JP2006090743A - 発泡体内部検査装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 発泡体に内部欠陥としてボイドがあるか否かを検査者毎にばらつきなく非破壊でかつ内部欠陥の有無を容易に判断し得る発泡体内部検査装置および方法を提供する。
【解決手段】 発泡体１を挟んでＸ線源１１と対峙する位置にＸ線検出装置１２を配置し、発泡体１を透過したＸ線を検出する。Ｘ線検出装置１２で検出した画像データを解析装置１３に格納する。画像データはＸ線の透過量分布を示すので、気泡分布計算部１３ｂで画像データを２値化して画素毎に黒白を決定し、Ｘ線の透過量の多い白の画素をつないで発泡体１内の気泡分布を計算する。判定処理部１３ｃにより、計算した気泡分布で白の領域の面積を計算し、基準面積と比較して上記領域がボイドであるか否か判断して発泡体１が良品か否か判断する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば車両のインストルメントパネルなど発泡樹脂成形品の内部欠陥の有無を非破壊で検査する発泡体内部検査装置および方法に関する。

従来、車両部品であるインストルメントパネル等は、樹脂を発泡して成形されている。図９は、樹脂成形品１００の断面を模式的に示した図である。インストルメントパネル等の樹脂成形品１００は、基材１０１と表皮材１０２との間に発泡材１０３を充填させて製造されている。発泡材１０３は、樹脂などに発泡剤を混ぜて発泡させて成形している。よって、小さい気泡１０３ａが一様に分布している。しかし、気泡１０３ａより大きい空洞であるボイド１０３ｂが形成されると、樹脂成形品１００の商品価値が低下する。そこで、基材１０１と表皮材１０２とに挟まれた発泡材１０３中にボイド１０３ｂが存在するかを、表皮材１０２を手で触って非破壊で確認していた。

ところで、特許文献１には、発泡体とこの表面を被覆する表皮とからなる複合発泡体に検査用横波を与え、この検査用横波が複合発泡体内部を伝播することで形成された伝播波を受信して、検査用横波と受信した伝播波とを比べて、発泡体内部にボイドが存在するか否かを判断する技術が開示されている。この技術は、発泡体内部にボイドが存在すると共振波が生じて伝播波に重なることを利用している。
また、特許文献２には、金属板やボルト等の異物が混入した廃棄プラスチックにＸ線を照射し、Ｘ線の透過像の影から異物を検出して、廃棄プラスチックから異物を除去する技術が開示されている。この技術は、原子番号の大きい元素はＸ線の透過性が悪いことを利用して、透過Ｘ線の画像データ上の影から異物の存在を確認している。
また、特許文献３には、実際の構造物の条件を想定して各種の非破壊検査を容易に比較評価するための、非破壊検査用コンクリート供試体が開示されている。

特開２０００−１８７０２４号公報 特開２００１−５０９１０号公報 特開２００３−１８５５４２号公報

前述のように、樹脂成形品１００を表皮材１０２側から触って発泡材１０３内部にボイド１０３ｂの有無を確認する手法では、検査者の感覚や経験によることになり、検査者毎にバラツキが生じやすい、という課題がある。これにより、発泡材１０３内にボイド１０３ｂがあっても検査者の体調などにより、ボイド１０３ｂがないと誤認すると、ボイド１０３ｂを含んだ樹脂成形品１００を正規に検査済みの商品として市場に流出することになる、という課題がある。
なお、特許文献１では、横波を発泡体に伝播して伝播波を解析することにより、ボイドの有無を判断しているが、伝播波からボイドの有無を判断することは容易ではない。

そこで、本発明は、上記課題に鑑み、発泡体に内部欠陥としてボイドがあるか否かを、検査者毎にばらつきなく、非破壊でかつ内部欠陥の有無を容易に判断することができる、発泡体内部検査装置および方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の発泡体内部検査装置の第１の構成は、発泡体の内部欠陥を検査する発泡体内部検査装置において、発泡体に対してＸ線を照射するＸ線源と、発泡体を透過したＸ線を検出して画像データを出力するＸ線検出装置と、Ｘ線検出装置から取得した画像データを解析する解析装置と、を備え、解析装置が、Ｘ線検出装置から取得した画像データに基づいて、発泡体内の気泡分布を計算する気泡分布計算部と、気泡分布計算部で計算した気泡分布から発泡体に内部欠陥が存在するか否かを判定する判定処理部と、を備えることを特徴とする．
上記構成により、Ｘ線源から発泡体にＸ線を照射し、発泡体を透過したＸ線をＸ線検出装置により検出する。そして、Ｘ線検出装置で得た透過Ｘ線の画像データに基づいて解析装置により画像データを解析する。よって、検査者に依存することなく客観的な検査結果を、非破壊で得ることができる。また、解析装置では、Ｘ線検出装置で得た画像データに基づいて気泡分布計算部で気泡分布を計算し、そして、判定処理部で気泡分布から内部欠陥の存否を判定するので、解析処理を容易に行うことができる。

