JP3920426B2

JP3920426B2 - 洩れ検査装置

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Publication number: JP3920426B2
Application number: JP31354397A
Authority: JP
Inventors: 義史内山
Original assignee: Cosmo Instruments Co Ltd
Current assignee: Cosmo Instruments Co Ltd
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2017-11-14
Also published as: JPH10232179A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は例えば数ｍｍ角程度の形状の微小電子部品等のケーシングの洩れを検査する洩れ検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より加圧気体として空気圧を利用して各種の器具の洩れの有無を検査する洩れ検査装置（以下エアリークテスタと称す）が実用されている。図１０は一般的なエアリークテスタの構成を示す。Ｍはマスタと呼ばれ予め洩れのないことが確認されている部品、Ｗはワークと呼ばれている被検査体を示す。これらマスタＭと被検査体Ｗに空気圧源１からテスト圧Ｐ１の圧力を持つ空気圧を印加し、バルブＶ２とＶ３を閉にして空気を被検査体Ｗ及びマスタＭに閉じ込め、被検査体ＷとマスタＭの間に挿入した微差圧センサＤＰＳ１に発生する差圧により被検査体Ｗの洩れを検査する構造としたものである。この構造のエアリークテスタは内圧方式と呼ばれ、ほとんどの自動車部品、ガス器具、部品等はこの方式で検査が行なわれている。
【０００３】
図１１は密封品を検査するためのエアリークテスタの構成を示す。つまり、防水時計、防水カメラ、ハーメチックリレー等の製品、部品のように内圧を掛けることができない密封品の場合はマスタ側及び被検査体側の双方にワークカプセルＷＫとマスタカプセルＭＫとが設けられ、これら各カプセルＷＫとＭＫの内部に被検査体ＷとマスタＭとを挿入し、ワークカプセルＷＫ及びマスタカプセルＭＫに一定容積を持つタンクＴ１とＴ２から一定量の空気圧を与える。
【０００４】
被検査体Ｗに時間当りの洩れ量（ｃｃ／ｓｅｃ）が大きい洩れ（これを一般に大リークと称している）が存在した場合にはワークカプセルＷＫとマスタカプセルＭＫとの間に容積差が発生し、この容積差から差圧が発生し、洩れの存在を検出することができる。この原理の洩れ検査装置ではワーク内容積が０．５ｃｃ以上であればどのような大リークでも確実に検出することができる。然し乍ら被検査体Ｗの内容積が小さくなると、タンクＴ１及びＴ２の容積も小さくしなければならないため、微小容積の被検査体Ｗは検査がむずかしくなる。
【０００５】
この欠点を解消する一つの方法として図１２に示す構成のエアリークテスタが提案されている。このエアリークテスタではワークカプセルＷＫとマスタカプセルＭＫの双方の管路に可変容量タンクＶＴ１とＶＴ２を設け、バルブＶ２とＶ３を通じてワークカプセルＷＫとマスタカプセルＭＫにテスト圧Ｐ１の空気圧を与え、これらのバルブＶ２とＶ３を閉じた後バルブＶ６を開けて可変容量タンクＶＴ１とＶＴ２に空気圧を与えることにより、可変容量タンクＶＴ１とＶＴ２に設けたピストンを移動させ、ワークカプセルＷＫ及びマスタカプセルＭＫの双方に容積変化を与え、圧力を発生させる。
【０００６】
このとき、ワークカプセルＷＫ及びマスタカプセルＭＫの双方で内容積が等しいときは圧力を発生させても差圧は発生しない。被検査体Ｗに大リークがあると、マスタＭ側に対して被検査体Ｗ側との間に微小な内容積差が発生するので差圧が生じる。（但し、この差圧を発生させるには検査装置自体の管路等の内容積を可及的に小さくする必要がある）この差圧を高感度差圧センサＤＰＳ１で検出することにより、大リークと判定する。この方式のエアリークテスタによればワーク内容積０．００２５ｃｃ程度の内容積を持つ部品の洩れを検査することができ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように図１２に示した構成のエアリークテスタによれば内容積が０．００２５ｃｃ程度（米粒の約１／５）の微小内容積の被検査体の洩れの有無を検査することができる。然し乍らその洩れ流量は１×１０^-4〜１×１０^-5ｃｃ／ｓｅｃ以上の一般に大リークと称する洩れ流量を持つ場合である。
【０００８】
最近の傾向として、例えば携帯電話器のように過酷な環境下で使用される機器に用いられる電子部品では、１×１０^-8〜１×１０^-5ｃｃ／ｓｅｃ程度の微小な洩れ流量（以下微小リークと称す）の洩れが存在しても動作不能に陥るおそれがある。エアリークテスタはこのような微小リークを検査するに至っていない。微小リークを検出することができる装置としてヘリウムガスを検出媒体として用いたヘリウムリークディテクタが例えば株式会社島津製作所より商品型名ＭＳＥ−１０００、ＭＳＥ−３０００、ＭＳＥ−５０００等と称して販売されている。
