JP2017096833A - Leakage inspection device and leakage inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トレースガスを利用してワークにおける漏れを検出する漏れ検査装置及び漏れ検査方法に関する。 The present invention relates to a leak inspection apparatus and a leak inspection method for detecting a leak in a workpiece using trace gas.
例えば自動車で使用されるタイヤを支持するホイールは、タイヤ内部の空気を密閉した状態で支持するために、気密性が要求される。ホイールは、一般に、アルミダイカストによる鋳造や鍛造、またマルチピースのホイールでは、ホイールリムとディスクとを溶接やシールを挟んでねじ止めする等により接合して形成される。ところが、ホイールには、鋳造時に発生する微小な孔や亀裂、溶接不良に起因するエア漏れが生じることがある。そこで、ホイールのように、気密性を要求されるワーク(ドラム缶、エアコン室外機、コンプレッサ、自動車用燃料タンク等の各種ワーク)においては、気密性を確実に維持するために、トレースガス(検査用ガス)を用いた漏れ検査(リークテスト)が行われている。 For example, a wheel for supporting a tire used in an automobile is required to be airtight in order to support the air inside the tire in a sealed state. The wheel is generally formed by casting or forging by aluminum die casting, and in a multi-piece wheel, the wheel rim and the disk are joined together by welding or screwing with a seal interposed therebetween. However, air leakage may occur in the wheel due to minute holes and cracks generated during casting and poor welding. Therefore, trace work (for inspection) is required to reliably maintain airtightness of workpieces that require airtightness (such as drums, air conditioner outdoor units, compressors, and fuel tanks for automobiles) such as wheels. Gas) is used for leak inspection (leak test).
このトレースガスを用いた漏れ検査を実施するための漏れ検査装置としては、例えば特許文献1に開示されるものが知られている。
特許文献1に記載される漏れ検査装置(リークテスト装置)は、ワークであるアルミホイールの軸方向端部を閉塞するシール治具と、アルミホイール及びシール治具を覆うコンテナと、真空チャンバーとを備えている。また、特許文献1には、シール治具は樹脂又はゴムからなるシールリングを有しており、シールリングによりアルミホイールの軸方向両端をシールすることが記載されている。そして、この漏れ検査装置では、シール治具でアルミホイールの軸方向両端を閉塞した状態で、アルミホイール内空間にヘリウム、エアー混合ガスを供給して、アルミホイール内から真空チャンバーに漏れ出たガスを検出することにより、ガス漏れの有無を判定している。
As a leak inspection apparatus for performing a leak inspection using this trace gas, for example, one disclosed in
A leak inspection apparatus (leak test apparatus) described in
このように、特許文献1に記載される漏れ検査装置では、ワーク(アルミホイール)の開口部(開口)を樹脂やゴムで形成された柔軟性を有するシール部材(シールリング)によって閉塞することで、ワークの内部側の密閉空間部と外部側の密閉空間部とを密閉した状態を維持している。また、このような構成の漏れ検査装置では、図6に示すように、ワーク20の内部側の密閉空間部11又は外部側の密閉空間部12(図6では外部側の密閉空間部12)にヘリウムガス等のトレースガスが導入されることで、シール部材31Aにトレースガスによってシール部材31Aを押し返す反力f3が加えられる。このため、シール部材31A,31Bをワーク20の開口部21a,21bに密着させた状態を維持するために、ワーク20及びシール部材31Aには、トレースガスによる反力f3を考慮して、トレースガスの導入前におけるワーク20の開口部21a,21bの閉塞に必要な押圧力、すなわちワーク20がシール部材31Aを押し返す力f2と、トレースガスによる反力f3とを合わせた力よりも、大きな押圧力f1を付加する必要がある。
Thus, in the leak inspection apparatus described in
ところが、この押圧力f1を作用させると、トレースガスの導入初期においては、トレースガスによる反力f3が生じていないことから、ワークに過剰な押圧力が付加され、検査すべき微小な孔や亀裂等が変形して塞がれることで、漏れを適正に検出できなくなることが問題となっている。また、シール部材にも過剰な押圧力が付加されることで、シール部材が短期間で摩耗することも問題となっている。 However, when this pressing force f1 is applied, the reaction force f3 due to the trace gas does not occur at the initial stage of the introduction of the trace gas, so that an excessive pressing force is applied to the workpiece, and a minute hole or crack to be inspected. As a result, the leakage cannot be properly detected. In addition, since an excessive pressing force is applied to the seal member, the seal member is worn out in a short period of time.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、高精度に漏れを検出でき、シール部材を繰り返し使用可能な漏れ検査装置及び漏れ検査方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a leak inspection apparatus and a leak inspection method that can detect a leak with high accuracy and can repeatedly use a seal member.
本発明の漏れ検査装置は、ワークを収容可能な検査チャンバと、該検査チャンバ内の前記ワークの開口部にシール部材を当接させて押圧することにより該開口部を閉塞して前記検査チャンバ内を前記ワークの内部側と外部側とのそれぞれ別の密閉空間部として隔離する押圧手段と、前記ワークの前記内部側又は前記外部側のうちの一方の密閉空間部にトレースガスを導入するガス供給手段と、前記一方の密閉空間部から他方の密閉空間部に漏れ出る前記トレースガスを検出する漏れ検出手段と、前記開口部を閉塞した状態の前記シール部材の前記ワークから離間する方向への移動を停止するロック手段とを備えることを特徴とする。 The leak inspection apparatus according to the present invention includes an inspection chamber that can accommodate a workpiece, and a seal member that is brought into contact with and pressed against the opening of the workpiece in the inspection chamber to close the opening. A pressure means for isolating the inner side and the outer side of the workpiece as separate sealed spaces, and a gas supply for introducing a trace gas into one of the sealed spaces of the inner side or the outer side of the workpiece Means, leakage detection means for detecting the trace gas leaking from the one sealed space portion to the other sealed space portion, and movement of the seal member in a state of closing the opening portion in a direction away from the workpiece And a locking means for stopping the operation.
