JPH05172685A - 気密性検査方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】リーク気泡が残留気泡と比較して著しく少量で
あっても確実に検出することができるとともに、検査時
間の短縮化を図ることが可能な気密性検査方法および装
置を提供することを目的とする。 【構成】気泡データは予め設定されたサンプリング時間
毎に読み取られ（ステップＳ４１）、これらの気泡デー
タは周波数変換され（ステップＳ４２）、さらに、気泡
の発生間隔時間より充分に長い時間で平均化処理が行わ
れる（ステップＳ４３）。この平均化処理によって、リ
ーク気泡データのみが抽出される。次いで、前記平均化
処理によって得られたリーク気泡データを予め設定され
たしきい値と比較することによって、燃料タンクＷの気
密性の合否判定を正確、且つ迅速に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、密封容器の気密性を検
査する気密性検査方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、密封容器を製造する産業界におい
ては、製造された製品の内部を加圧して水槽に水没さ
せ、欠陥箇所から漏出する気泡の有無を検出することに
より気密性検査の合否の判定を行っている。

【０００３】ところで、前記密封容器を水没させると、
水没時に密封容器の外側壁面に気泡が付着し、この付着
した気泡が外側壁面を遊離することによって水槽内には
気泡が発生する（以下、残留気泡という）。

【０００４】前記残留気泡と被検査物の内部から漏出す
る気泡（以下、リーク気泡という）との判別が困難なた
めに、検出された気泡の発生量のみで被検査物の合否の
判定を行うことができない。

【０００５】そこで、このような残留気泡の影響を排除
するために、被検査物を反転させる等の揺動動作を加え
たり、また、水槽内に配設した振動発生器を付勢して密
封容器の外側壁面に付着した残留気泡の排除を促進させ
るとともに、残留気泡が排除されるまで検査開始を遅ら
せる等の検査方法が用いられている。

【０００６】一方、気密性検査方法の技術的思想が特開
昭５７−５４８３２号「気密性検査方法」に開示されて
おり、また、装置に関する技術的思想が特開昭５７−１
２７１４０号「気密性検査装置」に開示されている。

【０００７】前記「気密性検査方法」および「気密性検
査装置」はサンプリング時間毎に検出した発生気泡数の
変化量の総量を演算し、この変化量の総量情報を判定回
路に導入して気密性の合否を判定する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の気密性検査方法および装置では、リーク気泡が残
留気泡と比較して少量である場合、リーク気泡の有無の
判定が困難であるという不都合がある。

【０００９】また、残留気泡を速やかに除去することが
できないため、検査時間を短縮することができないとい
う問題がある。

【００１０】本発明はこのような従来の問題を解決する
ためになされたものであって、検出した気泡データから
リーク気泡データのみを抽出することで、リーク気泡が
残留気泡と比較して少量であっても確実に検出すること
ができるとともに、残留気泡が完全に除去されない場合
であっても、気密性検査を開始することができ、検査時
間の短縮化を図ることが可能な気密性検査方法および装
置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の本発明は、液中に没した密封容器から発生す
る気泡を検出することにより、前記密封容器の気密性を
検査する気密性検査方法であって、前記密封容器から発
生する気泡を気泡検出センサによって検出する第１のス
テップと、前記気泡を予め設定されたサンプリングタイ
ム毎に計数する第２のステップと、前記第２のステップ
によって計数されたサンプリングタイム毎の発生気泡数
を周波数に変換する第３のステップと、前記第３のステ
ップで得られた夫々の周波数情報を前記密封容器から漏
出するリーク気泡の発生間隔より大なる時間で平均化す
る第４のステップと、前記平均化された周波数情報から
最低周波数を検索し、予め設定された基準周波数と比較
する第５のステップと、前記比較結果によって前記密封
容器の気密性の合否を判定する第６のステップと、から
なることを特徴とする。

【００１２】さらに、第２の発明は、液中に没した密封
容器から発生する気泡を検出することにより、前記密封
容器の気密性を検査する気密性検査装置であって、前記
密封容器から発生する気泡を検出する気泡検出センサ
と、前記検出された気泡の発生数を予め設定されたサン
プリングタイム毎に計数する計数回路と、前記計数され
たサンプリングタイム毎の発生気泡数を周波数に変換す
る周波数変換回路と、前記周波数変換回路によって変換
された夫々の周波数情報を前記密封容器から漏出するリ
ーク気泡の発生間隔より大なる時間で平均化する平均化
回路と、前記平均化された夫々の気泡の周波数情報から
最低周波数を検索し、予め設定された基準周波数と比較
する周波数比較回路と、前記周波数比較回路の比較結果
によって前記密封容器の気密性の合否判定を行う合否判
定回路と、を備えることを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明に係る気密検査方法および装置では、液
中に没した密封容器から発生する気泡を気泡検出センサ
によって検出し、前記検出された気泡を予め設定された
サンプリングタイム毎に計数回路が計数する。次いで、
前記計数されたサンプリングタイム毎の発生気泡数を周
波数変換回路が周波数に変換し、この周波数情報をリー
ク気泡の発生間隔より大なる時間で平均化回路が平均化
する。

