JP2012096137A - 機械加工品の洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄後の脱脂を不要とすることができる、機械加工品の洗浄方法を提供する。
【解決手段】まず、第１洗浄工程および第２洗浄工程が行われる。第１洗浄工程および第２洗浄工程では、シリンダヘッドに洗浄液が供給されて、シリンダヘッドが洗浄される。次に、第１乾燥工程が行われる。第１乾燥工程では、シリンダヘッドにエアが吹き付けられ、シリンダヘッドに付着した洗浄液が除去される。その後、ミスト工程が行われる。ミスト工程では、第１乾燥工程で一旦乾燥したシリンダヘッドに対して、洗浄液のミストが吹き付けられる。ミスト工程の後は、第２乾燥工程が行われ、シリンダヘッドにエアが再び吹き付けられて、シリンダヘッドから洗浄液が除去される。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンのシリンダヘッドなど、機械加工により作製された部品（機械加工品）の洗浄方法に関する。

エンジンの生産工場において、たとえば、工作機械による機械加工により作製されたシリンダヘッドは、シリンダブロックに組み付けられる前に、機械加工時に付着した切り屑や切削油などの油分を除去するために洗浄される。

シリンダヘッドの洗浄処理には、洗浄工程および乾燥工程が含まれる。洗浄工程では、シリンダヘッドに洗浄液が吹き付けられ、洗浄液によりシリンダヘッドが洗浄される。この洗浄工程の後、乾燥工程が行われる。乾燥工程では、シリンダヘッドにエアが吹き付けられ、シリンダヘッドに付着している洗浄液が吹き飛ばされる。

洗浄工程において、切り屑は、シリンダヘッドから良好に除去されるが、切削油などの油分は、シリンダヘッドからある程度は除去されても、完全には除去されない。そのため、エンジンの組立て時にＦＩＰＧ（液状成型ガスケツト）が塗布されるフロント面に対しては、そのフロント面に対するＦＩＰＧの良好な付着が確保されるように、洗浄工程後に、人手による脱脂（油分の拭き取り）が行われる。

特開２００６−７５７７０号公報

しかしながら、その脱脂が人手による作業であるため、人為的ミスは避けられず、脱脂が行われなかったり、油分の拭き残しがあったりする。

本発明の目的は、洗浄後の脱脂を不要とすることができる、機械加工品の洗浄方法を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明は、機械加工品の洗浄方法において、機械加工品に洗浄液を供給して、機械加工品を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄工程後、機械加工品にエアを吹き付けて、機械加工品を乾燥させる第１乾燥工程と、前記第１乾燥工程後、機械加工品に洗浄液のミストを吹き付けるミスト工程と、前記ミスト工程後、機械加工品にエアを吹き付けて、機械加工品を乾燥させる第２乾燥工程とを含むことを特徴としている。

この洗浄方法では、まず、洗浄工程が行われる。洗浄工程では、機械加工品に洗浄液が供給されて、機械加工品が洗浄される。次に、第１乾燥工程が行われる。第１乾燥工程では、機械加工品にエアが吹き付けられ、洗浄工程で機械加工品に付着した洗浄液が除去される。その後、ミスト工程が行われる。ミスト工程では、第１乾燥工程で一旦乾燥した機械加工品に対して、洗浄液のミストが吹き付けられる。ミスト工程の後は、第２乾燥工程が行われ、機械加工品にエアが再び吹き付けられて、機械加工品から洗浄液が除去される。

ミスト工程が行われることにより、機械加工品から油分が良好に除去される。機械加工品から油分が良好に除去されるので、この洗浄方法による機械加工品の洗浄後に、人手により機械加工品を脱脂する必要がない。よって、この洗浄方法によれば、機械加工品の洗浄後の脱脂を不要とすることができる。

ミスト工程で油分が良好に除去されるメカニズムは明らかではないが、第１乾燥工程で一旦乾燥した油分に洗浄液のミストが供給されることにより、油分が洗浄液に溶け込み、油分が洗浄液とともに機械加工品から除去されるのではないかと推測される。

