JP2010210505A

JP2010210505A - リークテスト装置

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Publication number: JP2010210505A
Application number: JP2009058384A
Authority: JP
Inventors: Suzunobu Shimizu; 鈴信清水; Yoshihiko Takagi; 美彦高木; Yuma Watabe; 優真渡部
Original assignee: AQUA J KK
Current assignee: AQUA J KK
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2010-09-24
Anticipated expiration: 2029-03-11
Also published as: JP5210930B2

Abstract

【課題】コンパクトで操作性がよく、比較的低コストにて供給することができ、しかも、２種以上のワークに対応することが可能なリークテスト装置を提供することを課題とする。
【解決手段】テストパーツであるワークの裏面側をクランプしてマスキングする下側回転ジグ１と、その表面側をクランプしてマスキングする上側回転ジグ２とを、それぞれ個別に上下動可能且つ回転可能にして備え、下側回転ジグ１と上側回転ジグ２は共に断面多角形状を呈していて、その平坦な側面の複数面に、ワークの表面又は裏面に対応するマスキングゴムを備えた種類の異なるシール材５１、５２の装填が可能であり、下側回転ジグ１と上側回転ジグ２を回転させて、ワークの種類に対応するシール材５１、５２を選択して互いに対向させてリークテストを行うことを可能にして成る。
【選択図】図１

Description

本発明はリークテスト装置、より詳細には、コンパクトな構成であって、交換の手間を要することなく複数形状のワークに対応することができる、リークテスト装置に関するものである。

自動車部品やガス機器部品等においては、リークテストが不可欠なものが少なくない。このリークテストを行うためのリークテスターにおいては、気密保持のために、被検査部品である各ワークに対して密着するマスキングゴムを備えた治具が配置される。当然のことながらこのマスキングゴムは、各ワークに対応するものである必要があるため、専用性の高いマスキング形状とせざるを得ない。従って、複数形状のものが存するワークの場合は、各ワークについて、それぞれ専用のマスキングゴムを備えた治具が必要となり、また、それぞれについて専用のリークテスト用ステーションを用意しなければならない。

このような場合に対処するために従来、1つのステーションに治具設置部を並設する方法が採られている。即ち、治具Ａと治具Ｂの２種を用いる場合において、1つのステーションに治具Ａ配置部と治具Ｂ配置部とを並設し、ワークに応じて治具Ａと治具Ｂのいずれかを動作させるという方法である。

しかるに、この方法の場合、ワークの種類が２種程度であればまだよいが、それ以上になると、ステーションが長尺となって場所を取り、また、構成部品が増えてコストアップを招く欠点があり、また、その改造や修理にも、多くの手間とコストが必要となるという問題がある。

また、別の方法として、１つのステーションにおいて、治具Ａと治具Ｂとを交換設置して個別に使用する方法も考えられている。即ち、１つのステーションに治具Ａと治具Ｂとが配備され、ワークに応じて治具Ａと治具Ｂのいずれかを、検査位置にセットするというものである。

しかし、この方法の場合は、各治具に対応するエア回路を個別に用意しなければならないため、回路部品点数が増加し、その分コスト高となるだけでなく、複雑な形状のワークの場合には回路も複雑となってその占有スペースが増大し、非常に保全性が悪いものとなるという欠点がある。また、治具の切り替え時において双方の治具が移動することになるため、回路の取り回しが非常に複雑化するという問題もある。

特開２００６−６２５７０号公報特開２００４−２１２３７３号公報特開２００１−２７５７５号公報特開２０００−１２１４８１号公報特開平９−１５９５６５号公報

上述したように、複数形状のものが存するワークについてリークテストを行う場合、従来の方法においては、設備が大型化してスペースを取り、また、特に回路部品点数が増大して複雑な構成となるために、コスト面及び保全面において大きな問題があった。そこで本発明は、これらの問題がなく、コンパクトで操作性がよく、比較的低コストにて供給することができ、しかも、２種以上のワークに対応することが可能なリークテスト装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、少なくとも、テストパーツであるワークの裏面側をクランプしてマスキングする下側回転ジグと、ワークの表面側をクランプしてマスキングする上側回転ジグとを、それぞれ個別に上下動可能且つ回転可能にして備え、前記下側回転ジグと前記上側回転ジグは共に断面多角形状を呈していて、それぞれその平坦な側面の複数面に、ワークの表面又は裏面に対応するマスキングゴムを備えた種類の異なるシール材の装填が可能であり、前記下側回転ジグと前記上側回転ジグを回転させて、テストする前記ワークの種類に対応する前記シール材を選択して互いに対向させてリークテストを行うことを可能にして成るリークテスト装置。

