JP2009165908A - Robot cleaning apparatus - Google Patents

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Inventor
Toshihiro Ishizawa
石澤利弘
Original Assignee
Seiwa Giken Kk
誠和技研株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot cleaning apparatus capable of efficiently cleaning and drying even a cleaning object in a complicated shape. <P>SOLUTION: The robot cleaning apparatus is provided with: a robot arm having a jetting device 111 for jetting high pressure liquid and high pressure gas, arranged at an end; a support tool 12B supporting the cleaning object 61; a support tool rotation motor 13 rotating the support tool 12B; and a control part 17 controlling the movement of the jetting device 111, robot arm 11, and support tool rotation motor 13, wherein the cleaning object is cleaned and dried by allowing the control part 17 to control the movement of the jetting device 111, robot arm 11, and support tool rotation motor 13 according to a program which is input. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えばアルミニウムなどの金属製又はダイカスト製乃至樹脂製の部品や完成品の洗浄を行うロボット式洗浄装置に関するものである。   The present invention relates to a robot-type cleaning apparatus that cleans a metal or die-cast or resin part such as aluminum or a finished product.
例えばアルミニウムなどの金属製又はダイカスト製乃至樹脂製の部品や完成品の洗浄は、高圧水を噴射する噴射ノズルを手に持って手動で行っていたため、人件費などのコストがかかり、洗浄品質も均一ではないという問題点があった。   For example, metal parts such as aluminum, die-cast or resin parts, and finished products were washed manually by holding an injection nozzle that injects high-pressure water in hand, resulting in high labor costs and cleaning quality. There was a problem that it was not uniform.
この点に関し、あらかじめ定められた動作をおこなう半導体基板の洗浄装置が提案されている(例えば、特許文献1)。   In this regard, a semiconductor substrate cleaning apparatus that performs a predetermined operation has been proposed (for example, Patent Document 1).
しかし、特許文献1に記載の技術においては、半導体基板のような平面的な部品や完成品を洗浄することができるが、自動車のエンジン部品のような複雑な形状の部品や完成品は切削部分の隅に切削屑や切削油が残ってしまうという問題点があった。
特開2006−202983号公報
However, in the technique described in Patent Document 1, planar parts and finished products such as semiconductor substrates can be washed, but complicated shaped parts and finished products such as engine parts of automobiles are cut parts. There was a problem that cutting scraps and cutting oil remained in the corners.
JP 2006-202983 A
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、複雑な形状の被洗浄物であっても効率よく洗浄及び乾燥が可能なロボット洗浄装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a robot cleaning apparatus that can efficiently clean and dry even a complicated object to be cleaned.
この目的を達成するために、本発明は複数の回動可能な連結部並びに、先端に高圧液体及び高圧気体を噴射する噴射装置を有するロボットアームと、被洗浄物を支持する支持冶具と、支持冶具を回転させる支持冶具回転モータと、噴射装置及びロボットアーム及び支持冶具回転モータの動作を制御する制御部と、を備えるロボット洗浄装置を提供する。   To achieve this object, the present invention provides a plurality of pivotable connecting portions, a robot arm having an injection device for injecting high-pressure liquid and high-pressure gas at the tip, a support jig for supporting an object to be cleaned, and a support Provided is a robot cleaning apparatus including a support jig rotation motor that rotates a jig, and a control unit that controls operations of an injection device, a robot arm, and a support jig rotation motor.
本発明のロボット洗浄装置によれば、複雑な形状の被洗浄物であっても効率よく洗浄及び乾燥が可能であるという効果がある。   According to the robot cleaning apparatus of the present invention, there is an effect that even a complicated object to be cleaned can be efficiently cleaned and dried.
