KR102424193B1

KR102424193B1 - 레일 검사 장치 및 레일 검사 시스템

Info

Publication number: KR102424193B1
Application number: KR1020170129758A
Authority: KR
Inventors: 다카히로 호리이; 요시히로 나카노
Original assignee: 가부시키가이샤 다이후쿠
Priority date: 2016-10-12
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2022-07-21
Also published as: US10604899B2; KR20180040491A; JP6642370B2; TWI798186B; TW201819228A; JP2018062241A; US20180100274A1

Abstract

레일 검사 장치는, 차륜을 가지는 캐리지와, 제1 레일의 측면에 접하는 제1 롤러와, 제2 레일의 측면에 접하는 제2 롤러와, 제1 레일의 측면 또는 제1 롤러의 외면의 위치를 검출하는 제1 위치 센서와, 제2 레일의 측면 또는 제2 롤러의 외면의 위치를 검출하는 제2 위치 센서와, 차륜, 제1 롤러, 또는 제2 롤러의 회전각을 검출하는 회전 센서를 구비한다.

Description

레일 검사 장치 및 레일 검사 시스템{RAIL INSPECTION DEVICE AND RAIL INSPECTION SYSTEM}

본 발명은, 레일 검사 장치 및 레일 검사 시스템에 관한 것이다.

예를 들면, 물품 반송(搬送; transport) 설비에서 이용되는 경우가 있는 천정 반송차는, 한 쌍의 주행 레일 및 그보다 위쪽에 설치되는 가이드 레일을 따라 주행하여 물품을 반송한다. 이와 같은 물품 반송 설비에서는, 주행 레일이나 가이드 레일의 설치 상태가 양호하지 않으면, 주행 중인 천정 반송차에 진동이 생긴다. 따라서, 주행 레일이나 가이드 레일을 양호한 상태로 설치하는 것이 중요하다. 이를 위해서는 레일의 설치 상태를 간단하고 또한 확실하게 검사할 수 있도록 되어 있는 것이 바람직하고, 이러한 목적으로 사용되는 레일 검사 장치가, 예를 들면, 일본 공개특허 제2006―290177호 공보(특허문헌 1)에 개시되어 있다.

특허문헌 1의 레일 검사 장치는, 레일 연장 방향에 인접하여 서로 맞닿는 2개의 주행 레일의 이음매 부분의 단차(段差)의 정도(제1 레일과 제2 레일과의 설치 상태의 일례)를 검사하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 천정 반송차에서의 주행 레일 상을 주행하는 주행 캐리지(travel carriage)에 레이저 거리계를 설치하여, 이 레이저 거리계에 의해, 주행 캐리지로부터 주행 레일까지의 상하 방향의 간격을 측정하고 있다. 그러나, 주행 레일의 이음매 부분이 단차없이 연속하는 것도 중요하지만, 예를 들면, 한 쌍의 주행 레일끼리의 간격이나, 주행 레일에 대한 가이드 레일의 위치 관계가 적정한 상태로 되어 있는 것도, 마찬가지로 중요하다.

예를 들면, 주행 레일에 대한 가이드 레일의 위치 관계가 적정한지의 여부를 검사하는 데, 종래, 도 12에 나타낸 바와 같은 깊이 게이지(gauge)를 포함하는 검사용 지그(jig)를 사용하여, 주행 레일과 가이드 레일과의 사이의 폭 방향의 간격을 측정하고 있었다. 즉, 작업자가 L자형의 검사용 지그의 일단(一端)을 가이드 레일에 닿게 하여, 타단에 설치된 깊이 게이지에 의해 주행 레일까지의 깊이를 측정함으로써, 주행 레일과 가이드 레일과의 간격을 측정하고 있었다. 그러나, 그와 같은 수작업에 의한 방법은, 작업 효율이 나쁠뿐만아니라, 작업자의 측정 스킬에 의존하는 비율이 높아 검사 정밀도에 불균일이 생길 가능성이 있었다.

일본 공개특허 제2006―290177호 공보

제1 레일과 제2 레일과의 폭 방향에서의 설치 상태를, 효율적으로 또한 작업자에 의하지 않고 일정한 정밀도로 검사할 수 있는 레일 검사 장치의 실현이 요구되고 있다.

본 개시에 관한 레일 검사 장치는,

제1 레일과 제2 레일과의 설치 상태를 검사하는 레일 검사 장치로서,

차륜을 가지고, 폭 방향의 상이한 위치에 설치된 상기 제1 레일 및 상기 제2 레일을 따라 주행하는 캐리지(carriage)와,

상기 폭 방향을 따라 슬라이딩 가능한 상태로 상기 캐리지에 지지되고, 상기 제1 레일의 측면에 접하여 전동(轉動)하는 제1 롤러와,

상기 폭 방향을 따라 슬라이딩 가능한 상태로 상기 캐리지에 지지되고, 상기 제2 레일의 측면에 접하여 전동하는 제2 롤러와,

상기 캐리지에 고정되고, 상기 제1 레일의 측면 또는 상기 제1 롤러의 외면의 상기 폭 방향의 위치를 검출하는 제1 위치 센서와,

상기 캐리지에 고정되고, 상기 제2 레일의 측면 또는 상기 제2 롤러의 외면의 상기 폭 방향의 위치를 검출하는 제2 위치 센서와,

상기 캐리지에 설치되고, 상기 차륜, 상기 제1 롤러, 및 제2 롤러 중 1개 이상의 회전각을 검출하는 회전 센서를 구비한다.

이 구성에 의하면, 제1 롤러와 제2 롤러를 구비하고, 일반적인 천정 반송차의 주행 캐리지와 동일한 구성의 캐리지에, 제1 위치 센서, 제2 위치 센서, 및 회전 센서가 설치되어 레일 검사 장치가 구성된다. 이와 같은 일반적인 천정 반송차의 주행 캐리지를 모방하여 구성되는 레일 검사 장치를, 제1 레일 및 제2 레일을 따라 주행시키는 것만으로, 제1 위치 센서 및 제2 위치 센서에 의해 용이하게, 제1 레일이나 제2 레일의 측면의 폭 방향의 위치를 지득(知得)할 수 있다. 그리고, 제1 레일이나 제2 레일의 측면의 폭 방향의 위치로부터, 제1 레일과 제2 레일과의 설치 상태로서, 양 레일의 폭 방향의 간격을 산출할 수 있다. 또한, 회전 센서에 의해 차륜, 제1 롤러, 또는 제2 롤러의 회전각을 검출함으로써, 상기 회전각으로부터 레일 연장 방향에서의 위치를 산출할 수 있다. 또한, 상기와 같이 하여 산출되는 레일 연장 방향의 위치와, 제1 레일과 제2 레일과의 폭 방향의 간격을, 서로 관련시키는 것이 가능하다. 따라서, 레일 연장 방향을 따르는 임의의 위치에서의 제1 레일과 제2 레일과의 폭 방향 간격을 단시간에 연속하여 측정할 수 있어, 검사 효율을 향상시킬 수 있다. 제1 레일 및 제2 레일을 따라 레일 검사 장치를 주행시키는 것만으로 되므로, 작업자의 측정 스킬에 의존하는 비율이 낮아, 작업자에 의하지 않고 일정한 검사 정밀도를 확보할 수 있다.

본 개시에 관한 기술의 새로운 특징과 장점은, 도면을 참조하여 기술(記述)하는 이하의 예시적이고 비한정적인 실시형태의 설명에 따라서 더욱 명백해 질 것이다.

도 1은 실시형태의 레일 검사 시스템의 제어 구성을 나타낸 블록도
도 2는 물품 반송 설비에서의 반송 경로를 나타낸 모식도
도 3은 물품 반송 장치의 평면도
도 4는 물품 반송 장치의 정면도
도 5는 레일 검사 장치의 정면도
도 6은 레일 검사 장치의 평면도
도 7은 레일 검사 장치의 내부 구조를 나타낸 모식도
도 8은 각각의 검사 위치와 폭 방향 간격과의 관계의 일 태양(態樣)을 나타낸 그래프
도 9는 각각의 검사 위치와 폭 방향 간격과의 관계의 일 태양을 나타낸 그래프
도 10은 다른 태양의 레일 검사 장치의 정면도
도 11은 다른 태양의 레일 검사 장치의 평면도
도 12는 종래부터 이용되고 있었던 검사용 지그의 사용 상태도

레일 검사 장치 및 상기 레일 검사 장치를 사용한 레일 검사 시스템의 실시형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 예를 들면, 반도체 공장 등의 청정실 등에 설치된 물품 반송 설비(9)가 가지는 주행 레일(91) 및 가이드 레일(92)의 설치 상태를 검사하는 레일 검사 시스템(1) 및 레일 검사 장치(2)를 예로 들어 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 레일 검사 시스템(1)은, 레일 검사 장치(2)와, 이 레일 검사 장치(2)와 정보 통신 가능하게 접속된 해석 장치(6)를 구비하고 있다. 레일 검사 장치(2)는, 주행 레일(91) 및 가이드 레일(92)을 따라 주행하여 데이터를 취득하고, 취득한 데이터(후술하는 검사 결과 정보 Ir)를 해석 장치(6)에 송신한다. 해석 장치(6)는, 수신한 검사 결과 정보 Ir에 기초하여, 주행 레일(91) 및 가이드 레일(92)의 설치 상태의 이상(異常)의 유무 및 이상이 있는 경우에는 그 이상 내용을 판정한다.