一実施態様においては、前記下側回転ジグは、上昇端において回転可能であり、下降端においてテスト回路にドッキングすると共に前記ワークの裏面側をクランプする。また、前記上側回転ジグは、下降端において前記ワークの表面側をクランプすると共にテスト回路にドッキングし、それ以外の位置において回転可能である。

また、一実施態様においては、更に、前記機枠に、前記ワークの正面側及び後面側をクランプする手段を備える。

好ましくは、前記ワークの前面側及び後面側をクランプする手段は、マスキングゴムを備えたクランプヘッドと、前記クランプヘッドを前後進させるクランプシリンダーと、前記機枠に取り付けられていて、ヘッドが昇降板に連結される昇降シリンダーと、先端部にクランプヘッドが固定され、昇降板に設置されたスライドガイドに摺動可能に支持される一対のスライドシャフトとから成り、前記機枠ベース上に対設されたガイドレール設置板の端面のガイドレールに沿って上下動する昇降板に設置されることにより、上下動可能となるようにされる。

本発明は上述したとおりであって、本発明に係るリークテスト装置は、テストパーツであるワークの裏面側をクランプしてマスキングする下側回転ジグと、ワークの表面側をクランプしてマスキングする上側回転ジグとを、それぞれ個別に上下動可能且つ回転可能にして備え、前記下側回転ジグと前記上側回転ジグは共に断面多角形状を呈していて、それぞれ複数有する平坦な側面に、ワークの表面又は裏面に対応するマスキングゴムを備えたシール材を複数種装填可能にして成る。そのため、前記下側回転ジグと前記上側回転ジグを回転させて、テストする前記ワークの種類に対応する前記シール材を選択して互いに対向させてリークテストを行うことが可能となり、コンパクトで操作性がよく、比較的低コストにて供給することができ、しかも、２種以上のワークに即時に対応してリークテストを効率よく行うことが可能となる効果がある。

また、請求項２及び３に記載の発明においては、下側回転ジグは下降端において、また、上側回転ジグは下降端のワークのクランプ時において、それぞれテスト回路に自動的にドッキングされるため、複雑な配管の設置と配管接続の手間が省ける効果がある。

本発明に係るリークテスト装置の基本構成を示す正面図である。本発明に係るリークテスト装置の作用を示す要部構成図である。図１におけるＡ−Ａ線断面図である。本発明に係るリークテスト装置におけるワークのクランプ状態を示す図である。本発明に係るリークテスト装置における上下のシール材の例を示す図である。本発明に係るリークテスト装置の動作（第一工程）を示す概略図である。本発明に係るリークテスト装置の動作（第二工程）を示す概略図である。本発明に係るリークテスト装置の動作（第三工程）を示す概略図である。本発明に係るリークテスト装置の動作（第四工程）を示す概略図である。本発明に係るリークテスト装置の動作（第五工程）を示す概略図である。

以下に、本発明を実施するための形態について、図面に依拠して説明する。図１は本発明に係るリークテスト装置の基本構成を示す正面図であり、そこに示されるように、本発明に係るリークテスト装置は、テストパーツであるワークＷの裏面側をクランプしてマスキングする下側回転ジグ１と、ワークＷの表面側をクランプしてマスキングする上側回転ジグ２とを、機枠３内に上下動可能且つ回転可能状態に備えて成る。

下側回転ジグ１と上側回転ジグ２は、共に断面多角形状（図示した例では四角形状）を呈し、下側回転ジグ１の複数の平坦な側面のそれぞれに、ワークＷの裏面に対応するマスキングゴムＭを備えた下側シール材５１が装填される（図５参照）。下側シール材５１は、ワークＷの種類分（図示した例では最大４種）装填することができる。また、上側回転ジグ２の複数の平坦な側面のそれぞれに、ワークＷの表面に対応するマスキングゴムＭを備えた上側シール材５２が装填される（図５参照）。上側シール材５２は、ワークＷの種類分（図示した例では最大４種）装填することができる。