【００１４】前記平均化された夫々の周波数情報から最
低周波数を検索し、予め設定された基準周波数と比較
し、この比較結果によって合否判定回路が前記密封容器
の気密性の合否を判定する。

【００１５】前記検出した気泡データを平均化処理する
ことにより、残留気泡とリーク気泡とのデータが混在す
る検出気泡データからリーク気泡の有無を判別すること
が可能となるため、正確、且つ迅速に密封容器の気密性
を検査することができる。

【００１６】

【実施例】次に、本発明に係る気密性検査方法および装
置について好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しな
がら以下詳細に説明する。

【００１７】図１は本発明を実施する気密性検査装置１
０の構成を示す斜視図である。

【００１８】気密性検査装置１０は被検査物である車両
用の燃料タンクＷを水没させる検査液槽１２と、傘形形
状の集泡フード１４と、演算回路１６とを備える。

【００１９】前記検査液槽１２の内部には燃料タンクＷ
を保持する保持金具１８ａおよび１８ｂが係着される保
持筐体２０と、前記保持金具１８ａに係着される回転軸
２１と、この回転軸２１を回転駆動する回転機構２２と
からなる。

【００２０】回転機構２２は検査液槽１２の外部に固着
されるモータ２４と、このモータ２４の回転軸２６に軸
着されるプーリ２８と、検査液槽１２内に配設されるプ
ーリ３０とを備え、プーリ２８とプーリ３０との間には
ベルト３２が張架される。また、プーリ３０は回転軸３
４の一方に軸着され、回転軸３４の他方は前記回転軸２
１と係着されるため、モータ２４が付勢されると、この
モータ２４の回転作用下に回転軸２６、プーリ２８、ベ
ルト３２、プーリ３０、回転軸３４、２１を介して保持
金具１８ａが回転駆動されることにより、燃料タンクＷ
が回転される。

【００２１】傘形形状の集泡フード１４は燃料タンクＷ
から発生する気泡を集泡するフード部３６と、フード部
３６の最上部に配設された検査管３８とからなり、フー
ド部３６にはピストンロッド４０ａ、４０ｂが係着さ
れ、昇降シリンダ４２ａ、４２ｂの作用下に集泡フード
１４は昇降される。前記検査管３８には光学式の気泡検
出センサ４４が取着され、この光学式の気泡検出センサ
４４の出力は演算回路１６に導入される。

【００２２】図２は演算回路１６の構成を示すブロック
図である。

【００２３】演算回路１６は前記気泡検出センサ４４の
出力を増幅するセンサアンプ回路４６と、増幅された気
泡の発生数を計数するカウンタ回路４８と、この計数さ
れた気泡の発生数を周波数に変換する周波数変換回路５
０と、平均化回路５２と、周波数変換されて平均化され
た気泡の発生数を予め設定された基準となる周波数と比
較する周波数比較回路５４と、この比較結果によって燃
料タンクＷの気密性の合否の判定等を行う制御回路５６
とを備える。

【００２４】さらに、演算回路１６は前記夫々の演算結
果等を記憶する記憶回路５８と、前記合否判定の結果等
を表示する表示器６０とを備える。

【００２５】以上のように構成される気密性検査装置１
０において、車両用の燃料タンクＷの気密性検査を行う
作用について、図１乃至図７を参照しながら説明する。

【００２６】燃料タンクＷ内にゲージ圧で１．５ｋｇ／
ｃｍ² の圧縮空気を充填し（ステップＳ３１）、この燃
料タンクを検査液槽１２に水没させ、保持金具１８ａ、
１８ｂに装着する（ステップＳ３２）。次いで、モータ
２４を付勢して、回転軸２６、プーリ２８、ベルト３
２、プーリ３０、回転軸３４、２１を介して保持金具１
８ａを回動させることにより、燃料タンクＷを１８０度
回動して、凹形状の燃料タンクＷの底部側に残留する残
留気泡を排除し（ステップＳ３３）、且つ、昇降シリン
ダ４２ａおよび４２ｂを付勢して、ピストンロッド４０
ａ、４０ｂの作用下に集泡フード１４を燃料タンクＷの
上方の所定の位置に降下させる（ステップＳ３４）。燃
料タンクＷの形状によって予め設定される検査開始時間
が経過した後、気泡の検出を開始し、演算をして合否の
判定を行う（ステップＳ３５）。この検査方法について
は後述する。

