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专利名称：漏泄检查装置以及漏泄检查方法
技术领域：
本发明涉及一种漏泄检查装置以及漏泄检查方法。
背景技术：
一直以来，公知一种如下的漏泄检查的技术，S卩，将气体封入到作为检查对象的工件的内部，并对从工件的泄漏进行检查的漏泄检查的技术。例如，在汽车工厂，实施有发动机的气缸体等的漏泄检查。专利文献I公开了一种如下的漏泄检查方法，即，同时对被称为标准腔室的固定容积的无泄漏腔室、和工件内部进行加压，并根据其压差变化而对从工件的泄漏进行检测的漏泄检查方法。但是，工件内部的压力会受到工件的环境以及包括工件本身在内的工件的温度变化、或者工件内部的水残留等的外部干扰的影响。在专利文献I所公开的漏泄检查方法中，对于这些外部干扰无法进行应对，且在存在较多外部干扰因素的现场环境下，无法可靠地检测出泄漏。专利文献2公开了一种使用加热源而对工件内部的水分量进行调节的漏泄检查方法。但是，为了通过由加热源引起的工件升温而使工件内部的水残留完全蒸发，需要通过加热源而给予非常多的热量。这种给予非常多的热量的加热源作为汽车工厂等的批量生产线上的检查设备而言规模较大，从而并不现实。此外，升温后的工件降温至能够无视与周围的热交换的影响的程度、且降温到能够无视对检查的外部干扰影响的程度之前，需要长时间的冷却。将这种长时间的冷却在汽车工厂等的批量生产线上实现，会使检查工时花费较长时间从而并不现实。专利文献3公开了一种如下的漏泄检测方法，即，在伴随有特殊的加压减压循环的同时，通过压力计来求出每时每刻的压力和与上一次测定时的压力变化量，从而求出从工件的泄漏量。但是，在专利文献3所公开的检查方法中，在对气缸体这种大容量工件中的微小的泄漏量进行检查时，无法获得所需的灵敏度。此外，对于作为外部干扰之一的工件内部的水残留无法进行应对，并且在存在较多外部干扰因素的现场环境中，无法可靠地检测出泄漏。根据以上内容，由于在现有的漏泄检查方法中，对于成为实施漏泄检查时的外部干扰的、工件的温度变化以及工件内部的水残留，完全无法进行应对，因此无法可靠地检测出泄漏。在先技术文献专利文献专利文献1:日本实开昭60-111249号公报专利文献2:日本特开2007-218745号公报专利文献3:日本特开2006-275906号公报
发明内容
发明所要解决的课题本发明所要解决的课题在于，提供一种能够去除成为实施漏泄检查时的外部干扰因素的、工件的温度变化以及工件内部的水残留的技术。用于解决课题的方法本发明的第一实施方式所涉及的漏泄检查装置为，将气体封入到工件的内部或对工件的内部进行抽吸并对从该工件的泄漏进行检查的漏泄检查装置，所述漏泄检查装置具备:减压单元，其对所述工件内部的气体进行减压；加压单元，其对所述工件内部的气体进行加压；温度检测单元，其对所述工件的温度进行检测；压力检测单元，其对所述工件内部的气体的压力进行检测；控制单元，其通过所述减压单元及所述加压单元而对所述工件内的气体的压力进行控制。所述控制单元计算出，与由所述温度检测单元检测出的工件的温度相同的温度下的饱和水蒸气压力，并通过所述减压单元来进行减压，直至由所述压力检测单元检测出的所述工件内部的气体的压力成为所述饱和水蒸气压力为止，且对所述工件内部的气化了的水蒸气进行抽吸，并通过所述加压单元而将气体封入到所述工件内部，且对所述工件内部的气体进行加压，直至由所述温度检测单元检测出的所述工件的温度成为预定温度为止。本发明的第二实施方式所涉及的漏泄检查方法为，将气体封入到工件的内部或对工件的内部进行抽吸并对从该工件的泄漏进行检查的漏泄检查方法，所述漏泄检查方法具备:减压工序，对所述工件内部的气体进行减压，直至其压力成为与所述工件的温度相同的温度下的饱和水蒸气压力为止，并对蒸发了的水蒸气进行抽吸；加压工序，将气体封入到所述工件内部，并对所述工件内部的气体进行加压直至所述工件成为预定温度为止。根据本发明，能够去除成为实施漏泄检查时的外部干扰因素的、工件的温度变化以及工件内部的水残留。


