KR100507505B1 - 누설표시 시스템 및 이를 이용한 누설표시 방법 - Google Patents

Abstract

누설표시 시스템 및 이를 이용한 누설표시 방법이 개시된다. 개시된 누설표시 시스템은, 누설 검사를 하고자 하는 검사대상에 에어로 가압하여 상기 검사대상 내부의 압력변화를 검지하여 기밀 불량여부를 판별하는 내부누설 시험기와; 상기 검사대상의 검사부위의 궤적을 확보하기 위한 다축 다관절형 로봇과; 상기 검사대상 외부의 에어 압력 변화 또는 기체 누설 여부를 확인하기 위한 누설검지센서와; 상기 내부누설 시험기의 작동 및 상기 로봇을 제어하는 PLC와; 상기 로봇의 핸드에 부착되어 상기 PLC의 제어에 의해 노즐을 통하여 잉크를 스프레이 분사하는 마킹 유닛과; 주 연산장치로서 상기 PLC, 상기 내부누설 시험기를 제어하고, 상기 내부누설 시험기의 누설량과 상기 로봇의 위치 데이터 및 상기 누설검지센서의 입력을 받아서 기밀여부를 판정하고, 그 결과를 자신의 데이터베이스에 저장하는 중앙처리부와, 상기 PLC와 상기 중앙처리부간, 상기 내부누설 시험기간에 통신을 위한 인터페이스 보드와, 상기 누설검지센서의 신호를 중앙처리부가 인식 가능한 신호로 변환하는 신호변환기를 구비하여 된 PC와; 상기 PC에 의해 제어되며, 상기 로봇이 이동함에 따라 좌표를 실시간으로 상기 중앙처리부에 전송하는 로봇컨트롤러;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 누설부위를 재확인하기 위한 수정공수가 절감되고, 누설부위의 정량적 관리로 누설방지 대책 수립이 용이해짐으로써 분석에 따른 공수가 절감될 수 있는 이점이 있다.

Description

누설표시 시스템 및 이를 이용한 누설표시 방법{LEAKY DISPLAY SYSTEM AND METHOD OF DISPLAYING LEAKAGE USING THE SAME}

본 발명은 누설표시 시스템 및 이를 이용한 누설표시 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이미지 중첩을 통해 누설부위를 표시해주는 누설표시 시스템 및 이를 이용한 누설표시 방법에 관한 것이다.

예컨대, 자동차 공장의 조립라인 최종 공정에서 실시하는 기밀시험 중 누설 여부를 검출하기 위한 누설검사 시스템의 구성이 도 1에 개략적으로 도시되어 있고, 도 1의 누설검사 시스템을 이용한 누설시험을 순차적으로 나타내 보인 순서도가 도 2에 개략적으로 도시되어 있다.

도면을 각각 참조하면, 자동차 부품인 제품을 반입하고, 워크 클램프에 고정(clamping)한다.(단계 21) 즉, 누설 시험하기 위해 상기 제품을 반입하여 소정 위치에 고정시킨다.

그리고 에어를 공급하여 가압하고, 에어의 압력이 도달되었는지 확인한다.(단계 22,23)

이어서, 에어의 가압을 정지시키고, 압력을 안정화시키며, 그런 후 압력 변화를 확인하여 누설을 검지한다.(단계 24,25)

누설 검지를 마친 후, 제품이 누설 사양을 만족하는지 판단한다.(단계 26)

상기 단계 26의 조건을 만족하는 경우 즉 상기 제품이 누설 사양(SPEC)에 만족한다면 상기한 워크 클램프에서 빼내어(unclamping) 반출시킨다.(단계 27)

한편, 상기 단계 26의 조건을 만족하지 못하는 경우, 상기 제품을 불량(NG) 처리하고, 이를 수리장으로 이동시키고, 상기 제품의 외관 전체에 대해 수동 기밀시험을 실시한다.(단계 28,29)

상기한 기밀시험 후, 상기 제품에 대하여 기포발생 여부를 판단한다.(단계 30)

상기 단계 30에서의 조건을 만족하는 경우 즉, 상기 제품에 기포가 발생되었다면, 이를 폐기한다.(단계 31)

그리고 상기 단계 30에서의 조건을 만족하지 못하는 경우 즉, 상기 제품에 기포가 발생되지 않았다면, 이를 다시 재시험한다.(단계 32) 즉, 본 플로어(flow)를 상기 단계 21부터 재 수행한다.