도 2∼도 4에 나타낸 바와 같이, 물품 반송 설비(9)는, 반송 경로(R)를 따라 설치된 좌우 한 쌍의 주행 레일(91)과, 주행 레일(91)을 따라 주행하여 물품을 반송하는 천정 반송차(93)를 구비하고 있다. 반송 경로(R)[천정 반송차(93)의 주행 경로]는, 복수의 물품 처리부(81)를 경유하는 루프형으로 형성되어 있다. 그리고, 도시는 생략하고 있지만, 도 2에 나타낸 서브 유닛이 복수 개 모여, 이들이 전체적으로 루프형으로 형성되어 있다. 또한, 복수의 서브 유닛으로 이루어지는 유닛이 복수 개 모여, 이들이 또한 전체적으로 루프형으로 형성되어도 된다.

반송 경로(R)에서의 분기점(B)에는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 가이드 레일(92)이 설치되어 있다. 이 가이드 레일(92)은, 주행 레일(91)을 따라 주행하는 천정 반송차(93)의 진행 방향을 분기점(B)에 있어서 전환할 수 있도록 하기 위해 설치되어 있다. 가이드 레일(92)은, 한 쌍의 주행 레일(91)의 폭 방향 W의 중앙 위치에 있어서, 주행 레일(91)보다 위쪽에 설치되어 있다. 본 실시형태에서는, 한 쌍의 주행 레일(91)이 각각 천정으로부터 매달려 지지되어 있는 동시에, 한 쌍의 주행 레일(91)에 걸쳐 이들의 상면측으로 연결된 U자형의 프레임체의 하면에, 가이드 레일(92)이 고정되어 있다. 가이드 레일(92)은, 분기점(B)에 있어서 양다리형으로 설치되어 있다(도 3을 참조).

천정 반송차(93)는, 주행 캐리지(94)와, 차륜(95)과, 사이드 롤러(96)와, 가이드 롤러(97)와, 전환 기구(機構)(98)와, 이송탑재(移載; transfer) 유닛(99)을 구비하고 있다. 주행 캐리지(94)는, 차륜(95), 사이드 롤러(96), 및 가이드 롤러(97)를 회전 가능하게 지지하고 있다. 차륜(95)은, 좌우로 나누어져 복수 형성되어 있고, 주행 레일(91) 상을 전동한다. 복수의 차륜(95) 중 적어도 하나는, 구동 모터에 의해 회전 구동되는 구동륜이며, 천정 반송차(93)에 추진력을 부여한다. 사이드 롤러(96)는, 좌우로 나누어져 복수 형성되어 있고, 주행 레일(91)의 측면(91a)에 접하여 전동한다. 가이드 롤러(97)는, 전환 기구(98)에 의해 폭 방향 W의 위치가 전환할 수 있도록 되어 있고, 그 폭 방향 위치에 따라 가이드 레일(92) 중 어느 하나의 측면(92a)에 접하여 전동한다.

본 실시형태에서는, 좌우 한 쌍의 차륜(95)과 좌우 한 쌍의 2개 1조(組)의 사이드 롤러(96)를 가지는 주행 캐리지(94)가, 전후 방향의 상이한 위치에서 각각 이송탑재 유닛(99)에 대하여 회동(回動) 가능하게 연결되어 있다. 적어도 진행 방향 전방측의 주행 캐리지(94)에는, 또한 가이드 롤러(97)와 그 전환 기구(98)가 설치되어 있다.

천정 반송차(93)는, 예를 들면, 상위 컨트롤러로부터의 반송 지령에 따라 반송 경로(R)[주행 레일(91) 및 가이드 레일(92)]을 따라 주행하여, 물품을 반송한다. 예를 들면, 천정 반송차(93)는, 반송 지령으로 지정되는 반송원(搬送元)의 수납부(도시하지 않음)로부터 물품을 반출하여, 반송 지령으로 지정되는 반송처(搬送處)의 물품 처리부(81)에 병설된 탑재대(82)로, 상기 물품을 반송한다. 그리고, 물품으로서는, 예를 들면, 반도체 기판을 수용하는 용기(Front Opening Unified Pod; FOUP) 등을 예시할 수 있다.

예를 들면, 도 2의 예에 있어서, 우측 아래에 표시되어 있는 천정 반송차(93)가, 반송 중인 물품을 도시된 탑재대(82) 중 어느 하나로 반송하는 것으로 하면, 분기점(B)에 있어서, 전환 기구(98)는 가이드 롤러(97)를 진행 방향 측의 위치로 전환한다. 이와 같이 하여, 가이드 롤러(97)가 가이드 레일(92)의 진행 방향 측의 측면(92a)에 접하여 전동하면서, 천정 반송차(93)를 반송처의 탑재대(82)로 향하게 할 수 있다.

여기서, 한 쌍의 주행 레일(91) 및 그 상부에 배치되는 가이드 레일(92)은, 양호한 상태로 설치될 필요가 있다. 보다 구체적으로는, 주행 레일(91) 및 가이드 레일(92)은, 각각 높은 형상 정밀도로 형성될 필요가 있는 동시에, 높은 조립 정밀도로 조립될 필요가 있다. 주행 레일(91)이나 가이드 레일(92)의 설치 상태가 양호하지 않으면, 주행 중인 천정 반송차(93)에 진동이 생겨버리기 때문이다. 특히, 분기점(B)에 있어서 가이드 롤러(97)가 가이드 레일(92)의 측면(92a)에 접하여 전동 하면서 방향 전환을 따르면서 주행하는 경우에, 천정 반송차(93)에 진동이 생기기 쉽다.

본 실시형태의 레일 검사 시스템(1) 및 레일 검사 장치(2)는, 주행 레일(91) 및 가이드 레일(92)의 설치 상태를, 효율적으로 또한 작업자의 측정 스킬에 의하지 않고 일정한 정밀도로 검사할 수 있도록, 다음과 같이 구성되어 있다.

전술한 바와 같이, 레일 검사 시스템(1)은, 정보 통신 가능하게 접속된 레일 검사 장치(2)와 해석 장치(6)를 구비하고 있다. 도 5∼도 7에 나타낸 바와 같이, 레일 검사 장치(2)는, 주요한 하드웨어 구성으로서, 차륜(22)을 가지는 캐리지(20)와, 제1 롤러(31)와, 제2 롤러(32)와, 제1 위치 센서(41)와, 제2 위치 센서(42)와, 회전 센서(43)와, 제어 유닛(50)을 구비하고 있다. 또한, 레일 검사 장치(2)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 주요한 소프트웨어 구성으로서, 데이터 처리부(51)와, 정보 생성부(52)와, 기록부(53)와, 통신부(54)를 제어 유닛(50)에 구비하고 있다.

캐리지(20)는, 캐리지 본체(21)와, 이 캐리지 본체(21)에 회전 가능하게 지지된 좌우 한 쌍의 차륜(22)을 가진다. 차륜(22)은, 폭 방향 W를 따르는 회전 축심을 중심으로 하여 회동 가능하게 지지되어 있다. 차륜(22)은, 폭 방향 W로 나누어져 설치된 한 쌍의 주행 레일(91) 상을 전동한다. 본 실시형태에서는, 차륜(22)은 모두 주행 레일(91) 상을 아이들링 회전하는 것으로 되어 있고, 캐리지(20)는 비자주식(non-self-propelling type)으로 구성되어 있다. 캐리지(20)[레일 검사 장치(2)]는, 예를 들면, 작업자의 가압 조작 또는 인장 조작에 의해 주행 레일(91)을 따라 주행하도록 구성할 수 있다. 그리고, 본 실시형태의 레일 검사 장치(2)는, 한 쌍의 차륜(22)을 가지는 캐리지(20)를 2조 구비하고, 이들이 전후 방향의 상이한 위치에서 각각 연결체(26)에 대하여 회동 가능하게 연결되어 있다.

