JP2013150969A - ワーク作業装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ワーク作業装置1は、搬入出部21を含む複数の作業部と仕切りユニット3と、テーブルユニット4と、1つの駆動モータ5と、第1伝達機34と、第2伝達機43とを備えている。仕切りユニット3は、昇降可能に設けられている。テーブルユニット4は回動可能に設けられている。駆動モータ5は、駆動軸51とを備えている。ワーク作業装置1は、テーブル連結状態、テーブル連結解除状態、仕切り連結状態及び仕切り連結解除状態を切り替え、テーブル40に載置されたワーク9の作業部間の移動の実施と、隣り合う作業部間を仕切り部30により仕切った状態で作業の実施ができるよう構成されている。
【選択図】図3
Description
このようなワーク作業装置としては、例えば特許文献1に示されたものがある。
特許文献1のワーク作業装置において、仕切り板の昇降動作と、テーブルの回転移動及び回転動作とは、交互に行われる。つまり、仕切り板を駆動させる3つのシリンダ装置と、テーブルを駆動させる1つの駆動モータとは、交互に駆動することとなる。そのため、3つのシリンダ装置と1つの駆動モータにおいて、一方が駆動している間は、他方が停止した状態にあり、シリンダ装置と駆動モータとに、交互に停止時間が発生することとなる。したがって、ワーク作業装置の稼働時間内において、各駆動源それぞれの駆動時間は比較的少なく、各駆動源の個々の稼働効率は低い。
複数の上記作業部に対応して配置される複数のテーブルを備えていると共に上記基準軸線を中心に回動可能に設けられたテーブルユニットと、
複数の上記作業部間を仕切る仕切り部を備え、上記基準軸線に沿った方向に昇降可能に設けられた仕切りユニットと、
上記テーブルユニットの回動と上記仕切りユニットの昇降のための駆動力を生み出す1つの駆動モータと、
上記基準軸線上に配置され、上記駆動モータの回転に伴って回転する駆動軸と、
該駆動軸の回転動作を上記仕切りユニットの昇降動作として伝達している仕切り連結状態と、上記駆動軸の回転動作の上記仕切りユニットへの伝達を解除している仕切り連結解除状態とを切り替えるための第1伝達機と、
上記駆動軸の回転動作を上記テーブルユニットの回転動作として伝達しているテーブル連結状態と、上記駆動軸の回転動作の上記テーブルユニットへの伝達を解除しているテーブル連結解除状態とを切り換えるための第2伝達機とを有することを特徴とするワーク作業装置にある(請求項1)。
該排気循環装置は、空気を吸引する吸引口と該吸引口から吸引した空気を吐出する吐出口とを備えた送風機と、
一端が上記送風機の上記吐出口に連結され、他端が上記乾燥部に配されたエアノズルと連結された吐出経路と、
一端が上記送風機の上記吸引口に連結され、他端が上記洗浄部の内側に開口した洗浄側排気孔と連結された吸引経路とを有しており、
該吸引経路は、大気開放された大気開口部と、水分を排出する水分排出口とを備えた水分除去流路を備えていてもよい(請求項10)。
このように、ワークの洗浄及び乾燥を行う際には、工場エア及び排気ファンの両方を用いているため、電力消費量が増大しやすく、その低減が望まれている。
上記吸引経路は、上記送風機の吸引口と連結されており、上記送風口を作動させることにより、上記洗浄部の洗浄作業において発生した洗浄液等の微小な水滴であるミストを含む排気エアを流通可能に構成されている。上記吸引経路には、上記水分除去流路が設けてあり、該水分除去流路内においては、流通する排気エアと上記大気開口部から流入する大気とが混合される際に気流の乱れが発生する。
実施例にかかるワーク作業装置について、図1〜図18を参照して説明する。
ワーク作業装置1は、図1及び図2に示すごとく、ワーク9(図3)を搬入出するための搬入出部21と、ワーク9の洗浄を行うための洗浄部22と、ワーク9の乾燥を行うための乾燥部23との3つの作業部を、基準軸線Lを中心とした円周上に等間隔で配置してなる。
仕切りユニット3は、基準軸線Lに沿った方向に昇降可能に設けられ、テーブルユニット4は、基準軸線Lを中心に回動可能に設けられている。
本例のワーク作業装置1は、図1及び図2に示すごとく、ワーク9を搬入出するための搬入出部21と、ワーク9の洗浄を行うための洗浄部22と、ワーク9の乾燥を行うための乾燥部23との3つの作業部を備えたワーク洗浄機をなすものである。