下側回転ジグ１は、機枠ベース４上に距離を置いて配置された下側ベース５上に回転自在に設置され、サーボモータ１１によって回転駆動される最上昇位置と、下側テスト回路装置のヘッド１６にドッキングされる最下降位置との間を、機枠ベース４上に設置された油圧式の昇降シリンダー８の作用で昇降する。この動作を支持するために、機枠ベース４上に下側ベース５を貫いてガイドシャフト６が通例４本立設され、下側ベース５上に、各ガイドシャフト６を摺動可能に挿通するリニアガイド７が立設される。

また、下側ベース５上に支持フレーム１０が一対対設され、その支持フレーム１０間において下側回転ジグ１が軸支される。一方（図１において左方）の支持フレーム１０には、下側回転ジグ１を回転駆動するサーボモータ１１が設置される。そして、サーボモータ１１の出力軸に駆動ギア１２が固定され、この駆動ギア１２が、下側回転ジグ１の軸上に固定された被動ギア１３に噛合する。かくして下側回転ジグ１は、駆動ギア１２及び被動ギア１３を介し、サーボモータ１１によって回転駆動されることになる。

機枠ベース４上には、下側テスト回路装置が設置される。下側テスト回路装置は、下側回転ジグ１とドッキングする回路ヘッド１６を備え、該回路ヘッド１６は、下側ベース５に形成される透孔１７に遊挿状態にされる（図２参照）。その結果、下側ベース５が下降状態にある際に、回路ヘッド１６が透孔１７から突出した状態となって、下側回転ジグ１にドッキングする。

下側回転ジグ１内部にはエア回路が配設され、その開口端に接続口が突設されていて、この接続口が回路ヘッド１６に接続される。この回路ヘッド１６に接続される下側回転ジグ１の最下面に位置する接続口は、下側回転ジグ１の最上面（ワーク装填面）に位置する接続口に連通している。従って、回路ヘッド１６から供給されるリークテスト用エアは、下側回転ジグ１の上面に位置する接続口からワークＷ内部に供給される（内圧式の場合）。なお、本装置に組み込まれるリークテスターの原理は、一般的なものである。

以上の構成において下側回転ジグ１は、下側テスト回路装置の回路ヘッド１６にドッキングした状態から、昇降シリンダー８の作用を受けて上昇し、その上昇端において、サーボモータ１１に駆動されて所定角度回転する。言うまでもなく、この下側回転ジグ１の上昇動作は、下側ベース５、リニアガイド７、支持フレーム１０、サーボモータ１１及び下側回転ジグ１が一体となって行われ、また、下降動作もこれらが一体となって行われる。

一方、上側回転ジグ２は、機枠３のアッパープレート２１に設置された昇降シリンダー２２によって昇降駆動されるハンガーに支持される。ハンガーは、昇降シリンダー２２のヘッドが固定される上側テスト回路装置の回路設置板２４と、この回路設置板２４に対して垂直方向に可動な状態にて回路設置板２４に垂設される支持板２５とを備える。回路設置板２４には、その昇降動作を支持するためのガイドシャフト２７の下端が固定される。ガイドシャフト２７は、アッパープレート２１上の、例えば昇降シリンダー２２の両側に配設されたリニアガイド２８によって摺動自在に支持される。

上側回転ジグ２は、ワークＷ上面に当接して上側からワークＷをクランプすると共に、上側テスト回路装置の回路ヘッド２６にドッキングされる最下降位置と、回路ヘッド２６に対するドッキング状態から解放されて回転可能となる最上昇位置との間を昇降移動する。その動作を支持するために、例えば、回路設置板２４の裏面の四隅にガイドシャフト２９が垂設され、また、支持板２５のガイドシャフト２９対応位置に、ガイドシャフト２９を挿通するための透孔を設けると共に、その裏面のガイドシャフト２９対応位置に、ガイドシャフト２９を摺動可能に受けるリニアガイド３０が設置される。更に支持板２５には、回路ヘッド２６を上下動可能に挿通させる透孔が形成される。

