JP5911444B2

JP5911444B2 - インデックス洗浄装置

Info

Publication number: JP5911444B2
Application number: JP2013044956A
Authority: JP
Inventors: 俊秀藤村
Original assignee: 株式会社ショウワ
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2033-03-07
Also published as: JP2014171938A

Description

本発明は、様々な機械部品や樹脂製品等のワークに連続工程で洗浄及び乾燥を施すのに使用する３位置（ステーション）以上のインデックス洗浄装置に関する。

一般的に、インデックス洗浄装置は、基本の３位置の場合、回転テーブルの回転軸を中心として周方向に搬出入ステーション及び洗浄ステーションと乾燥ステーションが配置されており、搬出入ステーションにて該回転テーブル上に搬入したワークを当該回転テーブルの間欠回転によって洗浄ステーション→乾燥ステーションへと順次に搬送し、洗浄及び乾燥を経て搬出入ステーションに戻ったワークを搬出するように構成されている。そして、４位置以上のインデックス洗浄装置では、洗浄対象のワークの形態や洗浄目的に対応し、洗浄工程又は／及び乾燥工程を処理手段の異なる複数のステーションに分けて行うようになっている（例えば、特許文献１）。なお、洗浄処理としては、孔位置の如き設定座標を狙うＮＣ（数値制御）洗浄、超音波洗浄、噴流洗浄、回転ノズルによる全体洗浄等がある。また、乾燥処理としては、圧縮エアーブロー乾燥、熱風ブロー乾燥、真空乾燥等がある。

ところで、ワークの形態によっては、洗浄及び乾燥の効率を高める上で、各ステーションにおいてワークの姿勢を横向き等に転換して処理を行うことが必要な場合がある。そこで、近年において、ワーク姿勢転換手段として、回転テーブル上でワークを保持するクランプ装置自体を固定状態と遊転状態とに切換え可能にすると共に、所要のステーションの外側にワーク回転駆動部を設け、当該ステーションにおいてワーク回転駆動部の駆動軸をクランプ装置に係合連結し、処理中に該クランプ装置ごと垂直面内で回転させてワークの姿勢転換を行う方式が採用されている。

特開平１０−１５９５６号公報

ところが、乾燥ステーションにおいて真空乾燥処理を行う場合、ワーク保持部にフードを被せて真空チャンバーを形成し、その内部を真空吸引して減圧する必要があることから、前記従来のワーク姿勢転換手段を採用できず、ワークを定姿勢に保持した状態で真空乾燥を行っていた。しかしながら、このようにワークを定姿勢に保持して真空乾燥を行うと、ワークの孔部や窪み等に水の溜まりがあれば、水の比熱が大きいことも相俟って、その溜まり部分での乾燥が著しく遅れ、乾燥不完全な状態で搬出され、腐食等の要因になるという問題があった。また、真空乾燥処理以外の処理を行う他のステーションに前記従来のワーク姿勢転換手段を採用する場合でも、クランプ装置を含む構成の複雑化によって設備コストが嵩むと共に、ステーションの外側にワーク回転駆動部を設けるための余分なスペースを要するという難点があった。

本発明は、上述の事情に鑑みて、３位置以上のインデックス洗浄装置として、所要のステーションにおいてワークの保持姿勢を転換して洗浄や乾燥の効率を高めることができ、真空乾燥処理を行う乾燥ステーションでも支障なくワーク姿勢を転換して完全な乾燥状態が得られる上、該ワークの姿勢転換機構を極めて簡素に構成でき、もって設備コスト負担が少なくて済むと共に、ステーションの外側にワーク回転駆動部を設ける必要がなく省スペースであるものを提供することを目的としている。

