KR20140046418A - 공기 밀폐 구성품에서의 누설 검출을 위한 검출 장치 및 관련 검출 방법 - Google Patents

공기 밀폐 구성품에서의 누설 검출을 위한 검출 장치 및 관련 검출 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140046418A
KR20140046418A KR1020137032970A KR20137032970A KR20140046418A KR 20140046418 A KR20140046418 A KR 20140046418A KR 1020137032970 A KR1020137032970 A KR 1020137032970A KR 20137032970 A KR20137032970 A KR 20137032970A KR 20140046418 A KR20140046418 A KR 20140046418A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
detection
cell
cells
article
workstations
Prior art date
Application number
KR1020137032970A
Other languages
English (en)
Inventor
지아친토 바사니
Original Assignee
이엔지 서비스 에스.알.엘.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이엔지 서비스 에스.알.엘. filed Critical 이엔지 서비스 에스.알.엘.
Publication of KR20140046418A publication Critical patent/KR20140046418A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • G01M3/22—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators
    • G01M3/226—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators for containers, e.g. radiators
    • G01M3/229—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators for containers, e.g. radiators removably mounted in a test cell
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • G01M3/202—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material using mass spectrometer detection systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)

Abstract

추적 개스로 물품(50)들의 누설을 검출하기 위한 검출 장치(1)로서, 누설을 검출하기 위하여 검출 과정의 분리된 단계들을 겪도록 물품(50)을 수용하게끔 제공된 복수개의 셀(10)들 및, 검출 과정의 여러 단계들을 수행하기 위하여 복수개의 셀들의 각각의 셀(13,14,15,16)에 적절한 연결 장치(80,80a-80e)들로 연결되도록 제공된 추적 개스를 이용하는 검출 시스템(7)을 포함하고, 셀(13-16)들은 검출 과정의 분리된 단계(A-D)들을 겪기 위하여 장치(1)의 분리된 워크 스테이션(A'-D')들을 향하여 연속적으로 움직이도록 운동 장치(17)상에 위치된다.

Description

공기 밀폐 구성품에서의 누설 검출을 위한 검출 장치 및 관련 검출 방법{A detection apparatus for detecting leaks in an air-tight component and a relevant detection process}
본 발명은 공기 밀폐 구성 요소에서 누설을 검출하기 위한 장치 및, 바람직스럽게는 헬륨인 추적 개스에 의한 관련 검출 과정에 관한 것이다. 본 발명은 차량 및 자동차, 그리고 프리오제닉 장치(friogenic device)들을 제어하기 위하여, 특히 알루미늄과 같은, 금속 휘일 림을 제어하는 분야에서 바람직스럽게 이용되며, 그러나 반드시 그러한 것은 아니다.
제조되는 물품의 공기 밀폐를 보장하는 것이 중요한 다양한 분야가 있으며, 따라서 전체 제조 과정 또는 제조되는 모든 물품들이 제어를 겪게 된다. 사실상, 물품이 산업적으로 제조될지라도, 그 물품이 완전하게 결함(구멍, 소공(porosity) 등)이 없는 것으로 간주될 수 없으며, 완전한 공기 밀폐를 가지는 것으로 간주될 수 없다. 따라서, 물품들은 비파괴 공기 밀폐 시험을 겪음으로써 그들이 필요한 특징들을 가지는지 여부를 검증하게 되며, 즉, 의도된 사용의 표준에 의해 제공된 것들보다 작은 불완전성의 정도를 가지는지 여부를 검증한다.
불완정성은 누설 비율(leak rate)에 의하여 정의된다:누설 비율이 작을수록, 물품의 공기 밀폐 요건들이 커질 것이며, 그 반대도 성립한다. 예를 들어, 산업상의 적용예, 기계적인 적용예, 화학적인 적용예 또는 항공 우주 적용예의, 물품의 각각의 특정한 최종 적용예에 대하여, 허용 가능한 누설 비율이 정의된다.
특정의 적용예에 의해 요구되는 측정의 정확도 및 검출되어야 하는 누설 비율에 따라서, 다양한 테스트 방법들을 이용할 수 있다. (2 x 10-4 pa *m3/s 보다 작은) 매우 낮은 누설 비율을 측정할 필요가 있는 분야에서, "헬륨 시험"으로서 지칭되는 방법을 시험하는 것이 알려져 있으며, 즉, 헬륨(He)을 추적 개스(tracer gas)로서 이용하는 물품의 제어가 알려져 있다. 헬륨은 수소 다음으로 극히 낮은 분자 질량을 가지기 때문에, 이것은 10-10 Pa* m3/s 의 누설 검출을 허용하고, 더욱이 헬륨은 수소와는 달리 불활성이기 때문에 위험하지 않다.
미국 특허 US 5,850,036 은 헬륨의 상이한 압력을 겪는 차량 휘일 림(wheel rim)을 위한 시험 장치를 개시한다.
도 1 에 개략적으로 도시되고 도면 번호 100 으로 표시된 장치는, 제 1 튜브(720)로 개스 누설(220)을 검출하기 위하여 검사되어야 하는 휘일 림(140)을 질량 분광계에 작동 가능하게 연결된 검사 셀(300)로 운반하기 위한 콘베이어 벨트 및, 검사된 휘일 림(140)을 검사 셀(300)로부터, 그것이 시험을 통과하였다면 제 1 배출 영역으로, 또는 시험을 통과하지 못하였다면 제 2 배출 영역으로 운반하기 위한, 배출 벨트를 포함한다. 장치(100)는 파지 장치(gripper device)를 더 포함하는데, 이것은 휘일 림(140)을 운반 벨트로부터 취하고, 그것을 시험을 목적으로 셀(300)에 로딩(loading)하고 셀로부터 취하며, 배출 벨트상에 위치시킨다.
장치는 또한 검사되고 있는 휘일 림(140)의 누설 비율에 관한 신호를 수신하고 검출된 누설 비율의 값에 기초하여 휘일 림의 최종 도착 영역에 대한 명령을 발생시키도록 분광계(220)에 작동 가능하게 연결된 프로세서를 더 포함한다.
검사 셀(300)은, 휘일 림(140)이 검사를 위해 지지되는 고정된 하부 플레이트(520), 하부 플레이트(520)에 대하여 움직일 수 있는 종(bell)과 같은 부재(600), 검사 위치와 상승 위치 사이에서 종과 같은 부재(600)의 내부에 움직일 수 있는 가동 상부 플레이트(movable upper plate, 540)를 포함하며, 검사 위치에서는 가동 상부 플레이트(540)가 휘일 림(140)상으로 하강함으로써 공기 밀폐 방식으로 폐쇄된 휘일 림(140)의 하우징(660)을 형성하고, 상승 위치에서는 가동 상부 플레이트(540)가 휘일 림(140)에 대하여 상승된다. 상부 플레이트(540) 및 종과 같은 부재(600)는 각각 액튜에이터(560,610)에 의해 움직일 수 있다. 휘일 림(140)은 하부 플레이트(520)로써 내측 하우징(580)을 형성하며, 내측 하우징은 제 1 튜브(720)에 의해 펌프에 연결됨으로써 하우징(580) 및 분광계(220) 안에서 소망의 압력 감소 레벨을 생성한다. 외측 하우징(660)은 제 1 튜브(680)에 의해 시험 개스 소스(700)에 연결되며, 즉, 공기/헬륨의 혼합물에 연결된다. 공기 밀폐 밀봉이 셀(300) 안에 제공됨으로써 외측 하우징(660) 및 내측 하우징(580)을 밀봉한다.
공기 밀폐 시험에서, 내측 하우징(580) 및 외측 하우징(660)에서의 압력 감소의 미리 결정된 레벨에 도달한 이후에 내측 하우징(580) 및 외측 하우징(660) 안에서 압력 감소가 발생되고, 상이한 압력이 휘일 림(140)에 인가되면서 시험 기체가 외측 하우징(660) 안으로 도입된다. 분광계(220)가 활성화되고, 외측 하우징(660)으로부터 휘일 림(140)을 통하여 내측 하우징(580)으로의 시험 추적 개스의 그 어떤 누설 비율이라도 판단된다.
누설 비율이 판단되면, 하우징(660) 안에 포함된 시험 개스가 회수되고, 미리 결정된 압력 감소 레벨에 도달한 이후에, 상부 플레이트(540) 및 종과 같은 부재(600)는 상승되고, 휘일 림(140)은 파지 장치에 의해 취해져서 수행된 시험 결과에 따라서 제공된 목적지를 향하여 움직인다.
장치(100)의 생산성을 향상시키기 위하여, 제 1 시험 라인이 제공되는데, 이는 제 1 시험 셀과 전체적으로 유사한 제 2 시험 셀, 제 2 질량 분광계, 제 2 시험 개스 소스를 포함하고 각각 이송, 배출 및 파지 장치들에 연결된다. 제 1 및 제 2 셀들은 병렬로 작동될 수 있다.
그러나, 미국 특허 US 5,850,036 에 개시된 장치는 아래에서 설명되는 단점을 가진다. 장치의 생산성을 향상시키기 위하여 2 개의 분리된 시험 라인들을 제공하는 것은 플랜트 비용, 장치(100)의 전체적인 치수 및, 장치의 작동을 위한 헬륨의 소비를 상당히 증가시킨다.
언급된 바와 같이, 시험 기체를 도입하기 전에, 그리고 차후에 외측 하우징(660) 안에 포함된 시험 기체가 회수될 때, 외측 하우징(660) 안에서 적절한 레벨의 압력 감소를 발생시키는 것이 필요하다. 이러한 작동들은 과정의 전체 지속 기간에서 주 인자를 구성하는 특정의 시간을 취한다: 발생되는 압력 감소의 레벨이 클수록, 생산성의 감소와 함께 필요한 시간이 길어지고 따라서 검출 과정의 지속 기간이 길어지지만, 시험 개스의 소비 및 측정 환경의 오염이 낮아질 것이며 수행된 검출 작동들의 정밀도는 높아질 것이다.
시험 사이클의 총 지속 기간을 제한하면서, 장치의 생산성을 증가시키려면, 압력 감소의 낮은 레벨에서 작동시킬 필요성이 있다; 이것은 시험 혼합물에서의 헬륨의 희석 때문에, 수행된 검출 작동들의 정밀도가 상당히 감소되는 것을 포함한다. 이것은 또한 종과 같은 부재가 개방될 때 측정 환경에서의 헬륨의 분산을 더 포함하여, 수행되는 검출 작동들의 민감도를 저하시키는 배후 노이즈(background noise)를 발생시키고, 추적 개스의 소비를 증가시키는 것에 추가하여 정밀도 및 신뢰성을 무효화시킨다.
이러한 분산은 또한 헬륨의 비싼 비용 때문에 과정 비용의 실질적인 증가를 더 포함한다.
따라서, 헬륨의 과도한 소비를 회피하기 위하여, 헬륨의 함량이 적은 헬륨/공기 혼합물이 이용되는데, 이것은 수행되는 검출 작동들의 민감도(sensitivity)를 더욱 감소시킨다.
상기에 기재된 제한들은, 매우 높은 측정 정밀도를 가질 필요가 있는 물품들에 대한 시험이 수행될 때, 그리고/또는 시험 과정의 단계들중 적어도 하나의 단계, 즉, 통상적으로 압력 감소가 테스트 셀 안에서 이루어지는 단계를 수행하는데 필요한 시간 증가를 요구하는 기하 형상을 가진 물품들에서 시험이 수행될 때, 특히 명백하다.
