JPH0240515Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈考案の技術分野〉 この考案は使用状態で流体漏れがあつてはなら
ないか、若しくは一定規格以内であることが必要
な製品若しくは部品を、その生産工程中において
順次検査し、良否を判定する漏れ検査装置に関
し、特に測定雰囲気等によつて生じる検測データ
の誤差を自動的に修正することができる学習機能
を有し、然も検査装置自体の自己チエツク機能を
も合せ有する差圧検出式漏れ検査装置を提供しよ
うとするものである。

〈考案の背景〉 各種の気密性を要求される製品、例えば液体を
収納する容器、或は自動車のブレーキ系の油圧回
路、ラジエタ、更にはガス用製品等各種の分野に
おいて気密性を確認することが要求されている。

これら各種の製品において気密性を検査する方
法としては製品等に一定の空気圧又は真空圧を与
え、その空気圧又は真空圧の変化を圧力計によつ
て検測し、漏れを検査する方法と、被検査物に対
して漏れのない比較タンクを設け、この比較タン
クと被検査物間の圧力差を検測し、被検査物にお
ける漏れを検査する方法とがある。

前者の検査方法による場合、一定の圧力を印加
した状態でその圧力値の微少変化を検出しなけれ
ばならないことから微少な漏れを検出することが
むずかしい欠点がある。

これに対し後者の方法は、比較タンクと被検査
物間の圧力差を検測して漏れを検査するものであ
るから、差圧検出器の電気出力を大きく増幅して
見ることができる。この結果微少な漏れも検出で
きる特徴がある。従つて主に差圧検出式漏れ検査
装置が主に実用されている。

〈従来技術の説明〉 第１図は既に実用化されている漏れ検査装置の
構成を示すブロツク図である。空気源１１の出力
側に接続された流管１０は調圧弁１２及び電磁弁
１４を介して電磁弁１４の出口側で二分され、分
岐路１５−１，１５−２にそれぞれ接続されてい
る。調圧弁１２の出口と電磁弁１４の入口との間
には検査圧を設定する圧力計１３が接続されてい
る。

分岐路１５−１は電磁弁１６を介して導管１８
の一端に接続され、この導管１８の他端部には漏
れを検査すべき被検査物２０を接続する機構が設
けられる。この導管１８の他端部の機構により被
検査物２０が順次接続されて漏れ検査が可能な構
成となつている。一方分岐路１５−２は電磁弁１
７を介して導管１９の一端に接続され、この導管
１９の他端部には基準タンク２１が接続されてい
る。電磁弁１６及び１７の出口側において導管１
８及び１９の間に差圧検出器２２が取付けられて
いる。

差圧検出器２２の出力信号は増幅器３１を介し
て比較器３２に与えられ、比較器３２において基
準信号設定器３３の出力基準値と比較可能な構成
とされる。

〈第１図の動作説明〉 被検査物２０を導管１８の端部に取付け、導管
１９には漏れのない基準タンク２１を取付けて電
磁弁１４を閉状態とし、調圧弁１２を開いて圧力
計１３によつて空気源１１から与えられる空気圧
が所定の値となるように調整する。次に電磁弁１
６及び１７を開状態とし、電磁弁１４を開状態に
して設定された一定圧の空気を分岐路１５−１，
１５−２、導管１８，１９を通じてそれぞれ被検
査物２０及び基準タンク２１に供給する。この状
態を第２図Ａに示すように加圧又は排気区間と
し、その時間をT₁で表わす。

電磁弁１６及び１７を開にしてから一定時間
T₁が経過して被検査物２０及び基準タンク２１
内の圧力が安定した後に、電磁弁１６及び７を閉
状態にする。更に所定の安定時間T²（この時間T₂
を安定時間と称する）後に差圧検出器２２に接続
された自動零補正式増幅器３１に零補正信号３４
が与えられ、増幅器３１の出力を予め零の状態に
設定すると共に、この零設定時点から一定時間
T₃後に増幅器３１の出力信号の読取りが行われ
る。零設定時点から読取りを行うまでの時間T₃
検測期間と称する。増幅器３１を零点設定したと
き増幅器３１の感度は高感度の状態に切替えられ
る。よつて増幅器３１の出力を読取る状態では差
圧検出器２２の検出信号を大きく拡大して読取る
ようにしている。

