JPH07198525A - 容器の気密検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 気密検査精度を向上させるために、水没中の
被検査体容器に圧力のかかった気体を供給可能にするこ
と。 【構成】 治具３０にて容器２０をクランプした後水槽
２５内に容器２０を水没させ、容器２０から洩れる気泡
の有無を確認する容器の気密検査装置であって、ロボッ
トハンド２３に治具３０を設置し、容器２０に予め設け
られた開口部２１を塞ぐシール部材１０と、シール部材
１０に圧縮気体供給口１１を供給する圧縮気体供給手段
１３とを治具３０に配設した。容器２０に圧力のかかっ
た気体を送給することにより、欠陥を通しての洩れやす
さを増大させ、検査精度を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、容器（たとえば、自動
車の燃料タンクなど）の、気密（溶接部や、プレスの際
に生じるかもしれないクラックなどからの洩れ）を検査
する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】実公昭６４−５９０号公報は、従来の、
燃料タンクなどの容器の圧洩れ検査装置を示している。
そこでは燃料タンク内に空気を充填し治具にて容器をク
ランプした後水槽内に水没せしめ、容器からリークする
空気が気泡となって浮上するのを目視で検出することに
より、容器の気密試験を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来法では、
大気圧の空気を予め容器内に充填した後水槽内に容器を
水没させるので、水没後に容器内に圧力のかかった空気
を送って容器内の空気圧を増大することはできず、微小
な孔などでは気泡が生じないか或いは１つの気泡が生成
するまでに時間がかかり、高精度の欠陥の検出ができな
かったり、検査時間が長くなるなどの問題があった。本
発明の目的は、容器を水没させている間に圧力のかかっ
た気体（以下、圧縮気体という）を容器内に供給できる
ようにして、検査の精度の向上、検査時間の短縮をはか
ることができる容器の気密検査装置を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の、本発明に係る容器の気密検査装置は、次の通りであ
る。水槽と、被検査体である容器を着脱可能に保持する
治具と、前記水槽の傍に設置され前記治具を着脱可能に
連結するハンドを有し前記容器を前記水槽内外に移動す
るようにハンドの軌跡を教示可能なロボットと、を備
え、前記治具が、前記容器に設けられている開口を塞ぐ
とともに前記容器内への圧縮気体の供給口を有するシー
ル部材と、該シール部材の圧縮気体供給口に接続されて
該圧縮気体供給口を介して前記容器内に圧縮気体を供給
する圧縮気体供給手段と、を備えている容器の気密検査
装置。

【０００５】

【作用】上記本発明の装置では、治具がシール部材を有
しており、このシール部材に設けた圧縮気体の供給口を
介して圧縮気体供給手段から圧縮気体を水中の容器内に
供給する。したがって、水没中の容器内は所定の圧力に
上昇され、容器に欠陥があれば、気体は大気圧のときよ
りも容易に容器外に欠陥を通して出、気泡となって浮上
するので、それを目視することにより欠陥の存在、位
置、程度を検出できる。また、圧力がかかっているた
め、気泡の生成も速く、検査時間も短かくなる。

【０００６】

【実施例】本発明の一実施例の装置を図１〜図１０に示
す。図１０に示すように、本発明の容器の気密検査装置
は、水槽２５を有する検水機２４と、被検査体である容
器（たとえば、車両用の燃料タンク）２０を着脱可能に
クランプする治具３０と、水槽２５の傍に設置された汎
用ロボット２２とから成る。ロボット２２は、図１に示
すように、治具３０を着脱自在に連結するロボットハン
ド２３（ロボットリストを含む）を有し、ロボットハン
ド２３に連結された治具３０によってクランプされる容
器２０を、図１０の搬入側容器置台２６から水槽２５内
に、さらに水槽２５内から搬出側容器置台２７に搬送す
る。ロボット２２は６軸の自由度を有し、治具３０を任
意の位置に任意の姿勢で支持でき、治具３０をハンド軸
芯まわりに回転させることができる。ロボット２２は多
関節ロボットであってもよいし、３軸直交型ロボットで
あってもよい。