미국 출원 US 2005/0115305 는 물품들 및 관련 방법에 대한 시험 장치를 개시한다. 미국 출원 US 2005/0115305 의 장치에서, 시험되어야 하는 종과 같은 부재들은 시험 셀 안으로 각각 도입되고, 시험 장비 및 종과 같은 부재들을 가진 셀들은 회전 가능 플랫폼상에 장착되고 과정 단계들이 플랫폼 자체의 회전 동안에 수행된다. 따라서, 검출 과정은 연속적으로 수행되고, 즉, 검출 과정은 플랫폼의 회전에 간섭함이 없이 수행된다. 압력 감소용 펌프는 각각의 시험 셀과 결합된다.
상기 장치는 일부 제한점을 가진다.
특히, 상기 장치는 유연성이 없으며, 시험 과정의 일부 단계들 또는 하나의 단계의 지속 기간만이 변화되는 것을 허용하지 않는다. 더욱이, 상기 장치는 실질적인 치수들을 가지는 물품 및/또는 복잡한 기하 형상을 가지는 물품 및/또는 시험 정밀도의 높은 레벨을 가질 필요가 있는 물품에 적절하지 않으며, 왜냐하면 필요한 모든 장비를 운반하기에는 너무 큰 치수를 가진 회전 가능 플랫폼을 가질 필요가 있기 때문이다.
본 발명은 상기 언급된 종래 기술과 관련하여 서술된 제한점들을 극복하기 위하여 구성된, 추적 개스로 공기 밀폐 구성 요소의 누설을 검출하기 위한 검출 장치 및 관련 검출 과정을 설명한다.
특히, 본 발명의 목적은 높은 수준의 생산성을 가진 검출 장치를 제공하고, 또한 생산성이 같으면서 공지된 장치들에 대하여 공간상의 요건이 감소되는 검출 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 물품의 누설을 검출하기 위한 장치 및 관련 방법을 제공하는 것으로서, 이것은 관련 제조 과정이 관계되는 시험중인 물품의 생산 빈도에 필적할 수 있는 시험 사이클 시간을 가진다.
다른 목적은 검출을 수행하는데 필요한 시간을 결과적으로 증가시키지 않으면서 검출 민감도 및 반복 가능성의 높은 수준을 가진 장치를 제공하는 것이다. 다른 목적은 최적의 시험 조건들을 발생 및 유지시키면서 동시에 높은 수준의 생산성을 유지시킬 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
다른 목적은 추적 개스의 배후 노이즈(background noise)가 제거되거나 현저하게 감소되는 장치를 제공하는 것이며, 즉, 환경에서의 추적 개스의 집중 및 결과적으로 측정 환경에서의 추적 개스의 집중이 제거되거나 현저하게 감소되는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 추적 개스의 회수가 개스 자체의 소비를 최소화시키기 위하여 최적화되고, 동시에 높은 레벨의 생산성을 유지시키는 검출 과정을 제공하는 것이다.
상기 목적들은 첨부된 청구항들에 따라서 구성된 추적 개스에 의한 검출 방법 및 검출 장치로써 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명의 특징들 및 장점들은 첨부된 도면을 참조하여 비 제한적인 예로서 제시된 바람직한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 보다 잘 이해될 것이다.
도 1 은 종래 기술의 추적 개스로 검출하기 위한 장치의 개략적인 도면이다.
도 2 는 본 발명에 따른 검출 장치의 작동 다이아그램이다.
도 2a 및 도 2b 는 본 발명의 검출 장치의 2 개의 가능한 변형예들에 대한 작동 개략도이다.
도 3 내지 도 6 은 각각 도 2, 도 2a 및 도 2b 의 장치의 제 1 워크 스테이션(A'), 제 2 워크 스테이션(B'), 제 3 워크 스테이션(C') 및 제 4 워크 스테이션(D')에 대한 개략적인 도면이다.
도 2, 도 2a 및 도 2b 를 참조하면, 물품(item, 50)을 검사하기 위하여 본 발명에 따른 검출 장치(1)가 개략적으로 도시되어 있으며, 상기 물품은 특히 예를 들어 금속 휘일 림(metal wheel rim)과 같은 공기 밀폐 구성 요소이며, 이것은 헬륨 또는 공기/헬륨 혼합물과 같은 추적 개스(tracer gas)에 의해 물품의 공기 밀폐 특성을 확립하기 위한 목적을 가진다.
장치(1)는, 검사되는 물품(50)이 수용되는 흡기 영역(2), 이하에 보다 자세하게 설명되는 바와 같이 물품의 공기 밀폐 특성을 확립하기 위하여 물품(50)이 검사되는 검출 영역(3), 제어부를 통과한 검사된 물품(50')을 위한 제 1 배출 영역(5) 및, 제어부를 통과하지 않은 물품(50")을 위한 제 2 배출 영역(6)을 포함한다.
장치(1)는 장치(1)의 여러 영역들을 통하여 물품(50)을 전달하기 위한 전달 수단을 포함하고, 특히 검사되고 있는 물품들을 검출 영역(3)으로 전달하기 위한 콘베이어 장치(8), 검사된 물품(50',50")을 검출 영역(3)으로부터 제 1 배출 영역(5) 또는 제 2 배출 영역(6)으로 전달하기 위한 제 1 배출 장치(9') 및 제 2 배출 장치(9")를 포함한다.
장치(1)는 추적 개스 검출 시스템(7)을 더 포함하며, 이것은 이후에 설명되는 바와 같이 제공된 검출 작용을 수행하기 위하여 검사되고 있는 물품(50)들과 상호 작용하도록 제공된다.
장치(1)는 프로세서를 더 포함하는데, 프로세서는 도면에 도시되지 않으며 검출 시스템(7)으로부터 검출 데이터를 수용할 수 있고, 프로세서는 이후에 설명되는 바와 같이 검사된 물품을 취하고 그것을 수행된 검출 결과에 따라서 미리 위치된 배출 장치(9',9")에 적재시키도록 파지 요소를 작동시키기 위하여 제공된다.
본 발명의 장치의 일 실시예에서, 단일 배출 장치가 제공될 수 있으며, 이것은 제어부를 통과한 검사된 물품(50') 및 제어부를 통과하지 않은 물품(50")을 위한 분리되고 미리 위치된 저장 영역들로 검사된 물품들을 움직이기 위하여 작동될 수 있다.
검출 영역(3)은 복수개의 검출 스테이션(A'-D') 및 복수개의 검출 셀(detection cell, 10)들을 포함하며, 상기 검출 스테이션 각각은 검출 과정의 특정한 단계(phase)를 수행하기에 적절하다; 도 2 에 도시된 실시예에서, 회전 플랫폼(17)상에 위치된 4 개의 검출 셀(13-16)들이 제공되며, 플랫폼은 분리된 워크 스테이션(A'-D')들을 향하여 셀(13-16)들을 움직이기 위하여 회전 회살표(F)로 표시된 방향에서 회전축을 중심으로 회전될 수 있고, 워크 스테이션들은 장치(1)에 제공되어 검출 과정의 모든 단계들이 셀(13-16)에서 차후에 수행될 수 있는 방식으로 도 3 내지 도 6 에 상세하게 도시되어 있다. 워크 스테이션(A'-D')은 장치(1)의 미리 정해진 영역들에 제공되고 정지 상태이며, 셀(13-16)들은 다양한 워크 스테이션(A'-D')들 사이에서 움직일 수 있다.
장치(1)의 다른 실시예에서, 회전 플랫폼이 아닌 운동 장치가 제공될 수 있으며, 상기 운동 장치는 병진 및/또는 회전에 의하여 복수개의 검출 셀(10)들의 여러 셀(13-16)들을 장치(1)의 상이한 워크 스테이션(A'-D')을 향하여 움직이는데 적절하고, 각각의 워크 스테이션에서 검출 과정의 단계(A-D)들이 수행된다.
운동 장치는 검출 과정의 모든 단계(A-D)들을 통하여 연속적으로 연장된 움직임 경로를 따라서 셀들을 움직이며, 과정의 끝에서는 과정의 제 1 단계가 수행되는 스테이션으로 돌아가게 한다. 검출 과정의 단계들 동안에, 셀들은 정지 상태이고, 검출 스테이션내의 각각의 셀(13-16) 및, 따라서 운동 장치는 정지 상태이다.
예를 들어, 도 2a 및 도 2b 의 실시예에서와 같이, 셔틀(shuttle)들이 제공될 수 있거나, 또는 유사한 운동 장치들이 제공될 수 있다. 본 발명의 장치의 도 2 의 실시예에서, 검출 과정은 시간과 관련하여 동일한 지속 기간을 가지는 주어진 수의 단계들로 분할되고, 그 수는 검출 영역에서 식별될 수 있는 워크 스테이션들의 수에 대응한다; 따라서, 단일 셀이 과정의 각각의 단계에 제공된다. 검출 과정을 적절한 수의 단계들로 분할하는 것은, 제공된 검출 구조 또는 관리 비용의 상응하는 증가 없이 장치의 전체적인 생산성 및 과정 자체의 효율 증가를 허용한다.
도 2 에 도시된 실시예에서, 검출 과정은 문자(A-D)를 이용하여 아래에 표시된 4 개의 분리된 과정 단계들로 세분된다; 따라서, 검출 영역(3)에서, 문자(A'-D')를 이용하여 아래에 표시된 4 개의 분리된 워크 스테이션들이 제공되며, 그들 각각에서 4 개의 단계(A-D)들중 하나가 수행되고, 셀(13-16)들은 그 안에 위치된 물품들이 연속적으로 여러 단계(A-D)들을 거치는 방식으로 제공된 분리 스테이션(A'-D')의 영역에서 연속적으로 회전 플랫폼(17)에 의해 움직인다.
임의의 시간에, 검출 과정의 단계(A-D)가 각각의 셀(13-16)에서 수행된다. 도 2 는 제 1 셀(14)이 로딩/언로딩 스테이션(A')에 있고 제 1 로딩/언로딩 단계(A)를 겪고, 제 2 셀(14)이 초기 압력 감소(사전 진공)를 위한 스테이션(B')에 있고 초기 압력 감소(사전 진공)(B)의 제 2 단계를 겪고, 제 3 셀(15)이 검출 스테이션(C')에 있고 검출 단계(C)를 겪으며, 제 4 셀(16)이 회수 스테이션(D')에 있고 회수 단계(D)를 겪는 상황을 나타낸다.
각각의 셀(13-16)은 검출 과정의 모든 단계(A-D)들을 겪기에 적절한데, 이것은 각각의 물품(50)이 그것의 공기 밀폐 특성을 제어하기 위하여 과정의 여러 단계들을 연속적으로 겪는 방식으로 이루어진다.
검출 과정이 분할되는 총 개수 및/또는 장치에 제공된 셀들의 총 개수 및/또는 과정의 각각의 단계에 대하여 제공된 워크 스테이션들의 개수는, 이후에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 과정의 요건들 및/또는 시험되어야 하는 물품의 기하학적 특징 및/또는 필요한 공기 밀폐의 정밀도에 따라서 선택될 수 있다.
다른 실시예에서, 검출 과정은 이후에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 획득되도록 소망되는 생산성, 획득되도록 소망되는 압력 감소의 정도 및 검출의 정밀성, 검사되어야 하는 물품들의 기하학적 복잡성 및 기하 형태에 따라서, 상이한 개수의 단계들로 분할될 수 있으며, 예를 들어 6 또는 8 로 분할되어, 각각의 단계에서 적절한 개수의 검출 셀들 및 워크 스테이션들을 제공한다.