제1 롤러(31)는, 캐리지(20)[구체적으로는 캐리지 본체(21)]에 지지되어 있고, 주행 레일(91)의 측면(91a)에 접하여 전동한다. 본 실시형태에서는, 한 쌍의 주행 레일(91)의 한쪽이 「제1 레일」에 상당한다. 제1 롤러(31)는, 상하 방향을 따르는 회전 축심(31x)을 중심으로 하여 회동 가능하게, 캐리지 본체(21)에 지지되어 있다. 본 실시형태에서는, 1개의 캐리지당, 4개의 제1 롤러(31)가 형성되어 있고, 2개 1조의 제1 롤러(31)가 좌우로 나누어져 설치되어 있다. 좌우 각각에 있어서, 2개 1조의 제1 롤러(31)는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 캐리지 본체(21)에서의 공통의 기대(基臺; base)(36)에 회동 가능하게 지지되어 있다. 기대(36)는, 폭 방향 W를 따라 슬라이딩 가능하게 되어 있다. 이와 같이 하여, 제1 롤러(31)는, 기대(36)를 통하여, 폭 방향 W를 따라 슬라이딩 가능한 상태로 지지되어 있다.

기대(36)는, 상기 기대(36)와 캐리지 본체(21)의 지지부(23)와의 사이에 개재(介在)된 가압 수단(24)에 의해, 폭 방향 W의 외측[대응하는 주행 레일(91) 측]을 향해 가압되고 있다. 이로써, 제1 롤러(31)는, 한 쌍의 주행 레일(91)이 서로 마주 보는 측면(91a)(바꾸어 말하면, 내면)에 상시 접하여 전동한다. 가압 수단(24)은, 예를 들면, 압축 상태의 스프링재나 고무재 등으로 구성할 수 있다. 이 좌우 양측에서의 가압 수단(24)의 가압력에 의해, 한 쌍의 주행 레일(91)의 폭 방향 W의 중앙 위치에 대하여, 캐리지(20)가 중심이 맞추어 진다. 본 실시형태에서는, 캐리지(20)에 설치되는 지지부(23), 가압 수단(24), 및 기대(36)에 의해, 센터링 기구(C)가 구성되어 있다.

그리고, 본 실시형태에 있어서 4개의 제1 롤러(31) 중, 3개는 천정 반송차(93)에 설치되는 사이드 롤러(96)와 마찬가지의 롤러라도 된다. 잔여 중 하나의 제1 롤러(31)는, 특정 롤러(31S)로서, 고정밀도의 롤러 접촉자(roller-shaped contacting member)로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 특정 롤러(31S)와 그 이외의 제1 롤러(31)와 외경(外徑)이 상이한 경우에는, 그 차이를 고려하여, 특정 롤러(31S)를 포함하는 4개의 제1 롤러(31)가 동시에 주행 레일(91)의 측면(91a)에 접하도록, 특정 롤러(31S)의 장착 위치가 조정되면 된다.

제2 롤러(32)는, 캐리지(20)[구체적으로는 캐리지 본체(21)]에 지지되어 있고, 가이드 레일(92)의 측면(92a)에 접하여 전동한다. 본 실시형태에서는, 가이드 레일(92)이 「제2 레일」에 상당한다. 제2 롤러(32)는, 상하 방향을 따르는 회전 축심(32x)을 중심으로 하여 회동 가능하게, 캐리지 본체(21)의 지지대(37)에 지지되어 있다. 본 실시형태에서는, 한쪽의 캐리지에만, 폭 방향 W의 중앙 위치보다 한쪽 측으로 치우쳐 1개의 제2 롤러(32)가 설치되어 있다. 지지대(37)는, 폭 방향 W를 따라 슬라이딩 가능하게 되어 있다. 이와 같이 하여, 제2 롤러(32)는, 지지대(37)를 통하여, 폭 방향 W를 따라 슬라이딩 가능한 상태로 지지되어 있다. 그리고, 여기서는 상세한 기구의 설명은 생략하지만, 지지대(37)는, 폭 방향 W의 중앙측[가이드 레일(92) 측]을 향해 가압되고 있다. 이로써, 제2 롤러(32)는, 가이드 레일(92)의 한쪽의 측면(92a)에 상시 접하여 전동한다. 제2 롤러(32)는, 고정밀도의 롤러 접촉자로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

제1 위치 센서(41)는, 캐리지(20)[구체적으로는 캐리지 본체(21)]에 고정되어 있고, 본 실시형태에서는 복수의 제1 롤러(31) 중 1개[구체적으로는 특정 롤러(31S)]의 외면(31b)의 폭 방향 W의 위치를 검출한다. 본 실시형태에서는, 제1 위치 센서(41)로서 접촉식의 위치 센서를 사용하고 있다. 제1 위치 센서(41)의 주요 기능은, 검지 대상물로서의 특정 롤러(31S)의 외면(31b)에 접하는 센서 헤드의 변위량을 검출한다. 센서 헤드의 기준 위치가 기지(旣知)이면, 그 기준 위치에 센서 헤드의 변위량을 가산함으로써, 연산에 의해 특정 롤러(31S)의 외면(31b)의 폭 방향 위치를 산출할 수도 있다. 그러므로, 본 실시형태에서는, 센서 헤드가 직접 접하는 부위[여기서는 특정 롤러(31S)의 외면(31b)]의 변위량에 기초하여 직접 산출되는 폭 방향 위치도, 제1 위치 센서(41)에 의해 「검출」되는 것으로 하여 고려한다.

본 실시형태에서는, 제1 위치 센서(41)는, 그 센서 헤드가, 특정 롤러(31S)에서의 상기 특정 롤러(31S)의 회전 축심(31x)에 대하여 주행 레일(91)과의 접점과는 정반대 측의 외면(31b)에 접하도록 설치되어 있다. 이와 같은 구성에서는, 제1 위치 센서(41)는, 특정 롤러(31S)의 외면(31b) 중, 폭 방향 W에 있어서 가장 가이드 레일(92) 측으로 되는 부분의 폭 방향 W의 위치를 검출한다. 제1 위치 센서(41)의 위치 분해능은, 예를 들면, 0.01㎜ 정도이며, 10미크론 단위에서의 고정밀도의 위치 검출이 가능하게 되어 있다. 그리고, 종래부터 사용되고 있는 검사용 지그(도 12를 참조)에서의 측정에서는, 100미크론 단위에서의 정밀도가 한계이며, 종래에 비해 대폭(구체적으로는 10배 정도로) 측정 정밀도를 향상시키는 것이 가능하게 되어 있다.

제2 위치 센서(42)는, 캐리지(20)[구체적으로는 캐리지 본체(21)]에 고정되어 있고, 본 실시형태에서는 제2 롤러(32)의 외면(32b)의 폭 방향 W의 위치를 검출한다. 본 실시형태에서는, 제2 위치 센서(42)로서, 제1 위치 센서(41)와 마찬가지의 접촉식의 위치 센서를 사용하고 있다. 제2 위치 센서(42)의 주요 기능은, 검지 대상물로서의 제2 롤러(32)의 외면(32b)에 접하는 센서 헤드의 변위량을 검출한다. 센서 헤드의 기준 위치가 기지이면, 그 기준 위치에 센서 헤드의 변위량을 가산함으로써, 연산에 의해 제2 롤러(32)의 외면(32b)의 폭 방향 위치를 산출할 수도 있다. 그러므로, 본 실시형태에서는, 센서 헤드가 직접 접하는 부위[여기서는 제2 롤러(32)의 외면(32b)]의 변위량에 기초하여 직접 산출되는 폭 방향 위치도, 제2 위치 센서(42)에 의해 「검출」되는 것으로서 고려한다.

본 실시형태에서는, 제2 위치 센서(42)는, 그 센서 헤드가, 제2 롤러(32)에서의 상기 제2 롤러(32)의 회전 축심(32x)에 대하여 가이드 레일(92)과의 접점과는 정반대 측의 외면(32b)에 접하도록 설치되어 있다. 이와 같은 구성에서는, 제2 위치 센서(42)는, 제2 롤러(32)의 외면(32b) 중, 폭 방향 W에 있어서 가장 한쪽의 주행 레일(91) 측으로 되는 부분의 폭 방향 W의 위치를 검출한다. 제2 위치 센서(42)의 위치 분해능도 예를 들면, 0.01㎜ 정도이며, 10미크론 단위에서의 고정밀도의 위치 검출이 가능하게 되어 있다.