この漏れ検査装置においては、ワークの開口部にシール部材を当接させて押圧することによりワークの内部側と外部側とを別の密閉空間部として隔離する際に、シール部材及びワークにかけられる押圧力は、トレースガスを一方の密閉空間部に導入することで生じる反力(内圧)を考慮することなく、開口部を閉塞した状態に維持するのに必要な大きさとされる。そして、一方の密閉空間部にトレースガスを導入する前に、ロック手段によりシール部材のワークから離間する方向への移動を停止しておくことで、一方の密閉空間部にトレースガスを導入することによりトレースガスによる反力が徐々に上昇しても、シール部材により開口部を閉塞した状態を維持できる。
このように、この漏れ検査装置では、トレースガスの導入前において、ワークの開口部を閉塞した状態に維持するために、トレースガスによる反力を考慮した過剰な押圧力がワークにかけられることがないので、検査すべき微小な孔や亀裂等が変形して塞がれることがなく、高精度に漏れを検出できる。また、シール部材にも過剰な押圧力が付加されることがないので、シール部材の摩耗を防止でき、シール部材を長期的に継続して使用できる。
In this leak inspection apparatus, when the seal member is brought into contact with and pressed against the opening of the workpiece, the inner side and the outer side of the workpiece are separated as separate sealed spaces, and the pressing applied to the seal member and the workpiece is performed. The pressure is set to a magnitude necessary to maintain the opening in a closed state without considering the reaction force (internal pressure) generated by introducing the trace gas into one sealed space. Then, before introducing the trace gas into one sealed space, the trace gas is introduced into the one sealed space by stopping the movement of the seal member in the direction away from the workpiece by the locking means. Thus, even if the reaction force due to the trace gas gradually increases, the state in which the opening is closed by the seal member can be maintained.
As described above, in this leakage inspection apparatus, before the trace gas is introduced, an excessive pressing force in consideration of the reaction force due to the trace gas is not applied to the workpiece in order to keep the opening of the workpiece closed. Therefore, a minute hole or crack to be inspected is not deformed and blocked, and a leak can be detected with high accuracy. Further, since no excessive pressing force is applied to the seal member, it is possible to prevent the seal member from being worn, and the seal member can be used continuously for a long period of time.
本発明の漏れ検査装置において、前記押圧手段は油圧シリンダにより構成され、前記ロック手段は前記油圧シリンダの流体の流れを止めるバルブにより構成されているとよい。 In the leak inspection apparatus of the present invention, the pressing means may be constituted by a hydraulic cylinder, and the locking means may be constituted by a valve for stopping the flow of fluid in the hydraulic cylinder.
油圧シリンダは、非圧縮性のオイルを流体としていることから、油圧シリンダによりシール部材をワークの開口部に当接させて押圧した状態でバルブを閉栓して、油圧シリンダの流体の流れを遮断することで、その状態を保持することができる。このため、トレースガスによる反力が生じても、シール部材が押し戻されることがなく、ワークの開口部を閉塞した状態を維持できる。
なお、押圧手段としてエアシリンダを用いたとすると、エアシリンダは圧縮性を有する気体(エア)を流体としているため、バネを介して押圧していることと同じことになり、トレースガスによる反力がかかるとシール部材が押し戻されるおそれがある。このため、トレースガスの導入前においても、トレースガスによる反力を考慮して、ワークには、ワークの開口部の閉塞に必要な押圧力よりも大きな押圧力をかけることが必要となる。この場合、ワークに過剰な押圧力が付加されることで、検査すべき微小な孔や亀裂等が変形して塞がれるおそれがある。
Since the hydraulic cylinder uses incompressible oil as a fluid, the valve is closed while the sealing member is pressed against the opening of the workpiece by the hydraulic cylinder to block the flow of fluid in the hydraulic cylinder. In this way, the state can be maintained. For this reason, even if the reaction force by trace gas arises, a sealing member is not pushed back and the state which obstruct | occluded the opening part of the workpiece | work can be maintained.
If an air cylinder is used as the pressing means, the air cylinder uses a compressible gas (air) as a fluid, so it is the same as pressing through a spring, and the reaction force caused by the trace gas is In this case, the seal member may be pushed back. For this reason, even before the introduction of the trace gas, it is necessary to apply a pressing force larger than the pressing force necessary for closing the opening of the workpiece to the workpiece in consideration of the reaction force due to the trace gas. In this case, when an excessive pressing force is applied to the workpiece, there is a possibility that minute holes or cracks to be inspected are deformed and blocked.
本発明の漏れ検査装置において、前記押圧手段は、前記シール部材に当接して押圧する押圧板部を備え、前記ロック手段は、前記押圧板部に当接して前記シール部材の前記ワークから離間する方向への移動を停止するストッパ部材を有しているとよい。 In the leak inspection apparatus of the present invention, the pressing means includes a pressing plate portion that contacts and presses against the seal member, and the locking device contacts the pressing plate portion and separates from the work of the sealing member. It is preferable to have a stopper member that stops movement in the direction.