이것은 장치의 생산성을 감소시키지 않고 그리고 비용을 과도하게 증가시키지 않으면서 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있게 한다. 더욱이, 필수적인 장비의 추가적인 부재들의 개수는, 이후에 설명되는 바와 같이, 검출 과정의 특정한 단계를 위해 제공된 워크 스테이션들을 장치에 제공하고, 운동 장치에 의해 셀들을 여러 스테이션들을 향해 움직이고, 또한 복수개의 셀들을 제공하여 장치의 높은 수준의 생산성을 제공함으로써, 최소화된다.
여러 워크 스테이션(A'-D')들은 장치(1)의 정해진 위치들에 위치되고, 바람직스럽게는 제공된 운동 장치의 움직임 방향에서 등간격으로 이격되며, 도 2 의 경우에는 회전 플랫폼(17)의 대략 90°의 회전이 셀들을 2 개의 연속적인 워크 스테이션들 사이에서 움직일 수 있게 한다. 선형의 운동 장치의 경우에, 여러 워크 스테이션(A'-D')들이 운동 장치 자체의 움직임 방향에 위치되고, 여러 워크 스테이션(A'-D')들은 여러 스테이션들에 전용된 장비의 부재들과 호환될 수 있는 적절한 거리에 위치된다. 여러 단계(A-D)들은 장치(1)의 대응하는 미리 정해진 스테이션(A'-D')에서 수행된다.
장치(1)는 파지 요소(미도시)를 더 포함하는데, 파지 요소는 검사되어야 하는 물품(50)을 콘베이어 장치(8)로부터 취하여 물품을 특정의 검출 셀(13-16)로 공급하고, 수행된 검출 작용의 결과 및, 따라서 프로세서로부터 수신된 명령에 따라서, 검사된 물품(50,50")을 검출 셀(13-16)로부터 취하여 제 1 배출 장치(9') 또는 제 2 배출 장치(9")로 공급한다. 제공된 검출 셀(13-16)들은 서로 동일하며, 따라서 그들중 하나만이 휘일 림(wheel rim, 50)의 공기 밀폐 시험과 관련하여 상세하게 설명될 것이다. 도 3 에 도시된 셀(13)은 검사되어야 하는 휘일 림(50)이 지지되는 고정된 하부 플레이트(20) 및, 종과 같은 형태(21)의 폐쇄 장치(21)를 포함하며, 폐쇄 장치는 제 1 액튜에이터(22)에 의하여, 종과 같은 부재(21)의 가장자리(23)가 하부 플레이트(20)상에 지지되는 도 3 내지 도 6 에 도시된 폐쇄 위치(X)와, 종과 같은 부재(21)의 가장자리(23)가 하부 플레이트(20)에 대하여 상승되는 도 3 의 파선으로 도시된 개방 위치(Y) 사이에서, 병진 화살표(F1)로 표시된 바와 같이 하부 플레이트(20)에 대하여 움직일 수 있어서, 하부 플레이트(20)상에 휘일 림(50)이 도입되고/제거되는 것을 허용한다. 휘일 림(50)의 채널의 하부 가장자리가 하부 플레이트(20)상에 놓이는 방식으로, 검사되어야 하는 휘일 림(50)이 하부 플레이트(20) 상에 위치된다. 휘일 림의 채널은 휘일 림/타이어의 공기 밀폐를 보장하여야만 하는 부분이며, 그렇지 않으면 공기의 누설이 있어서 휘일 림/타이어 조립체의 공기 밀폐를 손상시킨다.
셀(13)은 움직일 수 있는 덮개(24)를 더 포함하는데, 상기 덮개(24)는 제 2 액튜에이터(25)에 의해 작동되고, 공기 밀폐 방식으로 종과 같은 부재(21)의 내부에서 상부 위치(W)와 하부 위치(Z) 상에서 미끄러질 수 있으며, 상부 위치는 도 3 에서 파선으로 도시되어 있고, 상부 위치에서는 덮개(24)가 휘일 림(50)으로부터 이격되고, 하부 위치(Z)는 도 3 내지 도 6 에 도시되어 있고 하부 위치에서는 덮개(24)가 휘일 림(50)상으로 하강하여, 하부 플레이트(20) 및 종과 같은 부재(21)의 벽들과 함께 외부에 대하여 공기 밀폐 방식으로 폐쇄된 휘일 림(50)의 외측 챔버(26)를 형성하고, 만곡 부분(21') 및 종과 같은 부재(21)의 벽들과 함께 외부와 소통되는 상부 챔버(26')를 형성한다. 휘일 림의 내측 벽(51)들이 공기 밀폐 방식으로 폐쇄된 내측 챔버(27)를 형성하는 방식으로 하부 플레이트(20)상에 위치된다. 덮개(24)는 원추형이고, 그러한 형상은 돌출된 중심 허브 및 스포크(spoke)를 가진 휘일 및/또는 휘일 림(50)이 셀(13) 안에 정확하게 수용될 수 있게 한다.
각각의 셀(13-16)에는 제 1 연결 수단(18) 및 제 2 연결 수단(19)이 더 제공되며, 제 1 연결 수단(18)은 하부 플레이트(20)에 제공된 구멍(28)에 의하여 내부 챔버(27)에 공기 밀폐 방식으로 연결되고, 제 2 연결 수단(19)은 종과 같은 부재(21)에 제공된 제 2 구멍(29)에 의하여 외측 챔버(26)에 공기 밀폐 방식으로 연결되며, 제 1 연결 수단(18) 및 제 2 연결 수단(19)은 이후에 상세하게 설명되는 바와 같이 검출 과정의 여러 단계(A-D)들을 수행하기 위하여 검출 시스템(7)에 연결되기에 적절하다.
도 4 를 참조하면, 제 1 연결 수단(18)은 구멍(28) 안에 삽입되는 파이프(30)를 포함하며, 파이프(30)는 제 1 솔레노이드 밸브(31)가 위치되는 분기부(30') 및 제 2 솔레노이드 밸브(32)가 위치되는 제 2 분기부(30")를 가지고, 파이프(30)는 검출 시스템(7)의 연결 장치(80)들과 협동하도록 제공된 연결 수단(33)에서 끝남으로써, 연결 수단(33) 및 연결 장치(80)들이 전진 위치에 있고 제 2 솔레노이드 밸브(32)가 개방되어 있을 때 제 1 연결 수단(18)을 검출 시스템(7)에 연결하고, 연결 수단(33) 및 연결 장치(80)가 서로 이격되고 제 2 솔레노이드 밸브(32)가 폐쇄되어 있을 때 제 1 연결 수단(18)을 공기 밀폐 방식으로 폐쇄시키고 따라서 내부 챔버(27)를 폐쇄시킨다.
제 2 연결 수단(19)은 제 2 파이프(40)를 포함하고, 제 1 분기부(40') 및 제 2 분기부(40")가 제공된 제 2 파이프는 제 2 구멍(29)에 삽입되고, 제 1 분기부상에 제 3 솔레노이드 밸브(41)가 위치되며, 제 2 분기부(40")상에 절대 압력 트랜스듀서(44) 및 제 4 솔레노이드 밸브(42)가 위치되고, 제 2 분기부(40")에는 제 2 연결 수단(43)이 제공됨으로써 제 2 연결 수단(19)을 연결시키고, 검출 시스템(7)의 연결 장치들과 협동함으로써 제 2 연결 수단(43) 및 연결 장치(80)들이 전진 위치에 있고 제 4 솔레노이드 밸브(42)가 개방되었을 때 제 2 연결 수단(19)과 연결되고, 또한 제 2 연결 수단(43) 및 연결 장치(80)들은 서로 이격되고 제 4 솔레노이드 밸브(42)가 폐쇄되면 제 2 연결 수단(19)을 공기 밀폐 방식으로 폐쇄시키고, 따라서 외측 챔버(26)를 공기 밀폐 방식으로 폐쇄시킨다.
만약 트랜스듀서(44)가 대량 누설을 검출하면, 나머지 장비에 대한 손상을 방지하도록 검출 과정이 중지되는 방식으로 압력 트랜스듀서(44)가 프로세서에 작동 가능하게 연결된다.
검출 시스템(7)에는 연결 장치(80)들이 제공되는데, 연결 장치는 복수개의 연결 수단(80a-80e)들을 포함하고 각각의 셀(13-16)의 제 1 연결 수단(33) 및 제 2 연결 수단(43)과 협동하도록 제공됨으로써, 과정의 분리된 단계(A-D)를 수행하기 위하여 여러 스테이션(A'-D')에 있는 각각의 셀(13-16)에 검출 시스템(7)을 연결할 수 있게 한다.
제 1 연결 수단(33), 제 2 연결 수단(43) 및 연결 요소(80a-80e)들은 금속 플레이트들에 의해 구성되는데, 금속 플레이트들에는 적절한 유동 개구를 가진 O 링 시일이 제공되고, 금속 플레이트들은 진공 및 낮은 압력에 대하여 공기 밀폐 연결을 확립하기에 적절하다. O 링(ring)이 제공된 금속 플레이트들은 ISO K 유형의 공기 밀폐 연결이 이루어질 수 있게 한다.
제 1 연결 수단(33), 제 2 연결 수단(43) 및 연결 요소(80a-80e)들은 프로세서에 의해 각각 작동되는 액튜에이터들에 의해 움직여짐으로써, 검출 시스템(7)과 각각의 셀(13-16)의 외측 챔버(26) 또는 내측 챔버(27) 사이의 소망되는 연결을 폐쇄/확립시키기 위하여 서로로부터 이탈되게 움직이고/서로를 향해 전진한다. 프로세서는 솔레노이드 밸브들의 작동을 더 제어하며, 즉, 그것의 개방/폐쇄를 더 제어한다.
검출 시스템(7)은 도 5 에 도시된 추적 개스 공급 시스템(12)을 포함하며, 추적 개스 시스템(12)에는 대략 4.5 바아의 압력으로 소망되는 양의 헬륨을 저장하기 위하여 헬륨 개스용 저장 탱크(60)가 제공되고, 또한 제 2 연결 수단(19)에 의해 각각의 셀(13-16)에 연결될 수 있는 공급 파이프(61)가 제공된다. 솔레노이드 밸브(421)는 제 2 파이프(40)를 향한 헬륨의 통과를 허용/억제함으로써 시험 개스를 각각의 셀(13-16)에 공급하기 위하여 공급 파이프(61)상에 제공된다.
개스 공급 시스템(12)은 흡기 파이프(641)에 의해 연결되도록 제공된 최종 압력 감소 펌프(64) 및, 연결 수단(18)에 대한 솔레노이드 밸브(425)를 더 포함함으로써 이후에 설명되는 바와 같이 헬륨 또는 그것의 혼합물의 희석을 최소화시키기에 적절한 압력 감소의 정도를 외측 챔버(26)에서 발생시킨다. 최종 압력 감소 펌프(64)는, 검출 개스를 외측 챔버(26)로 공급하기 전에 적절한 초기 압력 감소 펌프로 외측 챔버(26)내에서 이전에 얻어진 초기 압력 감소 정도를 정제함으로써 검출을 수행할 수 있도록 의도된 것이다.
