JP2009233614A - 自動パレット洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄対象物（パレット）を短時間で効率的に洗浄し、クリーンルーム内での塵埃による汚染を防止するとともに、精密機器の生産効率の向上を図ることができる自動パレット洗浄装置を提供する。
【解決手段】自動パレット洗浄装置１は、パレットＰを洗浄装置本体１０内に搬送する搬送コンベア１１と、搬送コンベア１１により搬送されたパレットＰに対してエアーを噴出し、エアーによりパレットＰに付着した塵埃を除去し洗浄するエアー噴出ノズル２１と、洗浄装置本体１０内を負圧状態とし、エアー噴出ノズル２１によってパレットＰから除去された塵埃を吸引するエアー吸引装置４０とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、磁気ディスク装置などの精密機器を組み立てる時に使用されるパレットに付着した塵埃を自動的に除去し洗浄する自動パレット洗浄装置に関し、特に、短時間での確実な洗浄とともにクリーンルーム内での塵埃による汚染の防止を図ることができる自動パレット洗浄装置に関する。

従来から、精密機器の製造は、完成品の信頼度や性能を高めるために、塵埃のないクリーンルーム内に設けた組み立てラインで行なわれている。このような組み立てラインでは、精密機器を構成するベース筐体や部品を載せたパレットやトレイを搬送用のベルトコンベアにより搬送した状態で組み立てを行なうこととしている。

特に、磁気ディスク装置(ＨＤＤ：Ｈard Disk Drive)は極めて精密な構造をしており、内部にわずかな塵埃が混入するだけでも、製品の不良率は大幅に悪化する。このため、磁気ディスク装置のベース筐体や部品をパレットに載せて組み立てラインに搬送する前に、このパレットＰに付着している塵埃やゴミをエアブロー等による手作業で除去し洗浄している。

この種のパレットの洗浄装置に関する従来技術として、特許文献１には、外部から装置内部に空気を供給して装置内部を陽圧に保持することにより、エアー噴射では除去でき難い微小（20μm未満）の塵埃を除去する洗浄装置について開示されている。

また、特許文献２には、被清掃物に付着した塵埃を吹き付け手段による吹き付けにより洗浄し、吸引手段により即座に吸引することにより塵埃を周囲に飛散することなくＩＣパレットを清掃するＩＣパレットの洗浄装置について開示されている。

また、特許文献３には、装置内のゴムロールと粘着テープロールによって静電気を発生させ、この静電気により塵埃の吸着を行なうとともに、基板又はシートを搬送しながらエアーブローを行なう洗浄装置について開示されている。

特開平１１−３１９７４０号公報 特開平１１−２４４７９８号公報 特許第３４５３７０７号公報

ところが、上述した従来のパレットなどを対象とする洗浄装置の場合、以下に示すような問題がある。すなわち、従来のようにクリーンルーム内でパレットの洗浄をエアーブローを使用して行った場合には、クリーンルーム内に大量の塵埃が飛散し、クリーンルームの環境が汚染されるという問題がある。このため、クリーンルームから出て外部で、エアーブローによりパレットの洗浄を行なう対策が考えられるが、この場合には、洗浄作業に時間や手間がかかり、組み立てラインでの精密機器の組み立て効率（生産効率）が低下してしまうという問題がある。

また、前述した特許文献１、２の場合においても、同様に、組み立てラインでの生産効率が悪くなる上に、組み立て環境周りでの洗浄作業は、クリーン環境の面から好ましい状況ではないという問題がある。また、特許文献３の場合には、静電気による塵埃吸着がより確実な反面、洗浄対象が帯電する恐れがあるため、静電気破壊の可能性がある製品(磁気ヘッド等)関連の洗浄装置としは好ましくないという問題がある。

そこで、この発明は、上述した従来技術による問題点を解決するためになされたものであり、短時間での効率的な洗浄とクリーンルーム内での塵埃による汚染を防止するとともに、精密機器の生産効率の向上を図ることができる自動パレット洗浄装置を提供することを目的とする。

