CN103128068B - 清洗装置及用于该清洗装置的夹具 - Google Patents

Abstract

本发明以提供一种夹具为目的，该夹具在清洗装置中能够对工件进行姿势控制，能够省空间且稳定。夹具(2)具备外框(3)、能够与基台(10)连接的连接台(4)、用于保持工件(W)的支承台(5)和连杆机构。连杆机构具有两个连杆(6a)和两个气缸(8)；该两个连杆(6a)的一端可旋转地与外框(3)接合，另一端可旋转地与支承台(5)接合；该两个气缸(8)具备杆(8a)，该杆(8a)由铰链(8b)可旋转地与连接台(4)接合。按照此结构，通过气缸(8)的杆(8a)动作，连杆(6a)旋转，并且能够以工件(W)的中心为旋转中心进行工件(W)的姿势控制。

Description

清洗装置及用于该清洗装置的夹具

技术领域

本发明涉及一种清洗装置及用于该清洗装置的夹具，该清洗装置用于从清洗喷嘴喷射流体，对附着在工件例如机械加工部件、机械加工产品(金属制、树脂制等)等的表面上的金属屑片、玻璃粉、有机性油脂成分等的残留附着物(以下也称为残留异物)进行冲洗；特别是涉及对工件进行姿势控制而从各面清洗工件的清洗装置及用于该清洗装置的夹具。

背景技术

作为这样的现有技术，例如像专利文献1的那样公开了这样的清洗装置，该清洗装置成为如下的结构：支承工件W的工作台30能够以驱动用马达30e作为支点以水平轴为中心在垂直方向进行90度倾斜，由此，使工件W的清洗面朝向多关节形机械手的正面，设置在多关节形机械手上的清洗喷嘴对工件的各面进行清洗。

另一方面，如专利文献2的那样公开了这样的清洗装置，该清洗装置具备清洗室80，向工件30喷射流体的喷嘴71、72，姿势控制自如地载置工件30的工作台5，以相对于与工作台5垂直的假想轴的倾斜角度直立设置在工作台5上的工作台回转轴50，旋转自如地铰支工作台旋转轴50的支承件4，和以相对于上述工作台旋转轴50的倾斜角度配置、旋转自如地对上述支承件4进行铰支的轴40。因为这样载置工件的工作台按能够由倾斜的轴进行旋转的方式配置，所以，能够由工作台的旋转控制工件的姿势。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-104578号公报(参照0022、0023，图4)

专利文献2：日本特开2004-141811号公报(参照0030、0031，图4、图5，)

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在专利文献1中，为了工件以工作台的端部为中心旋转，工件的姿势控制需要从工件中心偏心得大，需要大的空间。进而，在对工件进行姿势控制清洗各表面的情况下，清洗喷嘴的移动距离(行程)也变大(参照图6(a)中的S1)，装置整体变得更大。另外，如果清洗喷嘴的移动距离大，则清洗也需要时间，效率不高。

另一方面，在专利文献2中，因为工作台由倾斜的轴进行支承，所以，载置在工作台上的工件也由倾斜的轴进行支承。因此，当清洗重量大的工件时等，存在轴产生挠曲的危险。另外，这样的清洗装置通常多由被进行NC控制的清洗喷嘴精密地清洗工件，当按毫米单位控制清洗喷嘴时，如果轴产生微小的挠曲，则存在不能进行正确的清洗，不能获得一定的清洗效果的危险。

本发明就是鉴于上述的问题而做出的，其目的在于提供一种清洗装置，该清洗装置

(1)能够减小工件自身的姿势控制范围，进行效率良好的清洗；

(2)载置工件的支承台(工作台)由与其垂直地配置的轴牢固地支承，抑制由工件重量产生的挠曲等的误差，进行正确的清洗。

为了解决课题的手段

为了解决上述问题，本发明的清洗装置由从清洗喷嘴喷射的清洗流体清洗工件；其特征在于，具备：喷射上述清洗流体的清洗喷嘴；由在上下方向延伸的轴支承的能够旋转的基台；和能够载置在上述基台上，能够在支承上述工件的状态下以上述工件的大致中心为旋转中心进行上述工件的姿势控制的夹具。

按照此结构，能够以工件的大致中心为旋转中心进行姿势控制。其结果，因为当清洗工件各面时，能够抑制清洗喷嘴的移动距离(行程)，所以，能够效率良好地进行清洗(参照图6(b)中的S2)。另外，因为是将工件及夹具载置在基台上的结构，该基台由在上下方向延伸的轴支承，所以，即使在清洗重量大的工件的情况下，也能够牢固地支承工件及夹具。

