Устройство для контроля герметичности газонаполненных изделий

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 M 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Риг5

Я С2

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1640561 (21) 4798054/28 (22) 05.03.90 . (46) 23.04,92. Бюл. hk 15 (71) Научно-исследовательский институт электронной техники (72) А.E.Ãîðÿèíîâ, А,С.Крупко и А.В.Секачев (53) 620.165.29(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1640561, кл. G 01 М 3/02, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ГАЗОНАПОЛНЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к контролю герметичности замкнутых полых изделий; наполненных пробным газом, и позволяет повысить достоверность контроля путем исключения неплотного закрытия камеры.

Многопозиционный поворотный барабан 1 установлен на закрепленной на основании вертикальной оси и соединен с мальтийским крестом, находящимся в зацеплении с водилом электромеханического привода, На 6арабане 1 смонтированы корпуса 6 камер. 7 Ж 1728692 А2 для размещения в них изделий 8 и закреплены петли, число которых соответствует Количеству камер 7. На оси петли установлены рычаги. Петля имеет упор. С упором взаимодействует один из рычагов, на котором установлен толкатель с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальном направлении. В нижней части толкателя закреплена крышка 16 через шаровую опору 17. На первой позиции (по направлению вращения барабана 1) в секторе

"продувка камеры" выходное отверстие 45 в крышке 36 заканчивается трубопроводом

55, другой конец которого закреплен в кронштейне 56. В кронштейне 56 на оси, сидящей в подшипниках, укреплен двухлопастный флажок 59, имеющий в верхней лопасти отверстие 60. Нижняя лопасть (у флажка контактирует с концом трубопровода 55. По одну сторону флажка 59 против его отверстия 60 укреплен источник светового излучения. Напротив отверстия в кронштейне 56 размещен приемник светового излучения. 10 ил. ° и 3

1728692

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к оборудованию контроля герметичности полых изделий, наполненных пробным газом, по изменению концентрации последнего в объеме накопления, например, полупроводниковых приборов, Изобретение является усовершенствованием полуавтомата для контроля герметичности газонаполненных иэделий по авт.св. hh 1640561, B известном техническом решении надежность работы полуавтомата обеспечивается наличием на каждой камере подпружиненных крышек, закрепленных на барабане с невозможностью скольжения по уплотняющей поверхности барабана.

Однако при контроле герметичности изделий достоверность результатов контроля снижается при случайном попадании инородного тела (например выводов проверяемого изделия) между крышкой камеры и барабаном при загрузке проверяемого изделия в камеру, Газовая смесь внутреннего объема камеры, в которую загружено иэделие, при проведении цикла "продувка камеры на детектор" (детектирование) выходит через зазор между крышкой и барабаном, не попадая в детектор, и детектор в данном случае не дает сигнала "Брак", даже если в камере при контроле находилось не герметичное изделие, которое при выгрузке из камеры сортировщиком классифицируется как."годные", так как сигнал от детектора отсутствует.

ЦельЮ изобретения является повышение достоверности контроля герметичности газонаполненных изделий, Поставленная цель достигается тем. что в устройстве контроля герметичности, содержащем карусель в виде барабана с рабочими камерами для установки в них изделий, крышек для герметизации камер, сортировочное устройство, электронную систему блокирования загрузки изделий в камеры, манипулятор со схватами загрузки и выгрузки, газораспределитель в виде ngдвижного и неподвижного барабанов, имеющих на рабочих поверхностях каналы, пазы и сквозные отверстия для последовательной коммутации рабочих камер с системой откачки или продувки камер или детектором утечки. выходное отверстие неподвижного диска, коммутирующее с каждой камерой при ее прохождении первой позиции цикла "продувка камеры", чер з трубопровод контактирует с двухлопастным флажком, расположенным в кронштейне на оси, сидящей в подшипниках, причем нижняя лопасть флажка контактирует с торцом трубопровода, а верхняя лопасть флажка пересекает световую ось, проходящую от источника светового излучения через отверстие в верхней лопасти флажка к приемнику

5 светового излучения, размещенного в кронштейне. При этом при наличии газопотока из трубопровода флажок под воздействием газопотока отклоняется на оси, перекрывает световую ось верхней лопастью флажка, 10 что фиксируется электронной схемой управления работой устройства и свидетельствует о герметичности камеры, а при отсутствии газопотока при нахождении камеры на позиции продувка камеры" фла15 жок не отклоняется от исходного вертикального положения, и световая ось проходит от источника светового излучения через отверстие в верхней лопасти флажка к приемнику светового излучения, что сви20 детельствует о неплотно закрытой крышке, т.е. негерметичности данной камеры.