自動パレット洗浄装置は、洗浄対象であるパレットを自動パレット洗浄装置本体内に搬送する搬送機構と、搬送機構により搬送されたパレットに対してエアーを噴出し、エアーによりパレットに付着した塵埃を除去し洗浄するエアー噴出手段と、エアー噴出手段によりパレットから除去された塵埃を吸引する吸引手段とを備えることを要件とする。

自動パレット洗浄装置は、精密機器を載置して組み立てるために使用するパレットをエアー噴出手段によるエアー噴出により除去することで洗浄し、エアーにより除塵された塵埃は、吸引手段により吸引されて外部に飛散することなく確実に回収されるので、クリーンルームが塵埃により汚染されることはなく、短時間での洗浄および生産効率の向上を図ることができる。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る自動パレット洗浄装置１の実施例１の詳細について説明する。なお、以下に示す実施例１により本発明が限定するものではない。

［自動パレット洗浄装置１の概要および特徴］
まず最初に、図１を用いて、実施例１に係る自動パレット洗浄装置１の概要および特徴を説明する。図１は、自動パレット洗浄装置１の内部を示す全体構成を、図２は、図１で示した自動パレット洗浄装置１の上視図をそれぞれ示している。

ここで、本実施例１で示す自動パレット洗浄装置１は、洗浄対象であるパレットＰを自動パレット洗浄装置１の洗浄装置本体１０内に搬送する搬送コンベア１１と、この搬送コンベア１１により搬送されたパレットＰに対してエアーを噴出し、エアーによりパレットＰに付着した塵埃を除去し洗浄するエアー噴出ノズル２１と、このエアー噴出ノズル２１によりパレットＰから除去された塵埃を吸引するエアー吸引装置４０とを備えることに特徴がある。

また、この自動パレット洗浄装置１は、エアー吸引装置４０により洗浄装置本体１０の内部を負圧状態に保ち、外部への空気及び塵埃の流出を防ぐ事によって外気を汚染する事なく、クリーンルーム内で好適に使用できることを特徴としている。

［自動パレット洗浄装置１の構成］
すなわち、図１および図２に示すように、自動パレット洗浄装置１は、全体が略矩型で長尺状に形成され、内部に搬送コンベア１１を備えた洗浄装置本体１０と、洗浄装置本体１０の上部に設けられた略台形型の凸部筐体２０とにより構成されている。洗浄装置本体１０は、この洗浄装置本体１０の下部に立設した一対の脚部８により支持されている。

同図に示すように、パレットＰは、磁気ディスク装置を構成するベース組み立て（筐体）を置くための広い領域（２／３程度）のスペース（筐体配置領域）と、磁気ディスク装置を構成する組み付け部品を置くための小領域（１／３程度）のスペース（部品配置領域）とに分かれている。

また、凸部筐体２０には、洗浄装置本体１０内部に向けてエアーを噴出するためのエアー噴出ノズル２１が収納されている。このエアー噴出ノズル２１の供給チューブ３１は、エアー吸入口３２を介してエアー供給装置３０の供給ダクト３３に連結されている。すなわち、エアー供給装置３０は、このエアー供給装置３０に連結された供給ダクト３３、エアー吸入口３２、供給チューブ３１を介してエアー噴出ノズル２１に供給することができる。

また、エアー噴出ノズル２１の角度は、エアー噴出角度調整機構２２により調整自在となっており、任意の角度（洗浄効率の良い角度）となるように手動により調整することができる。

なお、このエアー噴出ノズル２１の角度は、洗浄装置本体１０による洗浄テストを行ない、塵埃除去レベルをダストカウンタ(図示せず)を用いて確認した上で、洗浄に最適な最も塵埃を効率的に除去できる取り付け角度に設定することができる。

また、洗浄装置本体１０をほぼ中央部で仕切る仕切り板部９には、一対の開口部１５が形成されており、これら一対の開口部１５には、一対の分岐吸引ダクト４１が接続されると共に、この分岐吸引ダクト４１はエアー吸引装置４０に接続された吸引ダクト４２が連結されている。