회전 센서(43)는, 캐리지(20)[구체적으로는 캐리지 본체(21)]에 설치되어 있고, 차륜(22), 제1 롤러(31), 및 제2 롤러(32) 중 1개 이상의 회전각을 검출한다. 본 실시형태에서는, 차륜(22), 제1 롤러(31), 및 제2 롤러(32)는, 모두 주행 레일(91) 또는 가이드 레일(92)에 상시 접하는 상태로 전동하므로, 어떤 것을 회전각 검출의 대상으로 해도 된다. 또한, 차륜(22), 제1 롤러(31), 및 제2 롤러(32) 중 2개 이상을 회전각 검출의 대상으로 해도 된다. 회전 센서(43)는, 예를 들면, 로터리 인코더나 리졸버(resolver) 등으로 구성할 수 있다.

제어 유닛(50)은, 각종 연산 처리를 실행하는 유닛이며, CPU(Central Processing Unit)나 PLC(Progra㎜able Logic Controller) 등의 연산 처리 장치를 포함하여 구성된다. 제어 유닛(50)은, 제1 위치 센서(41), 제2 위치 센서(42), 및 회전 센서(43)로부터, 각각에 의해 검지되는 검지 정보를 취득 가능하게 구성되어 있다. 제어 유닛(50)을 구성하는 데이터 처리부(51), 정보 생성부(52), 기록부(53), 및 통신부(54)는, 서로 정보를 받아건넴 가능하게 구성되어 있다.

데이터 처리부(51)는, 제1 위치 센서(41), 제2 위치 센서(42), 및 회전 센서(43)에 의해 취득한 미가공 데이터(raw data; 취득 데이터)에 대하여, 각종 데이터 처리를 행한다. 데이터 처리부(51)는, 제1 위치 센서(41)에 의한 취득 데이터인 특정 롤러(31S)의 외면(31b)의 폭 방향 W의 위치와, 기지의 특정 롤러(31S)의 외경에 기초하여, 주행 레일(91)의 측면(91a)의 폭 방향 W의 위치를 산출한다. 또한, 데이터 처리부(51)는, 제2 위치 센서(42)에 의한 취득 데이터인 제2 롤러(32)의 외면(32b)의 폭 방향 W의 위치와, 기지의 제2 롤러(32)의 외경에 기초하여, 가이드 레일(92)의 측면(92a)의 폭 방향 W의 위치를 산출한다. 또한, 데이터 처리부(51)는, 산출된 주행 레일(91)의 측면(91a)의 폭 방향 W의 위치가이드 레일(92)의 측면(92a)의 폭 방향 W의 위치에 기초하여, 주행 레일(91)의 한쪽과 가이드 레일(92)과의 사이의 폭 방향 간격 Δw을 산출한다. 또한, 데이터 처리부(51)는, 회전 센서(43)에 의한 취득 데이터인 차륜(22), 제1 롤러(31), 또는 제2 롤러(32)의 회전각과 대상 롤러에 대한 기지의 외경과 소정의 기준 위치에 기초하여, 주행 레일(91)의 연장 방향 E를 따르는 캐리지(20)의 위치를 산출한다.

보다 구체적으로는, 데이터 처리부(51)는, 특정 롤러(31S)의 외면(31b)의 폭 방향 W의 위치에 대하여 특정 롤러(31S)의 외경분만큼 폭 방향 W의 외측으로 오프셋시킨 위치로 하여, 주행 레일(91)의 측면(91a)의 폭 방향 W의 위치를 산출한다. 또한, 데이터 처리부(51)는, 제2 롤러(32)의 외면(32b)의 폭 방향 W의 위치에 대하여 제2 롤러(32)의 외경분만큼 폭 방향 W의 중앙측으로 오프셋시킨 위치로 하여, 가이드 레일(92)의 측면(92a)의 폭 방향 W의 위치를 산출한다. 또한, 데이터 처리부(51)는, 주행 레일(91)의 측면(91a)의 폭 방향 W의 위치가이드 레일(92)의 측면(92a)의 폭 방향 W의 위치와의 차분으로서, 주행 레일(91)의 한쪽과 가이드 레일(92)과의 사이의 폭 방향 간격 Δw을 산출한다. 또한, 데이터 처리부(51)는, 소정의 기준 위치에 대하여 대상 롤러의 외경 및 회전각에 따른 연장 주위 길이만큼 진행 방향 전방측으로 오프셋시킨 위치로 하여, 캐리지(20)의 위치를 산출한다. 그리고, 산출된 캐리지(20)의 위치는, 검사 위치 P로서 그 후의 처리에 제공된다.

본 실시형태에서는, 데이터 처리부(51)에 의해 산출되는 주행 레일(91)의 측면(91a)의 폭 방향 W의 위치가 「제1 위치 센서(41)에 의한 취득 데이터를 가공하여 얻어지는 가공 데이터」에 상당한다. 마찬가지로, 가이드 레일(92)의 측면(92a)의 폭 방향 W의 위치가 「제2 위치 센서(42)에 의한 취득 데이터를 가공하여 얻어지는 가공 데이터」에 상당하고, 검사 위치 P가 「회전 센서(43)에 의한 취득 데이터를 가공하여 얻어지는 가공 데이터」에 상당한다. 또한, 주행 레일(91)과 가이드 레일(92)과의 사이의 폭 방향 간격 Δw이 「제1 위치 센서(41) 및 제2 위치 센서(42)에 의한 각각의 취득 데이터를 가공하여 얻어지는 가공 데이터」에 상당한다.

본 실시형태의 정보 생성부(52)는, 주행 레일(91)과 가이드 레일(92)과의 사이의 폭 방향 간격 Δw과 검사 위치 P를, 서로 관련된 상태로 검사 결과 정보 Ir로서 생성한다. 즉, 정보 생성부(52)는, 주행 레일(91)의 연장 방향 E를 따르는 각각의 검사 위치 P에서의 주행 레일(91)과 가이드 레일(92)과의 사이의 각각의 폭 방향 간격 Δw을 나타내는 정보로서, 검사 결과 정보 Ir을 생성한다. 이와 같은 검사 결과 정보 Ir은, 검사 위치 P의 연속적인 변화에 대하여 폭 방향 간격 Δw도 연속하여 변화하는, 심리스(seamless)의 정보로서 얻어진다. 그리고, 본 실시형태에서는, 가이드 레일(92)의 측면(92a)의 폭 방향 위치 정보도, 검사 결과 정보 Ir에 포함되어 있다.

본 실시형태의 기록부(53)는, 주행 레일(91)과 가이드 레일(92)과의 사이의 폭 방향 간격 Δw과, 검사 위치 P를, 서로 관련된 상태로 검사 결과 정보 Ir로서 기록한다. 즉, 기록부(53)는, 주행 레일(91)의 연장 방향 E를 따르는 각각의 검사 위치 P에서의 주행 레일(91)과 가이드 레일(92)과의 사이의 각각의 폭 방향 간격 Δw을 나타내는 정보로서, 검사 결과 정보 Ir을 기록한다. 기록부(53)는, 예를 들면, 플래시 메모리 등의 반도체 메모리로 구성할 수 있다. 제어 유닛(50)이 CPU를 포함하는 경우에는, 기록부(53)는, 예를 들면, RAM(Random Access Memory) 등의 다른 반도체 메모리나, 자기(磁氣) 디스크, 광디스크 등으로 구성되어도 된다. 기록부(53)는, 예를 들면, 정보 생성부(52)에 의해 생성된 검사 결과 정보 Ir을 그대로 저장하도록 구성되어 이루어진다.

통신부(54)는, 해석 장치(6)의 통신부(61)와 무선 통신 가능하게 구성되어 있다. 통신부(54)는, 예를 들면, 무선 LAN이나 Wi―Fi, 블루투스 등의 규격에 따른 송수신 유닛을 구비하여 구성된다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 해석 장치(6)는, 통신부(61)와, 기록부(62)와, 판정부(63)와, 통지부(64)를 구비하고 있다. 해석 장치(6)는, 예를 들면, 퍼스널 컴퓨터나 공작물(workpiece) 스테이션 등으로 구성할 수 있다. 통신부(61)는, 레일 검사 장치(2)의 통신부(54)와 무선 통신 가능하게 구성되어 있다. 통신부(61)는, 레일 검사 장치(2)의 통신부(54)와 동일한 규격에 따른 송수신 유닛을 구비하여 구성된다.