以上の構成によって支持板２５は、後述する作用により、ガイドシャフト２９に支持されつつ、回路設置板２４に対して垂直方向に可動となる。

支持板２５の下面には支持フレーム３１が一対対設され、その支持フレーム３１間において上側回転ジグ２が軸支される。一方（図１において左方）の支持フレーム３１には、上側回転ジグ２を回転駆動するサーボモータ３２が設置される。そして、サーボモータ３２の出力軸には駆動ギア３３が固定され、この駆動ギア３３が、上側回転ジグ２の軸上に固定された被動ギア３４に噛合される。かくして上側回転ジグ２は、駆動ギア３３及び被動ギア３４を介し、サーボモータ３２によって回転駆動されることになる。

４１はワークＷの正面側をクランプする正面クランプユニットであり、好ましくは、機枠ベース４上に対設されたガイドレール設置板４３の端面のガイドレール４４に沿って上下動する昇降板４５に設置されて上下動可能にされる（図１、３参照）。正面クランプユニット４１は、マスキングゴムＭを備えたクランプヘッド４６と、クランプヘッド４６を前後進させるクランプシリンダー４７と、機枠３に取り付けられていて、ヘッドが昇降板４５に連結される昇降シリンダー４８と、先端部にクランプヘッド４６が固定され、昇降板４５に設置されたスライドガイド４９に摺動可能に支持される一対のスライドシャフト５０とから成る（図３参照）。

４２はワークＷの後面側をクランプする後面クランプユニットであり、好ましくは、機枠ベース４上に対設されたガイドレール設置板５３の端面のガイドレール５４に沿って上下動する昇降板５５に設置されて上下動可能にされる（図１、３参照）。後面クランプユニット４２は、マスキングゴムＭを備えたクランプヘッド５６と、クランプヘッド５６を前後進させるクランプシリンダー５７と、機枠３に取り付けられていて、ヘッドが昇降板５５に連結される昇降シリンダー５８と、先端部にクランプヘッド５６が固定され、昇降板５５に設置されたスライドガイド５９に摺動可能に支持される一対のスライドシャフト６０とから成る（図３参照）。

図示した実施形態においては、正面クランプユニット４１におけるクランプヘッド４６、クランプシリンダー４７、スライドガイド４９及び一対のスライドシャフト５０の構成、並びに、後面クランプユニット４２におけるクランプヘッド５６、クランプシリンダー５７、スライドガイド５９及び一対のスライドシャフト６０の構成が、それぞれ二段（あるいはそれ以上）に配置されている。この場合は、上下のクランプヘッド４６、５６をそれぞれ、上下のシール材５１、５２と同様に、異種のワークＷに対応するものとし、昇降シリンダー４８、５８の作用で切り替え使用可能にすることができる。

上記構成の本発明に係るリークテスト装置の作用について説明すると、先ず、リークテストを行うワークＷに対応する複数種のシール材５１、５２を、それぞれ下側回転ジグ１と上側回転ジグ２に装着する。その装着作業は、下側回転ジグ１の場合は、それを昇降シリンダー８の作用で上昇させて回路ヘッド１６から離した状態において、サーボモータ１１の作用で所定角度回転させて行い、上側回転ジグ２の場合には、それが昇降シリンダー２２の作用で上昇してワークＷに対してアンクランプ状態となった時点で、サーボモータ３２の作用で所定角度回転させて行う。図示した装置においては、４対、換言すれば、４種類のワークＷに対応するシール材５１、５２の設置が可能である。

また、正面クランプユニット４１と後面クランプユニット４２の昇降シリンダー４８、５８を操作して、各クランプヘッド４６、５６がテストするワークＷに対応するようにセットしてする。

リークテストに際しては、下側回転ジグ１と上側回転ジグ２を回転させて、リークテストを行うワークＷに対応するシール材５１、５２同士を対向させる。その状態において、テストするワークＷを下側回転ジグ１のシール材５１上にセットする。このワークＷのセット作業は、サーボモータ１１の作用でそのセット側面を斜め向き（例えば、図２に示すように５２．５度傾斜させる）にして行うと、作業し易くなる（シール材５１、５２の装填作業の際も同様である）。なお、ワークＷのセット作業及びそこからのピックアップは、手作業で行うこともできるが、通例、ロボット６２を用いて行う（図２参照）。その後、サーボモータ１１の作用でワークＷを上向きにした状態で、下側回転ジグ１を昇降シリンダー８の作用で下降させて、回路ヘッド１６にドッキングさせる（図６参照）。

