(57)【要約】【課題】検査精度が高く、検査時間も短く、製造ラインも清潔な空製品の漏れ孔検査方法を提供する。【解決手段】中空製品１０の漏れ孔の検査方法において、中空製品１０の漏れ孔の発生が想定される部位に熱画像撮影機３１を設置する。中空製品１０の内部に加熱気体を加圧して送入し、中空製品１０の外周部を熱画像撮影機３１で熱画像として撮影する。中空製品１０の漏れ孔が発生する場合に、漏れ孔から漏れた加熱気体を熱画像撮影機３１で熱画像として撮影し、熱画像により画像解析判定装置３０で加熱気体の漏れを判定して、中空製品１０の漏れ孔の有無を検査する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空製品の漏れ孔の検査方法において、
上記中空製品の漏れ孔の発生が想定される部位に熱画像撮影機を設置し、
上記中空製品の内部に加熱気体を加圧して送入し、上記中空製品の外周部を上記熱画像撮影機で熱画像として撮影し、
上記中空製品の漏れ孔が発生する場合に、上記漏れ孔から漏れた上記加熱気体を上記熱画像撮影機で熱画像として撮影し、該熱画像により画像解析判定装置で上記加熱気体の漏れを判定して、中空製品の漏れ孔の有無を検査する中空製品の漏れ孔の検査方法。
【請求項２】
上記加熱気体は、加熱空気である請求項１に記載の中空製品の漏れ孔の検査方法。
【請求項３】
上記加熱気体の温度は、５０〜１００℃であり、上記加熱気体の加圧力は、１〜５０ＫＰａである請求項１又は請求項２に記載の中空製品の漏れ孔の検査方法。
【請求項４】
上記熱画像による上記加熱気体の漏れの判定は、上記画像解析判定装置で上記加熱気体が上記中空製品から漏れた部分の温度が所定の温度範囲を超えた場合に、上記加熱気体の漏れがあると判定する請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の中空製品の漏れ孔の検査方法。
【請求項５】
上記熱画像撮影機は、ロボットに熱画像を撮影中に所定の位置を移動可能に取付けられた請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の中空製品の漏れ孔の検査方法。
【請求項６】
上記熱画像撮影機は、複数個使用される請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の中空製品の漏れ孔の検査方法。
【請求項７】
上記中空製品は、自動車用燃料タンクである請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の中空製品の漏れ孔の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空製品の漏れ孔の有無を検査する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、中空製品、例えば自動車用の燃料タンクの微小の漏れ孔や亀裂の有無を検査するには、燃料タンクを水没させて、燃料タンク内に空気を吹き込んで、燃料タンクの外面から気泡が生じるかどうかをカメラで確認していた（例えば、特許文献１参照。）。
図６に示すように、水槽１０１の上に検査する燃料タンク１１０を固定治具１０４で固定した後に、シリンダ１０５で燃料タンク１１０を水槽１０１の中に沈める。
【０００３】
その後、燃料タンク１１０の中に圧縮空気を導入して、燃料タンク１１０から漏れ出す気泡をビデオカメラ１０２で撮影して、ビデオカメラ１０２で得られた画像情報を処理制御部１０３で処理して、漏れ孔の有無を測定するする。
気泡がある場合には不良品と判定して、気泡がない場合には良品と判断する。
【０００４】
しかしながら、微小の漏れの場合には気泡が小さくて、漏れの有無を検出することが困難な場合がある。