例えば押圧手段としてエアシリンダを用いた場合でも、ストッパ部材によりシール部材がワークから離間する方向へ移動すること停止しているので、トレースガスによる反力が生じても、シール部材が押し戻されることなく、ワークの開口部を閉塞した状態を維持できる。 For example, even when an air cylinder is used as the pressing means, the stopper member stops moving the seal member away from the workpiece, so that the seal member is not pushed back even if a reaction force is generated by the trace gas. The state in which the opening of the work is closed can be maintained.
本発明の漏れ検査方法は、ワークを収容可能な検査チャンバ内で、前記ワークの開口部にシール部材を当接させて押圧することにより該開口部を閉塞して前記検査チャンバ内を前記ワークの内部側と外部側とのそれぞれ別の密閉空間部として隔離した状態とし、前記ワークの内部側又は外部側のうちの一方の密閉空間部にトレースガスを導入し、前記一方の密閉空間部から他方の密閉空間部への前記トレースガスの漏れを検出する漏れ検査方法であって、前記開口部を閉塞した状態の前記シール部材の前記ワークから離間する方向への移動を停止した状態で、前記一方の密閉空間部に前記トレースガスを導入することを特徴とする。 In the inspection method of the present invention, in the inspection chamber capable of accommodating a workpiece, a seal member is brought into contact with and pressed against the opening of the workpiece to close the opening, and the inspection chamber is filled with the workpiece. It is set as the state which isolate | separated as each separate sealed space part of an internal side and an external side, trace gas is introduce | transduced into one sealed space part of the internal side or the external side of the said workpiece | work, and the other from said one sealed space part A leak inspection method for detecting leakage of the trace gas into the sealed space portion of the seal member, wherein the one of the seal member in a state where the opening portion is closed is stopped in a direction in which the seal member is separated from the workpiece. The trace gas is introduced into the sealed space.
本発明によれば、高精度にワークの漏れを検出でき、シール部材を長期的に繰り返し使用することができる。 According to the present invention, workpiece leakage can be detected with high accuracy, and the seal member can be used repeatedly over a long period of time.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1実施形態の漏れ検査装置101を示している。この漏れ検査装置101は、図1に示すように、両側(図1では上下)に開口部を有する筒状のワーク20の開口部21a,21bを、シール部材31A,31Bにより閉塞した状態で、このワーク20を検査チャンバ10内に配置し、トレースガスを利用してワーク20の内部側の密閉空間部11と外部側の密閉空間部12との間の漏れを検出するものである。なお、トレースガスとしては、具体的にはヘリウムガスが用いられる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a
漏れ検査装置101は、ワーク20を収容可能な検査チャンバ10と、この検査チャンバ10内のワーク20の上下の開口部21a,21bにシール部材31A,31Bを当接させて押圧することにより開口部21a,21bを閉塞して、検査チャンバ内10をワーク20の内部側と外部側とのそれぞれ別の密閉空間部11,12として隔離する押圧手段40と、ワーク20の外部側の密閉空間部12(本発明における一方の密閉空間部)にトレースガスを導入するガス供給手段51と、外部側の密閉空間部12から内部側の密閉空間部11(本発明における他方の密閉空間部)に漏れ出るトレースガスを検出する漏れ検出手段52と、ワーク20の開口部21a,21bを閉塞した状態のシール部材31A,31Bのワーク20から離間する方向への移動を停止するロック手段60とを備えている。
The
そして、本実施形態の漏れ検査装置101では、押圧手段40は、油圧シリンダ41とその軸部42に取り付けられた押圧板部43とにより構成される。また、ロック手段60は、押圧手段40を構成する油圧シリンダ41と油圧源44A,44Bとの間に設けられたストップバルブ61A,61B(本発明におけるバルブ)により構成される。ストップバルブ61A,61Bは、開栓と閉栓の2ポジションを切り換えることにより、油圧シリンダ41と油圧源44A,44Bとの間でオイル(流体)の流路の開放と遮断とを切り換えるものであり、ストップバルブ61A,61Bを開栓ポジションp12としたときに、油圧シリンダ41を駆動でき、押圧板部43を上下移動させることができる。一方、ストップバルブ61A,61Bを閉栓ポジションp11としたときは、油圧シリンダ41と油圧源44A,44Bとの間のオイルの流通が遮断されることで、押圧板部43の上下移動が止められ、押圧板部43は、そのままの状態で保持される。