【０００７】治具３０は、図１、図２に示すように、上
カゴ１と下カゴ４とを連結軸９を支点にして開閉可能に
連結したカゴユニットを有している。カゴユニットの連
結軸９と反対側部位にはカゴユニットが閉じられたとき
に上カゴ１と下カゴ４とを開かないようにロックするロ
ックユニット２が設けられており、このロックユニット
２はエアシリンダから成るロック駆動ユニット３によっ
て駆動されロック、ロック解除がなされる。カゴユニッ
トは、上カゴ１の部分でロボットチャックユニット５を
介してロボットハンド２３に着脱可能に装着される。ロ
ボットチャックユニット５のロックはロックユニット６
によって行われる。上カゴ１には、シールユニット７が
取りつけられている。シールユニット７は、図２に示す
ように、容器２０の開口部２１を覆うように容器２０に
押しつけられて該開口部２１を塞ぐシール部材１０を有
しており、該シール部材１０はシールユニット７のシリ
ンダ１２で容器２０に対して進退される。下カゴ４に
は、段取換用のスペーサ８が着脱可能に取りつけられ、
検査される容器２０の種類が変わってサイズが変化した
ときに、それに合うようにスペーサ８がとりかえられ
る。以下に、各部の構造をさらに詳細に説明する。

【０００８】上カゴ１、下カゴ４は、その中に容器２０
をクランプするためのカゴで、容器２０を外から目視で
きるようにフレーム構造（プレートで目視がさえぎられ
ない構造）となっている。ロボット２２は上カゴ１を支
持し、その上カゴ１に下カゴ４が連結軸９を介して支持
される。下カゴ４が上カゴ１に対してロックされていな
いときは、図３に示すように、下カゴ４は自重で垂れ下
っている。

【０００９】シール部材１０は、図２に示すように、容
器２０に押しつけられたときに、容器２０の開口部２１
を介して容器２０の内部空間に開口して圧縮気体を供給
可能にする圧縮気体供給口１１を有する。シール部材１
０の容器２０との接触部にはゴムが張られていて、シー
ルを完全なものにするとともに容器２０を傷つけないよ
うにしてある。シール部材１０はシールユニット７のシ
リンダ１２のロッド先端にとりつけられ、容器２０に対
して進退可能とされており、容器２０に接近されたとき
に容器２０の開口部２１の周辺の壁に圧接されて開口部
２１を覆い、シールする。

【００１０】シール部材１０の圧縮気体供給口１１に
は、圧縮気体を供給する圧縮気体供給手段１３が接続さ
れている。圧縮気体供給手段１３は、圧縮気体供給口１
１とロックユニット６、ロボットチャックユニット５に
穿設された圧縮気体供給通路２８を結ぶホース（または
パイプ）１４を有している。ロボットチャックユニット
５の圧縮気体供給通路２８は、圧縮気体源２９に接続さ
れている。圧縮気体の気体は、空気または他の種類の気
体（たとえば、窒素、アルゴンガス、ヘリウムガスな
ど）からなる。圧縮気体源２９は大気圧より高い圧力の
気体を供給する。その圧力は、たとえば０．３〜０．３
５ｋｇｆ／ｃｍ² に設定される。

【００１１】上カゴ１と下カゴ４とが閉められたときに
それをロックするロックユニット２は、たとえば図６〜
図８に示す構造となっている。ロックユニット２は、上
カゴ１に連結されたトグル機構１５を有し、トグル機構
１５は支点１９を中心にして回動可能である。トグル機
構１５は下カゴ４側に延びる頭つきピン１７を有してい
る。ピン１７は、下カゴ４側に連結されたプレート１６
の穴１８を挿通している。穴１８の形状は、頭つきピン
１７の頭部１７ａの径より大きい円孔部１８ａと、頭部
１７ａの径より小さいスロット部１８ｂとが連通した形
状となっている。ロック駆動ユニット３のエアシリンダ
が縮み状態のときは、ピン１７が円孔部１８ａにきて抜
けることができ、ロックが解除される（上カゴ１と下カ
ゴ４が開く）。ロック駆動ユニット３のシリンダが伸び
状態のときは、ピン１７がスロット部１８ｂにきて抜け
ることができず、ロックがかかる（上カゴ１と下カゴ４
が閉じた状態が維持される）。

【００１２】スペーサ８は下カゴ４上に載せられ、ある
いは着脱自在に装着される。被検査体の容器２０の大き
さに応じて、スペーサ８の厚みや形状が変化されなけれ
ばならないので、容器２０の種類が変るときは、それに
合わせてスペーサ８をとりかえる。しかし、その他の部
分はとりかえる必要はほとんど生じないであろう。スペ
ーサ８のとりかえだけでは対処できなければ、治具３０
をロボットチャックユニット５とロックユニット６との
間の部位で外して、治具３０のみをとりかえればよい。
したがって、ロボット２２、水槽２５、容器置台２６、
２７をとりかえる必要はなく、これらは種々の被検査体
容器２０に対して共通に用いられる。

