JPH0157299B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜発明の技術分野＞ この発明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
な製品も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自動補正機能
付漏れ検査装置を提供しようとするものである。

＜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。空圧源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
１７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
１８及び１９の間に差圧検出器２２が取り付けら
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の端部に取り付け、導
管１９には漏れのない基準タンク２１を取り付け
て電磁弁１４を閉状態とし、調圧弁１２を開いて
圧力計１３によつて空圧源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１６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１７を
閉状態にする。更に所定の安定時間T₂（この時間
T₂を平衡期間と称する）後に差圧検出器２２に
接続された自動零補正式を増幅器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を検測時間と称する。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。

こゝで電磁弁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
してから読取りを行うまでの検測時間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５４によつ
て行われる。

被検査物２０の気密が完全で漏れが存在しない
状態では、増幅器３１からの出力信号は一定検測
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、一定検測時間内
の出力信号は負又は正の漏れ量にほゞ比例した値
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。

＜圧力変化検出式又は差圧検出式漏れ検出装置の
問題点＞ この従来の圧力変化検出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２
０と基準タンク２１との温度差、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をす
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の開口部をシールするゴムの
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
次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。

＜従来の漏れ検査装置の欠点＞ 従来の圧力変化検出式又は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ぱんに変更する必要が
あつた。しかしこれは省力化、自動化を目的とす
る漏れ検査装置にとつては望ましいことでなく、
且つこの操作によつては高精度の漏れ検査の実施
は困難であつた。

＜発明の目的＞ この発明は上述の従来の漏れ検査装置における
諸難点を解決し、被検査物自体のばらつきを除い
ては、所定の期間内の因子の変化を自動的に補正
し、常に一定の検査精度を維持することが可能な
誤差自動補正機能を持つ漏れ検査装置を提供する
ものである。

＜発明の概要＞ この発明によると、被検査物に一定流体圧を印
加し、この被検査物の圧力変化を時間的にとらえ
るか、もしくは一定流体圧が印加された漏れのな
い基準タンクとの間の差圧変化を時間的にとらえ
て予め設定した基準判定値との比較により、被検
査物の良否の判定を行う漏れ検査装置において、
良品と判定された被検査物の検測データを所定数
記憶する記憶手段と、この記憶手段で記憶された
検測データの平均値を演算する演算手段と、この
演算手段で得られた平均値を被検査物の検測デー
タに対する補正値とし、この補正値に基づいて検
測データを補正するデータ補正手段と、運転開始
の最初の検測サイクルにおいてだけ予め設定した
補正値により補正する初期補正手段とを設けたも
のである。

＜発明の実施例＞ 以下この発明の誤差自動補正漏れ検査装置を、
その実施例に基づき図面を使用して詳細に説明す
る。

第３図はこの発明の実施例の要部の構成を示す
図で、差圧検出器２２の出力端は増幅器３１の入
力端に接続され、増幅器３１の出力端にはＡ−Ｄ
変換器４１の入力端が接続される。これら差圧検
出器２２と増幅器３１とＡ−Ｄ変換器４１により
検測手段が構成される。このＡ−Ｄ変換器４１の
出力端はデータ補正部４７を介して出力表示器４
８及び比較部４９の入力端に接続される。

一方、Ａ−Ｄ変換器４１の出力は記憶手段４２
に供給される。記憶手段４２は誤差上限値設定器
４２ａと、Ａ−Ｄ変換器４１の出力値がこの設定
器４２ａに設定された誤差上限値△P_Mより小さ
いときその出力データを通過させＡ−Ｄ変換器４
１の出力データが誤差上限値△P_Mより大きいと
き、その通過を阻止するゲート手段４２ｂと、ゲ
ート手段４２ｂを通過したデータだけを記憶する
誤差記憶器４２ｃとによつて構成される。よつて
誤差記憶器４２ｃには設定器４２ａに設定した誤
差上限値△P_Mより小さい誤差データだけが記憶
される。