図3に示すごとく、本例のワーク9は、円筒状をなしており、その軸方向における略中間位置に鍔部91を備えたものである。
図3、図6及び図10に示すごとく、洗浄部22及び乾燥部23に配されたワーク保持部24は、上述した搬入出部21のものと基本構造は同じであるが、その下側に回転機構が連結されている。つまり、洗浄部22及び乾燥部23のワーク保持部24は、後述する第3伝達機6と連結したワーク回転軸242の上端部に配されており、ワーク回転軸242と共に正転及び逆転の両方向に回転可能に配されている。
蓋体25は、略円板状の蓋体底部251と、蓋体底部251の外周から上方に向かって立設した蓋体円筒部252とを備えている。蓋体底部251には、蓋体軸受部253が配されておりワーク回転軸242が挿通配置される。また、蓋体底部251には、洗浄液等を排出する排出孔(図示略)が貫通形成されている。また、蓋体25の上端縁部には、その全周にゴム素材からなるシール部材(図示略)が配されている。
中間プレート72には、その下面から垂下した支持柱76を設けてあり、支持柱76の下端には、平板状のモータ固定プレート75が配してある。モータ固定プレート75の下面には、駆動軸51の先端が上方を向くように駆動モータ5が固定されている。駆動モータ5は、正転及び逆転の両方向に回転可能に構成されている。尚、本例において、テーブルユニット4の回転方向R1(図4)と同方向を正転方向とし、その逆方向を逆転方向として表現する。また、駆動モータ5における駆動軸51の中心軸線を基準軸線Lとした。
仕切りユニット3は、洗浄部22及び乾燥部23と対応した位置にそれぞれ配された仕切り部30と、仕切り部30を固定する仕切り固定板31とを備えている。
仕切り固定板31は、その下面と仕切り部30の上面部301とが当接するように固定してある。また、仕切り固定板31には、図3及び図6に示すごとく、テーブルユニット4と係合する係合部39と、仕切りユニット3の水平方向の位置を規制するための2つのスライダー38と、第1伝達機34を構成するナット部362を備えている。
第1伝達機34は、外周側面に螺旋状のネジ溝を有するネジ軸361と、ネジ溝の内側を転動するボールを有するナット部362とを備えたボールネジからなる送りネジ機構36と、ネジ軸361と駆動軸51との間に配された第1クラッチ部35とを備えている。第1クラッチ35は、クラッチ固定プレート358を介して、2本のガイドバー731に固定されている。
ロータ353は、伝達ユニット355との対向面に配された摩擦パッド354を備えており、ネジ軸361と一体に固定されている。
コイルユニット351は、クラッチ固定プレート358に固定されており、電磁コイル352を備えている。
図3及び図18に示すごとく、第1ブレーキ部37は、電磁ブレーキからなり、上面プレート73の上面に固定されたブレーキコイルユニット371と、ネジ軸361と一体に固定されたブレーキハブユニット378とを備えている。
図3、図6及び図11に示すごとく、テーブルユニット4は、上述した搬入出部21、洗浄部22及び乾燥部23と対応した位置に配される3つのテーブル40と、テーブル40を固定するテーブル固定部41とを備えている。
一対のワーク係合部402は、外枠部401の内周面において、互いに対向するように配してある。ワーク係合部402は、外枠部401の内周面に配された本体部403と、本体部403の両端から外枠部401の内周側に向かって立設した一対の係合爪404とからなる略U字形をなしている。ワーク係合部402は、ワーク9の鍔部91の下面と係合可能に形成されている。
図9に示すごとく、テーブル昇降機構部42は、テーブル側スライド部421と駆動側スライド部424とを有するスライド機構部420と、駆動側スライド部424とテーブル側スライド部421との間に配された付勢手段427とを備えている。テーブル側スライド部421は、テーブル固定部41と固定されており、駆動側スライド部424は、後述の第1軸受部81と固定されている。
付勢手段427は、圧縮コイルバネからなり、その付勢力によってテーブル側スライド部421に固定されたテーブルユニット4を上昇させることができる。尚、駆動軸51の外周面には、テーブル側スライド部421の上端部と当接し、テーブル側スライド部421の上昇位置を規制するストッパー(図示略)が配されており、このストッパーとテーブル側スライド部421とが当接した際のテーブルユニット4の高さ位置が、テーブルユニット4の上昇位置となる。