ここで電磁弁１６，１７を開に制御し、圧力を
与える期間T₁と電磁弁１６，１７を閉じて圧力
を安定させる期間T₂と、増幅器３１を零設定し
てから読取を行うまでの検測期間T₃を通して一
検測サイクルと称する。この期間T₁，T₂，T₃の
切替はシーケンスコントローラ４９によつて行わ
れる。

被検査物２０の気密が完全に漏れが存在しない
状態では増幅器３１からの出力信号は一定検出時
間において理想的には零となる。被検査物２０に
漏れが存在すると、その内部の圧力が正圧の場合
はその正圧が漸次減少し、負圧の場合は圧力が漸
次増加する出力信号が得られ、一定検出時間内の
出力信号は負又は正の漏れ量はほゞ比例した値と
なる。

基準信号設定器３３から与えられる基準信号と
増幅器３１の出力信号が比較器３２で比較され、
出力信号が基準信号を越えないかどうかにより良
品もしくは不良品を示す良否判定出力３５が得ら
れる。

〈従来の差圧検出式漏れ検査装置の問題点〉 この従来の差圧検査式漏れ検査装置において
は、基準タンク２１を被検査物２０と全く同一形
状で漏れのないものを使用しても、被検査物２０
と基準タンク２１との温度、内容量、形状の僅か
な変形歪み、付着水分の差などの因子によつて影
響を受け、出力信号は理想的に零の状態になり得
ない。即ちこれらの因子によつて被検査物２０に
全く漏れがなくても、一定検出時間内の出力信号
は理想的な零状態とならず、第２図Ｂに示すよう
に正又は負の或る漏れ量に匹敵する値△Ｐを示す
のが通常である。

これらの因子による誤差が各検測サイクルごと
に常に一定であれば使用に際して予め補正するこ
とができるが、実際には長時間、長期間における
雰囲気条件、即ち周囲温度、湿度、供給空気温
度、被検査物２０及び基準タンク２１の温度、付
着水分などの因子が徐々に変化する。

又被検査物２０の開口部とシールするゴムの変
形の発生などもあり、これらの因子に基づいて生
産工程ラインを流れる多数の被検査物２０を次々
と漏れ検査する場合には、必ず１日の間又は各日
毎に或は季節的経年的にこれらの因子に基づく誤
差が変化する。

〈従来の差圧検出式漏れ検査装置の欠点〉 従来の差圧検出式漏れ検査装置においては時間
と共に変化する因子に基づく誤差が存在し、良否
判定のための基準信号設定器３３の出力基準値を
ひんばんに変更する必要があつた。これは省力
化、自動化を目的とする漏れ検査装置によつては
望ましいことではなく、且つこの操作によつて高
精度の漏れ検査の実施は困難であつた。

また漏れ量を精度よく測定するには加圧及び安
定時間T₁とT₂を長く採ればよいが、加圧及び安
定時間T₁とT₂を長く採ると一つの製品に対する
検査時間が長くなり効率が悪くなる欠点もある。

更に検測を行つていく間において空気通路自体
に漏れが発生した場合には、被検査物が良品であ
つても被検査物が不良品であるとの判定が出され
るだけである。よつて従来の漏れ検査装置は検査
装置自体の不良を発見することができない欠点も
ある。

〈考案の目的〉 この考案は各被検査物毎の検測時間を短かくす
ることができ、然も時間と共に変化する因子に基
づき誤差を自動的に修正する機能を持ち、更に検
査装置自体の故障も自己チエツク機能により検出
することができる漏れ検査装置を提供しようとす
るものである。

