CN105290021B - 清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种清洗装置,适合对应高压清洗,提高清洗作业效率,并且灵活对应多种多样的工件而提高生产率。清洗装置(10)从配设于清洗区域(E)的喷嘴(22)喷出清洗液而清洗工件(W),具备以面临清洗区域(E)的方式配设并且保持工件(W)并使其移动的进给台装置(40)、配设于进给台装置(40)并保持工件(W)的把持装置(17)、移动自如地支承进给台装置(40)的移动装置(70)、遮蔽移动装置(70)和清洗区域(E)之间并且供进给台装置(40)贯通的罩装置(14),利用进给台装置(40)将工件(W)移动至清洗区域(E)进行清洗。
Description
技术领域
本发明涉及清洗装置,特别是涉及具备保持工件并使其移动的进给台装置的清洗装置。
背景技术
产品、特别是以汽车零件为主的机械零件的清洗利用高压清洗机。高压清洗机将把清洗液体加压为高压并从喷嘴喷出而获得的高压的喷流吹到被清洗物(以下称为“工件”。)上。此时,通过高压的喷流对工件表面冲击时的冲击力及劈开力来除去附着于工件的表面的切削油、切屑之类的异物或毛刺。喷流由于在与工件表面接触时被改变其方向,沿工件表面流动,因此,适合具有复杂形状的外表面的机械零件的清洗、及去毛刺(例如专利文献1、2)。
专利文献1的清洗装置中,一边使喷嘴移动一边以一个工件的孔和喷嘴相对的方式依次定位进行清洗。专利文献2的清洗装置中,在由多关节机械臂把持工件的状态下,利用多关节机械臂控制工件的姿势,由此朝向喷嘴进行清洗。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-141811号公报(权利要求1、图1~图6)
专利文献2:美国专利第8034191号公报(图9~15)
发明内容
(发明要解决的技术问题)
但是,专利文献1的清洗装置中,以一个工件的孔和喷嘴相对的方式依次使喷嘴移动并定位清洗,因此,存在清洗时间较长的问题。另外,专利文献1的清洗装置中,由于可同时清洗的范围窄,所以在多个被清洗孔并排的情况或清洗宽范围的面的情况下,存在喷嘴的移动时间过大,生产率降低的问题。
另外,如专利文献1的清洗装置,存在如下问题,即,在使喷嘴移动时,在向喷嘴供给超高压的清洗液的情况下,用于确保密封性的结构变得复杂。
另一方面,专利文献2的清洗装置由于通过多关节机械臂把持工件使其旋转运动而朝向喷嘴,所以存在为使工件的移动轨迹为直线而需要繁杂的控制的问题。在进行使用高压喷流的清洗或去毛刺的情况下,需要使高压喷流精密地沿着工件外形状接触。在多关节机械臂中,难以得到高的定位精度、重复精度、或轨迹精度,且难以得到高的洗浄或去毛刺效果。
另外,从喷嘴喷射的高压水直接、或接触工件弹回而间接地作用于多关节机械臂。多关节机械臂由于为精密制品,所以存在因与高压水的接触而容易破损的问题。
因此,本发明的课题在于提供一种清洗装置,适合对应高压清洗,提高清洗作业效率,并且能够灵活对应多种多样的工件而提高生产率。
(解决技术问题的技术方案)
本发明鉴于上述课题,采用如下结构。
本发明的清洗装置,从配设于清洗区域的喷嘴喷出清洗液对工件进行清洗,其特征在于具备:进给台装置,以面临所述清洗区域的方式配设,保持所述工件并使其移动;把持装置,配设于该进给台装置,保持所述工件;移动装置,移动自如地支承所述进给台装置;罩装置,将该移动装置和所述清洗区域之间遮蔽并且供所述进给台装置贯通;利用所述进给台装置将所述工件移动至所述清洗区域进行清洗。
此外,在以下的说明中,“清洗”的用语广泛包含从喷嘴喷射高压的喷流(清洗液、水、空气等)进行的作业或处理等动作,并没有特别限定,例如也包含通过孔加工而形成的去毛刺或鼓风。
根据本发明的清洗装置,具备移动自如地支承配设有保持所述工件的把持装置的所述进给台装置的移动装置,由此,可以把持工件将工件送入清洗区域,并且在把持工件的状态下相对于从配设于清洗室内的喷嘴喷射的喷流精密地控制工件,将喷流吹到工件上。