기록부(62)는, 주행 레일(91)과 가이드 레일(92)과의 사이의 폭 방향 간격 Δw과, 검사 위치 P를, 서로 관련된 상태로 검사 결과 정보 Ir로서 기록한다. 즉, 기록부(62)는, 주행 레일(91)의 연장 방향 E를 따르는 각각의 검사 위치 P에서의 주행 레일(91)과 가이드 레일(92)과의 사이의 각각의 폭 방향 간격 Δw을 나타내는 정보로서, 검사 결과 정보 Ir을 기록한다. 기록부(62)는, 예를 들면, 플래시 메모리나 RAM 등의 반도체 메모리, 자기 디스크, 광디스크 등으로 구성되어도 된다. 기록부(62)는, 예를 들면, 레일 검사 장치(2)의 제어 유닛(50)으로부터 수신한 검사 결과 정보 Ir을, 그대로 저장하도록 구성되어 이루어진다.

본 실시형태에서는, 기록부(53)가 「레일 검사 장치」의 「기록부」에 상당하는 동시에, 기록부(53, 62)가 각각 「레일 검사 시스템」의 「기록부」에 상당한다.

판정부(63)는, 검사 결과 정보 Ir에 기초하여, 주행 레일(91)과 가이드 레일(92)과의 설치 상태의 이상의 유무를 판정한다. 판정부(63)는, 검사 결과 정보 Ir에 기초하여, 각각의 검사 위치 P와 주행 레일(91)과 가이드 레일(92)과의 사이의 폭 방향 간격 Δw과의 관계를 그래프화하고, 얻어진 그래프에 기초하여 설치 상태의 이상을 판정한다. 예를 들면, 판정부(63)는, 가로축을 검사 위치 P로 하고 세로축을 폭 방향 간격 Δw으로 하는 2차원 평면으로 플롯(plot)하여 회귀(回歸) 분석을 행하고, 그 분석 결과에 기초하여 설치 상태의 이상을 판정한다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 판정부(63)는, 직선 회귀로 한 경우의 상관(相關) 계수가 「1」부근의 소정 범위(예를 들면, 「0.97」이상 「1.03」이하의 정상(正常) 판정 범위) 내로 되는 경우에 정상인 것으로 판정하고, 상기 정상 판정 범위로부터 벗겨지는 경우에 이상인 것으로 판정한다. 그리고, 정상 판정 범위는, 요구되는 사양 등에 따라 적절히 설정되어 이루어진다.

본 실시형태에서는 또한, 판정부(63)는, 주행 레일(91)과 가이드 레일(92)과의 설치 상태의 이상이 있는 것으로 판정되는 경우에, 상기와 같이 하여 얻어진 그래프에 기초하여, 주행 레일(91) 및 가이드 레일(92) 중 적어도 한쪽의 가공 정밀도의 불균일과, 주행 레일(91)과 가이드 레일(92)과의 조립 정밀도의 불균일을 식별한다. 주행 레일(91) 및 가이드 레일(92) 중 적어도 한쪽의 가공 정밀도로 불균일이 있으면, 도 8에 나타낸 바와 같이, 검사 위치 P의 변화에 대하여 폭 방향 간격 Δw이 불규칙하게 변동된다는 경향이 보여진다. 한편, 주행 레일(91)과 가이드 레일(92)과의 조립 정밀도에 불균일이 있으면, 도 9에 나타낸 바와 같이, 검사 위치 P의 변화에 대하여 일정한 경사로 변화하는 폭 방향 간격 Δw이 특정한 검사 위치 P를 경계로 하여 상이한 경사로 변화하는 경향이 보여진다. 그래서 판정부(63)는, 검사 위치 P의 변화에 대한 폭 방향 간격 Δw의 변화 태양을 식별함으로써, 가공 정밀도의 불균일과 조립 정밀도의 불균일을 식별한다.

본 실시형태에서는 또한, 판정부(63)는, 검사 결과 정보 Ir에 포함되는 가이드 레일(92)의 측면(92a)의 폭 방향 위치 정보에 기초하여, 가이드 레일(92)이 적정한 위치에 설치되어 있는지의 여부의 간이적인 판정도 행하도록 구성되어 있다. 예를 들면, 판정부(63)는, 제2 위치 센서(42)에 의해 검지되는 제2 롤러(32)의 외면(32b)의 기준 위치로부터의 변위량이 미리 정해진 기준값 이내인 경우에 적정 위치인 것으로 가(假)판정하고, 기준값을 초과하는 경우에 부적정인 위치인 것으로 판정한다. 이와 같은 스크리닝(screening) 기능은, 조작 스위치에 의해, 온/오프가 전환할 수 있도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 가이드 레일(92)의 설치 후에 최초로 조작 스위치를 온으로 하여 간이적인 스크리닝 검사를 행하고, 그것을 통과한 것을 대상으로, 조작 스위치를 오프로 한 상태에서, 전술한 바와 같은 더욱 상세한 검사를 실시하도록 하면 된다.

통지부(64)는, 주행 레일(91)과 가이드 레일(92)과의 설치 상태에 이상이 있는 것으로 판정된 경우에, 작업자에 대하여 그 취지를 통지한다. 통지부(64)는, 예를 들면, 모니터 등의 화상 출력 장치나 스피커 등의 음성 출력 장치, 경광등(警光燈) 등의 광출력 장치 등에 접속되어 있고, 이들 각각의 장치로부터의 출력되는 화상, 음성, 또는 광 등에 의해 이상을 통지한다. 이들 2개 이상이 조합되어도 된다. 또한, 본 실시형태와 같이 가공 정밀도의 불균일과 조립 정밀도의 불균일이 구별되어 판정되는 경우에는, 통지부(64)는, 가공 정밀도의 불균일이 판정된 경우와 조립 정밀도의 불균일이 판정된 경우에, 통지 태양을 상이하게 해도 된다.

또한, 통지부(64)는, 전술한 간이적인 스크리닝 기능이 온으로 되어 있는 경우에 있어서, 가이드 레일(92)의 설치 위치가 부적정인 것으로 판정되었을 경우에도, 작업자에 대하여 그 취지를 통지한다. 통지부(64)는, 스크리닝 검사로 이상이 판정된 경우에는, 가공 정밀도나 조립 정밀도의 불균일이 판정된 경우의 통지 태양에 대하여, 통지 태양을 더 상이하게 해도 된다.

본 실시형태의 레일 검사 시스템(1)에 의하면, 레일 연장 방향 E를 따라 레일 검사 장치(2)를 주행시키는 것만으로, 심리스의 검사 결과 정보 Ir을 얻을 수 있다. 그리고, 그 검사 결과 정보 Ir을 얻으면서, 상기 검사 결과 정보 Ir에 기초하여 주행 레일(91)과 가이드 레일(92)과의 설치 상태의 이상의 유무를 효율적으로 판정할 수 있다. 이 때, 작업자의 측정 스킬이나 판단 능력에 의하지 않고, 판정부(63)에 의한 연산 처리에 의해 일정한 검사 정밀도를 확보할 수 있다.

또한, 가공 정밀도의 불균일과 조립 정밀도의 불균일을 식별 가능하므로, 설치 상태의 이상이 발견되었을 경우에, 그 이상에 대한 그 후의 대응 방침을 적절히 결정하는 것이 용이해진다.

고분해능의 접촉식의 제1 위치 센서(41) 및 제2 위치 센서(42)를 구비하는 레일 검사 장치(2)를 사용하여 검사를 실시함으로써, 최종적으로, 주행 레일(91) 및 가이드 레일(92)을, 각각 높은 형상 정밀도로 형성하는 동시에 높은 조립 정밀도로 조립할 수 있다. 그 결과, 반송 경로(R)의 분기점(B)에 있어서 천정 반송차(93)에 진동이 생기는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

[그 외의 실시형태]

(1) 상기한 실시형태에서는, 제1 위치 센서(41)가 제1 롤러(31)[특정 롤러(31S)]의 외면(31b)의 폭 방향 W의 위치를 검출하고, 제2 위치 센서(42)가 제2 롤러(32)의 외면(32b)의 폭 방향 W의 위치를 검출하는 구성을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 그와 같은 구성에 한정되지 않고, 예를 들면, 제1 위치 센서(41)가, 주행 레일(91)의 측면(91a)에 접하여 상기 주행 레일(91)의 측면(91a)의 폭 방향 W의 위치를 직접적으로 검출하도록 구성되어도 된다. 또한, 제2 위치 센서(42)가, 가이드 레일(92)의 측면(92a)에 접하여 상기 가이드 레일(92)의 측면(92a)의 폭 방향 W의 위치를 직접적으로 검출하도록 구성되어도 된다. 이들의 경우에 있어서, 위치 분해능이나 측정 정밀도의 저하가 어느 정도 허용되는 경우에는, 제1 위치 센서(41) 및 제2 위치 센서(42)로서, 예를 들면, 레이저 거리계 등의 비접촉식의 위치 센서를 사용해도 된다.

