(57)【要約】【課題】管路体の外側に光を照射し、その光を管路体の管路内で検出して、管路体におけるピンホールの有無を検査する装置において、光検出器をピンホールの近くに設置することにより、検査対象物である多穴管Ｔの管路内断面積に比べて管路長が長い場合であってもピンホールの検出漏れが発生するのを抑制する。【解決手段】多穴管Ｔは、アルミニウム材の押出成形体であり、多穴管Ｔの管路内の光を検出する光検出器１が、多穴管Ｔの両開口端部に設けられている。【選択図】図１
2015049181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路体の外側に光を照射し、その光を管路体の管路内で検出して、管路体におけるピンホールの有無を検査する装置であって、
前記管路体は、金属の押出成形体であり、
前記管路体の管路内の光を検出する光検出器が、管路体の両開口端部に設けられていることを特徴とする管路体のピンホール検査装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記光検出器の管路体開口端部との当接部には、前記光検出器に対し、管路体の管路内の光のみを通過させ、管路体の外側に照射される光を通過させないように遮光する遮光体が設けられ、
該遮光体は、前記管路体の開口端部の周縁部に対して線接触するように、前記管路体の開口端部の端面に対して傾斜した当接面を備えることを特徴とする管路体のピンホール検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器のチューブのような管路体における子孔欠陥（以下、ピンホールという）の有無を光を利用して検査する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
缶のような容器の製造上の欠陥によるピンホールの有無を検査する装置が下記特許文献１に開示されている。この検査装置は、容器の外側から光を照射し、その光が容器内部で検出されるか否かによりピンホールの有無を検査している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−８９８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
検査対象物が熱交換器を構成するチューブのように管路内断面積に比べて管路長が長いものの場合、特許文献１のような検査装置ではピンホールの検出漏れが発生する心配がある。例えば、ピンホールの位置と管路端部に設置される光検出器との距離が離れていると、ピンホールから管路内に入った光が光検出器に到達するまでに減衰してしまい、その光を光検出器で検出できないことが生ずる。
このような問題に鑑み本発明の課題は、管路体の外側に光を照射し、その光を管路体の管路内で検出して、管路体におけるピンホールの有無を検査する装置において、光検出器をピンホールの近くに設置することにより、検査対象物である管路体の管路内断面積に比べて管路長が長い場合であってもピンホールの検出漏れが発生するのを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１発明は、管路体の外側に光を照射し、その光を管路体の管路内で検出して、管路体におけるピンホールの有無を検査する装置であって、前記管路体は、金属の押出成形体であり、前記管路体の管路内の光を検出する光検出器が、管路体の両開口端部に設けられていることを特徴とする。
第１発明によれば、管路体の両開口端部で管路内の光を検出するので、管路体の管路長が長い場合でも、両開口端部に設置された光検出器のうち、ピンホールに近い側の光検出器によってピンホールから入った光が検出され、ピンホールからの光の検出漏れが発生するのを抑制することができる。しかも、管路体内壁は金属の押出成形体で光の反射効率が良いため、ピンホールからの光が光検出器に直接届かない場合でも反射によって届けられ、ピンホールからの光の検出漏れが発生するのを抑制することができる。
【０００６】