上記目的を達成するための手段を図面の参照符号を付して示せば、請求項１の発明に係るインデックス洗浄装置は、垂直な回転支軸１の周囲に搬出入ステーション及び洗浄ステーションと乾燥ステーションを含む３以上のステーションが配置し、そのステーション数に対応した数のワーク保持台２が該回転支軸１の周りに放射状に等配して各々垂直面内回転可能に枢支され、回転駆動手段（インデックスモーター３）による該回転支軸１の間欠回転によって全ワーク保持台２が一体に水平回転してステーション間を同時に移動するように構成され、各ワーク保持台２が環状であり、その環状の内側でワークＷを着脱可能に保持するクランプ手段（クランプ装置４）を備え、このクランプ手段４は、ワーク保持台２に固着した両側一対の取付部４ａ，４ｂに、それぞれ内向きに伸縮動作する複数の挟持ロッド４１を備え、これら挟持ロッド４１によってワークＷを両側から挟み付けて固定的に保持するようになっており、前記回転支軸１に一体化した取付基部１１に各環状ワーク保持台２に対応して水平回転する環状の支持枠１２が固設され、各環状ワーク保持台２が両側一対の枢軸２１，２２を介して該環状支持枠１２の内側で垂直面内で回転可能に枢支されると共に、前記取付基部１１に、各環状ワーク保持台２を個別に垂直面内で回転変位させるロータリーアクチュエーター５と、各環状ワーク保持台２を個別に垂直面内回転不能に固定するロック手段（保持台ロックシリンダ６）とが設けられ、各環状ワーク保持台２が前記回転支軸１を中心とする半径方向に沿う枢軸２１によって前記取付基部１１に枢支され、前記ロータリーアクチュエーター５が該枢軸２１に設けたピニオン５１と可動ラック５２との噛合によって各環状ワーク保持台２を回転変位させるラック・ピニオン型であり、前記乾燥ステーションとして真空乾燥ステーションを含み、該真空乾燥ステーション内の前記環状支持枠１２を挟む上下両側位置に、真空チャンバー７の上下半部をなす一対のフード７ａ，７ｂが昇降可能に配置し、両フード７ａ，７ｂの開口周縁部を該環状支持枠１２の上下面に各々気密接合して、真空吸引口７４を有する真空チャンバー７を構成すると共に、この真空チャンバー７内で、環状ワーク保持台２の環状の内側でワークＷを前記クランプ手段（クランプ装置４）によって保持した環状ワーク保持台２を垂直面内で回転変位させるように構成されてなる。

請求項２の発明は、上記請求項１のインデックス洗浄装置において、ロータリーアクチュエーター５及びロック手段（保持台ロックシリンダ６）を含む複数の油圧駆動部を有し、回転支軸１にその回転位置の変化に伴って各ステーション毎に設定された該油圧駆動部に対する作動油経路の切換え接続を行うロータリージョイント１３が設けられてなる構成としている。

以下に、本発明の効果について図面の参照符号を付して示せば、請求項１の発明に係るインデックス洗浄装置では、処理対象のワークＷは、搬出入ステーションにおいてワーク保持台２上に搬入されてクランプ手段（クランプ装置４）で保持され、回転支軸１の間欠回転により、洗浄ステーション及び乾燥ステーションへ順次に移動し、洗浄及び乾燥を経て搬出入ステーションへ戻って搬出されるが、各ワーク保持台２が個別にロータリーアクチュエーター５を介して垂直面内で回転変位可能であるから、所要のステーションにおいて該ワーク保持台２を回転変位させることにより、該ワークＷの姿勢を転換して洗浄又は／及び乾燥の効率を高めることができる。一方、ワークＷの姿勢転換を要しないステーションでは、ロック手段（保持台ロックシリンダ６）によって各ワーク保持台２を個別に垂直面内回転不能に固定できる。また、各ワーク保持台２を回転変位させるロータリーアクチュエーター５が回転支軸１に一体化した取付基部１１に設けられるから、ワークＷの姿勢転換機構を極めて簡素に構成でき、もって設備コスト負担が少なくて済むと共に、ステーションの外側にワーク回転駆動部を設ける場合に比較して設置スペースを大幅に低減できる。

又本発明では、乾燥ステーションとして真空乾燥ステーションを含むが、各ワーク保持台２が回転支軸１側に枢支されているから、該ワーク保持台２を開閉式の真空チャンバー７内に納めた状態で支障なく垂直面内で回転変位させることができ、これによってワークＷを姿勢変換して孔部や窪み等の溜まり水を自然流下で排除し、もって短時間に容易に完全な乾燥状態とすることが可能となる。

又本発明では、回転支軸１側の取付基部１１に固設された環状の支持枠１２に、各ワーク保持台２が両側一対の枢軸２１，２２を介して枢支されているから、該ワーク保持台２を一つの枢軸で片持ち支持する構成に比較して支持強度が大きく、該ワーク保持台２の回転変位の安定性及び耐荷重性が向上する。