誤差データ記憶器４２ｃに記憶した誤差データ
はサンプル数設定器４２に設定した個数のデータ
分だけ読出されて平均値演算部４４に与えられ
る。平均値演算部４４では誤差データ記憶器４２
ｃから与えられたデータの平均値を算出し、切換
スイツチ５２を通じて補正量変換部４５に供給さ
れる。この補正量変換部４５は例えば検測時間
T₃と平均値演算部４４から与えられる平均誤差
値△Ｐとによつて補正量δ＝Ｔ／T₃×△Ｐを演算す る。こゝでＴは経過時間を示し、Ｔ＝０からＴ＝
T₃まで変化するものとする。この演算により補
正量変換部４５から時間Ｔの経過に伴つて補正量
δはδ＝０からδ＝△Ｐまで漸次増加するデイジ
タル符号として得られる。この補正値δをデータ
補正部４７に与え、Ｄ−Ａ変換器４１から出力さ
れる検測データ△Piを補正する。

この発明においては補正量変換部４５の入力側
に平均値演算部４４の他に初回補正量設定器５３
を設け、運転開始の１回目の検測時だけこの初回
補正量設定器５３に設定した補正値により検測デ
ータを補正し、２回目以後は検測データの平均値
を補正値として利用するものである。平均値はサ
ンプル数設定器４３に設定したサンプル数の平均
値とする。つまりサンプル数をＮに設定した場合
は、今回の検測データとＮ個前のサンプル数の平
均値を求めるものである。次の検測サイクルでは
先のＮ個前の最も古い検測データを除去し、その
回の検測データを加えて平均値を算出する。これ
は一般に移動平均と呼ばれている。誤差記憶器４
２ｃに記憶される誤差データの数がＮ個に達する
までの間はその記憶されたデータの平均値を算出
する。尚５４は各部の動作をシーケンス制御する
コントローラを示す。

＜発明の動作＞ 運転開始時には切替スイツチ５２を初回補正量
設定器５３側に切替える。初回補正量設定器５３
には前日の最終補正値或はその季節における予め
経験的に得られた補正値を設定する。第４図を用
いて補正動作について説明する。第４図Ａに示す
D₁，D₂，D₃，……Dnは各検測サイクルの検測デ
ータである。この検測データD₁〜Dnの中で誤差
上限値△P_Mを越える例えばDiはゲート手段４２
ｂによりその通過を阻止され記憶器４２ｃに記憶
しない。第４図Ｂに示すδ₁〜δnは各検測データ
D₁〜Dnを補正する補正値を示す。

こゝで初回の補正値δ₁は初回補正量設定器５３
から与えられ、この補正値δ₁によつて検測データ
D₁を補正することにより、第４図Ｃに示す補正
済データ△P₁を得る。この補正済データ△P₁が
良否判定比較部４９に与えられ、良否判定比較部
４９において良否判定限界設定器５０から与えら
れる限界値△Psと比較する。補正済データ△P₁
が限界値範囲内であれば良信号５１が出力され
る。補正済データ△P₁は良否判定比較部４９の
他に表示器４８にも与えられ、補正済のデータ値
（差圧に対応した値）を表示する。

２回目の検測サイクルにおいては、切替スイツ
チ５２が平均値演算部４４側に切替られる。記憶
器４２ｃには１回目の検測データ値D₁が２回目
の検測データD₂の補正値δ₂となり、３回路の検
測データにおいては１回目の検測データD₁と２
回目の検測データ値D₂が記憶されるから平均値
演算部４４は検測データD₁とD₂の平均値δ₃を算
出し、この平均値δ₃を補正量変換部４５に供給
し、３回目の検測データD₃を補正する。補正済
データ△P₂が良否限界値△Psより小さければ良
否判定比較部４９から良信号５１が出力される。

同様にして検測データD₄は検測データD₁，D₂，
D₃の平均値δを使用して補正される。この補正
の結果、補正済データ△P₄が得られるが△P₄が
例えば良否判定限界値△Psを越えたとすれば良
否判定比較部４９から不良信号５１′が出力され
る。この場合は検測データD₄は記憶器４２ｃに
取込まない。

