JP2010104901A - 自動超音波洗浄機及び自動超音波洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 被洗浄物を均一に洗浄しつつ、複数種類の機械部品等の被洗浄物を安価に自動洗浄することのできる自動化された超音波洗浄機を提供すること。
【解決手段】 被洗浄物を回転可能な保持籠に入れ、超音波を用いて複数の槽で洗浄する超音波洗浄機であって、該保持籠を槽間移動せしめる移動機構を備えている自動超音波洗浄機とそれを用いた自動超音波洗浄方法によって上記課題を解決する。
【選択図】 図１

Description

本発明は超音波洗浄機及びそれを用いた超音波洗浄方法に関する。さらに詳しくは、被洗浄物を回転可能な保持籠に入れ、超音波を用いて複数の槽で洗浄する超音波洗浄機であって、該保持籠を槽間移動せしめる移動機構を備えていることを特徴とする超音波洗浄機及びそれを用いた超音波洗浄方法に関する。

従来、機械部品等の被洗浄物の自動洗浄は、高圧洗浄ノズルを用い、ノズルを移動させるか、被洗浄物を移動させることによって行われていたが、しばしば洗浄不良が発生していた。それは被洗浄物全ての面に洗浄液を噴射させることは不可能に近いからである。その解決策として超音波洗浄の採用が多く見られる。しかしながら、従来の超音波洗浄においては、被洗浄物の位置が固定されて洗浄に付されるものであり、このような方法では洗浄能力が小さいこと、洗浄槽への被洗浄部品の脱着に人手が掛かるという問題がある。被洗浄物を保持籠に入れて洗浄することも時折実施されていたが、籠は人力で揺する方法であり、非効率的な洗浄であった。

近年、超音波による洗浄機は多数用いられるようになったが、複数種類の機械部品等の被洗浄物を自動洗浄する機械は殆ど見られない。その理由は、超音波洗浄には使用上、被洗浄物に合わせた微妙な運転ノウハウ、特に被洗浄物の形状に合わせた洗浄位置や被洗浄物の姿勢の調整が必要と云う制約があること、洗浄の自動化をするための被洗浄物のハンドリングに関する設備費が大きいこと、湿式部を有することで自動化機械のメンテナンスが困難なことなど、設備技術面でのハードルが高く、自動化の障害となっていること、などが挙げられる。

また、超音波洗浄を用いる場合、超音波は主に被洗浄物の中央部分に当たるため、周辺部分には洗浄されない部分が残り、被洗浄物を均一に洗浄することができないなどの問題もある。この問題を解決するものとして、被洗浄物を支持機構により支持して超音波洗浄を行うに際し、被洗浄物を支持機構に対して相対的に移動せしめる移動機構を備えた超音波洗浄機が開示されており、移動機構としては、具体的に回転機構が例示されている（特許文献１参照）。また、水平に回転する回転籠を設けて洗浄することも提案されている（特許文献２参照）。これらの方法によれば、被洗浄物の周辺部分の洗浄については効果が期待される。
実開昭６３−１３２８号公報 特開２００１−３１９９１１公報

しかしながら、これらに記載された超音波洗浄機や洗浄装置において、被洗浄物を均一に洗浄することは可能であるが、自動化という観点から見れば非生産的なものである。したがって、本発明の目的は、前述したような従来の制約を解決すること、すなわち被洗浄物の位置調整や姿勢調整をすることにより、被洗浄物を均一に洗浄しつつ、複数種類の機械部品等の被洗浄物を安価に自動洗浄することのできる自動化された超音波洗浄機を提供することにある。

本発明者は鋭意検討し、被洗浄物を保護籠の中に入れて縦方向に回転させ、洗浄槽内での被洗浄物の上下位置や姿勢を常時変更させ、同時に被洗浄物の保持籠の槽間移動や回転を実現するための簡易な自動化機構によって上記目的を達成することができることを見出し本発明に至った。本発明によれば、以下のものが提供される。

