KR20180008589A

KR20180008589A - 누설 체크 시스템 및 이를 이용한 누설 체크 방법

Info

Publication number: KR20180008589A
Application number: KR1020177035812A
Authority: KR
Inventors: 히데시 야마네; 준 타케바야시; 스헤이 쿠라오카; 타츠히로 유토; 신이치 후지사와; 히로유키 미즈모토
Original assignee: 카와사키 주코교 카부시키 카이샤
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2016-05-16
Publication date: 2018-01-24
Also published as: KR101982239B1; CN107532966A; CN107532966B; TWI601945B; JP6626271B2; US20180143098A1; JP2016217949A; TW201702567A; WO2016189824A1; US10571357B2

Abstract

누설 체크 시스템은 피검사체가 갖는 검사 대상 공간에 에어를 공급해서 상기 검사 대상 공간의 압력 변화에 의해 누설의 유무를 체크하는 누설 체크 시스템으로서, 베이스와, 베이스로부터 순차 연결된 복수의 아암체를 포함하는 로봇 아암과, 로봇 아암의 동작을 제어하는 로봇 제어부와, 검사 대상 공간에 에어를 배출하기 위해서 피검사체에 접속되는 에어 배출부를 가지고 있고, 로봇 아암의 선단부에 착탈 가능하게 장착되는 에어 공급용 핸드와, 에어 공급원과, 에어 공급원으로부터 에어를 에어 배출부로 유도하는 에어 공급관과, 에어 공급관에 설치되고, 검출한 압력 데이터를 로봇 제어부에 보내는 압력 센서와, 에어 공급원으로부터 에어 배출부로의 에어의 공급을 로봇 제어부에 의해 제어하는 에어 공급 기구를 구비하고, 로봇 제어부는 압력 데이터에 기초하여 검사 대상 공간의 누설의 유무를 판정한다.

Description

누설 체크 시스템 및 이를 이용한 누설 체크 방법

본 발명은 누설(leak) 체크 시스템, 특히 피검사체에 가압 공기를 공급해서 상기 피검사체의 누설의 유무를 체크하는 누설 체크 시스템, 및 이를 이용한 누설 체크 방법에 관한 것이다.

제품을 제조하는 생산 라인에서는, 조립된 제품의 예컨대 오일 용기나 냉각수로 등의 누설의 유무를 확인하기 위한 누설 체크가 행하여지고 있다. 누설를 체크하는 하나의 방법으로서는, 종래부터, 피검사체의 검사 대상 공간에 가압 공기(이하, 단지 "에어"라고 한다)를 공급해서 소정 시간 경과 후의 압력 변화를 감시하여 누설의 유무를 체크하는 방법이 알려져 있다.

이러한 누설 체크 작업은 일반적으로는 누설 테스터를 이용해서 작업자의 수작업으로 행하여지고 있지만, 예컨대 특허문헌 1과 같이, 다관절 로봇이나 액츄에이터를 이용해서 자동화된 누설 체크 시스템이 알려져 있다.

특허문헌 1에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 엔진(210)의 냉각수 경로의 누설의 유무를 체크하기 위한 누설 체크 시스템(200)이 개시되어 있다. 피검사체인 엔진(210)의 냉각수 경로는 입구측 개구부(211)나 물뺌용의 개구부(212), 출구측 개구부(213) 등 복수의 개구부를 가지고 있다. 이 누설 체크 시스템(200)은 입구측 개구부(211)나 물뺌용의 개구부(212)를 아암부(201)나 슬라이드 테이블(202)에 설치한 밀폐부(203, 204)로 폐색시킨 상태에서, 출구측 개구부(213)에 유체 공급용 아암부(205)를 접속하여, 검사 대상 공간에 에어를 공급한다. 에어의 공급이나 누설의 유무의 판정은 누설 시험기(206)와 그것을 제어하는 누설 시험기 제어부(207)에 의해 행하여지고 있다. 또한, 유체 공급용 아암부(205)를 출구측 개구부(213)에 마주 보도록 동작시키는 제어는 로봇 아암 제어부(208)에 의해 행하여지고 있다.

KR1999-194065 A

그렇지만, 도 5에 나타내는 누설 체크 시스템(200)에서는, 피검사체가 갖는 개구부(211, 212)를 폐색하기 위한 기계 요소(201, 202)나, 누설 시험기(206)와 그것을 제어하는 누설 시험기 제어부(207), 로봇 아암 제어부(208) 등, 누설 체크 시스템(200)을 구성하는 요소가 다수 존재하고 있다. 이 때문에, 시스템 전체, 특히 시스템의 각 요소를 제어하는 제어 시스템이 번잡한 구성으로 되어 있었다.

