用于評估表面的清潔度的裝置和方法制造方法及圖紙

裝置１包括泛光燈單元２０、接收器單元３０以及處理單元４０。泛光燈單元２０將紅外光施加到工件５０的表面，并且包括面光源２１和聚焦透鏡２３。接收器單元３０接收從工件５０的表面反射的紅外光，并且包括接收器傳感器３１和濾光器３３，該濾光器３３透過具有該表面上的污染物５１吸收的波長的紅外光。處理單元４０根據從該表面反射的紅外光的吸光度來評估工件５０的表面的清潔度。并且將來自該表面的反射紅外光的接收區域Ｒｂ設定為小于施加到該表面的紅外光的施加區域Ｒａ。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及用于評估工件表面的清潔度的裝置和方法，其中紅外 光施加到該表面，檢測從該表面反射的光，通過利用從該表面反射的 所檢測到的光來計算該表面處的紅外光的吸光度，然后通過利用該吸 光度以及在該吸光度和該表面上的附著污染物的量之間的預定關系來 評估該表面的清潔度。
技術介紹
通常，當組裝發動機的氣缸體、氣缸頭和鏈條箱或傳動裝置箱時， 諸如液態密封墊等的密封材料涂覆在其表面上以防止漏油等。這些表面借助于使用加工油來加工鑄造零件而形成，使得加工油 附著在這些表面上。在加工后，通過清洗這些表面來去除加工油。如上所述，通過清洗來去除附著在這些面上的加工油。然而，存 在著當沒有完全去除加工油時該加工油在清洗后殘留在這些面上的情 況或者清洗劑殘留在這些面上的情況。殘留的加工油或殘留的清洗劑降低了密封材料的密封性能，這導 致漏油等。掌握諸如加工油或清洗劑的污染物是否殘留在涂覆有密封 材料的表面(密封表面)上是重要的。傳統上，如下所述地測量附著到密封表面的污染物的狀況，換句 話說，即密封表面的清潔度。例如，將具有特定長度和寬度的膠帶附著到密封表面，并且通過沿著相對于密封表面基本豎直的方向將其向上拉來使膠帶剝離，然后 測量使膠帶剝離所需的負荷。根據所測量的負荷來評估密封表面的清 潔度。然而，用于通過測量膠帶的剝離負荷來評估密封表面的清潔度的 上述方法是用人手操作的，使得在剝離膠帶時難以保持恒定的剝離角 度或剝離速度。此外，膠帶朝著密封表面的附著強度高度依賴于溫度， 使得即使密封表面的清潔度是相同的，但剝離負荷的測量值也能夠因 為溫度而不同。結果，難以精確地進行測量和適當地評估。此外，用人手進行的測量需要長的時間，使得難以在發動機或傳 動裝置的組裝過程的周期時間內完成測量。例如，為了解決上述問題，JP-A-2002-350342公開了一種用于評 估諸如密封表面等的工件表面的清潔度的裝置。JP-A-2002-350342公開了該裝置，包括泛光燈，具有紅外光發 生器并將紅外光施加到工件表面；以及接收器，接收從附著有污染物 的工件表面反射的紅外光，其中檢測紅外光的吸光度并根據該吸光度 來測量工件表面的清潔度。在這種情況下，該裝置僅檢測具有被CH鍵 吸收的波長的紅外光，在有機分子中大量包括該CH鍵。因此，能夠檢 測由有機分子組成的污染物。
技術實現思路
本專利技術待解決的問題如JP-A-2002-350342所公開的，傳統裝置一般使用點光源作為紅 外光發生器，其中將紅外光施加到工件表面，接收從附著有污染物的 工件表面反射的紅外光，檢測紅外光的吸光度，并根據該吸光度來測 量工件表面的清潔度。從點光源施加的紅外光被聚集到工件表面上的 非常狹小的區域中，并且將紅外光的接收區域設定為與來自點光源的紅外光的施加區域大小相同。于是，即使工件和裝置之間的長度或角 度改變一點，所檢測的紅外光的吸光度就改變很多。因此，不能適當 地評估工件表面的清潔度。(例如，工件和裝置之間的容許的長度改變是大約士0.5mm)特別地，關于傳統裝置，當通過施加紅外光來評估工件表面的清 潔度時，測量對象的工件主要表示半導體基板等，其中其表面的粗糙 度較小并且其表面基本是鏡表面。工件高精度地定位且設定在大型固 定設備的載臺上，并且用泛光燈單元和接收器單元來測量紅外光的吸 光度，該泛光燈單元和接收器單元每一個都相對于工件高精度地定位。 于是，工件表面和設備之間的長度或角度的變化很少變成問題。然而， 如果該工件表示笨重而大型的并且形成為復雜形狀的發動機或傳動裝 置零件的鑄造零件，那么就難以完成該測量同時將工件設定在設備的 載臺上并保持工件表面、泛光燈和接收器之間的布置關系。結果，難 以保證適當的評估。本專利技術的目的是提供，即使 工件是大型的并且形成為諸如發動機或傳動裝置的零件等的復雜形 狀，該裝置和方法也能夠精確地測量紅外光的吸光度并且能容易而適 當地評估工件表面的清潔度。