好ましくは、Ｘ線源からのＸ線が外部に漏れないように、Ｘ線源とＸ線検出装置とが、遮蔽ボックス内に配置される。上記の構成により、Ｘ線を外部に漏洩しないため、検査者の身体に悪影響を与えないで発泡体の内部検査を行うことができる。

また、本発明の発泡体内部検査装置の第２の構成は、発泡体の内部欠陥を検査する発泡体内部検査装置において、Ｘ線を照射するＸ線源と、Ｘ線源からのＸ線の照射範囲を狭めるスリットと、スリットを介してＸ線源からＸ線が照射されるＸ線照射領域に、発泡体の先端部から後端部までを順次移動させる移動手段と、Ｘ線照射領域内にある発泡体の一部を透過したＸ線を検出して画像データを出力するＸ線検出装置と、Ｘ線検出装置から取得した画像データを解析する解析装置と、を備え、解析装置が、移動手段で発泡体の先端部から後端部までを順次Ｘ線照射領域内に移動させてＸ線検出装置で検出した一連の画像データを、Ｘ線検出装置から取得する画像取得部と、画像取得部で取得した一連の画像データを一つの画像データとして結合させる画像結合部と、画像結合部で結合して得た一つの画像データに基づいて、発泡体内の気泡分布を計算する気泡分布計算部と、気泡分布計算部で計算した気泡分布から発泡体に内部欠陥が存在するか否かを判定する判定処理部と、を備える。
上記構成により、スリットを配置してＸ線照射領域を限定し、この領域に発泡体の先端部から後端部を順に移動手段で移動させながら透過したＸ線を一連の画像データとしてＸ線検出装置で検出する。そして、解析装置の画像結合部で、上記一連の画像データを一つの画像データに結合させて、発泡体全体に透過したＸ線を検出して得る画像データと同一のデータを得ることができる。よって、検査対象である発泡体が長くても装置を大型にすることなく、発泡体を透過したＸ線の画像データを得ることができる。また、第１の構成と同様に、気泡分布計算部でＸ線の画像データに基づいて発泡体の気泡分布を計算し、判定処理部で気泡分布から内部欠陥の有無を認定するので、解析が容易である。

好ましくは、前記移動手段が、ベルトコンベアである。この構成により、ベルトコンベアで発泡体の先端部から後端部までをＸ線照射領域に順次移動させることができ、また、ベルトコンベアのベルトの速度を調整してＸ線検出装置で検出するタイミングを図ることで、発泡体全体の透過Ｘ線の画像データを容易に得ることができる。

好ましくは、Ｘ線源からのＸ線が外部に漏れないように、Ｘ線源とスリットとＸ線検出装置とが、遮蔽ボックス内に配置されている。従って、Ｘ線を外部に漏洩しないため、検査者の身体に悪影響を与えないで発泡体の内部検査を行うことができる。

一方、本発明の発泡体内部検査方法の第１の構成は、発泡体の内部欠陥を検査する発泡体内部検査方法において、発泡体にＸ線を照射して、透過したＸ線の画像データを得る第１工程と、第１工程で得られた画像データに基づき、発泡体内の気泡分布を計算する第２工程と、第２工程で計算した気泡分布から、発泡体に内部欠陥が存在するか否かを判定する第３工程と、を行うことを特徴とする。
上記構成により、発泡体を透過したＸ線の画像データに基づき、発泡体の気泡分布を計算し、この計算結果から内部欠陥の存否を判定するので、発泡体の検査を容易に行うことができる。また、検査者に依存することなく、非破壊で検査を行うことができる。

また、本発明の発泡体内部検査方法の第２の構成は、発泡体の先端部から後端部に順にＸ線を照射して、それぞれ透過したＸ線の画像データを得る第１工程と、第１工程で得られた各画像データを結合して、発泡体全体の画像データを生成する第２工程と、第２工程で生成した画像データに基づき、発泡体内の気泡分布を計算する第３工程と、第３工程で計算した気泡分布から、発泡体に内部欠陥が存在するか否かを判定する第４工程と、を行うことを特徴とする。
上記構成により、発泡体の先端部から後端部に順次Ｘ線を照射して、それぞれ透過したＸ線の画像データを取得し、これらの画像データを結合することで発泡体全体の画像データを得る。よって、検査対象である発泡体が長くても、発泡体を透過したＸ線の画像データを得ることができる。また、結合した画像データに基づいて、発泡体の気泡分布を計算し、この計算結果から内部欠陥の存否を判定するので、発泡体の検査を容易に行うことができる。また、検査者に依存することなく、非破壊で検査を行うことができる。