그래서, 본 발명은 보다 간략화된 누설 체크 시스템 및 이를 이용한 누설 체크 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관한 누설 체크 시스템은, 피검사체가 갖는 검사 대상 공간에 에어를 공급해서 상기 검사 대상 공간의 압력 변화에 의해 누설의 유무를 체크하는 누설 체크 시스템으로서, 베이스와, 상기 베이스로부터 순차 연결된 복수의 아암체를 포함하는 로봇 아암과, 상기 로봇 아암의 동작을 제어하는 로봇 제어부와, 상기 검사 대상 공간에 에어를 배출하기 위해서 상기 피검사체에 접속되는 에어 배출부를 가지고 있고, 상기 로봇 아암의 선단부에 착탈 가능하게 장착되는 에어 공급용 핸드와, 에어 공급원과, 상기 에어 공급원으로부터 에어를 상기 에어 배출부에 유도하는 에어 공급관과, 상기 에어 공급관에 설치되고, 검출한 압력 데이터를 상기 로봇 제어부에 보내는 압력 센서와, 상기 에어 공급원으로부터 상기 에어 배출부로의 에어의 공급을 상기 로봇 제어부에 의해 제어하는 에어 공급 기구를 구비하고, 상기 로봇 제어부는 상기 압력 데이터에 기초하여 상기 검사 대상 공간의 누설 유무를 판정한다.

상기 구성에 의하면, 종래에는 누설 테스터가 담당하여 온 검사 대상 공간에의 에어 공급을 제어하는 기능이나 누설의 유무를 판정하는 기능을 로봇 제어부에게 담당시키고 있다. 이 때문에, 간략화된 누설 체크 시스템이 실현된다.

상기 누설 체크 시스템에 있어서, 상기 피검사체는 상기 검사 대상 공간과 외부를 연통시키는 복수의 개구부를 가지고 있고, 상기 복수의 개구부는 상기 에어 배출부가 접속되는 제1 개구부와, 그 이외의 제2 개구부를 포함하고, 상기 누설 체크 시스템은 상기 로봇 아암의 선단부에 착탈 가능하게 장착되고, 상기 제2 개구부를 폐색하는 플러그를 상기 제2 개구부에 부착하는 플러그 착탈용 핸드를 구비하여도 좋다. 이 구성에 의하면, 피검사체가 갖는 제2 개구부의 폐색 작업을 비롯하여, 제1 개구부에 대한 에어 배출부의 접속, 검사 대상 공간에 대한 에어의 공급, 검사 대상 공간의 내부 압력의 감시, 누설의 유무의 판정에 이르는 일련의 누설 체크 작업을 모두 로봇 제어부로부터의 제어 신호로 수행할 수 있다.

상기 누설 체크 시스템은 상기 피검사체가 복수의 검사 대상 공간을 갖는 경우에 특히 유용하다.

상기 피검사체는 예컨대 다관절 로봇이며, 상기 검사 대상 공간은 예컨대 다관절 로봇이 갖는 그리스 배스(grease bath)의 내부 공간이다.

또한, 본 발명에 관한 누설 체크 방법은, 상기 누설 체크 시스템을 이용하여, 상기 검사 대상 공간과 외부를 연통시키는 복수의 개구부를 갖는 상기 피검사체의 누설의 유무를 체크하는 누설 체크 방법으로서, 상기 로봇 제어부에 의해 상기 로봇 아암을 제어하여, 상기 복수의 개구부 중의 하나의 개구부에 상기 에어 배출부를 접속하는 공정과, 상기 로봇 제어부에 의해 상기 에어 공급 기구를 제어하여, 상기 에어 배출부로부터 상기 검사 대상 공간으로의 에어의 배출을 개시하는 공정과, 상기 압력 센서로부터 보내어져 온 압력 데이터에 기초하여, 상기 로봇 제어부에 의해 상기 검사 대상 공간의 누설의 유무를 판정하는 공정을 구비한다.

상기 누설 체크 방법은, 상기 하나의 개구부인 제1 개구부에 상기 에어 배출부를 접속하는 공정 전에, 상기 복수의 개구부 중의 상기 제1 개구부 이외의 개구부인 제2 개구부에 대해서, 상기 로봇 제어부에 의해 상기 로봇 아암을 제어하여, 상기 제2 개구부를 폐색하는 플러그를 상기 제2 개구부에 부착하는 플러그 착탈용 핸드를, 상기 로봇 아암의 선단부에 장착하는 공정과, 상기 로봇 제어부에 의해 상기 로봇 아암을 제어하여, 상기 플러그를 상기 제2 개구부에 부착하는 공정과, 상기 로봇 제어부에 의해 상기 로봇 아암을 제어하여, 상기 로봇 아암의 선단부에 장착되는 핸드를, 상기 플러그 착탈용 핸드로부터 상기 에어 공급용 핸드로 교환하는 공정을 구비하여도 좋다.

본 발명에 의하면, 보다 간략화된 누설 체크 시스템 및 이를 이용한 누설 체크 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 누설 체크 시스템의 개략 구성도다.
도 2는 에어 공급용 핸드의 개략 측면도다.
도 3은 로봇 제어부의 제어 구성을 나타내는 블록도다.
도 4는 도 1에 나타내는 누설 체크 시스템을 이용한 누설 체크 방법의 흐름을 나타내는 플로우 챠트다.
도 5는 종래의 누설 체크 시스템을 나타내는 도면이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 누설 체크 시스템(1)의 개략 구성도다. 누설 체크 시스템(1)은 예컨대 생산 라인에 갖추어져 있다. 이하에서는, 이 누설 체크 시스템(1)이, 일례로서, 도 1 우측에 나타내는 바와 같은 다관절 로봇(100)을 제조하는 생산 라인에 갖추어져 있고, 상기 다관절 로봇(100)을 피검사체로서 누설 체크하는 것으로서 설명한다.