このようにして記憶器４２ｃに記憶されたサン
プル数がサンプル数設定器４３に設定した数Ｎに
達するまでは順次補正用データ数が増加する。

サンプリング数がＮに達するとその後は平均値
の算出に当ててその回の検測データを加える代わ
りに設定サンプル数Ｎだけ前のデータを除いて平
均値を算出する。

また或る検測サイクルにおける検測データDi
が補正量限界設定器４２ａに設定された補正量限
界値△P_Mを越えたときは被検査物以外の異常な
漏れがあると判定してこれを記憶器４２ｃに取込
まないものとする。

＜発明の効果＞ 上記したようにこの発明のよれば初回の検測サ
イクルだけ初回補正量設定手段５３によつて設定
した補正値により検測データを補正し、２回目以
後は各検測サイクル毎に得られる誤差値を平気し
た値を補正値として利用するようにしたから、運
転の初期から精度の高い試験を行うことができ
る。また運転中に誤差が僅かずつ変化しても、そ
の誤差は平均化されて補正値として得ることがで
きるため、運転開始から高い精度で漏れ検査を行
うことができる。

また補正量変換部４５においてＴ／T₃×△Ｐを演 算し、時間の経過と共に補正値δを漸次増加させ
るように補正したので補正値δとＡ−Ｄ変換器４
１から出力される検測データがほゞ等しい状態で
増加するから、補正済データはどの時点を採つて
も小さい値にすることができる。よつて良否判定
限界設定器５０に設定する限界値を小さくしても
検測期間T₃において良品の場合は良否限界値△
Psを越えることがない。よつて良否限界値△Ps
を小さく設定することができ、精度が高い漏れ検
査を行うことができる。よつてその効果は実用に
供して頗る大である。

＜発明の他の実施例＞ 第５図は第３図に示した各部の構成をマイクロ
コンピユータによつて構成した場合を示す。

第５図において５５はマイクロコンピユータを
示す。このマイクロコンピユータ５５は周知のよ
うに中央処理装置５６と、ROM５７と、RAM
５８と、入力ポート５９及び出力ポート６１とに
より構成することができる。入力ポート５９には
差圧検出器２２のアナログ検測データを増幅器３
１によつて増幅し、その増幅出力をＡ−Ｄ変換器
４１においてＡ−Ｄ変換したデイジタル検測デー
タが与えられる。中央処理装置５６は一定の時間
間隔、例えば10ミリ秒程度の時間間隔でＡ−Ｄ変
換器４１から出力される検測データを取込む。

入力ポート５９にはＡ−Ｄ変換器４１の他に設
定器６２が接続される。設定器６２には第３図で
説明したように誤差上限値設定器４２ａと、平均
値を算出するためのサンプル数設定器４３と、良
否判定限界設定器５０と、初回補正量設定器５３
が接続され、これら各設定器４２ａ，４３，５
０，５３に設定した設定値が中央処理装置５６に
取込まれ、RAM５８の指定されたアドレスに記
憶される。

第６図に第５図に示す実施例の動作順序を説明
するフローチヤートを示す。

ステツプでは上記したように設定器４２ａ，
４３，５０，５３の各設定値をRAM５８に取込
む動作を行う。ステツプではＡ−Ｄ変換値を取
込む。

ステツプでＡ−Ｄ変換値が誤差上限値△P_M
より小さいか否かを判定する。この判定ステツプ
は第３図に示したゲート手段４２ｂに対応し、
Ａ−Ｄ変換値が誤差上限値△P_Mより大きい場合
はステツプにジヤンプし不良信号５１′を出力
する。

ステツプでＡ−Ｄ変換値をRAM４８に取込
む。

ステツプで初回の検測サイクルか否かを判定
する。この判定の結果初回の検測サイクルであれ
ばステツプで初回補正値を読出す。

ステツプにおいて初回の検測サイクルでない
ものと判定するとステツプにジヤンプし、検測
サイクルの数がサンプル数設定器４３に設定した
数Ｎより大か小かを判定する。この判定の結果検
測サイクルの数がサンプル数設定器４３に設定し
た数Ｎより小さい場合はステツプでRAM４８
に取込んだ検測データの平均値を演算する。