这样,本发明的清洗装置可以在由把持装置把持工件的状态下通过移动装置使工件移动至清洗区域,并在把持工件的状态下从喷嘴喷出清洗液进行清洗,因此,可以适合自动化而提高工件的搬送效率及作业性,进行高效的清洗工序。
本发明的清洗装置通过使工件移动至清洗区域,可以在清洗区域使工件的位置对准喷嘴,因此,可以固定配设喷嘴。因此,可以提供简单结构的清洗装置。
另外,通过固定配设喷嘴,向喷嘴送液清洗液的送液路的设计度提高,因此,几乎没有流量、压力、配置空间的限制,可以喷射高压大流量的清洗液。因此,由于可以将多个喷嘴自由地配置于清洗室内,所以可以同时清洗工件的多个清洗部位,可以缩短清洗时间。
本发明的清洗装置具备遮蔽移动装置和所述清洗区域之间并且供所述进给台装置贯通的罩装置,由此,清洗液喷流不会进入移动装置。因此,移动装置不会暴露于清洗液中,可以经受长期的运转。
本发明的清洗装置的特征在于,在上述记载的清洗装置中,所述进给台装置具备:第一旋转滑鞍,绕第一轴旋转自如;第二旋转滑鞍,配设于该第一旋转滑鞍,绕与所述第一轴不同的方向的第二轴旋转自如;第一驱动装置,使所述第一旋转滑鞍旋转;第二驱动装置,使所述第二旋转滑鞍旋转。所述把持装置配设于所述第二旋转滑鞍,所述第一驱动装置和所述第二驱动装置相对于所述清洗区域与所述罩装置相比配设于外侧。
根据上述发明,由于具备第一旋转滑鞍和第二旋转滑鞍,从而可以使工件在2轴方向旋转来控制姿势,因此,即使对于形成于工件的倾斜面的孔等也能够自如地调整角度并进行适合的清洗。
因此,本发明的清洗装置能够灵活对应多种多样的工件而提高生产率。
另外,所述第一驱动装置和所述第二驱动装置通过相对于所述清洗区域与所述罩装置相比配设于外侧,将所述第一驱动装置和所述第二驱动装置与清洗区域隔离遮蔽,因此,旋转驱动装置不会接触清洗液,旋转驱动装置的耐久性高。
本发明的清洗装置的特征在于,在上述记载的清洗装置中,具有:清洗室,以覆盖所述清洗区域的方式配设并且形成有机械室开口;基座,支承该清洗室及所述移动装置。在所述机械室开口安装所述罩装置,所述移动装置具备:左右方向移动导向机构,载置于所述基座;移动座,被移动自如地支承于该左右方向移动导向机构;X轴驱动装置,使该移动座向左右方向移动;上下方向移动导向机构,配设于该移动座;Z轴滑鞍,被移动自如地支承于该上下方向导向机构;前后方向移动导向机构,配设于该Z轴滑鞍,向前后方向移动自如地支承所述进给台装置。
根据上述发明,通过在形成于可密闭的清洗室的机械室开口安装罩装置,可以将移动装置与清洗室遮蔽隔离。
另外,由于具备左右方向移动导向机构、上下方向移动导向机构、及前后方向移动导向机构,从而可以使进给台装置在3轴方向移动,因此,可以在利用把持装置把持工件的状态下利用移动装置使工件自如地移动至清洗区域。因此,更适合自动化,可以提高工件的搬送效率及作业性,可以进行高效的清洗工序。
本发明的清洗装置的特征在于,在上述记载的清洗装置中,所述X轴驱动装置具备:使所述移动座的下部向左右方向移动的第一X轴驱动装置、使所述移动座的上部向左右方向移动的第二X轴驱动装置、使所述第一X轴驱动装置和所述第二X轴驱动装置同步的同步控制装置。
根据上述发明,由于具备使所述移动座的上部向左右方向移动的第一X轴驱动装置、使所述移动座的下部向左右方向移动的第二X轴驱动装置、同步控制装置,从而可以抑制移动座的倾斜或振动,使工件高精度且高速地移动。
另外,通过简易的结构,可以提供在三维空间移动的驱动装置。在工件的质量大,垂直方向的移动幅度大的情况下,移动座在左右摆动,从而不会获得较大的移动加速度,存在不能进行精密的定位的问题。根据本发明的清洗装置,通过同步驱动移动座的下部和上部,在移动座移动时,防止其摆动、或变形,且即使为把持大质量的工件的状态,也能够使所把持的工件高精度且高速地移动。
(发明的效果)
本发明的清洗装置适合对应超高压清洗,提高清洗作业效率,并且能够灵活对应多种多样的工件而提高生产率。