(2) 상기한 실시형태에서는, 레일 검사 장치(2)의 캐리지(20)가 비자주식으로 구성되며, 작업자의 가압 조작 또는 인장(引張; pulled) 조작에 의해 주행하는 구성을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 그와 같은 구성에 한정되지 않고, 천정 반송차(93)의 주행 캐리지(94)나 전용(專用)의 견인 캐리지 등, 다른 자주식(self-propelled type)의 주행체에 연동하여 캐리지(20)가 주행하도록 구성되어도 된다. 또는, 예를 들면, 한 쌍의 차륜(22) 중 하나 이상을 회전 구동시키는 구동 모터가 캐리지(20)에 구비되는 등하여, 캐리지(20)가 자주식으로 구성되어도 된다.

(3) 상기한 실시형태에서는, 한 쌍의 주행 레일(91)의 폭 방향 W의 중앙 위치에 대하여 상기 캐리지(20)의 중심을 맞추는 센터링 기구(C)가 캐리지(20)에 설치되어 있는 구성을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 그와 같은 구성에 한정되지 않고, 예를 들면, 레일 검사 장치(2)에 가이드 레일(92)의 설치 위치에 관한 스크리닝 기능이 탑재되지 않은 경우에는, 캐리지(20)에는 반드시 센터링 기구(C)가 설치되지 않아도 된다.

(4) 상기한 실시형태에서는, 레일 검사 시스템(1) 및 레일 검사 장치(2)가, 한 쌍의 주행 레일(91)의 한쪽과 가이드 레일(92)과의 설치 상태를 검사하는 구성을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 그와 같은 구성에 한정되지 않고, 예를 들면, 레일 검사 시스템(1) 및 레일 검사 장치(2)가, 한 쌍의 주행 레일(91)끼리의 설치 상태로서, 이들 사이의 폭 방향 W의 간격을 검사하도록 구성되어도 된다. 이 경우, 예를 들면, 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 주행 레일(91)의 측면(91a)에 접하는 특정한 2개의 제1 롤러(31)를 각각 대상 롤러(31T)로 하여, 이들의 외면에 센서 헤드가 접하도록 2개의 위치 센서(45)를 설치하면 된다. 이러한 구성에서는, 한 쌍의 주행 레일(91)이 「제1 레일」및 「제2 레일」에 상당하고, 2개의 대상 롤러(31T)가 「제1 롤러」및 「제2 롤러」에 상당하고, 2개의 위치 센서(45)가 「제1 위치 센서」및 「제2 위치 센서」에 상당한다. 이와 같은 구성의 레일 검사 시스템(1) 및 레일 검사 장치(2)는, 예를 들면, 철도 레일의 설치 상태(구체적으로는 한 쌍의 레일의 폭 방향 간격)를 검사하기 위해 이용할 수 있다.

(5) 상기한 실시형태에서는, 기록부(53)가, 제1 위치 센서(41) 및 제2 위치 센서(42)에 의한 각각의 취득 데이터를 가공하여 얻어지는 주행 레일(91)과 가이드 레일(92)과의 사이의 폭 방향 간격 Δw과, 회전 센서(43)에 의한 취득 데이터를 가공하여 얻어지는 검사 위치 P를, 서로 관련지어 검사 결과 정보 Ir로서 기록하는 구성을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 그와 같은 구성에 한정되지 않고, 예를 들면, 기록부(53)가, 제1 위치 센서(41) 및 제2 위치 센서(42)에서 각각 취득한 미가공 데이터(취득 데이터)와, 회전 센서(43)에 의해 취득 한 미가공 데이터(취득 데이터)를, 서로 관련지어 검사 결과 정보 Ir로서 기록해도 된다.

(6) 상기한 실시형태에서 설명한, 판정부(63)에 의한 주행 레일(91)과 가이드 레일(92)과의 설치 상태의 이상의 유무의 판정 기준은 어디까지나 일례에 지나지 않는다. 판정부(63)는, 상기한 실시형태와는 상이한 기준에 따라서 설치 상태의 이상의 유무를 측정하도록 구성되어도 된다.

(7) 상기한 실시형태에서는, 판정부(63)가, 주행 레일(91) 및 가이드 레일(92) 중 적어도 한쪽의 가공 정밀도의 불균일과, 주행 레일(91)과 가이드 레일(92)과의 조립 정밀도의 불균일을 식별하는 구성을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 그와 같은 구성에 한정되지 않고, 판정부(63)는 설치 상태의 이상의 유무만을 판정하고, 가공 정밀도의 불균일과 조립 정밀도의 불균일과의 식별까지는 행하지 않도록 구성되어도 된다.

(8) 상기한 실시형태에 있어서, 레일 검사 시스템(1)이, 검사 결과 정보 Ir에 기초하여 주행 레일(91)과 가이드 레일(92)과의 설치 상태가 정상인 것으로 판정되었을 경우에, 그 취지의 인증을 부여하는 인증 부여부를 더 구비해도 된다. 인증 부여부는, 예를 들면, 설치 상태가 정상적인 취지가 기재된 검사 성적서(기준 적합증)를 발행한다. 검사 성적서에는, 판정부(63)에 의한 판정으로 참조한 수치 데이터 등이 병기되어도 된다.

(9) 상기한 실시형태에서 설명한 레일 검사 시스템(1)의 각각의 기능부의, 레일 검사 장치(2)의 제어 유닛(50) 및 해석 장치(6)에 대한 할당은 단순한 일례로서, 그와 같은 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 판정부(63)나 통지부(64)까지를 포함한 모든 기능부가 제어 유닛(50)에 구비되어, 레일 검사 시스템(1)의 모든 기능이 레일 검사 장치(2)에 집약되어도 된다. 또한, 예를 들면, 레일 검사 장치(2)의 기록부(53)가 각 센서(41∼43)의 미가공 데이터(취득 데이터)를 관련지어 검사 결과 정보 Ir로서 기록하는 경우에는, 데이터 처리부(51)나 정보 생성부(52)가 해석 장치(6)에 구비되어, 레일 검사 장치(2)는 오로지 측정을 행하여 그 측정 데이터를 해석 장치(6)에 송신하고, 필요한 연산 처리는 모두 해석 장치(6) 측에서 행하도록 구성되어도 된다.

(10) 전술한 각각의 실시형태(상기한 실시형태 및 그 외의 실시형태를 포함함; 이하 마찬가지임)에서 개시되는 구성은, 모순이 생기지 않는 한, 다른 실시형태에서 개시되는 구성과 조합시켜 적용할 수도 있다. 그 외의 구성에 관해서도, 본 명세서에 있어서 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서, 본 개시의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 적절히 개변(改變; modification)할 수 있다.

[실시형태의 개요]

이상을 정리하면, 본 개시에 관한 레일 검사 장치 및 레일 검사 시스템은, 바람직하게는, 이하의 각각의 구성을 구비한다.

차륜을 가지고, 폭 방향의 상이한 위치에 설치된 상기 제1 레일 및 상기 제2 레일을 따라 주행하는 캐리지와,

상기 폭 방향을 따라 슬라이딩 가능한 상태로 상기 캐리지에 지지되고, 상기 제1 레일의 측면에 접하여 전동하는 제1 롤러와,

이 구성에 의하면, 제1 롤러와 제2 롤러를 구비하고, 일반적인 천정 반송차의 주행 캐리지와 동일한 구성의 캐리지에, 제1 위치 센서, 제2 위치 센서, 및 회전 센서가 설치되어 레일 검사 장치가 구성된다. 이와 같은 일반적인 천정 반송차의 주행 캐리지를 모방하여 구성되는 레일 검사 장치를, 제1 레일 및 제2 레일을 따라 주행시키는 것만으로, 제1 위치 센서 및 제2 위치 센서에 의해 용이하게, 제1 레일이나 제2 레일의 측면의 폭 방향의 위치를 지득할 수 있다. 그리고, 제1 레일이나 제2 레일의 측면의 폭 방향의 위치로부터, 제1 레일과 제2 레일과의 설치 상태로서, 양 레일의 폭 방향의 간격을 산출할 수 있다. 또한, 회전 센서에 의해 차륜, 제1 롤러, 또는 제2 롤러의 회전각을 검출함으로써, 상기 회전각으로부터 레일 연장 방향에서의 위치를 산출할 수 있다. 또한, 상기와 같이 하여 산출되는 레일 연장 방향의 위치와, 제1 레일과 제2 레일과의 폭 방향의 간격을, 서로 관련시키는 것이 가능하다. 따라서, 레일 연장 방향을 따르는 임의의 위치에서의 제1 레일과 제2 레일과의 폭 방향 간격을 단시간에 연속하여 측정할 수 있어, 검사 효율을 향상시킬 수 있다. 제1 레일 및 제2 레일을 따라 레일 검사 장치를 주행시키는 것만으로 되므로, 작업자의 측정 스킬에 의존하는 비율이 낮아, 작업자에 의하지 않고 일정한 검사 정밀도를 확보할 수 있다.