本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記光検出器の管路体開口端部との当接部には、前記光検出器に対し、管路体の管路内の光のみを通過させ、管路体の外側に照射される光を通過させないように遮光する遮光体が設けられ、該遮光体は、前記管路体の開口端部の周縁部に対して線接触するように、前記管路体の開口端部の端面に対して傾斜した当接面を備えることを特徴とする。
第２発明によれば、管路体の管路内の光を光検出器に導く遮光体は、管路体の開口端部の周縁部に対して線接触している。そのため、管路体の開口端部の周縁部と遮光体の当接面との接触部における単位面積当りの接触圧を高くすることができ、外部の光、所謂ノイズ光を光検出器に通過させないようにする遮光性を良くすることができる。また、遮光体の当接面と管路体の開口端部の周縁部とは線接触するため、管路体の開口端部側が遮光体によって被われることが抑制され、管路体におけるピンホールの検査範囲を広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態の概要説明図である。
【図２】上記実施形態における検査台の正面図である。
【図３】上記実施形態における検査台の側面図である。
【図４】上記実施形態における受光ユニットの平面図である。
【図５】上記実施形態における受光ユニットの正面図である。
【図６】上記実施形態におけるアダプタ（遮光体）の正面図である。
【図７】上記実施形態におけるアダプタ（遮光体）の平面図である。
【図８】上記実施形態におけるアダプタ（遮光体）の側面図である。
【図９】図４のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】上記実施形態における検査対象物である多穴管の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１〜９は、本発明の一実施形態を示す。この実施形態は、エンジンの過給空気を冷却するために使用される熱交換器の多穴管を検査対象物とした検査装置を示す。この例における多穴管（本発明における管路体に相当）Ｔは、図１０に示すようにアルミニウム材の押出成形体であり、管路内断面積に比べて管路長が長く形成されている。多穴管Ｔには、押出方向に沿って複数の管路Ｔａ１が形成され、押出成形体が適当な長さで切断されて形成されている。切断された切断部は、開口端部Ｔａとされている。この場合の多穴管Ｔにおける管路Ｔａ１の断面形状は概ね４角形で、例えば、管路Ｔａ１の断面積は１〜１０平方ミリメートル程度であり、管路長は１〜８メートル程度である。熱交換効率を高めるタイプの多穴管Ｔでは、各管路Ｔａ１の管路壁に複数の放熱フィンが形成されたものもある。
この検査装置では、多穴管Ｔの外側の上下に配置された光源４１、４２から光が照射され、多穴管Ｔの両開口端部Ｔａに取り付けられた受光ユニット１０によって多穴管Ｔの管路Ｔａ１内に漏れる光を検出し、その光を光ファイバ２１、２２によって光センサ３０に導き、光センサ３０において光が検出されるか否かによって多穴管ＴにピンホールＰＨがあるか否かが判定され、検査が行われる。ここで、受光ユニット１０、光ファイバ２１、２２、（２０）、及び光センサ３０によって、本発明における光検出器が構成されている。なお、図１では、判り易くするためピンホールＰＨを相対的に大きく表示しているが、実際のピンホールＰＨは、作業者の肉眼では容易に識別できない程度の小さな孔である。
【０００９】
図２には、検査台５０の具体例が示されている。検査台５０は、多穴管Ｔが横たえて置かれるように長細形状に構成されている。検査台５０の上には多穴管Ｔを支持するように桟状の複数個の支持体５１が設けられている。支持体５１は、光源４２による光の照射を邪魔しないように透明なアクリル樹脂によって構成されている。検査台５０の構造体内で支持体５１の下部には検査台５０の長手方向に沿って蛍光灯、或いは発光ダイオード等から成る光源４２が配置されている。また、検査台５０の長手方向の両端には、それぞれ受光ユニット１０が設けられている。
【００１０】
一対の受光ユニット１０は、検査台５０の両側でほぼ対称形を成すように構成されており、図４〜９では、代表的に図１、２における左側の受光ユニット１０を示している。図１、２における右側の受光ユニット１０の構成は、左側の受光ユニット１０と基本的に同一であり、ここでの説明は省略する。