And in the leak test |
検査チャンバ10は、円板状の基部13と、この基部13上に載置されるドーム状の本体部14とから構成される。また、検査チャンバ10の本体部14は、円板状の天井部15と、この天井部15の周縁から下方に延びる円筒状の円筒部16とから構成される。なお、図示は省略するが、基部13と本体部14との間にはシール部材が取り付けられており、検査チャンバ10の内部は密閉されて、外部と遮断されている。
The
そして、検査チャンバ10の基部13の上面には、ワーク20の下側の開口部21bを閉塞するための下側のシール部材31Bが取り付けられている。また、これら基部13及び下側のシール部材31Bには、通気孔(図示略)が設けられており、この通気孔を介して漏れ検出手段52が接続されている。
A
検査チャンバ10の本体部14には、油圧シリンダ41の軸部42が上下移動可能に挿通する挿通孔17が設けられており、この挿通孔17を介して検査チャンバ10の内部に軸部42の下端が突出し、押圧板部43に連結されている。なお、図示は省略するが、挿通孔17には軸受が設けられており、軸受に軸部42が摺動可能に嵌合していることで、軸部42が円滑に上下移動可能となっている。そして、油圧シリンダ41の駆動によって軸部42が上下移動することで、押圧板部43を上下移動させることができる。
The
押圧板部43の下面には、上側のシール部材31Aが取り付けられており、押圧板部43の上下移動に伴って、上側のシール部材31Aが上下移動可能に設けられている。また、この上側のシール部材31Aは、検査チャンバ10の円筒部16との間に空気漏れを生じさせることなく、上下移動可能に設けられている。したがって、下側のシール部材31Bの上にワーク20の下側の開口部21bを向けて載置し、その状態で油圧シリンダ41を駆動して上側のシール部材31Aを下降させることによって、上側のシール部材31Aをワーク20の上側の開口部21aに当接させて押圧でき、ワーク20の上下の開口部21a,21bを下側のシール部材31Bと上側のシール部材31Aとの間で挟持してワーク20の上側の開口部21aとシール部材31A、下側の開口部21bとシール部材31Bを密着させることができる。そして、この密着によってワーク20の開口部21a,21bがシール部材31A,31Bにより閉塞されることで、ワーク20の内部側と外部側とが隔離されて、検査チャンバ10の内部に密閉空間部11,12が形成される。
また、外部側の密閉空間部12を構成する検査チャンバ10の円筒部16には、通気孔(図示略)が設けられており、この通気孔には検査用のトレースガスを供給するガス供給手段51が接続されている。
An
Further, a vent hole (not shown) is provided in the
次に、このように構成された漏れ検査装置101を用いて、円筒状のワーク20の漏れ検査を行う方法について説明する。
まず、下側のシール部材31B上にワーク20の下側の開口部21bを向けて載置する。そして、油圧シリンダ41を駆動して押圧板部43及び上側のシール部材31Aを下降移動させ、ワーク20の上側の開口部21aに上側のシール部材31Aを当接させて押圧する。これにより、下側のシール部材31Bと上側のシール部材31Aとの間にワーク20が挟持され、ワーク20の上下の開口部21a,21bが閉塞されることで、ワーク20の内部側と外部側とが隔離され、密閉空間部11,12が形成される。この際、シール部材31A,31B及びワーク20にかけられる押圧力は、トレースガスを外部側の密閉空間部12に導入することで生じる反力(内圧)を考慮することなく、ワーク20の上下の開口部21a,21bを閉塞した状態に維持するのに必要な大きさとされる。
Next, a method for performing a leakage inspection of the
First, the
そして、外部側の密閉空間部12にトレースガスを導入する前に、ストップバルブ61A,61Bを閉栓して、押圧板部43の上下移動を停止し、ワーク20の開口部21a,21bを閉塞した状態のシール部材31A,31Bの上下移動を停止して、シール部材31Aのワーク20から離間する方向への移動を停止する。なお、油圧シリンダ41は、非圧縮性のオイルを流体としていることから、押圧板部43によりシール部材31A,31Bをワーク20の開口部21a,21bに当接させて押圧した状態で油圧シリンダ41のオイル(流体)の流れを遮断することで、ワーク20の開口部21a,21bを閉塞した状態が保持される。
Then, before introducing the trace gas into the external sealed
次に、密閉空間部11,12内を排気して減圧し、ワーク20の開口部21a,21bの閉塞を保持した状態でガス供給手段51から外部側の密閉空間部12内にトレースガスを導入するとともに、漏れ検査手段52により内部側の密閉空間部11内のトレースガスを検出する。これにより、内部側の密閉空間部11内でトレースガスが検出されれば、ワーク20に亀裂や孔等の欠陥があり漏れが発生したと判断され、トレースガスが検出されなければ、ワーク20には亀裂や孔等の欠陥はなく、漏れはないと判断される。
Next, the inside of the sealed
なお、外部側の密閉空間部12内へのトレースガスの導入後においては、トレースガスが外部側の密閉空間部12内に充填されることで内圧が上昇して、トレースガスによる反力が生じるが、トレースガスの導入前にストップバルブ61A,61Bを閉栓して、油圧シリンダ41のオイルの流れを遮断しているので、上側のシール部材31A及び押圧板部43がトレースガスの反力によって押し戻されることがなく、安定して検査を行うことができる。
Note that after the trace gas is introduced into the external sealed
漏れ検査終了後は、検査チャンバ10内を常圧に戻して、トレースガスを排気する。そして、ストップバルブ61A,61Bを開栓して、油圧シリンダ41を駆動させて押圧板部43を上昇移動させ、検査済みのワーク20を検査チャンバ10内から取り出し、別の未検査のワーク20と交換することで、複数のワーク20について繰り返し漏れ検査を行うことができる。
After completion of the leak inspection, the inside of the
このように、本実施形態の漏れ検査装置101では、ストップバルブ61A,61Bを閉栓して、シール部材31Aのワーク20から離間する方向への移動を停止しておくことで、外部側の密閉空間部12にトレースガスを導入することによりトレースガスによる反力が徐々に上昇しても、シール部材31A,31Bによりワーク20の開口部21a,21bを閉塞した状態を維持できる。