本発明の発泡体内部検査装置では、発泡体を透過したＸ線をＸ線検出装置により画像データとして得て、気泡分布計算部がこの画像データに基づいて気泡分布の計算を行い、判定処理部がこの計算結果から内部欠陥の存否を判定する。よって、発泡体を非破壊で検査でき、Ｘ線検出装置による結果の解析が容易である。また、検査結果が検査者に依存しないため、検査者の体調などにより、内部欠陥がある発泡体を良品と誤認することがなくなる。よって、不良品の流出を防ぐことができる。スリットを用いてＸ線の照射領域を狭めることにより、検査者の身体に悪影響を及ぼすことがない。また、移動手段で発泡体の先端部から後端部までを順にＸ線照射領域に移動させて取得して各画像データを結合して一つの画像データとすることで、発泡体が長い場合でも装置を大型化する必要がない。

また、本発明の発泡体内部検査方法によれば、発泡体を透過したＸ線の画像データに基づいて気泡分布を計算し、その計算結果から内部欠陥の存否を判定する。よって、発泡体を非破壊で検査でき、透過したＸ線の画像処理により内部欠陥の有無を判断するので解析が容易である。また、検査結果が検査者に依存しないので、検査者の体調などにより、内部欠陥がある発泡体を良品と誤認することがなくなる。よって、不良品の流出を防ぐことができる。また、発泡体の先端部から後端部までを順に透過したＸ線の各画像データを結合して一つの画像データとすることにより、発泡体が長尺物であっても内部検査を行うことができる。また、この方法によれば、内部欠陥の場所や大きさなどが特定することができるので、その特定したデータを内部欠陥の発生のメカニズムの解明に用いて、内部欠陥の生じない発泡体の成形の条件設定をすることができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は、本発明の発泡体内部検査装置１０の概略構成図である。
本発明の発泡体内部検査装置１０は、図１に示すように、検査対象物である発泡体１に対してＸ線を照射するＸ線源１１と、発泡体１を挟んでＸ線源１１と対峙する位置で、発泡体１を透過したＸ線を検出して画像データを出力するＸ線検出装置１２と、Ｘ線検出装置１２から取得した画像データを解析する解析装置１３とを備えている。Ｘ線検出装置１２にはＸ線カメラなどを用いることができる。Ｘ線源１１とＸ線検出装置１２とは遮蔽ボックス（図１には示さず）内に配置されて、遮蔽ボックス外に漏洩する線量を減少させる（図５（Ｄ）参照）。
本明細書中において、発泡体１とは、表皮と基材との間や袋状の表皮内で、発泡粒子を発泡させて製造されたものであり、例えば車両用のインストルメントパネルなどの発泡製品であってよいが、これに限定されるものではない。

上記解析装置１３は、Ｘ線検出装置１２から画像データを取得して格納する画像取得部１３ａと、画像取得部１３ａに格納した画像データに基づいて発泡体１内の気泡分布を計算する気泡分布計算部１３ｂと、気泡分布計算部１３ｂで計算した気泡分布から発泡体１にボイドが存在するか否かを判定する判定処理部１３ｃと、を備える。
解析装置１３は、例えば汎用性のコンピュータと、このコンピュータに読み取り可能な解析プログラムと、で実現される。この解析プログラムは、Ｘ線検出装置１２から送信された画像データを解析するプログラムであって、コンパクトディスクなどの記録媒体で利用者に提供される。上記画像取得部１３ａ，上記気泡分布計算部１３ｂおよび判定処理部１３ｃは、この解析プログラムの実行により実現される。解析装置１３に汎用性の画像処理プログラムを格納しておき、上記解析プログラムを実行する際に適宜汎用性の画像処理プログラムを利用するようにしてもよい。
画像取得部１３ａは、Ｘ線検出装置１２から画像データを取得する通信インターフェースや、取得した画像データを格納する各種メモリーなどから構成される。

解析装置１３による画像データの解析処理は、次の原理に基づいている。
Ｘ線検出装置１２で出力される画像データはＸ線の透過画像データであるので、極端に多くＸ線が透過している箇所はボイドであると判断できる。発泡体１の内部の気泡のみでは、ムラは小さくなるが、発泡体１に気泡のみならず内部欠陥としてボイドもあると濃淡が一様ではなくなりムラが生じる。つまり、ムラの分布が気泡分布と同一になる。よってムラの程度により、発泡体１にボイドがあるか否かを判断する。