제 1 연결 요소(80a)는 흡기 파이프(641) 및 공급 파이프(61)에 공통인 파이프 부분(610)에 있는 솔레노이드 밸브(421,425)들의 하류측에 제공됨으로써, 제 2 연결 수단(43)과 협동하여 외측 챔버(26)를 탱크(60)에 연결하거나 또는 최종 압력 감소 펌프(64)에 연결한다. 탱크(60)는 개스 회수 시스템(73)에 작동 가능하게 연결되어 탱크(60)에 시험 개스를 공급하며, 시험 개스는 검출 작용의 끝에서 외측 챔버(26)로부터 회수된 것이다.
도 6 에 도시된 개스 회수 시스템(73)은 솔레노이드 밸브(422)에서 끝나는 회수 파이프(75) 및, 제 4 연결 요소(80d)를 포함함으로써 제 2 연결 수단(43)과 협동하여 외측 챔버(26)를 개스 회수 시스템(73)과 연결하며, 그에 의해서 회수 파이프(75)상에 직렬로 위치된 회수 펌프(77) 및 콤프레서(76)에 의하여 외측 챔버(26)에 존재하는 잔류 공기/헬륨 혼합물을 유인하고 그것을 저장 탱크(60)로 공급한다.
검출 시스템(7)은 도 4 에 도시된 제 1 초기 압력 감소 펌프(54)를 더 포함하며, 그것의 흡기부에는 2 개의 솔레노이드 밸브(320,420)들이 제공되고, 솔레노이드 밸브(320,420)들은 제 2 연결 수단(80b) 및 제 1 연결 수단(33)에 의해서 그리고 제 3 연결 수단(80c) 및 제 2 연결 수단(43)에 의해서 각각 내측 챔버(27) 및 외측 챔버(26)에 연결되도록 제공됨으로써, 그 지점에서 제 1 압력 감소 정도를 발생시킨다.
검출 시스템(7)은 내측 챔버(27)에 연결되도록 제공된 누설 검출 시스템(11)을 더 포함함으로써, 검사되고 있는 휘일 림(50)들에서의 그 어떤 누설이라도 검출한다. 도 5 에 도시된 누설 검출 시스템(11)은 흡기 파이프(78)를 포함하며, 흡기 파이프는 제 5 연결 요소(80e) 및 솔레노이드 밸브(321)에 의해 제 1 연결 수단(18) 및 내측 챔버(27)에 연결되도록 제공된다. 누설 검출 시스템(11)은 압력 감소 펌프(70,70')를 포함하며, 상기 압력 감소 펌프는 직렬로 위치되고 내측 챔버(27) 안에 존재하는 개스를 유인하여 그것을 적절한 도관으로 배출하도록 구성됨으로써 검출 작용에 최적의 압력 감소 조건을 내측 챔버(27) 안에 발생시키고, 상기 누설 검출 시스템(11)은 분광계(71)에 연결된 제 2 압력 감소 펌프(72)를 포함한다; 압력 감소 펌프(70,70') 및 제 2 압력 감소 펌프(72)는 흡기 파이프(78)의 분리된 분기부(78',78")상에 배치된다.
언급된 바와 같이, 장치(1)에 제공된 복수개의 셀(10)들의 각각의 셀(13-16)은 검출 과정의 모든 단계(A-D)를 수행하기에 적절하고 과정의 여러 단계들을 수행하도록 제공된 여러 작동 스테이션(A'-D')들 사이에서 운동 장치에 의해 움직인다. 각각의 스테이션(A'-D')에서, 셀(13-16)들은 관련된 제 1 연결 수단(18) 및 제 2 연결 수단(19), 제 1 연결 수단(33) 및 제 2 연결 수단(43) 그리고 연결 장치(80)의 적절한 연결 요소(80a-80e)들에 의해 검출 시스템(7)의 분리된 부분들에 연결됨으로써 각각의 특정한 단계(A-D)들에 대하여 제공된 작동들을 수행한다.
셀(13-16)과 검출 시스템의 소망 부분 사이의 연결은, 운동 장치로 소망의 위치에 셀을 위치시키고, 플레이트들이 유체 통과를 위한 단일의 공기 밀폐 파이프를 형성하는 방식으로 제 1 연결 수단(33) 및 제 2 연결 수단(43)을 연결 장치(80)들의 적절한 연결 요소(80a-80e)들을 가지고 서로 전진된 위치로 배치한 이후에 수행된다. 언급된 바와 같이, 플레이트들은 검출 과정의 수행 시간을 증가시키지 않도록, 그리고 동시에 그 어떤 누설도 되지 않는 단일 파이프를 이루도록 플레이트들은 극히 신속한 맞물림/맞물림 해제를 보장한다.
언급되었던 장치의 다른 실시예에서, 상이한 수의 워크 스테이션들이 과정의 각각의 단계(A-D)를 위하여 제공될 수 있으며, 각각의 스테이션은 검출 셀을 수용하기에 적절하다. 그러한 경우에, 복수개의 검출 셀들은 검출 과정의 동일한 단계를 동시에 겪을 수 있다. 각각의 워크 스테이션에 대하여, 스테이션이 제공된 과정의 단계(A-D)에 의하여 제공된 작용들을 수행하는데 필요한 검출 시스템의 일부만이 제공될 것이다. 일부 경우에, 검출 과정의 특정한 단계의 지속 시간을 늘리는 것이 유리하며, 예를 들어, 만약 시험되어야 하는 물품의 기하 형상이 복잡하거나 또는 시험되어야 하는 물품의 최종적인 적용 때문에 공기 밀폐의 높은 표준이 요구되거나 또는 다른 이유들 때문에 그렇게 된다.
본 발명의 장치로써, 오랜 지속 기간을 가지는 단계들에서 복수개의 워크 스테이션들을 제공하여, 대응하는 수의 셀들이 동시에 그 단계를 겪는 방식으로 그 단계(들)을 위하여 제공된 스테이션들의 수를 증가시킬 수 있다.
과정의 총 지속 기간에서의 증가는 회피되고 검출 과정의 총 지속 기간은 변화되지 않고 유지된다.
따라서, 검출 과정이 제조 과정과 동기화되어 유지될 수 있고, 시험되어야 하는 물품들의 축적을 방지할 수 있어서, 검출 과정의 특정 단계의 지속 기간을 증가시킨다. 따라서, 시험되어야 하는 물품들이 요구되는 바와 같이 높은 공기 밀폐 표준 및/또는 복잡한 기하 형상을 가지는 경우에도 높은 시험 표준을 유지할 수 있다.
동일한 단계의 스테이션들은 작동에 있어서 서로 독립적이고, 각각의 스테이션에는 셀에서의 특정한 단계를 수행하는데 필요한 자체의 장비가 제공된다. 따라서, 특정 단계의 스테이션들이 서로 일치하지 않을 수 있으며, 즉, 특정 단계를 겪어야 하는 새로운 셀들을 로딩시키거나 또는 셀들을 움직이기 전에 하나의 단계에서 제공된 모든 스테이션들에서 그 단계의 작동들을 끝내야할 필요는 없다.
단계의 작동들을 스테이션에서 끝내자마자, 단계가 끝난 셀을 움직이고 새로운 셀을 스테이션에 로딩할 수 있다. 더욱이, 단계의 스테이션들이 증가되면, 오직 그 단계를 위해 제공된 장비의 부재들만이 증가되고, 다른 단계들을 수행하도록 제공된 장비의 부재들은 그렇지 않다. 예를 들어, 초기 압력 감소 단계의 지속 기간이 증가됨으로써, 그 단계에서 제공된 스테이션들의 수가 증가되고 그 단계에서 제공된 장비의 부재들이 증가되지만, 과정의 나머지 단계들을 수행하도록 제공된 장비의 부재들을 증가시킬 필요는 없다. 이것은 플랜트 비용의 과도한 증가를 억제한다.
검출 과정의 특정 단계를 위해 제공된 워크 스테이션들의 수 및, 따라서 그 단계를 겪는 셀들의 수는 단계 자체의 지속 기간에 의존한다: 단계의 지속 기간을 증가시키는 것은 그 단계를 겪는 셀들의 수 및, 제공된 워크 스테이션들의 수를 동시에 증가시키고, 또한 그 역의 관계도 성립한다.
특정 단계(K)에서의 워크 스테이션들의 수는, 다른 단계들의 지속 기간 보다 작은 지속 기간을 가지는 검출 과정의 단계(A-D)의 지속 기간과 단계(K)의 지속 기간 사이의 관계와 같다. 예를 들어, 로딩(loading) 및 언로딩(unloading) 단계(A)와 같이, 짧은 지속 기간을 가지는 검출 과정의 단계의 지속 기간을 tf 라고 하고, 예를 들어, 초기 압력 감소 단계와 같이, 임의의 다른 단계(K)의 지속 기간을 ti 라고 하면, 초기 압력 감소 단계에서의 워크 스테이션들의 수는 (따라서 초기 압력 감소 단계를 동시에 겪는 셀들의 수는) ti/tf 와 같다.
도 2a 및 도 2b 에 도시된 장치의 실시예들의 개략도가 이제 보다 상세하게 설명될 것이며 도 2 의 개략도를 참조하여 설명된 것에 대응되는 부분들은 동일한 도면 부호를 이용하여 표시되고 상세하게 설명되지 않을 것이다.
각각의 검출 셀(13-16)이 셔틀(60)에 장착되며, 셔틀은 장치 내부(1)의 폐쇄 경로를 정하도록 형성된 적절한 움직임 트랙들을 따라서 움직일 수 있어서 상이한 워크 스테이션(A'-D')들을 향하여 셀(13-16)들을 운반할 수 있으며, 각각의 셀이 검출 과정의 여러 단계(A-D)들을 연속적으로 겪도록 상이한 워크 스테이션(A'-D')이 제공된다.
과정의 임의 단계에 제공된 임의 워크 스테이션으로부터의 셔틀(60)이 연속적인 과정 단계의 임의 스테이션으로 이송될 수 있는 방식으로, 교환 요소(601,601',601",601"')들이 2 개의 연속적인 단계들의 각각의 워크 스테이션의 트랙 부분들 사이에 제공된다. 교환 요소들 때문에, 셔틀들은 상이한 트랙 부분들을 따라서 움직일 수 있다. 그러한 방식으로, 과정의 단계가 끝난 셔틀(60)은 차후 단계의 제 1 자유 스테이션으로 운반될 수 있다. 그에 의하여 시험 과정에서의 증가는 방지된다.
더욱이, 불규칙성 또는 고장의 경우에, 또는 스테이션의 유지 관리의 경우에도, 전체 장치를 정지시킬 필요는 없고, 대신에 적절한 트랙 부분들에 의하여 단계의 다른 이용 가능한 스테이션들로 셔틀을 움직인다. 따라서, 검출 과정이 정지될 필요는 없고 스테이션의 비작동(non-operation) 때문에 증가를 겪게 될 뿐이다.
도 2a 의 개략도를 특히 참조하면, 제 1 로딩/언로딩 단계(A), 단계(A)의 지속 기간에 대하여 3 배의 지속 기간을 가지는 제 2 초기 압력 감소 단계(B), 단계(A)의 지속 기간에 대하여 2 배 지속 기간을 가지는 검출 단계(C) 및, 단계(A)의 지속 기간에 대하여 3 배 지속 기간을 가지는 회수 단계(D)가 제공된다. 각각의 셔틀(60)은 마지막 단계(D)의 끝에서 적절한 치수를 가지는 복귀 라인(E)에 의해 단계(A)를 위하여 제공된 영역까지 움직인다.