【００２７】次いで、ステップＳ３３と同様に、モータ
２４を付勢して燃料タンクＷを１８０度回動し（ステッ
プＳ３６）、予め設定された待機時間の後に、燃料タン
クＷの上部側の気泡を検出して判定する（ステップＳ３
７）。

【００２８】以上のステップにおいて、燃料タンクＷの
底部側と上部側との気泡検出が終了する。

【００２９】次に、前記ステップＳ３５およびステップ
Ｓ３７における気泡検出および気密性の合否を判定する
方法について説明する。

【００３０】気泡検出センサ４４が検出した気泡信号は
センサアンプ回路４６によって増幅され、カウンタ回路
４８で計数される。制御回路６２は予め設定されたサン
プリングタイム、例えば、０．１秒毎にサンプリングト
リガをカウンタ回路４８に出力し、このサンプリングト
リガによってカウンタ回路４８から出力される気泡の数
量情報を読み取る（図５（ａ）参照）（ステップＳ４
１）。

【００３１】この読み取られた気泡数データは周波数変
換回路５０に導出されて、「気泡数／サンプリング・レ
ート」から「気泡数／秒」の周波数データに変換される
（図５（ｂ）参照）（ステップＳ４２）。

【００３２】次いで、周波数変換された気泡数データは
平均化回路５２によって、発生するリーク気泡の間隔よ
り充分に長い時間、例えば、１０秒で平均化される（図
５（ｃ）参照）（ステップＳ４３）。

【００３３】この場合、平均化演算によって求められる
第１のデータは１秒目のデータから１０秒目のデータま
でを平均化したものであり、第２のデータは２秒目のデ
ータから１１秒目のデータまでを平均化したものであ
る。このようにして、サンプリング最終時刻までのデー
タが全て平均化される。

【００３４】以上のようにして得られた平均化されたデ
ータの最小値が、予め設定された合否の判定基準を示す
しきい値データよりも低いか否かの比較演算を周波数比
較回路５４によって行い（図５（ｄ）参照）（ステップ
Ｓ４４）、平均化データの最小値＜しきい値であれば制
御回路６２は被検査物である燃料タンクＷの気密性は合
格と判定して、表示器６０に合格を表示し（ステップＳ
４５）、平均化データの最小値＜しきい値でなければ、
不合格の表示を表示器６０に行い（ステップＳ４６）、
気密性検査を終了する。

【００３５】この場合、前記設定されるしきい値および
前記平均化演算の平均化時間は、検出すべき最小の欠損
穴径によって決定される。例えば、検出すべき最小の欠
損穴径が６μｍであれば、発生するリーク気泡は０．６
ｃｐｓ、すなわち、６個／１０秒となることが判明して
いるので、しきい値を１ｃｐｓとし、平均化するための
時間を１０秒とすることにより、６μｍの欠損穴径から
漏出するリーク気泡を検出することが可能となる。

【００３６】図６は図１に示す気密性検査装置１０によ
って実施した燃料タンクＷの気密性検査の結果を示す一
実施例である。図中、（ａ）はステップＳ４２におい
て、周波数変換されたデータを累積加算させたときのグ
ラフであり、（ｂ）は累積加算されたデータを夫々の時
間で除して平均化した場合のグラフである。また、図
中、は燃料タンクＷの一方の面の気密性検査の結果、
は他方の面の気密性検査の結果、はしきい値を示
す。

【００３７】図６（ｂ）において、時刻は燃料タンク
Ｗの底部に残留した空気を示し、時刻以降はしきい値
以下となるため、すなわち、最低周波数がしきい値
以下となるため、この燃料タンクＷは良品であることを
示す。

【００３８】図７は他の燃料タンクＷの気密性検査の結
果を示したグラフであり、図７（ａ）は周波数変換され
たサンプリング時間毎の検出気泡を示し、図７（ｂ）は
前記検出気泡の累積値の曲線と、図７（ａ）のデータを
平均化した曲線と、複数のしきい値とが示されている。
この場合、破線が背面の気密性検査の結果を示し、実線
が表面の結果を示す。

【００３９】図７（ｂ）において、合否判定のしきい値
が「１」の場合は３０ｓｅｃにおいて実線の検索された
最小周波数がしきい値以下となるので、背面が不合格で
あって、表面が合格であることを示し、しきい値が
「２」の場合は背面および表面のいずれもが合格である
ことを示している。