又本発明では、真空乾燥ステーションにおいて、真空チャンバー７の上下半部をなす一対のフード７ａ，７ｂが環状の支持枠１２を挟む上下両側位置に昇降可能に配置しており、両フード７ａ，７ｂの開口周縁部を該支持枠１２の上下面に各々気密接合させることで確実に真空チャンバー７を構成できる。

又本発明では、環状のワーク保持台２の内側でワークＷが保持されることで、該ワークＷの下面を含む表面全体がステーション内空間に露呈するから、洗浄及び乾燥ステーションにおいて、ワーク保持台２を垂直面内で回転変位させることにより、上方等より噴射される洗浄水や空気（熱風）を該ワークの各面に効果的に当てることができると共に、ワーク保持台２が水平姿勢であっても洗浄水や空気を環状の内側を通して下方へ放出でき、もって処理効率が向上する。

又本発明では、各ワーク保持台２が回転支軸１を中心とする半径方向に沿う枢軸２１によって取付基部１１に枢支されており、ロータリーアクチュエーター５が該枢軸２１に固設したピニオン５１を可動ラック５２の移動で回転させるものであるから、ワークＷの姿勢転換機構を極めて簡素に構成できると共に、該ワーク保持台２を円滑に回転変位させることができる。

請求項２の発明では、回転支軸１に設けたロータリージョイント１３により、各ステーション毎に設定されたロータリーアクチュエーター５及びロック手段（保持台ロックシリンダ６）の油圧駆動の作動油経路の切換え接続を、回転支軸１の回転に伴って確実に行うことができる。

本発明の第一実施形態に係る４位置インデックス洗浄装置を躯体上壁部を除いた状態で示す概略平面図である。図１のＡ−Ａ線の断面矢視図である。同インデックス洗浄装置におけるワーク保持台の取付部分を示し、（ａ）は一部切欠平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線の断面矢視図である。（ａ）は同インデックス洗浄装置のワーク保持台を有する片側部を一部切欠状態で示す縦断側面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線の断面矢視図である。（ａ）は本発明のインデックス洗浄装置における搬出入ステーションの構成例を示す側面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線の断面矢視図である。本発明のインデックス洗浄装置における全体洗浄ステーションの構成例を示す側面図である。本発明のインデックス洗浄装置におけるブロー乾燥ステーションの構成例を示す側面図である。本発明のインデックス洗浄装置における真空乾燥ステーションの構成例を示す縦断側面図である。本発明のインデックス洗浄装置におけるＮＣ洗浄ステーションの構成例を示す側面図である。（ａ）は本発明の第二実施形態に係る３位置インデックス洗浄装置の、（ｂ）は本発明の第三実施形態に係る５位置インデックス洗浄装置の、それぞれ躯体上壁部を除いた状態で示す概略平面図である。

以下に、本発明に係るインデックス洗浄装置の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１及び図２に示す第一実施形態の４位置インデックス洗浄装置は、中央に垂直な回転支軸１を設けた躯体ケーシング１０（図１では上壁部１０ａを除いた形で図示）内に、該回転支軸１の周囲を角度９０°の位相差で区割した第１〜第４ステーションＳｔ１〜Ｓｔ４が配置しており、そのステーション数に対応する４基の円環状のワーク保持台２が各々円環状の支持枠１２に枢支されてステーションＳ１〜Ｓ４内にそれぞれ配位し、各ワーク保持台２にワークＷが保持されている。そして、第１〜第４ステーションＳｔ１〜Ｓｔ４の相互間の各隔壁１０ｄには通過用開口部１４が設けてあり、駆動シリンダー１５ａを介して昇降するシャッター１５によって該通過用開口部１４を開閉するようになっている。また、第１ステーションＳｔ１は搬出入ステーションとして外部のワーク搬送路８に臨み、その位置で躯体ケーシング１０の周壁１０ｂに出入用開口部１６が設けられると共に、ワーク搬送路８には該出入用開口部１６に臨んでワーク出入装置８１が設置されている。なお、躯体ケーシング１０上には、回転支軸１を回転させるインデックスモーター３が設置されている。