먼저, 이 실시 형태의 누설 체크 시스템(1)의 피검사체인 다관절 로봇(100)에 대해서 설명한다. 다관절 로봇(100)은 도 1에 나타내는 바와 같이, 베이스(101)와, 베이스(101)에 연결된 로봇 아암(102)을 구비하고 있다. 로봇 아암(102)은 제1 아암체(111), 제2 아암체(112), 제3 아암체(113), 제4 아암체(114), 제5 아암체(115) 및 제6 아암체(116)의 6개의 아암체(111~116)를 포함하고, 이 순서로 아암체(111~116)가 베이스(101)로부터 순차적으로 연결되어 있다. 즉, 제1 아암체(111)가 그 기단부에서 베이스(101)에 연결되고, 제2 아암체(112)가 그 기단부에서 제1 아암체(111)의 선단부에 연결되고, 이하 마찬가지로, 제6 아암체(116)가 그 기단부에서 제5 아암체(115)의 선단부에 연결되어 있다. 로봇 아암(102)의 선단부, 즉, 제6 아암체(116)의 선단부는 예컨대 용접 작업이나 도장 작업 등 소요의 작업을 행하기 위한 핸드를 착탈할 수 있도록 구성되어 있다.

다관절 로봇(100)은 복수의 관절부(J1~J6)를 구비하고 있다. 각 관절부(J1~J6)는 순차적으로 연결된 베이스(101) 및 아암체(111~116) 중에서 인접하는 2개의 부재 중의 베이스(101)와는 반대측에 배치된 부재를, 상기 2개의 부재 중의베이스(101)측에 배치된 부재에 대하여 회전 가능하게 연결되어 있다. 본 실시 형태에서는, 베이스(101) 및 아암체(111~116)의 총수가 7이기 때문에, 인접하는 부재의 페어 수가 6이며, 관절부(J1~J6)의 개수도 6이다.

관절부(J1~J6)에는 각각, 감속기나 베어링 등의 기계 요소(도시하지 않음)가 갖추어져 있다. 이들 기계 요소를 원활하게 동작시키기 위해서, 관절부(J1~J6)에는 각각, 윤활제로서의 그리스를 밀봉하기 위한 그리스 배스(G1~G6)가 설치되어 있다. 그리스 배스(G1~G6)는 거기에 공급된 그리스가 누설되지 않도록, 누설 체크 시스템(1)에 의해 누설의 유무가 체크된다. 즉, 이 실시 형태에 관한 누설 체크 시스템(1)에 의해 누설 체크되는 검사 대상 공간은 그리스 배스(G1~G6)의 내부 공간이다.

그리스 배스(G1~G6)는 각각, 외부와 연통하는 복수의 개구부를 가지고 있다. 후술하는 누설 체크 시스템(1)은 그리스 배스(G1~G6)의 각각이 갖는 복수의 개구부 중의 하나의 개구부(이하, "제1 개구부"라고 한다)(117)로부터 그리스 배스(G1~G6) 내에 에어를 공급하여, 내부의 압력을 감시하여 누설의 유무를 체크한다. 이 실시 형태에 관한 누설 체크 시스템(1)은, 누설 체크시에, 그리스 배스(G1~G6)가 갖는 복수의 개구부 중의 제1 개구부(117) 이외의 개구부(이하, "제2 개구부"라고 한다)(118)를 폐색시킨 상태에서, 에어를 제1 개구부(117)로부터 그리스 배스(G1~G6)에 공급한다. 즉, 이 실시 형태에 관한 피검사체는 검사 대상 공간마다, 누설 체크시에 에어를 공급하는 입구가 되는 제1 개구부(117)와, 그 이외의 제2 개구부(118)를 가지고 있다. 한편, 도 1에서는, 그리스 배스(G1)가 갖는 1개의 제1 개구부(117)와 1개의 제2 개구부(118)만을 나타내고 있고, 나머지의 개구부는 간략화를 위해 생략한다. 또한, 이하에서는 임의의 하나의 그리스 배스를 나타내는 경우에는 "그리스 배스(G)"라고 칭한다.

이어서, 누설 체크 시스템(1)의 구성에 대해서 설명한다. 누설 체크 시스템(1)은 도 1 좌측에 나타내는 바와 같은 다관절 로봇(2)과, 다관절 로봇(2)의 동작을 제어하는 로봇 제어부(23)를 구비한다.

다관절 로봇(2)은 도 1에 나타내는 바와 같이, 베이스(21)와, 베이스(21)에 연결된 로봇 아암(22)을 구비하고 있다. 로봇 아암(22)은 제1 아암체(31), 제2 아암체(32), 제3 아암체(33), 제4 아암체(34), 제5 아암체(35) 및 제6 아암체(36)의 6개의 아암체(31~36)를 포함하고, 이 순서로 아암체(31~36)가 베이스(21)부터 순차적으로 연결되어 있다. 즉, 제1 아암체(31)가 기단부에서 베이스(21)에 연결되고, 제2 아암체(32)가 기단부에서 제1 아암체(31)의 선단부에 연결되고, 이하 마찬가지로, 제6 아암체(36)가 기단부에서 제5 아암체(35)의 선단부에 연결되어 있다.