【００４０】以上説明したように、本実施例によると、
リーク気泡は規則的に発生し、残留気泡は不規則に発生
することに着目して、検出された気泡データを周波数変
換し、平均化処理することにより、残留気泡とリーク気
泡とが混在した気泡データからリーク気泡情報のみを抽
出することができるため、燃料タンクＷから残留気泡が
完全に排除されない状態であっても気密性検査を開始す
ることが可能となる。

【００４１】従って、従来は、残留気泡が排除されるま
で気密性検査の開始を待機していたため、燃料タンクＷ
の形状等の相違により不定であった待機時間を予め設定
された待機時間に短縮することができる。

【００４２】なお、本実施例において気泡検出センサ４
４は光学式のものを用いたが、超音波方式等の気泡検出
センサを用いても同様の効果を得ることが可能である。

【００４３】

【発明の効果】本発明に係る気密性検査方法および装置
では、検出した気泡データを平均化処理することによ
り、残留気泡とリーク気泡とのデータが混在する検出気
泡データからリーク気泡データのみを抽出することがで
きるため、残留気泡が完全に除去されなくとも、リーク
気泡の検出を開始することが可能となる。

【００４４】従って、密封容器を液中に没した後、気密
性検査を開始するまでの待機時間を短縮することがで
き、水没、気泡検出および判定等からなる気密性検査の
サイクルタイムの短縮化を図ることができ、検査ライン
全体の検査効率を向上させることが可能となる。

【００４５】さらに、リーク気泡データのみを抽出する
ことができるため、気密性検査の精度を上昇させること
ができ、残留気泡と比較してリーク気泡が極めて少量で
あっても検出することができるため、精度の高い気密性
検査を行うことが可能となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の気密性検査方法および装置を実施する
気密性検査装置の構成図である。

【図２】図１に示す実施例の演算回路の構成を示すブロ
ック図である。

【図３】図１に示す実施例の気密性検査方法の概要を示
すフローチャートである。

【図４】図１に示す実施例の気密性検査方法を示すフロ
ーチャートである。

【図５】図４に示す気密性検査方法において演算される
気泡数データを説明する図である。

【図６】図１に示す気密性検査装置によって実施した燃
料タンクの気密性検査の結果を示すグラフである。

【図７】図１に示す気密性検査装置によって実施した他
の燃料タンクの気密性検査の結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１０…気密性検査装置 １２…検査液槽 １４…集泡フード １６…演算回路 １８ａ、１８ｂ…保持金具 ２４…モータ ３８…検査管 ４４…気泡検出センサ ４６…センサアンプ回路 ４８…カウンタ回路 ５０…周波数変換回路 ５２…平均化回路 ５４…周波数比較回路 ５６…制御回路 ５８…記憶回路 ６０…表示器 Ｗ…燃料タンク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液中に没した密封容器から発生する気泡を
   検出することにより、前記密封容器の気密性を検査する
   気密性検査方法であって、 前記密封容器から発生する気泡を気泡検出センサによっ
   て検出する第１のステップと、 前記気泡を予め設定されたサンプリングタイム毎に計数
   する第２のステップと、 前記第２のステップによって計数されたサンプリングタ
   イム毎の発生気泡数を周波数に変換する第３のステップ
   と、 前記第３のステップで得られた夫々の周波数情報を前記
   密封容器から漏出するリーク気泡の発生間隔より大なる
   時間で平均化する第４のステップと、 前記平均化された周波数情報から最低周波数を検索し、
   予め設定された基準周波数と比較する第５のステップ
   と、 前記比較結果によって前記密封容器の気密性の合否を判
   定する第６のステップと、 からなることを特徴とする気密性検査方法。
2. 【請求項２】液中に没した密封容器から発生する気泡を
   検出することにより、前記密封容器の気密性を検査する
   気密性検査装置であって、 前記密封容器から発生する気泡を検出する気泡検出セン
   サと、 前記検出された気泡の発生数を予め設定されたサンプリ
   ングタイム毎に計数する計数回路と、 前記計数されたサンプリングタイム毎の発生気泡数を周
   波数に変換する周波数変換回路と、 前記周波数変換回路によって変換された夫々の周波数情
   報を前記密封容器から漏出するリーク気泡の発生間隔よ
   り大なる時間で平均化する平均化回路と、 前記平均化された夫々の気泡の周波数情報から最低周波
   数を検索し、予め設定された基準周波数と比較する周波
   数比較回路と、 前記周波数比較回路の比較結果によって前記密封容器の
   気密性の合否判定を行う合否判定回路と、 を備えることを特徴とする気密性検査装置。