JP2015040342A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１には、広大なスペースを必要とせずにワークを簡単に洗浄および乾燥させることができ、第２には、さらにワークを洗浄台に載置したまま傷付けたり破損することなく簡単に洗浄することができる洗浄装置を提供すること。
【解決手段】ワークＷをその両側から挟んで固定するワークチャック機構部１２と、ワークチャック機構部１２を回転させる回転支持部１３と、ワークチャック機構部１２にチャックされて回転するワークＷに対してそれぞれワークＷの斜め上方と斜め下方からそれぞれ高圧蒸気を噴射して、ワークＷから機械油を吹き飛ばして洗浄すると共に、その両方向からそれぞれ高圧蒸気を噴射して、ワークＷを乾燥させる上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６とを設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、加工油が付着したワークを洗浄する洗浄装置に関する。

加工油が付着したワークを洗浄する洗浄装置として、加工油が付着したワークをベルトコンベアで搬送しながら、上方や下方から交互に温水を高圧蒸気して洗浄ハンガー内でワークを上下方向に踊らせながら洗浄すると共に、洗浄後に温風を吹き付けて乾燥させる洗浄装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００４−１６９０５３号公報

しかし、前記特許文献１に記載の従来の洗浄装置では、複数の洗浄装置や乾燥装置を設ける必要があるため、ワークの洗浄および乾燥に広大なスペースが必要になるという問題がある。

また、前記特許文献１に記載の従来の洗浄装置では、上方や下方から交互に温水を高圧蒸気としてワークを洗浄ハンガー内で上下方向に踊らせながら洗浄するため、ワークに傷が付いたり、破損するおそれがあるという問題があった。

そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、広大なスペースを必要とせずに加工油が付着したワークを洗浄および乾燥させることができると共に、ワークを確実に固定した状態で洗浄および乾燥させることができる洗浄装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の洗浄装置は、加工油が付着したワークを洗浄する洗浄装置であって、加工油が付着したワークをその両側から挟んで固定するワークチャック機構部と、前記ワークチャック機構部を回転可能に支持する回転支持部と、圧縮空気を生成する圧縮空気生成部と、前記圧縮空気生成部によって圧縮された圧縮空気を前記ワークチャック機構部に固定された前記ワークに対し噴出すると共に、洗浄水が供給された場合には、その洗浄水を噴霧化して高圧蒸気として前記ワークに対し噴出する空気・蒸気噴射部と、少なくとも前記ワークチャック機構部によるワークのチャック動作を制御すると共に、前記空気・蒸気噴射部からの高圧蒸気および圧縮空気の噴射を制御する制御部とを有することを特徴とする。
ここで、前記空気・蒸気噴射部には、前記ワークチャック機構部の斜め上方に設けられた上方空気・蒸気噴射部と、前記ワークチャック機構部の下方に設けられた下方空気・蒸気噴射部とがあり、前記上方空気・蒸気噴射部は、ワークに対し圧縮空気または高圧蒸気を斜め上方から噴出する一方、前記下方空気・蒸気噴射部は、ワークに対し圧縮空気または高圧蒸気を斜め下方から噴出すると良い。
また、前記空気・蒸気噴射部は、円筒状であって、噴射口に向かうほど幅広になる円筒部と、円筒状であって、先端に向かうほど内径が拡がる拡径噴射口を有するノズルケースと、そのノズルケース内に設けられ、その開口部に沿って回転しながら前記圧縮空気生成部からの圧縮空気または高圧蒸気とを噴射する可撓性の噴射チューブとを有し、前記ノズルケースには、拡径噴射口を通して内部に溜まった洗浄水を外部へ排出するための水抜き孔が設けられているとさらに良い。
また、前記回転支持部は、前記ワークチャック機構部を回転可能に支持すると共に、前記制御部の制御によって前記空気・蒸気噴射部による圧縮空気および高圧蒸気の噴射中に前記ワークチャック機構部をモータ等により高速回転させるようにすると良い。
また、前記空気・蒸気噴射部の前段には、洗浄水が貯蔵された洗浄水タンクから洗浄水を供給する洗浄水供給管が設けられ、その洗浄水供給管の周囲には、当該空気・蒸気噴射部に対し高温の洗浄水を供給するため急速に高温になる急速ヒーターが巻き付けられており、その急速ヒーターにより前記空気・蒸気噴射部から高温の洗浄水を高圧で噴霧化して高圧蒸気として噴射するとさらに良い。