また、水槽に燃料タンク１１０を浸漬するため、検査後に燃料タンク１１０を乾燥させる工程が必要であり、乾燥の手間が掛かり、製造工程の時間も長くなるとともに、製造工程で水が飛散して、製造ラインが汚染される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１２０３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そのため、本発明は、検査精度が高く、検査時間も短く、製造ラインも清潔な空製品の漏れ孔検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための請求項１の本発明は、中空製品の漏れ孔の検査方法において、
中空製品の漏れ孔の発生が想定される部位に熱画像撮影機を設置し、
中空製品の内部に加熱気体を加圧して送入し、中空製品の外周部を熱画像撮影機で熱画像として撮影し、
中空製品の漏れ孔が発生する場合に、漏れ孔から漏れた加熱気体を熱画像撮影機で熱画像として撮影し、熱画像により画像解析判定装置で加熱気体の漏れを判定して、中空製品の漏れ孔の有無を検査する中空製品の漏れ孔の検査方法である。
【０００８】
請求項１の本発明では、中空製品の漏れ孔の検査方法において、中空製品の漏れ孔の発生が想定される部位に熱画像撮影機を設置する。このため、中空製品の漏れ孔から漏れる加熱気体を素早く的確に検出することができる。中空製品の漏れが発生する部位は複数個所が想定可能であり、確実に検出することができる。
【０００９】
中空製品に加熱気体を加圧して送入し、中空製品の外周部を熱画像撮影機で熱画像として撮影する。加熱気体を加圧して送入するため、中空製品に漏れ孔がある場合に確実に加熱気体が外部に漏れだして、測定することができる。加熱気体のみを送入するため、検査後は乾燥工程が不要であり、製造工程の全体の時間を短縮することができる。中空製品の外周部の温度と漏れ出た加熱気体の温度を比較して判定することができ、的確な判定をすることができる。
【００１０】
中空製品の漏れ孔が発生する場合に、漏れ孔から漏れた加熱気体を熱画像撮影機で熱画像として撮影し、熱画像により画像解析判定装置で加熱気体の漏れを判定して、中空製品の漏れ孔の有無を検査する。このため、加熱気体の漏れが少なくても、的確に高精度の加熱気体の検出が可能であり、漏れの有無の判断を素早く行うことができ、自動検査も可能である。
【００１１】
請求項２の本発明は、加熱気体は、加熱空気である中空製品の漏れ孔の検査方法である。
【００１２】
請求項２の本発明では、加熱気体は、加熱空気であるため、安価で安全であり、製造工程を汚染することもなく、取扱いが容易である。
【００１３】
請求項３の本発明は、加熱気体の温度は、５０〜１００℃であり、加熱気体の加圧力は、１〜５０ＫＰａである中空製品の漏れ孔の検査方法である。
【００１４】
請求項３の本発明では、加熱気体の温度は、５０〜１００℃であるため、中空製品を軟化させることもなく、取扱いが容易である。加熱気体の温度が、５０℃未満の場合には加熱気体を熱画像撮影機で熱画像として撮影し、熱画像を画像解析判定装置で加熱気体の漏れを判定するときに、周囲の温度との差が少なくなり、判定誤差が生じる場合がある。加熱気体の温度が、１００℃を超える場合には、検査後に中空製品を冷却する必要が生じる場合があり、中空製品が合成樹脂の場合には変形する恐れがある。
【００１５】
加熱気体の加圧力は、１〜５０ＫＰａであるため、中空製品を破壊することなく、中空製品の漏れ孔があった場合には、確実に漏れ孔から加熱気体を吹出させることができ、確実に検出することができる。加熱気体の加圧力が１ＫＰａ未満の場合には、漏れ孔から加熱気体を吹出させる力が弱く、検出漏れが生じる場合があり、加熱気体の加圧力が５０ＫＰａを超える場合には、中空製品が損傷される恐れがある。
【００１６】
請求項４の本発明は、熱画像による加熱気体の漏れの判定は、画像解析判定装置で加熱気体が中空製品から漏れた部分の温度が所定の温度範囲を超えた場合に加熱気体の漏れがあると判定する中空製品の漏れ孔の検査方法である。
【００１７】