本発明のロボット洗浄装置の一実施形態を、図面を用いて説明する。   An embodiment of a robot cleaning apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
<構成の説明>
図1は本実施形態のロボット洗浄装置10の側面図であり、図2はロボット洗浄装置10のロボットアーム11を示した図である。図1及び図2に示すように、本実施形態のロボット洗浄装置は、複数の回動可能な連結部113並びに、先端に高圧液体及び高圧気体を噴射する噴射装置111を有するロボットアーム11と、被洗浄物を支持する支持冶具12Bと、支持冶具12Bを回転させる支持冶具回転モータ13と、噴射装置111及びロボットアーム11及び支持冶具回転モータ13の動作を制御する制御部17と、を備える。
<Description of configuration>
FIG. 1 is a side view of a robot cleaning apparatus 10 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a diagram illustrating a robot arm 11 of the robot cleaning apparatus 10. As shown in FIGS. 1 and 2, the robot cleaning apparatus of the present embodiment includes a plurality of pivotable connecting portions 113 and a robot arm 11 having an injection device 111 that injects high-pressure liquid and high-pressure gas at the tip, A support jig 12B that supports the object to be cleaned, a support jig rotation motor 13 that rotates the support jig 12B, and a control unit 17 that controls operations of the ejection device 111, the robot arm 11, and the support jig rotation motor 13.
更にロボット洗浄装置10は洗浄用の液体加圧装置18と、気体加圧装置14と、ロボットアーム11及び支持冶具12Bを取り囲む隔壁15と、被洗浄物を出し入れする自動開閉ドア16と、を備える。   Further, the robot cleaning device 10 includes a liquid pressurizing device 18 for cleaning, a gas pressurizing device 14, a partition wall 15 surrounding the robot arm 11 and the supporting jig 12B, and an automatic opening / closing door 16 for taking in and out the object to be cleaned. .
ロボットアーム11について図2を参照して説明する。ロボットアーム11は連結部113ごとに制御部17によって動作を制御されるアーム回転モータ116と、連結部113に連結された複数の連結アーム112、114、115とを備える。   The robot arm 11 will be described with reference to FIG. The robot arm 11 includes an arm rotation motor 116 whose operation is controlled by the control unit 17 for each connection unit 113, and a plurality of connection arms 112, 114, 115 connected to the connection unit 113.
噴射装置111は洗浄用の液体を噴射する液体ノズルと圧搾空気などの気体を噴射する気体ノズルとを先端に有する。   The ejection device 111 has a liquid nozzle that ejects a cleaning liquid and a gas nozzle that ejects a gas such as compressed air at the tip.
図3は支持冶具12Bを載置する回転テーブル12Aを上から見た図である。回転テーブル12Aは支持冶具回転モータ13によって回転される。支持冶具12Bは回転テーブル12Aに嵌め込まれ、ボルトによって固定される。   FIG. 3 is a top view of the rotary table 12A on which the support jig 12B is placed. The turntable 12 </ b> A is rotated by a support jig rotation motor 13. The support jig 12B is fitted into the rotary table 12A and fixed with bolts.
図4は支持冶具12Bと回転テーブル12Aを横から見た図である。支持冶具12Bは被洗浄物を支持する支持突起12B1を有する。支持冶具12Bは被洗浄物の形状に合わせて支持突起12B1が配置され、被洗浄物に合わせて回転テーブル12Aに着脱可能に取り付けられる。   FIG. 4 is a side view of the support jig 12B and the rotary table 12A. The support jig 12B has a support protrusion 12B1 that supports an object to be cleaned. The support jig 12B is provided with support protrusions 12B1 according to the shape of the object to be cleaned, and is detachably attached to the rotary table 12A according to the object to be cleaned.
すなわち、支持冶具12Bを選択的に着脱することにより、ロボット洗浄装置10は形状の異なる被洗浄物を洗浄することが可能となる。   That is, by selectively attaching and detaching the support jig 12B, the robot cleaning apparatus 10 can clean the objects to be cleaned having different shapes.
図5はロボット洗浄装置10の外観斜視図である。図5においては自動開閉ドア16が開かれた状態が図示されている。洗浄時には、自動開閉ドア16は制御部17によって閉められる。また、ロボット洗浄装置10は排水ユニットを備える。排水ユニットは洗浄に使用した液体をろ過して再利用する。   FIG. 5 is an external perspective view of the robot cleaning apparatus 10. FIG. 5 shows a state in which the automatic opening / closing door 16 is opened. During cleaning, the automatic opening / closing door 16 is closed by the control unit 17. The robot cleaning apparatus 10 includes a drainage unit. The drainage unit recycles the liquid used for cleaning.
図6はロボット洗浄装置10から隔壁15を除いた外観斜視図である。図6に示すように、被洗浄物61は支持冶具12Bに載置され、洗浄される。   FIG. 6 is an external perspective view in which the partition wall 15 is removed from the robot cleaning apparatus 10. As shown in FIG. 6, the object to be cleaned 61 is placed on the support jig 12B and cleaned.