本発明の洗浄装置では、ワークを回転させなら空気・蒸気噴射部からの高圧蒸気および圧縮空気を噴射して洗浄および乾燥させるため、広大なスペースを必要とせずにワークを簡単に洗浄および乾燥させることができる。
また、空気・蒸気噴射部からの高圧蒸気および圧縮空気の噴射によるワークの洗浄や乾燥の際に、ワークチャック機構部によってワークをその両側から固定して回転可能にしているので、ワークがケースに衝突したりすることがなくなり、ワークに傷が付いたり、破損することも防止して、ワークの隅々まで洗浄および乾燥することができる。

実施形態の洗浄装置等の外観を示す斜視図である。 実施形態の洗浄装置の上蓋を開けて装置内部の状態を示す平面図である。 実施形態の洗浄装置の上蓋を開けて装置内部の状態を示す正面図である。 実施形態の洗浄装置の装置内部の主要部の拡大平面図である。 実施形態の洗浄装置の装置内部の主要部の拡大正面図である。 実施形態の洗浄装置の装置内部の主要部の左側面図である。 実施形態の洗浄装置の装置内部の主要部の右側面図である。 図４におけるＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）,（ｂ）は、それぞれ、実施形態の洗浄装置の上方空気・蒸気噴射部の概略構成とそれによる高圧蒸気の噴射時と、圧空気の噴射時のバルブの位置を示す部分断面図である。 実施形態の洗浄装置の上方空気・蒸気噴射部および下方空気・蒸気噴射部における高圧蒸気噴射回転ノズルの構成を示す断面図である。 （ａ）〜（ｄ）それぞれ実施形態の洗浄装置による洗浄および乾燥時の動作例を示す図である。

以下、本発明に係る洗浄装置の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

<実施形態の洗浄装置１の構成について>
図１は本発明に係る実施形態の洗浄装置１等の外観を示す斜視図、図２はその洗浄装置１の上蓋を開けて装置内部の構成を示す平面図、図３はその洗浄装置１の上蓋を開けて装置内部の構成を示す正面図、図４は装置内部の主要部の拡大平面図、図５は装置内部の主要部の拡大正面図、図６は装置内部の主要部の拡大左側面図、図７は装置内部の主要部の拡大右側面図、図８は図４におけるＡ−Ａ線断面図である。

この洗浄装置１は、加工油が付着したワークを洗浄するもので、図１に示すように洗浄装置本体１１の上蓋１１ａを自動で開閉して、洗浄装置本体１１の上部開口部から図示しない加工機械によって加工されたワークＷを１つずつロボットアーム２によって運んでワークチャック機構部１２に固定し、その後上蓋１１ａを閉めてから洗浄および乾燥させるように構成されている。

具体的には、この洗浄装置１は、図２〜図８に示すようにワークＷの入出に応じて自動で開閉する上蓋１１ａ付きの洗浄装置本体１１と、ワークＷをその両側から挟んで固定するワークチャック機構部１２と、ワークチャック機構部１２を回転させる回転支持部１３と、圧縮空気を生成する圧縮空気生成部１４と、圧縮空気生成部１４によって圧縮された圧縮空気をワークチャック機構部１２に固定されたワークＷに対し噴出すると共に、洗浄水が供給された場合には、その洗浄水を噴霧化して高圧蒸気としてワークＷに対し噴出する上方空気・蒸気噴射部１５および下方空気・蒸気噴射部１６と、洗浄水タンク１７と、制御部１８とを備えている。

洗浄装置本体１１は、温水等の洗浄水を高圧で噴霧化した高圧蒸気や、ワークＷに付着していた切屑等が外部に飛び散らないようにするもので、図１等に示すように、その内側にワークチャック機構部１２や、回転支持部１３、上方空気・蒸気噴射部１５、下方空気・蒸気噴射部１６が設けられている共に、その外側に圧縮空気生成部１４や洗浄水タンク１７、急速ヒーター１７ｂ、制御部１８等が備えられており、制御部１８の制御によって上蓋１１aを開閉させてワークＷを交替しながら洗浄および乾燥させるものである。そのため、洗浄装置本体１１の上蓋１１ａは、制御部１８からの指令によって図１に示すようにワークＷの洗浄時には閉じて高圧蒸気やワークＷに付着していた切屑等が外部に飛び散らないようにする一方、ロボットアーム２が洗浄前のワークＷをワークチャック機構部１２に固定したり、洗浄後のワークＷを洗浄装置本体１１外へ運び出す際には開くように動作する。