第1軸受部81は、外周面に段差形状が形成された筒状をなしており、フレーム部7における中間プレート72の貫通孔に空隙を介して挿通してある。また、第1軸受部81の内周には、ボールベアリングを配してあり、その内周側に配された駆動軸51との摺動抵抗を低減することができる。図12に示すごとく、第1軸受部81における中間プレート72よりも下方に配された外周側面には、平歯車からなる回転歯車811を設けてあり、後述する第2ブレーキ部44のブレーキ側歯車442と噛合している。
図17に示すごとく、第2伝達機43は、第2クラッチ部430により構成されている。第2クラッチ部430は、図16に示す第1クラッチ部35と同様の動作をするように構成されている。
ロータ353は、伝達ユニット355が有するアーマチュアディスク356との対向面に摩擦パッド354を備えている。ロータ353は、駆動軸51の外周に固定されており、駆動軸51と一体に回転動作を行う。
また、第2クラッチ部430への通電を停止した際には、ロータ353と伝達ユニット355との連結が解除され、駆動軸51の回転動作がテーブルユニット4の回転動作として伝達されないテーブルユニット連結解除状態となる
図18に示すごとく、第2ブレーキ部44は、第1ブレーキ部37と同様の構造を有する電磁ブレーキからなり、その作動も同様である。
また、第2ブレーキ部44への通電を停止し、アーマチュアディスク373及びプレート375とブレーキロータ376とを接触させることで、ブレーキコイルユニット371とブレーキハブユニット378とが固定される。これにより第2ブレーキ部44によるブレーキが作動し、テーブルユニット4は固定される。
図3及び図14に示すごとく第3伝達機6は、駆動軸51と第3クラッチ部61を介して配された主回転体62と、洗浄部22及び乾燥部23にそれぞれ配されたワーク保持部24に配された従回転体63と、主回転体62の駆動力を従回転体63へと伝達する伝達帯64とを備えている。本例において、主回転体62及び従回転体63はスプロケットからなり、伝達帯64は、ローラチェーンからなる。また、洗浄部22及び乾燥部23にそれぞれ配された従回転体63の間には、伝達帯64の張りを調整するテンショナー66が配されている。
尚、主回転体62、従回転体63及び伝達帯64は上記の構成に限るものでなく、主回転体62及び従回転体63をプーリーとし、伝達帯64をベルトとしてもよい。このように、種々の巻掛け伝動装置を用いることができる。
第3クラッチ部61の伝達ユニット355の外周部側面には、主回転体62が形成されている。
ロータ353は、駆動軸51と一体に回転するよう固定されている。
コイルユニット351は、第2軸受部82の下面に固定されている。
図6及び図18に示すごとく、第3ブレーキ部65は、第1ブレーキ部37と同様の構造を有する電磁ブレーキからなり、その作動も同様である。
また、第3ブレーキ部65への通電を停止し、アーマチュアディスク373及びプレート375とブレーキロータ376とが接触することでブレーキコイルユニット371とブレーキハブユニット378とが固定される。これにより、第3ブレーキ65によるブレーキが作動しワーク保持部24は固定される。
図3及び図6に示すごとく、テーブルユニット4及び仕切りユニット3は、初期位置として、それぞれの下降位置に配された状態にある。
第1伝達機34の第1クラッチ部35を通電状態とし、駆動軸51とネジ軸361とを第1クラッチ部35により連結した仕切り連結状態とする。そして、固定状態にある第1ブレーキ部37を通電状態としてブレーキを解除する。
まず、第2クラッチ43に通電し、駆動軸51の回転動作をテーブルユニット4の回転動作として伝達可能なテーブル連結状態とする。そして、第2ブレーキ部44に通電し、テーブルユニット4のブレーキを解除する。次いで、駆動モータ5を正回転させ、駆動モータ5の回転動作をテーブルユニット4の回転動作として伝達する。
第1伝達機34の第1クラッチ部35を通電状態とし、駆動軸51とネジ軸361とを第1クラッチ部35により連結した仕切り連結状態とする。そして、第1ブレーキ部37を通電状態として仕切りユニット3のブレーキを解除する。
第3伝達機6の第3クラッチ部61を通電状態とすることにより、駆動軸51と主回転体62とを連結し、駆動モータ5を正転及び逆転方向に回転させる。これにより、駆動軸51の回転動作を洗浄部22及び乾燥部23に配されたワーク保持部24の回転動作として伝達している保持部連結状態とする。そして、第3ブレーキ部65を通電状態としてワーク回転軸242のブレーキを解除し、駆動モータ5を正転及び逆転方向に回転させる。