피검사체인 다관절 로봇(100)과 마찬가지로, 누설 체크 시스템(1)의 다관절 로봇(2)은 복수의 관절부(K1~K6)를 구비하고 있다. 관절부(K1~K6)는 각각, 순차적으로 연결된 베이스(21) 및 아암체(31~36) 중에서 인접하는 2개의 부재 중의 베이스(21)와는 반대측에 배치된 부재를, 상기 2개의 부재 중의 베이스(21)측에 배치된 부재에 대하여 회전시키는 구동 모터(38)(도 3 참조)를 가지고 있다. 구동 모터(38)는 예컨대 서보 모터다. 또한, 관절부(K1~K6)는 각각, 구동 모터(38)에 의해 회전한 아암체(31~36)의 회전 상태를 검출하기 위한 회전 센서(39)(도 3 참조)를 가지고 있다. 회전 센서(39)는 예컨대 인코더다.

도 1에서는, 베이스(21)가 작업 현장의 수평한 바닥면 위에 고정되는 경우를 예시하고 있지만, 비수평면 위에 설치되어 있어도 좋고, 위로부터 매달려 있어도 좋고, 이동 가능하게 설치되어 있어도 좋다. 또한, 도 1에서는, 누설 체크 시스템(1)의 다관절 로봇(2)으로서, 소위 수직 다관절식의 6축 로봇을 예시하고 있지만, 이것은 단순한 일례에 지나지 않고, 다른 양식의 로봇에도 호적하게 적용 가능하다.

로봇 아암(22)의 선단부 즉, 제6 아암체(36)의 선단부에는, 소요의 작업을 행하는 핸드를 유지하는 유지부(37)가 설치되어 있고, 유지부(37)에 의해 로봇 아암(22)에 핸드가 교환 가능하게 장착된다. 누설 체크 작업에 있어서의 그리스 배스(G)에 에어를 공급하는 공정이나 그리스 배스(G)의 내부의 압력을 감시하여 누설의 유무를 판정하는 공정에서는, 유지부(37)에는, 그리스 배스(G)에 에어를 공급하기 위한 에어 공급용 핸드(4)가 장착된다. 또한, 누설 체크 작업에 있어서의 그리스 배스(G)에 에어를 공급하기 전에, 유지부(37)에는, 제2 개구부(118)를 폐색하기 위한 폐색 플러그(119)를 제2 개구부(118)에 부착하기 위해서 플러그 착탈용 핸드(28)가 장착된다. 에어 공급용 핸드(4) 및 플러그 착탈용 핸드(28)는 로봇 아암(22)에 장착되기 전에는, 로봇 아암(22)의 동작 범위 내에 배치된 핸드 배치대(27)에 수용되어 있다. 에어 공급용 핸드(4) 및 플러그 착탈용 핸드(28)는 각각, 상기 핸드 배치대(27)에서 유지부(37)에 교환 가능하게 장착된다. 한편, 도 1에서는, 도시한 제2 개구부(118)에 대응하는 1개의 폐색 플러그(119)만 도시하고 있다.

또한, 누설 체크 시스템(1)은 피검사체로서의 다관절 로봇(100)이 얹혀지는 검사대(26)를 구비한다. 검사대(26)는 수직 방향의 회전축을 중심으로 회전하도록 구성된 회전대이며, 회전 구동 기구(도시하지 않음)를 갖는다. 검사대(26)의 회전 구동은 로봇 제어부(23)에 의해 제어된다.

누설 체크 시스템(1)은 에어 공급원(24)과, 에어 공급원(24)으로부터 에어 공급용 핸드(4)에 연결되는 상류측 에어 공급관(25)을 구비한다. 상류측 에어 공급관(25)은 에어 공급원(24)으로부터 베이스(21)에 연장되고, 베이스(21)로부터 로봇 아암(22)을 따라 유지부(37)까지 더욱 연장되어 있다. 한편, 본원 명세서에 있어서, 에어 공급원(24)으로부터 검사 대상 공간(그리스 배스(G))까지 에어가 공급되는 공급로에 있어서, 에어 공급원(24)측을 "상류측"이라고 하고, 검사 대상 공간측을 "하류측"이라고 한다.

또한, 누설 체크 시스템(1)은 로봇 제어부(23)에 의해 에어 공급용 핸드(4)에 대한 에어의 공급을 제어받는 에어 공급 기구(29)를 구비한다. 에어 공급 기구(29)는 예컨대 개폐 밸브이며, 에어 공급원(24), 상류측 에어 공급관(25) 또는 후술하는 하류측 에어 공급관(42)에 설치되어 있다.

도 2는 로봇 아암(22)의 유지부(37)에 유지된 에어 공급용 핸드(4)의 개략 측면도다. 에어 공급용 핸드(4)는 외장 프레임(41), 하류측 에어 공급관(42), 에어 배출부(43) 및 압력 센서(44)를 갖는다.

외장 프레임(41)에는 로봇 아암(22)의 유지부(37)에 유지되는 피(被)유지부(41a)가 마련되어 있다. 외장 프레임(41)은 하류측 에어 공급관(42), 에어 배출부(43) 및 압력 센서(44)를 지지하고 있다.

하류측 에어 공급관(42)은 유지부(37)에 피유지부(41a)가 유지되면, 상류측 에어 공급관(25)에 접속된다. 하류측 에어 공급관(42)은 외장 프레임(41)에 지지되어 있다. 본 발명의 "에어 공급관"은 상류측 에어 공급관(25)과 하류측 에어 공급관(42)에 의해 구성된다.