Негерметичная камера "запоминается" электронной схемой и после "детектирования" и выгрузки. Схватом манипулятора из25 делие отправляется сортировщиком B тару для изделий, подлежащих перепроверке независимо от действительного качества (герметичное и негерметичное) изделия. так как

30 при детектировании газопоток выходит s зазор между корпусом камеры и крышкой и не попадет в детектор утечки, а детектор утечки в этом случае выдает сигнал по величине, не превышающий "порога срабатыва35 ния" на данном оборудовании, На фиг.1 изображено устройство для контроля герметичности, разрез; на фиг,2— то же, вид сверху; на фиг.3 — камера с крыш- . кой и системой рычагов, разрез; на фиг.4—

40 сечение А-А на фиг.3; на фиг.5 — барабан. камера и узел контроля герметичности камер, разрез, на позиции "продувка камер"; на фиг.6 — сечение Б-Б на фиг.5; на фиг,7— барабан с крышкой на позиции И "измере45 ния"; на фиг.8 — то же, на позиции К "продувка детектора"; на фиг.9 — сечение В-В на фиг.8; на фиг.10 — сечение Г-Г на фиг,9.

Устройство для контроля герметичности газонаполненных изделий содержит много50 позиционный поворотный барабан 1, установленный на закрепгенной на основании 2 вертикальной оси 3 и соединенный с мальтийским крестом 4, находящимся в зацеплении с водилом 5 лектромеханического

55 привода (не показан). На барабане 1 установлены корпуса 6 кзмер 7 для размещения в них изделий 8 и закреплены петли 9, число которых соответствует количеству камер 7.

На оси 10 петли 9 установлены рычаги 1160 13. Петля 9 имеет упор 14, с которым взаимодействует рычаг 11. На рычаге 11

1728692

5, 10

20

40

50

55 установлен толкатель 15 с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальном направлении, в нижней части которого закреплена крышка 16 через шаровую опору 17. В верхней части толкателя

15 установлена регулируемая пружина 18, удерживающая крышку 16 в верхнем крайнем положении, В толкателе 15 установлен штифт 19, который взаимодействует с рычагом 12, имеющем глухое отверстие 20 для установки пружины 21, другой конец которой установлен в глухом отверстии 22 рычага 13, в верхней час "и которого шарнирно установлен ролик 23. На рычаге 13 закреплен палец 24, проходящий через отверстие

25 рычага 12, которое ограничивает свободный ход пальца 24 и соответственно рычага

13.

Корпус 6 в верхней части имеет кольцевую канавку 26, охватывающую камеру 7 и имеющую отверстия 27 и 28. В корпусе 6 выполнены отверстия 29 и 30. На вертикальной оси 3 установлены неподвижная планшайба 31, на которой закреплен силовой копир 32, и копир 33, профиль которого открывает и закрывает крышки 16 через рычаги 11-13 и толкатель 15. На барабане 1 при помощи штифтов 34 закреплен барабан 35, крышка 36 которого подпружинена при помощи пружины 37 и имеет возможность вертикального перемещения относительно планшайбы 31 по штифтам 38 под воздействием пружины 37.

В крышке 36 барабана 35 выполнена канавка 39, соединенная с газопроводом и коллектором-распределителем (не показаны). Канавка 39 через отверстие 40, выполненное на торце барабана 35. трубопровод

41 и отверстие 27 соединена с защитными канавками 26, выполненными в корпусе 6 камеры 7. Отвод газа из защитных канавок

26 производится через отверстие 28, трубопровод 42, отверстие 43 к канавке 44, соединенной через отверстие (не показано) с атмосферой. В крышке 36 выполнены отверстия 45 и 46, в барабане 35 выполнены отверстия 47 и 48, соединенные трубопроводами 49 и 50 с отверстиями 29 и 30, выполненными в корпусе 6 камеры 7, по которым производят продувку камеры 7 от коллектора-распределителя (не показан).

Через отверстия 51 и 52 в крышке 36, отверстие 48 в барабане 35, по трубопроводу 50 через отверстия 29 и 30 в корпусе 6 камеры

7, трубопровод 49, отверстие 47 в барабане

35, отверстие 51 в крышке 36 осуществляют продувку камеры 7 на детектор утечки при контроле изделий на герметичность. Через отверстие 53 в крышке 36 и канавку 54, выполненную на торце барабана 35, осуществляют интенсивную продувку детектора утечки газопотоком от коллектора-распределителя (не показан) через регулятор потока газаа (не показан).

На первой позиции (по направлению вращения барабана 1) в секторе Ж "продувка камеры" выходное отверстие 45 в крышке

36 заканчивается трубопроводом 55, второй конец которого закреплен в кронштейне 56.

В кронштейне 56 на оси 57, сидящей в подшипниках 58, укреплен двухлопастный флажок 59, в верхней лопасти имеющий отверстие 60, а нижняя лопасть флажка контактирует с концом трубопровода 55. По одну сторону флажка 59 против его отверстия

60 укреплен источник светового излучения

61, а напротив отверстия 62 в кронштейне

56 размещен приемник светового излучения 63.