【０００９】
ヘリウムリークディテクタでは容器内において被検査体を真空環境下におき、その状態で容器内にヘリウムガスを注入し、容器内においてヘリウムガスを４kg／cm²の圧力で加圧した状態で２時間放置し、洩れのある被検査体にヘリウムガスを吸引させる。このヘリウムガスの注入処理をボンビング処理と称している。ボンビング処理の後に被検査体を検査用カプセルに挿入し、検査用カプセルを真空に吸引する粗引き行程を行う。次にヘリウムガスが被検査物から洩れているか否かを計測し、ヘリウムガスが検出されれば「洩れ有り」と判定する。
【００１０】
このヘリウムリークディテクタによれば１×１０^-8ｃｃ／ｓｅｃ〜１×１０^-5ｃｃ／ｓｅｃの領域の微小な洩れを検出できる。然し乍ら、このヘリウムリークディテクタでは大リークが存在した場合に特にその洩れ流量が大きい場合は「洩れ無し」と誤判定を下す欠点がある。
その理由としてはボンビング処理後に、ヘリウムリークディテクタの検査可能な範囲の中で大きいリーク流量を持つ被検査体からは真空粗引きの行程でヘリウムガスは短時間に大気に放出されてしまい、検査時点ではヘリウムガスは抜け出て無の状態になっている場合が多い。従ってこの状態で試験用カプセルに挿入し、検査してもヘリウムガスは元々存在しないので「洩れ無し」と判定してしまうのである。
【００１１】
もっとも大リークの中でも比較的小リークに近いリーク量の被検査体の場合には検査までにヘリウムガスが飛散してしまうことはなく、被検査体に留まっている。従ってヘリウムリークディテクタでは大リークの中でも「洩れ無し」と判定する場合と、「洩れ有り」と判定する場合があり、大リークに対する検出性能には問題がある。つまりエアリークテスタとヘリウムリークテスタの各検査範囲の境界部分において検査精度が悪くなる不都合がある。
【００１２】
更に、ヘリウムリークディテクタでは微量のヘリウムを検出する高感度センサを具備していることから、仮りにエアリークテスタで検出できる程の大リークを持つ被検査体から多量にヘリウムガスが放出され、このヘリウムガスをヘリウムリークディテクタが吸い込むと、そのヘリウムガスを完全に排気するまで次の試験を行なうことができない不都合もある。従ってヘリウムリークディテクタを用いた洩れ検査は効率（スルーブット）が悪い欠点もある。
【００１３】
この発明の第１の目的は一度の工程で大リークと小リークの双方を確実（信頼性よく）に検査することができる洩れ検査装置を提案することにある。
この発明の第２の目的はヘリウムリークディテクタを効率よく動作させることができる洩れ検査装置を提供することにある。
【００１４】
この発明の第３の目的はエアリークテスタとヘリウムリークテスタの各検査範囲の境界部分における検査精度を高めることができる洩れ検査装置を提案することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明で用いる第１の洩れ検査方法はヘリウムガスをボンビング処理した被検査体を先ずエアリークテスタによって大リークの有無を検査し、次にヘリウムリークディテクタにより微小リークの有無を検査し、これらエアリークテスタとヘリウムリークディテクタにおいて共に洩れ無しと判定した被検査体だけを良品と判定する洩れ検査方法である。
【００１６】
この発明で用いる第２の洩れ検査方法はエアリークテスタにおいて大リークの有無を検査する場合、被検査体とマスタに与える加圧気体をエアの代わりにヘリウムガスを用い、ヘリウムガスを特に被検査体に対して印加することにより、ボンビング処理後に時間の経過に伴ってヘリウムガスが抜けてしまった被検査体に対して、ヘリウムガスを再ボンビングし、ヘリウムガスが抜けてしまったことによる誤った検査結果が下される不都合を除去することができる洩れ検査方法である。
【００１７】
これらの第１の洩れ検査方法及び第２の洩れ検査方法を実現する洩れ検査装置として混載された被検査体を一定の姿勢で１列に整列させて送り出す部品供給手段と、この部品供給手段によって送り出される被検査体を１個ずつ所定の姿勢を保持して整列させる整列手段と、この整列手段によって整列した被検査体を搬送する空中搬送装置と、この空中搬送装置によって送られて来る被検査体を収納する下カプセル板と、この下カプセル板を搬送する無終端搬送手段と、この無終端搬送手段の搬送経路に沿ってエアリークテスタ、ヘリウムリークディテクタの順に配置した検査ステーションと、検査ステーションを通過したカプセルに収納されている被検査体を良品と不良品に仕分けして収納する収納部とによって大リークと小リークの双方を一度に検査することができる洩れ検査装置を提案するものである。
【００１８】
この発明で用いる第１の洩れ検査方法によればエアリークテスタとヘリウムリークディテクタの双方で「洩れ無し」と判定した被検査体だけを良品と判定するから、良品と判定した被検査体には大リークと小リークも何れも持たない製品とすることができる。よって信頼性の高い洩れ検査を行なうことができる。