本发明的清洗装置可以在把持工件的状态下使工件移动至清洗区域,并在把持工件的状态下从喷嘴喷出清洗液进行清洗,因此,适合自动化,可以提高工件的搬送效率及作业性,进行高效的清洗工序。另外,通过适当配设多个喷嘴并将工件的多个孔同时朝向喷嘴,可以缩短清洗时间。
附图说明
图1表示从前方右侧观察本发明实施方式的清洗装置的立体图。
图2表示本发明实施方式的清洗装置的从后方右侧观察到的立体图。
图3表示示出本发明实施方式的进给台装置的结构的示意图。
图4表示示出本发明实施方式的进给台装置的结构的剖面图。
图5是表示本发明实施方式的清洗装置的高压清洗液的流路的液压回路图。
图6表示本发明实施方式的清洗装置的清洗槽的构造图,(a)表示从后方右侧观察到的立体图,(b)表示从前方左侧观察到的立体图。
图7表示本发明实施方式的清洗装置的使用清洗喷管的状态的立体图,(a)表示将工件插入清洗喷管之前的状态,(b)表示将工件插入清洗喷管之后的状态。
符号说明
10 清洗装置
11 基座
13 工件驱动装置(对象物驱动装置)
14 罩装置
15 清洗室
16 搬入出口
17 把持装置
18 机械室开口
20 清洗槽
22 清洗喷嘴(喷嘴)
40 进给台装置
41 伺服电机(第二驱动装置)
43 第二传递轴
45、46 伞齿轮(第二减速器)
46 行星齿轮(第二减速器)
47 第二旋转滑鞍
48 连结装置
49 伺服电机(第一驱动装置)
54 第一传递轴
55 进给台
56 小径齿轮(第一减速器)
57 大径齿轮(第一减速器)
58 行星齿轮(第一减速器)
59 第一旋转滑鞍
60 第二流体供给用旋转接头(流体供给装置)
61 第一流体供给用旋转接头(流体供给装置)
64、65、66 流体通路
70 正交轴形移动装置(移动装置)
96 流体供给装置
E 清洗区域。
具体实施方式
参照图1~图7说明本发明的实施方式的清洗装置10。
如图1所示,清洗装置10从配设于清洗区域E的喷嘴即清洗喷嘴22喷出清洗液清洗工件W,且利用进给台装置40将工件W移动至清洗区域E进行清洗。
清洗装置10在基座11上的后方具备作为移动装置的正交轴形移动装置70,在前方具备清洗室15。正交轴形移动装置70被数控。清洗室15在后方具备大的机械室开口18(参照图2)。机械室开口18由可向上下左右方向移动的罩装置14覆盖,仅配设于正交轴形移动装置70的进给台装置40的前端部(进给台头)从罩装置14贯通到前方的清洗室15内。在进给台装置40的前端部(进给台头)配设第一旋转滑鞍(回転サドル)59,且在第一旋转滑鞍59上配设第二旋转滑鞍47。在第二旋转滑鞍47上配设由装卸自如地构成的关节机构等(未图示)构成的连结装置48。连结装置48将把持装置17可装卸地连结于第二旋转滑鞍47上。
此外,在以下的说明中,为便于说明,从位于清洗室15之前的作业者(未图示)观察,将左右方向设为X轴、将前后方向设为Y轴、将上下方向设为Z轴进行说明,但不是限定本发明的清洗装置的朝向或轴名称的意思。
基座11是牢固的基台,在其上部支承清洗室15、正交轴形移动装置70等。另外,基座11具备将充满清洗室15内或喷出的清洗液、从工件W排出的切屑、加工油之类的异物、及将从工件W脱落的毛刺送到清洗液罐的废液通路(未图示)。另外,基座11将控制正交轴形移动装置70、高压泵、各种阀等的控制盘(未图示)及数控装置即同步装置95固定。
参照图2,说明作为对象物驱动装置的工件驱动装置13、及正交轴形移动装置70。
工件驱动装置13具备进给台装置40、移动自如地支承进给台装置40的正交轴形移动装置70、支承正交轴形移动装置70的基座11。
左右方向移动导向机构73、73平行地配设于基座11上。在基座11的上面立设有包围正交轴形移动装置70的机架12。X轴驱动装置86具备配设于基座11上的第一X轴驱动装置71、配设于机架12的上部的第二X轴驱动装置75、同步装置95。第一X轴驱动装置71和第二X轴驱动装置75与水平方向(左右方向)平行地设置,通过同步装置95同步地沿X轴方向驱动移动座78。