図３及び図４に詳細に示すように、回転支軸１の中間下部寄り位置には、該回転支軸１に嵌装してボルト結合された略正方形厚板状で中心孔付きの中央ブロック１１ａと、その各側面にボルト結合された矩形の付加ブロック１１ｂとで、四方へ十字状に張出する取付基部１１が形成されている。そして、取付基部１１の各付加ブロック１１ｂに、横角筒形をなすラック・ピニオン型のロータリーアクチュエーター５を介して、支持枠１２が円環状の一部を肉厚平板化した取付部１２ａにおいて、全体を水平状態としてボルト結合されている。この中央ブロック１１ａに対する各付加ブロック１１ｂのボルト結合部、ならびに各付加ブロック１１ｂに対するロータリーアクチュエーター５及び支持枠１２のボルト結合部ｂは、図３（ａ）の右側の切欠部分では図示を省略しているが、同図の下側において６本の線として図示している。なお、躯体ケーシング１０内における回転支軸１の取付基部１１よりも上位側は、該躯体ケーシング１０の上壁１０ａから垂下する円筒状カバー１０ｅによって周囲を覆われている。

各ワーク保持台２は、回転支軸１を中心とする半径方向に沿う径方向両側位置で、枢軸２１，２２を介して保持枠１２に垂直面内回転自在に枢支されている。そして、内側の枢軸２１は、ロータリーアクチュエーター５と取付基部１１の付加ブロック１１ｂを貫通して中央ブロック１１ａに突入しており、保持枠１２と付加ブロック１１ｂ及び中央ブロック１１ａに対して軸受２３を介して回転自在に保持されている。また、ワーク保持台２の上面側には、ワークＷを円環状の内側で保持するクランプ装置４が取り付けられている。このクランプ装置４は、ワーク保持台２に固着した両側一対の取付部４ａ，４ｂに、それぞれ内向きに伸縮動作する複数の挟持ロッド４１を備え、これら挟持ロッド４１によってワークＷを両側から挟み付けて固定的に保持するようになっている。なお、外側の枢軸２２の外端には、後述するインデックスロックシリンダー９を駆動させる近接スイッチＳｗ（図５参照）に対応する、金属帯板からなるスイッチ作動片Ｐが下方へ垂下する状態に固着されている。

各ロータリーアクチュエーター５は、図３（ｂ）で詳細に示すように、シリンダー５ａ内に配置する一対のピストン５０，５０間に連結したラック５２に、該シリンダー５ａ内を直交方向に貫通するワーク保持台２の枢軸２１に設けたピニオン５１が噛合しており、油圧駆動でピストン５０，５０と一体にラック５２が一方向（例えば右方向）へ移動することにより、該ワーク保持台２を図３（ｂ）の仮想線で示すように枢軸２１と一体に一方向（例えば半時計回り方向）へ回転変位させるようになっている。なお、シリンダー５ａの上下壁部には、ボルト結合部ｂとして、支持枠１２を当該ロータリーアクチュエーター５と一体に取付基部１１に固着するためのボルトが貫通している。また、該シリンダー５ａの下面には後述するインデックスロックシリンダー９用の係止片５３がねじ止め固着されている。

また、図４（ａ）に示すように、回転支軸１の取付基部１１の下面側には、各ワーク保持台２に対応して保持台ロックシリンダ６が取り付けられている。この保持台ロックシリンダ６は、図４（ｂ）に詳細に示すように、回転支軸１の内側の枢軸２１に嵌装されてキー係合した係止リング２４の外周一箇所の凹部２４ａに対し、油圧駆動で上向きに伸縮作動する係止ロッド６ａの先端を係合することにより、該枢軸２１を回転不能にロックするものである。しかして、係止リング２４の凹部２４ａはワーク保持台２の水平姿勢において下向きになるように設定されており、もって保持台ロックシリンダ６の作動によってワーク保持台２が水平姿勢に保持される。

回転支軸１は、下端部において躯体ケーシング１０の底壁１０ｃ位置に設けた軸受１７ａ内蔵の筒状台座１７に回転自在に支承されると共に、上部側でも躯体ケーシング１０の上壁部１０ａ上に設けたプーリーボックス３０内で軸受１８によって回転自在に支持されている。また、該プーリーボックス３０内では、インデックスモーター３の駆動によって回転支軸１を回転させるために、該回転支軸１のプーリー１ａとインデックスモーター３のプーリー３ａとの間にタイミングべルト３１が巻き掛けられている。そして、プーリーボックス３０より上方へ突出した回転支軸１の上端部１ｂには、該上端部１ｂとの間で多系統（例えば１２系統）のロータリージョイント１３を構成する固定筒体１３ａが外嵌しており、該固定筒体１３ａの上端に固着したリング状取付板１３ｂに４個の近接スイッチＳｗが角度９０°の位相差で取り付けられると共に、該上端部１ｂの端面に金属帯板からなるスイッチ作動片Ｐが側方へ張出する状態に固着されている。