[１] 被洗浄物を回転可能な保持籠に入れ、超音波を用いて複数の槽で洗浄する超音波洗浄機であって、該保持籠を槽間移動せしめる移動機構を備えていることを特徴とする自動超音波洗浄機。
[２] 該複数の槽が、洗浄槽、濯ぎ槽および乾燥槽から構成された[１]記載の自動超音波洗浄機。
[３] 該槽の出口に脱水用のエヤノズルを備えた[１]又は[２]記載の自動超音波洗浄機。
[４] 該保持籠が槽内部にバッフルを備えた保持槽である[１]〜[３]いずれかに記載の自動超音波洗浄機。
[５] 被洗浄物を保持籠に入れ、超音波を用いて複数の槽で洗浄する超音波洗浄方法であって、該保持籠を槽中の洗浄位置で垂直方向に回転せしめつつ槽間移動させることを特徴とする自動超音波洗浄方法。

本発明により、被洗浄物を回転可能な保持籠に入れ、超音波を用いて複数の槽で洗浄する超音波洗浄機であって、該保持籠を槽間移動せしめる移動機構を備えた自動超音波洗浄機を提供することができる。本発明の自動超音波洗浄機によれば、複数種類の機械部品等の被洗浄物を自動洗浄することができる。

以下、本発明の自動超音波洗浄機及びそれを用いた自動超音波洗浄方法について図面を用いて具体的に説明する。図１は本発明の自動超音波洗浄機の断面概略図である。複数の槽は、洗浄槽、濯ぎ槽および乾燥槽から構成されるのが好ましい。図１は、複数の槽が、洗浄槽１槽、濯ぎ槽２槽および乾燥槽１槽から構成された例である。図１において、１は回転可能な洗浄前の保持籠であり、１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６、１−７、１−８、１−９は、保持籠が、洗浄槽３、濯ぎ槽４、５および乾燥槽６を順次移動する様子を図示したものである。２は洗浄槽、濯ぎ槽および乾燥槽を経由して洗浄を終えた保持槽である。洗浄槽、濯ぎ槽および乾燥槽は通常の容器であるが、耐食性の材質を使用するのが好ましい。

本発明の最大の特徴は、被洗浄物を均一に洗浄しつつ、複数種類の機械部品等の被洗浄物を安価に洗浄することのできる自動化された超音波洗浄機とそれを用いた超音波洗浄方法を提供することにあり、上記保持槽は、移動機構により槽間移動せしめる。移動機構としては、チェーン、ワイヤなどが使用されるが、チェーンが好ましい。保持槽は、ガイドに従って移動する移動機構７の移動に伴って、例えばタクト時間５分などの設定に応じて順次移動し、各槽中の洗浄位置で垂直方向に回転され、被洗浄物は均一に洗浄される。垂直方向に回転するとは、図１において、矢印又はその逆方向のように回転することをいう。移動機構における矢印は移動方向、保持籠における矢印は回転方向である。移動方向や回転方向は自由に設定可能である。回転はチェーン駆動の他、ラインシャフト方式でもよい。また、回転は連続的であっても間欠的であってもよい。

８、９は超音波発信装置であり、１０、１１、１２、１３は、保持槽を移動機構に乗せるためのツメである。超音波発信装置は所望の洗浄程度に応じて適宜の台数設ければよい。保持槽の軸受けはメンテナンスを考慮して、液外に出した方がよい。すなわち、保持槽の略下半分位が洗浄液や濯ぎ液中に浸る程度にするのがよい。

図１において、１４は移動機構を駆動するための駆動機、１５は保持槽を垂直方向に回転させるための駆動機である。洗浄槽および濯ぎ槽には液循環設備を、乾燥槽には乾燥風循環設備を設けるのが好ましい。１６は乾燥槽循環風ダクト、１７−１〜１７−３は脱水用のエアノズルである。エアノズルにより、循環液の汚れを防止し、乾燥能力を補助することができ、このような脱水用のエヤノズルを備えるのが好ましい。ノズルの構造はとくに制限なく、種々の汎用品を適宜使用することができる。