在这里，“清洗流体”指水等液体、空气等气体。例如在气中清洗的情况下，清洗流体使用液体。在液中清洗的情况下，使用液体或气体。另外，也可使用两流体喷嘴作为“清洗喷嘴”，喷射液体和气体双方。两流体喷嘴是指这样的喷嘴，该喷嘴可将不同的流体喷射成同心圆状，能够从清洗喷嘴的中心部喷射清洗液体，从其周围喷射空气。由此，特别是在液中清洗中，与从清洗喷嘴仅喷射清洗液体的情况相比，清洗流体更确实地到达工件的内部，例如孔的深处，清洗效果提高。而且，作为“基台”，可使用矩形的基台、圆形的基台、矩形框状、圆形框状的基台等各种形状的基台。

第二技术方案的清洗装置的特征在于，上述夹具具备：外框；用于与上述基台连接的连接台；用于支承上述工件的支承台；配置在上述连接台与上述支承台之间的连杆机构；上述连杆机构具有连杆、伸缩装置和滑动构件，该连杆的一端可旋转地与上述连接台或上述外框接合，另一端可旋转地与上述支承台接合，该伸缩装置的一端可旋转地与上述连接台或上述外框接合，另一端可旋转地与上述连杆接合，该滑动构件固定设置在上述支承台上，能够在设置于上述外框上的导槽中滑动。

按照此结构，通过伸缩装置在延伸的方向滑动地推压连杆，连杆以与连接台的接合部为支点立起，与此同时，支承台也立起。与此同时，支承台以连杆与支承台的接合部为支点旋转，同时，固定设置在支承台上的滑动构件在导槽中滑动，通常时与连接台平行配置的支承台旋转，成为倾斜到与基台垂直的位置的状态。此时，因为在支承台立起的同时，一边倾斜一边旋转，所以，工件以工件大致中心为旋转中心旋转，工件的姿势倾斜90度。相反，如果伸缩装置在收缩的方向滑动，则工件以工件大致中心为旋转中心旋转，工件的姿势从90度倾斜了的状态恢复成通常的状态。

由此，因为以工件的大致中心为旋转中心被进行姿势控制，所以，能够以省空间的方式进行工件的姿势控制。

在这里，作为“伸缩装置”，例如可使用缸、马达。

第三技术方案的清洗装置也可配置两个上述连杆机构，上述伸缩装置的一端可旋转地与上述连接台或上述外框接合，另一端可旋转地与连接两个上述连杆的接合构件接合。

按照此结构，因为在夹具上配置两个上述连杆机构，所以，刚性提高。在这里，“接合构件”是指平行地连接两个上述连杆的杆状构件。

第四技术方案的清洗装置最好在上述支承台上设置了用于使上述工件的上述支承台侧的面的一部分或全部露出的切口。

按照此结构，由清洗喷嘴从支承台侧也能够清洗。

第五技术方案的清洗装置，具备第一辅助支承构件和第二辅助支承构件，该第一辅助支承构件用于在上述支承台与上述连接台处在平行的位置的状态下辅助上述支承台，该第二辅助支承构件用于在上述支承台与上述连接台处在垂直的位置的状态下辅助上述支承台。另外，这些辅助支承构件最好构成为能够调整位置(高度)。

按照此结构，能够由各辅助支承构件在支承台与连接台平行及垂直的各状态下牢固地保持支承台。因此，即使在从清洗喷嘴高压喷射清洗流体的情况下，支承台及工件的位置也不易偏移。

第六技术方案的清洗装置，在上述支承台上设置了用于保持上述工件的夹子。

按照此结构，当将工件保持在支承台上时，夹子对工件的支承进行辅助，能够更牢固地进行保持，工件的位置偏移更难产生。

第七技术方案的用于清洗装置的夹具为这样的清洗装置的夹具，该清洗装置具有喷射清洗流体的清洗喷嘴和由在上下方向延伸的轴支承的能够旋转的基台，用于由从清洗喷嘴喷射的清洗流体清洗工件，上述夹具的特征在于，具备：

外框；用于与上述基台连接的连接台；用于支承上述工件的支承台；和配置在上述连接台与上述支承台之间的连杆机构；

上述连杆机构具有连杆、伸缩装置和滑动构件，该连杆的一端可旋转地与上述连接台或上述外框接合，另一端可旋转地与上述支承台接合，该伸缩装置的一端可旋转地与上述连接台或上述外框接合，另一端可旋转地与上述连杆接合，该滑动构件固定设置在上述支承台上，能够在设置于上述外框上的导槽中滑动，能够在支承上述工件的状态下以上述工件的大致中心为旋转中心进行上述工件的姿势控制。