インデックスモーター３の駆動によって回転支軸１は４基のワーク保持台２と一体に回転するが、各ワーク保持台２が次位のステーションに移行する毎に、スイッチ作動片Ｐが近接スイッチＳｗの一つと対向する位置に来ることで、該近接スイッチＳｗから検知信号が出力され、この検知信号に基づいてインデックスモーター３が停止し、第１〜第４ステーションＳｔ１〜Ｓｔ４における各々の所要の作業が終了した段階で該インデックスモーター３が再駆動するように設定される。従って、回転支軸１は角度９０°ずつ間欠回転すすると共に、ロータリージョイント１３により、ロータリーアクチュエーター５及び保持台ロックシリンダ６を含む複数の油圧駆動部について、第１〜第４ステーションの各々で設定された所要の動作を行うための作動油経路の切換え接続がなされる。なお、回転支軸１には各ステーションの油圧駆動部に繋がる多数本の油路が軸方向に沿って形成されている。そして、回転支軸１の回転時にはシャッター１５が上昇し、各々ワークＷを保持した４基の各ワーク保持台２が支持枠１２と共に通過用開口部１４を通って次位のステーションへ移動し、回転支軸１の回転停止時には該シャッター１５が降りて隣接するステーション間が遮断される。

この４位置インデックス洗浄装置の第１ステーションＳｔ１では、搬出入ステーションとして、第４ステーションＳｔ４から移動して来た処理済みワークＷをワーク搬送路８へ搬出し、続いてワーク搬送路８を送られて来た未処理ワークＷを搬入することになる。第２〜第４ステーションＳｔ２〜Ｓｔ４では洗浄処理と乾燥処理を行うが、４ステーションであることから、ワークＷの種類と処理目的によって洗浄処理と乾燥処理の何れかを、異なる処理手段による２段階で行うことになる。しかして、真空乾燥を採用する場合は、その乾燥効率を高める上で前段階に圧縮エアー又は熱風のブロー乾燥を行うことが望ましいため、第２ステーションＳｔ２を全体洗浄ステーション、第３ステーションＳｔ３をブロー乾燥ステーション、第４ステーションＳｔ４を真空乾燥ステーションとする組合せが推奨される。以下に、その組合せによる各ステーションの構成例について説明する。

搬出入ステーションである第１ステーションＳｔ１では、図５で示すように、水平姿勢のワーク保持台２よりも下方に架台１８が設けてあり、該架台１８上の内側（回転支軸１側）に位置してインデックスロックシリンダー９が設置されると共に、外側に位置して搬出入ガイド枠１９と近接スイッチＳｗが設置されている。そして、一つのワーク保持台２が水平回転して第１ステーションＳｔ１内に来たとき、その支持枠１２の外端にあるスイッチ作動片Ｐが近接スイッチＳｗと対向する位置に来ることで、該近接スイッチＳｗから検知信号が出力され、この検知信号に基づいてインデックスロックシリンダー９の先端Ｖ字状をなす係止ロッド９ａが伸長作動し、図５（ｂ）の仮想線で示すようにロータリーアクチュエーター５の下面側にある略３角形の係止片５３に嵌合し、もって回転支軸１及び他のワーク保持台２を含む水平回転部の全体が回転不能にロックされる。従って、この第１ステーションＳｔ１では、ワーク保持台２が安定に静止した状態で、処理済みワークＷの搬出と、それに続く未処理ワークＷの搬入を行える。

全体洗浄ステーションとする第２ステーションＳｔ２では、図６で示すように、ワーク保持台２の上方位置に、回転ノズル式の洗浄水噴射装置１００が設置されている。この洗浄水噴射装置１００は、垂直通水管１０１の下端に４本の水平分岐管１０２が十字状に連通連結され、各水平分岐管１０２に複数の噴射ノズル１０３が下向きに設けてあり、垂直通水管１０１を中心として全体が水平回転しつつ、ワーク保持台２に保持されているワークＷに対し、各噴射ノズル１０３より洗浄水を噴射して洗浄を行う。このとき、ロータリーアクチュエーター５によってワーク保持台２を回転変位させ、もってワークＷの向きを転換して洗浄水の当たる面を変えることで高い洗浄効率が得られる。