図7は制御部17の構成を示す概要図である。図7に示すように、制御部17は演算処理を行うCPU171と、プログラムや動作の状態を記憶する記憶装置であるメモリ172と、タッチパネルなどにより構成される操作パネル173とを有する。   FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the control unit 17. As shown in FIG. 7, the control unit 17 includes a CPU 171 that performs arithmetic processing, a memory 172 that is a storage device that stores programs and operation states, and an operation panel 173 that includes a touch panel and the like.
<動作の説明>
(制御プログラムの入力)
制御部17はタッチパネル173から制御プログラムの入力を受け入れ、メモリ172に格納する。
<Description of operation>
(Input of control program)
The control unit 17 receives an input of a control program from the touch panel 173 and stores it in the memory 172.
制御プログラムは例えば以下のような内容にて作成される。
ステップ1:ロボットアームをホームポジションに移動させる。
The control program is created with the following contents, for example.
Step 1: Move the robot arm to the home position.
ステップ2:洗浄動作をおこなう。
洗浄動作は、例えば
「洗浄用の圧搾液体の噴射開始。
ロボットアームを噴射装置111が位置(x1,y1,z1)から(x2,y2,z2)に移動するように作動。
洗浄用の圧搾液体の噴射停止。」のようにプログラムされる。
Step 2: Perform cleaning operation.
The cleaning operation is, for example, “start of spraying of the compressed liquid for cleaning.
Operates the robot arm so that the injector 111 moves from position (x1, y1, z1) to (x2, y2, z2).
Stops squeezing liquid for cleaning. Is programmed as follows.
ステップ3:回転テーブル12Aを所定時間回転させる。
このステップは、洗浄液を遠心力によって除去する目的で行われる。
Step 3: The rotary table 12A is rotated for a predetermined time.
This step is performed for the purpose of removing the cleaning liquid by centrifugal force.
ステップ4:洗浄液除去動作をおこなう。
洗浄液除去動作は、例えば
「圧搾空気の噴射開始。
ロボットアームを噴射装置111が位置(x1,y1,z1)から(x2,y2,z2)に移動するように作動。
圧搾空気の噴射停止。」のようにプログラムされる。
Step 4: Perform cleaning liquid removal operation.
The cleaning liquid removing operation is, for example, “start of compressed air injection.
Operates the robot arm so that the injector 111 moves from position (x1, y1, z1) to (x2, y2, z2).
Compressed air injection stopped. Is programmed as follows.
(被洗浄物のセット)
作業者により、被洗浄物の形状にあった支持冶具12Bが選択され、回転テーブル12Aに固定される。
(Set of objects to be cleaned)
The support jig 12B that matches the shape of the object to be cleaned is selected by the operator and fixed to the rotary table 12A.
作業者により、被洗浄物は支持冶具12Bに嵌め込まれ、固定される。   The object to be cleaned is fitted into the support jig 12B and fixed by the operator.
(洗浄動作の実行)
制御部17は洗浄動作の開始の入力を受け入れると、メモリ172に格納された制御プログラムを読みだして実行する。すなわち、制御部17が噴射装置111及びロボットアーム11及び支持冶具回転モータ13の動作をプログラムに従って制御する
(Execution of cleaning operation)
When the control unit 17 receives an input for starting the cleaning operation, the control unit 17 reads and executes the control program stored in the memory 172. That is, the control unit 17 controls the operations of the injection device 111, the robot arm 11, and the support jig rotation motor 13 according to a program.
<本実施形態の効果>
以上のように、本実施形態のロボット洗浄装置10はロボットアーム11と支持冶具12Bと制御部17とを備え、制御部17が入力されたプログラムに従ってロボットアーム11と噴射装置111と支持冶具回転モータ13の動作を制御して被洗浄物の洗浄と乾燥とを行う。このため、複雑な形状の被洗浄物であっても効率よく洗浄及び乾燥が可能であるという効果がある。
<Effect of this embodiment>
As described above, the robot cleaning apparatus 10 according to the present embodiment includes the robot arm 11, the support jig 12B, and the control unit 17, and the robot arm 11, the injection device 111, and the support jig rotation motor according to the program input by the control unit 17. The operation of 13 is controlled to clean and dry the object to be cleaned. For this reason, there is an effect that even a complicated object to be cleaned can be efficiently cleaned and dried.