この洗浄方法には、ミスト工程で機械加工品に吹き付けられる洗浄液のミストの流量を監視し、当該流量が所定範囲を超えた場合に、機械加工品の洗浄不良が生じたと判定するミスト流量監視工程がさらに含まれることが好適である。これにより、洗浄不良を生じている機械加工品がその機械加工品を用いる製品に使用されることを防止できる。

本発明によれば、洗浄工程および第１乾燥工程が行われた後の機械加工品に洗浄液のミストが供給されることにより、機械加工品から油分が良好に除去されるので、機械加工品の洗浄後の脱脂を不要とすることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る洗浄方法が実行される洗浄装置の図解的な平面図であり、その電気的構成を併せて示す。 図２は、図１に示される搬送機構の図解的な左側面図である。 図３は、図１に示される洗浄装置で実行される一連の工程の流れを示すフローチャートである。 図４は、図３に示されるミスト工程で実行される洗浄不良判定処理のフローチャートである。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る洗浄方法が実行される洗浄装置の図解的な平面図であり、その電気的構成を併せて示す。

洗浄装置１は、エンジンのシリンダヘッド２の洗浄に使用される。洗浄装置１は、所定方向に長く延びている。洗浄装置１の所定方向の一端部には、未洗浄のシリンダヘッド２が搬入されるローディング部３が設けられている。また、洗浄装置１の所定方向の他端部には、洗浄後のシリンダヘッド２が排出されるアンローディング部４が設けられている。そして、ローディング部３とアンローディング部４との間には、第１洗浄部５、第２洗浄部６、第１乾燥部７および第２乾燥部８がローディング部３側からこの順に設けられている。

なお、洗浄装置１において、ローディング部３が設けられている側を正面側とし、正面側から見て、その左右を規定する。

ローディング部３、アンローディング部４、第１洗浄部５、第２洗浄部６、第１乾燥部７および第２乾燥部８には、それぞれシリンダヘッド２が載置される載置台９，１０，１１，１２，１３，１４が備えられている。

各載置台９〜１４において、シリンダヘッド２は、そのフロント面２Ａを洗浄装置１の右側面に向けた状態に載置される。そして、第１洗浄部５、第２洗浄部６、第１乾燥部７および第２乾燥部８では、シリンダヘッド２がそれぞれ載置台１１〜１４に載置された状態で、次に述べる処理がシリンダヘッド２に施される。

第１洗浄部５では、シリンダヘッド２が載置台１１に載置されると、シリンダヘッド２の側方および下方をシリンダヘッド２と間隔を空けて覆う容器（図示せず）が形成される。そして、その容器内に洗浄液が溜められて、洗浄液中にシリンダヘッド２が浸漬される。すなわち、第１洗浄部５では、シリンダヘッド２が洗浄液中に浸漬されることにより、シリンダヘッド２に洗浄液が供給されて、シリンダヘッド２が洗浄液で洗浄される。

第２洗浄部６では、シリンダヘッド２が載置台１２に載置されると、シリンダヘッド２の近傍に洗浄ノズルヘッド（図示せず）が配置される。洗浄ノズルヘッドには、シリンダヘッド２に形成されている孔（ウォータジャケットなど）に対応して、複数の洗浄ノズルが保持されている。そして、洗浄ノズルからシリンダヘッド２の孔内に洗浄液が吹き付けられることにより、シリンダヘッド２の孔内にエアが供給されて、シリンダヘッド２の孔内が洗浄液で洗浄される。

第１乾燥部７では、シリンダヘッド２が載置台１３に載置されると、シリンダヘッド２の近傍にエアノズルヘッド（図示せず）が配置される。エアノズルヘッドには、シリンダヘッド２に形成されている孔に対応して、複数のエアノズルが保持されている。そして、エアノズルからシリンダヘッド２の孔内にエアが吹き付けられることにより、シリンダヘッド２の孔内に付着している洗浄液がエアで吹き飛ばされ、シリンダヘッド２の孔内が乾燥する。

第２乾燥部８では、シリンダヘッド２が載置台１４に載置されると、シリンダヘッド２の表面全体にエアが供給される。これにより、シリンダヘッド２の表面に付着している洗浄液がエアで吹き飛ばされ、シリンダヘッド２の全体が乾燥する。