이러한 예에서, 단일의 로딩/언로딩 스테이션(A'), 3 개의 초기 압력 감소 스테이션(B'), 2 개의 검출 스테이션(C'), 3 개의 회수 스테이션(D')이 제공된다. 따라서, 특정의 시간에, 단일 셀(13)이 단계(A)를 겪고, 3 개의 분리된 셀(14,14',14")들이 단계(B)를 겪고, 2 개의 셀(15,15')들이 단계(C)를 겪고, 3 개의 분리된 셀(16,16',16")들이 단계(D)를 겪고, 셀(117)이 복귀 라인(E)에 걸쳐 이동한다.
따라서, 검출 영역(3)에는 검출 과정의 여러 단계(A-D)들을 겪는 9 개의 분리된 시험 셀들이 제공되고 또한 스테이션(A)으로 복귀되도록 움직이는 10 번째 셀이 제공된다.
이러한 개략도는 대략 10 초의 제조 빈도(production frequency)를 가지고 제조되는 물품들의 검출 과정을 수행하기에 적절한데, 검출 과정에서, 단계(A)는 대략 7 초의 지속 기간을 가지고, 초기 압력 감소 단계(B)는 대략 21 초의 지속 기간을 가지고, 검출 단계(C)는 대략 14 초의 지속 기간을 가지고, 회수 단계(D)는 대략 21 초의 지속 기간을 가진다. 2 개의 연속적인 스테이션들 사이에서 셔틀들을 움직이는데 걸리는 시간은 3 초이고, 복귀 라인(E)을 따라서 단계(A)로 셔틀을 복귀시키는데 걸리는 시간은 대략 7 초이다.
도 2b 의 개략도를 참조하면, 제 2 초기 압력 감소 단계(B)는 로딩/언로딩 단계(A)의 지속 기간에 대하여 4 배의 지속 기간을 가지고, 따라서 4 개의 초기 압력 감소 스테이션(B')들이 제공되고, 검출 단계(C)는 단계(A)의 지속 기간에 대하여 2 배의 지속 기간을 가지고, 따라서 2 개의 검출 스테이션(C')이 제공되고, 회수 단계(D)는 단계(A)의 지속 기간에 대하여 3 배의 지속 기간을 가지고 따라서 3 개의 회수 스테이션(D')이 제공되고, 복귀 라인(E)에 걸친 이동은 로딩/언로딩 단계(A)와 같은 지속 기간을 가진다.
따라서, 특정의 시간에, 단일의 셀(13)은 로딩/언로딩 작동에 포함되고 스테이션(A')에 있고, 4 개의 분리된 셀(14,14',14",14"')들은 초기 압력 감소 스테이션(B')에 있고 제 2 초기 압력 감소 단계(B)를 겪으며, 2 개의 분리된 셀(15,15')들은 검출 스테이션(C')에 있고, 3 개의 분리된 셀(16,16',16")들은 회수 스테이션(D')에 있고 단일의 셀(117)이 복귀 라인상에서 이동한다. 만약 개략도가 대략 10 초의 제조 빈도를 가지고 제조되는 물품들의 검출 과정을 수행하는데 이용된다면, 단계(A)는 대략 7 초의 지속 기간을 가지고, 초기 압력 지속 단계(B)는 대략 28 초의 지속 기간을 가지고, 검출 단계(C)는 대략 14 초의 지속 기간(C)을 가지고, 회수 단계(D)는 대략 21 초의 지속 기간을 가진다. 2 개의 연속적인 스테이션들 사이에서 셔틀을 움직이는데 드는 시간은 3 초이고, 복귀 라인(E)을 따라서 단계(A)로 셔틀을 복귀시키는데 드는 시간은 대략 7 초이다.
따라서, 이러한 실시예에서, 워크 스테이션들에 위치된 물품들이 검출 과정의 다양한 단계들을 연속적으로 겪는 방식으로, 다양한 워크 스테이션(A'-D')들 사이에서 움직일 수 있는 11 개의 분리된 시험 셀들이 제공된다.
위에 설명된 예들로부터 명백한 바로서, 검출 장치에 제공된 셀들의 총 개수 및/또는 검출 과정의 분리된 단계들에서 특정의 시간에 포함된 셀들의 개수 및 따라서 분리된 단계들의 스테이션들의 개수 및/또는 과정이 분할되는 단계들의 개수는 검출 과정의 특정 요건들 및 시험되는 물품들의 기하학적 특징들에 기초하여 자유롭게 변화될 수 있고 선택될 수 있다.
이제 도 2, 도 2a 및 도 2b 와 셀(13)을 참조하여 과정의 단계(A-D) 및 다양한 스테이션(A'-D')들을 분석함으로써 장치(1)의 작동이 설명될 것이다.
셀(13)은 도 3 에 도시된 워크 스테이션(A')으로 움직이고 그곳에서 검출 과정의 제 1 단계(A)가 수행된다.
셀이 제 위치에 있을 때, 종과 같은 부재(21)는 개방 위치(Y)로 병진되고, 차후에 파지 요소가 이전에 검사된 휘일 림(50)을 취하여, 프로세서로부터 수신된 명령에 따라서 또는 수행된 검출 작용의 결과에 기초하여, 제 1 배출 장치(9') 또는 제 2 배출 장치(9")로 그것을 로딩한다. 다음에, 파지 요소는 콘베이어 장치(8)로부터 검사되어야 하는 휘일 림(50)을 취하여 그것을 셀(13)의 하부 플레이트(20)상에 로딩한다. 종과 같은 부재(21)는 다음에 폐쇄 위치(X)로 변위된다. 따라서 검사되어야 하는 휘일 림(50)을 로딩하고 검사된 휘일 림(50',50")을 언로딩하기 위한 작동들은 동일한 작업 위치(A')에서 수행되며, 그에 의해 단일의 파지 요소가 이용된다.
폐쇄 위치(X)에서, 덮개(24)는 휘일 림(50)으로 내려져서, 셀(13) 내부에 서로로부터 격리된 3 개의 분리 영역들을 형성한다: 이들은 외측 챔버(26), 공기 밀폐 방식으로 외부로부터 폐쇄된 내측 챔버(27) 및, 상부 챔버(26')이다. 단계(A) 동안에, 솔레노이드 밸브(31,41)들은 소망스럽지 않은 역의 압력(counter pressure)이 외측 챔버(26) 및 내측 챔버(27) 안에 발생되는 것을 방지하기 위하여 작동된다. 따라서, 제 1 단계(A)가 마무리되고, 회전 가능 플랫폼(17)이 90°로 회전됨으로써 차후의 셀(16)이 제 1 단계(A)를 수행하도록 제공된 워크 스테이션(A')으로 움직이고, 셀(13)은 검출 과정의 제 2 단계(B)를 수행하도록 제공된 워크 스테이션(B')에 있다.
만약 셀(13)이 단계(A)의 끝에서 셔틀(60)상에 장착된다면, 셔틀(60)은 움직임 트랙을 따라서 움직이고 초기 압력 감소 단계(B)에 제공된 시험 스테이션(B')들중 하나로 가져간다.
그 어떤 경우에도, 운동 장치, 회전 가능 플랫폼 또는 셔틀이 검출 단계 동안에 정지 상태로 유지되고 그 단계의 끝에서 작동됨으로써 차후 단계를 수행하기 위한 적절한 스테이션으로 셀을 움직인다.
만약 복수개의 초기 압력 감소 스테이션(B')들이 제공된다면, 단계(A)로부터의 셀은 방금 해제되었던 초기 압력 감소 단계(B)의 워크 스테이션에 위치된다. 초기 압력 감소 단계의 작동들은 셀이 위치되자마자 시작되고, 따라서, 특정 시간에 여러 초기 압력 감소 단계들에 존재하는 셀들은 주어진 시간에 서로 일치하지 않는다. 초기 압력 감소 단계의 작동들이 셀에서 끝나자마자, 대응하는 셔틀은 병진으로 연속된 단계로 움직이고, 해제되었던 대응 스테이션에 새로운 셀이 로딩된다.
동일한 단계의 여러 스테이션들 사이의 작동의 독립성은 단계의 스테이션들이 서로 일치하지 않을 수 있게 하며, 전체적인 시험 과정 동안에 그들이 지연되거나 또는 느려지는 것을 방지한다.
도 4 에 상세하게 도시된 제 2 스테이션(B')에서 또는 스테이션(B')들중 하나에서, 셀(13)은 단계(B)를 겪는다: 내측 챔버(27)는 연결 수단(33) 및 제 2 연결 요소(80b)에 의해 제 1 초기 압력 감소 펌프(54)에 연결되고, 솔레노이드 밸브(320,32,33)들은 내측 챔버(27)가 제 1 초기 압력 감소 펌프(54)와 유체 소통되도록 여기된다. 제 1 초기 압력 감소 펌프(54)가 작동되어, 내측 챔버(27) 안에 존재하는 기체 내용물을 유인한다. 이러한 방식으로, 차후에 분광계(71)를 내측 챔버(27)로 연결하는데 필요한 압력 감소 조건들이 준비된다.
이러한 단계에서, 내측 챔버(27) 안에서 100 Pa 보다 작은 압력 감소의 레벨에 도달할 수 있다. 이러한 방식으로, 이전의 검출 작동에서 남아 있는, 내측 챔버(27) 안에 존재하는 헬륨 자취의 대략 80 % 내지 90 % 가 제거되는데, 이것은 차후의 검출 작동들의 정밀성에 해로운 배후의 노이즈(background noise)를 구성한다.
예를 들어 100 Pa 인 압력 감소의 특정 레벨이 내측 챔버(27)에서 달성되면, 제 2 연결 수단(19)상에 제공된 절대 압력 트랜스듀서(44)가 읽혀지고 다음에 외측 챔버(26)에 연결된다. 만약 트랜스듀서(44)가 외측 챔버(26)에서의 압력 강하를 검출한다면, 이는 검사되고 있는 휘일 림(50)에서의 대량 누설을 발생시키는 큰 결함일 수 있는 표시로서, 그 휘일 림(50)에 대한 검출 과정은, 검출 시스템(7)의 다른 장비의 부재들, 특히 분광계(71)에 대한 손상을 방지하도록, 그리고 헬륨의 불리한 낭비를 방지하도록, 정지된다. 그러한 경우에, 휘일 림(50)은 셀 안에서 유지되고 그것과 함께 점진적으로 여러 작동 단계(A-D)들 사이에서 움직이지만, 제 1 스테이션(A')에서 취해져서 언로딩될 때까지 그 어떤 검출 단계도 겪지 않는다.
내측 챔버(27)에서 < 100 Pa 의 압력에 도달되고 트랜스듀서(44)에 의해 대량의 손실이 검출되지 않을 때, 제 2 연결 수단(43)은 제 3 연결 요소(80c)에 연결되고, 솔레노이드 밸브(42,420)들은 여기되어서, 제 1 초기 압력 감소 펌프(54)를 외측 챔버(26)와 소통되게 배치한다.
제 1 초기 압력 펌프(54)는 외측 챔버(26) 안에 포함된 공기를 유인하여 그것을 배출기(540)에 의하여 외부로 배출시킨다. 외측 챔버(26) 안에 잔류하는 절대 압력 값은 트랜스듀서(44)에 의해 읽혀진다.