更に、この発明で用いる第１の検査方法によればエアリークテスタによって大リークを検査した後に、ヘリウムリークディテクタによって微小リークを検出する検査を行なう方法としたから、エアリークテスタによって検査を行なった時点で大リークを持つ被検査体を検出できるから、ヘリウムリークディテクタで微小リークを検査する場合は「大リーク有り」と判定した被検査体を検査しなくてよい。従って、ヘリウムリークディテクタで大リークを持つ被検査体を検査しないから、ヘリウムガスを多量に吸い込むおそれはない。この結果ヘリウムリークディテクタを効率よく運用することができる利点が得られる。
【００１９】
この発明で用いる第２の洩れ検査方法によれば、ボンビング処理した被検査体から比較的大きい洩れが存在することによりヘリウムガスが洩れてしまったとしても、エアリークテストを行なう際に、エアの代りにヘリウムガスを加圧気体として利用したから、被検査体に対してヘリウムガスを再ボンビングすることができる。
従って、エアリークテスタによっては「洩れ有り」と判定できないが、ヘリウムリークディテクタに対しては大きいリークの被検査体に対してヘリウムガスを再ボンビングすることができるから、エアリークテスタをヘリウムディテクタの各検査範囲の境界部分に属するリーク量の被検査体の検査精度を高めることができる利点が得られる。
【００２０】
尚、ここでエアリークテスト中にヘリウムガスを再ボンビングすることができる被検査体としては短時間にヘリウムガスを吸引することができる被検査体に限られる。つまり、比較的大きいリーク流量（孔の面積が大きい）の被検査体に限られ、微小リークの被検査体に対しては検査開始前に行なう本来のボンビング処理によらなくてはヘリウムガスを吸引させることはできない。従ってエアリークテスト中に被検査体に対してヘリウムガスをボンビングできるとは言っても、検査前に行なう本来のボンビング処理（２時間程度掛けて行なうボンビング処理）は必要不可欠である。
【００２１】
この発明の洩れ検査装置によれば、例えば振動フィーダによって構成した部品供給手段を用いるから被検査体を部品供給手段に供給すれば、その後は全てエアリークテスト（又はグロスリークテストと称す）とヘリウムリークディテクタによる洩れ試験（以下ファインリークテストと称す）を自動的に行なうことができる。従って人手を掛けることなく、微小な形状の電子部品等を多量に、然も信頼性よく洩れ検査することができる利点が得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１にこの発明による微小空隔容積の部品（以下被検査体と称す）の洩れを検査する洩れ検査装置の一実施例を示す。図１を用いてこの発明による洩れ検査装置の概略の構成を予め説明する。この発明による洩れ検査装置は大別して７つの手段によって構成される。
【００２３】
これらの７つの手段は被検査体の流れの順に部品供給手段１００、整列手段２００、無終端搬送手段３００、下カプセル板４００、グロスリークテストステーション５００、ファインリークステーション６００、収納部７００が配置されて構成される。
以下にその概略の構成及び動作について説明する。部品供給手段１００には予めボンビング処理されて洩れが存在する部品にはヘリウムガスがその内部空隔内に吸い込ませた状態で供給される。部品供給手段１００に供給された被検査体は１個ずつ姿勢が揃えられて整列手段２００に送られる。整列手段２００は複数の被検査体を格納する格納部２０１を有し、この格納部２０１に被検査体を１個ずつ格納する。全ての格納部２０１に被検査体を格納すると整列手段２００は図１に点線で示す位置まで移動する。
【００２４】
整列手段２００が点線の位置まで進み停止すると、図２に示すピックアンドプレスと呼ばれる空中搬送手段８００で各被検査体を例えば真空吸着ヘッド８０１Ａ〜８０１Ｈによって吸着し、無終端搬送手段３００に搭載されている下カプセル板４００に運ばれ、下カプセル板４００に設けた検査カプセル４０１Ａ〜４０１Ｈに挿入される。
【００２５】
無終端搬送手段３００は図の例では円盤状のターンテーブルによって構成した場合を示す。この無終端搬送手段３００の搬送経路に沿ってグロスリークテストステーション５００とファインリークテストステーション６００を設け、これらがグロスリークテストステーション５００とファインリークテストステーション６００で各被検査体の洩れの有無を検査する。図の例では下カプセル板４００に被検査体を８個ずつ供給して一度に８個を一組として被検査体の洩れの有無を検査するように構成した場合を示す。
【００２６】
無終端搬送手段３００にはこの実施例では１２０度角間隔に３個の下カプセル板４００を搭載し、１動作で１２０度ずつ回転して下カプセル板４００を図１に示すローダ及びアンローダ位置（積込、積降し位置）Ａとグロスリークテストステーション５００と対向する位置Ｂと、ファインリークテストステーション６００と対向する位置Ｃを巡ぐって再びローダ及びアンローダ位置Ａに戻るように構成した場合を示す。
