(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体供給源及び真空源に接続された充填ガンを被充填容器に接合し、被充填容器内を所定の真空度まで真空引きして密閉状態とした後、この被充填容器内に液体を充填する液体注入方法において、被充填容器の耐圧限度圧力以上の注入圧力で被充填容器内に所定量液体を注入した後、上記耐圧限度圧力以下の注入圧力に切換え制御して被充填容器内に液体を充填することを特徴とする液体注入方法。
【請求項２】
上記耐圧限度圧力以下の注入圧力への切換え制御が、測定される液体供給系の流量が所定量に達した際行われる請求項１に記載の液体注入方法。
【請求項３】
上記耐圧限度圧力以下の注入圧力への切換え制御が、所定注入時間経過した際行われる請求項１に記載の液体注入方法。
【請求項４】
液体注入のために１つの被充填容器に要する作業時間を予め一律に定めておき、個々の被充填容器に応じて注入圧力を制御する請求項１〜３のいずれかに記載の液体注入方法。
【請求項５】
液体供給源及び真空源に接続された充填ガンを被充填容器に接合し、被充填容器内を所定の真空度まで真空引きして密閉状態とした後、この被充填容器内に液体を充填する液体注入装置において、液体供給源から供給される液体を被充填容器の耐圧限度以上の注入圧力で被充填容器内に所定量注入した後、上記耐圧限度圧力以下の注入圧力に切換え制御して被充填容器内に流体を充填する液体圧送装置を有することを特徴とする液体注入装置。
【請求項６】
充填ガンに供給される流体の流量を測定する流量計を有し、所定の流量を測定した際、上記耐圧限度圧力以下の注入圧力への切換え制御が行われる請求項５に記載の液体注入装置。
【請求項７】
注入経過時間を計測するタイマを設け、所定注入時間経過した際、上記耐圧限度圧力以下の注入圧力への切換え制御が行われる請求項５に記載の液体注入装置。
【請求項８】
液体注入のために１つの被充填容器に要する作業時間を予め一律に定めておき、個々の被充填容器に応じて注入圧力を制御する請求項５〜７のいずれか１つに記載の液体注入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば自動車の製造工程中における自動車への液体注入方法及び液体注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の製造工程中における車体組立ラインにおいて、搬送されて来る自動車のラジエータに冷却液、ブレーキ配管にブレーキ液、或いはパワーステアリングシステムにパワーステアリングオイル等を注入するには、ラジエータ等の被充填容器に所定の真空源及び液体供給源に接続された充填ガンを接続し、被充填容器内を所定の真空度まで真空引きして密閉状態とした後、その被充填容器内に充填液、例えば冷却液を加圧充填する液体注入方法が広く実施されている。
【０００３】
この液体注入方法についてラジエータに冷却液を注入する場合を例に説明すると、例えば実開昭６１−８０３００号公報に開示されるように、予め自動車の仕向地等の仕様に応じて不凍液濃度の異なる複数の冷却液用タンクを準備し、個々のラジエータに対して生産指示情報に基づいて対応する冷却液用タンクを選択して冷却液を必要量注入する方法が知られている。またこの方法の場合、不凍液濃度の種類が多くなると、それに応じて多数の冷却液用タンクが必要になり、これらタンクに対する冷却液供給管を設ける必要がある。
【０００４】
この対策として実開平１−１０７６００号公報に示されるように、不凍液タンクと水タンクとを別個に設け、不凍液と水とを各々不凍液移送管路及び水移送管路を通じて充填ガンに供給し、充填ガンから不凍液と水とをラジエータ内に注入するように形成し、不凍液移送管路に設けた不凍液移送ポンプのモータと、水移送管路に設けた水移送ポンプのモータとを制御することによりラジエータに対応する不凍液と水との混合比を調節して所定の混合比の冷却液をラジエータ内に注入するものもある。
【０００５】
ところで、上記冷却液の注入作業を車体組立ライン上で行う場合、作業ステーションでは、この注入作業のために注入作業時間と段取り時間と余裕時間とからなる一定の標準作業時間が与えられる。
【０００６】