ブロー乾燥ステーションとする第３ステーションＳｔ３では、図７で示すように、ワーク保持台２の上方位置に、回転ノズル式のエアーブロー装置２００が設置されている。このエアーブロー装置２００は、第２ステーションＳｔ２の洗浄水噴射装置１００と同様に、垂直通気管２０１の下端に４本の水平分岐管２０２が十字状に連通連結され、各水平分岐管２０２に複数の噴射ノズル２０３が下向きに設けてあり、垂直通気管２０１を中心として全体が水平回転しつつ、ワーク保持台２に保持されているワークＷに対し、各噴射ノズル２０３より高圧エアーを噴射することにより、先の第２ステーションＳｔ２による洗浄でワークＷに付着していた水を吹き飛ばして大まかに乾燥させる。この場合でも、ロータリーアクチュエーター５によってワーク保持台２を回転変位させ、もってワークＷの向きを転換してエアーの当たる面を変えることで高い乾燥効率が得られる。なお、この第３ステーションＳｔ３では、次の真空乾燥の効率を高める上で、高圧エアーに代えて熱風を噴射してワークＷを温めるようにしてもよい。

真空乾燥ステーションとする第４ステーションＳｔ４では、図８で示すように、ワーク保持台２を挟む上下両側に、真空チャンバー７の上下半部をなす一対のフード７ａ，７ｂが昇降シリンダー７１，７２の伸縮ロッド７１ａ，７２ａに各々取り付けられて昇降可能に配置している。そして両フード７ａ，７ｂの開口周縁は円環状の支持枠１２に対応する径の円形をなすと共に、その周端面にガスケット７３が止着されている。そして、両フード７ａ，７ｂが図示仮想線の如く上下に開離した状態で、一つのワーク保持台２が水平回転して第４ステーションＳｔ４内に来て停止すると、昇降シリンダー７１，７２の駆動によって両フード７ａ，７ｂが接近するように動き、各々の開口周縁が支持枠１２の上下面に気密接合して密閉状態の真空チャンバー７を構成し、次いで吸引口７４からの真空吸引によって真空チャンバー７内が減圧され、もってワークＷは残存付着していた水分が蒸発して乾燥される。このとき、ロータリーアクチュエーター５によってワーク保持台２を回転変位させ、もってワークＷの向きを変えることにより、その孔部や窪み等に溜まっていた水が滴下排除されるから、高い真空乾燥効率が得られ、短時間で容易に完全な乾燥状態とすることができる。

一方、４位置のインデックス洗浄装置において、２段階の洗浄処理と１段階の乾燥処理を行う場合、第２ステーションＳｔ２をＮＣ洗浄ステーション、第３ステーションＳｔ３を既述同様の全体洗浄ステーションとし、第４ステーションＳｔ４を熱風ブローステーション又は真空乾燥ステーションとするのがよい。そのＮＣ洗浄ステーションとする第２ステーションＳｔ２では、図９に示すように、ワーク保持台２の上方位置に、ＸＹＺのいずれの方向にも移動可能な三次元変位ノズル４００が下向きに配置しており、予め制御装置（図示省略）に入力したワークＷの孔部等の位置情報に基づき、ワークＷの特定箇所を順次に狙って該三次元変位ノズル４００から高圧洗浄水を噴射してバリ取りを含めた部分洗浄を行う。しかして、ワークＷの種類によって孔部や凹部等が異方向に開いている場合、ロータリーアクチュエーター５によってワーク保持台２を回転変位させ、もってワークＷの向きを変えることにより、三次元変位ノズル４００からの洗浄水の噴流が孔部や凹部等に入り易いように設定できる。

上述した第１実施形態では４位置インデックス洗浄装置を例示したが、本発明は３位置以上のインデックス洗浄装置、つまり搬出入ステーション及び洗浄ステーションと乾燥ステーションを含む３以上のステーションが配置するインデックス洗浄装置を適用対象とする。例えば、図１０（ａ）に示す第２実施形態の３位置インデックス洗浄装置は、回転支軸１の周囲に角度１２０°の位相差で第１〜第３ステーションＳｔ１〜Ｓｔ３が配置し、ワーク保持台２が３ステーションに対応する３基となっている。また、図１０（ｂ）に示す第３実施形態の５位置インデックス洗浄装置は、回転支軸１の周囲に角度７２°の位相差で第１〜第５ステーションＳｔ１〜Ｓｔ５が配置し、ワーク保持台２が５ステーションに対応する５基になっている。これら第２及び第３実施形態において、既述の第１実施形態と共通する構成部分については、同じ符号を付して説明を省略する。