したがって、この漏れ検査装置101では、トレースガスの導入前において、シール部材31A,31Bによりワーク20の開口部21a,21bを閉塞した状態に維持するために、トレースガスによる反力を考慮した過剰な押圧力がワーク20にかけられることがないので、検査すべき微小な孔や亀裂等が変形して塞がれることがなく、高精度に漏れを検出できる。また、シール部材31A,31Bにも過剰な押圧力が付加されることがないので、シール部材31A,31Bの摩耗を防止でき、シール部材31A,31Bを長期的に継続して使用できる。
As described above, in the
Therefore, in this
なお、図1に示す漏れ検査装置101では、ワーク20の両端の開口部21a,21bを、それぞれ別のシール部材31A,31Bを密着させて閉塞するようにしていたが、図2に示す漏れ検査装置101Sのように、一方の開口部が閉塞された有底のワーク23の検査を行う場合には、ワーク23の1箇所の開口部24を閉塞するシール部材31Aを設けておけばよく、下側のシール部材を省略することができる。
In the
図3は、本発明の第2実施形態の漏れ検査装置102を示している。この漏れ検査装置102は、第1実施形態の漏れ検査装置101と同様に、両側(図3では上下)に開口部を有する筒状のワーク20の開口部21a,21bを、シール部材31A,31Bにより閉塞した状態で、このワーク20を検査チャンバ10内に配置し、トレースガスを利用してワーク20の内部側の密閉空間部11と外部側の密閉空間部12との間の漏れを検出するものである。なお、第2実施形態の漏れ検査装置102において、第1実施形態の漏れ検査装置101と共通要素には、同一符号を付して説明を省略し、以降の第3実施形態の漏れ検査装置103、第4実施形態の漏れ検査装置104においても同様とする。
FIG. 3 shows a
この漏れ検査装置102においては、検査チャンバ10、押圧手段40、ガス供給手段51、漏れ検出手段52の構成は、第1実施形態の漏れ検査装置101と同様であるが、ロック手段70が、押圧手段40を構成する油圧シリンダ41と油圧源44との間に設けられたクローズドセンターバルブ71(本発明におけるバルブ)により構成されている点が異なる。クローズドセンターバルブ71は、1ポジションの閉栓と2ポジションの開栓との計3ポジションの切り換えを行うものであり、図3に示すように、中央の閉栓ポジションp22では、油圧シリンダ41と油圧源44との間のオイルの流通が遮断され、押圧板部43の上下移動が停止されることで、シール部材31Aのワーク20から離間する方向への移動を停止することができる。また、クローズドセンターバルブ71が、図3の左側の開栓ポジションp21にあるときは、油圧シリンダ41の上部空間に油圧源44からオイルが流れ、下部空間から油圧源44にオイルが戻ることで、軸部42が下降移動し、押圧板部43及びシール部材31Aをワーク20に向けて前進させることができる。一方、クローズドセンターバルブ71が、図3の右側の開栓ポジションp23にあるときは、油圧シリンダ41の下部空間に油圧源44からオイルが流れ、上部空間から油圧源44にオイルが戻ることで、軸部42が上昇移動し、押圧板部43及びシール部材31Aをワーク20から退避させることができる。
In this
この第2実施形態の漏れ検査装置102において、油圧シリンダ41を駆動してシール部材31A,31Bによりワーク20の開口部21a,21bを閉塞する際には、クローズドセンターバルブ71を開栓ポジションp21にし、押圧板部32及び上側のシール部材31Aを下降移動させる。そして、シール部材31A,31Bをワーク20の開口部21a,21bに当接させて押圧し、開口部21a,21bを閉塞させた後、クローズドセンターバルブ71を閉栓ポジションp22にして押圧板部43及び上側のシール部材31Aの下降移動を停止し、開口部21a,21bをシール部材31A,31Bにより閉塞した状態を保持する。この際、シール部材31A,31B及びワーク20にかけられる押圧力は、トレースガスを外部側の密閉空間部12に導入することで生じる反力(内圧)を考慮することなく、ワーク20の上下の開口部21a,21bを閉塞した状態に維持するのに必要な大きさとされる。
In the
第2実施形態の漏れ検査装置102においても、外部側の密閉空間部12にトレースガスを導入することによりトレースガスによる反力が徐々に上昇しても、クローズドセンターバルブ71を閉栓ポジションp22とすることで、押圧板部43の上下移動を停止してシール部材31Aの移動を止めることができるので、シール部材31A,31Bによりワーク20の開口部21a,21bを閉塞した状態を維持できる。
したがって、この漏れ検査装置102においても、第1実施形態の漏れ検査装置101と同様に、トレースガスの導入前において、シール部材31A,31Bによりワーク20の開口部21a,21bを閉塞した状態に維持するために、トレースガスによる反力を考慮した過剰な押圧力がワーク20にかけられることがないので、検査すべき微小な孔や亀裂等が変形して塞がれることがなく、高精度に漏れを検出できる。また、シール部材31A,31Bにも過剰な押圧力が付加されることがないので、シール部材31A,31Bの摩耗を防止でき、シール部材31A,31Bを長期的に継続して使用できる。
Also in the
Therefore, in this
図4は、本発明の第3実施形態の漏れ検査装置103を示している。この漏れ検査装置103は、第1実施形態の漏れ検査装置101及び第2実施形態の漏れ検査装置102と同様に、両側(図4では上下)に開口部を有する筒状のワーク20の開口部21a,21bを、シール部材31A,31Bにより閉塞した状態で、このワーク20を検査チャンバ10内に配置し、トレースガスを利用してワーク20の内部側の密閉空間部11と外部側の密閉空間部12との間の漏れを検出するものである。また、第3実施形態の漏れ検査装置103は、検査チャンバ10、ガス供給手段51、漏れ検出手段52の構成は、第1実施形態の漏れ検査装置101と同様であるが、押圧手段45が、エアシリンダ46とその軸部47に取り付けられた押圧板部48とにより構成され、また、シール部材31Aのワーク20から離間する方向への移動を停止するロック手段80が、押圧板部48に形成した係合孔48a,48bと、検査チャンバ10の本体部14に取り付けたエアシリンダ81A,81Bの軸部82A,82B(本発明におけるストッパ部材)との係合によるくさび機構83A,83Bにより構成されている。すなわち、第3実施形態の漏れ検査装置103においては、ロック手段80が、機械的手段により構成されている点が第1実施形態及び第2実施形態と大きく異なる。
FIG. 4 shows a