第八技术方案的用于清洗装置的夹具配置两个上述连杆机构，上述伸缩装置的一端可旋转地与上述连接台或上述外框接合，另一端可旋转地与连接两个上述连杆的接合构件接合。

发明的效果

如以上的那样，按照本发明的清洗装置及用于该清洗装置的夹具，因为能够以工件大致中心为旋转中心对工件进行姿势控制，所以，清洗喷嘴的行程也能够变短，能够省空间、效率良好、有效地清洗工件。另外，因为工件及夹具由与在上下方向延伸的轴连接的基台牢固地支承，所以，清洗时的工件的位置偏移难以发生。

附图说明

图1为本发明的一实施方式的清洗装置的模式图，为载置了工件的状态的立体图。

图2为本发明的一实施方式的清洗装置的模式图，为使工件的姿势倾斜了90度的状态的立体图。

图3为本发明的一实施方式的清洗装置的配置了两台夹具的整体图。

图4为本发明的一实施方式的清洗装置中的载置了工件的状态的侧视图，(a)为载置了的当初状态，(b)为从(a)朝水平方向旋转了180度的状态，(c)为从(a)使姿势倾斜了90度的状态，(d)为从(c)朝水平方向旋转了180度的状态。

图5(a)为载置了本发明的一实施方式的清洗装置中的工件的状态的俯视图，(b)为表示工件W的尺寸的说明图。

图6为将以往的清洗装置的夹具与本发明的清洗装置的夹具的清洗喷嘴的行程进行对比的图，(a-1)为以往的侧视图，(a-2)为以往的俯视图，(b-1)为本发明的侧视图，(b-2)为本发明的俯视图。

具体实施方式

为了实施发明的方式

下面，基于附图说明本发明的实施方式，但本发明不受该实施方式限定。

实施方式1

(清洗装置及夹具的结构)

如图1～图3所示那样，实施方式1的清洗装置1具有用于配置夹具2对工件W进行清洗的清洗室1a。在清洗室1a中，配置两个基台10，基台10由在基台10的下部设置在清洗装置1的内部的旋转机构11进行水平旋转(自转)。另外，在本实施方式中，旋转机构11以马达为动力。另外，将保持工件W的状态的夹具2载置在基台10上，关闭清洗室1a的盖，清洗工件W。

夹具2具有外框3、能够与基台10连接的连接台4、用于保持工件W的支承台5和连杆机构。

因为基台10与连接台4的连接，通过使设置在基台10和连接台4上的卡合凹部(图中未表示)与卡合凸部(图中未表示)卡合来进行，所以，能够牢固地将它们连接。

连杆机构具有两个连杆6a和两个气缸8，该两个连杆6a的一端由销6b可旋转地与外框3接合；该两个气缸具备由铰链8b可旋转地与连接台4接合的杆8a。杆8a由设置在杆8a前端的连接部8c可旋转地接合在将两个连杆6a彼此连接固定的接合构件7上。杆8a由气缸8伸缩，经接合构件7推拉连杆6a。由此，连杆6a以销6b为中心旋转。

连杆6a的另一端由销可旋转地与固定设置在支承台5上的连接部5c结合。另外，在固定设置在支承台5上的滑动部5d上设置了嵌合部，该嵌合部嵌合在倾斜地设置在外框3上的导槽3a中。在嵌合部被嵌合在导槽3a中的状态下，滑动部5d在导槽3a中滑动。作为嵌合部使用圆筒状的构件，使直径比导槽3a的宽度尺寸稍小以确保适当的间隙，由此能够进行顺利的滑动。另外，在本实施方式中为了减小滑动阻力，作为嵌合部使用了旋转自如的滚子。

在支承台5的中央设置了切口5a，在切口5a的周围设置用于载置工件W的四个保持部5b，在保持部5b上安装工件W。另外，在工件W上设置用于预先安装在夹具2上的安装孔(图中未表示)，将设置在保持部5b上的卡合片(图中未表示)插入到工件W的安装孔中，将工件W安装在保持部5b上。在安装了工件W后，由两个夹子9牢固地保持工件W。

清洗喷嘴12被进行NC控制，在X、Y、Z可移动地在应配置清洗装置1的夹具2的位置的后方各配置一个。清洗喷嘴12与清洗装置1的泵(图中未表示)连接，从泵供给的清洗液从前端喷射，从工件W的后方清洗工件W。另外，作为清洗喷嘴12也可使用两流体喷嘴，例如也可做成如下的结构等，即，在中心具备清洗液用的喷射口，在其周围具备喷射空气的喷射口。