エアー吸引装置４０は、洗浄装置本体１０内に浮遊した塵埃を吸引し回収する機能を備えている。また、このエアー吸引装置４０のエアー吸引により洗浄装置本体１０の内部を外圧と比較して負圧状態とすることができ、これによって、洗浄装置本体１０の外部へのエアーの流出およびクリーンルーム内への塵埃の飛散を防止している。

また、１６は、縦長状に形成されたエアー流動通孔で、このエアー流動通孔１６に紙片などを近づけて、紙片の動きを目視することで、洗浄装置本体１０内のエアーの流動状態（外圧との比較）を確認することができる。

また、洗浄装置本体１０の両側（図１、２の左右端部）には、搬送コンベア１１の搬送ベルト１３により搬送されるパレットＰを通過させるための通過口２、３が形成されるとともに、この通過口２、３は、上下に開閉する入り口シャッタ４と出口シャッタ５とにより開閉自在に構成されている。

入り口シャッタ４は、パレットＰが通過口２に近接した場合に、シリンダ６の作動により上方に上昇し、パレットＰが通過し洗浄装置本体１０の内部に格納された場合に下降し、閉められる。また、パレットＰの洗浄が終了しパレットＰが通過口３に近接した場合に、シリンダ６の作動により上方に上昇し、パレットＰが洗浄装置本体１０の外部に搬出された場合に下降し、閉められる。

また、同図に示すように、洗浄装置本体１０の内部には、複数（図では、６個）の搬送ローラ１２を有する搬送コンベア１１が設けられている。パレットＰは、駆動モータ１４の駆動とともに、搬送ローラ１２に張設された搬送ベルト１３の駆動により搬送される。すなわち、駆動モータ１４の駆動により搬送コンベア１１が回転し、搬送ローラ１２、搬送ベルト１３の回転駆動により、搬送コンベア１１上に置かれたパレットＰの搬送を行なうことができる。

ここで、この自動パレット洗浄装置１を構成する搬送コンベア１１の高さ寸法Ｔ（図７）と、組み立てラインを構成している搬送コンベア１１ａ、１１ａの高さ寸法Ｔ_１とは、同一の寸法となっているため、組み立てライン間でのパレットＰの搬送をスムーズに行なうことができる。

なお、上述したように構成される自動パレット洗浄装置１は、組み立てライン（図７、８）に組み付けることとなるが、この組み立てラインでの各作業工程時における搬送コンベア１１や駆動モータ１４の作動（ＯＮ／ＯＦＦ）は、クリーンルーム内に設けた制御装置（図示せず）の操作パネルで行なうことができる。

[自動パレット洗浄装置１によるパレットＰの洗浄手順]
以下、図３〜図６を用いて、自動パレット洗浄装置１によるパレットＰの洗浄手順の詳細について説明する。ここで、図３は、自動パレット洗浄装置に到達したパレットＰを、図４は、自動パレット洗浄装置の内部に搬入されたパレットＰを、図５は、自動パレット洗浄装置１によるパレットＰの洗浄（塵埃の吸引除去）を、図６は、自動パレット洗浄装置１からのパレットＰの搬出をそれぞれ説明する説明図である。

すなわち、図３に示すように、搬送コンベア１１の搬送ベルト１３により搬送されたパレットＰは、洗浄装置本体１０の前方に形成された通過口２に到達すると、パレットＰの接近が接近検知センサ（図示せず）により検出され、これにより、シリンダ６がＯＮ作動し、図４に示すように、入口シャッタ４が上方（図４の上方）に上昇するため、パレットＰは、搬送コンベア１１により洗浄装置本体１０の通過口２を通じて洗浄装置本体１０の内部に搬入される。

次に、パレットＰが洗浄装置本体１０内に格納されると、図５に示すように、入口シャッタ４が下降し閉じるとともに、エアー供給装置３０から供給されたクリーンエアーがエアー供給ダクト３３、供給チューブ３１を通じてエアー噴出ノズル２１からパレットＰに対して噴出され、このエアー噴出ノズル２１から噴出されたエアーによりパレットＰの表面に付着した塵埃の除去および洗浄が行われる。