保持槽の内部にバッフルを設けると洗浄効率が向上するので、保持槽の内部にはこのようなバッフルを備えるのが好ましい。バッフルの形状にはとくに制限はなく、種々の平面板を保持槽内部に適宜設ければよく、突起状物でもよい（いずれも図示省略）。

乾燥槽循環風の温度と湿度は制御装置により調節される。液循環設備は、液調整槽と洗浄槽、濯ぎ槽との間を循環させる設備である。また、洗浄槽における薬液の濃度管理は、液循環設備に液調整槽を設けて管理すればよい。

図２は、図１のＢ−Ｂ’矢視図であり、１８は保持槽を垂直方向に回転させるための回転機構ガイドスプロケットであり、１９は濯ぎ槽液循環ライン、２０はヒーターである。なお、図中には、移動機構ガイドのためのスプロケット類を多く図示しているが本質的な部分ではないので説明は省略する。また、各機器には安全のために保護カバーを設けるのがよい。その他、運転のための制御・操作盤も本質的な部分でないので図示していない。

本発明の自動超音波洗浄機においては、複数種類の被洗浄物を同時に洗浄することができる。複数種類の被洗浄物とは、形状や材質が異なる、例えば、ボルト、ナット、ワッシャ状のものなど各種の大きさの機械部品等の被洗浄物であり、これらを同じ保持槽に投入して同時に処理することにより、複数の被洗浄物が種々の汚れであっても適用可能である。

実施例
被洗浄物として、ボルト状の物、ナット状の物、ワッシャ状の物で、外径２０〜３０ｍｍ、長さ１０〜３０ｍｍ程度の大きさのものを準備し、各１０Ｌの洗浄槽１槽、濯ぎ槽２槽、乾燥槽１槽を図１のように構成し、タクト時間５分、超音波出力０．５ｋＷで操作したところ、洗浄不良品は全く見られず、満足な結果が得られた。

本発明による自動超音波洗浄機を用いて被洗浄物の洗浄を行うことにより、多品種の機械部品の自動洗浄が可能となり、広範な産業用途に活用することが出来る。

本発明の超音波自動洗浄機の一例を示す概略図である。 図１のＢ−Ｂ’矢視図である。

符号の説明

１ 洗浄前の保持籠
１−１ 移動中の保持籠
１−２ 移動中の保持籠
１−３ 移動中の保持籠
１−４ 移動中の保持籠
１−５ 移動中の保持籠
１−６ 移動中の保持籠
１−７ 移動中の保持籠
１−８ 移動中の保持籠
１−９ 移動中の保持籠
２ 洗浄後の保持槽
３ 洗浄槽
４ 濯ぎ槽
５ 濯ぎ槽
６ 乾燥槽
７ 移動機構
８ 超音波発信装置
９ 超音波発信装置
１０ ツメ
１１ ツメ
１２ ツメ
１３ ツメ
１４ 移動機構駆動用駆動機
１５ 保持槽回転用駆動機
１６ 乾燥槽循環風ダクト
１７−１ 脱水用エアノズル
１７−２ 脱水用エアノズル
１７−３ 脱水用エアノズル
１８ ガイドスプロケット
１９ 潅ぎ槽液循環ライン
２０ ヒーター

Claims (5)

1. 被洗浄物を回転可能な保持籠に入れ、超音波を用いて複数の槽で洗浄する超音波洗浄機であって、該保持籠を槽間移動せしめる移動機構を備えていることを特徴とする自動超音波洗浄機。
2. 該複数の槽が、洗浄槽、濯ぎ槽および乾燥槽から構成された請求項１記載の自動超音波洗浄機。
3. 該槽の出口に脱水用のエヤノズルを備えた請求項１又は２記載の自動超音波洗浄機。
4. 該保持籠が槽内部にバッフルを備えた保持槽である請求項１〜３いずれかに記載の自動超音波洗浄機。
5. 被洗浄物を保持籠に入れ、超音波を用いて複数の槽で洗浄する超音波洗浄方法であって、該保持籠を槽中の洗浄位置で垂直方向に回転せしめつつ槽間移動させることを特徴とする自動超音波洗浄方法。