ステツプにおける判定において、検測サイク
ル数がサンプリング設定器４３の設定数Ｎより大
きいときはステツプにおいて設定数Ｎに対応す
る前のデータを除去し、新しいＡ−Ｄ変換値を加
えて平均値を算出する。

これらの平均値又は初回補正値△Ｐを用いてス
テツプにおいてＴ／T₃×△Ｐを演算し、時間と共 に漸次大となるような補正値δに変換する。従つ
てこのステツプは第３図に示した補正量変換部
４５に対応する。

ステツプで得られた補正値によりステツプ
においてＡ−Ｄ変換値を補正する。従つてこのス
テツプが第３図に示したデータ補正部４７に対
応する。

ステツプにおいて補正済データが良否判定限
界内か否かを判定し、良否判定限界内であればス
テツプで良信号５１を出力する。補正済データ
が良否判定限界を越える場合はステツプにジヤ
ンプし、不良信号５１′を出力する。

以上のシーケンス動作はマイクロコンピユータ
５５を構成するROM５７に収納したプログラム
によつて実行される。

＜発明の更に他の実施例＞ ところで上述では被検査物２０に対して基準タ
ンク２１を設け、被検査物２０と基準タンク２１
の圧力差を差圧検出器２２によつて検出するよう
にした場合を説明したが、第７図に示すように被
検査物２０に対してだけ加圧又は排気を行い、被
検査物２０の圧力変化を基準タンクとの圧力差と
して検出せずに直接圧力検出器６３によつて検出
し、その圧力変化により被検査物２０の漏れを検
出する漏れ検査装置も考えられる。

第７図はこのような漏れ検査装置にこの発明を
適用した場合を示す。第７図において第５図と対
応する部分には同一符号を付し、その重複説明は
省略する。

以上説明したようにこの発明によれば、運転開
始に際し初回補正値を用意したから、運転開始時
点から精度の高い漏れ検査を行うことができる。
また検測サイクルが進んで誤差値が漸次変化して
も、その変動に追従して補正値が変化するから、
時間の経過に対しても常に精度の高い漏れ検査を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の漏れ検査装置を説明するための
ブロツク図、第２図は第１図の動作を説明するた
めの波形図、第３図はこの発明の一実施例を示す
ブロツク図、第４図は第３図の実施例における補
正動作を説明するためのブロツク図、第５図はこ
の発明の他の実施例を示すブロツク図、第６図は
第５図の動作を説明するためのフローチヤート、
第７図はこの発明の他の実施例を示すブロツク図
である。 １１：圧力源、２０：被検査物、２１：基準タ
ンク、２２：差圧検出器、３１：零点補正式増幅
器、４１：Ａ−Ｄ変換器、４２：記憶手段、４
４：平均値演算部、４５：補正量変換部、４７：
データ補正部、４９：良否判定比較部、５０：良
否判定限界設定器、５３：初回補正量設定器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ａ 被検査物に一定流体圧を印加し、この被
   検査物の内部又は外部の圧力の変化を計測して
   検測データを得る検測手段と、 Ｂ この検測手段から得られる検測データの適正
   範囲内の検測データを所定個数分記憶する記憶
   手段と、 Ｃ この記憶手段に記憶された１個以上所定数ま
   での検測データの平均値を逐次算出して誤差補
   正値を得る平均値演算手段と、 Ｄ この演算手段で得られた誤差補正値により上
   記検測手段から得られる検測データを補正する
   データ補正手段と、 Ｅ このデータ補正手段で補正した補正済検測デ
   ータと良否判定限界値とを比較し、被検査物の
   良否を判定する良否判定手段と、 Ｆ 運転の最初の検測サイクルにおいてだけ予め
   設定した誤差補正値を上記データ補正手段に与
   え、初回の検測サイクルの検測データを補正す
   る初回補正値設定手段と、 から成る圧力変化検出式漏れ検査装置。