图1为表示第一实施方式的漏泄检查装置的结构的框图。图2为表示漏泄检查的流程的流程图。图3为表示漏泄检查的阀控制的流程的表格图。图4为表示第二实施方式的漏泄检查装置的结构的框图。图5为表示漏泄检查的阀控制的流程的表格图。图6为表示第三实施方式的漏泄检查装置的结构的框图。图7为表示漏泄检查的阀控制的流程的表格图。
具体实施例方式以下，参照附图，对漏泄检查装置以及漏泄检查的方法的实施方式进行说明。另外，在图1、图4、图6中，实线表示漏泄检查装置的空气配管，虚线表示阀控制用的空气配管，双点划线表不电信号线。此外，在图3、图5、图7中，将各个阀的切换状态作为各个顺序而进行表示，各个顺序的划线部分表示各个阀处于开启(ON)的状态。利用图1，对作为第一实施方式的漏泄检查装置10进行说明。
漏泄检查装置10被设置在汽车工厂的检查设备中。漏泄检查装置10为如下的装置，g卩，将气体封入到发动机的气缸体(以下，称为工件W)的内部，并去除成为漏泄检查时的外部干扰因素的工件W内部的水残留、以及工件W的温度变化的装置。在本实施方式中，作为气体而使用了干燥空气。漏泄检查装置10具备:作为减压单元的减压装置11、作为加压单元的加压装置12、减压罐21。减压装置11、加压装置12以及减压罐21通过空气配管而被连接在一起，从而构成了空气压力回路Al。减压装置11为，由真空泵构成，并能够将空气压力回路Al减压至真空状态的装置。加压装置12为，由压缩机构成，并能够对空气压力回路Al进行加压的装置。减压罐21为，至少与漏泄检查装置10所检查的工件W相比容量足够大的罐，并且罐内通过减压装置11而被减压。漏泄检查装置10具备阀VLO 阀VL8、消音器MUl和消音器MU2。阀VLO 阀VL8、消音器MUl以及消音器MU2通过空气配管而被连接在一起，从而构成了空气压力回路Al。阀VLO 阀VL8为，弹簧复位型的双位阀，且为将后述的阀控制用空气压力回路60的空气压力作为主控信号而进行工作的方向控制阀。消音器MUl及消音器MU2与大气连通，并且能够使空气压力回路Al的气体朝向大气开放、或者将大气导入到空气压力回路Al中。漏泄检查装置10具备:作为控制单元的控制器50、阀控制用空气压力回路60、作为压力检测单元的压力传感器51、作为温度检测单元的温度传感器52。阀控制用空气压力回路60、压力传感器51、温度传感器52与控制器50相连接。控制器50为，利用减压装置11以及加压装置12而对工件W内部的压力Pi进行控制的部件。控制器50与减压装置11以及加压装置12电连接，并通过发送适当的控制信号从而对减压装置11以及加压装置12的动作进行控制。压力传感器51为，被设置在工件W内部附近的空气配管上，并对工件W内部的压力Pi进行计测的部件。温度传感器52被设置在工件W的预定位置上，并对工件W自身的温度To进行计测。本实施方式的温度传感器52被设置在气缸体的气缸的壁面上。压力传感器51以及温度传感器52将检测结果(压力P1、温度To)发送到控制器50。使用图2及图3，对第一实施方式的漏泄检查控制进行说明。第一实施方式的漏泄检查控制包括外部干扰去除控制，所述外部干扰去除控制为如下的控制，即，在对从工件W的泄漏进行检查之前，将气体封入到工件W的内部，并去除成为漏泄检查时的外部干扰因素的、工件W内部的水残留以及工件W的温度变化。图2图示了成为上述外部干扰去除控制的、由控制器50实施的作动器的工作控制，图3图示了实际上将气体封入到工件W内并实施漏泄检查时的、由控制器50实施的空气压力回路Al的阀顺序控制。在步骤SlOO中，控制器50计算出饱和水蒸气压力Ps。此处，饱和水蒸气压力Ps为，将水的温度T假定为与工件W自身的温度To相同的温度(T = To)而被计算出的值，并且为温度To下的饱和水蒸气压力Ps，且根据由温度传感器52计测出的工件温度To，从而在控制器50中通过被预先设定的温度一饱和水蒸气压力曲线而被计算出。在步骤SllO中，控制器50通过向减压装置11发送控制信号，从而对工件W内部的压力Pi进行减压。