受光ユニット１０は、光ファイバ２１の端部を支持する機能を持ったケース１１と、このケース１１と一体的に設けられ、光ファイバ２１の外側を遮光状態でカバーするシールドボックス１５とを備える。ケース１１は、その前面に多穴管Ｔの開口端部Ｔａを受け入れる大きさを有し、その前面には、ウレタンスポンジ或いはゴムスポンジ等の弾性に富む素材から成るアダプタ（本発明における遮光体に相当）１２を備える。アダプタ１２の前面中央部には、多穴管Ｔの開口端部Ｔａを受け入れる当接面１２ａが形成され、当接面１２ａの後側には、多穴管Ｔの各管路Ｔａ１に対向して貫通孔１２ｂが形成されている。当接面１２ａは、多穴管Ｔの開口端部Ｔａの周縁部に対して線接触するように、多穴管Ｔの開口端部Ｔａの端面に対して傾斜して形成されている。
ケース１１におけるアダプタ１２の後側となる位置には、アダプタ１２の貫通孔１２ｂに対向して光ファイバ２１ａが支持されている。そのため、光ファイバ２１ａの上下には、ホールド樹脂１４がそれぞれ設けられ、光ファイバ２１ａをケース１１内でアダプタ１２の貫通孔１２ｂに対向させて支持している。このとき光ファイバ２１ａは、多数本が貫通孔１２ｂの長手方向に沿って並べられている。なお、アダプタ１２とホールド樹脂１４との間には、この部位での遮光性を高めるためにシール体１３が両者間に挟まれて配置されている。
多数本の光ファイバ２１ａは、シールドボックス１５内で束ねられて１束の光ファイバ２１とされてシールドボックス１５の外部に導かれている。なお、図９では、図面が繁雑化するのを避けるため、光ファイバ２１ａは１本のみを記載し、他の多数本の光ファイバ２１ａの記載を省略している。
【００１１】
受光ユニット１０は、両側の受光ユニット１０によって多穴管Ｔを挟むことができるように、検査台５０に固定されたフレーム１６に対して移動可能とされている。しかも、その移動を動力的に行うために受光ユニット１０のケース１１とフレーム１６との間には空気圧作動のシリンダ１７が設けられている。従って、シリンダ１７を作動させてケース１１をフレーム１６に対して移動することにより支持体５１上に置かれた多穴管Ｔを両側の受光ユニット１０間に挟んだり、挟んだ状態から開放したりすることができる。両側の受光ユニット１０間に多穴管Ｔを挟んだ状態では、その挟んだ状態を維持するように、シリンダ１７は空気圧により多穴管Ｔを挟む方向に所定の付勢力を与えるようにしている。
また、図２の右側の受光ユニット１０を検査台５０に対して大きく移動可能とするために、図２の右側の受光ユニット１０に対応してレール５２が設けられ、このレール５２に沿って図２の右側の受光ユニット１０が移動可能とされている。この移動は、多穴管Ｔの長さの違いに対応するために行われる。その結果、図２の右側の受光ユニット１０は、図２の実線で示す位置と破線で示す位置との間で移動可能とされている。
【００１２】
多穴管Ｔを検査台５０の支持体５１の上に載せ、例えば、一方の開口端部Ｔａを図２の左側の受光ユニット１０におけるアダプタ１２の傾斜面である当接面１２ａの前に軽く接触させた状態で、図２の左右両側の受光ユニット１０をシリンダ１７によって前進移動させて多穴管Ｔの両方の開口端部Ｔａにアダプタ１２の当接面１２ａを力強く当接させる。この状態で、多穴管Ｔの管路Ｔａ１内は外部から遮光状態とされる。そして、多穴管Ｔの上下に位置する光源４１、４２が多穴管Ｔの外部に照射されたタイミングで、光センサ３０において光ファイバ２１、２２から光信号が送られたか否かを検出し、多穴管Ｔにピンホールがあるか否かが検査される。具体的には、多穴管Ｔにおけるいずれかの場所に多穴管Ｔの外表面から管路Ｔａ１内に達するピンホールＰＨがあると、多穴管Ｔの外部に照射された光源４１、４２の光が管路Ｔａ１内に漏れて入り、その光が多穴管Ｔの開口端部Ｔａからアダプタ１２の貫通孔１２ｂを介して光ファイバ２１ａに到達し、光センサ３０に光信号として送られる。光センサ３０では、光源４１、４２が照射されたタイミングで光ファイバ２１、２２から光信号が供給されると、多穴管Ｔにピンホールが存在することを検出して即座に検査員に判るようにランプの点灯などで表示することになる。