前述したように、エアー噴出ノズル２１の角度はエアー噴出角度調整機構２２により調整自在となっており、このように、エアー噴出ノズル２１はエアーを噴出させる噴出角度が調整可能で、パレットＰに対するエアー吹き付け角度を任意に変更することができるため、パレットＰを広範囲にわたって洗浄することができる。

そして、同図に示すように、エアー噴出ノズル２１によるクリーンエアの噴出とほぼ同時に、エアー吸引装置４０がＯＮ作動となり、このエアー吸引装置４０により吸引ダクト４１、４２を通じて洗浄装置本体１０内に残存する塵埃の吸引が行なわれる。

すなわち、このように、エアー吸引装置４０により自動パレット洗浄装置１の洗浄装置本体１０内のエアーは吸引されるため、この洗浄装置本体１０は、外圧に対して負圧状態に保たれていることから外部へのエアーの流出が防止でき、これによって、クリーンルーム内が塵埃で汚染されることを防止することができる。また、このエアー吸引装置４０によりエアー噴出ノズル２１により除去された塵埃を確実に回収することができる。

そして、図６に示すように、エアー噴出ノズル２１によるエアー噴出によりパレットＰの洗浄が終わるとシリンダ６の作動により、出口シャッタ５が開き、洗浄済みのパレットＰは、通過口３を通じて自動パレット洗浄装置１内から外部に搬出される。以上の図３〜図６に説明した手順によりパレットＰの洗浄を効率的に短時間で行なうことができる。

図７は、自動パレット洗浄装置１の組み付け方法の一例を説明する図である。同図に示すように、磁気ディスク装置の組み立てラインを構成している複数の搬送コンベア１１ａ、１１ａは、互いに連結された状態で組み付けられているため、連結されている搬送コンベア１１ａ、１１ａをそれぞれ自動パレット洗浄装置１の幅寸法Ｌ分だけ離隔させ、この離隔により所定の空き領域を形成する。

そして、搬送コンベア１１ａ間に形成された空き領域に自動パレット洗浄装置１を組み付ける。以上の手順により、組み立てラインに対して容易に自動パレット洗浄装置１をインライン組み付けすることができる。

ここで、前述したように、自動パレット洗浄装置１を構成する搬送コンベア１１の高さ寸法Ｔと、組み立てラインを構成する両隣に位置する搬送コンベア１１ａ、１１ａの高さ寸法Ｔ_１とは、同一の高さ寸法となっているため、組み立てライン間（搬送コンベア１１と搬送コンベア１１ａ）でのパレットＰの搬送はスムーズに行なうことができる。

このように、自動パレット洗浄装置１は、磁気ディスク装置の組み立てラインを構成する複数の搬送コンベア１１ａ間に、インラインで設置できるため、パレットＰを使用し、使用したパレットＰを組立ラインの先頭に戻すという作業工程の途中で、従来のように、組み立て工程を一時中断して、パレットＰを手動で洗浄することに費やす作業時間が不要となる。

これにより、組み立てラインによる作業工程を停止させることなく、精密機器の組み立て工程と連続して、パレットＰの洗浄を完了させる事ができるため、精密機器の生産性を低下させることなく、パレットＰを使用する度に、このパレットＰ洗浄を実施する事ができる。そして、このようにパレットＰを洗浄する洗浄装置の設備をコンパクトに纏める事で、クリーンルームにおける省スペース効果を実現することもできる。

［磁気ディスク装置（ＨＤＤ）の組み立てライン］
次に、図８を用いて自動パレット洗浄装置１および組み立てラインの一例について説明する。すなわち、図８に示すように、本実施例１における磁気ディスク装置（ＨＤＤ）の組み立てラインでは、精密機器（磁気ディスク装置）を組み立てる作業の前に、自動パレット洗浄装置１でパレットＰを洗浄するために、自動パレット洗浄装置１の搬送コンベア１１に向けてパレットＰの搬送を行なう（図８の（１）参照）。次に、自動パレット洗浄装置１では、搬送されたパレットＰの洗浄を行なう（図８の（２）参照）。前述したように、自動パレット洗浄装置１によるパレットＰの洗浄は、図３〜図６の手順により行なう。