接下来，在步骤S120中，控制器50对由压力传感器51检测出的工件W内部的压力Pi是否为小于饱和水蒸气压力Ps的值进行确认。在步骤S120中，如果压力Pi并非为小于饱和水蒸气压力Ps的值，则继续对压力Pi进行减压。另一方面，在步骤S120中，如果压力Pi成为小于饱和水蒸气压力Ps的值，则工件W内部的水残留将完全气化为水蒸气。因此，在步骤S130中，控制器50通过向减压装置11发送控制信号，从而对气化了的水蒸气进行抽吸。在步骤S140中，控制器50通过向加压装置12发送控制信号，从而对工件W内部的压力Pi进行加压。此时，工件W内部的气体的温度通过绝热压缩而上升，并且工件W自身的温度To也随着内部的气体温度上升而上升。接下来，在步骤S150中，控制器50对由温度传感器52检测出的工件W自身的温度To是否为大于预定温度Tl的值进行确认。此处，预定温度Tl为，与大气温度相比略高的程度上的温度，并且被预先存储于控制器50中。在步骤S150中，如果温度To并非为大于预定温度Tl的值，则继续对压力Pi进行加压。另一方面，在步骤S150中，如果温度To为大于预定温度Tl的值，则结束外部干扰去除的控制。之后，将气体封入到工件W的内部，并实施对从工件W的泄漏进行检查的漏泄检查。使用图3，对第一实施方式的漏泄检查控制中的、由控制器50实施的空气压力回路Al的阀顺序控制进行说明。在作为减压工序的顺序SEl中，控制器50将阀VLO及阀VLl设为开启(其他的阀VL2 阀VL8为关闭(0FF))，从而使减压装置11和减压罐21连通，并对减压罐21的内部进行减压。另外，在下文中，控制器50经由阀控制用空气压力回路60而对阀VLO 阀VL8进行控制。在减压罐21的减压完成之后，在作为减压工序的顺序SE2中，控制器50将阀VLO及阀VLl设为关闭，并且将阀VL5设为开启，从而使减压罐21和工件W连通，并通过减压罐21的内部的负压而对工件W的内部进行减压。而且，如果由压力传感器51检测出的工件W内部的压力Pi为小于饱和水蒸气压力Ps的值(对应于上述的步骤S120)，则控制器50从顺序SE2向顺序SE3转移。在顺序SE3中，控制器50将阀VL5设为关闭，并且将阀VL3及阀VL6设为开启，从而使加压装置12、减压罐21、消音器MU2全部连通，并对减压罐21的内部进行净化。在作为加压工序的顺序SE4中，控制器50将阀VL3及阀VL6设为关闭，并且将阀VL4、阀VL7以及阀VL8设为开启，从而使加压装置12和工件W连通，并对工件W的内部进行加压。此时,对于工件W而言，由于内部被加压因此温度上升。如果由温度传感器52检测出的工件W自身的温度To为大于预定温度Tl的值(对应于上述的步骤S150)，则控制器50从顺序SE4向顺序SE5转移。而且，在顺序SE5中，控制器50将阀VL4及阀VL7设为关闭，将阀VLl、阀VL2、阀VL5以及阀VL6设为开启，并且对阀VL8的开启状态进行维持，从而使减压罐21和消音器MUl连通，进而使减压罐21朝向大气中开放。同时，使工件W和消音器MU2连通，从而使工件W的内部朝向大气中开放。通过采用这种结构，从而在实施漏泄检查之前将工件W的内部的水残留气化为水蒸气并进行抽吸，由此能够将水残留从工件W的内部完全去除。此外，通过在实施漏泄检查之前，使工件W自身上升至预定温度Tl，从而使工件W成为在大气中最不易受到周围影响的温度。由此能够在不受工件W的环境以及包括工件W自身在内的工件W的温度变化影响的条件下，实施漏泄检查。