第一X轴驱动装置71由第一X轴滚珠丝杠74、使第一滚珠丝杠74旋转的第一X轴电机72构成。第一X轴滚珠丝杠74的螺母(未图示)被固定于移动座78的底面。第二X轴驱动装置75由第二X轴滚珠丝杠77、和使第二X轴滚珠丝杠77旋转的第二X轴电机76构成。第二X轴滚珠丝杠77的螺母(未图示)被固定于移动座78的上部前方。
正交轴形移动装置70由于使工件W(参照图1)移动,因此其可动范围非常大。而且,使正交轴形移动装置70移动的是后述的大型的进给台装置40,因此,移动座78也增大。因此,作用于左右方向移动导向机构73、73或X轴驱动装置86的负荷力矩、惯性非常大。而且,伴随移动座78的移动的变形也增大。但是,通过由各X轴驱动装置(71、75)驱动移动座70的下部(底部)和上部且使它们同步,可以抑制移动座78的变形,降低作用于各驱动装置的力矩及负荷惯性。
移动座78沿X轴方向移动,具备作为垂直轴的Z轴。Z轴驱动装置由沿垂直方向平行地配设于移动座78的上下方向移动导向机构81、81、Z轴滚珠丝杠80、使Z轴滚珠丝杠80旋转的Z轴电机79构成。
在Z轴上沿垂直方向移动的Z滑鞍85具备与X轴及Z轴垂直的方向的Y轴驱动装置。Y轴驱动装置具备前后方向移动导向机构83、Y轴电机82、Y轴滚珠丝杠(未图示)、移动自如地支承于前后方向移动导向机构83的Y滑鞍84。在Y滑鞍84上配设进给台装置40。
安全罩(未图示)配设于机架12的外部,将正交轴形移动装置70移动的空间(以下将该空间称为“机械室”。)与外部遮断。由于机械室利用罩装置14与具备清洗区域E的清洗室15遮断,所以不会从清洗室15进入清洗液。
罩装置14使用伸缩罩或波纹保护罩。
参照图3及图4说明进给台装置40。图3示意性表示进给台装置40的动力传递系统及流体配管的连接路径。图4是进给台装置40的横剖面图。图4图示第二旋转滑鞍,以使第一旋转滑鞍59旋转90°的状态表示。
进给台装置40配设于正交轴形移动装置70的Y滑鞍84,通过正交轴形移动装置70在3轴方向自如移动。进给台装置40贯通罩装置14配设,其后方部分及内部从清洗室15隔离。移动自如地支承进给台装置40的正交轴形移动装置70与罩装置14相比配设于后方,因此,正交轴形移动装置70不会被清洗室15内的环境腐蚀。
进给台装置40具备:形成中空圆筒形状的基体部件即进给台55、旋转自如地配设于进给台55的前方且以第一轴87为中心旋转的第一旋转滑鞍59、配设于第一旋转滑鞍59上且以与第一旋转滑鞍59的旋转轴垂直方向的第二轴88为中心旋转的第二旋转滑鞍47。在第二旋转滑鞍47的前端配设连结把持装置17的连结装置48。在进给台55的后方固定外壳50,且在外壳50上固定作为第一驱动装置的伺服电机49及作为第二驱动装置的伺服电机41。
此外,第一轴87及第二轴88只要为不同的方向即可,例如其轴间的角度也可以形成135°。第一轴87可以不与进给台55同轴,第一轴87和进给台55的中心例如可以为135°。
另外,就伺服电机49及伺服电机41而言,代替伺服电机可以使用带制动器的电机或流体压式旋转缸。该情况下,并用限制旋转的机械式止动件。作为流体压式旋转缸,可以利用气缸或油压缸,所述气缸利用作为压缩流体的压缩空气作为压力流体,所述油压缸利用作为非压缩流体的油压作为压力流体。
伺服电机49的输出通过联轴节51传递给齿轮52,通过齿轮52及齿轮53传递给可旋转地轴支承的第一传递轴54。在第一传递轴54前端固定小径齿轮56,其与大径齿轮57啮合。大径齿轮57被固定于行星齿轮58的输入轴58a。伺服电机49的旋转通过第一传递轴54传递到行星齿轮58,被减速并从作为中空轴的输出轴58b输出。第一旋转滑鞍59将第二传递轴43作为其旋转轴可旋转地轴支承在输出轴58b上。小径齿轮56、大径齿轮57、及行星齿轮58构成第一減速装置。
此外,代替行星齿轮58,可以利用摆线减速器(参照特开2010-32038号公报)、偏心动作式齿轮箱(参照特表2012-506005号)、偏心摆动型齿轮装置(参照特开2010-91073号公报)。摆线减速器可以将相较于减速器的尺寸大的驱动力减速,是优选的。另外,代替小径齿轮56、大径齿轮57、及行星齿轮58,可以采用输出轴为中空轴,可以在中空输出轴的内部贯通第二传递轴43且输入轴和输出轴平行的所有的减速器。
