(57)【要約】【課題】密封体内部の気体量が少ない場合であっても、密封体の漏れを検出する際の感度を向上させる。【解決手段】密封体１を弾性体２２で圧迫することにより、密封体１に漏れがある場合には内部の気体を押し出す。このとき、密封体１を容器２１で覆い、弾性体２２は容器２１の内部に配置しておくことにより、押し出された気体を外部に逃すことなくガス検出部４０により検出することができる。また、弾性体２２としては、通気性を有するものを用いることにより、押し出されたガスは、弾性体を通過してガス検出部４０に到達することができ、すばやく検出することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象である密封体を覆うための容器と、前記容器の内部空間の気体に特定のガスが含まれているかどうかを分析するためのガス分析部とを有し、
前記容器の内部には、前記検査対象を圧迫するための弾性体が配置され、該弾性体は通気性を有し、前記検出対象から押し出された前記ガスは前記弾性体を通過して前記ガス分析部に到達する構成であることを特徴とする漏れ検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の漏れ検査装置において、前記検査対象を搬送するための搬送部と、前記容器を移動させる駆動部とをさらに有し、
前記容器は、下向きの開口を備え、
前記駆動部は、前記検査対象に対して前記容器を上方から被せるとともに、前記搬送部による前記検査対象の移動に追従させて移動させることを特徴とする漏れ検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の漏れ検査装置において、前記ガス分析部と前記容器との間には、これらを連通させる管が配置され、
前記ガス分析部は、前記容器の内部の気体を前記管を通して前記容器から吸引して分析することを特徴とする漏れ検査装置。
【請求項４】
請求項２に記載の漏れ検査装置において、前記搬送部は、前記検査対象を搭載して搬送するコンベアベルトを含み、
前記駆動部は、前記検査対象に被せた前記容器の開口を前記コンベアベルトに押し付ける構成であり、
前記コンベアベルトは、前記検査対象を搭載する領域が通気性を有することを特徴とする漏れ検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載の漏れ検査装置において、前記コンベアベルトの下側には、上向きの開口を有する第２の容器が配置され、
前記ガス分析部と前記第２の容器との間には、これらを連通させる第２の管が配置され、前記ガス分析部は、前記第２の容器の内部空間の気体を前記第２の管を通して吸引して分析することを特徴とする漏れ検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の漏れ検査装置において、前記第２の容器の内側には、第２の弾性体が配置され、前記検査対象は、前記コンベアベルトとともに、上側の前記容器内の前記弾性体と下側の前記第２の容器内の前記第２の弾性体との間に挟まれ、前記弾性体および前記第２の弾性体が前記検査対象の形状に倣って圧縮され当該検査対象の全体を圧迫する構成であることを特徴とする漏れ検査装置。
【請求項７】
請求項６に記載の漏れ検査装置において、前記弾性体および前記第２の弾性体は、前記検査対象の形状に倣って圧縮された状態から開放され膨張することにより、一時的に内部が陰圧になり、前記検査対象の内部の気体を吸い出すことを特徴とする漏れ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密閉体の漏れを検出する検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、食品、医薬、化粧品等の各種分野においては、製品の劣化防止や安全性の確保等のために、製品を包装体によって密封し、外気から遮断することが行われている。このような密封包装体にあっては、ピンホールや亀裂等があると、その密封機能が損なわれるため、製品を密封した状態で包装体に漏れがないかどうかの検査を行い、信頼性を確保している。この検査に用いられる検査装置としては、エアーリーク型と、気体分析型とが知られている。エアーリーク型検査装置の測定原理は、検査対象である製品をチャンバー内に入れ、チャンバー内を減圧した後、チャンバー内の圧力変動を検出し、チャンバー内の圧力が平衡に保たれるかどうかにより、密閉包装体の漏れの有無を判定するものである。