【００１３】つぎに、作用を、図３〜図５および図９を
参照して説明する。容器２０をクランプするときは、図
３に示すように、上カゴ１、下カゴ４を開いた状態で、
搬入側置台２６の柱の上に載っている容器２０に治具３
０をロボット２２で近づけていく。下カゴ４を容器２０
の下からさし込み、下カゴ４の先端を、図４に示すよう
に容器置台２６の上端に掛ける。ついで、ロボット２２
を作動させて、上カゴ１を下カゴ４に対して閉じる方向
に回転させ、図５の状態にする。この状態で、ロック駆
動ユニット３を作動させて、ロックユニット２をロック
する。

【００１４】ついで、ロボット２２を作動させて、容器
２０を置台２６からもち上げ、図１０の検水器２４に搬
送し、そこでロボットハンド２３を下方に向けて容器２
０を治具３０ごと水槽２５の中に水没させる。図９は、
容器２０が水槽２５の水中に水没されている状態を示し
ている。この状態で、圧縮気体源２９からの圧縮気体
を、圧縮気体供給手段１３、圧縮気体供給口１１を通し
て容器２０に充填する。容器２０に気密欠陥部があれ
ば、それを通して気体が容器外に洩れ、気泡となって浮
上するので、それを目視によって検出することにより、
欠陥の有無、欠陥の位置、欠陥の大きさを知ることがで
きる。水槽２５から容器２０をとり出して搬出側置台２
７上に搬送するときは、図５から図４の状態にし、さら
に図３の状態にする。ただし、置台２６は２７と読みか
えるものとする。

【００１５】検査実行中は、図９に示すように、容器２
０をロボットハンド２３を回転させて水中で回転させ
る。これによって、容器２０が回転されなければ目視し
難い容器の裏側の欠陥を容易に検出できる。また、水槽
２５は検査者側を透明としてあり、水槽２５の透明壁を
通して水面を介さないで、容器２０を検査できる。斜め
上方から水面を通して容器２０を見る場合は、水面の波
立ち、水面での屈折によって、検査が困難になることが
生じるが、図９のように横から容器２０を目視すること
により、そのような不具合を回避できる。

【００１６】容器２０の中に圧力の高い気体を検査中供
給することにより、小さな欠陥でも気体が通過しやすく
なるから、洩れを容易に発見できる。また、小さな欠陥
の場合、１つの気泡の生成に約５秒かかり、圧力がかか
った場合は約１秒以内に気泡が生成できるとすると、検
査時間を短縮できる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、ロボットに治具を着脱
自在に保持させ、治具に容器を押え開口部をシールする
シール部材を具備させ、シール部材に圧縮気体の供給口
を設け、この供給口の圧縮気体供給手段を接続したの
で、水没させた被検査体容器に大気圧より高い圧力の気
体を供給でき、洩れ検査の精度の向上と検査時間の短縮
をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る容器の気密検査装置の
うち、治具の部分の斜視図である。

【図２】図１の治具の概略拡大正面図である。

【図３】治具が容器をクランプしに接近する状態の側面
図である。

【図４】図３の状態より進行し治具の下カゴの先端が置
台上に係合した状態の側面図である。

【図５】図４の状態より進行し治具が容器をクランプし
た状態の側面図である。

【図６】ロックユニットの平面図である。

【図７】ロックユニットのプレートの平面図である。

【図８】ロックユニットのトグル機構の正面図である。

【図９】容器を水槽内に水没させた状態の正面図であ
る。

【図１０】気密検査装置全体の平面図である。

【符号の説明】

１ 上カゴ ２ ロックユニット ３ ロック駆動ユニット ４ 下カゴ ５ ロボットチャックユニット ６ ロックユニット ７ シールユニット ８ スペーサ ９ 連結軸 １０ シール部材 １１ 圧縮気体供給口 １２ シリンダ １３ 圧縮気体供給手段 １４ ホース １５ トグル機構 １７ 頭つきピン １８ 穴 １９ 支点 ２０ 容器 ２１ 開口部 ２２ ロボット ２３ ロボットハンド ２５ 水槽 ２８ 圧縮気体供給通路 ２９ 圧縮気体源 ３０ 治具

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水槽と、被検査体である容器を着脱可能
   に保持する治具と、前記水槽の傍に設置され前記治具を
   着脱可能に連結するハンドを有し前記容器を前記水槽内
   外に移動するようにハンドの軌跡を教示可能なロボット
   と、を備え、前記治具が、前記容器に設けられている開
   口を塞ぐとともに前記容器内への圧縮気体の供給口を有
   するシール部材と、該シール部材の圧縮気体供給口に接
   続されて該圧縮気体供給口を介して前記容器内に圧縮気
   体を供給する圧縮気体供給手段と、を備えていることを
   特徴とする容器の気密検査装置。