Камера 7 при вращении барабана 1 занимает последовательно следующие позиции: Д вЂ” позиция загрузки камеры изделием

8; Š— промежуточные позиции, необходимые для осуществления герметизации и разгерметизации камеры; Ж вЂ” позиции продувки камеры; 3 — позиции накопления пробного газа, вытекающего из негерметичного гаэонаполненного изделия 8 в полость камеры; И вЂ” позиция измерения; К вЂ” позиция продувки детектора утечки; Л вЂ” позиция выгрузки изделий 8 из камеры.

Устройство работает следующим образом.

Барабан 1 совершает периодическое вращение, перемещая камеру 7 нэ угол

a =, где n — число камер 7. от электрои механического привода (не показан) через водило 5 и мальтийский крест 4.

Нэ позиции Д загрузки иэделий 8 в камеру 7 крышка 16 под действием копира 33 через рычаги 11-13 открыта. В камеру 7 загружают спрессованное пробным газом изделие 8, подлежащее контролю герметичности.

При последующем повороте барабана 1 крышка 16 через рычаги 11-13 и толкатель

15 под действием копира 33 закрывает камеру 7. При этом копир 33, взаимодействуя с роликом 23 через рычаги 11-13 поворачивает толкатель 15 с крышкой 16. Рычаг 11, взаимодействуя с упором 14, останавливается, и крышка зависает на расстоянии 2-3 мм от плоскости корпуса 6. Далее ролик 23 начинает взаимодействовать с копиром 32, поворачивая рычаг 13, который через пружину 21 давит на рычаг. 12, обеспечивая размещение отверстия 25. Рычаг 12, надавливая на штифт 19, начинает перемещать

1728692 толкатель 15 с крышкой 16, преодолевая усилие пружины 18 вертикально вниз, обеспечивает плотное, без удара, прилегание крышки 16 к корпусу 6 камеры 7, предотвращая скольжение крышки 16 относительно корпуса 6 в плоскости разъема. Наличие шаровой опоры 17 исключает возможность перекоса крышки 16 и нарушение герметичности камеры 7.

Камера 7 с изделием 8, загерметизированная крышкой 16, при повороте барабана

1 поступает на первую позицию сектора Ж

"продувка камеры". В это время газ-носитель из канавки 39, выполненной в крышке

36 барабана 35, через отверстие 40, трубопровод 41, отверстие 27 в корпусе 6 камеры

7 проходит по защитной канавке 26, защищая камеру 7 от окружающей среды, создавая защитную полость вокруг камеры 7, и через отверстие 28 по трубопроводу 42, отверстие 43 и канавку 44 сбрасывается в атмосферу.

Через отверстие 46, отверстие 48, трубопровод 50. отверстие 30 газ-носитель подается в камеру 7 для продувки камеры (для удаления из камеры 7 атмосферного воздуха, попавшего в камеру 7 в период, когда камера 7 была разгерметизирована, т.е. крышка 16 открыта), Удаляется содержимое камеры 7 через отверстие 29, трубопровод

49, отверстие 47, отверстие 45, трубопровод

55 в атмосферу, но при этом торец трубопровода 55 контактирует с нижней лопастью флажка 59, и струя газопотока. выходящая из трубопровода 55. отклоняет флажок 59, поворачивая его на оси 57, при этом отклоняется и верхняя лопасть флажка 59 с отверстием 60, перекрывая верхней лопастью флажка 59 световую ось, которая ранее (до поворота флажка 59) проходила от источника светового излучения 61 через соосные отверстия 62 и 60 к приемнику светового излучения 63, Перекрытие световой оси фиксируется схемой управления работой устройства и свидетельствует о наличии газопотока, проходящего через камеру 7 при ее продувке, т.е. регистрируется сигнал о герметичности камеры 7.

В случае, если под крышку 16 при герметизации камеры 7 случайно попало инородное тело (например, вывод контролируемого изделия, посторонние частицы и др.), крышка 16 плотно не закроется, не загерметизирует камеру 7. При продувке камеры 7 газопоток свободно выходит в образовавшийся зазор между крышкой 16 и корпусом 6 камеры 7, не попадая в трубопровод 55, и флажок 59 остается в своем вертикальном исходном положении.

Приемник светового излучения 63 принима5

55 ет световое излучение от источника 61, проходящее через отверстия 62 и 60. Непрерывность светового излучения в момент выстоя барабана 1 в момент продувки камеры 7 фиксируется схемой управления работой устройства. Камера 7 "заполняется" схемой управления, и после разгерметизации камеры на позиции Е и выгрузки иэделия 8 схватом манипулятора (не показан) сортировщикам (не показан) иэделие 8 из данной камеры 7 отправляется в тару для изделий, подлежащих перепроверке (не показана). Таким образом повышается досто-, верность контроля герметичности изделий и надежность работы устройства контроля герметичности.