なお、図２において、１１ｂは、洗浄装置本体１１に設けられた漏斗であり、ワークＷを洗浄した汚水等を集め、図示しない汚水タンク等に集めて回収し、必要あればクリーニング後に洗浄水タンク１７に移して再利用する。

ワークチャック機構部１２は、図２〜図８に示すように、回転支持部１３を構成するモータ１３ａの回転軸１３ｂに固定された第１側板１２ａと、第１側板１２ａから一定間隔を開けて設けられ、回転支持部１３の従動軸１３ｃに固定された第２側板１２ｂと、第１側板１２ａと第２側板１２ｂとの間に設けられた３本の間隔保持バー１２ｃ〜１２ｅと、第２側板１２ｂに螺合して取り付けられワークＷをモータ１３ａの反対側の側方（横方向）から支持する固定側ワーク挟持ロッド１２ｆ，１２ｇと、固定側ワーク挟持ロッド１２ｆ，１２ｇに対向して設けられ、ワーク挟持ピストンロッド１２ｈを進退動させて対向する固定側ワーク挟持ロッド１２ｄ，１２ｅとの間でワークＷをその両側から挟んで固定するワークチャックシリンダ１２ｉを備えている。ここで、ワークチャックシリンダ１２ｉは、エアーシリンダや油圧シリンダ等でも良く、要は、ワークＷを簡単にチャック（固定）できるものであれば良く、リニアパルスモータ等によってワーク挟持ピストンロッド１２ｈを進退動させるものでも良い。

回転支持部１３は、図２〜図８に示すように、上述したワークチャック機構部１２を洗浄機本体１１に固定されたモータ１３ａで回転させるもので、ワークチャック機構部１２の第１側板１２ａに回転軸１３ｂを固定してワークチャック機構部１２を回転させるモータ１３ａと、ワークチャック機構部１２の第２側板１２ｂに固定された従動軸１３ｃと、その従動軸１３ｃを回転可能に支持するベアリング部１３ｄとを有している。

圧縮空気生成部１４は、空気を圧縮するコンプレッサー等で、制御部１８からの動作制御信号により圧縮空気を生成して、高圧チューブ１４ａを介して上方空気・蒸気噴射部１５と、下方空気・蒸気噴射部１６に圧縮空気を供給する。

上方空気・蒸気噴射部１５は、図２〜図８に示すように、洗浄装置本体１１内の漏斗１１ｂの上方に渡された第１支持ブリッジ１１ｃ上に立接された第１支持ロッド１１ｄに噴射部装着治具１１ｅによって、ワークチャック機構部１２の斜め上方の位置にその先端部をワークＷに向け、すなわち斜め下方に向けて装着される。なお、上方空気・蒸気噴射部１５自体の構成については、図９および図１０において詳述する。

同様に、下方空気・蒸気噴射部１６は、図２〜図８に示すように、洗浄装置本体１１内の漏斗１１ｂの上方に渡された第２支持ブリッジ１１ｆ上に立接された第２支持ロッド１１ｇに噴射部装着治具１１ｈによって、ワークチャック機構部１２の斜め下方の位置にその先端部をワークＷに向け、すなわち斜め上方に向けて装着される。なお、下方空気・蒸気噴射部１６の構成は、上方空気・蒸気噴射部１５の構成と同じであり、図９および図１０において詳述する。

＜上方空気・蒸気噴射部１５および下方空気・蒸気噴射部１６の構成＞
次に、上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６の構成について説明する。なお、上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６は、設けられる位置がワークチャック機構部１２に対し上方かあるいは下方かの違いだけで、高圧蒸気および圧縮空気を噴射する構造（構成）自体は全く同一であるので、ここでは、代表して下方空気・蒸気噴射部１６の構成を説明する。

図９（ａ）,（ｂ）は、それぞれ、本実施形態の洗浄装置１の下方空気・蒸気噴射部１６の概略構成とそれによる高圧蒸気の噴射時と、圧空気の噴射時のバルブの位置を示す部分断面図である。また、図１０は、本実施形態の洗浄装置１の下方空気・蒸気噴射部１６における高圧蒸気噴射回転ノズル１５３の構成を示す断面図である。なお、上方空気・蒸気噴射部１５も、図９（ａ）,（ｂ）や図１０に示す下方空気・蒸気噴射部１６と同様に構成されているが、図９（ａ）,（ｂ）や図１０に示す下方空気・蒸気噴射部１６と説明や図示が重複するので省略する。