일 태양으로서,

상기 제1 위치 센서 및 상기 제2 위치 센서에 의해 취득한 각각의 취득 데이터 또는 이들의 취득 데이터를 가공하여 얻어지는 가공 데이터와, 상기 회전 센서에 의해 취득한 취득 데이터 또는 이 취득 데이터를 가공하여 얻어지는 가공 데이터를 서로 관련된 상태로 검사 결과 정보로서 기록하는 기록부를 더 구비한 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 검사 결과 정보가 바람직한 결과를 나타낸 경우에 그 검사 결과 정보를 기록 함으로써, 제1 레일과 제2 레일과의 설치 상태가 양호한 것을 객관적으로 보증할 수 있다. 또한, 각각의 검사 시에서의 검사 결과 정보를 기록하여 축적함으로써, 물품 반송 설비에 있어서 제1 레일과 제2 레일과의 설치 상태에 기인할 가능성이 있는 문제점이 생긴 경우에, 축적된 검사 결과 정보를 원인 구명을 위해 참조할 수 있다. 따라서, 트레이서빌리티(traceability)를 향상시킬 수 있다.

일 태양으로서,

상기 차륜은, 상기 폭 방향으로 나누어져 설치된 한 쌍의 주행 레일 상을 전동하고,

상기 제1 레일은, 한 쌍의 상기 주행 레일 중 한쪽이며,

상기 제2 레일은, 상기 주행 레일을 따라 주행하는 천정 반송차의 진행 방향을 분기점에 있어서 전환할 수 있도록 하기 위해 상기 주행 레일보다 위쪽에 설치된 가이드 레일이며,

상기 기록부는, 상기 제1 위치 센서 및 상기 제2 위치 센서에 의한 취득 데이터로부터 산출되는 상기 제1 레일과 상기 제2 레일과의 사이의 상기 폭 방향의 간격과, 상기 회전 센서에 의한 취득 데이터로부터 산출되는 검사 위치로서의 상기 주행 레일의 연장 방향을 따르는 상기 캐리지의 위치에 기초하여, 상기 검사 결과 정보로서, 각각의 검사 위치에서의 상기 주행 레일과 상기 가이드 레일과의 사이의 상기 폭 방향의 간격의 정보를 기록하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 각각의 검사 위치에서의 주행 레일과 가이드 레일과의 사이의 폭 방향 간격을, 효율적으로 또한 작업자에 의하지 않고 일정한 정밀도로 검사할 수 있다. 따라서, 주행 레일과 가이드 레일과의 사이의 폭 방향 간격을 적정한 간격으로 유지할 수 있다. 주행 레일과 가이드 레일과의 사이의 폭 방향 간격이 부적정인 경우에는, 물품 반송 설비에 있어서 가이드 레일이 설치되는 분기점의 위치에서 천정 반송차에 진동이 생기기 쉽지만, 상기한 구성을 채용함으로써, 이러한 진동의 발생을 유효하게 억제할 수 있다.

일 태양으로서,

상기 제1 레일은, 한 쌍의 상기 주행 레일 중 한쪽이며,

상기 캐리지에, 한 쌍의 상기 주행 레일의 상기 폭 방향의 중앙 위치에 대하여 상기 캐리지의 중심을 맞추는 센터링 기구가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

일반적으로, 가이드 레일의 폭 방향의 설치 위치는, 한 쌍의 주행 레일의 폭 방향의 중앙 위치에 일치하도록 설정되는 경우가 많다. 이와 같은 한 쌍의 주행 레일에 대한 가이드 레일의 표준적인 위치 관계를 고려하여, 상기한 구성에서는, 레일 검사 장치의 캐리지에 센터링 기구를 설치하고 있다. 이와 같이 함으로써, 제2 위치 센서에 의해 지득되는 가이드 레일의 측면의 폭 방향의 위치 정보에만 기초하여, 상기 가이드 레일이 적정한 위치에 설치되어 있는지의 여부를, 간이적으로 판정할 수 있다. 따라서, 가이드 레일의 설치 후에, 레일 검사 장치를 간이적인 스크리닝 검사에도 이용할 수 있다.

일 태양으로서,

상기 제1 위치 센서의 검지 대상물은 상기 제1 롤러이며,

상기 제2 위치 센서의 검지 대상물은 상기 제2 롤러이며,

상기 제1 위치 센서는, 상기 제1 롤러에서의 상기 제1 롤러의 회전 축심에 대하여 상기 제1 레일과의 접점과는 정반대 측의 외면에 접하여, 상기 제1 롤러의 외면 중 가장 상기 제2 레일 측으로 되는 부분의 상기 폭 방향의 위치를 검출하고,

상기 제2 위치 센서는, 상기 제2 롤러에서의 상기 제2 롤러의 회전 축심에 대하여 상기 제2 레일과의 접점과는 정반대 측의 외면에 접하여, 상기 제2 롤러의 외면 중 가장 상기 제1 레일 측으로 되는 부분의 상기 폭 방향의 위치를 검출하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 접촉식의 제1 위치 센서를 사용하여, 제1 롤러를 통하여 상기 제1 롤러의 외경분만큼 이격된 위치에 있는 제1 레일의 측면의 위치를 적절히 검출할 수 있다. 또한, 접촉식의 제2 위치 센서를 사용하여, 제2 롤러를 통하여 상기 제2 롤러의 외경분만큼 이격된 위치에 있는 제2 레일의 측면의 위치를 적절히 검출할 수 있다. 제1 위치 센서 및 제2 위치 센서로서 접촉식의 센서를 사용함으로써, 측정 대상의 2점이 확실하게 정해져, 신뢰성이 높은 위치 정보를 얻을 수 있다. 또한, 접촉식의 센서를 이용하면서도, 이들을 제1 롤러 또는 제2 롤러에 접하도록 설치하여 제1 레일이나 제2 레일에는 직접적으로는 접촉시키지 않기 때문에, 검사 중에 제1 레일이나 제2 레일을 손상시켜 버리는 것을 염려할 필요도 없다.

레일 검사 시스템으로서,

전술한 레일 검사 장치와,

상기 제1 위치 센서 및 상기 제2 위치 센서에 의해 취득한 각각의 취득 데이터 또는 이들의 취득 데이터를 가공하여 얻어지는 가공 데이터와, 상기 회전 센서에 의해 취득한 취득 데이터 또는 이 취득 데이터를 가공하여 얻어지는 가공 데이터를 서로 관련된 상태로 검사 결과 정보로서 기록하는 기록부와,

상기 검사 결과 정보에 기초하여 상기 제1 레일과 상기 제2 레일과의 설치 상태의 이상의 유무를 판정하는 판정부를 구비한다.

이 구성에 의하면, 제1 레일 및 제2 레일을 따라 레일 검사 장치를 주행시키는 것만으로, 검사 결과 정보를 얻으면서, 상기 검사 결과 정보에 기초하여 제1 레일과 제2 레일과의 설치 상태의 이상의 유무를 효율적으로 판정할 수 있다. 작업자의 측정 스킬이나 판단 능력에 의하지 않고, 판정부에 의한 연산 처리에 의해 일정한 검사 정밀도를 확보할 수 있다.