【００２７】
一巡してローダ及びアンローダ位置Ａに戻った下カプセル板４００に格納されている被検査体は検査が終了しており、各試験カプセル４０１Ａ〜４０１Ｈ毎に設けられた記憶器に試験結果が記憶されており、その試験結果に従って収納部７００に良品と不良品に仕分けして収納される。図の例では収納部７００に３種の収納部７０１，７０２，７０３を設け、例えばグロスリークテストで不良と判定された被検査体、ファインリークテストで不良と判定された被検査体、不良判定が全くない良品の被検査体を仕分けして収納する構成とした場合を示す。
【００２８】
以上により、この発明による洩れ検査装置の概要が理解できよう。次に各部の構成をこの発明の独特の部分については詳細に説明する。
部品供給手段１００は従来からよく知られているパーツフィーダ或は振動フィーダ等と呼ばれている装置によって構成することができる。収納凹部１０１に先にも説明したようにボンビング処理した被検査体を載置する。この載置状態は一般に山積みの状態と呼ばれるように、無作為に載置される。収納凹部１０１には例えば商用電源周波数で駆動されるバイブレータにより振動が与えられる。振動が与えられた被検査体は漸次ガイド１０２に取り込まれ、ガイド１０２に沿って矢印１０３の方向に送られる。ガイド１０２の途中に各種の関門が設けられ、例えば被検査体に設けられている端子、或は突起等の形状に従ってその向きが揃えられる。つまり、この種の分野ではよく知られているように一定の向きに合致した被検査体だけが通過を許され、不一致のものは関門で収納凹部１０１に落とされる。
【００２９】
部品供給手段１００の終端部分にはエスケープ機構１０４が設けられる。エスケープ機構とはガイド１０２に沿って整列された被検査体Ｗを１個ずつ分離して次のステージに送り出す機構を指す。エスケープ機構１０４には各種の構造のものが考えられているが、一般的には次のステージを移動させる間、ガイド１０２の最先端に位置する被検査体Ｗを抑え付けてその位置に静止させておく動作を行なう。図の例では部品供給手段１００の排出口に空の格納部２０１が対向した状態で、最先端の被検査体Ｗを抑え付けている状態を解放し、被検査体Ｗの列を整列手段２００に向って流し込む。最先端の被検査体Ｗが整列手段２００の格納部２０１に格納された状態で次に排出口に到来した被検査体Ｗを抑え付ける。被検査体Ｗを抑え付けた状態で整列手段２００は次の格納部２０１を部品供給手段１００の部品排出口に対向するように移動する。この繰返しで整列手段２００の各格納部２０１に被検査体Ｗを格納する。
【００３０】
ここで整列手段２００の各格納部２０１の奥行（被検査体Ｗが流れ込む方向の寸法）は被検査体Ｗの１個分の寸法に選定されている。従って１個の被検査体Ｗが各格納部２０１に格納された状態では次の被検査体Ｗの先端は丁度整列手段２００の格納部２０１の入口の開口端部分と一致していると見ることができる。従って整列手段２００をその状態のままＸ軸方向に移動させてもよいが、この実施例では整列手段２００を一旦Ｙ軸方向にわずかに後退させ、Ｙ軸方向に移動させた状態でＸ軸方向に移動させるように構成した場合を示す。
【００３１】
その理由は以下の如くである。被検査体Ｗが例えばセラミック製のパッケージに水晶振動子を収納した製品であったとする。セラミック製のパッケージは成形時に周囲にバリ等が突出して形成される場合が多い。このため、部品供給手段１００から整列手段２００の格納部２０１に送り込まれた被検査体Ｗの相互はバリ等で結合し合っていることがある。この結果、被検査体Ｗの相互がバリ等で結合している状態のまま、整列手段２００をＸ軸方向に移動させると、被検査体Ｗの相互が噛り合い、破損させてしまうおそれがある。このために、この実施例では整列手段２００をＹ軸方向に移動させ、被検査体Ｗの相互を引き離した状態でＸ軸方向に移動させるように構成したものである。Ｘ軸方向への移動は例えばパルスモータ２０２と、このパルスモータ２０２で回転駆動されるスクリューシャフト２０３とによって実行することができる。スクリューシャフト２０３には可動台２０４が螺合して配置され、この可動台２０４に整列手段２００がＹ軸方向に可動できるように支持される。整列手段２００をＹ軸方向に移動させる手段としては例えば可動台２０４に搭載したエアシリンダ２０５によって移動させる。従って整列手段２００の移動としてはＹ１−Ｘ１−Ｙ２−Ｙ３−Ｘ２−Ｙ４−Ｙ５・・・の順に櫛歯状に移動する。
【００３２】