図２は、図１のＸ線検出装置１２で検出した画像データに施した処理に伴って変化する様子を示した図で、（Ａ）はＸ線検出装置１２から解析装置１３に送信されて格納されたときの画像、（Ｂ）は気泡分布を計算する前処理として２値化処理後の画像である。画像取得部１３ａは、Ｘ線検出装置１２で検出された透過Ｘ線の画像データを、例えば図２（Ａ）に示すグレースケールの画像データとしてＸ線検出装置１２から受信して格納する。格納した画像データは、画像データの画素毎に、黒白の濃淡に対応した濃度値が決められている。

気泡分布計算部１３ｂは、画像取得部１３ａに格納した画像データに基づいて、発泡体１内の気泡分布を計算する。この画像データは、以下説明するようにＸ線の透過分布を示している。
一般に、Ｘ線が空気やプラスチックなどの物質に照射されると、物質によりＸ線が吸収され、透過量が減少する。すなわち、強度Ｉ_o のＸ線が物質中を距離ｘだけ透過すると、Ｘ線の強度Ｉは、Ｉ_o ×ｅｘｐ（−μｘ）となる。μは吸収係数で物質により異なる。
発泡体１は、例えば樹脂に発泡剤を入れて発泡させるので、良品な発泡体１では小さな気泡が一様に均等に生じる。そのため、Ｘ線の透過画像データにはムラが少なくなる。ところが、発泡体１内に気泡よりも大きな空洞であるボイドが生じた場合には、ボイドではＸ線の透過量が増加するので、画像データ上のムラは大きくなる。よって、画像データ上で濃淡の分布を計算することにより、発泡体１内の気泡分布を知ることができる。

気泡分布計算部１３ｂは、以下のようにして気泡分布を計算する。
画像取得格納部１３ａには、前述のように図２（Ａ）に示す画像データが格納されており、画像データには画素毎に黒白の濃淡に対応した濃度値が格納されている。よって、気泡分布計算部１３ｂは、先ず、画像データ上で各画素を２値化処理する。すなわち、図２（Ｂ）に２値化処理後の画像データを示すように、各画素の濃度値につき閾値を基準に量子化して、各画素を白黒の二つに振り分ける。この閾値は、２値化レベルやスラッシュレベルとも呼ぶことができ、どの明るさで黒と白との境界を設定するかの設定値である。

このようにして求めた気泡分布を基にして、判定処理部１３ｃは、検査した発泡体１内にボイドの有無を判断する。これは、前述のように、透過Ｘ線の画像データがＸ線の透過分布となっているため、極端にＸ線が多く透過している部分をボイドと判断されるからである。
具体的には、判定処理部１３ｃは、気泡分布計算処理部１３ｂにより２値化された画像データを基にして、白の各画素で隣接する白の画素を繋ぎ合わせて、白の領域を求め、その面積を算出する。そして、算出した面積が基準面積より大きい場合には、上記白の領域がボイドであると認定して、発泡体１が不良品であると判定する。逆に、算出した面積が基準面積より小さい場合には、上記白の領域はボイドでないと認定し、２値化された画像データ上で白の領域が複数ある場合には、全てボイドでないと認定された場合に限り、発泡体１が良品であると判定する。

以上のように構成された発泡体内部検査装置１０により、発泡体１を検査する手順について、説明する。
先ず、図１に示すように、Ｘ線源１１から検査対象たる発泡体１にＸ線を照射して、発泡体１を透過したＸ線をＸ線検出装置１２で検出する。
次に、解析装置１３の画像取得部１３ａがこの検出結果を画像データとして取得して格納する。このとき、Ｘ線検出装置１２から画像取得部１３ａに送信されるときには、例えば図２（Ａ）に示すように、グレースケールの画像となっている。
そして、解析装置１３の気泡分布計算部１３ｂは、図２（Ａ）に示す画像データに対して２値化処理を施す。２値化処理を施した結果を示したのが、図２（Ｂ）である。これにより、画素毎に白黒の濃淡に応じて閾値を基準に白か黒かを判断する。そして、白の画素同士をつなげることで気泡分布を計算処理して、白の領域と黒の領域とに区別する。
最後に、解析装置１３の判定処理部１３ｃは、気泡分布計算部１３ｂで計算処理された結果を基にして、白の領域の面積を計算し、基準面積より大きい場合には、その部分にはボイドがあると認定して、発泡体１が不良品であると判定する。逆に、白の領域が全て基準面積以下である場合には、発泡体１にはボイドがないとして良品と判定する。