しかし、上記いずれの注入方法にあってもラジエータ容量や不凍液濃度に応じて冷却液注入のための作業時間が個々に変化することになる。従って上記標準作業時間は注入作業時間が最も長いラジエータを基準として、この作業時間に段取り時間と余裕時間を付加して設定しなければならず、標準時間の短縮は困難であった。
【０００７】
この対策として特開平２−４７００号公報に示されるように、ラジエータに不凍液と水とを注入して冷却液とする注入方法において、冷却液の注入のための１台のラジエータにかかる作業時間をラジエータ容量等にかかわらず予め一律に定めておき、個々のラジエータにおける水や不凍液の注入必要量に応じてこれら注入が上記定められた作業時間で完了するように両者の注入速度を変えるようにした液体注入方法が既に提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記、特開平２−４７００号公報に開示される液体注入方法によれば、予め冷却液の注入のための作業時間を一律に定めておき、個々のラジエータにおける不凍液や水の注入量に応じてこれらの注入が上記作業時間で完了するように注入速度を制御することから、常に一定の時間で冷却液の注入作業が行え、車体組立ライン上での上記作業時間の設定が容易になり、他の作業ステーションとの関係での工程管理が容易となる。しかし、不凍液濃度、不凍液注入量、水注入量及び注入時間から生産指示情報に合致した注入が行えるように流量設定値を計算して流量調節弁を制御することから、ラジエータへの注入圧力が一定である。従って図５に示すように、ラジエータ内圧を所定圧Ｐ１  、例えば−１．０ｋｇ／ｃｍ２  程度に真空引きした後、ラジエータの耐圧限度圧力Ｐ０  以下の例えば１．９ｋｇ／ｃｍ２  以下の一定圧力Ｐ４  で冷却液を注入しなければならず、特に大型のラジエータの場合注入時間の短縮を充分に達し得ることが困難であり、また冷却液の充填をより完全なものにするためには、真空時間を長く確保する必要があり、冷却液の注入時間の短縮が要求されている。
【０００９】
従って本発明の目的は、液体の注入時間の短縮が図れ、液体注入工程の効率向上が得られる液体注入方法及び液体注入装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明による液体注入方法は、液体供給源及び真空源に接続された充填ガンを被充填容器に接合し、被充填容器内を所定の真空度まで真空引きして密閉状態とした後、この被充填容器内に液体を充填する液体注入方法において、被充填容器の耐圧限度圧力以上の注入圧力で被充填容器内に所定量液体を注入した後、上記耐圧限度圧力以下の注入圧力に切換え制御して被充填容器内に液体を充填することを特徴とするものであり、かつ本発明による液体注入装置は、液体供給源及び真空源に接続された充填ガンを被充填容器に接合し、被充填容器内を所定の真空度まで真空引きして密閉状態とした後、この被充填容器内に液体を充填する液体注入装置において、液体供給源から供給される液体を被充填容器の耐圧限度以上の注入圧力で被充填容器内に所定量注入した後、上記耐圧限度圧力以下の注入圧力に切換え制御して被充填容器内に流体を充填する液体圧送装置を有することを特徴とするものである。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明による液体注入方法及び液体注入装置の一実施例を自動車のラジエータに冷却液を注入する場合を例に説明する。
【００１２】
図１及び図２はラジエータの冷却液注入装置の説明図であって、図１において符号１はコンベア２により車体Ｂを搬送する車体組立ライン、３はそのラインサイドに設置された産業用ロボットで、コンベア２によって冷却液充填作業ステーションに搬送されて来た車体Ｂが所定位置に位置決めされると、ロボットアーム４先端に取付けた充填ガン５が被充填容器であるラジエータＲの注入口Ｒａに接合して冷却液の自動充填を行うものである。
充填ガン５の配管系は、図２に示すように冷却液が貯留された複数、本実施例では２つの液体供給源となるタンク９Ａ、９Ｂと充填ガン５とを連結して液体供給系となる冷却液供給通路１０Ａ、１０Ｂと、真空ポンプ１１Ａと充填ガン５とを連結する回収通路１２Ａとを備えている。そして充填ガン５の近傍にエアオペレートタイプの切換弁１５が設けられている。