整列手段２００は長方形状の金属ブロックによって形成され、その一方の長辺に沿って格納部２０１が形成される。格納部２０１は被検査体Ｗの形状よりわずかに大きい程度の形状の凹溝によって構成され、その凹溝に被検査体Ｗを流し込んで被検査体Ｗを格納する。整列手段２００の各格納部２０１には図３に拡大して示すように、格納部２０１に格納した被検査体Ｗを一方向に抑え付け、格納位置を規定する規制手段２０６が設けられる。この規制手段２０６は各格納部２０１毎に設けたレバー２０６Ａと、このレバー２０６Ａにピン２０６Ｂが係合する摺動レバー２０６Ｃと、この摺動レバー２０６Ｃを駆動する例えばエアシリンダ２０６Ｄと、各レバー２０６Ａを図の例では反時計方向に回動偏倚させるバネ２０６Ｅとによって構成することができる。何れかの格納部２０１に被検査体Ｗを格納する状態ではエアシリンダ２０６Ｄを吸引動作させ、各レバー２０６Ａをバネ２０６Ｅの偏倚力に抗して時計廻り方向に回動させる。被検査体Ｗが格納部２０１に格納された状態でエアシリンダ２０６Ｄは吸引力を解除し、摺動レバー２０６Ｃを元に戻す。このときレバー２０６Ａが反時計方向に回動し、レバー２０６Ａによって被検査体Ｗを格納部２０１を構成する凹溝の一方の内壁に抑え付ける。従って各格納部２０１に格納された被検査体Ｗは、各格納部２０１の一方の内壁に抑え付けられた位置に規制され、格納位置が揃えられる。これと共に整列手段２００がＹ軸方向に移動するとき、被検査体Ｗがバリ同士で結合していても、格納部２０１に格納した被検査体Ｗはレバー２０６Ａで抑え付けられているから、この被検査体Ｗが部品供給手段１００の排出口側の被検査体に係合したまま格納部２０１から抜け出てしまうことも防止することができる。
【００３３】
整列手段２００の各格納部２０１の全てに被検査体Ｗが格納されると、整列手段２００は図１に点線で示す位置に停止する。この停止位置で各格納部２０１の上部には図２に示した空中搬送手段８００の各吸着ヘッド８０１Ａ〜８０１Ｈが配置される。吸着ヘッド８０１Ａ〜８０１Ｈはそれぞれ例えばゴムによって吸盤形状に形成されて構成され、吸盤の中心部分にホース８０２が連通され、このホース８０２が吸引ポンプに接続されて空気を吸引する。吸着ヘッド８０１Ａ〜８０１Ｈはそれぞれエアシリンダ８０３によって上下に移動される。下向に移動させることにより、整列手段２００に格納されている被検査体Ｗに吸着ヘッド８０１Ａ〜８０１Ｈを接触させ、被検査体Ｗを吸着ヘッド８０１Ａ〜８０１Ｈのそれぞれに吸着させる。８０４はホース８０２と各吸着ヘッド８０１Ａ〜８０１Ｈの間に挿入した電磁弁を示す。この電磁弁８０４を開閉制御することにより、吸着ヘッド８０１Ａ〜８０１Ｈは吸着力を発生する状態と、吸着力を解く状態とに切替られる。
【００３４】
空中搬送手段８００の各吸着ヘッド８０１Ａ〜８０１Ｈに被検査体Ｗを吸着した状態でシリンダ８０３は吸着ヘッド８０１Ａ〜８０１Ｈを上方に移動させ、被検査体Ｗを空間に吊り上げた状態で空中搬送手段８００は全体が図１に示したＸ軸方向に移動し、無終端搬送手段３００に搭載されている下カプセル板４００の上部に移動する。
【００３５】
下カプセル板４００にはこの例では８個の試験カプセル４０１Ａ〜４０１Ｈが形成され、この検査カプセル４０１Ａ〜４０１Ｈに空中搬送手段８００で搬送して来た被検査体Ｗを落し込む。
下カプセル板４００には検査カプセル４０１Ａ〜４０１Ｈに隣接してマスタカプセル４０２Ａ〜４０２Ｈが形成される。マスタカプセル４０２Ａ〜４０２Ｈには予め検査され、洩れ無しと判定されたマスタＭ（被検査体Ｗと同じ部品）を挿入しておく。
【００３６】
検査カプセル４０１Ａ〜４０１Ｈとマスタカプセル４０２Ａ〜４０２Ｈの詳細構造を図４に示す。長方形状の金属板に２列に８個の円形の穴を形成し、各穴を一方の列を検査カプセル４０１Ａ〜４０１Ｈとして使用し、他方の列をマスタカプセル４０２Ａ〜４０２Ｈとして使用する。尚、この例では各検査カプセル４０１Ａ〜４０１Ｈと、マスタカプセル４０２Ａ〜４０２Ｈの各周縁にリング状の溝を形成し、この溝にオーリング４０３を装着すると共に、オーリング４０３を下カプセル板４００の板面より一部を突出して装着し、この突出部分を上カプセル板に圧接して検査カプセル４０１Ａ〜４０１Ｈ及びマスタカプセル４０２Ａ〜４０２Ｈが気密状態に閉塞するように構成した場合を示す。
【００３７】
下カプセル板４００は無終端搬送手段３００に対して上下方向に移動自在に支持される。グロスリークテストステーション５００とファインリークテストステーション６００の位置には下カプセル板４００を上方に移動させる昇降装置が設けられる。
図５及び図６にその昇降装置の一例を示す。上カプセル板４５０は各グロスリークテストステーション５００及びファインリークテストステーション６００の各位置において図５及び図６に示すフレーム４５１によって無終端搬送手段３００の上部に突出して配置される。つまり、下カプセル板４００が停止する位置毎に設けられる。下カプセル板４００の装着位置の中央部分には無終端搬送手段３００を貫通する孔３０１が設けられる。この孔３０１を通じて昇降手段を構成するロッド４５２が上向に突き上げられ、ロッド４５２によって下カプセル板４００が上向に押し上げられ、上カプセル板４５０に圧接される。
【００３８】
ロッド４５２は図６に示すエアシリンダ４５３の突出駆動力をリンク４５４で方向転換して駆動される。４５５は下カプセル板４００が例えば上昇位置にあることを検出するためのスイッチを示す。また図５に示す４０４は下カプセル板４００に下向の偏倚力を与えるバネを示す。従ってロッド４５２が下降すると、下カプセル板４００はこのバネ４０４の偏倚力によって元の下降位置に戻される。また図６に示す３０５は無終端搬送手段３００を１２０度角ずつ回転駆動させるインデックス式の回転駆動装置を示す。