ところで、解析装置１３の気泡分布計算部１３ｂで用いられる閾値は、次のように選定される。例えば、Ｘ線をボイドの存在が分かっている発泡体１に照射してＸ線検出装置１２により画像データを取得する。そして、この発泡体１でボイドが存在する箇所と画像データ上の白い箇所とを対応させて、この白い箇所の濃度値を閾値とする。以上の処理を複数の発泡体１について行ってそれぞれ閾値を求め、例えばその平均値を算出することで、求める気泡分布の精度を向上させることができる。

また、解析装置１３の判定処理部１３ｃで用いられる基準面積は、次のように選定される。上記基準面積は発泡体１を構成する気泡とこの気泡より大きいボイドとを区別するための面積であるので、例えば、ボイドが存在することが分かっている発泡体１にＸ線を照射してＸ線検出装置１２で画像データを得て、画像データ上でのボイドの大きさを算定する。そして、この処理を複数の発泡体１に対して行い、ボイドの大きさを平均化して、この平均値を基準面積とすることで、判定処理部１３ｃでの判定の精度が向上する。

以上のように、先ず、発泡体１にＸ線を照射し、その透過Ｘ線をＸ線検出装置１２で検出することで、透過Ｘ線の画像データを取得する。次に、この画像データに２値化処理を施して画素毎に黒白を決める。そして、各画素で白と判定された画素で隣接する画素同士を繋ぎ合わせ、白の領域を認定する。上記認定された白の領域の面積を計算し、計算した面積が所定の規準面積より大きい場合にはこの白の領域をボイドであると判断して、この発泡体内にはボイドが存在すると判定する。
よって、発泡体１の内部を検査者によらず画一的に、非破壊で検査することができる。また、画像データを２値化して各画素を黒白に二分し白の画素を繋ぎ合わせるという、簡便な画像処理により発泡体１内部にボイドがあるか否かを認定するので、解析が容易である。

図３は、図１とは異なる発泡体内部検査装置２０の概略構成図で、図４は図３の要部を示す斜視図である。図３および図４において図１と同一又は実質的に同一のものには同一の符号を付し、以下、図１の発泡体内部検査装置１０と異なる構成について説明する。
発泡体内部検査装置２０では、図３や図４に示すように、検査対象物である発泡体１が移動手段としてのベルトコンベア２４に載置される。ベルトコンベア２４は両端のコンベヤプーリ２４ａ，２４ａと、一本のループ状のベルト２４ｂと、で構成され、コンベヤプーリ２４ａ，２４ａが回転することによりベルト２４ｂが移動する。このベルト２４ｂの回転移動に伴い、発泡体１を後述するＸ線照射領域１１ａに通過させることができる。

このように、移動手段としてのベルトコンベア２４のコンベヤプーリ２４ａ，２４ａを回転し、Ｘ線照射領域１１ａに発泡体１を移動させるので、発泡体１の先端部１ａや後端部１ｂなどの発泡体１の一部を透過したＸ線を、Ｘ線検出装置１２で検出する。このとき、ベルトコンベア２４のコンベヤプール２４ａ，２４ａの回転速度とＸ線検出装置１２での透過Ｘ線の検出時間とタイミングを図ることが好ましい。これは後述するように、Ｘ線検出装置１２により、発泡体１の先端部１ａから後端部１ｂまで輪切りにして透過Ｘ線を検出するので、検出した各画像データを容易に結合することができるからである。また、発泡体１のボイドを画像データ上で容易に特定することができるためでもある。
Ｘ線検出装置１２は、例えば、図３に示すように、検出器本体１２ａと、配線１２ｂで検出器本体１２ａに接続される電源部１２ｃと、解析装置２３に画像データを送信したり、解析装置２３とで制御信号を送受信したりするための配線１２ｄ, １２ｅと、配線１２ｄの間に介在したデータ変換部１２ｆと、で構成される。

発泡体内部検査装置２０では、図１の発泡体内部検査装置１０とは異なり、Ｘ線検出装置１２を、Ｘ線照射領域１１ａの位置でループ状のベルト２４ｂに挿入して配置する。このＸ線検出装置１２は、後述するように発泡体内部検査装置２０ではスリット２５を配置してＸ線照射領域１１ａが２次元方向に広がらないため、１次元方向のみセンサー素子を並べたラインセンサーであることが好ましい。

また、発泡体内部検査装置２０では、図３に示すように、Ｘ線源１１によるＸ線の照射側にスリット２５を配置する。これにより、Ｘ線源１１からのＸ線の照射範囲を限定して狭める。図４では図示の関係でスリット２５は、Ｘ線源１１に内蔵されている。