이와 같이 누설시험은, 상기 제품의 내부에 기체를 일정압력이 도달되도록 충진한 후, 밀봉하여 압력의 변화로 누설개소를 확인한다.

그런데, 상기한 바와 같이 종래의 누설검사 시스템은, 누설여부의 확인은 가능하나 누설개소의 정확한 정보는 제공할 수 없어 누설부위에 대한 재확인이 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 누설부위의 재확인이 필요 없고, 누설부위의 정량적 관리가 가능하도록 한 누설표시 시스템 및 이를 이용한 누설표시 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 누설표시 시스템은, 누설 검사를 하고자 하는 검사대상에 에어로 가압하여 상기 검사대상 내부의 압력변화를 검지하여 기밀 불량여부를 판별하는 내부누설 시험기와; 상기 검사대상의 검사부위의 궤적을 확보하기 위한 다축 다관절형 로봇과; 상기 검사대상 외부의 에어 압력 변화 또는 기체 누설 여부를 확인하기 위한 누설검지센서와; 상기 내부누설 시험기의 작동 및 상기 로봇을 제어하는 PLC와; 상기 로봇의 핸드에 부착되어 상기 PLC의 제어에 의해 노즐을 통하여 잉크를 스프레이 분사하는 마킹 유닛과; 주 연산장치로서 상기 PLC, 상기 내부누설 시험기를 제어하고, 상기 내부누설 시험기의 누설량과 상기 로봇의 위치 데이터 및 상기 누설검지센서의 입력을 받아서 기밀여부를 판정하고, 그 결과를 자신의 데이터베이스에 저장하는 중앙처리부와, 상기 PLC와 상기 중앙처리부간, 상기 내부누설 시험기간에 통신을 위한 인터페이스 보드와, 상기 누설검지센서의 신호를 중앙처리부가 인식 가능한 신호로 변환하는 신호변환기를 구비하여 된 PC와; 상기 PC에 의해 제어되며, 상기 로봇이 이동함에 따라 좌표를 실시간으로 상기 중앙처리부에 전송하는 로봇컨트롤러;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 누설표시 시스템을 이용한 누설표시 방법은, (a) 누설 시험하기 위한 검사대상을 반입하고, 워크 클램프에 고정시키는 단계와; (b) 에어를 공급하여 가압하고, 에어의 압력이 도달되었는지 확인하는 단계와; (c) 에어의 가압을 정지시키고, 압력을 안정화시킨 후, 압력 변화를 확인하여 내부누설을 검지하는 단계와; (d) 상기 내부누설 검지와 함께 로봇을 기동시켜 외부누설을 검지하여 누설이 되고 있는지 판단하는 단계와; (e) 상기 단계 (d)에서 외부누설이 있었다고 판단되면 그 부위의 마킹 실시와 함께 그 위치정보를 저장하며, 외부누설 검지에 대해 불량 처리하는 단계와; (f) 상기 내부누설 및 외부누설 검지를 종합하여 그 누설 여부를 판단하여 모두 양호한지 판단하는 단계와; (g) 상기 단계 (f)에서 상기 검사대상에 상기 내부누설 및 외부누설 모두 없이 양호한 경우, 상기 워크 클램프에서 빼내어 반출시키는 단계;를 포함하는 그 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4에는 본 발명에 따른 누설표시 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 누설표시 시스템은, 누설 검사를 하고자 하는 검사대상(100)에 에어로 가압하여 검사대상(100) 내부의 압력변화를 검지하여 기밀 불량여부를 판별하는 내부누설 시험기(51)와, 검사대상(100)의 검사부위의 궤적을 확보하기 위한 다축 다관절형 로봇(60)과, 검사대상(100) 외부의 에어 압력 변화 또는 기체 누설 여부를 확인하기 위한 누설검지센서(52)와, 상기 내부누설 시험기(51)의 작동 및 로봇(60)을 제어하는 PLC(Programmable Logic Controller)(53)와, 상기 로봇(60)의 핸드(hand)에 부착되어 PLC(53)의 제어에 의해 노즐을 통하여 잉크를 스프레이 분사하는 마킹 유닛(marking unit)(54)을 포함하여 구성된다.