에어 배출부(43)는, 파이프 형상으로 형성되어 있고, 그 일단의 개구부가 하류측 에어 공급관(42)과 연결된다. 에어 배출부(43)는 누설 체크 작업에 있어서의 검사 대상 공간에 에어를 공급하는 공정에 있어서, 제1 개구부(117)에 접속되어, 하류측 에어 공급관(42)으로부터 보내어져 온 에어를, 그 타단의 개구부인 에어 배출구(43c)로부터 배출하도록 구성되어 있다. 에어 배출부(43)는 외장 프레임(41)에서 지지되어 있고, 외장 프레임(41)으로부터 직선형으로 연장되도록 형성되어 있다.

에어 배출부(43)는 외장 프레임(41)에 고정된 쿠션 기구(43a)와, 쿠션 기구(43a)에 지지된 샤프트부(43b)와, 샤프트부(43b)의 일단에 설치된 에어 배출구(43c)와, 에어 배출구(43c)의 주위에 설치된 밀폐부(43d)를 가지고 있다. 쿠션 기구(43a)는 코일 스프링 및 리니어 부시 등에 의해 구성되어 있고, 외장 프레임(41)에 대하여 샤프트부(43b)를 길이 방향으로 요동 자유롭게 지지하고 있다. 샤프트부(43b)는 중공이며, 쿠션 기구(43a)측으로부터 공급된 에어를 에어 배출구(43c)로부터 배출하도록 형성되어 있다. 밀폐부(43d)는, 그리스 배스(G)에 에어를 공급할 때에, 에어 배출구(43c)가 그리스 배스(G)의 내부 공간과 연통한 상태에서 제1 개구부(117)를 밀폐한다. 밀폐부(43d)는 기밀성을 높이기 위해서, 예컨대 우레탄으로 형성되어 있다.

압력 센서(44)는 하류측 에어 공급관(42)에 설치되어 있다. 압력 센서(44)는 에어 배출부(43)가 제1 개구부(117)에 접속되었을 때에, 하류측 에어 공급관(42)의 내부 압력을 검출하는 것에 의해, 그리스 배스(G)의 내부 압력을 검출한다. 에어 공급 기구(29)가 하류측 에어 공급관(42)에 설치되어 있을 경우, 압력 센서(44)는 에어 공급 기구(29)가 에어의 공급을 정지한 상태에 있어서도 그리스 배스(G)의 압력 데이터를 취득할 수 있도록, 에어 공급 기구(29)보다 하류측에 설치되어 있다. 압력 센서(44)에서 얻어진 압력 데이터는 도시하지 않는 신호선을 통해서 로봇 제어부(23)에 보내어진다.

도 3에 로봇 제어부(23)의 제어 구성을 나타낸다. 로봇 제어부(23)는 로봇 아암(22)의 동작을 제어할 뿐만 아니라, 검사 대상 공간에 대한 에어의 공급이나 누설의 유무의 판정 등 일련의 누설 체크 작업에 관한 요소를 제어한다. 로봇 제어부(23)는 예컨대, 마이크로컨트롤러나 논리 회로 등의 연산기로 구성되어 있다. 로봇 제어부(23)는 기억부(51)와, 아암 구동 제어부(52)와, 핸드 장착 지령부(53)와, 검사대 제어부(54)와, 에어 공급 지령부(55), 누설 판정부(56)를 가지고 있고, 전술한 연산기가 프로그램 등에 따라서 동작하는 것에 의해 기능 블록(51~56)을 실현하고 있다. 기억부(51)는 다양한 프로그램이나 정보를 기억하고 있고, 이 실시 형태에서는, 검사대(26) 위의 피검사체인 다관절 로봇(100)의 제1 개구부(117) 및 제2 개구부(118)의 위치 정보나 제1 개구부(117) 및 제2 개구부(118)를 소정 위치로 이동시키기 위한 동작 프로그램 등을 기억하고 있다.

아암 구동 제어부(52)는 기억부(51)에 기억된 동작 프로그램에 기초하여, 목적하는 위치 및 방향으로 에어 공급용 핸드(4) 등의 핸드를 이동시키도록, 구동 모터(38) 등을 제어한다. 회전 센서(39)는 대응하는 구동 모터(38)의 각((角) 변위량에 관한 각(角) 변위 신호를 아암 구동 제어부(52)에 송신하고, 아암 구동 제어부(52)는 수신한 각(角) 변위 신호에 기초하여 구동 모터(38)의 동작을 피드백 제어한다.

핸드 장착 지령부(53)는 기억부(51)에 기억된 동작 프로그램에 기초하여, 유지부(37)에서의 핸드의 착탈을 제어한다. 핸드 배치대(27)에 수용된 핸드를 로봇 아암(22)에 장착할 때에는, 상기 핸드에 유지부(37)를 당접시킨 후에, 핸드 장착 지령부(53)가 유지부(37)에 핸드를 유지하도록 신호를 보낸다. 로봇 아암(22)에 장착된 핸드를 핸드 배치대(27)에 수용할 때에는, 로봇 아암(22)에 장착된 상기 핸드를 핸드 배치대(27)에 수용한 상태에서, 핸드 장착 지령부(53)가 유지부(37)에 핸드의 유지 상태를 해제하도록 신호를 보낸다.