上方空気・蒸気噴射部１５は、圧縮空気生成部１４によって圧縮された例えば３．５ＫＰａ〜５．５ＫＰａ程度の圧縮空気をワークチャック機構部１２にチャック（固定）されたワークＷに対し噴射すると共に、洗浄水タンク１７から配水管１７ａを介して洗浄水が供給された場合には、その洗浄水を圧縮空気生成部１４からの３．５ＫＰａ〜５．５ＫＰａの圧縮空気よりも低圧の例えば２ＫＰａ程度で噴霧化して高圧蒸気としてワークＷに対し噴射するもので、図９（ａ）,（ｂ）に示すように、ミスト（高圧蒸気）生成部１５１と、圧縮空気・高圧蒸気切り替え部１５２と、回転ノズル１５３とを有している。

ミスト（高圧蒸気）生成部１５１は、低圧エアー挿入口１５１ａを有し、細径の水吐出ノズル１５１ｂから洗浄水タンク１７から配水管１７ａを介して送られてきた温水等の洗浄水を吐出して低圧エアーによってその洗浄水をミスト（高圧蒸気）化して圧縮空気・高圧蒸気切り替え部１５２へ送るものである。

圧縮空気・高圧蒸気切り替え部１５２は、ミスト（高圧蒸気）生成部１５１と接続されるミスト入射口１５２ａと、圧縮空気生成部１４と接続された高圧チューブ１４ａが接続された圧縮空気入射口１５２ｂと、回転ノズル１５３が接続される圧縮空気・高圧蒸気噴出口１５２ｃとを有し、切り替えバルブ１５２ｄを移動させることによって圧縮空気・高圧蒸気噴出口１５２ｃから圧縮空気または高圧蒸気を切り替えて吐出するように構成されている。

回転ノズル１５３は、図１０に示すように、先端に近付くほど内径が拡がる拡径噴射口１５３ａ１を有するノズルケース１５３ａと、そのノズルケース１５３ａに内挿され、圧縮空気または高圧蒸気を回転しながら噴射するシリコン等からなる可撓製チューブ１５３ｂ１を有する噴射ノズル１５３ｂとを有し、圧縮空気・高圧蒸気切り替え部１５２から切り替えて吐出される圧縮空気または高圧蒸気を噴射ノズル１５３ｂの可撓製チューブ１５３ｂ１から噴射して、可撓製チューブ１５３ｂ１を拡径噴射口１５３ａ１で回転させながら広領域に噴射するように構成されている。そのため、可撓製チューブ１５３ｂ１の周囲には、保護パッドを兼ねた重り１５３ｂ２が適宜間隔で設けられている。

また、ノズルケース１５３ａには、拡径噴射口１５３ａ１内に溜まった洗浄水を外部へ排出するための水抜き孔１５３ａ２が設けられている。そのため、下方空気・蒸気噴射部１６をワークチャック機構部１２の下方に設置して、圧縮空気生成部１４によって圧縮された圧縮空気を下方からワークチャック機構部１２にチャック（固定）されたワークＷに対し噴射すると共に、洗浄水が供給された場合には、その洗浄水を高圧で噴霧化してワークＷに対し下方から噴射して、上向きの下方空気・蒸気噴射部１６の拡径噴射口１５３ａ１に洗浄水が溜まっても、水抜き孔１５３ａ２から排水することができる。

また、上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６には、図２および図３に示すように、洗浄水タンク１７から洗浄水供給管１７ａを介して洗浄水として通常の水道水や、洗浄後の汚水をフィルダー等を通してろ過した再利用水が供給されるが、その洗浄水供給管１７ａの周囲には、制御部１８からの制御信号によりオン・オフして下方空気・蒸気噴射部１６または上方空気・蒸気噴射部１５に対し高温の洗浄水を供給するため急速に高温になる急速ヒーター１７ｂが螺旋状に巻き付けられている。

そのため、この実施形態の洗浄装置１によれば、急速ヒーター１７ｂにより洗浄水供給管１７ａのみ急速に温めるので、洗浄水タンク１７自体で貯蔵している洗浄水自体を温めて温水にする場合よりも、電力の消費量を削減することができる。なお、本発明では、洗浄水タンク１７を設けて説明しているが、図示しない水道の蛇口に耐圧ホースが接続されていて、その耐圧ホースに急速ヒーター１７ｂが螺旋状に巻き付けられた洗浄水供給管１７ａが接続されていて、洗浄水としての水道水を上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６に直接供給するように構成しても勿論良い。