一方、気体分析型検査装置の測定原理は、製品の密封包装体の内部に予め少量のヘリウムガス等の特定ガスを封入しておき、密封包装体にガス検出プローブを近づけ、特定ガスが検出された場合には漏れがあると判定するものである。このような気体分析型の検査装置は、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されている検査装置は、外部から密封包装体を加振することにより、内部の気体をピンホール等から流出させ、検出感度を高めることを開示している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１０７２６１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の気体分析型検査装置は、密封包装体から漏れ出した特定ガスがガス検出プローブに達しなければ漏れを検出できないため、ピンホール等の漏れ箇所がガス検出プローブから離れている場合には、検出感度が低下する傾向がある。また、特許文献１のように、密封包装体を加振して内部の気体を流出させる構成は、密封包装体の内部の気体量が多い場合には有効であるが、内部の気体の量が少ない場合には効果的ではない。
【０００５】
本発明の目的は、密封体内部の気体量が少ない場合であっても、感度よく密封体の漏れを検出することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、密封体を弾性体で圧迫することにより、密封体に漏れがある場合には内部の気体を押し出す。このとき、密封体を容器で覆い、弾性体は容器の内部に配置しておくことにより、押し出された気体を外部に逃すことなくガス検出部により検出する。また、弾性体としては、通気性を有するものを用いることにより、押し出されたガスは、弾性体を通過してガス検出部に到達することができ、すばやく検出することができる。
【０００７】
具体的には、次のような構成にすることができる。検査対象である密封体を覆うための容器と、容器の内部空間の気体に特定のガスが含まれているかどうかを分析するためのガス分析部とを有する構成とする。容器の内部には、検査対象を圧迫するための弾性体を配置する。弾性体は通気性を有するものを用い、検出対象から押し出されたガスは弾性体を通過してガス分析部に到達するように構成する。
【０００８】
また、検査対象を搬送するための搬送部と、容器を移動させる駆動部とをさらに有するように構成することができる。この場合、容器は、下向きの開口を有するものを用い、駆動部は、検査対象に対して容器を上方から被せるとともに、搬送部による検査対象の移動に追従させて移動させる。
【０００９】
また、ガス分析部と容器との間に、これらを連通させる管を配置した構成とすることができる。この場合、ガス分析部は、搬送部により搬送されている検査対象から押し出されたガスを容器から吸引して分析する構成とする。
【００１０】
また、上述の搬送部は、検査対象を搭載して搬送するコンベアベルトを含む構成とすることができる。この場合、駆動部は、検査対象に被せた容器の開口をコンベアベルトに押し付ける構成とし、コンベアベルトは、検査対象を搭載する領域が通気性を有するように構成することができる。
【００１１】
また、上記コンベアベルトの下側には、上向きの開口を有する第２の容器を配置することができる。この場合、ガス分析部は、第２の容器の内部空間の気体についても分析を行うように構成する。
【００１２】
また、上記第２の容器の内側には、第２の弾性体を配置することができる。これにより、検査対象は、コンベアベルトとともに、上側の容器内の弾性体と下側の第２の容器内の第２の弾性体との間に挟まれ、上側の弾性体および下側の第２の弾性体が検査対象の形状に倣って圧縮され検査対象の全体を圧迫する構成にすることができる。
【００１３】
また、上述の上側の弾性体および下側の第２の弾性体は、検査対象の形状に倣って圧縮された状態から開放され膨張することにより、一時的に内部が陰圧になり、検査対象の内部の気体を吸い出す構成にすることも可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態の密封体の漏れ検査装置について図面を用いて説明する。
【００１５】
なお、本実施の形態において密封体とは、製品を包装体で密封した密封包装体のほか、自動車用のエアバッグ起爆部、タンク、小型密閉部品等のように、製品そのものが密封構造になっている密封体を含む。