〈考案の概要〉 この考案では各検測サイクル毎に誤差値を求
め、この誤差値を平均化して各検測データに対す
る補正値として利用することにより各種因子の変
化を自動的に補正し、常に高精度の漏れ検査を行
うことができるようにし、また被検査物の他の基
準製品を用意し、この基準製品によつて検査装置
の初期誤差を求め、この初期誤差を基に運転を開
始するように構成するものである。また各検測デ
ータに補正値を加えて補正することにより検測時
間を短かくできるようにし、短時間に多くの被検
査物を検査できるようにし、更に或る一定時間毎
又は一定の検測サイクル数を経過する毎に加圧及
び安定時間を長く設定し、この長い加圧及び安定
時間を経て求められる測定値により各検測サイク
ル毎に使つている補正値が正しいか否か、及び検
査装置自体の良否、つまり空気回路の良否を自己
チエツクできるように構成したものである。

〈考案の実施例〉 第３図にこの考案の一実施例を示す。第３図に
おいて第１図と対応する部分には同一符号を付し
て示す。第１図との違いは流管１８側に分岐路を
接続し、一方の分岐路１８−１に第３の電磁弁３
６を接続し、この第３の電磁弁３６を通じて被検
査物２０の中の良品と判定した基準製品３７を接
続する。

他方の分岐管１８−２には第４の電磁弁３８を
接続し、この第４の電磁弁３８を通じて被検査物
２０を接続する。尚こゝで電磁弁１７を第１の電
磁弁と称し、電磁弁１６を第２の電磁弁と称する
こととする。

増幅器３１の出力側にはＡ−Ｄ変換器３９を設
け、増幅器３１から出力される差圧検出器２２の
差圧検出値、つまり検測値をＡ−Ｄ変換する。こ
のＡ−Ｄ変換によりデイジタル符号化された検測
データは補正値修正手段４０とデータ補正手段４
４に供給される。補正値自動修正手段４０はデー
タ記憶装置４１と平均値演算装置４３とによつて
構成される。記憶装置４１にはデータ上限判別器
４２が付設される。このデータ上限値判別器４２
は差圧検出器２２から得られる差圧値の中で或る
限界値を越える差圧値を出力したものについて記
憶装置４１に記憶しないように動作するものであ
る。この記憶するか否かを判定する上限値を第４
図に示す△P_Mとする。従つて上限値△P_Mを越え
る検測データは記憶装置４１に取込まない。

記憶装置４１に記憶できるデータの数は例えば
Ｎ個のように限定し、Ｎ個以上のデータが読込ま
れると最も古いデータが押し出されるものとす
る。従つて記憶器４１には常に最新のＮ個のデー
タが記憶されている。

記憶装置４１の読出出力側に平均値演算回路４
３を設ける。この平均値演算回路４３により記憶
装置４１に記憶されたＮ個の検測データの平均値
を算出し、その平均値を補正値としてデータ補正
手段４４に供給する。

このように補正値自動修正手段４０を構成する
ことにより平均値演算回路４３から出力される平
均値は常に最新のＮ個の検測データに基づいて得
られるものであるから、検測データが各種の因子
の変化によつて序々に変化しても、その変化に追
従した補正値を得ることができる。

データ補正手段４４ではＡ−Ｄ変換器３９から
出力される各検測データに補正値自動修正手段４
０から出力される補正値を加え検測データを補正
する。この補正の結果を第４図Ｂに示す。つまり
第４図Ａに示す検測データD₁，D₂……D_oから補
正値を減算することにより補正済データは第４図
Ｂに示すように良品の場合は０の線上に集中す
る。

データ補正手段４４において補正された補正済
データは、漏れ量表示器４５と良否判定手段４６
に供給される。良否判定手段４６には良否の限界
を決める良否限界値設定手段４７が付設され、補
正済データが設定手段４７に設定した限界値△P_S
の範囲内であれば良信号４８を出力し、補正済デ
ータが限界値△P_Sの範囲から外れると不良信号４
８′が出力される。