이러한 단계에서, 외측 챔버(26) 안에 <100 Pa 의 압력 감소 레벨에 도달할 수 있다. 내측 챔버(27) 및 외측 챔버(26) 양쪽에서 이러한 단계에 얻어지는 초기 압력 감소의 레벨을 증가시키는 것은 단계(B)의 지속 기간을 증가시키고, 또한 차후 단계(C)의 지속 시간을 감소시켜서 도달된 압력 감소의 최종 레벨이 같게 되며, 그 반대의 경우도 성립한다.
따라서, 이러한 단계에서 도달된 초기 압력 감소의 레벨은, 2 단계들의 지속 기간의 균형을 맞추기 위하여, 도달되어야 하는 최종 압력 감소의 레벨에 기초하여 선택될 것이다. 선택적으로, 만약 압력 감소의 더 큰 레벨을 가지는 것이 소망스럽다면, 그리고 만약 단계(B) 및/또는 단계(C)의 지속 기간을 과도하게 증가시키는 것이 소망스럽지 않다면, 단계(B)에서 도달된 "초기 압력 감소"와 단계(C)에서 도달된 최종 압력 감소 사이의 중간 압력 감소의 레벨에 전용된 하나 또는 그 이상의 중간 단계들이 제공될 수 있다. 대안으로서, 위에서 언급된 바와 같이, 초기 압력 감소 단계(B)의 스테이션(B')들의 개수 및/또는 검출 스테이션(C')의 개수를 증가시킬 수 있다.
그러한 구성은, 특히 만약 검출 작동들을 위하여 매우 극단적인 압력 감소의 레벨이 필요하고 그리고/또는 검출되어야 하는 물품들의 기하 형상이 특히 복잡하다면, 채용될 수 있다.
단계(B)가 완료되었을 때, 제 1 연결 수단(33) 및 제 2 연결 수단(43)은 각각 제 2 연결 요소(80b) 및 제 3 연결 요소(80c)로부터 분리되어, 셀(13)을 누설 검출 시스템(7)으로부터 분리시키고, 회전 가능 플랫폼(17)이 90°로 회전되거나, 또는 셔틀들이 병진되어, 제 3 단계(C)를 수행하도록 제공된 스테이션(C')으로 셀(13)을 운반하거나 또는 단계(C)로부터 방금 해제되었던 스테이션으로 운반하며, 셀(14)을 스테이션(D')으로 운반하거나, 또는 단계(D)로부터 방금 해제되었던 스테이션으로 운반한다.
초기 압력 감소 단계의 작동들의 끝에서, 단계가 마무리된 셀이 움직이고, 상기 언급된 작동들이 마무리되었던 셀이 움직이는 반면에, 다른 셀들은 초기 압력 감소 작동들을 완료하기 위하여 정지 상태로 남는다.
셀(13)이 도 5 에 상세하게 도시된 스테이션(C')에 도달할 때, 내측 챔버(27) 및 외측 챔버(26)는 이미 초기 압력 감소의 조건들에 있다 (<100 Pa). 스테이션(C)에서, 제 2 연결 수단(43)은 제 1 연결 요소(80a)에 연결되고, 솔레노이드 밸브(42,425)들을 여기시키는 것은 외측 챔버(26)를 최종 압력 감소 펌프(64)와 소통되게 하여, 외측 챔버(26)내의 잔류 공기를 최종 압력 감소의 값까지 계속 유인하며, 즉, 헬륨 및 공기/헬륨 혼합물 최소 희석을 검출 및 달성하기에 적절한 값까지 유인하는데, 일반적으로 그 값은 트랜스듀서(44)에 의해 검출된 100 Pa 보다 작은 절대값이다.
따라서, 누설의 측정을 수행하기 위하여 외측 챔버(26) 안으로 도입될 헬륨 또는 헬륨의 혼합물의 차후 희석을 현저하게 감소시키는 방식으로, 압력 감소의 높은 레벨이 외측 챔버(26) 안에서 이루어진다.
그러한 조건은 단계(C)의 지속 기간을 과도하게 증가시키지 않으면서 달성될 수 있는데, 왜냐하면 압력 감소의 특정한 레벨이 이미 선행의 단계(B)에서 얻어졌기 때문이다.
따라서, 제 1 연결 수단(33)은 제 5 연결 요소(80e)에 연결되고, 솔레노이드 밸브(32,321,322)들을 여기시키는 것은 내측 챔버(27)를 압력 감소 펌프(70,70')들에 연결하여, 내측 챔버(27) 안에 존재하는 잔류 공기를 유인한다. 검출을 위한 최적의 압력 감소 조건들이 그에 의해 내측 챔버(27) 안에 생성됨으로써 차후 검출을 위하여 분광계(71)를 연결할 수 있으며, 그 어떤 잔류 헬륨에 의해서 발생되는 노이즈(noise)라도 극히 감소 및/또는 제거한다.
내측 챔버(27) 안에서 최종 압력 감소의 적절한 레벨에 도달한 이후에, 즉, 일반적으로 0.2 Pa 에 도달한 이후에, 솔레노이드 밸브(323)도 여기되어, 내측 챔버(27)를 분광계(71)에 연결된 제 2 압력 감소 펌프(72)에 연결시킨다.
내측 챔버(27)로부터 배출되고 있는 개스 유동이 압력 감소 펌프(70,70')들의 흡기 용량의 직접 비례 함수로서 분할되는 방식으로, 내측 챔버(27)는 모든 압력 펌프(70,70')들 및 제 2 압력 감소 펌프(72)에 연결되는데, 압력 감소 펌프(70,70')들은 동시에 작동하고, 도관 및 제 2 압력 감소 펌프(72)로 배출이 이루어져, 제 2 압력 감소 펌프(72)는 내측 챔버(27)로부터의 유동의 일부를 가로챔으로써 분광계(71)로 검출을 수행한다.
분광계(71)로 읽혀진 노이즈, 즉, 유인된 개스에서 검출된 헬륨의 양이 자유롭게 프로그램될 수 있는 쓰레숄드 값(freely programmable threshold value)보다 작을 때, 예를 들어, 10-5 mbarl/s 보다 작을 때, 그리고 외측 챔버(26) 안의 잔류 압력 값이 자유롭게 프로그램될 수 있는 쓰레숄드 값보다 작을 때, 예를 들어 < 100 Pa 일때, 솔레노이드 밸브(425)는 비활성화되어, 외측 챔버(26)를 압력 감소 펌프(64)로부터 격리시킨다. 차후에, 공급 파이프(61)상에 제공된 솔레노이드 밸브(421)가 여기되고, 외측 챔버(26)(<100 Pa)와 탱크(60)(4.5 bar) 사이의 압력 차이가 헬륨 또는 그것의 혼합물의 유동을 발생시켜서, 그것이 압력 트랜스듀서(44)에 의해 읽혀지는, 예를 들어 1.5 내지 3.5 bar 의 공기 밀폐 시험 압력에서 외측 챔버(26)로 공급된다.
따라서, 차동 압력이 휘일 림(50)의 벽들에 인가된다.
만약 검사중인 휘일 림(50) 채널에 또는 타이어를 수용하도록 의도된 부분에 결함이 있고, 그 결함이 휘일 림(50) 채널의 벽을 통하여 외측 챔버(26) 및 내측 챔버(27)를 유체 소통시키고 또한 헬륨이 그 결함을 통해서 흐를 수 있다면, 이것은 분광계(71)에 의하여 부분적인 유동으로 가로채어지게 된다.
만약 가로챈 값이 분광계(71)에 대한 오염의 이유를 구성할 수 있는 값보다 작다면, 솔레노이드 밸브(322)는 비활성화되어, 압력 감소 펌프(70,70')를 연결 해제시킴으로써 분광계(71)를 내측 챔버(27)에 "전체 유동"으로 연결한다.
만약 분광계(71)가 안정되게 가로챈 헬륨의 레벨이, 검사되고 있는 물품에서 요구되는 공기 밀폐의 정밀성에 의존하는, 자유롭게 프로그램될 수 있는 쓰레숄드 값(예를 들어, 3.2 10-4 mbarl/s)보다 작다면, 휘일 림(50)은 적절한 것으로 간주되거나, 또는 역으로, 만약 분광계(71)가 가로챈 헬륨의 레벨이 쓰레숄드 값보다 크다면, 휘일 림(50)은 적절하지 않은 것으로 간주된다. 따라서, 모든 솔레노이드 밸브들은 비활성화되고, 공기/헬륨 시험 혼합물을 외측 챔버(26) 안에 포착하고 감소된 압력을 내측 챔버(27) 안에 유지한다.
제 1 연결 요소(80a)는 제 2 연결 요소(43)로부터 연결 해제되고, 제 5 연결 요소(80e)는 제 1 연결 수단(33)으로부터 연결 해제되며, 따라서 회전 가능 플랫폼(17)이 90°를 통해 회전되거나 또는 셔틀들이 병진되어, 셀(13)을 제 4 스테이션(D')으로 또는 검출 작용의 제 4 단계(D)가 수행되는 스테이션(D')들중 하나로 운반한다.
도 6 에 개략적으로 도시된 제 4 스테이션(D')에서, 제 4 연결 요소(80d)는 제 2 연결 수단(43)에 연결되고, 솔레노이드 밸브(42,43)들이 여기되어, 외측 챔버(26)를 개스 회수 시스템(73)에 연결함으로써, 상기의 방식으로 공기/헬륨 혼합물이 외측 챔버(26)로부터의 압력 차이 때문에 회수 파이프(75)로 유동하고 콤프레서(76)를 통하여 탱크(60)로 공급된다. 일단 모든 상대적인 압력이 외측 챔버(26)로부터 배출되었다면, 회수 파이프(75)상에 위치된 회수 펌프(77)가 작동되어 외측 챔버(26)내에 존재하는 잔류 공기/헬륨 혼합물의 흡입을 제공하고 그것을 다시 콤프레서(76)를 통하여 탱크(60)로 공급한다.
이러한 작동은 자유롭게 프로그램될 수 있는 쓰레숄드 값보다 낮은, 예를 들어 < 100 Pa 의 잔류 압력 값이 외측 챔버(26)에서 도달될 때까지 계속된다. 휘일 림(50)의 언로딩/로딩중에 종과 같은 부재(21)가 개방될 때 단계(D)의 끝에서 외측 챔버(26) 안에 남겨진 혼합물이 단계(A)중에 버려질 것이라면, 잔류 압력 값은 계획적으로 매우 낮다. 그렇게 버려지는 것은 헬륨에 의한 환경 오염을 일으키며, 이는 과정의 비용을 증가시키는 것에 추가하여 차후 작동에서의 노이즈(noise)를 증가시킨다.
차후에, 솔레노이드 밸브(42,422)들이 비활성화되고 솔레노이드 밸브(41,32)들이 여기되어, 외측 챔버(26) 및 내측 챔버(27)가 외부와 소통되게 함으로써, 회전 가능 플랫폼(17)의 차후 회전 동안 또는 셔틀(60)의 움직임 동안 그 안에서 주위 압력을 회복한다.
도 2 에 도시된 실시예에서, 검출 과정의 단계(A-D)들 각각은 대략 8 초의 총 지속 기간을 가지고, 2 개의 연속적인 스테이션(A'-D') 사이에서 90°를 통한 회전 가능 플랫폼(17)의 회전은 2 초 동안 지속된다.
도 2a 및 도 2b 의 실시예에서, 특정 셀에서의 단계가 끝났을 때, 관련 연결 요소들은 연결 해제되고 차후에 셀을 운반하는 셔틀은 움직임 트랙 부분으로 병진됨으로써 차후 작동 단계의 자유 스테이션으로 움직인다.