なお、第２実施形態のような３位置インデックス洗浄装置では、比較的に単純な形態のワークＷを洗浄対象として、第２ステーションＳｔ２を全体洗浄ステーション、第３ステーションＳｔ３を熱風ブロー乾燥ステーションとするのが一般的である。また、第３実施形態のような５位置インデックス洗浄装置では、成形金型や各種のエンジン構成部材等の形態的に複雑で孔部や凹部が多いワークＷを洗浄対象として、第２ステーションＳｔ２をＮＣ洗浄ステーション、第３ステーションＳｔ３を全体洗浄ステーション、第４ステーションＳｔ４を高圧エアーブロー又は熱風ブロー乾燥ステーション、第５ステーションＳｔ５を真空乾燥ステーションとするのが一般的である。ただし、洗浄対象のワークＷによっては，２段階洗浄として薬品（洗剤を含む）洗浄と水洗との組合せを採用したり、洗浄ステーションで超音波洗浄を施す場合もある。

上述のように、本発明のインデックス洗浄装置では、ステーション数に対応する複数基のワーク保持台２が個別にロータリーアクチュエーター５を介して垂直面内で回転変位可能であるから、所要のステーションにおいて該ワーク保持台２を回転変位させることにより、該ワークＷの姿勢を転換して洗浄又は／及び乾燥の効率を高めることができる。とりわけ真空乾燥ステーションでは、該ワーク保持台２を開閉式の真空チャンバー７内に納めた状態で支障なく垂直面内で回転変位させることができるから、ワークＷの姿勢変換によって孔部や窪み等の溜まり水を自然流下で排除し、もって短時間に容易に完全な乾燥状態とすることが可能となる。一方、搬出入ステーションのようにワークＷの姿勢転換を要しないステーションでは、保持台ロックシリンダ６によって各ワーク保持台２を個別に垂直面内回転不能に固定できる。

一方、このインデックス洗浄装置においては、各ワーク保持台２を回転変位させるロータリーアクチュエーター５が回転支軸１に一体化した取付基部１１に設けられるから、ワークＷの姿勢転換機構を極めて簡素に構成でき、もって設備コスト負担が少なくて済むと共に、ステーションの外側にワーク回転駆動部を設ける場合に比較して設置スペースを大幅に低減できるという利点がある。

そして、実施形態のように、回転支軸１側の取付基部１１に固設された環状の支持枠１２に、各ワーク保持台２が両側一対の枢軸２１，２２を介して枢支される構成では、支持枠１２を用いずにワーク保持台２を一つの枢軸で片持ち支持する構成に比較し、支持強度が大きくなるから、該ワーク保持台２の回転変位の安定性及び耐荷重性が向上する。また、ワーク保持台２は全体を板状に形成することも可能であるが、実施形態の如く環状のワーク保持台２の内側でワークＷが保持されることで、該ワークＷの下面を含む表面全体がステーション内空間に露呈するから、洗浄及び乾燥ステーションにおいて、ワーク保持台２を垂直面内で回転変位させることにより、上方等より噴射される洗浄水や空気（熱風）を該ワークの各面に効果的に当てることができると共に、ワーク保持台２が水平姿勢であっても洗浄水や空気を環状の内側を通して下方へ放出でき、もって処理効率が向上する。更に、実施形態のように、回転支軸１にロータリージョイント１３を設けることにより、各ステーション毎に設定されたロータリーアクチュエーター５及び保持台ロックシリンダ６を含む複数の油圧駆動部の作動油経路の切換え接続を、回転支軸１の回転に伴って確実に行うことができる。

また、実施形態の如く、各ワーク保持台２が回転支軸１を中心とする半径方向に沿う枢軸２１によって取付基部１１に枢支され、ロータリーアクチュエーター５が該枢軸２１に固設したピニオン５１を可動ラック５２の移動で回転させるものとすれば、ワークＷの姿勢転換機構を極めて簡素に構成できると共に、該ワーク保持台２を円滑に回転変位させることができる。なお、このようなラック・ピニオン型のロータリーアクチュエーター５は、実施形態では横向き配置による長さの空間的制約からワーク保持台２の回転角度が両側９０°程度に制約されるが、縦向き配置で長くすることで同回転角度を両側１８０°まで拡大することも可能である。回転支軸１に設けたロータリージョイント１３により、各ステーション毎に設定されたロータリーアクチュエーター５及び保持台ロックシリンダ６を含む油圧駆動部の作動油経路の切換え接続を、回転支軸１の回転に伴って確実に行うことができる。