次いで、組み立てラインに磁気ディスク装置（ＨＤＤ）の本体（筐体ベース）となるＨＤＤベースおよび組み付け部品の供給を行なう（図８の（３）参照）。実際には、パレットＰの部品配置領域（図１）に、磁気ディスク装置（ＨＤＤ）を組み付ける複数の部品を所定の位置に配置する。また、パレットＰの筐体配置領域（図１）にＨＤＤの筐体（ベース）を配置する。

次に、パレットＰに配置されたＨＤＤの筐体（ベース）に組み付け部品を使用した組み立て作業を行なう（図８の（４）参照）。この組立て作業は、ロボットなどによる自動組立て工程により行なわれる。

次に、組み立てが完成した製品（磁気ディスク装置）を組み立てラインから取り出す（図８の（５）参照）。最後に、組み立てが完成し、組み立てラインから取り出した製品（磁気ディスク装置）の搬出を行なう（図８の（６）参照）。

以上説明したように、本実施例１に係る自動パレット洗浄装置１によれば、自動パレット洗浄装置１は、洗浄対象であるパレットＰを自動パレット洗浄装置１本体内に搬送する搬送コンベア１１と、搬送コンベア１１により搬送されたパレットＰに対してエアーを噴出し、エアーによりパレットＰに付着した塵埃を除去し洗浄するエアー噴出ノズル２１と、エアー噴出ノズル２１によりパレットＰから除去された塵埃を吸引するエアー吸引装置４０とを備えるので、洗浄対象物（パレットＰ）に付着した塵埃を短時間で効率的に洗浄するとともに、クリーンルーム内での塵埃による汚染を防止することができる。

また、従来のように、組み立て作業工程を一時的に停止させるエアーブローなどによる手作業の洗浄作業が不用となることから、精密機器（磁気ディスク装置）の生産効率の向上を図ることができる。

さて、これまで本発明の実施例１について説明したが、本発明は上述した実施例１以外にも、上記特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において、種々の異なる実施例にて実施することもできる。

すなわち、前述した、実施例１では、自動パレット洗浄装置１による洗浄対象物を磁気ディスク装置などの精密機器を載せて部品を組み付けるパレットＰを適用例として説明したが、本発明は、パレットＰ以外にも、トレイや治具・部品等を、自動パレット洗浄装置１の洗浄対象物として適用させることができる。

また、前述した実施例１において、エアー噴出ノズル２１のエアー噴出角度は、手動によりエアー噴出角度調整機構２２を調整し、調整後は固定とすることとしているが、このエアー噴出ノズル２１の噴出角度を自動的に所定の角度の範囲内で回動させる構成としてもよい。この場合、パレットＰの表面の洗浄を広範囲に継続的に行なうことができ、より確実にパレットＰに付着した塵埃やゴミの洗浄を行なうことができる。

また、パレットＰの搬送を行なう搬送コンベア１１の搬送速度を可変可能な構成としてもよい。すなわち、自動パレット洗浄装置１の内部でパレットＰを搬送する搬送コンベア１１の速度を一定とする構成ではなく、この搬送コンベア１１の方向を可変自在とし、前後に配置された搬送コンベア１１ａとの搬送速度を揃えたり、洗浄装置本体１０内でパレットＰを往復させることにより繰り返し洗浄を行なう構成とするようにしてもよい。この場合、パレットＰに対する塵埃の除去作業や洗浄をより効率的に且つ確実に行なうことができる。

以上の実施例１、２を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）洗浄対象物であるパレットに付着した塵埃を除去し洗浄する自動パレット洗浄装置であって、
前記自動パレット洗浄装置は、前記パレットを自動パレット洗浄装置本体内に搬送する搬送機構と、
前記搬送機構により搬送されたパレットに対してエアーを噴出するエアー噴出手段と、前記エアー噴出手段により前記パレットから除去された塵埃を吸引する吸引手段と、
を備えたことを特徴とする自動パレット洗浄装置。

（付記２）前記エアー噴出手段には、前記パレットに対するエアーの噴出角度を調整自在とするエアー噴出角度調整機構が設けられることを特徴とする付記１に記載の自動パレット洗浄装置。