制御部１８は、洗浄装置本体１１の上蓋１１ａの開閉や、ワークチャック機構部１２によるワークＷのチャッキング（固定）、ワーク回転機構１３によるワークチャック機構部１２の回転、さらには上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６からの高圧蒸気や圧縮空気の噴射等、この実施形態の洗浄装置１の動作全般を制御するものである。

<実施形態の洗浄装置１の動作について>
次に、以上のように構成された実施形態の洗浄装置１の動作について説明する。なお、ここでは、例えば、１つのワークＷ毎に所定時間、ワークＷを固定したワークチャック機構部１２が回転支持部１３によって高速に回転させて、上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６から高圧蒸気の噴射を行ってワークＷを洗浄する一方、上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６から圧縮空気の噴射を行ってワークＷを乾燥させて、次のワークＷに交換する。このような洗浄および乾燥処理をワークＷ毎に行う。

＜高圧蒸気によるワークＷの洗浄＞
まず、図１に示すように洗浄すべきワークＷがロボットハンド２によってこの洗浄装置１まで運ばれてくると、制御部１８は、この洗浄装置１の上蓋１１ａを開けて、そのワークＷをワークチャック固定部１２の間隔保持バー１２ｃ〜１２ｅの上方であって固定側ワーク挟持ロッド１２ｆ，１２ｇの先端部の近くに設置する。なお、その際、ワークチャックシリンダ１２ｉは、図４に示すように、ワーク挟持ピストンロッド１２ｈを退動させているので、固定側ワーク挟持ロッド１２ｆ，１２ｇの先端部と、ワーク挟持ピストンロッド１２ｈの先端部との間に移動させる。

そして、ワークＷが固定側ワーク挟持ロッド１２ｆ，１２ｇの先端部とワーク挟持ピストンロッド１２ｈの先端部との間に移動されると、制御部１８は、ワークチャックシリンダ１２に対し動作信号を送って、ワーク挟持ピストンロッド１２ｈを前方に進動させて、固定側ワーク挟持ロッド１２ｆ，１２ｇの先端部とワーク挟持ピストンロッド１２ｈの先端部との間でワークＷをチャックして固定する。なお、これからワークＷの洗浄が開始するので、制御部１８は急速ヒーター１７ｂをオンにして温水の準備もする。

ワークＷがワークチャック機構部１２にチャックされ固定されると、制御部１８は、ロボットハンド２に指令を出力してワークＷを解放させて洗浄装置本体１１外に退避させると共に、上蓋１１ａに洗浄装置本体１１の上部開口を閉めさせる。

次に、制御部１８は、回転支持部１３等に対しワークチャック機構部１２を所定時間だけ回転させるように制御信号を送ると共に、圧縮空気生成部１４や上方空気・蒸気噴射部１５、下方空気・蒸気噴射部１６に対し所定時間だけ高圧蒸気を噴射するように制御信号を出力する。ここで、所定時間とは、ワークＷの大きさやワークＷの形状、さらにはワークＷに付着している加工油の種類等によって異なるが、加工油が確実に除去できる数秒〜１０数秒である。

すると、圧縮空気生成部１４は、２ＫＰａ程度の圧縮空気を高圧チューブ１４ａを介して上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６に対し送る。

上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６では、制御部１８からの制御信号に基づいて図１０（ａ）に示すように、圧縮空気・高圧蒸気切り替え部１５２が切り替えバルブ１５２ｄに圧縮空気入射口１５２ｂ側を塞がせ、ミスト入射口１５２ａから入った２ｋＰａ程度の高圧蒸気を圧縮空気・高圧蒸気噴出口１５２ｃから回転ノズル１５３へ送る。

すると、上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６では、それぞれ、図１０に示すように、回転ノズル１５３の噴射ノズル１５３ｂから高圧蒸気を噴射して、可撓製チューブ１５３ｂ１をノズルケース１５３ａの拡径噴射口１５３ａ１内で回転させながらワークチャック機構部１２にチャック（固定）されたワークＷに対し上下両方向からそれぞれ高圧蒸気を噴射する。

それと同時に、回転支持部１３は、制御部１８からの制御信号に基づいてモータ１３ａの回転軸１３ｂを回転させて、ワークＷをチャックしたワークチャック機構部１２を回転させる。

すると、ワークチャック機構部１２は、図１１(ａ)〜(ｄ)に示すように回転軸１３ｂと従動軸１３ｃを回転中心として矢印の方向に所定時間だけ高速回転し、その際、上方空気・蒸気噴射部１５は斜め上方からワークチャック機構部１２にチャックされたワークＷに対し所定時間だけ高圧蒸気を噴射すると共に、下方空気・蒸気噴射部１６はワークチャック機構部１２にチャックされたワークＷに対し斜め下方から所定時間だけ高圧蒸気を噴射する、