(清洗装置及夹具的动作)

下面，说明夹具2的动作。

通过气缸8的杆8a伸长，经接合构件7推压连杆6a，连杆6a以销6b为中心向上方旋转，支承台5也向上方立起。此时，滑动部5d在导槽3a中向斜上方滑动，支承台5以连接部5c的销6c为中心逐渐向下方倒下。然后，当初与连接台4平行的状态的支承台5到达与连接台4垂直的状态。

实施方式2

(清洗装置及夹具的结构)

如图4、5所示，实施方式2的清洗装置1′及夹具2′为在实施方式1的清洗装置1及夹具2上设置了对支承台5进行辅助的辅助支承构件的结构。对与实施方式1共同的部分标注相同的符号。在图4、5中，省略了对工件W的保持进行辅助的夹子9。

夹具2′与夹具2的不同点如下。

在夹具2′上设置了用于对支承台5进行辅助的辅助支承构件3b、3c。辅助支承构件3b用于在连接台4与支承台5处在平行的位置时对支承台5进行辅助支承，辅助支承构件3c用于在连接台4与支承台5处在垂直位置时对支承台5进行辅助支承。

此外，在滑动部5d滑动的导槽3a的始端和终端也分别配置辅助支承构件3d和3e，经滑动部5d对支承台5进行辅助。另外，这些辅助支承构件3d、3e起到当滑动部5d在导槽3a中滑动时的挡块的作用，施加在导槽3a上的负荷也进行辅助。

辅助支承构件3b～3e能够由螺栓调整位置(高度)，还起到支承台5的定位的作用。另外，因为这些辅助支承构件3b～3e分别以左右一对的方式配置在支承台5上，所以，在支承台5与连接台4平行及垂直的情况下，分别对支承台5进行四点支承，因此，能够稳定地对支承台5进行支承。如果这样，则即使在例如气缸8的行程等中设置了游隙的情况下，也能够抑制背隙(backlash)，实现支承台5的稳定支承。

由这些辅助支承构件3b～3e，在工件W的重量大的情况下、向工件W喷射高压的清洗液的情况下，支承台5都能够牢固地保持工件W，抑制偏移，能够进行精密的清洗。另外，至于其它的结构，为与实施方式1的清洗装置1及夹具2同样的结构。

(清洗装置及夹具的动作)

接着，说明夹具2′的动作。

通过气缸8的杆8a伸长，经接合构件7推压连杆6a，连杆6a以销6b为中心向上方旋转，支承台5也向上方立起。此时，滑动部5d在导槽3a中向斜上方滑动，支承台5以连接部5c的销6c为中心逐渐向下方倒下。然后，当初与连接台4平行的状态的支承台5到达与连接台4垂直的状态。

清洗方法

下面，使用图4、5说明工件W的清洗。

如图4(a)所示，首先，操作者将工件W安装在支承台5上。然后，在此状态下从清洗喷嘴12喷射清洗液，清洗工件W的一侧面。此时，对清洗喷嘴12进行NC控制，使清洗喷嘴12朝X方向、Y方向移动，清洗工件W的一侧面整体。另外，清洗喷嘴12的行程只要X方向为工件W的宽度尺寸w1、Y方向为工件W的高度尺寸h的量即可。

然后，从图4(a)的状态一边由旋转机构11使基台10旋转，使支承台5水平旋转，一边由清洗喷嘴12清洗工件W的侧面。另外，图4(b)为从图4(a)的状态水平旋转了180度的状态的图。此后，使工件W旋转直到图4(a)所示的当初状态。此时，也可通过使基台10的旋转速度为低速，或使基台10旋转多次，充分地清洗工件W。

返回到了图4(a)的状态后，接着转移到清洗工件W的上下面的工序。

使气缸8的杆8a伸长，经接合构件7将连杆6a推入，使工件W与支承台5一起纵旋转90度(姿势控制)，成为图4(c)的状态。在此状态下，一边在X方向、Y方向对清洗喷嘴12进行NC控制，一边向工件W喷射清洗液。进而，在清洗喷嘴12与工件W的距离长的情况下，也可使清洗喷嘴12朝Z方向移动，使清洗喷嘴12与工件W的距离变短。另外，清洗喷嘴12的行程只要X方向为w1、Y方向为w2、Z方向为(w2-h)/2的量即可。另外，虽然在清洗喷嘴12与工件W之间存在支承台5，但因为在支承台5的中央存在可以使工件W的下面完全露出的切口5a，所以，清洗液能够通过切口5a对工件W的下面进行清洗。