【００１６】
まず、第１の実施の形態の漏れ検査装置について図１を用いて説明する。図１のように漏れ検査装置は、検出対象である密封体１を搬送する搬送部１０と、搬送部１０に搬送されている密封体１の上から覆い被せられるカバー部２０と、カバー部２０を搬送部１０の搬送速度と同じ速度で移動させる駆動部３０と、カバー部２０の内部の気体を吸引してガス分析を行うガス分析部４０と、制御部５０とを有している。
【００１７】
搬送部１０は、図１ならびに、そのＡ−Ａ’断面図である図２に示したように、コンベアベルト１１と、コンベアベルト１１を移動させるローラー部１２と、一対のレール１３とを含んでいる。レール１３は、コンベアベルト１１が密封体１を搬送する経路に沿って配置され、密封体１が搭載されたコンベアベルト１１を移動可能に支持する。また、コンベアベルト１１は、密封体１を搭載する領域１１ａ（図２参照）が通気性を有するように構成されている。具体的には、コンベアベルト１１の密封体１を搭載する領域１１ａは、多数の小孔が設けられた網目構造となっているか、もしくは通気性を有する素材で構成されている。密封体１は、図示していない供給部により一個づつコンベアベルト１１上に供給され、搬送される。供給部としては、例えば、搬送部１０に接続されるように配置された別のベルトコンベアや、密封体１を上方からコンベアベルト１１上に搭載する構造のもの等を用いることができる。
【００１８】
カバー部２０は、図３（ａ）、（ｂ）に斜視図と断面図をそれぞれ示したように、底面全体を開口とした容器２１と、容器２１の内部に充填された通気性のある弾性体２２とを有する。通気性のある弾性体２２としては、例えばウレタン等の発泡材を用いることができる。容器２１の上部には、排気孔２３が設けられ、ガス分析部４０の吸引管４１が接続されている。これにより、容器２１の内部の気体は、排気孔２３から吸引管４１を通ってガス分析部４０に送り込まれる。このとき、コンベアベルト１１の通気性のある領域１１ａは、吸気孔として作用する。よって、容器２１を密封体１の上部から被せると、通気性のある弾性体２２とコンベアベルト１１とが密封体１を挟み込み、弾性体２２は、密封体１の外形に倣ってこれを圧迫する。これにより、密封体１にピンホール等の欠陥がある場合には内部のガスが押し出され、押し出されたガスは、容器２１の外部へ広がることなく、通気性のある弾性体２２を通り抜けて排気孔２３から吸引管４１を通ってガス分析部４０に送り込まれ、特定のガスが含まれているかどうか分析される。
【００１９】
また、カバー部２０の容器２１の上部には、図３（ａ）のように接続部２４が設けられている。カバー部２０を駆動する駆動部３０は、図４のように接続部２４に接続された伸縮可能な４本の軸３２と、軸３２がそれぞれ接続されたカム３１と、カム３１を回転させる２本の回転軸３３と、駆動源３４とを含んでいる。駆動源３４は、２本の回転軸３３をそれぞれ回転駆動するとともに、回転軸３３をコンベアベルト１１の搬送方向に沿って平行移動させる。伸縮可能な軸３２の周囲には、ばね３２ａが挿入されている。
【００２０】
駆動源３４が、回転軸３３を回転させると、カム３１の回転に伴って容器２１が上下動する。この上下動により、容器２１を密封体１の上方から被せることができる。また、ばね３２ａの作用により、容器２１はコンベアベルト１１に一定の圧力で押し付けられる。駆動源３４は、回転軸３４を連続的に回転させながら、コンベアベルト１１の搬送区間内に設定された検査区間６０の始点６０ａから終点６０ｂまでコンベアベルト１１の移動速度と同じ速度で回転軸３４を平行移動させる。また、容器２１が終点６０ｂに達したならば、逆向きに始点６０ａまで移動させる。このように、駆動源３４が、回転軸３４を回転させながら平行移動させることにより、容器２１は、図５に示した軌跡を描いて移動する。すなわち、コンベアベルト１１の搬送区間内に設定された検査区間６０（図１参照）の始点６０ａから終点６０ｂの間は、容器２１がコンベアベルト１１に接し、コンベアベルト１１と同じ方向に同じ速度で移動する。検査区間６０の終点６０ｂに到達したならば、容器２１は、カム３１の動きにより、駆動部３０によって上方に持ち上げられて密封体１から外れ、コンベアベルト１１の移動方向とは逆向きに移動して再び始点６０ａまで戻る。このように容器２１を移動させることにより、密封体１がコンベアベルト１１によって検査区間６０を搬送されている間に、漏れ検査を行うことができる。
【００２１】