【００１３】
タンクのうち、タンク９Ａには例えば不凍液３０％を含むＡ種の冷却液が、タンク９Ｂには不凍液５０％を含むＢ種の冷却液がそれぞれ貯留されており、これら冷却液は自動車の仕向地等の仕様に応じて選択されて使用される。そして冷却液供給通路１０Ａ、１０Ｂには、電磁弁２６、２７、電磁弁２６と２７との間で分岐して設けられる後述の液体圧送装置となる冷却液圧送装置３０とを有している。
【００１４】
回収通路１２Ａは、上記冷却液充填完了後に、配管内に残存した冷却液を回収するためのもので、真空ポンプ１１Ａ、セパレータ１７Ａ、電磁弁１８Ａ、１９Ａとを有している。
【００１５】
真空通路１４は、冷却液の充填に先立ってラジエータＲ内の空気を排出して所定の真空度、例えば−１．０ｋｇ／ｃｍ２  まで真空引きするための通路で、真空ポンプ１１Ａの他にセパレータ１７Ａ、真空センサ２２、電磁弁１８Ａ、１９Ａ及びエアオペレートタイプの切換弁２５とを有していて、セパレータ１７Ａは排気中に含まれる液体を除去する機能を有する。
【００１６】
前記各冷却液供給通路１０Ａ、１０Ｂに設けられる冷却液圧送装置３０は、シリンダ３２及びピストン３３からなり電磁弁２６と２７との間で冷却液供給通路１０Ａ、１０Ｂと連通する圧送部３１と、圧送部３１のピストン３３を駆動する駆動部３４とを有している。駆動部３４は、コントローラ３５と接続され、このコントローラ３５によって作動が制御、従って冷却液圧送装置３０が制御される。更に真空ポンプ１１Ａ、切換弁１５、２５、電磁弁１８Ａ、１９Ａ、２６、２７、真空センサ２２がコントローラ３５と接続されている。
【００１７】
上記コントローラ３５には、冷却液の注入を受ける各車体Ｂ毎、即ち各ラジエータＲ毎に設定された注入されるべき冷却液の注入量、種類、即ちＡ種或いはＢ種の冷却液か、及び冷却液圧送装置３０の作動制御条件を記憶する記憶手段３６が接続されている。
【００１８】
そして、コントローラ３５は、この記憶手段３６に記憶された注入すべき冷却液が選択され、かつ冷却液圧送装置３０の作動制御条件が選択されたときに、その冷却液を充填ガン５に供給するように、コントローラ３５の出力信号に基づいて冷却液圧送装置３０の作動を時間で制御して冷却液の圧送を制御し、かつ冷却液注入時の各動作に応じて各電磁弁、切換弁、真空ポンプ等の動作を制御するようになっている。
【００１９】
次にこのように構成された冷却液充填装置の作動について説明する。
【００２０】
今仮に自動車の仕様に応じてタンク９ＡのＡ種の冷却液が選択されたものとする。そして図１に示すように充填ガン５がラジエータＲの注入口Ｒａに接合されると、その接合完了信号がコントローラ３５に入力される。コントローラ３５によって充填ガン５の接合が確認されると真空通路１４の電磁弁１８Ａ、１９Ａ、切換弁２５が開、切換弁１５が閉となり、真空ポンプ１１Ａによりラジエータ内の真空引きが行われる。そして所定時間経過後、電磁弁１８Ａのみを閉とし、真空センサ２２の出力に基づいてラジエータＲ内の圧力が所定の真空度、即ち圧力Ｐ１  が例えば図４に示す−１．０ｋｇ／ｃｍ２  に達しているか否かを確認し、その状態を一定時間保持することにより、ラジエータＲ内及び車体の配管システム内の真空引きを行い、真空引き完了後、切換弁２５を閉としてラジエータＲを密閉状態にする。
【００２１】
真空引き完了に先立って冷却液供給通路１０Ａに配設する冷却液圧送装置３０に設けられた圧送部３１のシリンダ３２内にＡ種の冷却液を充填して準備する。この準備は、冷却液供給通路１０Ａに設けられた電磁弁２７を閉じ、電磁弁２６を開にして前記記憶手段３６に予め記載したラジエータＲに注入すべき注入量に相応してコントローラ３５からの信号によって駆動部３４によってピストン３３を後退せしめることによりシリンダ３２内に吸引することによってなされる。
【００２２】
真空引きが完了して真空通路１４の切換弁２５が閉すると、冷却液供給通路１０Ａに配設された電磁弁２６を閉にし電磁弁２７を開にして駆動部３４によってピストン３３を前進せしめ、シリンダ３２内の冷却液を圧送して冷却液供給通路１０Ａを介して充填ガン５から前記真空度が保持されたラジエータＲ内に供給する。
【００２３】