４９は全体の動作をシーケンス制御するコント
ローラを示す。このコントローラ４９により各部
の動作が制御される。

〈考案の動作説明〉 運転開始時は第１、第２、第３の電磁弁１７，
１６及び３６を開にし、比較タンク２１と良品と
判定された基準製品３７に空気圧を与える。比較
タンク２１と基準製品３７に所定の空気圧が与え
られると第１、第２の電磁弁１７と１６を閉に制
御し、所定の平衡時間T₂を経過した時点で増幅
器３１に零設定信号３４を与え、増幅器３１の出
力を強制的に零に設定する。これと共に増幅器３
１の利得を大きい状態に切替える。

増幅器３１の出力を零に設定した状態から所定
の検測時間T₃を経過した時点でＡ−Ｄ変換器３
９をＡ−Ｄ変換出力を記憶装置４１に取込む。
こゝでこの検測データ値が誤差上限値△P_Mより
大きい場合はその記憶動作は阻止され、記憶は行
わない。

然るにこの初期動作においては比較タンク２１
に対して基準製品３７が接続されているからその
間の差圧値は僅かなものとなる。この僅かな差圧
値が各種の因子に基づく誤差である。従つて初回
の検測データを補正値として記憶装置４１に取込
むと同時に、そのデータを読出して平均値演算手
段４３で平均値を出力する。この平均値はデータ
数が１個のあるため検測データ値がそのまゝ補正
値として出力される。

データ補正手段４４ではＡ−Ｄ変換器３９から
出力される検測データから補正値と減算し、補正
済データを得る。初回の検測データと補正値とは
同一の値であるため補正済データはゼロとなる。

初回の検測により初期補正値が平均値演算手段
４３に保持されると第３の電磁弁３６が閉じら
れ、代つて第４の電磁弁３８が開に制御される。
この状態で被検査物２０の検査が開始される。

この考案においては特に所定の検測サイクルを
終了する毎、又は一定の時間が経過する毎に第５
図の時点T₀の部分に示すように加圧及び安定時
間を他の検測サイクルの加圧及び安定時間T₁，
T₂より長い加圧及び安定時間T₁′及びT₂′に変更
して被検査物２０を検査する動作を行わせる。こ
の動作開始時に差圧が急激に変化する場合はその
製品は不良であるから、その製品は除去し良品に
近い製品を用いる。

つまり製造ライン上では不良品の発生率は極く
低く、殆んどの製品は良品と見ることができる。
よつてたまたま接続された製品を選んでも殆んど
の場合良品と見ることができる。よつて所定の検
測サイクルを終了する毎、又は所定の時間が経過
する毎に加圧及び安定時間T₁，T₂を通常のもの
より長い時間T₁′及びT₂′に選定すれば本質的に測
定誤差が小さくなり、そのとき得られる検測デー
タは補正を行うことなく良否判定手段４６に供給
することができ、その検測データを補正すること
なく良否を判定することができる。

また誤差上限値△P_Mを設定し、これを越える
検測データは自動補正値修正手段４０に取込まな
いようにしたから空気圧供給路等において漏れが
発生した場合の検測データが補正値に加えられた
過剰に補正値が増大することを回避できる。

〈考案の効果〉 この考案によれば各被検査物３７を検査する毎
にその検測データを記憶装置４１に取込むと共に
古い検測データを除去して新しい検測データを加
えて平均値を算出し、その平均値を補正値として
利用するので、各種因子によつて誤差値が変動し
てもその変動に対して補正値も追従して修正され
るから常に高精度の漏れ検査を実施できる。

また検測データに対して補正値を加えるので被
検査物が良品であれば補正済データはほゞゼロに
近くなる。よつて良否判定手段４６における良否
判定限界値を小さい値に設定することができる。
よつて精度の高い良否の判定を行うことができ
る。また判定限界値を小さい値に設定できること
から加圧及び安定時間T₁及びT₂を短かく採つて
も微少な漏れが存在する被検査物の検測データは
早期に判定限界値に到達するから、不良品を確実
に発見することができる。よつて各検測サイクル
の時間を短かくすることができ、短時間に多くの
量の検査を行うことができる。