【００３９】
上カプセル板４５０には下カプセル板４００に形成した検査カプセル４０１Ａ〜４０１Ｈ及びマスタカプセル４０２Ａ〜４０２Ｈと対向して給入・排気ポート４５６が装着される。この給入・排気ポート４５６にパイプ４５７が接続され、グロスリークテストステーション５００にあってはパイプ４５７はそれぞれ各１台のエアリークテスタに接続される。ファインリークテストステーション６００にあってはそれぞれ電磁弁を通じて１台のヘリウムリークディテクタに接続される。
【００４０】
図７にグロスリークテストステーション５００とファインリークテストステーション６００の各空圧回路と電気系の構成を示す。グロスリークテストステーション５００には図１０で説明したエアリークテスタが８台ＡＲＴ１〜ＡＲＴ８が設けられる。これら８台のエアリークテスタＡＲＴ１〜ＡＲＴ８は図１０で説明したと同様に検査カプセル４０１Ａ（その他の検査カプセルも同様）とマスタカプセル４０２Ａ（その他のマスタカプセルも同様）にパイプ４５７を通じて空圧源１から空気圧を印加し、バルブＶ２とＶ３を閉じた状態で可変容積タンクＶＴ１とＶＴ２の容積を変化させ、検査カプセル４０１Ａとマスタカプセル４０２Ａに圧力変化を与える一例を示す。
【００４１】
尚、図７ではバルブＶ２とＶ３は空圧制御型のバルブを用いた場合を示し、バルブＶ７を例えば開に制御してバルブＶ２とＶ３を閉の状態に制御するように構成した場合を示す。
この圧力変化を与えた状態で差圧検出器ＤＰＳ１が差圧を検出するか否かによって洩れの有無を判定する。５０１Ａ〜５０１Ｈは各エアリークテスタＡＲＴ１〜ＡＲＴ８に設けた差圧検出器ＤＰＳ１の検出信号を増幅し、その増幅出力と基準値とを比較し、洩れの有無を判定する判定装置を示す。各エアリークテスタＡＲＴ１〜ＡＲＴ８に設けた判定装置５０１Ａ〜５０１Ｈの判定結果はマルチプレクサ５０２で１つずつ選択されて制御器ＰＣに取り込まれる。制御器ＰＣは例えばパーソナルコンピュータによって構成することができ、各エアリークテスタＡＲＴ１〜ＡＲＴ８の電磁弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ６，Ｖ７の開閉制御と、各判定装置５０１Ａ〜５０１Ｈの判定結果の取り込みを実行する。制御器ＰＣには各エアリークテスタＡＲＴ１〜ＡＲＴ８毎にと、また、無終端搬送手段３００に搭載した３個の下カプセル板４００の別に記憶器が設けられ、この記憶器に良否の判定結果を記憶する。従ってグロスリークテストステーション５００で検査した各被検査体Ｗはファインリークテストステーション６００に送られた状態でどの検査カプセルに収納されている被検査体Ｗがグロスリークテストで「洩れ有り」と判定されたかが認識できる。
【００４２】
ファインリークテストステーション６００では各検査カプセル４０１Ａ〜４０１Ｈは電磁弁６０１Ａ〜６０１Ｈを通じてヘリウムリークディテクタＨＥＬＴに接続される。ヘリウムリークディテクタＨＥＬＴは吸引手段を内蔵し、検査カプセル４０１Ａ〜４０１Ｈから空気を吸引する。但し、グロスリークテストステーション５００において「洩れ有り」と判定された検査カプセルに関しては電磁弁６０１Ａ〜６０１Ｈが閉の状態に制御されて検査から除外される。
【００４３】
ヘリウムリークディテクタＨＥＬＴにおいて、ヘリウムガスが検出されなければ検査した全ての被検査体Ｗは良品と判定する。ヘリウムガスが検出された場合は、そのとき検査した被検査体Ｗの中に微小な洩れが存在するものが存在していると判定する。この場合、一つの方法として、電磁弁６０１Ａ〜６０１Ｈの開に制御されている電磁弁を順次閉の状態に制御し、閉の状態に制御した時点でヘリウムの検出が無になればそのとき閉じた弁に相当する被検査体が「ファインリーク有り」と判定し、洩れの有る被検査体を特定することもできる。また他の方法としてそのとき検査対象となっている被検査体Ｗを全て「ファインリーク有り」と判定し、再度ボンビング処理して再検査するように処理することもできる。
【００４４】
グロスリークテスト及びファインリークテストを終了した被検査体Ｗは下カプセル板４００に乗せられた状態で図１に示すローダ及びアンローダ位置Ａに戻される。ローダ及びアンローダ位置Ａに戻された被検査体Ｗは再び図２に示した空中搬送手段８００に吸着され収納部７００に配送される。収納部７００には「グロスリーク有り」を収納する収納部７０１と、「ファインリーク有り」を収納する収納部７０２と、「良品」を収納する収納部７０３とが設けられる。これらの各収納部７０１，７０２，７０３に仕分けして収納する。
【００４５】