冷却液圧送装置３０によるラジエータＲ内への冷却液注入は、予め記憶手段３６に記憶されたラジエータＲに相応する作動制御条件に基づくコントローラ３５によって制御される駆動部３４によって前進駆動するピストン３３の前進によってシリンダ３２内の冷却液を圧送することによってなされ、先ず図４に示すようにラジエータＲの耐圧限度圧力Ｐ０  より大なる圧力Ｐ２  、例えば３．５ｋｇ／ｃｍ２  でラジエータＲ内に圧送注入する。
【００２４】
そして所定時間注入し、所定値であるラジエータＲの注入必要量Ｑに達する以前の量Ｑ−α、即ちラジエータＲ内が満水状態となる以前にピストン３３の前進速度を段階的、或いは緩やかに低下せしめ、その注入圧力をラジエータＲの耐圧限度圧力Ｐ０  以下の圧力Ｐ３  、例えば１．９ｋｇ／ｃｍ２  以下に切換え注入する。
【００２５】
耐圧限度圧力Ｐ０  以下の圧力Ｐ３  で注入必要量Ｑに到達、或いはラジエータＲ内が満水状態となると、冷却液供給通路１０Ａ内の圧力が急激に上昇し、その圧力を圧力センサ（図示せず）が検知すると切換弁１５が閉となり、かつ冷却液圧送装置３０による冷却液の供給を停止する。
【００２６】
しかる後、回収通路１２Ａの電磁弁１８Ａ、１９Ａが開となり、真空ポンブ１１Ａによって配管系内に残っている冷却液をセパレータ１７Ａ内に回収して１サイクルを終了する。
【００２７】
また、Ｂ種の冷却液が選択された場合にも同様に作動する。
【００２８】
以上説明した本実施例によると流量が、ラジエータＲが満水状態である注入必要量Ｑに達する以前の所定量Ｑ−αに到達するまでの注入初期段階では、ラジエータＲの耐圧限度圧力Ｐ０  より大きな注入圧力Ｐ２  でラジエータＲ内に強制的に冷却液を圧送することから、短時間で注入が行え、注入時間の大幅な短縮化が得られる。この耐圧限度圧力Ｐ０  より大きな高圧力Ｐ２  での注入であってもラジエータＲ内は真空状態下であることから、ラジエータＲ内は負圧状態下あり、ラジエータＲが耐圧限度圧力Ｐ０  より大となることが回避され、ラジエータＲが破損するおそれはない。
【００２９】
また上記実施例においては、注入初期段階の所定量Ｑ−αに達するまで注入経過時間をタイマにより計測して所定注入量に相応する所定時間経過後注入圧力を切換え制御したが流量を流量計によって測定して、注入圧力を切換えるよう構成することも可能であり、更に予め冷却液の注入のための作業時間を一律に定めておき、個々のラジエータの注入必要量に応じて注入圧力或いは注入初期段階の所定量に達するまでの時間を調整して上記作業時間で注入が完了するように構成するのである。
【００３０】
図３に他の実施例を示す。図示するように冷却液が貯留された２つの液体供給源となるタンク９Ａ、９Ｂと充填ガン５とを連結して液体供給系となる冷却液供給通路１０Ａ、１０Ｂと、真空ポンプ１１Ａ、１１Ｂと充填ガン５とを連結する回収通路１２Ａ、１２Ｂと、真空源となる他の真空ポンプ１３と充填ガン５とを連結する真空通路１４とを備えている。そして充填ガン５の近傍にエアオペレートタイプの切換弁１５及び流量計２８が設けられている。
【００３１】
タンクのうち、タンク９Ａには例えば不凍液３０％を含むＡ種の冷却液が、タンク９Ｂには不凍液５０％を含むＢ種の冷却液がそれぞれ貯留されており、これら冷却液は自動車の仕向地等の仕様に応じて選択されて使用される。そして冷却液供給通路１０Ａ、１０Ｂには、電磁弁２６、２７、電磁弁２６と２７との間で分岐して設けられる後述の液体圧送装置となる冷却液圧送装置３０とを有している。
【００３２】
回収通路１２Ａは、上記Ａ種の冷却液充填完了後に、回収通路１２Ｂは上記Ｂ種の冷却液充填完了後にそれぞれ配管内に残存した冷却液を回収するためのもので、真空ポンプ１１Ａ、１１Ｂの他に、セパレータ１７Ａ、１７Ｂ、電磁弁１８Ａ、１９Ａ、１８Ｂ、１９Ｂとを有している。
【００３３】
真空通路１４は、冷却液の充填に先立ってラジエータＲ内の空気を排出して所定の真空度、例えば−１．０ｋｇ／ｃｍ２  まで真空引きするための通路で、真空ポンプ１３の他にセパレータ２１、真空センサ２２、電磁弁２３、２４及びエアオペレートタイプの切換弁２５とを有していて、セパレータ２１は排気中に含まれる液体を除去する機能を有する。
【００３４】