ローディング部３と第１洗浄部５との間には、入口扉１５がそれらを仕切るように設けられている。入口扉１５は、シリンダヘッド２がローディング部３の載置台９から第１洗浄部５の載置台１１に移載されるときに開かれ、それ以外は閉じられている。

また、アンローディング部４と第２乾燥部８との間には、出口扉１６がそれらを仕切るように設けられている。出口扉１６は、シリンダヘッド２が第２乾燥部８の載置台１４からアンローディング部４の載置台１０に移載されるときに開かれ、それ以外は閉じられている。

さらに、第２洗浄部６と第１乾燥部７との間には、洗浄液が第１乾燥部７内に流入することを防止するために、隔離扉１７がそれらを仕切るように設けられている。隔離扉１７は、シリンダヘッド２が第２洗浄部６の載置台１２から第１乾燥部７の載置台１３に移載されるときに開かれ、それ以外は閉じられている。

また、洗浄装置１は、シリンダヘッド２をローディング部３からアンローディング部４まで搬送するための搬送機構１８を備えている。シリンダヘッド２は、搬送機構１８により、フロント面２Ａを洗浄装置１の右側面に向けた状態のまま、ローディング部３の載置台９から、第１洗浄部５の載置台１１、第２洗浄部６の載置台１２、第１乾燥部７の載置台１３および第２乾燥部８の載置台１４を順次に経由して、アンローディング部４の載置台１０まで搬送される。

そして、洗浄装置１では、第１乾燥部７の載置台１３と第２乾燥部８の載置台１４との間に、ミストノズル１９が設けられている。ミストノズル１９は、洗浄装置１の右側面の近傍に、その吐出口をシリンダヘッド２の移動経路に向けて配置されている。ミストノズル１９には、洗浄液が流通する洗浄液流通管２０が接続されている。洗浄液流通管２０に介在されたバルブ２１が開かれると、洗浄液流通管２０からミストノズル１９に洗浄液が供給され、ミストノズル１９から洗浄液のミストが吐出される。

また、洗浄装置１は、洗浄液流通管２０を流通する洗浄液の流量を検出するための流量センサ２２と、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置２３と、異常を報知するための警報ランプ２４とを備えている。流量センサ２２の検出信号は、制御装置２３に入力されるようになっている。また、警報ランプ２４の動作は、制御装置２３により制御される。

図２は、図１に示される搬送機構の図解的な左側面図である。

搬送機構１８は、ローディング部３、第１洗浄部５、第２洗浄部６、第１乾燥部７、第２乾燥部８およびアンローディング部４の並び方向（所定方向）に延びるトランスファバー３１を備えている。トランスファバー３１は、載置台９〜１４の下方に配置されている。載置台９〜１４は、平面視でトランスファバー３１を挟んで２分割されており、トランスファバー３１は、載置台９〜１４の分割部分の間から上方に臨んでいる。

トランスファバー３１の下方には、複数の昇降アーム３２が配置されている。昇降アーム３２の下端部は、水平な軸線まわりに回動可能に設けられている。昇降アーム３２の上端部には、下端部の回動軸線と平行な軸線まわりに回動可能なコロ３３が設けられている。コロ３３は、トランスファバー３１にその下方から当接している。また、昇降アーム３２は、その下端部から上端部に向かって延びるリフトレバー３４を備えている。

各昇降アーム３２のリフトレバー３４の下方には、リフトピン３５が昇降可能に設けられている。各リフトピン３５は、上下方向に延び、上端部がリフトレバー３４に下方から対向し、下端部が互いに連結されている。

トランスファバー３１のアンローディング部４側の端部には、トランスファバー３１の長手方向に延びる長孔３６が形成されている。長孔３６には、伸縮可能な伸縮部材３７の先端部に設けられた軸３８が挿通されている。伸縮部材３７の基端部（下端部）は、トランスファバー３１の長手方向と直交する水平方向に延びる軸線まわりに回動可能に設けられている。