これらの各収納部７０１〜７０３に空中搬送手段８００から仕分けして被検査体Ｗを収納する方法としては収納部７００を空中搬送手段８００の各吸着ヘッド８０１Ａ〜８０１Ｈをその配列方向と直交する方向（Ｙ軸方向）に移動自在に装着し、空中搬送手段８００を各収納部７０１〜７０３の上部に移動させた状態で収納部７００をＹ軸方向に移動させ、目的とする収納部７０１，７０２又は７０３を空中搬送手段８００の下部に順次位置させ、各位置で各検査結果に従って被検査体Ｗを落し込む方法と、空中搬送手段８００の全体をＹ軸方向に移動させ、被検査体Ｗを仕分けして各収納部７０１〜７０３に落し込む方法と、或は空中搬送手段８００の各吸着ヘッド８０１Ａ〜８０１Ｈを別々にＹ軸方向に移動できるように支持し、各吸着ヘッド８０１Ａ〜８０１Ｈを移動させて被検査体Ｗを仕分けして各収納部７０１〜７０３に落し込む方法とが考えられる。
【００４６】
以上説明した実施例ではエアリークテスタはその加圧気体として空気を利用した本来のエアリークテスタとして動作させた場合を説明したが、この発明で用いる第２の洩れ検査方法では加圧気体をヘリウムガスとし、グロスリークテスト中にヘリウムガスを被検査体Ｗに対して再ボンビングする洩れ検査方法を採る。
【００４７】
このためには、例えば図７に示した空圧源１を図８に示すようにヘリウムガス源１１に交換し、ヘリウムガスを加圧して検査カプセル４０１Ａとマスタカプセル４０２Ａに与えるようにすればよい。但し、この場合、電磁弁Ｖ６とＶ７を図８に示すように３方電磁弁に交換し、これらの排気口と３方電磁弁Ｖ１の排気口を回収装置１２に接続し、グロスリークテストの終了時点で各３方電磁弁Ｖ１とＶ６，Ｖ７を通じてヘリウムガスを回収装置１２に回収するように構成することができる。
【００４８】
また下カプセル板４００に形成するオーリング４０３を格納する凹溝を図９に示すように、オーリング４０３の内側に間隙Ｇが形成されるように構成し、オーリング４０３と凹溝の間に圧入されるヘリウムガスを下カプセル板４００の上面を開放した時に速やかに逃がし、ヘリウムガスが残留しないように構成するか、又はオーリング４０３を上カプセル板４５０（図５、図６参照）に装着し、オーリング４０３の部分にヘリウムガスが残留したままファインリークテストステーション６００に運ばれることを阻止するように構成することが考えられる。
【００４９】
エアリークテスタにおける加圧気体源をヘリウムガス源１１に交換しても、グロスリークテストは空気圧の場合と何等変わることなく、正常に行なわれる。更にグロスリークテスト時に洩れ量が大きい被検査体Ｗに対してはヘリウムガスを再ボンビングすることができる。従って洩れ量が大きい被検査体Ｗに予めボンビングしたヘリウムガスが洩れてしまっていても、その被検査体Ｗに対してヘリウムガスを再ボンビングすることができ、次に行なわれるファインリークテストで洩れ有りと判定させることができる。
【００５０】
尚、グロスリークテスト時に行なわれる再ボンビングは数秒程度の極く短かい時間であるため、微小な洩れ量の被検査体Ｗに対してはボンビング作用は全くない。従ってグロスリークテスト時にボンビングを行なうと言っても検査前のボンビング処理を省略することはできない。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば部品供給手段１００にボンビング処理した被検査体Ｗを供給するだけで全自動でグロスリークテストとファインリークテストを連続して実行し、グロスリークテスト及びファインリークテストで共に「洩れなし」と判定された被検査体だけを良品と判定する構成としたから、良品と判定された被検査体は大リーク１×１０^-5ｃｃ／ｓｅｃ以上の洩れから微小リーク１×１０^-8〜１×１０^-5ｃｃ／ｓｅｃまでの広い領域にわたって洩れがないものと見ることができる。従って微小な部品であっても密封度に関して信頼性の高い検査を行なうことができる。また全自動化したから２種類の検査を人手を掛けることなく実現することができる利点が得られる。
【００５２】
更に、この発明では洩れ有りの被検査体Ｗに対してヘリウムガスをボンビング処理して空隔内にガスを吸引させ、そのボンビング処理した被検査体をグロスリークテストにより大リーク有りを検出し、大リーク有りと判定した被検査体はファインリークテストステーション６００では検査対象としない検査方法を採ったから、ファインリークテストにおいてヘリウムリークディテクタＨＥＬＴは多量のヘリウムガスを吸引することを阻止することができる。
【００５３】
この結果、ヘリウムリークディテクタＨＥＬＴに多量のヘリウムガスを吸引してしまって検査を一時中断し、ヘリウムガスをヘリウムリークディテクタＨＥＬＴから排気する等の処理をしなければならない状況が発生するおそれはなく、検査を効率よく実施することができる利点も得られる。
また、この発明で用いる第２の洩れ検査方法によればエアリークテスト時に加圧気体としてヘリウムガスを用いたから、被検査体に対してボンビング処理した後に、洩れ量が大きい（エアリークテスタの検査範囲より小さく、ヘリウムリークディテクタの検査範囲より大きい洩れ量）ためにヘリウムガスが抜けてしまった被検査体が存在しても、その被検査体に対してヘリウムガスを再ボンビングすることができる。
【００５４】