押圧手段45を構成するエアシリンダ46は、クローズドセンターバルブ75を介して空気圧源49に接続されており、図4に示すように、中央の閉栓ポジションp32では、エアシリンダ46と空気圧源49との間のエアの流通が遮断され、押圧板部48の上下移動を停止できる。また、クローズドセンターバルブ75が、図4の左側の開栓ポジションp31にあるときは、エアシリンダ46の上部空間に空気圧源49からエアが流れ、下部空間から空気圧源49にエアが戻ることで、軸部47が下降移動し、押圧板部48をワーク20に向けて前進させることができる。そして、クローズドセンターバルブ75が、図4の右側の開栓ポジションp33にあるときは、エアシリンダ46の下部空間に空気圧源49からエアが流れ、上部空間から空気圧源49にエアが戻ることで、軸部47が上昇移動し、押圧板部48をワーク20から退避させることができる。
The
また、ロック手段80を構成するくさび機構83A,83Bは、上述したように、押圧板部48に形成した係合孔48a,48bと、エアシリンダ81A,81Bの軸部82A,82Bとにより構成され、軸部82A,82Bをそれぞれ係合孔48a,48bに係合させることで押圧板部48を固定し、その上下移動を停止する。一方、エアシリンダ81A,81Bの軸部82A,82Bを係合孔48a,48bから抜き出した状態では、押圧板部48及びシール部材31Aは、押圧手段45を構成するエアシリンダ46の駆動に伴って上下移動可能となる。
Further, the
また、くさび機構83A,83Bを構成するエアシリンダ81A,81Bは、ダブルバルブ85を介して空気圧源84と接続されており、図4に示すように、左側の開栓ポジションp41にあるときは、エアシリンダ81A,81Bの外周側空間に空気圧源84からエアが流れ、内周側空間から空気圧源84にエアが戻ることで、軸部82A,82Bが内周側に向かって移動し、押圧板部48の係合孔48a,48bと係合した状態が維持されることで、押圧板部48の上下移動が停止され、シール部材31Aのワーク20から離間する方向への移動を停止することができる。一方、ダブルバルブ85が、図4の右側の開栓ポジションp42にあるときは、エアシリンダ81A,81Bの内周側空間に空気圧源84からエアが流れ、外周側空間から空気圧源84にエアが戻ることで、軸部82A,82Bが外周側に向かって移動し、押圧板部48の係合孔48a,48bから軸部82A,82Bの先端が引き抜かれることで、軸部82A,82Bによる拘束が解かれ、押圧板部48をとともにシール部材31Aを上下移動させることができる。
Further, the
この第3実施形態の漏れ検査装置103において、シール部材31A,31Bによりワーク20の開口部21a,21bを閉塞する際には、ダブルバルブ85を開栓ポジションp42にしてくさび機構83A,83Bの軸部82A,82Bを外周側に退避させた状態としておく。そして、クローズドセンターバルブ75を開栓ポジションp31にして、押圧板部48及び上側のシール部材31Aを下降移動させる。そして、シール部材31A,31Bをワーク20の開口部21a,21bに当接させて押圧し、開口部21a,21bを閉塞させた後、クローズドセンターバルブ75を閉栓ポジションp32にして押圧板部48及び上側のシール部材31Aの上下移動を停止し、開口部21a,21bをシール部材31A,31Bにより閉塞した状態を保持する。この際、シール部材31A,31B及びワーク20にかけられる押圧力は、トレースガスを外部側の密閉空間部12に導入することで生じる反力(内圧)を考慮することなく、ワーク20の上下の開口部21a,21bを閉塞した状態に維持するのに必要な大きさとされる。
In the
また、外部側の密閉空間部12にトレースガスを導入する前に、ダブルバルブ85を開栓ポジションp41にしてくさび機構83A,83Bの軸部82A,82Bを内周側に移動させることで、押圧板部48の係合孔48a,48bと軸部82A,82Bとを係合させ、押圧板部48及びシール部材31Aの上下移動を停止する。
Further, before introducing the trace gas into the external sealed
この漏れ検査装置103では、押圧手段45としてエアシリンダ46を用いているが、エアシリンダ46は、圧縮性を有する気体(エア)を流体としていることから、バネを介してシール部材31A,31Bを押圧していることと同じことになる。このため、トレースガスによる反力を受けた場合には、エアシリンダ46の上部空間のエアが圧縮されて、押圧板部48及び上側のシール部材31Aがワーク20から離間する方向に押し戻されるおそれがある。しかし、第3実施形態の漏れ検査装置103では、ロック手段80としてくさび機構83A,83Bを設け、機械的手段により押圧板部48の上下移動を停止することにしている。このように、トレースガスの導入前に、くさび機構83A,83Bを構成する軸部82Aと係合孔48a、軸部82Bと係合孔48bを係合させておくことで、トレースガスが外部側の密閉空間部12内に充填されることにより内圧が上昇して、トレースガスによる反力が生じた場合にも、軸部82A,82Bが係合孔48a,48bに当接して押圧板部48がワーク20から離間する方向への移動を停止できる。したがって、上側のシール部材31A及び押圧板部48がトレースガスの反力によって押し戻されることがないので、安定して検査を行うことができる。
In this
なお、図4では、2個のくさび機構83A,83Bが図示されているが、3個以上のくさび機構によりロック手段を構成することもできる。この場合、各くさび機構にトレースガスによる反力を分散させて受け持たせるため、各くさび機構は押圧板部48の周方向に等間隔で配置しておくことが望ましい。
In FIG. 4, two wedge mechanisms 83 </ b> A and 83 </ b> B are illustrated, but the locking means may be configured by three or more wedge mechanisms. In this case, it is desirable that the wedge mechanisms be arranged at equal intervals in the circumferential direction of the
なお、漏れ検査終了後は、ダブルバルブ85を開栓ポジションp42にして、軸部82A,82Bを外周側に向かって移動させ、軸部82A,82Bと係合孔48a,48bとの係合を解除する。そして、クローズドセンターバルブ75を開栓ポジションp33にし、エアシリンダ46を駆動させて押圧板部48を上昇移動させる。
After the leak inspection, the