リフトピン３５が上昇されると、リフトピン３５がリフトレバー３４に下方から当接して、リフトピン３５がリフトレバー３４を押し上げる。これにより、昇降アーム３２がその下端部を中心に回動し、昇降アーム３２の上端部のコロ３３がトランスファバー３１を下方から押圧し、トランスファバー３１が上昇する。そして、トランスファバー３１の上昇後、伸縮部材３７がその基端部を中心に先端部の軸３８がアンローディング部４側に移動するように回動される。これにより、トランスファバー３１がアンローディング部４側に移動する。その後、リフトピン３５が下降されて、トランスファバー３１が下降した後、伸縮部材３７がその基端部を中心に先端部の軸３８がローディング部３側に移動するように回動されると、トランスファバー３１がローディング部３側に移動し、トランスファバー３１が元の位置に戻る。

このようなトランスファバー３１の動きにより、ローディング部３の載置台９上のシリンダヘッド２が第１洗浄部５の載置台１１に移載され、第１洗浄部５の載置台１１上のシリンダヘッド２が第２洗浄部６の載置台１２に移載され、第２洗浄部６の載置台１２上のシリンダヘッド２が第１乾燥部７の載置台１３に移載され、第１乾燥部７の載置台１３上のシリンダヘッド２が第２乾燥部８の載置台１４に移載され、第２乾燥部８の載置台１４上のシリンダヘッド２がアンローディング部４の載置台１０に移載される。

図３は、図１に示される洗浄装置で実行される一連の工程の流れを示すフローチャートである。

洗浄装置１での洗浄の対象のシリンダヘッド２は、ローディング部３の載置台９上に載置される（ステップＳ１：ローディング工程）。

載置台９上に載置されたシリンダヘッド２は、搬送機構１８により、第１洗浄部５の載置台１１上に移載される。シリンダヘッド２が載置台１１上に載置されると、第１洗浄部５におけるシリンダヘッド２の洗浄が開始される（ステップＳ２：第１洗浄工程）。

第１洗浄部５におけるシリンダヘッド２の洗浄が終了すると、搬送機構１８により、シリンダヘッド２が載置台１１上から第２洗浄部６の載置台１２に移載される。シリンダヘッド２が載置台１２上に載置されると、第２洗浄部６におけるシリンダヘッド２の洗浄が開始される（ステップＳ３：第２洗浄工程）。

第２洗浄部６におけるシリンダヘッド２の洗浄が終了すると、搬送機構１８により、シリンダヘッド２が載置台１２上から第１乾燥部７の載置台１３に移載される。シリンダヘッド２が載置台１３上に載置されると、第１乾燥部７におけるシリンダヘッド２の乾燥が開始される（ステップＳ４：第１乾燥工程）。

第１乾燥部７におけるシリンダヘッド２の乾燥が終了すると、搬送機構１８により、シリンダヘッド２が載置台１３上から第２乾燥部８の載置台１４に移載される。このシリンダヘッド２の移載の開始とともに、バルブ２１が開かれて、ミストノズル１９から洗浄液のミストが吐出される。シリンダヘッド２が載置台１３から載置台１４に移載される途中で、シリンダヘッド２のフロント面２Ａがミストを吐出しているミストノズル１９と対向する。これにより、シリンダヘッド２のフロント面２Ａに洗浄液のミストが吹き付けられる（ステップＳ５：ミスト工程）。

シリンダヘッド２が第２乾燥部８の載置台１４に載置されると、第２乾燥部８におけるシリンダヘッド２の乾燥が開始される（ステップＳ６：第２乾燥工程）。

第２乾燥部８におけるシリンダヘッド２の乾燥が終了すると、搬送機構１８により、シリンダヘッド２が載置台１４上からアンローディング部４の載置台１０に移載される。載置台１０上に載置されたシリンダヘッド２は、アンローディング部４から搬出されていく（ステップＳ７：アンローディング工程）。