請求項４の本発明では、熱画像による加熱気体の漏れの判定は、画像解析判定装置で加熱気体が中空製品から漏れた部分の温度が所定の温度範囲を超えた場合に、加熱気体の漏れがあると判定する。このため、加熱気体の漏れの判定を自動的に的確にすることができる。更に室温の変化により、所定の温度範囲を変更して、的確に判定することができる。
【００１８】
請求項５の本発明は、熱画像撮影機は、ロボットに熱画像を撮影中に所定の位置を移動可能に取付けられた中空製品の漏れ孔の検査方法である。
【００１９】
請求項５の本発明では、熱画像撮影機は、ロボットに熱画像を撮影中に所定の位置を移動可能に取付けられたため、少数の熱画像撮影機により中空製品の上面や側面等の必要な部分を多角的な角度で温度を測定することができ、中空製品からの加熱気体の漏れを確実に測定することができる。
【００２０】
請求項６の本発明は、熱画像撮影機は、複数個使用される中空製品の漏れ孔の検査方法である。
【００２１】
請求項６の本発明では、熱画像撮影機は、複数個使用されるため、中空製品の上面や側面等の多角的な角度で温度を測定することができ、加熱気体の漏れを確実に測定することができる。
【００２２】
請求項７の本発明は、中空製品は、自動車用燃料タンクである中空製品の漏れ孔の検査方法である。
【００２３】
請求項７の本発明では、中空製品は、自動車用燃料タンクであるため、自動車用燃料タンクの外壁に生じた亀裂や孔を加熱気体の圧力を作用させることにより確実に診断することができる。
【発明の効果】
【００２４】
中空製品に加熱気体を加圧して送入し、中空製品の外周部を熱画像撮影機で熱画像として撮影する。加熱気体を加圧して送入するため、中空製品に漏れ孔がある場合に確実に加熱気体が外部に漏れだして、測定することができる。加熱空気のみを送入するため、検査後は乾燥工程が不要であり、工程の時間を短縮することができる。
【００２５】
中空製品の漏れ孔が発生する場合に、漏れ孔から漏れた加熱気体を熱画像撮影機で熱画像として撮影し、熱画像により画像解析判定装置で加熱気体の漏れを判定して、中空製品の漏れ孔の有無を検査するため、加熱気体の漏れが少なくても、的確に高精度の加熱気体の検出が可能であり、自動検査も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態の燃料タンクの斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の加熱空気を送入前の燃料タンクの断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の加熱空気を送入するときの燃料タンクの断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の加熱空気を送入した後に、燃料タンクの外面を熱画像撮影機で撮影する状態の燃料タンクの断面図である。
【図５】本発明の実施の形態の加熱空気を送入した後に、燃料タンクの外面を熱画像撮影機で撮影し、良品か不良品化を判定するフローチャートである。
【図６】従来の燃料タンクの外面を検査する装置の図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施の形態である中空製品の漏れ孔検出方法について、中空製品を自動車用の燃料タンク１０を例にとり、図１〜図５に基づき説明する。
本発明の実施の形態で漏れ孔検出方法に使用する燃料タンク１０は、図１に示すように、その燃料タンク１０に燃料ポンプ（図示せず）等を出し入れするためにポンプユニット取付孔１１が上面に形成されている。また、燃料タンク１０の側面又は上面には、インレットパイプ（図示せず）から燃料を注入するフィラーパイプを接続するフィラーパイプ接続部材１３が取付けられている。
【００２８】
また、燃料タンク１０の周囲には外周リブ１７が全周に亘り形成されており、外周リブ１７のコーナー部等の所定箇所には、数箇所に亘り取付用孔１６が形成され、取付用孔１６と車体をボルト締めすることにより、燃料タンク１０を車体に取付けている。取付用孔１６ではなく、燃料タンク１０の外周にベルトをかけてそのベルトにより燃料タンク１０を車体に取り付けることもできる。