なお、本発明の実施形態は上記に限られるものではない。発明の趣旨を変えない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。例えば上記の実施例から構成要素をはずしたり新たに構成要素を追加したりすることができる。   The embodiment of the present invention is not limited to the above. Various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, it is possible to remove a component from the above embodiment or add a new component.
本発明のロボット洗浄装置10は金属、樹脂製品のほか、食品、食器の洗浄へ利用することができる。   The robot cleaning apparatus 10 of the present invention can be used for cleaning food and tableware in addition to metal and resin products.
ロボット洗浄装置10の側面図である。1 is a side view of a robot cleaning device 10. FIG. ロボット洗浄装置10のロボットアーム11を示した図である。It is the figure which showed the robot arm 11 of the robot cleaning apparatus 10. FIG. 支持冶具12Bを載置する回転テーブル12Aを上から見た図である。It is the figure which looked at 12 A of rotary tables which mount the support jig 12B from the top. 支持冶具12Bと回転テーブル12Aを横から見た図である。It is the figure which looked at the support jig 12B and the turntable 12A from the side. ロボット洗浄装置10の外観斜視図である。1 is an external perspective view of a robot cleaning device 10. FIG. ロボット洗浄装置10から隔壁15を除いた外観斜視図である。2 is an external perspective view of the robot cleaning apparatus 10 with a partition wall 15 removed. FIG. 制御部17の構成を示す概要図である。3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a control unit 17.
符号の説明Explanation of symbols
10:ロボット洗浄装置、
11:ロボットアーム、
12A:回転テーブル、
12B:支持冶具、
12B1:支持突起、
13:回転モータ、
14:気体加圧装置、
15:隔壁、
16:自動開閉ドア、
17:制御部、
18:液体加圧装置、
61:被洗浄物、
111:噴射装置、
112、114、115:連結アーム、
113:連結部、
116:アーム回転モータ、
10: Robot cleaning device,
11: Robot arm,
12A: rotary table,
12B: Support jig,
12B1: support protrusion,
13: Rotating motor,
14: Gas pressurizer,
15: partition wall,
16: Automatic opening and closing door,
17: control unit,
18: liquid pressurizing device,
61: Object to be cleaned
111: injection device,
112, 114, 115: connecting arm,
113: connecting part,
116: Arm rotation motor,

Claims (5)

  1. 複数の回動可能な連結部並びに先端に高圧液体及び高圧気体を噴射する噴射装置を有するロボットアームと、
    被洗浄物を支持する支持冶具と、
    前記支持冶具を回転させる支持冶具回転モータと、
    前記噴射装置及び前記ロボットアーム及び前記支持冶具回転モータの動作を制御する制御部と、
    を備えるロボット洗浄装置。
    A robot arm having a plurality of rotatable connecting portions and an injection device for injecting a high-pressure liquid and a high-pressure gas at the tip;
    A support jig for supporting the object to be cleaned;
    A support jig rotation motor for rotating the support jig;
    A control unit for controlling the operation of the injection device, the robot arm, and the support jig rotation motor;
    A robot cleaning apparatus comprising:
  2. 前記ロボットアーム及び前記支持冶具を取り囲む隔壁を更に備えることを特徴とする請求項1記載のロボット洗浄装置。   The robot cleaning apparatus according to claim 1, further comprising a partition wall surrounding the robot arm and the support jig.
  3. 前記制御部が前記噴射装置及び前記ロボットアーム及び前記回転モータの動作をプログラムに従って制御することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のロボット洗浄装置。   The robot cleaning apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls operations of the ejection device, the robot arm, and the rotary motor according to a program.
  4. 前記支持冶具回転モータが前記支持冶具を回転させることにより被洗浄物に付着した液体を除去することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のロボット洗浄装置。   The robot cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the support jig rotation motor removes the liquid adhering to the object to be cleaned by rotating the support jig.
  5. 前記支持冶具が着脱可能に前記支持冶具モータに取り付けられることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のロボット洗浄装置。
    The robot cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the support jig is detachably attached to the support jig motor.
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