図４は、図３に示されるミスト工程で実行される洗浄不良判定処理のフローチャートである。

ミスト工程では、制御装置２３により、シリンダヘッド２の洗浄不良が生じたか否かを判定する洗浄不良判定処理が行われる。

ミスト工程が開始されると、流量センサ２２の検出信号が監視される。そして、流量センサ２２により検出される流量が予め定める下限値以上かつ予め定める上限値以下の範囲内であるか否かが判定される（ステップＳ５１）。

流量がその範囲内であれば（ステップＳ５１のＹＥＳ）、ミスト工程が終了か否かが判定される（ステップＳ５２）。そして、ミスト工程が終了でなければ、流量センサ２２により検出される流量が下限値以上かつ上限値以下の範囲内であるか否かが再び判定される（ステップＳ５１）。

ミスト工程中に、流量センサ２２により検出される流量が下限値未満になるか、または、上限値を超えると、シリンダヘッド２の洗浄不良が生じたと判定される（ステップＳ５１のＮＯ）。具体的には、流量センサ２２により検出される流量が下限値未満になると、ミストノズル１９から吐出される洗浄液のミストの量が少なすぎるために、シリンダヘッド２のフロント面２Ａの洗浄不足による不良が生じたと判定される。また、流量センサ２２により検出される流量が上限値を超えると、ミストノズル１９から吐出される洗浄液のミストの量が多すぎるために、シリンダヘッド２のフロント面２Ａ以外の部分にも洗浄液のミストが付着する不良が生じたと判定される。これらの洗浄不良が生じた場合には、洗浄装置１の動作が停止されて（ステップＳ５３）、警報ランプ２４が点灯される（ステップＳ５４）。

以上のように、洗浄装置１では、まず、第１洗浄工程および第２洗浄工程が行われる。第１洗浄工程および第２洗浄工程では、シリンダヘッド２に洗浄液が供給されて、シリンダヘッド２が洗浄される。次に、第１乾燥工程が行われる。第１乾燥工程では、シリンダヘッド２にエアが吹き付けられ、シリンダヘッド２に付着した洗浄液が除去される。その後、ミスト工程が行われる。ミスト工程では、第１乾燥工程で一旦乾燥したシリンダヘッド２に対して、洗浄液のミストが吹き付けられる。ミスト工程の後は、第２乾燥工程が行われ、シリンダヘッド２にエアが再び吹き付けられて、シリンダヘッド２から洗浄液が除去される。

ミスト工程が行われることにより、シリンダヘッド２から油分が良好に除去される。シリンダヘッド２から油分が良好に除去されるので、洗浄装置１におけるシリンダヘッド２の洗浄後に、人手によりシリンダヘッド２を脱脂する必要がない。よって、シリンダヘッド２の洗浄後の脱脂を不要とすることができる。

ミスト工程では、シリンダヘッド２に吹き付けられる洗浄液のミストの流量が監視されている。当該流量が予め定める下限値以上かつ上限値以下の範囲を超えた場合に、シリンダヘッド２の洗浄不良が生じたと判定される。これにより、洗浄不良を生じているシリンダヘッド２がそのシリンダヘッド２を用いる製品に使用されることを防止できる。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、他の形態で実施することも可能である。

たとえば、本発明に係る洗浄方法による洗浄の対象となる機械加工品として、エンジンのシリンダヘッド２を例に挙げたが、その他に、シリンダブロック、ミッションケースなどを例示することができる。

２ シリンダヘッド（機械加工品）

Claims (2)

1. 機械加工品に洗浄液を供給して、機械加工品を洗浄する洗浄工程と、
   前記洗浄工程後、機械加工品にエアを吹き付けて、機械加工品を乾燥させる第１乾燥工程と、
   前記第１乾燥工程後、機械加工品に洗浄液のミストを吹き付けるミスト工程と、
   前記ミスト工程後、機械加工品にエアを吹き付けて、機械加工品を乾燥させる第２乾燥工程とを含む、機械加工品の洗浄方法。
2. 前記ミスト工程で機械加工品に吹き付けられるミストの流量を監視し、当該流量が所定範囲を超えた場合に、機械加工品の洗浄不良が生じたと判定するミスト流量監視工程をさらに含む、請求項１に記載の機械加工品の洗浄方法。

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