検査装置による検査手段と、検査手段において不良品と判定された構造体と、良品と判定された構造体とを区別する選別手段と、を含む。以下、詳細に説明する。なお、本実施形態の構造体の製造装置は、これら検査手段および選別手段を含んでいればよく、他の手段は特に限定されない。そのため、以下に示される他の手段は例示であり、適宜設計変更され得る。
【００７６】  （構造体の作製手段）  本手段は、構造体の作製手段である。たとえば、構造体が上記したライナー部材の場合、構造体の検査装置の実施形態において上記したとおり、ブロー成形、射出成形等によって作製され得る。
【００７７】  （検査手段）  本手段は、２つ以上の経路でＸ線を放射するＸ線放射手段と、構造体を透過したＸ線を検出する少なくとも１つ以上のＸ線検出手段と、画像処理手段とを備えたものである。検査手段において不純物や空隙等が検出された構造体は、不良品と判定され、後続の選別手段にて選別されて除去される。
【００７８】  （選別手段）  本手段は、検査手段において不良品と判定された構造体と、良品と判定された構造体とを区別するものである。本手段は、選別者によって人為的に実施されてもよく、良品あるいは不良品との情報を保持するコンピュータプログラムと連動する搬送手段によって機械的に行われてもよい。選別手段において選別されなかった良品の構造体は、高圧タンクの材料として採用され得る。
【００７９】  以上、本実施形態の構造体の製造方法によれば、検査手段において、構造体に存在する不純物や空隙が適切に検出され得る。また、不純物等が検出された構造体は、選別工程において選別され、排除され得る。そのため構造体は、良品のみが選別され得る。選別された構造体は、後続する工程を経て、高圧タンクが製造され得る。その結果、本実施形態の構造体の製造方法によれば、不良品である構造体に対しては後続する工程が省略され得る。また、製造される高圧タンクの歩留りが向上する。
【００８０】  ＜高圧タンクの製造装置＞  本発明の一実施形態の高圧タンクの製造装置について説明する。本発明の高圧タンクの製造装置は、上記した構造体の検査装置による検査手段と、検査手段において不良品と判定された構造体と、良品と判定された構造体とを区別する選別手段と、良品と判定された構造体に対し、補強用の外層を形成する外層形成手段とを含む。以下、詳細に説明する。なお、本発明の高圧タンクの製造装置は、これら検査手段、選別手段および外層形成手段を含んでいればよく、他の手段は特に限定されない。そのため、以下に示される他の手段は例示であり、適宜設計変更され得る。
【００８１】  （構造体の作製手段）  本手段は、構造体の作製手段である。たとえば、構造体が上記したライナー部材の場合、構造体の検査装置の実施形態において上記したとおり、ブロー成形、射出成形等によって作製され得る。
【００８２】  （検査手段）  本手段は、複数２つ以上の経路でＸ線を放射するＸ線放射手段と、構造体を透過したＸ線を検出する少なくとも１つ以上のＸ線検出手段と、画像処理手段とを備えたものであり、構造体の製造装置の実施形態において上記した検査手段と同様である。
【００８３】  （選別手段）  本手段は、検査手段において不良品と判定された構造体と、良品と判定された構造体とを区別するものであり、構造体の製造装置の実施形態において上記した選別手段と同様である。
【００８４】  （外層形成手段）  本手段は、良品と判定された構造体に対し、補強用外層（補強層）を形成するものである。補強層は、検査装置の実施形態において上記したとおり、好適には繊維強化樹脂層であり、１または複数の補強層が構造体の外表面に設けられる。補強層が設けられた構造体は、さらに、燃料電池に高圧ガスを供給するための供給系統（弁部材、各種配管系統等）が適宜取り付けられ、高圧タンクとして使用される。
【００８５】  以上、本発明の高圧タンクの製造装置によれば、検査装置において、構造体に存在する不純物や空隙が適切に検出され得る。また、不純物等が検出された構造体は、選別手段において選別され、排除され得る。さらに、良品と判定された構造体に対してのみ、補強層が形成される。そのため、本発明の高圧タンクの製造装置によれば、不良品である構造体に対して補強層が形成されることがないため、たとえば繊維強化樹脂が無駄に使用されることがない。また、製造される高圧タンクの歩留りが向上する。
【００８６】  ＜構造体＞  本発明の構造体について説明する。本発明の構造体は、上記した構造体の製造装置を用いて製造される。以下、詳細に説明する。なお、本発明の構造体は、これら製造装置を用いていればよく、他の手段は特に限定されない。そのため、以下に示される他の手段は例示であり、適宜設計変更され得る。