그리고 본 발명에 따른 누설표시 시스템에는 주 연산장치로서, 상기 PLC(53) 및 상기 내부누설 시험기(51)를 제어하고, 이 내부누설 시험기(51)의 누설량과 로봇(60)의 위치 데이터 및 누설검지센서(52)의 입력을 받아서 기밀여부를 판정하고, 그 결과를 자신의 데이터베이스(71a)에 저장하는 중앙처리부(CPU)(71)와, 상기 PLC(53)와 상기 중앙처리부(71)간, 상기 내부누설 시험기간에 통신을 위한 인터페이스 보드(72)(interface board)와, 상기 누설검지센서(52)의 신호를 중앙처리부(71)가 인식 가능한 신호로 변환하는 신호변환기(73)를 구비하여 된 PC(70)가 구비된다.

또한 본 발명에 따른 누설표시 시스템은, 상기 PC(70)에 의해 제어되며, 로봇(60)이 이동함에 따라 좌표를 실시간으로 상기 PC(70)의 중앙처리부(71)에 전송하는 로봇컨트롤러(81)를 포함하여 구성된다.

상기 누설검지센서(52)는 압력변환기 또는 헬륨 포집기를 포함하고, 상기 로봇(60)의 선단에 설치되며, PC(70)의 중앙처리부(71)로 검지량을 실시간으로 전송한다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 누설표시 시스템을 이용한 누설표시 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 5에는 본 발명에 따른 누설표시 시스템을 이용한 누설표시 방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도가 도시되어 있다.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 누설표시 시스템을 이용한 누설표시 방법은, 우선, 누설 시험하기 위한 예컨대, 자동차 엔진과 같은 부품인 검사대상(100)을 반입하고, 워크 클램프에 고정시킨다.(단계 110)

이어서, 이에 에어를 공급하여 가압하고, 에어의 압력이 도달되었는지 확인한다.(단계 120,130)

그리고 에어의 가압을 정지시키고, 압력을 안정화시킨 후, 압력의 변화를 확인하여 내부누설을 검지한다.(단계 140, 150a)

또한 상기 내부누설을 검지와 함께 로봇(60)을 기동시켜 외부누설을 검지하여 누설이 되고 있는지 판단한다.(단계 150b, 160)

상기 단계 160에서 누설이 있었다고 판단되면, 그 부위에 마킹 유닛(54)을 이용하여 마킹을 실시하고, 그 위치정보를 데이터베이스(71a)에 저장하며, 외부누설 검지에 대해 불량(NG) 처리한다.(단계 170,180,190)

이어서, 상기 내부누설 및 외부누설 검지를 종합하여 그 누설 여부를 판단하여 모두 양호(OK)한지 판단한다.(단계 200)

상기 단계 200에서 상기 검사대상(100)에 상기 내부누설 및 외부누설 모두 없이 양호한 경우, 상기 워크 클램프에서 빼내어 반출시킨다.(단계 210)

한편, 상기 단계 200에서 검사대상(100)에 내부누설 또는 외부누설이 있는 경우, 상기 검사대상(100)을 불량(NG)으로 처리하여 수리장으로 이동시킨다.(단계 220)

상기 단계 180에서 실시한 마킹부위를 중점적으로 검사하고, 데이터베이 스(71a)를 조사하여 누설량을 확인하고, 기포 발생 여부를 판단한다.(단계 230,240)

상기 단계 240에서 검사대상(100)에 기포가 발생된 경우에는 이를 폐기하고, 상기 검사대상(100)에 기포가 발생되지 않은 경우에는 검사대상(100)을 재시험하도록 상기 단계 110부터 재 수행한다.(단계 250,260)

그리고 상기 단계 180에서 상기 마킹 실시 및 위치정보의 저장은, 도 6에 도시된 바와 같이, 우선, 누설을 확인하고, 상기 로봇(60) 좌표를 전송 받는다.(단계 181,182)

이어서, 3차원 좌표를 그룹(group)화하는 것으로, 상기 로봇(60)으로부터 전송 받은 6축 좌표를 미리 설정된 각 면으로 구분하여 이미지를 선정한다.(단계 183) 여기서, 상기 6축 좌표의 각 면은, 상하좌우 및 전후면을 포함한다.