通过采用这种方式，由于能够在实施漏泄检查之前，去除成为实施漏泄检查时的外部干扰因素的、工件W的温度变化及工件W内部的水残留，因此能够在漏泄检查中可靠地检测出泄漏。使用图4，对作为第二实施方式的漏泄检查装置20进行说明。漏泄检查装置20为，对作为第一实施方式的漏泄检查装置10的结构追加了如下的结构的漏泄检查装置，所述结构为，实施将气体封入到工件W的内部并对从工件W的泄漏进行检查的、正压空气漏泄试验的装置的结构。以下，由于与第一实施方式为相同符号的结构为与第一实施方式相同的结构，因此省略说明。但是，第二实施方式中的阀VL6 阀VL9分别相当于第一实施方式中的阀VL5 阀VL8，第二实施方式中的阀VL5以及阀VLlO 阀VL12为，作为在对从工件W的泄漏进行检查时所使用的阀而被重新设置的阀。漏泄检查装置20具备:作为减压单元的减压装置11、作为加压单元的加压装置12、同样作为加压单元的加压装置13、减压罐21、标准腔室M。减压装置11、加压装置12、力口压装置13、减压罐21以及标准腔室M通过空气配管而被连接在一起从而构成了空气压力回路A2。标准腔室M为，具有与工件W相同程度的容积、且具有完全气密性的容器。漏泄检查装置20具备:阀VLO 阀VL12、消音器MU1、消音器MU2、消音器MU。阀VLO 阀VL12、消音器MU1、消音器MU2以及消音器MU3通过空气配管而被连接在一起从而构成了空气压力回路A2。漏泄检查装置20具备:作为控制单元的控制器50、阀控制用空气压力回路60、作为压力检测单元的压力传感器51、作为温度检测单元的温度传感器52、压差传感器53。阀控制用空气压力回路60、压力传感器51、温度传感器52以及压差传感器53与控制器50相连接。压差传感器53为，对压力的差进行检测的传感器，并且在第二实施方式中，作为对工件W与标准腔室M之间的压差进行检测的传感器而与空气压力回路A2相连接。使用图5，对第二实施方式的漏泄检查控制进行说明。图5对由控制器50实施的空气压力回路Al的阀顺序控制进行了图示。关于由控制器50实施的作动器的工作(外部干扰去除控制)，由于与第一实施方式相同，因此省略说明。由于第二实施方式中的顺序SE1、顺序SE2、顺序SE3以及顺序SE4与第一实施方式的顺序SE1、顺序SE2、顺序SE3以及顺序SE4相同，因此省略说明。另外，在下文中，控制器50经由阀控制用空气压力回路60而对阀VLO 阀VL12进行控制。在顺序SE5中，控制器50仍然对在顺序SE4中被开启的阀VL4、阀VL8以及阀VL9的开启状态进行保持，而且将阀VL5及阀VLll设为开启，从而使加压装置13、标准腔室M、工件W完全连通，并通过加压装置13而对标准腔室M和工件W进行加压。在顺序SE6中，控制器50对阀VL4、阀VL8、阀VL9以及阀VLll的开启状态进行保持，并且将阀VL5设为关闭，从而使加压装置13、与标准腔室M以及工件W脱离，进而使被加压了的标准腔室M和工件W等压。在顺序SE7中，控制器50对阀VL4、阀VL8、阀VL9以及阀VLll的开启状态进行保持，并且将阀VLlO设为开启，从而使标准腔室M与工件W的连通关闭，并以独立的状态使标准腔室M及工件W稳定。在从顺序SE7的稳定状态起经过了预定时间后的顺序SE8中(不存在自顺序SE7的阀控制)，控制器50对由压差传感器53检测出的、标准腔室M与工件W之间的压差Pd进行检测。此时，如果压差Pd小于预定值P1，则将工件W的漏泄检查设为合格。在顺序SE9中，控制器50对阀VL9及阀VLll的开启状态进行维持，并且将阀VL1、阀VL2、阀VL6、阀VL7以及阀VL12设为开启，从而使消音器MU3、标准腔室M、工件W全部连通，进而使标准腔室M及工件W的剩余压力向大气中开放。采用这种结构，通过在实施漏泄检查之前将工件W的内部的水残留气化为水蒸气并进行抽吸，从而能够将水残留从工件W的内部完全去除。