（付記３）前記吸引手段は、
前記自動パレット洗浄装置本体内に存在するエアーを吸引するとともに、当該自動パレット洗浄装置本体内を外圧に対して負圧状態とする機能を備えることを特徴とする付記１または２に記載の自動パレット洗浄装置。

（付記４）前記搬送機構には、当該搬送機構による前記パレットの搬送速度を制御する搬送速度制御手段が設けられることを特徴とする付記１、２または３に記載の自動パレット洗浄装置。

（付記５）前記搬送機構には、当該搬送機構による前記パレットの搬送回数を制御する搬送回数制御手段が設けられることを特徴とする付記１〜４の何れか一つに記載の自動パレット洗浄装置。

（付記６）前記吸引手段により吸引された塵埃量を計数する塵埃量計数手段をさらに設けることを特徴とする付記１〜５の何れか一つに記載の自動パレット洗浄装置。

（付記７）前記自動パレット洗浄装置は、
組み立てラインを構成する複数の搬送機構が組み付けられた任意の位置に、インライン組み付けが可能であることを特徴とする付記１〜６の何れか一つに記載の自動パレット洗浄装置。

以上のように、本発明に係る自動パレット洗浄装置は、洗浄対象物を短時間で洗浄するとともに、精密機器の生産効率の向上を図ることができる自動パレット洗浄装置に有用であり、特に、洗浄対象物に付着している塵埃を確実に且つ効率良く洗浄することができる自動パレット洗浄装置に適している。

実施例１に係る自動パレット洗浄装置の内部を示す全体構成図である。 図１に示した自動パレット洗浄装置の上視図である。 自動パレット洗浄装置に到達したパレットＰを示す説明図である。 自動パレット洗浄装置の内部に搬入されたパレットＰを示す説明図である。 自動パレット洗浄装置によるパレットＰの洗浄を示す説明図である。 自動パレット洗浄装置からのパレットＰの搬出を説明する説明図である。 自動パレット洗浄装置の組み付け方法の一例を示す説明図である。 自動パレット洗浄装置および組み立てラインの一例を示す説明図である。

符号の説明

１ 自動パレット洗浄装置
２、３ 通過口
４ 入口シャッタ
５ 出口シャッタ
６ シリンダ
１０ 洗浄装置本体
１１、１１ａ 搬送コンベア
１２ 搬送ローラ
１３ 搬送ベルト
１４ 駆動モータ
１５ 開口部
２０ 凸部筐体
２１ エアー噴出ノズル
２２ エアー噴出角度調整機構
３０ エアー供給装置
３１ 供給チューブ
４０ エアー吸引装置
４１ 分岐吸引ダクト
４２ 吸引ダクト

Claims (5)

1. 洗浄対象物であるパレットに付着した塵埃を除去し洗浄する自動パレット洗浄装置であって、
   前記自動パレット洗浄装置は、
   前記パレットを自動パレット洗浄装置本体内に搬送する搬送機構と、
   前記搬送機構により搬送されたパレットに対してエアーを噴出するエアー噴出手段と、
   前記エアー噴出手段により前記パレットから除去された塵埃を吸引する吸引手段と、
   を備えたことを特徴とする自動パレット洗浄装置。
2. 前記エアー噴出手段には、
   前記パレットに対するエアーの噴出角度を調整自在とするエアー噴出角度調整機構が設けられることを特徴とする請求項１に記載の自動パレット洗浄装置。
3. 前記吸引手段は、
   前記自動パレット洗浄装置本体内に存在するエアーの吸引とともに、当該自動パレット洗浄装置本体内を外圧に対して負圧状態とする機能を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の自動パレット洗浄装置。
4. 前記搬送機構には、当該搬送機構による前記パレットの搬送速度を制御する搬送速度制御手段が設けられることを特徴とする請求項１、２または３に記載の自動パレット洗浄装置。
5. 前記吸引手段により吸引された塵埃量を計数する塵埃量計数手段をさらに設けることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の自動パレット洗浄装置。

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