ガス分析部４０は、容器２１と連通する吸引管４１と、吸引管４１から気体を吸引する吸引部と、吸引部が吸引した気体に特定のガス種が含まれているかどうかを分析する分析部とを含んでいる。吸引管４１は、容器２１が駆動部３０によって移動されるのに追従できるように余裕のある長さに設定されている。なお、吸引部と分析部はガス分析部４０に内蔵されており、図１には図示していない。本実施の形態では、特定のガス種として、ヘリウムガスを用いる。
【００２２】
制御部５０は、駆動部３０の動作、搬送部１２の動作を制御するとともに、ガス分析部４０から分析結果を受け取り、特定ガスであるヘリウムガスが検出された場合には、その検出の際に検査区間６０を通過していた密封体１に漏れがあると判定する。
【００２３】
つぎに、本実施の形態の漏れ検査装置で、検査を行う場合の各部の動作を説明する。
【００２４】
被検対象である密封体１としては、密封時にヘリウムガスが少量封入されているものを用いる。搬送部１０のコンベアベルト１１上には、図示していない供給部により、密封体１がひとつずつ供給される。制御部５０は、搬送部１０を動作させ、密封体１をコンベアベルト１１により搬送させる。また、制御部５０は、駆動部３０を動作させることにより、カバー部２０を図５の軌跡を描くように移動させ、検査区間６０の始点６０ａに到達した密封体１の上方からカバー部２１を被せる。これにより、密封体１は、図１および図２に示したように、下面がコンベアベルト１１により支持され、上面及び側面がカバー部２０の容器２１によりすっぽりと覆われた状態になる。この状態のまま密封体１は、コンベアベルト１１によって検査区間６０を搬送され、これに追従してカバー部２０も検査区間６０を移動する。密封体１が検査区間６０を搬送されている間に、密封体の漏れの検査が以下のように行われる。密封体１は、カバー部２０が被せられたことにより、カバー部２０の内部にある通気性のある弾性体２２により圧迫され、密封体１にピンホール等の欠陥がある場合には、密封体１の内部のガスが押し出される。このとき、弾性体２２は、密封体１の外形に倣って圧縮され密封体１を圧迫するため、効率よく密封体１の内部の気体を押し出すことができる。また、密封体１には容器２１が被せられ、容器２１の内部空間はガス分析部４０により吸引されているため、押し出されたガスは、容器２１の外側に広がることなく、ガス分析部４０に取り込まれ、ヘリウムガスが含まれているかどうかが分析される。分析結果は制御部５０に出力される。密封体１が検査区間６０の終点６０ｂに到達すると、カバー部２０は、駆動部３０のカム３１の動きにより上昇して密封体１から外れる。カバー部２０が上昇するのに伴い、弾性体２２は密封体１に押し付けられて圧縮されていた状態から開放されるため、もとの形状まで膨張する。この膨張の際に多孔質体である弾性体２２の内部は一時的に陰圧になり、密封体１の内部から気体を吸い出す作用が得られる。その後、上昇したカバー部２０は、図５のように検査区間６０の始点６０ａまで戻り、次に搬送される密封体１の検査を行う。
【００２５】
制御部５０は、ガス分析部４０からヘリウムガスを検出したという結果を受け取った場合には、その密封体１に漏れがあると判定する。そして、判定結果をユーザに報知するとともに、必要に応じて、図示していない別の搬送手段を動作させて搬送ルートを切り換えて、漏れのある密封体１の搬送ルートを不良品の搬送ルートへ切り換える等の制御を行う。
【００２６】
このように、本実施の形態の漏れ検査装置では、密封体１を弾性体２２で圧迫する構成であるため、密封体１の内部の気体量が少ない場合や、密封体１の形状に凹凸がある場合であっても、密封体１の形状に倣って密封体１を圧迫することができる。これにより、密封体１のピンホール等の欠陥から内部の気体をすばやく確実に押し出すことができる。また、密封体１には容器２１が被せられているため、押し出された気体を容器２１の外側に拡散させずにガス分析部４０に取り込むことができる。これにより、密封体１に漏れがある場合には、高い感度ですばやく検出することができる。
【００２７】
また、本実施の形態の漏れ検査装置は、カバー部２０を密封体１に追従させて移動させる構成であるため、密封体１を搬送している最中に漏れ検査を行うことができる。よって、本実施の形態の漏れ検査装置を、密封体１の製造ラインに組み込むことにより、製造効率を維持したまま、全数検査を行うことが可能である。
【００２８】