셔틀이 위치된 이후에, 관련 연결 요소들은 연결되고 검출 과정의 새로운 단계가 시작된다.
본 발명은 인용된 종래 기술의 제한을 극복하며, 동시에 다수의 다른 장점들을 부여한다.
이것은 소망되는 수의 물품들이 동시에 검출 과정을 겪을 수 있는 가능성을 포함하고, 따라서 높은 수준의 생산성을 획득하며, 보조 장치들의 증가 및 따라서 필요한 설치 공간의 증가를 제한한다.
특히, 단일의 검출 시스템(7), 단일의 개스 공급 시스템12) 및 단일의 누설 검출 시스템(11)이 제공되며, 즉, 단일의 분광계(71) 및 개스 저장용 단일 탱크(60)가 제공된다. 만약 복수개의 워크 스테이션들이 특정의 단계에서 제공된다면, 상기 언급된 단계에서 포함된 검출 시스템(7)의 부분들만이 중복될 것이다.
그러한 경우에, 장비의 부재들은 정지 상태로 유지되는 반면에 셀들은 셔틀에 의하여 움직일 수 있어서, 때때로 셀이 겪는 단계의 시험 스테이션(test station)에 전용된 장비에 연결된다.
과정의 여러 단계들이 각각의 셀(13-16)에서 연속적으로 수행되는 방식으로, 연결 장치(80)들은 과정의 특정 단계(A-D)에서 필요한 검출 시스템(7)의 부분에 각각의 셀(13-16)을 연결될 수 있게 한다.
언급된 바와 같이, 외측 챔버 및 내측 챔버에서 압력 감소를 일으키는 단계들의 분할(division)을 허용하는 복수개의 펌프들이 제공되는데, 이는 각각의 사이클에 대한 시간 절약을 허용하고 획득될 수 있는 압력 감소의 레벨 증가를 허용하며, 따라서 수행된 검출 작동들의 정밀성을 허용한다.
더욱이, 본 발명의 장치는 헬륨의 소비 및 버려짐을 최소화시키고, 이는 검출 셀의 배후 노이즈(background noise)의 결여 때문에 검출 작동의 정밀성을 향상시킬 수 있게 하고, 사용된 검출 혼합물의 순수성을 증가시킬 수 있게 하고, 더욱이, 각각의 사이클에서 사용/손실된 헬륨의 상당한 절감을 허용하여, 결과적으로 실질적인 비용 절감을 가져온다.
출원인은 매 2 백만 사이클 및/또는 각각의 사용 연(年)마다 헬륨 비용으로 대략 40,000 유로 내지 50,000 유로의 헬륨 비용 절감이 얻어지는 것으로 계산하였다. 따라서, 순수한 헬륨이 이용될 수도 있고, 이것은 수행되는 검출 작동의 정밀도를 더욱 향상시킨다.
본 발명의 과정은 사용되기 전에 공기 밀폐 시험을 필요로 하는 다양한 물품들을 시험하는데 이용될 수 있으며, 예를 들어, 유체 또는 물을 냉동시키는 라디에이터(radiator), 교환기, 연료용 탱크, 핵 산업, 우주 산업, 화학 산업용 부품들에 이용될 수 있다.
본 발명의 과정은 5 x 10-7 mbarl/s 보다 작은 누설 비율을 가져야만 하는 구성 요소들을 시험하도록 이용될 수 있다.
상기 과정은 100,000 cc 보다 큰, 대형 체적을 가진 구성 요소들을 시험하는데 더욱 적절하다.
본 발명의 과정은 열적으로 안정화되지 않은 물품들의 시험하는데 적절하다. 생산 라인에서, 시험되어야 하는 물품을 가열하는 용접 작용이 있을 수 있고, 따라서 물품은 고온 상태에서 검출 장치에 도달한다. 검사되어야 하는 물품의 온도는 단열 변화(adiabatic variation)를 가져오며, 즉, 본 발명의 검출 과정을 손상시키지 않는 개스 압력의 증가를 가져오는데, 왜냐하면 이것은 물품에서의 누설을 식별하기 위하여 화학적 분석 또는 추적 개스 입자들의 유동 및 존재에 기초하고, 물리적 분석, 즉, 기체의 압력에 기초하지 않기 때문이다.
그 과정은 탄성 구성 요소 또는 탄성 구성 요소들을 포함하는 구성 요소들에 대하여 더욱 적절하다.
1. 검출 장치 2. 흡기 영역
3. 검출 영역 7. 추적 개스 검출 시스템
8. 콘베이어 장치 50. 물품

Claims (25)

  1. 추적 개스(tracer gas)로 공기 밀폐 물품(50)들의 누설을 검출하기 위한 검출 장치(1)로서, 상기 검출 장치는:
    상기 누설을 검출하기 위하여 검출 과정의 분리된 단계(A-D)들을 겪는 물품(50)을 수용하도록 제공되는 복수개의 셀(cell, 10)들;
    복수개의 워크 스테이션(A'-D')들중 각각의 워크 스테이션이 상기 검출 과정의 특정 단계(A-D)를 수행하기에 적절한, 복수개의 워크 스테이션(A'-D')들;
    상기 검출 과정의 상기 단계(A-D)들을 수행하기 위하여 적절한 연결 장치(80, 80a-80e)에 의해 상기 복수개의 셀(10)들의 각각의 셀(13,14,15,16)에 연결되도록 제공된, 추적 개스를 이용하는 검출 시스템(7);을 포함하고,
    상기 셀(13-16)들은 검출 과정의 상기 분리된 단계(A-D)들을 겪기 위하여 상기 검출 장치(1)의 상기 분리된 워크 스테이션(A'-D')들을 향하여 연속적으로 움직이도록 운동 장치(17;60)상에 위치되는 것을 특징으로 하는, 검출 장치(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 워크 스테이션들의 각각의 워크 스테이션(A'-D')은 검출 장치의 미리 정해진 위치에 위치되는, 검출 장치.
  3. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 2 개의 셀(14,14',14", 15, 15',16,16',16")들이 동시에 검출 과정의 상기 적어도 하나의 단계를 겪을 수 있는 방식으로, 검출 과정의 적어도 하나의 단계(A-D)에 대하여 적어도 2 개의 워크 스테이션(A'-D')들이 제공되는, 검출 장치.
  4. 전기한 항에 있어서,
    적어도 2 개의 워크 스테이션들이 서로 상이한 시간에 각각의 셀에서 상기 단계의 작동을 독립적으로 시작할 수 있고 끝낼 수 있는 방식으로, 동일한 단계의 상기 적어도 2 개의 워크 스테이션(A'-D')들이 서로 독립적인, 검출 장치.
  5. 전기한 항에 있어서,
    상기 검출 과정의 초기 압력 감소 단계(B)를 수행하기 위한 적어도 2 개의 초기 압력 감소 스테이션(B')들을 포함하는, 검출 장치.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    검출 과정의 검출 단계(C)를 수행하기 위한 적어도 2 개의 검출 스테이션(C')들을 포함하는, 검출 장치.
  7. 제 3 항 내지 제 5 항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 운동 장치(17,60)는 상기 검출 과정의 각각의 단계(A-D)의 적어도 하나의 워크 스테이션(A'-D')을 통하여 연장된 전진 경로를 따라서 상기 셀(13-16)들을 움직이도록 구성된, 검출 장치.
  8. 제 3 항 내지 제 6 항의 어느 한 항에 있어서,
    검출 과정의 임의의 단계에 제공된 임의의 워크 스테이션으로부터, 검출 과정의 차후 단계에 제공된 임의의 워크 스테이션으로 셀(13-16)을 움직일 수 있게 하는 교환 요소(601,601',601",601"')를 더 포함하는, 검출 장치.
  9. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
    검출 과정의 여러 단계(A-D)들이 연속적으로 각각의 셀(13-16)에서 수행되는 방식으로 각각의 단계(A-D)에 있는 각각의 셀(13-16)을 상기 검출 시스템(7)의 소망 부분에 연결하기 위하여, 각각의 셀에는 상기 검출 시스템(7)의 상기 연결 장치(80,80a-80e)와 협동하는 연결 수단(18,19,33,34)들이 제공되는, 검출 장치.
  10. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
    검출 과정의 상기 단계들이 연속적으로 상기 셀(13-16)상에서 수행될 수 있는 방식으로 상기 셀(13-16)들을 상기 분리된 워크 스테이션(A'-D')을 향하여 움직이기 위하여, 운동 장치는 병진 및/또는 회전 운동 장치를 포함하는, 검출 장치.
  11. 전기한 항에 있어서,
    검출 과정의 상기 단계들이 상기 셀(13-16)상에서 연속적으로 수행될 수 있는 방식으로 상기 셀(13-16)들을 상기 분리된 워크 스테이션(A'-D')들을 향하여 움직이기 위하여, 운동 장치는 회전축 둘레에서 회전될 수 있는 회전 가능 플랫폼(17)을 포함하는, 검출 장치.
  12. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수개의 셀(10)들중 각각의 셀(13,14,15,16)은, 상기 물품(50)이 위치되는 플레이트(20), 상기 물품(50)과 폐쇄 장치(21)의 벽들 사이의 외측 챔버(26) 및 상기 물품(50)의 내측 벽들과 상기 플레이트(20) 사이의 내측 챔버(27)를 형성하기 위하여 셀(13-16)에 있는 상기 물품(50)을 폐쇄 위치(X)에 공기 밀폐 방식으로 수용하도록 상기 플레이트(20)에 대하여 움직일 수 있는 폐쇄 장치(21)를 포함하고,
    상기 외측 챔버(26) 및 상기 내측 챔버(27)에는, 각각의 셀(13-16)을 상기 검출 시스템(7)에 연결함으로써 상기 검출 과정의 상기 분리된 단계(A-D)들을 수행하기 위하여, 상기 검출 시스템(7)의 상기 연결 장치(80,80a-80e)들과 협동하도록 제공된 연결 수단(18,19)이 제공되는, 검출 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 검출 시스템(7)은, 각각의 셀(13-16)의 상기 외측 챔버(26)에 추적 개스를 공급하기 위한 개스 공급 시스템(12) 및, 상기 물품(50)에서의 그 어떤 누설이라도 검출하기 위하여 상기 내측 챔버(27)에 연결되도록 제공된 누설 검출 시스템(11)을 포함하는, 검출 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 검출 시스템(7)은, 내측 챔버 및 외측 챔버 안에 포함된 개스를 유인하기 위하여 상기 외측 챔버(26) 및/또는 상기 내측 챔버(27)에 연속적으로 연결되도록 제공된 복수개의 흡기 펌프(54,64,70,70')들, 상기 물품(50)의 그 어떤 결함이라도 검출하기 위하여 상기 내측 챔버(27)에 연결되도록 제공된 분광계(71) 및, 상기 추적 개스의 저장 탱크(60)를 포함하는, 검출 장치.
  15. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 워크 스테이션(A'-D')들은 적어도 하나의 로딩/언로딩 스테이션(A')을 포함하고, 상기 로딩/언로딩 스테이션에서는 검사된 물품(50)이 파지 요소에 의하여 상기 셀(13-16)로부터 취해져서 검사된 물품의 배출을 위한 적절한 장치(9',9")상에 위치되고, 검사되고 있는 물품(50)은 상기 셀(13-16)에 로딩되는, 검출 장치.