さらに、燃料タンク１０の上面には、内部の燃料蒸気を回収するホース等を接続する各所のホース取付部材１８が取付けられている。
【００２９】
このため、燃料タンク１０のタンク外壁１４は、製造工程において、ポンプユニット取付孔１１、フィラーパイプ接続部材１３及びホース取付部材１８の付近や、外周リブ１７の部分に孔や隙間が生じる恐れがあり、その有無を検査して、不良品を除去している。以下に、その検査方法を説明する。
【００３０】
まず図２に示すように、燃料タンク１０を検査台（図示せず）に置き固定して、燃料タンク１０のポンプユニット取付孔１１にポンプユニット蓋１２を取付けてポンプユニット取付孔１１を塞ぐ。また、ホース取付部材１８や他の孔についても、全て蓋（図示せず）を取付けて塞ぐ。
【００３１】
更に、フィラーパイプ接続部材１３には、燃料タンク１０内に加熱気体を送風する加熱気体送風管２１を取付ける。加熱気体送風管２１の先端には、加熱気体接続部材２２が取付けられて、加熱気体接続部材２２がフィラーパイプ接続部材１３に嵌合される。これにより、フィラーパイプ接続部材１３と加熱気体接続部材２２の間から、加熱気体の漏れが生じない。
【００３２】
次に、図３に示すように、加熱気体発生装置２０から加熱気体を燃料タンク１０の内部に送風する。本実施の形態では、加熱気体は加熱空気を使用する。
これにより、燃料タンク１０内の常温の空気を排出して、加熱空気に置き換えることができる。このとき、ホース取付部材１８の蓋を外して、燃料タンク１０内の常温の空気を排出しやすくすることができる。排出後は、ホース取付部材１８の蓋を嵌める。
【００３３】
加熱気体として加熱空気を使用するため、発火の恐れもなく、燃料タンク１０を損傷することなく、安価で安全であり、燃料タンク１０の製造工程を汚染することもなく、取扱いが容易である。なお、加熱気体として加熱空気以外にも、窒素等、安全で安価な他の気体を使用することもできる。
【００３４】
次に、図４に示すように、加熱気体発生装置２０から加熱空気をさらに加圧して送風する。このとき、加熱空気の温度は、５０〜１００℃が好ましい。更に、７０〜１００℃がより好ましい。また、加熱空気の加圧力は、１〜５０ＫＰａが好ましい。
加熱空気の温度は、５０〜１００℃であるため、中空製品である燃料タンク１０を軟化させることもなく、取扱いが容易である。
【００３５】
加熱空気の温度が、５０℃未満の場合には燃料タンク１０から漏れた加熱空気を後述する熱画像撮影機３１で熱画像として撮影し、熱画像を画像解析判定装置３０で加熱空気の漏れを判定するときに、周囲の温度との差が少なくなり、判定誤差が生じる場合がある。加熱空気の温度が、１００℃を超える場合には、検査後に、次の工程で作業するのに燃料タンク１０を冷却する必要が生じる場合があり、燃料タンク１０の合成樹脂の外壁が変形する恐れがある。
また、加熱空気の温度が、７０〜１００℃の場合には、７０℃以上であるため、熱画像の最高温度の判断が容易であり、より的確に中空製品からの加熱空気の漏れを判定することができる。
【００３６】
加熱気体の加圧力は、１〜５０ＫＰａであるため、燃料タンク１０を破壊することなく、燃料タンク１０の漏れ孔があった場合には、確実に漏れ孔から加熱空気を吹出させることができ、熱画像撮影機３１により確実に検出することができる。加熱空気の加圧力が１ＫＰａ未満の場合には、漏れ孔から加熱空気を吹出させる力が弱く、熱画像撮影機３１により加熱空気を検出する漏れが生じる場合があり、加熱空気の加圧力が５０ＫＰａを超える場合には、合成樹脂製の燃料タンク１０のタンク外壁１４が加圧により損傷される恐れがある。また、ポンプユニット蓋１２やホース取付部材１８等の取付け部分が損傷される恐れがある。
【００３７】