일 태양으로서,

상기 설치 상태의 이상은, 상기 제1 레일 및 상기 제2 레일 중 적어도 한쪽의 가공 정밀도의 불균일과, 상기 제1 레일과 상기 제2 레일과의 조립 정밀도의 불균일을 포함하고,

상기 판정부는, 상기 검사 결과 정보에 기초하여 상기 회전 센서 측 유래의 (originate) 데이터와 상기 제1 위치 센서 및 상기 제2 위치 센서 측 유래의 데이터와의 관계를 그래프화하고, 얻어진 그래프의 형상으로 기초하여, 상기 설치 상태의 이상이 있는 것으로 판정되는 경우에, 또한 상기 가공 정밀도의 불균일과 상기 조립 정밀도의 불균일을 식별하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 종래의 검사용 지그를 사용하여 2개의 레일 사이의 폭 방향 간격을 측정하는 경우에는, 측정값에 이상이 있는 것 자체는 판정할 수 있어도, 그것이 각 레일의 가공 시의 오차에 기인하는 이상인지 조립 시의 오차에 기인하는 이상인지를 식별하는 것은 어렵다. 이 점, 상기한 구성에 의하면, 회전 센서 측 유래의 데이터와 제1 위치 센서 및 제2 위치 센서 측 유래의 데이터와의 관계성을 나타낸 그래프 형상에 기초하여, 각 레일의 가공 시의 오차에 기인하는 이상인의 것인지 조립 시의 오차에 기인하는 이상인의 것인지를 식별할 수 있다. 따라서, 제1 레일 및 제2 레일의 설치 상태에 이상이 있는 것으로 판정되는 경우에, 그 이상에 대한 그 후의 대응 방침을 적절히 결정하는 것이 용이해진다.

1: 레일 검사 시스템
2: 레일 검사 장치
20: 캐리지
22: 차륜
31: 제1 롤러
31b: 제1 롤러의 외면
31X: 제1 롤러의 회전 축심
32: 제2 롤러
32b: 제2 롤러의 외면
32X: 제2 롤러의 회전 축심
41: 제1 위치 센서
42: 제2 위치 센서
43: 회전 센서
53: 기록부
62: 기록부
63: 판정부
91: 주행 레일
91a: 주행 레일의 측면
92: 가이드 레일
92a: 가이드 레일의 측면
93: 천정 반송차
E: 레일 연장 방향(주행 레일의 연장 방향)
W: 폭 방향
B: 분기점
C: 센터링 기구
IR: 검사 결과 정보
ΔW: 폭 방향 간격
P: 검사 위치

Claims

제1 레일과 제2 레일의 설치 상태를 검사하는 레일 검사 장치로서,
차륜을 포함하고, 폭 방향의 상이한 위치에 설치된 상기 제1 레일 및 상기 제2 레일을 따라 주행하는 캐리지(carriage);
상기 폭 방향을 따라 슬라이딩 가능한 상태로 상기 캐리지에 지지되고, 상기 제1 레일의 측면에 접하여 전동(轉動)하는 제1 롤러;
상기 폭 방향을 따라 슬라이딩 가능한 상태로 상기 캐리지에 지지되고, 상기 제2 레일의 측면에 접하여 전동하는 제2 롤러;
상기 캐리지에 고정되고, 상기 제1 레일의 측면 또는 상기 제1 롤러의 외면의 상기 폭 방향의 위치를 검출하는 제1 위치 센서;
상기 캐리지에 고정되고, 상기 제2 레일의 측면 또는 상기 제2 롤러의 외면의 상기 폭 방향의 위치를 검출하는 제2 위치 센서;
상기 캐리지에 설치되고, 상기 차륜, 상기 제1 롤러, 및 제2 롤러 중 1개 이상의 회전각을 검출하는 회전 센서; 및
상기 제1 위치 센서 및 상기 제2 위치 센서에 의해 취득한 각각의 취득 데이터 또는 이들의 취득 데이터를 가공하여 얻어지는 가공 데이터와, 상기 회전 센서에 의해 취득한 취득 데이터 또는 이 취득 데이터를 가공하여 얻어지는 가공 데이터를 서로 관련된 상태로 검사 결과 정보로서 기록하는 기록부
를 포함하고,
상기 차륜은, 상기 폭 방향으로 나누어져 설치된 한 쌍의 주행 레일 상을 전동하고,
상기 제1 레일은, 한 쌍의 상기 주행 레일 중 한쪽이며,
상기 제2 레일은, 상기 주행 레일을 따라 주행하는 천정 반송차의 진행 방향을 분기점에 있어서 전환할 수 있도록 하기 위해 상기 주행 레일보다 위쪽에 설치된 가이드 레일이며,
상기 기록부는, 상기 제1 위치 센서 및 상기 제2 위치 센서에 의한 취득 데이터로부터 산출되는 상기 제1 레일과 상기 제2 레일 사이의 상기 폭 방향의 간격과, 상기 회전 센서에 의한 취득 데이터로부터 산출되는 검사 위치로서의 상기 주행 레일의 연장 방향을 따르는 상기 캐리지의 위치에 기초하여, 상기 검사 결과 정보로서, 각각의 검사 위치에서의 상기 주행 레일과 상기 가이드 레일 사이의 상기 폭 방향의 간격의 정보를 기록하는, 레일 검사 장치
제1항에 있어서,
상기 캐리지에, 한 쌍의 상기 주행 레일의 상기 폭 방향의 중앙 위치에 대하여 상기 캐리지의 중심을 맞추는 센터링 기구(機構)가 설치되어 있는, 레일 검사 장치.
제1 레일과 제2 레일의 설치 상태를 검사하는 레일 검사 장치로서,
차륜을 포함하고, 폭 방향의 상이한 위치에 설치된 상기 제1 레일 및 상기 제2 레일을 따라 주행하는 캐리지(carriage);
상기 폭 방향을 따라 슬라이딩 가능한 상태로 상기 캐리지에 지지되고, 상기 제1 레일의 측면에 접하여 전동(轉動)하는 제1 롤러;
상기 폭 방향을 따라 슬라이딩 가능한 상태로 상기 캐리지에 지지되고, 상기 제2 레일의 측면에 접하여 전동하는 제2 롤러;
상기 캐리지에 고정되고, 상기 제1 롤러의 외면의 상기 폭 방향의 위치를 검출하는 제1 위치 센서;
상기 캐리지에 고정되고, 상기 제2 롤러의 외면의 상기 폭 방향의 위치를 검출하는 제2 위치 센서;
상기 캐리지에 설치되고, 상기 차륜, 상기 제1 롤러, 및 제2 롤러 중 1개 이상의 회전각을 검출하는 회전 센서;
상기 제1 위치 센서는, 상기 제1 롤러에서의 상기 제1 롤러의 회전 축심에 대하여 상기 제1 레일과의 접점과는 정반대 측의 외면에 접하여, 상기 제1 롤러의 외면 중 가장 상기 제2 레일 측으로 되는 부분의 상기 폭 방향의 위치를 검출하고,
상기 제2 위치 센서는, 상기 제2 롤러에서의 상기 제2 롤러의 회전 축심에 대하여 상기 제2 레일과의 접점과는 정반대 측의 외면에 접하여, 상기 제2 롤러의 외면 중 가장 상기 제1 레일 측으로 되는 부분의 상기 폭 방향의 위치를 검출하는, 레일 검사 장치.
제1항에 기재된 레일 검사 장치; 및
상기 검사 결과 정보에 기초하여 상기 제1 레일과 상기 제2 레일과의 설치 상태의 이상(異常)의 유무를 판정하는 판정부
를 포함하는 레일 검사 시스템.
제3항에 기재된 레일 검사 장치;
상기 제1 위치 센서 및 상기 제2 위치 센서에 의해 취득한 각각의 취득 데이터 또는 이들의 취득 데이터를 가공하여 얻어지는 가공 데이터와, 상기 회전 센서에 의해 취득한 취득 데이터 또는 이 취득 데이터를 가공하여 얻어지는 가공 데이터를 서로 관련된 상태로 검사 결과 정보로서 기록하는 기록부; 및
상기 검사 결과 정보에 기초하여 상기 제1 레일과 상기 제2 레일과의 설치 상태의 이상의 유무를 판정하는 판정부
를 포함하는 레일 검사 시스템.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 설치 상태의 이상은, 상기 제1 레일 및 상기 제2 레일 중 적어도 한쪽의 가공 정밀도의 불균일과, 상기 제1 레일과 상기 제2 레일과의 조립 정밀도의 불균일을 포함하고,
상기 판정부는, 상기 검사 결과 정보에 기초하여 상기 회전 센서 측 유래의(originate) 데이터와 상기 제1 위치 센서 및 상기 제2 위치 센서 측 유래의 데이터와의 관계를 그래프화하고, 얻어진 그래프의 형상에 기초하여, 상기 설치 상태의 이상이 있는 것으로 판정되는 경우에, 또한 상기 가공 정밀도의 불균일과 상기 조립 정밀도의 불균일을 식별하는, 레일 검사 시스템.
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