更にこの考案では所定の検測サイクルが所定の
回数に達するか、又は所定の時間毎に加圧及び安
定時間を長く延長し、この時間の延長により空気
流通路の自己チエツクと補正値が正しいか否かを
判定するようにしたから検査装置自体の自己診断
を行うことができる。よつて信頼性の高い漏れ検
査を行うことができる。

つまり加圧、安定時間T₁，T₂を長く選定する
ことにより被検測物２０以外の密閉治具配管等に
漏れが発生した場合に漏れを充分検出することが
できる。この動作により通常の短かい加圧、安定
時間T₁，T₂を持つた検測サイクルにおいて上記
被検査物以外の継続的な漏れによる過剰な誤差補
正を防止できる。

尚上述では補正値自動修正手段４０及びデータ
補正手段４４、良否判定手段３９及びコントロー
ラ４９等の各ブロツク毎に構成した例を説明した
が、これらをマイクロコンピユータによつて構成
すると簡単な構造で作ることができる。この結果
安価に作ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の差圧検出式漏れ検査装置を説明
するためのブロツク図、第２図はこの第１図に示
した装置の動作を説明するための波形図、第３図
はこの考案の一実施例を示すブロツク図、第４図
はこの考案の動作を説明するためのグラフ、第５
図はこの考案の動作を説明するための波形図であ
る。 １１：空気圧源、１７，１６：第１及び第２
弁、２０：被検査物、２１：比較タンク、２２：
差圧検出器、３６，３８：第３及び第４弁、３
７：基準整品、３９：Ａ−Ｄ変換器、４０：補正
値自動修正手段、４１：記憶手段、４３：平均値
演算装置、４４：データ補正手段、４６：良否判
定手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 Ａ 所定の正又は負の空気圧を発生する空気圧源
   と、 Ｂ この空気圧源において発生する空気圧が第１
   弁を通じて与えられる比較タンクと、 Ｃ 上記空気圧源において発生する空気圧が第２
   弁及び第３弁を通じて与えられる基準製品と、 Ｄ 上記空気圧源において発生する空気圧が上記
   第２弁と第４弁を通じて与えられる被検査製品
   と、 Ｅ 上記比較タンク内の圧力と上記基準製品内の
   圧力又は上記比較タンク内の圧力と上記被検査
   製品内の圧力の差を検出する差圧検出器と、 Ｆ 運転開始時上記第４弁を閉じ第３弁を開けて
   上記比較タンクと基準製品との間の圧力差を検
   測し、その検測結果により初期補正値を得る初
   期補正手段と、 Ｇ ２回目以後上記第３弁を閉じ第４弁を開けて
   上記比較タンクと被検査製品間の差圧を検測
   し、その検測データの平均値から補正値を得る
   補正値修正手段と、 Ｈ 所定値以上の検測データを上記補正値自動修
   正手段に与えないようにするゲート手段と、 Ｉ 上記比較タンクと被検査製品間の差圧を検測
   し、その検測データを上記補正値自動修正手段
   から得られる補正値により補正するデータ補正
   手段と、 Ｊ このデータ補正手段から得られる補正済デー
   タが良否判定限界内に有るか否かを判定し良否
   信号を出力する良否判定手段と、 Ｋ 所定検測サイクル回数を経過する毎に上記第
   ４弁に接続した被検査物を良品と見なし、その
   良品を接続した状態において上記比較タンク内
   の圧力と良品である被検査物に圧力を与える加
   圧及び安定させる時間を他の被検査物に対する
   時間より長く設定し、その検測結果に基ずき上
   記補正値自動修正手段が出力する補正値が正し
   いか否か及び空気圧供給路の良否を判定する手
   段と、 から成る学習機能を持つ差圧検出式漏れ検査装
   置。