上記の動作を繰り返してワーク9の洗浄及び乾燥を行う。
本例は、実施例1におけるワーク作業装置に排気循環装置を設けた例を示す。
図19に示すごとく排気循環装置100は、空気を吸引及び吐出可能に構成された送風機11と、送風機11に連結された吐出経路12と吸引経路13と、吸引経路13と合流する分岐吸引経路18とを有している。
水分除去流路130は、大気開放された大気開口部14と、水分を排出する水分排出口15と、吸引経路13における上流側に軸線方向が略水平となるように配された上流配管16と、軸線方向が略垂直となるように配された下流配管17とを備えている。
上流配管16の下流側端部には、下流配管17が配されている。下流配管17は、上流配管16の下流側端部から上方に立設する上方下流配管171と、上流配管16の下流側端部から下方に垂下する下方下流配管172とを有している。
上方下流配管171の上端部には、送風機11の吸引口111と連結された接続配管132と、乾燥部23と連通した分岐吸引経路18とを有している。
21 搬入出部
3 仕切りユニット
30 仕切り部
34 第1伝達機
4 テーブルユニット
40 テーブル
427 付勢手段
43 第2伝達機
5 駆動モータ
51 駆動軸
9 ワーク
L 基準軸線
Claims (12)
- ワークを搬入出するための搬入出部を含む、上記ワークに作業を施す複数の作業部を、基準軸線を中心とした円周上に配置してなるワーク作業装置であって、
複数の上記作業部に対応して配置される複数のテーブルを備えていると共に上記基準軸線を中心に回動可能に設けられたテーブルユニットと、
複数の上記作業部間を仕切る仕切り部を備え、上記基準軸線に沿った方向に昇降可能に設けられた仕切りユニットと、
上記テーブルユニットの回動と上記仕切りユニットの昇降のための駆動力を生み出す1つの駆動モータと、
上記基準軸線上に配置され、上記駆動モータの回転に伴って回転する駆動軸と、
該駆動軸の回転動作を上記仕切りユニットの昇降動作として伝達している仕切り連結状態と、上記駆動軸の回転動作の上記仕切りユニットへの伝達を解除している仕切り連結解除状態とを切り替えるための第1伝達機と、
上記駆動軸の回転動作を上記テーブルユニットの回転動作として伝達しているテーブル連結状態と、上記駆動軸の回転動作の上記テーブルユニットへの伝達を解除しているテーブル連結解除状態とを切り換えるための第2伝達機とを有することを特徴とするワーク作業装置。 - 請求項1に記載のワーク作業装置において、上記仕切り部は、上記テーブル上に配置される上記ワークの周囲全周を囲うよう筒状に設けられていることを特徴とするワーク作業装置。
- 請求項2に記載のワーク作業装置において、上記テーブルの下方には、上記仕切り部において下方側に開口した開口端部を覆うための蓋体が配されており、上記仕切りユニットを下降させることにより、上記仕切り部の上記開口端部を上記蓋体によって覆い、上記仕切り部及び上記蓋体によって上記ワークを内包することを特徴とするワーク作業装置。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載のワーク作業装置において、上記テーブルユニットは、上昇位置と下降位置との間を昇降可能に設けられていると共に、付勢手段によって上記上昇位置に向かって付勢されており、上記付勢手段の付勢力に抗した上記上昇位置から上記下降位置への移動は、上記仕切りユニットが下降する際に該仕切りユニットと上記テーブルユニットとが係合することにより、上記仕切りユニットの移動に連動して実施されるよう構成されており、上記テーブルユニットにおける上記複数のテーブルは、上記ワークを係合保持するワーク係合部と上記基準軸線方向に貫通形成された貫通孔とを有しており、上記複数の作業部は、上記貫通孔と対応する位置に、上記ワークを保持するワーク保持部を備えており、上記テーブルユニットが上記上昇位置と上記下降位置との間において昇降することにより、上記ワーク係合部と上記ワーク保持部との高さ方向の相対位置が変化し、上記ワーク係合部と上記ワーク保持部との間における上記ワークの受け渡しが可能であり、上記テーブルユニットが上記上昇位置にあるときは、上記テーブルの上記ワーク係合部によって上記ワークを係合保持し、上記テーブルユニットが上記下降位置にあるときは、上記ワーク保持部によって上記ワークを保持するよう構成されていることを特徴とするワーク作業装置。