검사대 제어부(54)는 기억부(51)에 기억된 동작 프로그램에 기초하여, 검사대(26)의 회전 구동 기구의 동작을 제어한다. 검사대 제어부(54)는 검사대(26)를 회전 구동시켜서, 검사대(26) 위의 피검사체의 제1 개구부(117) 및 제2 개구부(118)를 목적하는 위치로 이동시킨다.

에어 공급 지령부(55)는 에어 공급원(24)으로부터 에어 공급용 핸드(4)에 대한 에어의 공급 개시 및 정지를 제어한다. 에어 공급 지령부(55)는 에어 공급용 핸드(4)의 에어 배출부(43)를 제1 개구부(117)에 접속한 후에, 에어 공급 기구(29)를 제어해서 에어의 공급을 개시한다. 에어 공급 지령부(55)는 에어의 공급 개시후, 압력 센서(44)로부터 보내어져 온 압력 데이터를 감시하고, 압력 데이터가 소정의 값을 넘었을 때, 에어 공급 기구(29)를 제어해서 에어의 공급을 정지한다.

누설 판정부(56)는 에어의 공급 정지로부터 소정의 시간이 경과한 후, 압력 센서(44)로부터 얻어진 압력 데이터에 기초하여, 누설의 유무를 판정한다.

이하에서는, 누설 체크 시스템(1)을 이용하여, 피검사체인 다관절 로봇(100)의 그리스 배스(G)의 누설를 체크하는 누설 체크 방법의 흐름을 설명한다. 도 4는 누설 체크 시스템(1)을 이용한 누설 체크 방법의 흐름을 나타내는 플로우 챠트다.

이 실시 형태에 관한 누설 체크 시스템(1)에 의한 누설 체크 작업은 조립된 피검사체인 다관절 로봇(100)을 검사대(26)의 소정 위치, 소정 방향으로 얹은 상태에서 개시된다. 검사대(26)에 얹은 다관절 로봇(2)의 제1 개구부(117) 및 제2 개구부(118)의 위치 정보는 로봇 제어부(23)의 기억부(51)에 미리 기억되어 있다.

로봇 제어부(23)에 누설 체크 작업을 개시하라는 취지의 지령이 입력되면, 로봇 제어부(23)는 로봇 아암(22)의 선단부에 플러그 착탈용 핸드(28)를 장착한다(스텝 S1). 구체적으로는, 로봇 제어부(23)의 아암 구동 제어부(52)가 각 관절부(K1~K6)의 구동 모터(38) 등을 동작시켜서, 핸드 배치대(27)에 수용된 플러그 착탈용 핸드(28)에 로봇 아암(22)의 선단부의 유지부(37)를 당접시킨다. 그 후, 로봇 제어부(23)가 유지부(37)에 플러그 착탈용 핸드(28)를 유지하도록 신호를 보내는 것에 의해, 로봇 아암(22)의 선단부에 플러그 착탈용 핸드(28)가 장착된다.

그 다음에, 플러그 착탈용 핸드(28)에 의해, 피검사체의 복수의 그리스 배스(G1~G6)의 각각이 갖는 복수의 제2 개구부(118)에 폐색 플러그(119)가 차례 차례로 부착된다.

구체적으로는, 로봇 제어부(23)는 복수의 제2 개구부(118) 중의 목적하는 제2 개구부를 소정의 위치로 이동시키도록 검사대(26)를 회전 동작시킨다(스텝 S2). 한편, 검사대(26)를 회전시키는 상기 스텝 S2는 목적하는 제2 개구부(118)가 로봇 아암(22)의 동작 범위 내에 있으며, 검사대(26)를 회전시키지 않고서 목적하는 제2 개구부(118)에 폐색 플러그(119)를 부착하는 것이 가능한 경우에는 바람직하게는 생략된다. 소정의 위치에 있거나, 또는, 검사대(26)의 회전에 의해 소정의 위치로 이동한 제2 개구부(118)에, 로봇 제어부(23)는 로봇 아암(22)을 동작시켜서, 폐색 플러그(119)를 부착한다(스텝 S3).

모든 제2 개구부(118)에 대한 폐색 플러그(119)의 부착이 완료될 때까지, 스텝 S2 및 S3은 반복된다(스텝 S4에서 "아니오"). 한편, 폐색 플러그가 부착되는 순서는 기억부(51)에 기억되어 있는 정보에 따르지만, 그리스 배스(G1~G6)의 순서일 필요는 없다.

모든 제2 개구부(118)에 대한 폐색 플러그(119)의 부착이 완료되면(스텝 S4에서 "예"), 로봇 아암(22)의 선단부에 장착되는 핸드가, 핸드 배치대(27)에서 플러그 착탈용 핸드(28)로부터 에어 공급용 핸드(4)로 교환된다(스텝 S5).

그 후, 로봇 제어부(23)는 피검사체의 복수의 그리스 배스(G1~G6)에, 순차적으로 에어 공급용 핸드(4)를 접속해서 누설의 유무를 체크한다.