此外，通过在实施漏泄检查之前，使工件W自身上升至预定温度Tl，从而能够在不受工件W的环境以及包括工件W自身在内的工件W的温度变化影响的条件下，实施漏泄检查。采用这种方式，由于能够在实施漏泄检查之前去除成为实施漏泄检查时的外部干扰因素的、工件W的温度变化以及工件W内部的水残留，因此能够在漏泄检查中可靠地检测出泄漏。此外，由于通过工件W与标准腔室M之间的压差Pd来对漏泄检查进行判断，因此即使对于微小的泄漏也能够检测出。使用图6，对作为第三实施方式的漏泄检查装置30进行说明。漏泄检查装置30为，对作为第一实施方式的漏泄检查装置10的结构追加了如下的结构的漏泄检查装置，所述结构为，实施从工件W的内部抽吸气体并对从工件W的泄漏进行检查的、负压空气漏泄试验的装置的结构。以下，由于与第一实施方式以及第二实施方式为相同符号的部件为，与第一实施方式以及第二实施方式相同的结构，因此省略说明。另外，第三实施方式中的阀VL2 VL5分别相当于第一实施方式中的阀VLl VL4，第三实施方式中的阀VL7 VLlO分别相当于第一实施方式中的阀VL5 VL8，第三实施方式中的阀VL1、阀VL6以及阀VLll VL13为，作为在对从工件W的泄漏进行检查时所使用的阀而被重新设置的阀。此外，第三实施方式中的减压罐22相当于第一实施方式中的减压罐21，减压罐21为，在第三实施方式中被重新设置的部件。漏泄检查装置30具备:作为减压单元的减压装置11、作为加压单元的加压装置
12、减压罐21、减压罐22、标准腔室M。减压装置11、加压装置12、减压罐21、减压罐22以及标准腔室M通过空气配管而被连接在一起，从而构成了空气压力回路A3。漏泄检查装置30具备:阀VLO 阀VL13、消音器MU1、消音器MU2、消音器MU3。阀VLO 阀VL13、消音器MU1、消音器MU2以及消音器MU3通过空气配管而被连接在一起，从而构成了空气压力回路A3。漏泄检查装置30具备:作为控制单元的控制器50、阀控制用空气压力回路60、作为压力检测单元的压力传感器51、作为温度检测单元的温度传感器52、压差传感器53。阀控制用空气压力回路60、压力传感器51、温度传感器52以及压差传感器53与控制器50相连接。使用图7，对第三实施方式的漏泄检查控制进行说明。
图7对由控制器50实施的空气压力回路A3的阀顺序控制进行了图示。关于由控制器50实施的作动器的工作(外部干扰去除控制)，由于与第一实施方式相同，因此省略说明。在下文中，控制器50经由阀控制用空气压力回路60而对阀VLO 阀VL13进行控制。在作为减压工序的顺序SEl中，将阀VL0、阀VLl以及阀VL2设为开启(其他的阀VL3 阀VL13为关闭)，从而使减压装置11和减压罐21、22连通，并对减压罐21、22的内部进行减压。由于第三实施方式中的顺序SE2、顺序SE3以及顺序SE4与第一实施方式的顺序SE2、顺序SE3以及顺序SE4相同，因此省略说明。在顺序SE5中，控制器50仍然对在顺序SE4中被开启的阀VL5、阀VL9以及阀VLlO的开启状态进行保持，而且将阀VL6及阀VL12设为开启，从而使减压罐21、标准腔室M、工件W完全连通，并对标准腔室M和工件W进行减压。在顺序SE6中，控制器50对阀VL5、阀VL9、阀VLlO以及阀VL12的开启状态进行保持，并且将阀VL6设为关闭，从而使减压罐21与标准腔室M以及工件W脱离，进而使被减压了的标准腔室M和工件W等圧。在顺序SE7中，控制器50对阀VL5、阀VL9、阀VLlO以及阀VL12的开启状态进行保持，并且将阀VLll设为开启，从而使标准容器M与工件W的连通关闭，并使标准腔室M及工件W以独立的状态而保持稳定。在从顺序SE7的稳定状态起经过了预定时间后的顺序SE8中(不存在自顺序SE7的阀控制)，控制器50对由压差传感器53检测出的、标准腔室M与工件W之间的压差Pd进行检测。