解決問題的手段本專利技術的第一方面是一種用于評估工件表面的清潔度的裝置，包括泛光燈單元，具有面光源和透鏡，所述面光源將紅外光施加到該 表面，并且所述透鏡聚焦紅外光；接收器單元，用于檢測從該表面反射的光，具有濾光器和接收器，所述濾光器透過具有該表面上的污染物吸收的波長的紅外光，并且所 述接收器接收從該表面反射的紅外光，其中將從該表面反射的紅外光 的接收區域設定為小于從泛光燈單元施加到該表面的紅外光的施加區 域；以及處理單元，用于通過利用從該表面反射的紅外光來計算該表面處 的紅外光的吸光度并且用于通過利用該吸光度以及該表面上的附著污 染物的量和該吸光度之間的預定關系來評估該表面的清潔度。因此，該裝置能夠防止由于該裝置和工件之間的長度或角度的改 變或者由于諸如工件表面狀況的可變因素所導致的由接收單元接收的 紅外光的強度的變化。換句話說，該裝置能夠防止由處理單元計算的 吸光度的變化。此外，該裝置能夠以高穩健性評估工件表面的清潔度。結果，即使工件是大型的結構并且形成為諸如氣缸體、齒輪室蓋 等的復雜形狀，其中難以保持工件朝著該裝置的姿勢，例如該裝置和 工件表面之間的長度或角度，也能夠容易地實現清潔度的適當評估。優選地，接收區域的大小可根據該表面的評估區域的大小來調節。因此，該裝置能夠評估各種大小的工件表面上的清潔度，使得能 夠提高該裝置的靈活性。優選地，根據由于泛光燈單元、接收器單元和該表面之間的容許 的距離改變量所導致的該表面上的接收區域相對于施加區域的移位長 度來設定施加區域的大小。因此，當長度改變小于容許的長度改變時，接收區域能夠絕對小 于施加區域。于是，能夠防止在從該表面反射后由接收器單元接收的 紅外光的強度的變化。此外，能夠容易地實現清潔度的適當評估。本專利技術的第二方面是一種用于評估工件表面的清潔度的方法，包括從面光源將由透鏡聚焦的紅外光施加到該表面；接收從該表面反射的光，其中紅外光通過濾光器，該濾光器透過具有該表面上的污染物吸收的波長的紅外光，并且其中將從該表面反 射的紅外光的接收區域設定為小于從泛光燈單元施加到該表面的紅外 光的施加區域；通過利用從該表面反射的紅外光來計算該表面處的紅外光的吸光 度；以及通過利用該吸光度以及在該表面上的附著污染物的量和該吸光度 之間的預定關系來評估該表面的清潔度。因此，該方法能夠防止由于裝置和工件之間的長度或角度的改變 或者由于諸如工件表面狀況的可變因素所導致的由接收單元接收的紅 外光的強度的變化。換句話說，該裝置能夠防止由處理單元計算的吸 光度的變化。此外，該裝置能夠以高穩健性評估工件表面的清潔度。結果，即使工件是大型的結構并且形成為諸如氣缸體、齒輪室蓋 等的復雜形狀，其中難以保持工件朝著該裝置的姿勢，例如該裝置和 工件表面之間的長度或角度，也能夠容易地實現清潔度的適當評估。優選地，接收區域的大小可根據該表面的評估區域的大小來調節。因此，該方法能夠評估各種大小的工件的表面上的清潔度，使得 能夠提高該裝置的靈活性。優選地，根據由于泛光燈單元、接收器單元和該表面之間的容許 的距離改變量所導致的該表面上的接收區域相對于施加區域的移位長 度來設定施加區域的大小。因此，當長度改變小于容許的長度改變時，接收區域能夠絕對小 于施加區域。于是，能夠防止在從該表面反射后由接收器單元接收的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于評估工件表面的清潔度的裝置，包括：　泛光燈單元，該泛光燈單元具有面光源和透鏡，所述面光源將紅外光施加到所述表面，并且所述透鏡聚焦所述紅外光；　接收器單元，該接收器單元用于檢測從所述表面反射的光，并具有濾光器和接收器，所述 濾光器透過具有所述表面上的污染物吸收的波長的紅外光，并且所述接收器接收從所述表面反射的所述紅外光，其中將從所述表面反射的所述紅外光的接收區域設定為小于從所述泛光燈單元施加到所述表面的所述紅外光的施加區域；以及　處理單元，該處理單元用于 通過利用從所述表面反射的所述紅外光來計算所述表面處的所述紅外光的吸光度，并且用于通過利用所述吸光度以及所述表面上的附著污染物的量和所述吸光度之間的預定關系來評估所述表面的清潔度。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：城田幸司，本田穣，森重潔，東昇，
申請(專利權)人：豐田自動車株式會社，倉敷紡織株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]