구체적으로는, 로봇 제어부(23)는 복수의 그리스 배스(G1~G6) 중의 목적하는 그리스 배스(G)의 제1 개구부(117)가 소정의 위치로 이동하도록 검사대(26)를 회전 동작시킨다(스텝 S6). 한편, 검사대(26)를 회전시키는 상기 스텝 S6은, 목적하는 제1 개구부(117)가 로봇 아암(22)의 동작 범위 내에 있으며, 검사대(26)를 회전시키지 않고서 목적하는 제1 개구부(117)에 에어 배출부(43)를 접속하는 것이 가능할 경우에는 바람직하게는 생략된다. 소정의 위치에 있거나, 또는, 검사대(26)의 회전에 의해 소정의 위치로 이동한 제1 개구부(117)에, 로봇 제어부(23)는 로봇 아암(22)을 동작시켜서, 에어 배출부(43)의 샤프트부(43b)의 선단을 제1 개구부(117)에 접속한다(스텝 S7).

제1 개구부(117)에 대한 접속이 완료되면, 로봇 제어부(23)는 에어 공급원(24)으로부터의 에어의 공급을 개시시킨다(스텝 S8). 구체적으로는, 로봇 제어부(23)는 에어 공급 기구(29)에 에어의 공급을 개시시키는 신호를 보내어, 에어의 공급을 개시시킨다. 에어의 공급과 동시에, 로봇 제어부(23)는 압력 센서(44)에서 검출된 그리스 배스(G)의 압력 데이터를 감시한다.

그리스 배스(G)의 내부 압력이 소정의 압력에 도달하면, 로봇 제어부(23)는 에어 공급원(24)으로부터의 에어의 공급을 정지시킨다(스텝 S9). 구체적으로는, 로봇 제어부(23)는 에어 공급 기구(29)에 에어의 공급을 정지시키는 신호를 보내어, 에어의 공급을 정지시킨다.

로봇 제어부(23)는 에어의 공급을 정지하고 나서 소정 시간이 경과한 후, 그리스 배스(G)의 내부 압력, 즉, 압력 센서(44)로부터 보내어져 온 압력 데이터에 기초하여, 누설의 유무를 판정한다(스텝 S10).

모든 그리스 배스(G1~G6)의 내부 공간의 누설 유무가 판정될 때까지, 스텝 S6~S10이 반복된다(스텝 S11에서 "아니오"). 모든 그리스 배스(G1~G6)의 내부 공간의 누설의 유무가 판정되면(스텝 S11에서 "예"), 로봇 제어부(23)는 누설 체크 시스템(1)에 의한 누설 체크 작업을 종료한다. 한편, 누설의 유무가 판정되는 순서는 기억부(51)에 기억되어 있는 정보에 따르지만, 그리스 배스(G1~G6)의 순서일 필요는 없다.

이 실시 형태에 관한 누설 체크 시스템(1)에서는, 종래에는 누설 테스터가 담당하여 온 검사 대상 공간에 대한 에어 공급을 제어하는 기능이나 누설의 유무를 판정하는 기능을, 로봇 제어부에게 담당시키고 있다. 이 때문에, 간략화된 누설 체크 시스템이 실현된다.

또한, 이 실시 형태에 관한 누설 체크 시스템(1)에서는, 피검사체가 갖는 제2 개구부(118)의 폐색 작업을 비롯하여, 제1 개구부(117)에 대한 에어 배출부(43)의 접속, 그리스 배스(G)에 대한 에어의 공급, 그리스 배스(G)의 내부 압력의 감시, 누설의 유무의 판정에 이르는 일련의 누설 체크 작업을 모두 로봇 제어부(23)로부터의 제어 신호로 수행할 수 있다.

또한, 이 실시 형태에 관한 누설 체크 시스템(1)에서는, 피검사체가 검사 대상 공간과 외부를 연통시키는 개구부를 복수 가지고 있는 경우에도, 하나의 다관절 로봇(2)으로 제2 개구부(118)의 폐색 작업과 제1 개구부(117)로부터의 에어의 공급 작업을 수행한다. 이 때문에, 개구부와 동일 수의 기계 요소를 구비할 필요가 없다. 또한, 이 실시 형태에 관한 누설 체크 시스템(1)에서는, 다관절 로봇(100)과 같이, 1개의 피검사체가 복수의 검사 대상 공간을 가지고 있고, 또한, 개구부에 핸드를 접속시키는 각도가 검사 대상 공간마다 다른 것 같은 경우에, 누설 체크 시스템의 간소화 및 누설 체크 작업의 단축화를 도모하는 데에 있어서 특히 유용하다.

또한, 피검사체가 회전 구동식의 검사대(26) 위에 얹혀져 있다. 이 때문에, 피검사체가 얹혀진 상태(위치 및 방향)인 채로는 그 개구부에 다관절 로봇(2)의 핸드를 접속할 수 없는 경우에도, 검사대(26)와 다관절 로봇(2)을 협조 동작시켜서, 피검사체가 갖는 모든 개구부에 핸드를 접속하는 것이 가능하다.

상기 실시 형태는 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 의해 나타내어지고, 특허청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

예컨대, 상기 실시 형태에서는, 피검사체를 다관절 로봇(100)으로 하고, 검사 대상 공간이 다관절 로봇(100)이 갖는 그리스 배스(G)의 내부 공간인 것으로서 설명했지만, 이것으로 한정되지 않는다.