  16. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 워크 스테이션(A'-D')들은 적어도 하나의 초기 압력 감소 스테이션(B')을 포함하고, 초기 압력 감소 스테이션에서는 상기 검출 시스템(7)의 초기 압력 감소 펌프(54)에 의하여, 상기 내측 챔버(27) 및 차후에 상기 외측 챔버(26)에서의 압력 감소의 소망 레벨이 이루어지는, 검출 장치.
  17. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 워크 스테이션(A'-D')들은 적어도 하나의 검출 스테이션(C')을 포함하고, 상기 검출 스테이션에서는 상기 외측 챔버 안에 최종 압력 감소의 소망 값을 발생시키기 위하여 잔류 개스가 상기 검출 시스템(7)의 최종 압력 감소 펌프(64)에 의하여 상기 외측 챔버(26)로 유인되고, 상기 압력 감소 펌프(70,70')에 의해, 잔류 개스가 상기 내측 챔버(27)로 유인되고, 차후에 상기 내측 챔버(27)는 상기 물품(50) 내부의 누설을 검출하기 위하여 상기 검출 분광계(71)에 연결되는, 검출 장치.
  18. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 워크 스테이션(A'-D')들은 적어도 하나의 회수 스테이션(D')을 포함하고, 상기 회수 스테이션에서는 개스가 상기 검출 시스템(7)의 개스 회수 시스템(73)에 의하여 상기 외측 챔버(26) 및 상기 내측 챔버(27)로부터 유인되어, 상기 검출 시스템(7)으로 공급되는, 검출 장치.
  19. 검출 시스템(7)에 의해 추적 개스로 공기 밀폐 물품(50)들의 결함을 검출하기 위한 검출 방법으로서, 상기 검출 방법은,
    복수개의 검출 셀(10)들의 셀(13-16)에 물품(50)을 위치시키고;
    상기 검출 방법의 분리된 연속 단계(A-D)들을 상기 검출 셀들이 겪도록 검출 장치의 분리된 워크 스테이션(A'-D')들을 향하여 상기 셀(13-16)을 움직이는; 것을 포함하는 단계(A-D)들의 시퀀스(sequence)에 따라서 이루어지고,
    상기 검출 방법의 각각의 단계(A-D)는 특정의 워크 스테이션(A'-D')에서 수행되는, 공기 밀폐 물품의 결함 검출 방법.
  20. 전기한 항에 있어서,
    각각의 워크 스테이션(A'-D')은 검출 장치의 미리 정해진 위치에 제공되는, 공기 밀폐 물품의 결함 검출 방법.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    상기 검출 방법의 각각의 단계(A-D)는 특정의 워크 스테이션(A'-D')에 셀들을 정지 상태로 유지함으로써 수행되는, 공기 밀폐 물품의 결함 검출 방법.
  22. 제 19 항 내지 제 21 항의 어느 한 항에 있어서,
    적어도 2 개의 셀(14,14',14",15,15',16,16',16")들이 동시에 상기 검출 방법의 적어도 하나의 단계를 겪는 방식으로, 검출 방법의 적어도 하나의 단계(A-D)를 위한 적어도 2 개의 워크 스테이션(A'-D')들이 제공되는, 공기 밀폐 물품의 결함 검출 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 적어도 2 개의 워크 스테이션들이 서로 상이한 시간에 각각의 셀에서 단계의 작동들을 독립적으로 시작하고 끝낼 수 있는 방식으로, 동일한 단계의 상기 적어도 2 개의 워크 스테이션(A'-D')들이 서로 독립적인, 공기 밀폐 물품의 결함 검출 방법.
  24. 제 19 항 내지 제 23 항의 어느 한 항에 있어서,
    셀을 워크 스테이션(A'-D')에 위치시킨 이후의 각각의 단계에서, 상기 검출 방법의 관련된 단계(A-D)를 수행하기 위하여 각각의 셀(13-16)을 상기 검출 시스템(7)의 적절한 부분에 관련된 연결 수단(18,19,33,34)에 의해 연결시키는, 공기 밀폐 물품의 결함 검출 방법.
  25. 전기한 항에 있어서,
    상기 단계들은 초기 압력 감소 단계(B) 및 연속의 압력 감소 단계(C)를 포함하고, 초기 압력 감소 단계(B)에서는 압력 감소의 소망 레벨이 상기 셀(13-16)의 내측 챔버(27)에서 이루어지고 차후에 외측 챔버(26)에서 이루어지고, 연속의 압력 감소 단계(C)에서는 상기 외측 챔버 및 상기 내측 챔버 안에서 최종 압력 감소의 소망되는 레벨이 이루어지도록 잔류 개스가 상기 외측 챔버(26) 및 상기 내측 챔버(27)로 유인되는, 공기 밀폐 물품의 결함 검출 방법.
KR1020137032970A 2011-05-12 2012-05-11 공기 밀폐 구성품에서의 누설 검출을 위한 검출 장치 및 관련 검출 방법 KR20140046418A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITPD2011A000150 2011-05-12
IT000150A ITPD20110150A1 (it) 2011-05-12 2011-05-12 Apparato per il rilevamento di perdite di un componente a tenuta ed un relativo processo di rilevamento
PCT/IB2012/052360 WO2012153306A1 (en) 2011-05-12 2012-05-11 A detection apparatus for detecting leaks in an air-tight component and a relevant detection process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140046418A true KR20140046418A (ko) 2014-04-18

Family

ID=44554806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137032970A KR20140046418A (ko) 2011-05-12 2012-05-11 공기 밀폐 구성품에서의 누설 검출을 위한 검출 장치 및 관련 검출 방법

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20140090448A1 (ko)
EP (1) EP2707688A1 (ko)
JP (1) JP6193216B2 (ko)
KR (1) KR20140046418A (ko)
CN (1) CN103635786B (ko)
BR (1) BR112013029027A8 (ko)
CA (1) CA2835645A1 (ko)
IT (1) ITPD20110150A1 (ko)
WO (1) WO2012153306A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105973546A (zh) * 2016-06-18 2016-09-28 合肥长胜机电科技有限公司 一种汽车空调压缩机阀组气密性检测装置
KR20200136569A (ko) * 2019-05-28 2020-12-08 (주)애니토이 로터 조립체 검사장치 및 이를 이용한 검사방법

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105301067B (zh) * 2014-05-28 2018-08-28 北京航天凯恩化工科技有限公司 一种气体泄漏监测装置
CN104359632A (zh) * 2014-11-28 2015-02-18 天津市津品源科技发展有限公司 电池盖多工位氦检工装
CN106289664B (zh) * 2016-08-02 2018-12-28 均胜汽车安全系统（长兴）有限公司 气体发生器点火具座密封性快速检测装置
CN109282529A (zh) * 2018-10-11 2019-01-29 珠海格力智能装备有限公司 气体回收装置及具有其的蒸发器生产线
IT201900014244A1 (it) * 2019-08-07 2021-02-07 Test Ind S R L Macchina di prova tenuta per cerchio di veicolo

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS494586A (ko) * 1972-04-26 1974-01-16
US3813923A (en) * 1972-05-23 1974-06-04 Universal Sales Eng Inc Adaptive fixture for leak testing of containers
GB2000300B (en) * 1977-06-27 1982-02-03 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Method and apparatus for leak detection
US4602499A (en) * 1984-12-24 1986-07-29 Scans Associates, Inc. Flexible industrial system with quick change part holding means
US4754638A (en) * 1986-05-23 1988-07-05 Antares Engineering, Inc. Apparatus and method for leak testing automotive wheel rims
US4813268A (en) * 1987-03-23 1989-03-21 Superior Industries International, Inc. Leakage detection apparatus for drum wheels and method therefore
JP2888241B2 (ja) * 1988-10-31 1999-05-10 株式会社島津製作所 リークテスト装置
US5010761A (en) * 1990-03-01 1991-04-30 Superior Industries International, Inc. Automated leak detection apparatus and method therefor
AU1419597A (en) * 1995-12-08 1997-06-27 Hayes Wheels International, Inc. Apparatus and method for leak testing vehicle wheels
AU2900399A (en) * 1998-03-11 1999-09-27 True Technology, Inc. Method and apparatus for detection of leaks in hermetic packages
JP3827856B2 (ja) * 1998-03-19 2006-09-27 カルソニックカンセイ株式会社 リキッドタンクの気密性能検査方法及びその装置
DE10235878A1 (de) * 2002-01-18 2003-07-31 Inficon Gmbh Lecksuchverfahren und -einrichtungen
US6742384B2 (en) * 2002-07-02 2004-06-01 Carrier Corporation Trace gas management system for leak detection operations
EP1779082A2 (en) * 2004-07-20 2007-05-02 Lothgenoten B.V. Method and device for detecting a leak in packaging
CN201569548U (zh) * 2009-11-18 2010-09-01 上海贤日自动化设备有限公司 金属包装容器氦质谱检漏装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105973546A (zh) * 2016-06-18 2016-09-28 合肥长胜机电科技有限公司 一种汽车空调压缩机阀组气密性检测装置
KR20200136569A (ko) * 2019-05-28 2020-12-08 (주)애니토이 로터 조립체 검사장치 및 이를 이용한 검사방법

Also Published As

Publication number Publication date
BR112013029027A2 (pt) 2017-02-07
US20140090448A1 (en) 2014-04-03
EP2707688A1 (en) 2014-03-19
JP2014517278A (ja) 2014-07-17
WO2012153306A1 (en) 2012-11-15
BR112013029027A8 (pt) 2018-04-03
ITPD20110150A1 (it) 2012-11-13
CN103635786B (zh) 2017-02-15
CA2835645A1 (en) 2012-11-15
JP6193216B2 (ja) 2017-09-06
CN103635786A (zh) 2014-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140046418A (ko) 공기 밀폐 구성품에서의 누설 검출을 위한 검출 장치 및 관련 검출 방법
US10073001B2 (en) Leak test arrangement and leak test method
US7559231B2 (en) Leak inspection device
JP5909213B2 (ja) 真空弁の外部シール構造
JP5679367B2 (ja) バッテリーボックス気密検査装置
KR102469953B1 (ko) 전해액이 주입된 배터리의 voc 누출가스 검출장치 및 이를 이용한 검출방법
KR20120122817A (ko) 정수기필터용 리크 검사방법 및 장치
KR20120013526A (ko) 누설 검사 장치 및 방법
JP6856699B2 (ja) 容器の乾燥及び分析試験のためのシステム及び方法
JP6267194B2 (ja) 多段式容器漏れ検査
KR102487786B1 (ko) 진공챔버를 이용한 배터리의 voc누출가스 검출장치 및 이를 이용한 검출방법
JP6874337B2 (ja) 容器のリーク検査装置及びリーク検査方法
US11624672B2 (en) Apparatus and method for automatic leak detection
KR101182818B1 (ko) 리크 검사 장치 및 방법
JP4091367B2 (ja) リーク検査方法
JP2001033343A (ja) 漏洩試験方法および漏洩試験装置
JP3790533B2 (ja) 多経路ワークの漏れ検査装置
KR100572700B1 (ko) 진공누설 검사방법 및 장치
JP2005274291A (ja) 多経路ワークの漏れ検査装置
JP2005315784A (ja) リーク検出方法及びその検出装置
JP5042686B2 (ja) プラズマ処理装置
JP6658463B2 (ja) ガスタンク検査装置
KR200338202Y1 (ko) 진공누설 검사장치
CN114941803A (zh) 衬底处理装置
JPS6353487B2 (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application