【００１３】
多穴管Ｔは管路内断面積に比べて管路長が長いが、多穴管Ｔはアルミニウム材の押出成形体であり、しかも多穴管Ｔの開口端部Ｔａの両方に受光ユニット１０を設け、多穴管Ｔの管路Ｔａ１内の光を検出している。そのため、多穴管Ｔの検出すべきピンホールＰＨが、多穴管Ｔにおいてどの位置にあっても光センサ３０での光の検出ができないということは起き難い。なぜなら、ピンホールＰＨが多穴管Ｔのいずれかの開口端部Ｔａに近い位置にある場合は、その開口端部Ｔａに近い受光ユニット１０における光ファイバ（２１ａ）によってピンホールＰＨからの光が光センサ３０に送られて、ピンホールＰＨの存在が検出される。また、ピンホールＰＨが多穴管Ｔの両開口端部Ｔａの中間位置にある場合は、両受光ユニット１０の両方、又はどちらかにおける光ファイバ（２１ａ）によってピンホールＰＨからの光が光センサ３０に送られて、ピンホールＰＨの存在が検出される。このとき、ピンホールＰＨと受光ユニット１０との距離が離れていても、多穴管Ｔはアルミニウム材の押出成形体であり、管路Ｔａ１内の光の反射効率が良いため、ピンホールＰＨからの光が光検出器１に直接届かない場合でも反射によって届けられ、ピンホールＰＨから受光ユニット１０に到達するまでの間に光の輝度が低下する程度は抑制され、光センサ３０においてピンホールＰＨからの光の検出漏れが発生することは抑制される。
【００１４】
また、多穴管Ｔの管路Ｔａ１内の光を光センサ３０に導く受光ユニット１０のアダプタ１２は、多穴管Ｔの開口端部Ｔａの周縁部に対して線接触している。そのため、多穴管Ｔの開口端部Ｔａの周縁部と受光ユニット１０の当接面１２ａとの接触部における単位面積当りの接触圧を高くすることができ、外部の光を光センサ３０に通過させないようにする遮光性を高めることができる。また、受光ユニット１０の当接面１２ａと多穴管Ｔの開口端部Ｔａの周縁部とは線接触するため、多穴管Ｔの開口端部Ｔａ側が受光ユニット１０によって被われることが抑制され、多穴管ＴにおけるピンホールＰＨの検査範囲を広くすることができる。
【００１５】
以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、
１．上記実施形態では、検査対象である管路体をアルミニウム材の押出成形体である熱交換器の多穴管Ｔとしたが、その他の金属パイプであってもよい。管路体の材料も、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、マグネシウム、或いはマグネシウム合金等でもよい。また、管路が一つのみの管路体でもよい。更に、管路の断面形状は、円形でもよい。
２．上記実施形態では、受光ユニット１０と光センサ３０とを別体とし、両者間を光ファイバ２０で接続したが、受光ユニット１０と光センサ３０とは一体化してもよい。その場合、光ファイバ２０は不要となり、光センサ３０は各受光ユニット１０に対応してそれぞれ設けられる。
【符号の説明】
【００１６】
１      光検出器
１０    受光ユニット
１１    ケース
１２    アダプタ（遮光体）
１２ａ  当接面
１２ｂ  貫通孔
１３    シール体
１４    ホールド樹脂
１５    シールドボックス
１６    フレーム
１７    シリンダ
２０、２１、２１ａ、２２    光ファイバ
３０    光センサ
４１、４２    光源
５０    検査台
５１    支持体
５２    レール
Ｔ      多穴管（管路体）
Ｔａ    開口端部
Ｔａ１  管路
ＰＨ    ピンホール
【図１】
2015049181.tif 000003
【図２】
2015049181.tif 000004
【図３】
2015049181.tif 000005
【図４】
2015049181.tif 000006
【図５】
2015049181.tif 000007
【図６】
2015049181.tif 000008
【図７】
2015049181.tif 000009
【図８】
2015049181.tif 000010
【図９】
2015049181.tif 000011
【図１０】
2015049181.tif 000012