なお、回転支持部１３は、制御部１８からの制御信号に基づいてその洗浄中や乾燥中にモータ１３ａの回転軸１３ｂを逆回転させて、ワークＷをチャックしたワークチャック機構部１２を逆回転させることもできる。

その結果、上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６は、ワークチャック機構部１２にチャックされて回転するワークＷに対してそれぞれワークＷの斜め上方と斜め下方からそれぞれ高圧蒸気を噴射して、ワークＷから機械油を吹き飛ばして洗浄することができる。

特に、本実施形態の洗浄装置１では、上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６からワークＷに対して斜め上方と斜め下方からそれぞれ高圧蒸気を噴射してワークＷから機械油を吹き飛ばして洗浄する際、ワークチャック機構部１２にチャックされたワークＷを回転支持部１３のモータ１３ａによって高速回転させるため、遠心力によってワークＷから機械油を吹き飛ばすことも可能であり、洗浄時間を短縮化して、消費電力や洗浄水の使用量を削減することができる。

＜圧縮空気の噴射によるワークＷの乾燥＞
そして、高圧蒸気の噴射時間が経過すると、制御部１８は、回転支持部１３等に対しワークチャック機構部１２を回転させたまま、ワークＷを乾燥させるため、圧縮空気生成部１４と上方空気・蒸気噴射部１５および下方空気・蒸気噴射部１６に対し圧縮空気を噴射するように制御信号を出力する。

圧縮空気生成部１４は、制御部１８からの制御信号に基づいて高圧チューブ１４ａを介して上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６に対し、２．０ＫＰａ程度の高圧蒸気の噴射の場合よりも高圧の３．５ＫＰａ〜５．５ＫＰａ程度の圧縮空気を送る。

上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６の圧縮空気・高圧蒸気切り替え部１５２では、制御部１８からの制御信号に基づいて図１０（ｂ）に示すように、切り替えバルブ１５２ｄを移動させてミスト入射口１５２ａ側を塞ぐようにする。

すると、圧縮空気入射口１５２ｂと圧縮空気・高圧蒸気噴出口１５２ｃとが通じるため、圧縮空気生成部１４が生成した圧縮空気が圧縮空気入射口１５２ｂおよび圧縮空気・高圧蒸気噴出口１５２ｃを介して回転ノズル１５３へ送られる。

そのため、上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６では、それぞれ、回転ノズル１５３の噴射ノズル１５３ｂから圧縮空気を噴射して、高圧蒸気の噴射の場合と同様に、可撓製チューブ１５３ｂ１をノズルケース１５３ａの拡径噴射口１５３ａ１内で回転させながらワークチャック機構部１２にチャック（固定）されたワークＷに対し上下両方向からそれぞれ圧縮空気を噴射する。

その結果、上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６は、ワークチャック機構部１２にチャックされて回転するワークに対してそれぞれワークＷの斜め上方と斜め下方からそれぞれ高圧蒸気を噴射して、ワークＷを乾燥させることができる。

特に、本実施形態の洗浄装置１では、上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６からワークＷに対して斜め上方と斜め下方からそれぞれ圧縮空気を噴射してワークＷを乾燥させる際、ワークチャック機構部１２にチャックされたワークＷを回転支持部１３のモータ１３ａによって高速回転させるため、遠心力によってワークＷから洗浄水を吹き飛ばすことも可能であり、乾燥時間を短縮化して、消費電力や洗浄水の使用量を削減することができる。

以上説明したように、この実施形態の洗浄装置１では、ワークＷをその両側から挟んで固定するワークチャック機構部１２と、ワークチャック機構部１２を回転させる回転支持部１３と、ワークチャック機構部１２にチャックされて回転するワークＷに対してそれぞれワークＷの斜め上方と斜め下方からそれぞれ高圧蒸気を噴射して、ワークＷから機械油を吹き飛ばして洗浄すると共に、その両方向からそれぞれ高圧蒸気を噴射して、ワークＷを乾燥させる上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６を設けたため、広大なスペースを必要とせずにワークＷを簡単に洗浄および乾燥させることができる。

特に、実施形態の洗浄装置１では、上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６からワークＷに対して斜め上方と斜め下方からそれぞれ高圧蒸気を噴射してワークＷを洗浄したり、圧縮空気を噴射してワークＷを乾燥させる際、ワークＷをチャックしたワークチャック機構部１２を回転支持部１３のモータ１３ａによって高速回転させるため、遠心力によってワークＷから機械油や洗浄水を吹き飛ばすことも可能であり、洗浄時間や乾燥時間を大幅に短縮化することも可能であり、消費電力や洗浄水の使用量を削減することができる。