伺服电机41的输出经由联轴节42被直接传递给第二传递轴43。第二传递轴43与第一旋转滑鞍59同轴被可旋转地轴支承,贯通行星齿轮58的中空的输出轴58b的中心。而且,第二传递轴43作为第一旋转滑鞍59的旋转轴配设于进给台的中心。在第二传递轴43的前端固定伞齿轮44。与伞齿轮44啮合的伞齿轮45固定于第二减速器46的输入轴46a。由伞齿轮44、45将伺服电机41的旋转垂直地变换传递方向。该旋转由作为行星齿轮的减速器46减速,从中空的输出轴46b输出。伞齿轮44、45、及减速器46构成第二减速器。在输出轴46b上,贯通输出轴46b旋转自如地固定伞型的第二旋转滑鞍47。
此外,第二减速器代替行星齿轮,也可以利用以上述的减速器为代表的输入轴和输出轴同轴且输出轴为中空轴的减速器。
另外,第一减速器或第二减速器在伺服电机49或伺服电机41的输出足够大的情况下不需要设置。
主要根据图3,对从流体供给源62向流体压缸68供给压力流体的流体供给装置96进行说明。
流体供给装置96具备:配设于第一旋转滑鞍59的第一流体供给用旋转接头61、配设于第二旋转滑鞍47的第二流体供给用旋转接头60、从流体供给源62向第一流体供给用旋转接头61供给压力流体的流体通路64、从第一流体供给用旋转接头61向第二流体供给用旋转接头60供给压力流体的流体通路65、从第二流体供给用旋转接头60向流体压缸68供给压力流体的流体通路66。
在第一旋转滑鞍59的把持装置17侧(前端侧),与其旋转轴同轴配设第一流体供给用旋转接头61。第一流体供给用旋转接头61由与第一旋转滑鞍的旋转轴同轴固定的轴体61b、和可旋转地轴支承于轴体的外周且与第一旋转滑鞍一同旋转的外壳61a构成。
在第二旋转滑鞍47的与把持装置17的相反侧(后端侧),与第二旋转滑鞍47同轴配设第二流体供给用旋转接头60。第二流体供给用旋转接头60由固定于第一旋转滑鞍59的外壳60a、和可旋转地轴支承于外壳60a的内部且作为第二旋转滑鞍47的一部分的轴体60b构成。
流体供给源62(参照图3)与阀单元63连接。流体通路(配管)64、64将阀单元63和第一流体供给用旋转接头61的轴体61b连通。流体通路64通过进给台55内部至进给台55的前端部,且通过第一旋转滑鞍59的旋转范围的外部与流体供给用旋转接头61连接(参照图4)。流体通路65从流体供给用旋转接头61的外壳61a通过第一旋转滑鞍59的内部连通至第二流体供给用旋转接头60的外壳60a。流体通路66通过轴体60b及第二旋转滑鞍47的内部与连结装置48的流体联轴节67连通。
流体通路64、65、66设有多个,将配设于把持装置17的各种流体设备和阀单元63连通。阀单元63为多个方向切换阀的集合体,将从流体供给源62供给的流体切换到各流路。
通过用流体通路64、65、66将两个旋转滑鞍59、47的旋转轴和同轴配设的流体供给用旋转接头61、60连接,可以向自如旋转的第二旋转滑鞍47供给压力流体。所供给的压力流体作为把持装置17的驱动源使用,以供把持装置17把持工件W。
由于流体通路65、66通过流体供给用旋转接头61、60自如地旋转,因此,配管64、65、66可以使用金属配管。进给台装置40的前端部分在清洗室15内部移动,暴露于高压的清洗液、及清洗液的蒸汽中,但是通过利用金属配管供给流体压,可以给予配管高的耐久性。
在第二旋转滑鞍47的前端侧配设具备流体联轴节67的连结装置48。连结装置48由所谓的单触接头构成,具有将第二旋转滑鞍47和把持装置17连接到正确的位置,在连结的同时,利用流体联轴节67将压力流体供给到把持装置17的作用。
流体联轴节67具有如下功能,在连结装置48将把持装置17和第二旋转滑鞍47连结时,从第二流体供给用旋转接头60向流体压缸68等供给压力流体,在连结装置48将把持装置17和第二旋转滑鞍47分离时,遮断压力流体的供给。