상기 단계 184에서 구분되어 선정된 면에서 미리 준비된 이미지에 3차원 좌표로 투영시켜 2차원화를 실시한다.(단계 184)

여기서, 상기한 이미지는 검사대상(100)에서 수직으로 떨어진 일정 거리에서 이미지를 획득하고, 상기한 투영은 3차원 좌표를 선정된 면에서 이미지가 획득되어진 평면으로 하여 2차원화를 실시하는 것이다.

그리고 상기 단계 184에서의 2차원 이미지에 오버랩(overlap)을 실시하여 이를 PC 화면에 표시한다.(단계 185,186)

여기서, 상기한 오버랩은 누설부위 표시용 이미지와, 미리 획득된 이미지를 중첩시켜 이루어진다.

이와 같이 본 발명에 따른 시스템은, 예컨대, 자동차의 조립라인 최종 공정에서 실시하는 기밀시험중 누설여부의 검출은 가능하나, 누설부위에 대한 판단이 불가능한 종래의 시스템에 다관절 로봇(60) 및 그의 암(arm) 선단에 압력변화를 검출할 수 있는 누설검지센서(52)를 장착하였다.

이에 따라 기밀시험과 동시에 검사대상(100) 외부를 스캔(scan)하여 누설부위 발견시 마킹을 실시하고, 좌표를 저장하여 누설위치를 중앙처리부(71)의 데이터베이스(71a)에 저장한다.

즉, 검사대상(100)의 외부 누설여부를 확인하기 위해 누설검지센서(52)를 로봇(60)에 부착하여 누설부위 발생시 상기 로봇(60)의 좌표를 2차원화하여 이미지 중첩을 통해 누설부위를 표시해 준다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 누설표시 시스템 및 이를 이용한 누설표시 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

누설부위를 재확인하기 위한 수정공수가 절감되고, 누설부위의 정량적 관리로 누설방지 대책 수립이 용이해짐으로써 분석에 따른 공수가 절감될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 누설 여부를 검출하기 위한 누설검사 시스템의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.

도 2는 도 1의 누설검사 시스템을 이용한 누설시험을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 누설표시 시스템의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 누설표시 시스템을 이용한 누설표시 방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

51. 내부누설 시험기

52. 누설검지센서

53. PLC

54. 마킹 유닛

60. 로봇

70. PC

71. 중앙처리부

71a. 데이터베이스

72. 인터페이스 보드

73. 신호변환기

81. 로봇컨트롤러

Claims (10)

1. 누설 검사를 하고자 하는 검사대상에 에어로 가압하여 상기 검사대상 내부의 압력변화를 검지하여 기밀 불량여부를 판별하는 내부누설 시험기와;

   상기 검사대상의 검사부위의 궤적을 확보하기 위한 다축 다관절형 로봇과;

   상기 검사대상 외부의 에어 압력 변화 또는 기체 누설 여부를 확인하기 위한 누설검지센서와;

   상기 내부누설 시험기의 작동 및 상기 로봇을 제어하는 PLC와;

   상기 로봇의 핸드에 부착되어 상기 PLC의 제어에 의해 노즐을 통하여 잉크를 스프레이 분사하는 마킹 유닛과;

   주 연산장치로서 상기 PLC, 상기 내부누설 시험기를 제어하고, 상기 내부누설 시험기의 누설량과 상기 로봇의 위치 데이터 및 상기 누설검지센서의 입력을 받아서 기밀여부를 판정하고, 그 결과를 자신의 데이터베이스에 저장하는 중앙처리부와, 상기 PLC와 상기 중앙처리부간, 상기 내부누설 시험기간에 통신을 위한 인터페이스 보드와, 상기 누설검지센서의 신호를 중앙처리부가 인식 가능한 신호로 변환하는 신호변환기를 구비하여 된 PC와;