このように、第3実施形態の漏れ検査装置103においても、外部側の密閉空間部12にトレースガスを導入することによりトレースガスによる反力が徐々に上昇しても、くさび機構83A,83Bにより押圧板部48の上下移動を停止し、シール部材31Aのワーク20から離間する方向への移動を停止しているので、シール部材31A,31Bによりワーク20の開口部21a,21bを閉塞した状態を維持できる。
したがって、この漏れ検査装置103においても、第1実施形態の漏れ検査装置101及び第2実施形態の漏れ検査装置102と同様に、トレースガスの導入前において、シール部材31A,31Bによりワーク20の開口部21a,21bを閉塞する際に、トレースガスによる反力を考慮した過剰な押圧力がワーク20にかけられることがないので、検査すべき微小な孔や亀裂等が変形して塞がれることがなく、高精度に漏れを検出できる。また、シール部材31A,31Bにも過剰な押圧力が付加されることがないので、シール部材31A,31Bの摩耗を防止でき、シール部材31A,31Bを長期的に継続して使用できる。
As described above, even in the
Therefore, also in this
なお、第3実施形態では、ストッパ部材の軸部82A,82Bを、押圧板部48の係合孔48a,48bに係合させて、シール部材31Aの上下移動を停止することとしていたが、軸部82A,82Bを押圧板部48の背面(シール部材31Aの取付面とは反対側の面)に当接させることにより、押圧板部48及びシール部材31Aのワーク20から離間する方向への移動を停止することとしてもよい。
また、第3実施形態では、ロック手段80のくさび機構83A,83Bを駆動する手段として、エアシリンダ81A,81Bを用いていたが、これに限定されるものではなく、例えば、モータ等の他の動力源によって軸部82A,82Bを移動する構成とすることも可能である。また、くさび機構の他の機械的手段により、ロック手段を構成することも可能である。
In the third embodiment, the
In the third embodiment, the
図5は、本実施形態の漏れ検査装置104を示している。第1実施形態〜第3実施形態の漏れ検査装置101〜103においては、両側に開口部21a,21bを有する筒状のワーク20を検査対象としていたが、ワークはこれに限定されるものではなく、図5に示すように、ガスボンベ等の1箇所の開口部26を有するワーク25の漏れ検査を行うこともできる。
FIG. 5 shows the
第4実施形態の漏れ検査装置104では、押圧手段40は、油圧シリンダ41とその軸部42に取り付けられた押圧板部35とにより構成される。また、ロック手段90は、押圧手段40を構成する油圧シリンダ41と油圧源44との間に設けられたクローズドセンターバルブ91(本発明におけるバルブ)により構成される。この場合、クローズドセンターバルブ91は、図5に示すように、中央の閉栓ポジションp52では、油圧シリンダ41と油圧源44との間のオイルの流通が遮断され、押圧板部35の進退移動が停止される。また、クローズドセンターバルブ91が、図5の左側の開栓ポジションp51にあるときは、油圧シリンダ41の左側空間に油圧源44からオイルが流れ、右側空間から油圧源44にオイルが戻ることで、軸部42が右側に移動し、押圧板部35をワーク25に向けて前進させることができる。そして、クローズドセンターバルブ91が、図5の右側の開栓ポジションp53にあるときは、油圧シリンダ41の右側空間に油圧源44からオイルが流れ、左側空間から油圧源44にオイルが戻ることで、軸部42が左側に移動し、押圧板部35をワーク25から退避させることができる。
In the
この第4実施形態の漏れ検査装置104において、油圧シリンダ41を駆動してシール部材32によりワーク25の開口部26を閉塞する際には、クローズドセンターバルブ91を開栓ポジションp51にし、押圧板部35及びシール部材32を進行移動させる。そして、シール部材32をワーク25の開口部26に当接させて押圧し、開口部26を閉塞させた後、クローズドセンターバルブ91を閉栓ポジションp52にして押圧板部43及びシール部材32の進退移動を停止して、開口部26をシール部材32により閉塞した状態を保持する。この際、シール部材32及びワーク25にかけられる押圧力は、トレースガスを外部側の密閉空間部12に導入することで生じる反力(内圧)を考慮することなく、ワーク25の開口部26を閉塞した状態に維持するのに必要な大きさとされる。
In the
なお、外部側の密閉空間部12内へのトレースガスの導入後においては、トレースガスが外部側の密閉空間部12内に充填されることで内圧が上昇して、トレースガスによる反力が生じるが、トレースガスの導入前にクローズドセンターバルブ91を閉栓して、油圧シリンダ41のオイルの流れを遮断しているので、シール部材32及び押圧板部35がトレースガスの反力によって押し戻されることがなく、安定して検査を行うことができる。
Note that after the trace gas is introduced into the external sealed
このように、第4実施形態の漏れ検査装置104においても、クローズドセンターバルブ91を閉栓ポジションp52としておくことで、外部側の密閉空間部12にトレースガスを導入することによりトレースガスによる反力が徐々に上昇しても、押圧板部35の進退移動を停止して、シール部材32のワーク25から離間する方向への移動を停止することができ、シール部材32によりワーク25の開口部26を閉塞した状態を維持できる。
したがって、この漏れ検査装置104においても、第1実施形態〜第3実施形態の漏れ検査装置101〜103と同様に、トレースガスの導入前において、シール部材32によりワーク25の開口部26を閉塞した状態に維持するために、トレースガスによる反力を考慮した過剰な押圧力がワーク26にかけられることがないので、検査すべき微小な孔や亀裂等が変形して塞がれることがなく、高精度に漏れを検出できる。また、シール部材32にも過剰な押圧力が付加されることがないので、シール部材32の摩耗を防止でき、シール部材32を長期的に継続して使用できる。
As described above, also in the
Accordingly, also in this
なお、上述した漏れ検査装置101〜104では、外部側の密閉空間部にトレースガスを導入し、外部側の密閉空間部から内部側の密閉空間部に漏れ出るトレースガスを検出する構成としていたが、内部側の密閉空間部にトレースガスを導入して、内部側の密閉空間部から外部側の密閉空間部に漏れ出るトレースガスを検出する構成とすることもできる。
In the above-described