通过这样的结构,可以装卸自如地安装形成各种形状的把持装置17,以能够应对各种各样的工件W。
即,把持工件W的把持装置17需要按照工件W的形状进行各种设计。而且,在获取同时生产多种工件W的方法(混流生产)的情况下,如果工件W的形状或种类变化,则需要更换把持装置17。连结装置48根据流体联轴节67准备多个安装于进给台装置40的进给台头的把持装置17,且根据在生产线流通的工件W,清洗装置10装卸各种把持装置17,从而能够自动地交换把持装置17。因此,即使在混流生产中,也能够节省交换把持装置17的作业,可以提高生产能力。
参照图3说明把持装置17。把持装置17具备机架90、和固定于机架90上的流体压缸68、落位销(着座ピン)92、定位销93、及落位检测用流体喷嘴69。流体压缸68及落位检测用的流体喷嘴69经由流体联轴节67供给压力流体。作用于各器件的流体压通过阀单元63控制其供给、减压。
工件W通过多个落位销92落位于机架上,且通过定位销93决定落位面上的位置。在流体压缸68的活塞轴上安装夹持件91,夹持件根据活塞轴的移动进行开闭。如果关闭夹持件91,则工件W被固定于落位面上。在工件W的落位面上设置流体喷嘴69,通过工件W的落位,关闭流体喷嘴69。如果流体喷嘴69通过工件W的落位关闭,则与流体喷嘴69连接的配管64内的压力上升至供给压附近,因此,可以通过压力开关94检测工件W的落位。此外,代替压力开关94而可以利用压力传感器。
清洗室15提供喷射清洗液且清洗工件W(包含鼓风或去毛刺等作业。)的空间(清洗区域E及作业区域E)。清洗室15与基座11密接,将其内部与清洗装置10外部遮断。通过清洗室15的遮断功能,清洗液不会漏出到清洗装置10的外部。清洗室15具备从外部搬入工件W的搬入出口16(参照图2)。搬入出口16由搬入门19密闭。
在清洗室15内部固设构成清洗区域(包含作业区域)E的清洗槽20。根据图5及图6,对清洗槽20及高压清洗进行说明。在清洗槽20的底部配设排水口26和排水阀24。排水阀24对排水口26进行开闭。由于排水口26相对于清洗槽20的容量非常大,所以可以使排水时间非常短,有助于缩短清洗时间。由于排水阀24以可以开闭排水口26的方式设置,所以可以在清洗槽20中充满清洗液。由于具备排水阀24,从而可以在清洗槽20中充满清洗液、或排出清洗液,因此,清洗装置10可以选择性地进行气中清洗及水中清洗。
供水配管23与清洗罐35连通(参照图6(a))。在供水配管23的入口具备供水阀36。供水阀36总是关闭,仅在供水时打开。如果打开供水阀36,则充满清洗罐35的清洗液通过该水压而流入清洗槽20。在清洗槽20设有液面计(未图示),在检测到满水时关闭供水阀36。如果将清洗罐的水面设定为高,则通过清洗罐内的水压进行供水,可以使构造简便。
此外,代替设置液面计而设置控制供水阀36的开阀时间的定时器,可以仅在开阀时间为清洗槽20满水的时间打开供水阀36。
高压泵27将清洗罐35内的清洗液加压至10MPa~100MPa。被加压的清洗液通过清洗液通路29送液,且通过阀单元28分配给各喷嘴块21a~21f。阀单元28具备与分配的数量同数的开闭阀28a~28g。各开闭阀28a~28f和各喷嘴块21a~21f通过清洗液通路29a~29f分别连通。在喷嘴块21a~21f上分别配设清洗喷嘴22a~22f。各喷嘴块21分别配设于清洗槽20的侧面,可从多个面在多个方向自各清洗喷嘴22a~22f喷出喷流Ja~Jf。由于可从多个清洗喷嘴22(喷嘴群22a~22f)同时喷射清洗液,所以在清洗槽20内产生多个喷流。开闭阀28g通过清洗液通路29g连通至清洗喷管25。
通过将清洗喷嘴群22分割成多个清洗路径进行喷射,可以缩小同时喷射的清洗液的量。通过按照工件W的形状配设清洗喷嘴群22,可以高效地清洗工件W。如果配设多个清洗喷嘴22,则高压泵27的必要的电气容量增加。将清洗喷嘴22分组成多组,按每组顺序进行喷射,由此,可以消减高压泵27的电气容量。