또한, 상기 실시 형태에서 설명한 누설 체크 방법에서는, 그리스 배스(G1~G6)에 대해서 모든 제2 개구부(118)에 폐색 플러그(119)를 부착하고 나서(스텝 S4에서 "네"), 그리스 배스(G)에 에어를 공급하는 공정(스텝 S5 내지 S8)으로 이행하고 있었지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예컨대, 1개의 그리스 배스에 대해서 누설 체크 작업에 있어서의 모든 공정(스텝 S1 내지 S11)을 완료하고 나서, 다른 그리스 배스에 관한 폐색 플러그의 부착 공정(스텝 S1 내지 S3)으로 이행해도 좋다.

1: 누설 체크 시스템
2: 다관절 로봇
21: 베이스
22: 로봇 아암
23: 로봇 제어부
24: 에어 공급원
25: 상류측 에어 공급관
28: 플러그 착탈용 핸드
29: 에어 공급 기구
31: 제1 아암체
32: 제2 아암체
33: 제3 아암체
34: 제4 아암체
35: 제5 아암체
36: 제6 아암체
4: 에어 공급용 핸드
42: 하류측 에어 공급관
43: 에어 배출부
44: 압력 센서
100: 다관절 로봇(피검사체)
117: 제1 개구부
118: 제2 개구부
119: 폐색 플러그
G1 내지 G6: 그리스 배스(검사 대상 공간)

Claims

피검사체가 갖는 검사 대상 공간에 에어를 공급해서 상기 검사 대상 공간의 압력 변화에 의해 누설의 유무를 체크하는 누설 체크 시스템으로서,
베이스와,
상기 베이스로부터 순차 연결된 복수의 아암체를 포함하는 로봇 아암과,
상기 로봇 아암의 동작을 제어하는 로봇 제어부와,
상기 검사 대상 공간에 에어를 배출하기 위해서 상기 피검사체에 접속되는 에어 배출부를 가지고 있고, 상기 로봇 아암의 선단부에 착탈 가능하게 장착되는 에어 공급용 핸드와,
에어 공급원과,
상기 에어 공급원으로부터 에어를 상기 에어 배출부에 유도하는 에어 공급관과,
상기 에어 공급관에 설치되고, 검출한 압력 데이터를 상기 로봇 제어부에 보내는 압력 센서와,
상기 에어 공급원으로부터 상기 에어 배출부로의 에어의 공급을 상기 로봇 제어부에 의해 제어하는 에어 공급 기구를 구비하고,
상기 로봇 제어부는 상기 압력 데이터에 기초하여 상기 검사 대상 공간의 누설의 유무를 판정하는 것을 특징으로 하는 누설 체크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 피검사체는 상기 검사 대상 공간과 외부를 연통시키는 복수의 개구부를 가지고 있고,
상기 복수의 개구부는 상기 에어 배출부가 접속되는 제1 개구부와, 그 이외의 제2 개구부를 포함하고,
상기 로봇 아암의 선단부에 착탈 가능하게 장착되고, 상기 제2 개구부를 폐색하는 플러그를 상기 제2 개구부에 부착하는 플러그 착탈용 핸드를 구비하는 것을 특징으로 하는 누설 체크 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 피검사체는 복수의 검사 대상 공간을 갖는 것을 특징으로 하는 누설 체크 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피검사체는 다관절 로봇이며, 상기 검사 대상 공간은 다관절 로봇이 갖는 그리스 배스의 내부 공간인 것을 특징으로 하는 누설 체크 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 누설 체크 시스템을 이용하여, 상기 검사 대상 공간과 외부를 연통시키는 복수의 개구부를 갖는 상기 피검사체의 누설의 유무를 체크하는 누설 체크 방법으로서,
상기 로봇 제어부에 의해 상기 로봇 아암을 제어하여, 상기 복수의 개구부 중의 하나의 개구부에 상기 에어 배출부를 접속하는 공정과,
상기 로봇 제어부에 의해 상기 에어 공급 기구를 제어하여, 상기 에어 배출부로부터 상기 검사 대상 공간으로의 에어의 배출을 개시하는 공정과,
상기 압력 센서로부터 보내어져 온 압력 데이터에 기초하여, 상기 로봇 제어부에 의해 상기 검사 대상 공간의 누설 유무를 판정하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 누설 체크 방법.
제5항에 있어서,
상기 하나의 개구부인 제1 개구부에 상기 에어 배출부를 접속하는 공정 전에,
상기 복수의 개구부 중의 상기 제1 개구부 이외의 개구부인 제2 개구부에 대해서, 상기 로봇 제어부에 의해 상기 로봇 아암을 제어하여, 상기 제2 개구부를 폐색하는 플러그를 상기 제2 개구부에 부착하는 플러그 착탈용 핸드를, 상기 로봇 아암의 선단부에 장착하는 공정과,
상기 로봇 제어부에 의해 상기 로봇 아암을 제어하여, 상기 플러그를 상기 제2 개구부에 부착하는 공정과,
상기 로봇 제어부에 의해 상기 로봇 아암을 제어하여, 상기 로봇 아암의 선단부에 장착되는 핸드를, 상기 플러그 착탈용 핸드로부터 상기 에어 공급용 핸드로 교환하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 누설 체크 방법.