また、この洗浄装置１では、ワークＷに対し高圧蒸気および圧縮空気を噴射しても、ワークＷはワークチャック機構部１２のワークチャックシリンダ１２ｉから進退動するワーク挟持ピストンロッド１２ｈと固定側ワーク挟持ロッド１２ｄ，１２ｅとの間で挟持されているので、ワークＷが上下方向や水平方向に踊って壁に当たったり、暴れることが無くなり、ワークＷを傷付けたり破損させることなく洗浄および乾燥させることができる。

また、上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６は、円筒状であって、先端に向かうほど内径が拡がる拡径噴射口を有するノズルケース１５３ａと、そのノズルケース内１４ｃ１に設けられ、その開口部に沿って回転しながら圧縮空気生成部１４からの圧縮空気または高圧蒸気とを噴射する可撓性の噴射チューブ１４ｃ２１とを有し、ノズルケース１５３ａには、拡径噴射口１５３ａ１を通して内部に溜まった洗浄水を外部へ排出するための水抜き孔１５３ａ２が設けられているため、ワークＷの下方から下方空気・蒸気噴射部１６によって上向きで高圧蒸気を噴射しても、ノズルケース１５３ａ内に水やワークＷから落ちた機械油や跳ね返った汚水が溜まることが無くなり、常に清潔状態でワークＷを洗浄および乾燥させることができる。

また、上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６の前段には、洗浄水が貯蔵された図示しない洗浄水タンク１７から洗浄水を供給する洗浄水供給管１７ａが設けられ、その洗浄水供給管１７ａの周囲には、当該下方空気・蒸気噴射部１６または上方空気・蒸気噴射部１５に対し高温の洗浄水を供給するため急速に高温になる急速ヒーター１７ｂが螺旋状に巻き付けられており、制御部１８が上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６から高温の洗浄水を高圧で噴霧化して高圧蒸気として噴射する場合のみ、急速ヒーター１７ｂをオンするように制御するため、洗浄水を高温にあっためるための消費電力も抑えることができる。

なお、上記実施形態の洗浄装置１では、空気・蒸気噴射部としてワークＷに対し斜め上方から高圧蒸気および圧縮空気を噴射する上方空気・蒸気噴射部１５と、ワークＷに対し斜め下方から高圧蒸気および圧縮空気を噴射する下方空気・蒸気噴射部１６を設けて説明したが、本発明では、これに限らず、上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６のいずれか一方のみを使用しても良いし、２台の上方空気・蒸気噴射部１５と１台の下方空気・蒸気噴射部１６というように上下で台数を変えて上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６を設けても良いし、ワークＷに対し上側や下側、さらには横に１台または複数台の上方空気・蒸気噴射部１５のみを設けるようにしても勿論良く、要は、ワークＷをチャックして固定したワークチャック機構部１２を回転させながら高圧蒸気や圧縮空気を噴射して洗浄および乾燥させるものであれば勿論良い。特に、ワークＷの上側（斜め上方も含む。）にのみ１台または複数台の上方空気・蒸気噴射部１５を設けてワークチャック機構部１２を回転させながら高圧蒸気や圧縮空気を噴射して洗浄および乾燥させる場合には、上方空気・蒸気噴射部１５のノズルケース１５３ａ内に水やワークＷから落ちた機械油や跳ね返った汚水が溜まることが少なくなるので、常に清潔状態でワークＷを洗浄および乾燥させることができる。

また、上記実施形態の洗浄装置１では、ワークＷをチャックしたワークチャック機構部１２をモータ１３ａによって能動的に高速回転させる回転支持部１３を設けて説明したが、本発明ではこれに限らず、回転支持部１３はモータ１３ａを備えてなく、単にワークチャック機構部１２を回転可能に支持しており、上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６からの高圧蒸気や圧縮空気の噴射によってワークチャック機構部１２が受動的に回転してワークＷの洗浄および乾燥を実行するように構成しても勿論良い。この場合、ワークチャック機構部１２をモータ１３ａによって能動的に高速回転させる場合よりも、ワークＷの洗浄力等は低下し、洗浄時間も長くなるかも知れないが、モータ１３ａを使用しないため、その消費分だけ消費電力は削減することができる。ただし、モータ１３ａを備えてなく、上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６からの高圧蒸気や圧縮空気の噴射によってワークチャック機構部１２を受動的に回転させる場合には、上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６からの高圧蒸気や高圧空気の噴射方向を調整してモータ１３ａの回転軸１３ｂや従動軸１３ｃからずらして（偏心させて）、ワークＷがいわゆる風車のように回転するようにすると良い。また、モータ１３ａを使用してワークチャック機構部１２を能動的に高速回転させる場合でも、上方空気・蒸気噴射部１５と下方空気・蒸気噴射部１６からの高圧蒸気や高圧空気の噴射方向を調整してモータ１３ａの回転軸１３ｂや従動軸１３ｃからずらして、ワークＷの回転方向とは逆方向から高圧蒸気や高圧空気の噴射するようにすると、洗浄能力や乾燥能力をより向上させることができる。