参照图7对清洗喷管25进行说明。清洗喷管25具有在垂直方向上细长的轴,从轴的前端部沿水平方向喷射高压水。清洗喷管25可旋转地轴支承于清洗槽20下面附近。在使用清洗喷管25的情况下,向清洗喷管25供给高压水,使清洗喷管25旋转。之后,将工件W的孔部H以孔部H的轴线与清洗喷管的旋转轴一致的方式定位于清洗喷管25的上方(参照图7(a))。之后,正交轴形移动装置70以将清洗喷管25插入孔部H的方式使工件W向下方移动(参照图7(b))。在清洗结束后,以从工件W拔出清洗喷管25的方式使工件W向上方移动。清洗喷管25一边旋转一边通过工件W的孔部H内,由此进行孔部H内或与孔部H交叉的孔部的清洗。另外,清洗喷管25通过使高压水直接接触孔部H内的交叉孔部的毛刺,可以除去该毛刺。
此外,在不进行水中的工件W的清洗(水中清洗)的情况下,不需要具备清洗槽20。在清洗室15内部不具备清洗槽20的情况下,清洗喷嘴22或清洗喷管25直接配设于清洗室15内部。该情况下,被清洗喷嘴群22包围的区域成为清洗区域E。
另外,清洗喷管25从清洗槽20的下部沿上下方向配设有一个,但清洗喷管25的设置方向或设置数可根据工件W的尺寸或把持装置所把持的工件W的数量、清洗喷嘴的设置方法适当变更。例如,清洗喷管25可以设定为与把持装置17所把持的工件W的数量同数量。
如图1所示,在清洗室15内部,在基座11上固设鼓风管30、30。鼓风管30、30形成四角框的形状,将鼓风喷嘴31、34朝向鼓风管30的内侧安装多个。鼓风管30与鼓风配管32连通。鼓风用的干燥空气通过送风机33加压,且通过鼓风配管32向鼓风喷嘴31、34供给。
此外,作为鼓风用的干燥空气,代替从送风机33送出的空气可以利用压缩空气。另外,鼓风喷嘴31、34可以利用管喷嘴、扫帚状喷嘴、刀状喷嘴。
本发明的实施方式的清洗装置10通过配设于进给台装置40的前端部(进给台头)的把持装置17而在清洗室15的外部把持工件W。而且,在把持工件W的状态下,从搬入出口16(参照图2)向清洗室15内部的清洗区域E取入工件W。清洗装置10通过正交轴形移动装置70在清洗室15内适当控制工件W的位置及姿势,使工件W朝向固设于清洗室15内部的清洗喷嘴22。清洗喷嘴22喷出清洗液,清洗液喷流Ja~Jf(参照图6)对朝向喷嘴的工件W进行清洗。
由于在喷嘴块21上设有多个清洗喷嘴22,所以清洗装置10可以同时清洗多个工件W的清洗部位,可以实现清洗时间的消减。在按照工件W的形状设计喷嘴块21的情况下,仅使工件W向几个设计的姿势及位置移动即可完成必要的清洗部位的清洗。
由于在形成为四角框状的鼓风管30、30的内侧设置有多个鼓风喷嘴31、34,因此,仅使工件W通过鼓风管30、30的内侧,即可扫落附着于工件W的几乎所有清洗液。
清洗装置由数控装置驱动,因此可以容易地生成清洗程序。
另外,在使清洗喷嘴22移动的情况下,向清洗喷嘴22供给高压的清洗液的液体供给装置需要以能够与清洗喷嘴22的移动相对应的方式具备具有柔软性的软管、流体供给用的旋转接头之类的可动部位。该情况下,液体供给装置需要以防止与清洗喷嘴22的移动装置发生干涉且不与从清洗喷嘴22喷射的高压喷流接触的方式进行设计。于是,设计的限制增大,成为复杂的装置。
但是,本实施方式的清洗装置10由于固设有清洗喷嘴22,所以液体供给装置可以采用简便的结构。另外,由于可固定清洗液通路29,所以其设计自由度高。因此,本实施方式的清洗装置10也容易适用于超高压清洗。
另外,正交轴形移动装置70可以使工件W以自如的姿势移动。在进行工件W的去毛刺的情况下,需要以追踪毛刺的发生部位的方式使喷流接触毛刺。由于移动装置为直线轴形移动装置,所以相较于通过旋转节的组合构成的多关节机械臂,可以将工件W的定位精度、重复精度或轨迹精度设定得高。因此,可以得到高的去毛刺能力。另外,在将工件W插入清洗喷管25的情况下,在清洗喷管25和工件W的间隙窄时,也可以防止清洗喷管25和工件W的干涉。
另外,就本实施方式的清洗装置10而言,由于移动装置为直线轴形移动装置70,所以控制容易,作业者容易使用。