При перемещении камеры 7 на позициии 3 "накопление пробного газа", выходящего из негерметичного изделия 8, отверстия 47 и 48 запираются крышкой 36, а между внутренней полостью негерметичного изделия 8 и загерметизированной полостью камеры 7 происходит газообмен, Затем камера 7 поступает на позицию И

"измерение", при этом отверстия 47 и 48, выполненные в барабане 35, совмещаются с отверстиями 51 и 52, выполненными в крышке 36 барабана 35, и полость камеры 7 подключается к регулятору потока "измерение" с детектором утечки (не показан). Газноситель от регулятора потока "измерение", проходя по отверстиям 52 и 48, трубопроводу 50, отверстие 30 в корпусе 6 камеры 7, вытесняет газовую смесь иэ камеры 7 через отверстие 29, по трубопроводу 49, отверстиям 47 и 51 в детектор утечки (не показан), который по составу газовой смеси. полученной из камеры 7, наличию в ней пробного газа, выдает сигнал "Брак" или "Годен". В том случае, когда камера 7 не герметична, т.е. между крышкой 16 и корпусом 6 находится инородное тело, газопоток в детектор утечки (не показан) не попадает, а выход в зазор между крышкой 16 и корпусом 6, сигнал от детектора отсутствуют(если есть сигнал, то он не будет превышать "порог. срабатывания" ). Но так как данная негерметичная камера 7 "запомнилась" электронной схемой на первой позиции Ж "продувка камеры", то после выгрузки изделия 8 из данной камеры 7 изделие 8 независимо от его действительного качества (герметичное или негерметичное) сортировщиком (не показан) отправляется на перепроверку. Тем самым повышается достоверность контроля, исключается попадание негерметичных изделий в "годные".

При дальнейшем движении барабан 35 занимает положение, когда канавка 54 соединяет отверстие 53. регулятора потока газа

1728692

"продувка" и отверстие 51, соединенное с детектором утечки. Газ-носитель от регулятора потока газа "продувка" проходитчереэ отверстие 53, канавку 54 барабана 35, отверстие 51 и детектор утечки, обеспечивая интенсивную регулируемую продувку детектора утечки перед контролем следующего проверяемого изделия 8, освобождая тем самым детектор утечки от остатков пробного газа предыдущего замера и исключая их влияние на последующее измерение.

В этот момент происходит разгрузка камеры 7 схватом манипулятора (не показан) и сортировка изделия 8 сортировщиком согласно сигналу "Брак" или "Годен" детектора утечки или сигналу схемы управления о негерметичности камеры 7. При движении барабана 1 корпус 6 камеры 7 вновь перемещается на позицию Д "загрузка".

В случае, если в камере 7 находилось негерметичное изделие 8 или камеры 7 "запомнилась" электронной схемой управления работой устройства как негерметичная, камера 7 не загружается изделием 8, а проходит незагруженной весь цикл испытаний, в конце которого данная камера 7 соединяется с детектором утечки (не показан), который выдает сигнал "Брак" или "Годен", что свидетельствует о наличии остатков пробного газа от предыдущего замера или разгерметизации камеры 7, исключая возможность ложного эабракования изделий 8, вызванного наличием остатков пробного газа в камере 7.

Таким образом, блокирование загрузки изделий 8 в непригодные для контроля ка5 меры 7 производится детектором утечки и электронной схемой управления через схват загрузки манипулятора и исключает возможность необъективной оценки испытуемого изделия 8 из-за нестабильности ра10 боты оборудования.

Применение устройства для контроля герметичности газонаполненных изделий данной конструкции позволит повысить достоверность результатов измерений и на15 дежность работы оборудования.

Формула изобретения

Устройство для контроля герметичности газонаполненных изделий по авт.св, ¹ 1640561, о т л и ч à ю щ е е с я

20 тем, что, с целью повышения достоверности контроля путем исключения неплотного за-. крытия камеры, оно снабжено источником и приемником светового излучения и поворотным вокруг оси двухлопастным флаж25 ком, установленным своей первой лопастью в зоне выходного отверстия камеры из позиции продувки, источник и приемник светового излучения установлены соосно с возможностью пересечения световой оси

30 второй лопастью флажков, а выход приемника светового излучения соединен с входом схемы управления.

1728692 фиг. 2

1728692

А- А

Фиг. 4

52 Эб

Фиг. 8

1728692

Г-Г фиг. IO

Составитель А. Горяинов

Редактор И. Ванюшкина Техред М.Моргентал Корректор А, Осауленко

Заказ 1.400 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101