   상기 PC에 의해 제어되며, 상기 로봇이 이동함에 따라 좌표를 실시간으로 상기 중앙처리부에 전송하는 로봇컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 누설표시 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 누설검지센서는 압력변환기를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 누설표시 시스템.
3. 제1항에 있어서,

   상기 누설검지센서는 헬륨 포집기를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 누설표시 시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기 누설검지센서는 상기 로봇의 선단에 설치되며, 상기 중앙처리부로 검지량을 실시간으로 전송하도록 구비된 것을 특징으로 하는 누설표시 시스템.
5. (a) 누설 시험하기 위한 검사대상을 반입하고, 워크 클램프에 고정시키는 단계와;

   (b) 에어를 공급하여 가압하고, 에어의 압력이 도달되었는지 확인하는 단계와;

   (c) 에어의 가압을 정지시키고, 압력을 안정화시킨 후, 압력 변화를 확인하여 내부누설을 검지하는 단계와;

   (d) 상기 내부누설 검지와 함께 로봇을 기동시켜 외부누설을 검지하여 누설이 되고 있는지 판단하는 단계와;

   (e) 상기 단계 (d)에서 외부누설이 있었다고 판단되면 그 부위의 마킹 실시와 함께 그 위치정보를 저장하며, 외부누설 검지에 대해 불량 처리하는 단계와;

   (f) 상기 내부누설 및 외부누설 검지를 종합하여 그 누설 여부를 판단하여 모두 양호한지 판단하는 단계와;

   (g) 상기 단계 (f)에서 상기 검사대상에 상기 내부누설 및 외부누설 모두 없이 양호한 경우, 상기 워크 클램프에서 빼내어 반출시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 누설표시 시스템을 이용한 누설표시 방법.
6. 제5항에 있어서,

   (h) 상기 단계 (f)에서 상기 검사대상에 상기 내부누설 또는 외부누설이 있는 경우, 상기 검사대상을 불량으로 처리하여 수리장으로 이동시키는 단계와;

   (i) 상기 단계 (e)에서 실시한 마킹부위를 중점적으로 검사하고, 데이터베이스를 조사하여 누설량을 확인하고, 기포 발생 여부를 판단하는 단계와;

   (j) 상기 단계 (i)에서 상기 검사대상에 기포가 발생된 경우, 이를 폐기하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 누설표시 시스템을 이용한 누설표시 방법.
7. 제5항에 있어서,

   상기 단계 (i)에서 상기 검사대상에 기포가 발생되지 않은 경우, 상기 검사대상을 재시험하도록 상기 단계 (a)부터 재 수행하는 것을 특징으로 하는 누설표시 시스템을 이용한 누설표시 방법.
8. 제5항에 있어서,

   상기 단계 (e)에서 상기 마킹 실시 및 상기 위치정보의 저장은,

   (k) 누설을 확인하고, 상기 로봇 좌표를 전송 받는 단계와;

   (l) 상기 로봇으로부터 전송 받은 6축 좌표를 미리 설정된 각 면으로 구분하여 이미지를 선정하는 단계와;

   (m) 상기 단계 (l)에서 구분되어 선정된 면에서 미리 준비된 이미지에 3차원 좌표로 투영시켜 2차원화를 실시하는 단계와;

   (n) 상기 단계 (m)의 2차원 이미지에 오버랩을 실시하여 이를 PC 화면에 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 누설표시 시스템을 이용한 누설표시 방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 단계 (m)에서, 상기 이미지는 상기 검사대상에서 수직으로 떨어진 일정 거리에서 이미지를 획득하고,

   상기 투영은, 상기 3차원 좌표를 선정된 면에서 상기 이미지가 획득되어진 평면으로 하여 상기 2차원화를 실시하는 것을 특징으로 하는 누설표시 시스템을 이용한 누설표시 방법.
10. 제8항에 있어서,

    상기 단계 (n)에서 상기 오버랩은 누설부위 표시용 이미지와 미리 획득된 이미지를 중첩시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 누설표시 시스템을 이용한 누설표시 방법.