その後、下側回転ジグ１に対応するシール材５２をセットした上側回転ジグ２を昇降シリンダー２２の伸長動作によって下降させると（図７参照）、先ず、シール材５２がワークＷに当接して、下側回転ジグ１のシール材５１との間でワークＷをクランプする（図８参照）。その後更に昇降シリンダーの伸長動作が続くと、上側回転ジグ２及びこれを支持する支持板２５はその位置に止まるが、回路設置板２４及び回路設置板２４に固定されている回路ヘッド２６及びガイドシャフト２９は更に下降する。その結果、回路ヘッド２６が上側回転ジグ２にドッキングする（図９参照）。

このようにしてワークＷの表裏をクランプした後、先ず、正面クランプユニット４１のクランプシリンダー４７を動作させて、クランプヘッド４６をワークＷの正面側に接圧させ、次いで、後面クランプユニット４２のクランプシリンダー５７を動作させて、クランプヘッド５６をワークＷの後面側に接圧させることにより、ワークＷの前後面をクランプする（図１０）。この正面クランプユニット４１の動作と後面クランプユニット４２の動作順は逆であってもよく、また、同時であってもよい。

かくしてワークＷの表裏及び前後をクランプした後、上下のエア回路を介してテスト用エアを供給し、常法によってリークテストを行う。テスト終了後は上記と逆の動作でワークＷを取り出し、次のテストすべきワークＷと交換する。上述したように、このワークＷの交換は、ロボット６２によって自動的、連続的に行うことができる。また、不良ワークＷの振り分け、回収手段を付設することもできる。

この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施形態について説明してきたが、この発明の精神と範囲に反することなしに広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施形態に制約されるものではない。

１下側回転ジグ
２上側回転ジグ
３機枠
４機枠ベース
５下側ベース
６、２７ガイドシャフト
７、２８リニアガイド
８、２２昇降シリンダー
１１、３２サーボモータ
１６回路ヘッド
２１アッパープレート
２４回路設置板
２５支持板
４１正面クランプユニット
４２後面クランプユニット
４６、５６クランプヘッド
４８、５８昇降シリンダー
５１、５２シール材

Claims

少なくとも、テストパーツであるワークの裏面側をクランプしてマスキングする下側回転ジグと、ワークの表面側をクランプしてマスキングする上側回転ジグとを、それぞれ個別に上下動可能且つ回転可能にして備え、
前記下側回転ジグと前記上側回転ジグは共に断面多角形状を呈していて、それぞれその平坦な側面の複数面に、ワークの表面又は裏面に対応するマスキングゴムを備えた種類の異なるシール材の装填が可能であり、
前記下側回転ジグと前記上側回転ジグを回転させて、テストする前記ワークの種類に対応する前記シール材を選択して互いに対向させてリークテストを行うことを可能にして成るリークテスト装置。
前記下側回転ジグは、上昇端において回転可能であり、下降端においてテスト回路にドッキングすると共に前記ワークの裏面側をクランプする、請求項１に記載のリークテスト装置。
前記上側回転ジグは、下降端において前記ワークの表面側をクランプすると共にテスト回路にドッキングし、それ以外の位置において回転可能である、請求項１又は２に記載のリークテスト装置。
更に、前記機枠に、前記ワークの正面側及び後面側をクランプする手段を備えた、請求項１乃至３のいずれかに記載のリークテスト装置。
前記ワークの前面側及び後面側をクランプする手段は、マスキングゴムを備えたクランプヘッドと、前記クランプヘッドを前後進させるクランプシリンダーと、前記機枠に取り付けられていて、ヘッドが昇降板に連結される昇降シリンダーと、先端部にクランプヘッドが固定され、昇降板に設置されたスライドガイドに摺動可能に支持される一対のスライドシャフト５０とから成り、前記機枠ベース上に対設されたガイドレール設置板の端面のガイドレールに沿って上下動する昇降板に設置されることにより、上下動可能である、請求項４に記載のリークテスト装置。