図５は、スリットの有無による違いを説明するための図で、（Ａ）はスリット有の場合の照射領域を示した斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の場合外部へ漏洩するＸ線を模式的に示した図、（Ｃ）はスリットなしの場合の照射領域を示した斜視図、（Ｄ）は（Ｃ）の場合外部への漏洩するＸ線を模式的に示した図である。
図３および図４に示す発泡体内部検査装置２０のように、スリット２５を設けることにより、図５（Ａ）に示すように、Ｘ線源１１から発生したＸ線が１次元的に広がりながら放射され、この放射領域がＸ線照射領域１１ａとなる。図５（Ｂ）では、この領域１１ａは２本の点線で囲まれた領域に相当する。発泡体１の長さよりも狭い領域にしかＸ線が照射されていない。よって、スリット２５を配置した場合には、Ｘ線検出装置１２は１次元方向のみセンサー素子を並べたラインセンサーであることが好ましい。また、図５（Ｂ）に遮蔽ボックス２６の左右開口部２６ａ，２６ａから出ている矢印で示すように、遮蔽ボックス２６から外部へのＸ線の漏洩を低減させることができる。

逆に、スリットなしの場合には、図５（Ｃ）に示すように、Ｘ線源１１から発生したＸ線は、あたかも四角錐状に放射され、この領域がＸ線照射領域１１ａとなる。図５（Ｄ）では、この領域は２本の点線で囲まれた領域に相当する。図５（Ａ）, （Ｂ）のスリット有りの場合と比べてＸ線照射領域は広い。また、図５（Ｄ）に遮蔽ボックス１４の左右開口部１４ａ，１４ａから出ている矢印で示すように、図５（Ｂ）のスリット２５有りの場合と比べて遮蔽ボックス１４から外部へのＸ線漏洩も大きい。

このように、図３及び図４に示した発泡体内部検査装置２０では、Ｘ線源１１からＸ線照射方向にスリット２５を設けたことで、図４及び図５（Ａ）, （Ｂ）に示すように、検査対象たる発泡体１に一定の幅だけＸ線を照射することができる。よって、遮蔽ボックス２６から漏洩するＸ線の量を大幅に減少させることができ、検査者の体に悪影響を及ぼさないようにすることができる。

図６は、図３に示す解析装置２３の機能ブロック図である。また、図３および図４に示した発泡体内部検査装置２０では、解析装置２３内に、図１に示した発泡体内部検査装置１０の画像取得部１３ａ, 気泡計算処理部１３ｂおよび判定処理部１３ｃの他に、画像結合部２３ｄを備える。画像結合部２３ｄは、上記解析プログラムを実行することで実現できる。

解析装置２３における画像取得部１３ａは、Ｘ線検出装置１２としてのＸ線ラインセンサーカメラから、発泡体１の先端部１ａから後端部１ｂまで順にスライス状でそれぞれ検出した画像データを取得して格納する。
画像結合部２３ｄは、上記画像結合部１３ａに格納した各画像データを結合して、一つの画像データとする。これにより、あたかも発泡体１全体にＸ線を照射して透過Ｘ線を検出して画像データを得たのと同じになる。よって、発泡体１が長い場合でも、ベルトコンベア２４で発泡体１の一部をＸ線照射領域１１ａ内に順次移動させることで、発泡体１全体の画像データを得ることが可能となる。画像結合部２３では、画像の結合に際して、汎用性の画像処理プログラムを用いてもよい。
上記画像結合部２３で結合した一つの画像データを、気泡計算処理部１３ｂで、発泡体１内の気泡分布を計算し、判定処理部１３ｃが気泡分布からボイドの有無を認定して、良品か否かの判定を行う。気泡計算処理部１３ｂでの計算処理や判定処理部１３ｃでの判定処理は、図１の発泡体内部検査装置１０と同様である。

以上のように、移動手段としてのベルトコンベア２４上に発泡体１を載置して、コンベヤプーリ２４ａ，２４ａを回転させ、発泡体１の先端部１ａから後端部１ｂまで透過したＸ線をそれぞれＸ線検出装置１２としてのＸ線ラインセンサーカメラで検出し、各画像データを解析装置２３に送信する。そして、解析装置２３の画像結合部２３ｄで、画像取得部１３ａに格納されている各画像データを結合することによって、あたかも、発泡体１全体にＸ線を同時に照射し透過Ｘ線を検出して画像データを得たことになる。