従って、この第２の洩れ検査方法を用いることにより、洩れ量がヘリウムリークディテクタの検査範囲より大きいためにファインリークテストを行なうまでにヘリウムガスが抜けてしまっても、エアリークテスタによるグロスリークテスト時にヘリウムガスが再ボンビングされるから、グロスリークテスト時に洩れ量がグロスリークテストの検査範囲より小さいために「洩れなし」と判定され、更にファインリークテスト時にヘリウムガスが抜けてしまってファインリークテストでも「洩れなし」と判定してしまう事故を防止できる利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による洩れ検査装置の一実施例を説明するための略線的な平面図。
【図２】図１に示した洩れ検査装置に用いる空中搬送手段の一例を説明するための正面図。
【図３】図１に示した洩れ検査装置に用いる整列手段の一例を説明するための拡大平面図。
【図４】図１に示した洩れ検査装置に用いる下カプセル板の構造を説明するための拡大断面図。
【図５】図１に示した洩れ検査装置に用いる各テストステーションに設けた昇降装置の一例を説明するための正面図。
【図６】図５の側面図。
【図７】図１に示した洩れ検査装置の空気圧回路と電気系の構成を説明するための系統図。
【図８】この発明で用いる洩れ検査方法を説明するための系統図。
【図９】図８に示した検査方法に用いる下カプセル板の構造を説明するための拡大断面図。
【図１０】従来のエアリークテスタの例を説明するための図。
【図１１】従来のエアリークテスタの他の例を説明するための図。
【図１２】微小空隙内容積の洩れを検査することができるエアリークテスタの例を説明するための図。
【符号の説明】
１空圧源
１１ヘリウムガス源
１００部品供給手段
２００整列手段
３００無終端搬送手段
４００下カプセル板
５００グロスリークテストステーション
６００ファインリークテストステーション
７００収納部
８００空中搬送手段

Claims

Ａ．混載された被検査体をガイド上に整列させ、排出口に送り出す部品供給手段と、
Ｂ．この部品供給手段の排出口に設けられ、上記被検査体を１個ずつ分離して排出させるエスケープ機構と、
Ｃ．このエスケープ機構によって１個ずつに分離されて排出される被検査体を所定の姿勢で取り込む整列手段と、
Ｄ．この整列手段に取り込んだ被検査体を取り上げて搬送する空中搬送装置と、
Ｅ．無終端搬送手段に等間隔に複数装着され、上記空中搬送装置によって搬送された複数の被検査体のそれぞれを各１個ずつ収納する検査カプセルと、この検査カプセルに隣接して設けられ、洩れのない被検査体と同等の部品を収納するマスタカプセルとを具備した下カプセル板に、
Ｆ．上記無終端搬送手段の搬送通路の複数の位置に設けられ、上記下カプセル板が送られて来る毎にその下カプセル板を上昇させる昇降装置と、
Ｇ．この昇降装置によって上昇される上記下カプセル板と接触し上記検査カプセルを密封する上カプセル板と、
Ｈ．上記無終端搬送手段に搭載した上記下カプセル板が被検査体を積込んだ位置から最初に対向する上記昇降装置に設けた上記上カプセル板を貫通し、上記検査カプセル及びマスタカプセルに連通したパイプと、
Ｉ．このパイプに接続したエアリークテスタと、
Ｊ．上記下カプセル板が上記無終端搬送手段によって搬送されて２番目に対向する昇降装置に設けた上記上カプセル板を貫通し上記検査カプセルに連通したパイプと、
Ｋ．このパイプのそれぞれに電磁弁を介して接続したヘリウムリークディテクタと、
Ｌ．上記エアリークテスタとヘリウムリークディテクタの検査結果に従って双方の検査結果が共に洩れ無しとする被検査体を良品と判定して収納する収納部と、によって構成したことを特徴とする洩れ検査装置。
請求項１記載の洩れ検査装置において、上記整列手段は長方形状の金属板によって構成され、この金属板の一方の長辺に沿って所定個の凹溝で形成された格納部が設けられ、この格納部に供給される被検査体を上記凹溝の一方の側壁に抑え付け、格納位置を揃える規制手段を設けた構造としたことを特徴とする洩れ検査装置。
請求項１又は２の何れかに記載の洩れ検査装置において、上記整列手段は格納部の配列方向と直交する方向と配列方向と平行する方向とに駆動する駆動手段によって移動し、被検査体を上記格納部に格納する毎に上記直交する方向に移動して後に配列方向と平行する方向に移動し、その後再び上記直交する方向に逆向に移動することを繰返して全ての格納部に被検査体を格納することを特徴とする洩れ検査装置。
請求項１乃至３の何れかに記載の洩れ検査装置において、上記無終端搬送手段は円盤形状の回転テーブルによって構成され、この回転テーブルに等角間隔に上記下カプセル板を３個装着したことを特徴とする洩れ試験装置。
請求項１乃至４の何れかに記載の洩れ検査装置において、上記上カプセル板を貫通し、各検査カプセルとマスタカプセルに連通したパイプのそれぞれをエアリークテスタの１台ずつに接続したことを特徴とする洩れ検査装置。
請求項１乃至５の何れかに記載の洩れ検査装置において、エアリークテスタに用いる圧縮気体をヘリウムガスとしたことを特徴とする洩れ検査装置。