在多关节机械臂把持作为重量物的工件W的情况下,对构成多关节机械臂的旋转轴作用大的离心力,因此,如果使工件W高速摆动,则不能确保位置精度。
另一方面,本实施方式的清洗装置10由于移动装置为直线轴形移动装置70,所以可以使工件W高速摆动。本实施方式的清洗装置10由于在四个面配设有多个清洗喷嘴20,所以通过使工件W一边摆动一边上下,可以同时高压清洗宽的面,可以在短的清洗时间内获得高的清洗效果。
清洗装置10通过其进给台装置40使工件W摆动并移动。因此,需要大的移动空间和行程。正交轴形移动装置70由于为在移动座78上配设Z滑鞍85且在Z滑鞍85上配设Y滑鞍84的结构,所以可以节省配置空间。另外,由于移动座78具有大的尺寸且在其前端具备大的工件W及进给台装置40,所以X轴及移动座78受到较大的负荷。由于具备将移动座78的上下同步进行驱动的两个X轴驱动装置71、75,所以能够抑制移动座78的变形,降低移动座78、基座11的刚性,使清洗装置10小型化。
进给台装置40可以利用构成相互垂直的2轴的旋转轴的第一旋转滑鞍59和第二旋转滑鞍47使把持工件W的把持装置17旋转。因此,进给台装置40可以自如选择工件W的姿势。由于可以自如选择工件W的姿势,所以即使对于复杂形状的工件W也能够取得准确的清洗动作。其结果,可以减少残留于工件W的异物的量。另外,在除去附着于工件W的毛刺的情况下,需要以适合毛刺的角度使高压喷流命中,但由于进给台装置40可以给予工件W自如的姿势,所以可以除去附着于复杂形状的工件W的表面的毛刺。
作为第一驱动装置的伺服电机49及作为第二驱动装置的伺服电机41相对于清洗区域E与罩装置14相比配设于外侧。另外,传递伺服电机49、41的驱动力的机械要素由于配设于进给台55内部,所以与清洗区域E隔离。
因此,伺服电机49、41、移动装置70及驱动力传递系统与清洗液的喷流及蒸汽不接触。因此,本实施方式的进给台装置40、工件驱动装置13或清洗装置10可以获得耐久性。
如上,根据实施方式说明了本发明,但本发明不限于上述的实施方式,可以适当变更规格。
Claims (2)
1.一种清洗装置,从配设于清洗区域的喷嘴喷出清洗液对工件进行清洗,所述清洗装置的特征在于具备:
移动装置;
进给台装置,配设于所述移动装置,以面临所述清洗区域的方式配设,保持所述工件并使其移动,具备:
进给台;
第一旋转滑鞍,配设于所述进给台的前方,绕第一轴旋转自如;
第二旋转滑鞍,配设于所述第一旋转滑鞍,绕与所述第一轴不同的方向的第二轴旋转自如;
第一驱动装置,使所述第一旋转滑鞍旋转;
第二驱动装置,使所述第二旋转滑鞍旋转;以及
把持装置,配设于所述第二旋转滑鞍,保持所述工件,具有保持所述工件的流体压缸;
所述移动装置移动自如地支承所述进给台装置;
流体供给装置,从流体供给源向所述流体压缸供给压力流体,具备:
第一流体供给用旋转接头,配设于所述第一旋转滑鞍,绕所述第一轴旋转自如;
第二流体供给用旋转接头,配设于所述第二旋转滑鞍,绕所述第二轴旋转自如;
第一流体通路,从所述流体供给源向所述第一流体供给用旋转接头供给压力流体;
第二流体通路,从所述第一流体供给用旋转接头向所述第二流体供给用旋转接头供给压力流体;以及
第三流体通路,从所述第二流体供给用旋转接头向所述流体压缸供给压力流体;
喷嘴,配设于所述清洗区域;以及
罩装置,将所述移动装置和所述清洗区域之间遮蔽,并且供所述进给台装置贯通,使得所述第一旋转滑鞍和所述喷嘴位于所述清洗区域;
所述第一驱动装置和所述第二驱动装置相对于所述清洗区域与所述罩装置相比配设于外侧,
利用所述进给台装置将所述工件移动至所述清洗区域进行清洗。
2.根据权利要求1所述的清洗装置,其特征在于进一步具备:
清洗室,以覆盖所述清洗区域的方式配设,并且形成有机械室开口;以及
搬入出口,配设于所述清洗区域,将所述工件从外部搬入;
所述进给台装置在保持所述工件的同时将所述工件通过所述搬入出口从外部搬入所述清洗区域。
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