なお、ワーク保持台２上でワークＷを固定的に保持するクランプ手段については、実施形態では単純な挟持式のクランプ装置４を示したが、ワークＷの形態や材質強度等に応じて、クランプ位置とその数、クランプ機構等を様々に設定できる。また、このようなクランプ手段をワーク保持台２に対して着脱可能にすることで、同じインデックス洗浄装置において、種類が異なるワークＷについても該クランプ手段を交換して対応できる。更に、支持枠１２については、例示した円環状に限らず、ワーク保持台２の外形に合わせた種々の環状形態を採用できる。その他、本発明のインデックス洗浄装置では、ロータリーアクチュエーター５としてラック・ピニオン型以外の回転駆動方式のものも採用可能であり、ワーク保持台２を垂直面内回転不能にロックするロック手段としても例示した保持台ロックシリンダ６以外の種々のロック機構を採用できると共に、他の細部構成についても実施形態以外に種々設計変更可能である。

１回転支軸
１１取付基部
１２支持枠
１３ロータリージョイント
２ワーク保持台
２１，２２枢軸
３インデックスモーター（回転駆動手段）
４クランプ装置（クランプ手段）
５ロータリーアクチュエーター
５１ピニオン
５２ラック（可動ラック）
６保持台ロックシリンダ（ロック手段）
７真空チャンバー
７ａ，７ｂフード
Ｓｔ１第１ステーション（搬出入ステーション）
Ｓｔ２第２ステーション
Ｓｔ３第３ステーション
Ｓｔ４第４ステーション
Ｓｔ５第５ステーション
Ｗワーク

Claims

垂直な回転支軸の周囲に搬出入ステーション及び洗浄ステーションと乾燥ステーションを含む３以上のステーションが配置し、そのステーション数に対応した数のワーク保持台が該回転支軸の周りに放射状に等配して各々垂直面内回転可能に枢支され、回転駆動手段による該回転支軸の間欠回転によって全ワーク保持台が一体に水平回転してステーション間を同時に移動するように構成され、
各ワーク保持台が環状であり、その環状の内側でワークを着脱可能に保持するクランプ手段を備え、このクランプ手段は、ワーク保持台に固着した両側一対の取付部に、それぞれ内向きに伸縮動作する複数の挟持ロッドを備え、これら挟持ロッドによってワークを両側から挟み付けて固定的に保持するようになっており、
前記回転支軸に一体化した取付基部に各環状ワーク保持台に対応して水平回転する環状の支持枠が固設され、各環状ワーク保持台が両側一対の枢軸を介して該環状支持枠の内側で垂直面内で回転可能に枢支されると共に、
前記取付基部に、各環状ワーク保持台を個別に垂直面内で回転変位させるロータリーアクチュエーターと、各環状ワーク保持台を個別に垂直面内回転不能に固定するロック手段とが設けられ、
各環状ワーク保持台が前記回転支軸を中心とする半径方向に沿う枢軸によって前記取付基部に枢支され、
前記ロータリーアクチュエーターが該枢軸に設けたピニオンと可動ラックとの噛合によって各環状ワーク保持台を回転変位させるラック・ピニオン型であり、
前記乾燥ステーションとして真空乾燥ステーションを含み、該真空乾燥ステーション内の前記環状支持枠を挟む上下両側位置に、真空チャンバーの上下半部をなす一対のフードが昇降可能に配置し、両フードの開口周縁部を該環状支持枠の上下面に各々気密接合して、真空吸引口を有する真空チャンバーを構成すると共に、この真空チャンバー内で、環状ワーク保持台の環状の内側でワークを前記クランプ手段によって保持した環状ワーク保持台を垂直面内で回転変位させるように構成されてなるインデックス洗浄装置。
前記ロータリーアクチュエーター及びロック手段を含む複数の油圧駆動部を有し、前記回転支軸にその回転位置の変化に伴って各ステーション毎に設定された該油圧駆動部に対する作動油経路の切換え接続を行うロータリージョイントが設けられてなる請求項１に記載のインデックス洗浄装置。