１ 洗浄装置
１１ 洗浄装置本体
１１ａ 上蓋
１２ ワークチャック機構部
１３ 回転支持部
１３ａ モータ
１４ 圧縮空気生成部
１５ 上方空気・蒸気噴射部
１５１ ミスト（高圧蒸気）生成部
１５２ 圧縮空気・高圧蒸気切り替え部
１５３ 回転ノズル
１５３ａ ノズルケース
１５３ａ１ 拡径噴射口
１５３ａ２ 水抜き孔
１５３ｂ 噴射ノズル
１５３ｂ１ 可撓製チューブ
１６ 下方空気・蒸気噴射部
１７ 洗浄水タンク
１７ａ 洗浄水供給管
１７ｂ 急速ヒーター
１８ 制御部
２ ロボットアーム
Ｗ ワーク

Claims (5)

1. 加工油が付着したワークを洗浄する洗浄装置であって、
   加工油が付着したワークをその両側から挟んで固定するワークチャック機構部と、
   前記ワークチャック機構部を回転可能に支持する回転支持部と、
   圧縮空気を生成する圧縮空気生成部と、
   前記圧縮空気生成部によって圧縮された圧縮空気を前記ワークチャック機構部に固定された前記ワークに対し噴出すると共に、洗浄水が供給された場合には、その洗浄水を噴霧化して高圧蒸気として前記ワークに対し噴出する空気・蒸気噴射部と、
   少なくとも前記ワークチャック機構部によるワークのチャック動作を制御すると共に、前記空気・蒸気噴射部からの高圧蒸気および圧縮空気の噴射を制御する制御部と
   を有することを特徴とする洗浄装置。
2. 請求項１記載の洗浄装置において、
   前記空気・蒸気噴射部には、
   前記ワークチャック機構部の斜め上方に設けられた上方空気・蒸気噴射部と、前記ワークチャック機構部の下方に設けられた下方空気・蒸気噴射部とがあり、
   前記上方空気・蒸気噴射部は、ワークに対し圧縮空気または高圧蒸気を斜め上方から噴出する一方、前記下方空気・蒸気噴射部は、ワークに対し圧縮空気または高圧蒸気を斜め下方から噴出することを特徴とする洗浄装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の洗浄装置において、
   前記空気・蒸気噴射部は、
   円筒状であって、噴射口に向かうほど幅広になる円筒部と、
   円筒状であって、先端に向かうほど内径が拡がる拡径噴射口を有するノズルケースと、
   そのノズルケース内に設けられ、その開口部に沿って回転しながら前記圧縮空気生成部からの圧縮空気または高圧蒸気とを噴射する可撓性の噴射チューブとを有し、
   前記ノズルケースには、拡径噴射口を通して内部に溜まった洗浄水を外部へ排出するための水抜き孔が設けられていることを特徴とする洗浄装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一の請求項に記載の洗浄装置において、
   前記回転支持部は、前記ワークチャック機構部を回転可能に支持すると共に、前記制御部の制御によって前記空気・蒸気噴射部による圧縮空気および高圧蒸気の噴射中に前記ワークチャック機構部をモータ等により高速回転させることを特徴とする洗浄装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一の請求項に記載の洗浄装置において、
   前記空気・蒸気噴射部の前段には、洗浄水が貯蔵された洗浄水タンクから洗浄水を供給する洗浄水供給管が設けられ、
   その洗浄水供給管の周囲には、当該空気・蒸気噴射部に対し高温の洗浄水を供給するため急速に高温になる急速ヒーターが巻き付けられており、
   その急速ヒーターにより前記空気・蒸気噴射部から高温の洗浄水を高圧で噴霧化して高圧蒸気として噴射することを特徴とする洗浄装置。

Images