【００８７】  （構造体の製造装置）  本装置は、構造体の製造装置である。上記した構造体の製造装置と同様である。
【００８８】  以上、本発明の構造体によれば、製造装置において、構造体に存在する不純物や空隙が適切に検出され得る。また、不純物等が検出された構造体は、選別手段において選別され、排除され得る。そのため、本発明の構造体によれば、不良品である構造体に対して補強層が形成されることがないため、たとえば繊維強化樹脂が無駄に使用されることがない。また、製造される高圧タンクの歩留りが向上する。
【００８９】  以上、本発明の構造体によれば、構造体は、良品のみが選別され得る。選別された構造体は、後続する工程を経て、高圧タンクが製造され得る。その結果、本発明の構造体によれば、不良品である構造体に対しては後続する工程が省略され得る。
【００９０】  ＜高圧タンク＞  本発明の一実施形態の高圧タンクについて説明する。本発明の高圧タンクは、上記した高圧タンクの製造装置を用いて製造される。以下、詳細に説明する。なお、本発明の高圧タンクは、これら製造装置を用いていればよく、他の手段は特に限定されない。そのため、以下に示される他の手段は例示であり、適宜設計変更され得る。
【００９１】  （高圧タンクの製造装置）  本装置は、高圧タンクの製造装置である。上記した高圧タンクの製造装置と同様である。
【００９２】  以上、本発明の高圧タンクによれば、良品と判定された構造体に対してのみ、補強層が形成される。そのため、本発明の高圧タンクによれば、不良品である構造体に対して補強層が形成されることがないため、たとえば繊維強化樹脂が無駄に使用されることがない。
【００９３】  ＜燃料電池車＞  本発明の一実施形態の燃料電池車について説明する。本発明の燃料電池車は、上記した高圧タンクを用いる。以下、詳細に説明する。なお、本発明の燃料電池車は、これら高圧タンクを用いていればよく、他の手段は特に限定されない。そのため、以下に示される他の手段は例示であり、適宜設計変更され得る。
【００９４】  （高圧タンク）    本タンクは、高圧タンクである。上記した高圧タンクと同様である。
【００９５】  以上、本発明の燃料電池車によれば、良品と判定された構造体に対してのみ、補強層が形成された高圧タンクが用いられる。そのため、本発明の燃料電池車によれば、不良品である高圧タンクが用いられることがないため、たとえば燃料電池車の他の構成部材が無駄に使用されることがない。
【符号の説明】
【００９６】１  Ｘ線放射手段１ａ  Ｘ線放射手段１ｂ  Ｘ線放射手段２  構造体３  Ｘ線検出手段４  複数位置距離測定手段４ａ  距離測定位置５  画像処理手段７  接合部の空隙欠点８  見逃した接合部の空隙欠点９  バリ内の空隙１０ａ  Ｘ線放射手段１ａによるＸ線検出画像ａ１０ｂ  Ｘ線放射手段１ｂによるＸ線検出画像ｂ１１  誤検出領域１２  欠点候補画像１３  ステレオマッチング画像１４  高さ位置算出画像１５  設定される外側の検査範囲境界閾値１６  設定される内側の検査範囲境界閾値１７  実際の外側の検査範囲境界１８  実際の内側の検査範囲境界１９  誤検出したバリ内の空隙２０  複数位置距離測定データ２１  外側の検査範囲境界画像２２  内側の検査範囲境界画像２３  欠陥の選別結果画像
【要約】  高精度で構造体が良品であるか不良品であるかを検出することができる。構造体の検査装置は、２つ以上の経路でＸ線を放射するＸ線放射手段（１ａ，１ｂ）と、構造体（２）を透過したＸ線を検出する１つ以上のＸ線検出手段（３）と、前記Ｘ線放射手段から前記構造体までの距離を複数の位置で測定する複数位置距離測定手段（４）と、画像処理手段（５）とを備え、前記画像処理手段は、前記Ｘ線検出手段が取得した２つ以上の画像に対して欠点候補を検出する欠点候補検出手段と、高さ測定手段と、前記高さ測定手段により得られた高さ位置情報を記録した画像と前記欠点候補検出手段により得られた欠点候補画像とを論理積する画像演算手段と、前記距離と前記構造体の厚みとから検査範囲を設定する検査範囲設定手段と、前記検査範囲に欠点候補が含まれる場合に欠点と判断する欠点判断手段とで構成される。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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