然后，从图4(c)的状态由旋转机构11使基台10旋转180度，使工件W的上面朝向清洗喷嘴12侧，成为图4(d)的状态。由此，能够由清洗喷嘴12清洗工件W的上面。

在以上的工序中工件W的全面被清洗。最后，使工件W返回到图4(a)的位置，操作者从支承台5将工件W拆下，清洗结束。

虽然如以上的那样参照附图说明了本发明的最佳的实施方式，但在不脱离本发明的宗旨的范围内可进行各种追加、变更或删除。例如，也可代替气缸8用油缸、马达驱动，另外，虽然清洗装置1做成了配置两台夹具2的结构，但也可做成配置一台或其它多台的结构。因此，这样的技术方案也包含在本发明的范围内。

符号说明：

1：清洗装置

1a：清洗室

2：夹具

3：外框

3a：导槽

3b：辅助支承构件

3c：辅助支承构件

3d：辅助支承构件

3e：辅助支承构件

4：连接台

5：支承台

5a：切口

5b：保持部

5c：连接部

5d：滑动部

6a：连杆

6b：销(接合部)

6c：销(接合部)

7：接合构件

8：气缸

8a：杆

8b：铰链

8c：连接部

9：夹子

10：基台

11：旋转机构

12：清洗喷嘴

102：夹具(以往)

105：支承台(以往)

W：工件

w1：宽度尺寸

w2：宽度尺寸

h：高度尺寸

S2、S2：行程

Claims (7)

1.一种清洗装置，由从清洗喷嘴喷射的清洗流体清洗工件；其特征在于，具备：

喷射上述清洗流体的清洗喷嘴；

由在上下方向延伸的轴支承的能够旋转的基台；和

能够载置在上述基台上，能够在支承上述工件的状态下以上述工件的大致中心为旋转中心进行上述工件的姿势控制的夹具，

上述夹具具备：

外框；

用于与上述基台连接的连接台；

用于支承上述工件的支承台；和

配置在上述连接台与上述支承台之间的连杆机构；

上述连杆机构具有连杆、伸缩装置和滑动构件，

该连杆的一端可旋转地与上述连接台或上述外框接合，另一端可旋转地与上述支承台接合，

该伸缩装置的一端可旋转地与上述连接台或上述外框接合，另一端可旋转地与上述连杆接合，

该滑动构件固定设置在上述支承台上，能够在设置于上述外框上的导槽中滑动。

2.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，

配置两个上述连杆机构，

上述伸缩装置的一端可旋转地与上述连接台或上述外框接合，另一端可旋转地与连接两个上述连杆的接合构件接合。

3.根据权利要求1或2所述的清洗装置，其特征在于，

在上述支承台上设置了用于使上述工件的上述支承台侧的面的一部分或全部露出的切口。

4.根据权利要求1或2所述的清洗装置，其特征在于，

具备第一辅助支承构件和第二辅助支承构件，

该第一辅助支承构件用于在上述支承台与上述连接台处在平行的位置的状态下辅助上述支承台，

该第二辅助支承构件用于在上述支承台与上述连接台处在垂直的位置的状态下辅助上述支承台。

5.根据权利要求1或2所述的清洗装置，其特征在于，

在上述支承台上设置了用于保持上述工件的夹子。

6.一种清洗装置中的夹具，该清洗装置具有喷射清洗流体的清洗喷嘴和由在上下方向延伸的轴支承的能够旋转的基台，用于由从清洗喷嘴喷射的清洗流体清洗工件，上述夹具的特征在于，具备：

外框；

用于与上述基台连接的连接台；

用于支承上述工件的支承台；和

配置在上述连接台与上述支承台之间的连杆机构；

上述连杆机构具有连杆、伸缩装置和滑动构件，

该连杆的一端可旋转地与上述连接台或上述外框接合，另一端可旋转地与上述支承台接合，

该伸缩装置的一端可旋转地与上述连接台或上述外框接合，另一端可旋转地与上述连杆接合，

该滑动构件固定设置在上述支承台上，能够在设置于上述外框上的导槽中滑动，

能够在支承上述工件的状态下以上述工件的大致中心为旋转中心进行上述工件的姿势控制。

7.根据权利要求6所述的夹具，其特征在于，

配置两个上述连杆机构，

上述伸缩装置的一端可旋转地与上述连接台或上述外框接合，另一端可旋转地与连接两个上述连杆的接合构件接合。