燃料タンク１０に圧入された加熱空気の漏れを測定するのは、熱画像撮影機３１である高性能サーモグラフィである。熱画像撮影機３１は燃料タンク１０の周囲に複数個設けることができる。複数個の熱画像撮影機３１で燃料タンク１０の周囲を撮影することができる。高性能サーモグラフィであるため、確実に、素早く判定することができる。
【００３８】
本実施の形態では、燃料タンク１０の上面と前後左右の４つの側面を撮影する。これにより、燃料タンク１０の漏れの可能性のある部分の全部を確実に検査することができる。
なお、燃料タンク１０の底面はポンプユニット取付孔１１やホース取付部材１８等の部材が取付けてなく、漏れ孔等が生じることがないので撮影を省略することができるが、燃料タンク１０のタンク外壁１４の形状により、成形時に亀裂等が生じる恐れのある場合には、底面についても撮影を行うことが必要である。
【００３９】
なお、熱画像撮影機３１は、ロボットに熱画像を撮影中に所定の位置を移動可能に取付けることができる。この場合には、複数の熱画像撮影機３１を用いなくても、ロボットにより予め定めた位置に熱画像撮影機３１を移動させて、燃料タンク１０の上面と前後左右の４つの側面等の多角的な角度で温度を測定することができ、加熱空気の漏れを確実に測定することができる。また、複数の熱画像撮影機３１を複数のロボットに取付けて、燃料タンク１０の前半部分と後半部分を分けて、それぞれ複数個所を撮影することもできる。
【００４０】
熱画像撮影機３１で撮影された熱画像は、ケーブルにより画像解析判定装置３０に送付される。画像解析判定装置３０により加熱空気の漏れがないかどうかを判定する。漏れがある場合には、その燃料タンク１０は不良品として製造ラインから外され、漏れの無い燃料タンク１０は良品として次の工程に送られる。加熱空気の漏れについては、撮影した熱画面の温度の最高値を検出して判定する。
【００４１】
次に、図５のフローチャートの基づき判定作業について説明する。
燃料タンク１０内に加熱空気を加圧して導入した後に、熱画像撮影機３１で熱画像を撮影する。その熱画像を画像解析判定装置３０に送ると、画像解析判定装置３０は、燃料タンク１０の表面の検査範囲に該当する部分の熱画像を選択する。例えば、漏れが発生する確率の高いポンプユニット取付孔１１の付近と、フィラーパイプ接続部材１３やホース取付部材１８が取付けられた付近の画像を選択する。
【００４２】
選択された画像の中で、温度の最大値を画像のデータから算出する。最大値の温度が所定の温度範囲であれば、良品と判断し、最大値の温度が所定の範囲を超える場合には、加熱空気の漏れがあったものと判定して、その燃料タンク１０は不良品と判断する。所定の温度範囲は、室温の変化に応じて調整することができる。
【００４３】
例えば、良品と判断する温度範囲を０〜３９．９℃とした場合に、燃料タンク１０の全ての個所で最大値の温度が３９．９℃以下の場合には、良品と判断して次工程へ送る。燃料タンク１０のどれか一か所でも最大値の温度が４０℃以上の場合には、加熱空気の漏れがあったものと判断して不良品と判断して、製造工程から排出する。
４０℃以上としたのは、導入する加熱空気が５０℃以上であるが燃料タンク１０から漏れるときには、４０℃程度まで温度が低下しているからである。
【００４４】
このように、製造工程から考慮して、漏れの発生の無い部分以外の燃料タンク１０の表面の検査範囲を予め定めて、該当する部分の熱画像を選択するため、検査時間が短縮することができ、効率的である。また、画像解析判定装置３０により熱画像を判断するため、高精度で検査するとともに、検査工程を自動化することができ、効率的である。検査工程で水を使用しないため、燃料タンク１０の乾燥工程が不要であり、検査工程が汚染されることもない。
【符号の説明】
【００４５】
１０  燃料タンク
２０  加熱気体発生装置
２１  加熱気体送風管
３０  画像解析判定装置
３１  熱画像撮影機
【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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