前記各冷却液供給通路１０Ａ、１０Ｂに設けられる冷却液圧送装置３０は、シリンダ３２及びピストン３３からなり電磁弁２６と２７との間で冷却液供給通路１０Ａ、１０Ｂと連通する圧送部３１と、圧送部３１のピストン３３を駆動する駆動部３４とを有している。駆動部３４は、コントローラ３５と接続され、このコントローラ３５によって作動が制御、従って冷却液圧送装置３０が制御される。更に真空ポンプ１１Ａ、１１Ｂ、１３、切換弁１５、２５、電磁弁１８Ａ、１８Ｂ、１９Ａ、１９Ｂ、２３、２４、２６、２７、真空センサ２２が流圧計２８がコントローラ３５と接続されている。
【００３５】
上記コントローラ３５には、冷却液の注入を受ける各車体Ｂ毎、即ち各ラジエータＲ毎に設定された注入されるべき冷却液の注入量、種類、即ちＡ種或いはＢ種の冷却液か、及び冷却液圧送装置３０の作動制御条件を記憶する記憶手段３６が接続されている。
【００３６】
そして、コントローラ３５は、この記憶手段３６に記憶された注入すべき冷却液が選択され、かつ冷却液圧送装置３０の作動制御条件が選択されたときに、その冷却液を充填ガン５に供給するように、コントローラ３５の出力信号に基づいて冷却液圧送装置３０の作動を時間で制御して冷却液の圧送を制御し、かつ冷却液注入時の各動作に応じて各電磁弁、切換弁、真空ポンプ等の動作を制御するようになっている。
【００３７】
更に、上記実施例では、予め不凍液濃度の異なる複数の冷却用タンクを準備してラジエータに対応する冷却液用タンクを選択して冷却液をラジエータに注入する方法及び装置について説明したが、ラジエータに対応して不凍液と水との混合比を調整して所定の混合比の冷却液をラジエータ内に注入する注入方法或いは装置において、上記実施例同様、注入初期段階の所定注入量まではラジエータ耐圧限度圧力より大きな圧力でラジエータ内に圧送し、その後注入圧をラジエータの耐圧限度圧力以下に切換え注入するよう構成することも可能である。
【００３８】
以上説明では、ラジエータに冷却液を注入する場合について説明したが、ブレーキ装置やパワーステアリング装置等の被充填容器を真空引きし、ブレーキ液、パワーステアリングオイル等の液体を注入する等他の真空引きにより被充填容器に液体を注入する液体注入方法或いは装置に適用して注入時間の短縮を図り、或いは真空引き時間の充分な確保を可能にして高品質な液体注入が可能になる等、他の液体注入方法に或いは装置に広く適用し得るものである。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明した本発明の液体注入方法及び液体注入装置によれば、液体供給源及び真空源に接続された充填ガンを被充填容器に接続し、被充填容器内を所定の真空度まで真空引きした後、この被充填容器内に液体を充填する液体注入方法或いは液体注入装置において、被充填容器への液体注入を、満水状態に達する以前の所定量までは被充填容器の耐圧限度圧力以上の注入圧力で液体を注入することから注入時間の大幅な短縮が得られ、液体注入工程の効率向上が図れ、かつ真空引きに要する時間を充分に確保することが可能になり、高品質な液体注入が可能になる等本発明特有の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液体注入方法及び液体注入装置の一実施例を説明するための冷却液注入装置の説明図である。
【図２】同じ、本実施例の冷却液注入装置の説明図である。
【図３】他の実施例の冷却液注入装置の説明図である。
【図４】同じく、本実施例の作動を説明する図である。
【図５】従来の冷却液注入装置の作動を説明する図である。
【符号の説明】
５    充填ガン
９Ａ  冷却液用タンク（液体供給源）
９Ｂ  冷却液用タンク（液体供給源）
１０Ａ  冷却液供給通路
１０Ｂ  冷却液供給通路
１３    真空ポンプ（真空源）
２８    流量計
３０    冷却液圧送装置（液体圧送装置）
Ｒ    ラジエータ（被充填容器）
【図１】
0003542840.tif 000002
【図２】
0003542840.tif 000003
【図３】
0003542840.tif 000004
【図４】
0003542840.tif 000005
【図５】
0003542840.tif 000006