なお、上述の実施の形態では、ガス分析部４０と容器２１とを吸引管４１により接続しているが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、ガス分析部４０を容器２１の上部もしくは内部に配置し、容器２１とともに移動させる構成にすることも可能である。この場合、吸引管４１は不要である。
【００２９】
つぎに、第２の実施の形態の漏れ検査装置について図６を用いて説明する。第２の実施の形態の漏れ検査装置は、図６のように、第１の実施の形態の漏れ検査装置と同様の構成であるが、コンベアベルト１１の下面側に下カバー部７０を配置したものである。下カバー部７０以外の構成については、第１の実施の形態の漏れ検査装置と同じである。下カバー部７０は、容器７１と、容器７１の内部に配置された弾性体７２とを含んでいる。容器７１は、カバー部２０の容器２１とコンベアベルト１１を挟んで対向するように、一対のレール１３の間に固定されている。よって、下カバー部７０は、上カバー部２０のように移動しない。容器７１の開口は、幅方向については、カバー部２０の容器２１と同等であるが、長手方向について検査区間６０の全域を覆う長さを有している。下カバー部７０の容器７１には、排気孔７３が設けられており、排気孔７３には、ガス分析部４０の吸引部に接続された吸引管４２が接続されている。これにより、容器７１の内部空間の気体は、ガス分析部４０に送り込まれる。
【００３０】
第２の実施の形態の漏れ検査装置の動作を説明する。第２の実施の形態の漏れ検査装置では、カバー部２０の弾性体２２と下カバー部７０の弾性体７２との間に密封体１を挟み込み、弾性体２２と弾性体７２とが密封体１の上下の形状にそれぞれ倣って変形し、密封体１を上下から圧迫する。これにより、効果的に密封体１の内部の気体をピンホール等から押し出すことができる。押し出された気体は、上側のカバー部２０および下カバー部７０によりそれぞれ集められ、吸引管４１、４２からガス分析部４０によって吸引され、分析される。よって、密封体１のピンホール等が密封体１がコンベアベルト１１と接する側に存在し、押し出された気体が、コンベアベルト１１の通気性のある領域１１ａから下方に漏れた場合であっても、下カバー７０の容器７１に内部空間に確実に捕らえ、すばやくガス分析部４０に送り込むことができる。このように、密封体１を上下から圧迫することにより、ピンホール等からすばやく気体を押し出し、上方のカバー部２０および下カバー部７０によって捕らえ、ガス分析部４０にすばやく送り込むことができるため、検出感度をよりいっそう高めることができる。また、第１の実施の形態と同様に、カバー部２０が上昇するのに伴い、弾性体２２、７２は密封体１に押し付けられて圧縮されていた状態から開放されるため、もとの形状まで膨張する際に内部が一時的に陰圧になり、密封体１の内部から気体を吸い出す作用も得られる。
【００３１】
【発明の効果】
上述してきたように、本発明によれば、密封体内部の気体量が少ない場合であっても、高い検出感度で、密封体の漏れを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の漏れ検査装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】図１の漏れ検査装置のカバー部２０と搬送部１０のＡ−Ａ’断面図である。
【図３】（ａ）は、図１の漏れ検査装置のカバー部２０の斜視図である。（ｂ）は、（ａ）のカバー部２０のＢ−Ｂ’断面図である。
【図４】図１の漏れ検査装置の駆動部３０の構成を示す斜視図である。
【図５】図４の駆動部３０により駆動されるカバー部２０の点Ａについての軌跡を示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の漏れ検査装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１…密封体、１０…搬送部、１１…コンベアベルト、１２…ローラー部、１３…レール、２０…カバー部、２１…容器、２２…弾性体、２３…排気孔、２４…接続部、３０…駆動部、３１…カム、３２…伸縮可能な軸、３３…回転軸、３４…駆動源、４０…ガス分析部、４１…吸引管、４２…吸引管、５０…制御部、６０…検査区間、７０…下カバー、７１…容器、７２…弾性体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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