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
10…検査チャンバ、11…内部側の密閉空間部(他方の密閉空間部)、12…外部側の密閉空間部(一方の密閉空間部)、13…基部、14…本体部、15…天井部、16…円筒部、17…挿通孔、20,23,25…ワーク、21a,21b,24,26…開口部、31A,31B,32…シール部材、40,45…押圧手段、41…油圧シリンダ、42,47…軸部、35,43,48…押圧板部、46,81A,81B…エアシリンダ、48a,48b…係合孔、44,44A,44B…油圧源、49,84…空気圧源、51…ガス供給手段、52…漏れ検出手段、60,70,80,90…ロック手段、61A,61B…ストップバルブ、71,75,91…クローズドセンターバルブ、82A,82B…軸部(ストッパ部材)、83A,83B…くさび機構、85…ダブルバルブ、101,101S,102,103,104…漏れ検査装置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
該検査チャンバ内の前記ワークの開口部にシール部材を当接させて押圧することにより該開口部を閉塞して前記検査チャンバ内を前記ワークの内部側と外部側とのそれぞれ別の密閉空間部として隔離する押圧手段と、
前記ワークの前記内部側又は前記外部側のうちの一方の密閉空間部にトレースガスを導入するガス供給手段と、
前記一方の密閉空間部から他方の密閉空間部に漏れ出る前記トレースガスを検出する漏れ検出手段と、
前記開口部を閉塞した状態の前記シール部材の前記ワークから離間する方向への移動を停止するロック手段とを備えることを特徴とする漏れ検査装置。 An inspection chamber capable of accommodating workpieces;
A sealing member is brought into contact with and pressed against the opening of the work in the inspection chamber to close the opening, and the inside of the inspection chamber is divided into separate sealed spaces on the inside and outside of the work. Pressing means to isolate as,
A gas supply means for introducing a trace gas into one sealed space portion of the inner side or the outer side of the workpiece;
Leak detection means for detecting the trace gas leaking from the one sealed space to the other sealed space,
A leakage inspection apparatus comprising: a locking unit that stops movement of the seal member in a state in which the opening is closed away from the workpiece.
前記ロック手段は、前記押圧板部に当接して前記シール部材の前記ワークから離間する方向への移動を停止するストッパ部材を有することを特徴とする請求項1に記載の漏れ検査装置。 The pressing means includes a pressing plate portion that contacts and presses the seal member,
The leak inspection apparatus according to claim 1, wherein the locking unit includes a stopper member that contacts the pressing plate portion and stops the movement of the seal member in a direction away from the workpiece.
前記ワークの開口部にシール部材を当接させて押圧することにより該開口部を閉塞して前記検査チャンバ内を前記ワークの内部側と外部側とのそれぞれ別の密閉空間部として隔離した状態とし、
前記ワークの内部側又は外部側のうちの一方の密閉空間部にトレースガスを導入し、
前記一方の密閉空間部から他方の密閉空間部への前記トレースガスの漏れを検出する漏れ検査方法であって、
前記開口部を閉塞した状態の前記シール部材の前記ワークから離間する方向への移動を停止した状態で、前記一方の密閉空間部に前記トレースガスを導入することを特徴とする漏れ検査方法。 In an inspection chamber that can accommodate workpieces,
The seal member is brought into contact with and pressed against the opening of the workpiece to close the opening and separate the inside of the inspection chamber as separate sealed spaces on the inside and outside of the workpiece. ,
Introducing trace gas into one of the sealed spaces on the inside or outside of the workpiece,
A leakage inspection method for detecting leakage of the trace gas from the one sealed space to the other sealed space,
A leakage inspection method, wherein the trace gas is introduced into the one sealed space portion in a state where movement of the seal member in a state of closing the opening portion in a direction away from the workpiece is stopped.
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