以上のように構成された発泡体内部検査装置２０により、発泡体１内部を検査する手順について、説明する。
図７は図３の発泡体内部検査装置２０による発泡体１の検査手順を示すフロー図で、ＳＴ１〜ＳＴ６は発泡体内部検査装置２０の使用手順で、ＳＴ７〜ＳＴ１０は解析装置２３での内部処理のフローである。
先ず、図７に示すように、ベルトコンベア２４を起動し（ＳＴ１）、Ｘ線源１１によるＸ線照射を開始する（ＳＴ２）とともに、検査対象物である発泡体１を載せたベルトコンベア２４で発泡体１が遮蔽ボックス２６内に搬入される（ＳＴ３）。
発泡体１が遮断ボックス２６内に搬入されると、Ｘ線源１１からスリット２５を介して発泡体１の先端部１ａにＸ線が照射され、発泡体１の先端部１ａを透過したＸ線をＸ線検出装置１２としてのＸ線ラインセンサーカメラで検出する。また、任意の時間が経過する毎に、発泡体１の先端部１ａより後側の一部が順次Ｘ線照射領域１１ａに入るので、その都度、発泡体１のその領域を透過したＸ線をＸ線検出装置１２で検出する。
その後、発泡体１が遮蔽ボックス２６から搬出されると（ＳＴ４）、Ｘ線源１１からのＸ線照射を停止する（ＳＴ５）とともにベルトコンベア２４を停止する（ＳＴ６）。

また、解析装置２３の画像取得部１３ａは、Ｘ線検出装置１２で発泡体１の各一部を透過して得た各画像データを格納する（ＳＴ７）。
次に、画像結合部２３ｄは、ＳＴ７で格納した一連の画像データを結合して、発泡体１の先端部１ａから後端部１ｂまで全体を透過したＸ線の検出結果と同一の画像データを生成する（ＳＴ８）。
そして、気泡分布計算部１３ｂにおいて、ＳＴ８で生成した画像データを解析処理して発泡体の気泡分布を求める（ＳＴ９）。すなわち、結合画像データの画素毎に閾値を基準に白黒の何れかを決定し、白の画素が隣接しあう画素を判断して、白の隣接しあう画素同士を一つの領域と定める。
最後に、判定処理部１３ｃは、ＳＴ９による気泡分布計算部１３ｂでの処理結果に基づいて、発泡体１が良品か否かを判定する（ＳＴ１０）。すなわち、ＳＴ９で一つの領域と定められた白の領域の面積を求め、上記基準面積との大小を比較し、基準面積より大きい場合には、この箇所がボイドであると認定して、発泡体１を不良品と判定する一方、基準面積より小さい場合にはこの箇所にはボイドがないと認定し、画像データ上で白の領域の面積が全て基準面積より小さい場合には発泡体１を良品と判断する。

図８は、発泡体１としての発泡樹脂成形部品を上記フローに従って検査した時の結果を示すもので、（Ａ）はＸ線検出装置１２による透過Ｘ線画像を示す図、（Ｂ）は解析装置２３の解析結果を示した図である。
発泡体１としての発泡樹脂成形部品を発泡体内部検査装置２０で検査すると、先ず、解析装置２３の画像取得部１３ａは、Ｘ線検出装置１２から一連の画像データを得て、画像結合部２３ｄによりこの一連の画像データを結合して図８（Ａ）に示すように一つのＸ線透過画像を得る。これは、解析装置２３に設けられた図示しないモニターに表示させることもできる。図８（Ａ）に示す透過Ｘ線画像では、濃淡の違いが生じてムラができていることが分かる。解析装置２３の気泡分布計算部１３ｂにより気泡分布が計算され、その結果に基づいて判定処理部１３ｃでボイドの有無の判定を行い、モニターに表示させて、図８（Ｂ）に示すようにボイドが生じた部分を白枠３０で囲んで示すこともできる。

以上説明したように、発泡体１にＸ線を照射しその透過画像を解析することにより、ボイドの有無を、画像データの黒白に対応させて判定することで、客観的にかつ効率良く、発泡体１が良品であるか否かを判断することができる。また、ベルトコンベア２４などの移動手段を用いて、発泡体１をあたかもスライス状にして透過Ｘ線画像を得て、それを結合処理部２３ｄで結合させるので、発泡体内部検査装置２０を大型化する必要がない。この場合には、スリット２５を設けてＸ線を局部的に照射することで、漏洩するＸ線の量を低減することができる。

本発明の発泡体内部検査装置の概略構成図である。 図１のＸ線検出装置で検出した画像データに施した処理に伴って変化する様子を示し、（Ａ）はＸ線検出装置から解析装置に送信されて格納されたときの画像で、（Ｂ）は気泡分布を計算する前処理として２値化処理後の画像である。 図１とは異なる発泡体内部検査装置の概略構成図である。 図３の要部を示す斜視図である。 スリットの有無による違いを説明するための図で、（Ａ）はスリット有の場合の照射領域を示した斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の場合外部へ漏洩するＸ線を模式的に示した図、（Ｃ）はスリットなしの場合の照射領域を示した斜視図、（Ｄ）は（Ｃ）の場合において外部へ漏洩するＸ線を模式的に示した図である。 図３に示す解析装置の機能ブロック図である。 図３の発泡体内部検査装置による発泡体の検査手順のフロー図である。 発泡体としての発泡樹脂成形部品を図７のフローに従って検査した時の結果を示し、（Ａ）はＸ線検出装置による透過Ｘ線画像を示す図、（Ｂ）は解析装置の解析結果を示した図である。 樹脂成形品を模式的に示した断面図である。