此时，如果压差Pd小于预定值P1，则将工件W的漏泄检查设为合格。在顺序SE9中，控制器50对阀VLlO及阀VL12的开启状态进行维持，并且将阀VLl、阀VL2、阀VL3、阀VL6、阀VL7、阀VL8以及阀VL13设为开启，从而使消音器MU1、消音器MU3、减压罐21、标准腔室M、工件W全部连通，进而使标准腔室M以及工件W的剩余压力朝向大气中开放。采用这种方式，通过在实施漏泄检查之前将工件W的内部的水残留气化为水蒸气并进行抽吸，从而能够将水残留从工件W的内部完全去除。此外，通过在实施漏泄检查之前，使工件W自身上升至预定温度Tl，从而能够在不受工件W的环境以及包括工件W自身在内的工件W的温度变化影响的条件下，实施漏泄检查。采用这种方式，由于在实施漏泄检查之前去除了成为实施漏泄检查时的外部干扰因素的、工件W的温度变化以及工件W内部的水残留，因此能够在漏泄检查中可靠地检测出泄漏。此外，由于通过工件W与标准腔室M之间的压差Pd，来对漏泄检查进行判断，因此即使是微小的泄漏也能够检测出。符号说明10:漏泄检查装置(第一实施方式);20:漏泄检查装置(第二实施方式);30:漏泄检查装置(第三实施方式)；11:减压装置(减压单元)；12:加压装置(加压单元)；13:加压装置(加压单元)；50:控制器(控制单元)；51:压力传感器(压力检测单元)；52:温度传感器(温度检测单元)；53:压差传感器。
权利要求
1.一种漏泄检查装置，其将气体封入到工件的内部或对工件的内部进行抽吸并对从该工件的泄漏进行检查，所述漏泄检查装置具备: 减压单元，其对所述工件内部的气体进行减压； 加压单元，其对所述工件内部的气体进行加压； 温度检测单元，其对所述工件的温度进行检测； 压力检测单元，其对所述工件内部的气体的压力进行检测； 控制单元，其通过所述减压单元及所述加压单元而对所述工件内的气体的压力进行控制， 所述控制单元计算出，与由所述温度检测单元检测出的工件的温度相同的温度下的饱和水蒸气压力，并通过所述减压单元来进行减压，直至由所述压力检测单元检测出的所述工件内部的气体的压力成为所述饱和水蒸气压力为止，且对所述工件内部的气化了的水蒸气进行抽吸，并通过所述加压单元而将气体封入到所述工件内部，且对所述工件内部的气体进行加压，直至由所述温度检测单元检测出的所述工件的温度成为预定温度为止。
2.一种漏泄检查方法，将气体封入到工件的内部或对工件的内部进行抽吸并对从该工件的泄漏进行检查，所述漏泄检查方法具备: 减压工序，对所述工件内部的气体进行减压，直至其压力成为与所述工件的温度相同的温度下的饱和水蒸气压力为止，并对蒸发了的水蒸气进行抽吸； 加压工序，将气体封入到所述工件内部，并对所述工件内部的气体进行加压直至所述工件成为预定温度为止。
全文摘要
一种漏泄检查装置及漏泄检查方法，所述漏泄检查装置将气体封入到工件(W)的内部或对工件的内部进行抽吸从而对从工件的泄漏进行检查，所述漏泄检查装置具备减压装置，其对工件内部的气体进行减压；加压装置，其对工件内部的气体进行加压；温度传感器，其对工件的温度进行检测；压力传感器，其对工件内部的气体的压力进行检测；控制器。控制器计算出，与工件的温度相同的温度下的饱和水蒸气压力，并且，通过对减压装置进行控制从而进行减压，直至工件内部的气体的压力成为饱和水蒸气压力为止，且对工件内部的气化了的水蒸气进行抽吸，并通过对加压装置进行控制从而将气体封入到工件内部，且对工件内部的气体进行加压，直至由温度传感器检测出的工件的温度(To)成为预定温度(T1)为止。通过这种结构，能够去除成为实施漏泄检查时的外部干扰因素的、工件的温度变化以及工件内部的水残留。
文档编号G01M3/26GK103154690SQ20118004746
公开日2013年6月12日 申请日期2011年9月27日 优先权日2010年9月30日
发明者山口哲哉 申请人:丰田自动车株式会社