- 請求項4に記載のワーク作業装置において、上記ワーク保持部は、上記ワークを保持すると共に上記ワーク保持部を配したワーク回転軸の軸線を中心として回転可能に構成されており、上記駆動軸と上記ワーク保持部との間には、上記駆動軸の回転動作を所望の上記ワーク保持部の回転動作として伝達している保持部連結状態と、上記駆動軸の回転動作の上記所望のワーク保持部への伝達を解除している保持部連結解除状態とを切り換えるための第3伝達機を備えており、上記保持部連結状態と上記保持部連結解除状態とを切り替えることにより、上記所望のワーク保持部に保持された上記ワークを回転可能に構成されていることを特徴とするワーク作業装置。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載のワーク作業装置において、上記第2伝達機は、上記テーブルユニットと一体に配されたテーブル側スライド部と、上記テーブル連結状態において上記駆動軸の回転動作が伝達されるように配された駆動側スライド部とを有するスライド機構部を備えており、上記テーブルスライド部と上記駆動側スライド部のいずれか一方が、上記基準軸線方向に沿って形成されたスライド凸部を備えると共に、他方が上記スライド凸部と係合するスライド凹部を備えており、上記テーブルスライド部と上記駆動側スライド部とは、上記基準軸線方向においては相対的にスライド可能であり、上記基準軸線を回転中心とする回転方向においては一体に固定されるよう構成されていることを特徴とするワーク作業装置。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載のワーク作業装置において、上記第1伝達機は、上記駆動モータの回転動作を上記仕切りユニットの昇降動作へと変換するためのネジ軸とナット部とを備えた送りネジ機構と、上記ネジ軸と上記駆動軸との間に配された第1クラッチ部とを備えており、該第1クラッチ部により上記仕切り連結状態と上記仕切り連結解除状態とを切り替え可能に構成されており、上記第2伝達機は、上記駆動軸と上記テーブルユニットとの間に配された第2クラッチ部を備えており、該第2クラッチ部により、上記テーブル連結状態と上記テーブル連結解除状態とを切り替え可能に構成されていることを特徴とするワーク作業装置。
- 請求項5に記載のワーク作業装置において、上記第3伝達機は、上記駆動軸と第3クラッチ部を介して配された主回転体と、上記所望のワーク保持部にそれぞれ配された従回転体と、上記主回転体の駆動力を上記従回転体へと伝達する伝達帯とを備えており、上記第3クラッチ部によって上記保持部連結状態と上記保持部連結解除状態とを切り替え可能に構成されていることを特徴とするワーク作業装置。
- 請求項1〜8に記載のワーク作業装置において、上記作業部として、ワークの洗浄を行うための洗浄部と上記ワークの乾燥を行うための乾燥部とを備えていることを特徴とするワーク作業装置。
- 請求項9に記載のワーク作業装置において、
該ワーク作業装置は、上記洗浄部と上記乾燥部とに接続された排気循環装置を有しており、
該排気循環装置は、空気を吸引する吸引口と該吸引口から吸引した空気を吐出する吐出口とを備えた送風機と、
一端が上記送風機の上記吐出口に連結され、他端が上記乾燥部に配されたエアノズルと連結された吐出経路と、
一端が上記送風機の上記吸引口に連結され、他端が上記洗浄部の内側に開口した洗浄側排気孔と連結された吸引経路とを有しており、
該吸引経路は、大気開放された大気開口部と、水分を排出する水分排出口とを備えた水分除去流路を備えていることを特徴とするワーク作業装置。 - 請求項10に記載のワーク作業装置において、上記水分除去流路は、上記吸引経路における上流側に軸線方向が略水平となるように配された上流配管と、上記上流配管の下流側に連結され軸線方向が略垂直となるように配された下流配管とを有しており、上記下流配管の下端に上記水分排出口を備えていることを特徴とするワーク作業装置。
- 請求項10又は11に記載のワーク作業装置において、上記排気循環装置は、上記吸引経路と合流する分岐吸引経路を有しており、該分岐吸引経路は、上記乾燥部の内側に開口する乾燥側排出口と連通していることを特徴とするワーク作業装置。
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