符号の説明

１ 発泡体
１ａ 先端部
１ｂ 後端部
１０, ２０ 発泡体内部検査装置
１１ Ｘ線源
１１ａ Ｘ線照射領域
１２ Ｘ線検出装置
１２ａ 検出器本体
１２ｂ，１２ｄ，１２ｅ 配線
１２ｃ 電源部
１２ｆ データ変換部
１３, ２３ 解析装置
１３ａ 画像取得部
１３ｂ 気泡分布計算部
１３ｃ 判定処理部
２３ｄ 画像結合部
１４, ２６ 遮蔽ボックス
１４ａ，２６ａ 開口部
２４ ベルトコンベア
２４ａ コンベヤプーリ
２４ｂ ベルト
２５ スリット

Claims (7)

1. 発泡体の内部欠陥を検査する発泡体内部検査装置において、
   上記発泡体に対してＸ線を照射するＸ線源と、
   上記発泡体を透過したＸ線を検出して画像データを出力するＸ線検出装置と、
   該Ｘ線検出装置から取得した画像データを解析する解析装置と、を備え、
   上記解析装置が、
   上記Ｘ線検出装置から取得した画像データに基づいて、上記発泡体内の気泡分布を計算する気泡分布計算部と、
   該気泡分布計算部で計算した気泡分布から上記発泡体に内部欠陥が存在するか否かを判定する判定処理部と、
   を備えることを特徴とする、発泡体内部検査装置。
2. 前記Ｘ線源からのＸ線が外部に漏れないように、Ｘ線源と前記Ｘ線検出装置とが、遮蔽ボックス内に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の発泡体内部検査装置。
3. 発泡体の内部欠陥を検査する発泡体内部検査装置において、
   Ｘ線を照射するＸ線源と、
   該Ｘ線源からのＸ線の照射範囲を狭めるスリットと、
   該スリットを介して上記Ｘ線源からＸ線が照射されるＸ線照射領域に、上記発泡体の先端部から後端部までを順次移動させる移動手段と、
   上記Ｘ線照射領域内にある上記発泡体の一部を透過したＸ線を検出して画像データを出力するＸ線検出装置と、
   該Ｘ線検出装置から取得した画像データを解析する解析装置と、を備え、
   上記解析装置が、
   上記移動手段で上記発泡体の先端部から後端部までを順次上記Ｘ線照射領域内に移動させて上記Ｘ線検出装置で検出した一連の画像データを、上記Ｘ線検出装置から取得する画像取得部と、
   該画像取得部で取得した一連の画像データを一つの画像データとして結合させる画像結合部と、
   該画像結合部で結合して得た一つの画像データに基づいて、上記発泡体内の気泡分布を計算する気泡分布計算部と、
   該気泡分布計算部で計算した気泡分布から上記発泡体に内部欠陥が存在するか否かを判定する判定処理部と、
   を備えることを特徴とする、発泡体内部検査装置。
4. 前記移動手段が、ベルトコンベアであることを特徴とする、請求項３に記載の発泡体内部検査装置。
5. 前記Ｘ線源からのＸ線が外部に漏れないように、前記Ｘ線源と前記スリットと前記Ｘ線検出装置とが、遮蔽ボックス内に配置されていることを特徴とする、請求項３または４に記載の発泡体内部検査装置。
6. 発泡体の内部欠陥を検査する発泡体内部検査方法において、
   上記発泡体にＸ線を照射して、透過したＸ線の画像データを得る第１工程と、
   該第１工程で得られた画像データに基づき、上記発泡体内の気泡分布を計算する第２工程と、
   該第２工程で計算した気泡分布から、上記発泡体に内部欠陥が存在するか否かを判定する第３工程と、を行うことを特徴とする発泡体内部検査方法。
7. 発泡体の内部欠陥を検査する発泡体内部検査方法において、
   上記発泡体の先端部から後端部に順にＸ線を照射して、それぞれ透過したＸ線の画像データを得る第１工程と、
   上記第１工程で得られた各画像データを結合して、上記発泡体全体の画像データを生成する第２工程と、
   上記第２工程で生成した画像データに基づき、上記発泡体内の気泡分布を計算する第３工程と、
   上記第３工程で計算した気泡分布から、上記発泡体に内部欠陥が存在するか否かを判定する第４工程と、を行うことを特徴とする発泡体内部検査方法。