JP6216554B2

JP6216554B2 - 洗浄装置

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Publication number: JP6216554B2
Application number: JP2013134941A
Authority: JP
Inventors: 康司川▲崎▼
Original assignee: 川▲崎▼工業株式会社
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2017-10-18
Anticipated expiration: 2033-06-27
Also published as: JP2015009177A

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により噴霧化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、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、加工油や切削屑等が付着した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った。

また、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により噴霧化して高圧蒸気としてワークに対し噴射して、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もある。

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、第１には、広大なスペースを必要とせずにワークを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、加工油が付着した洗浄すべきワークを露出させる洗浄用中央開口部が形成され、その洗浄用中央開口部に加工油が付着したワークが露出するように載置されるワーク載置台と、高圧空気を生成する高圧空気生成部と、
前記ワーク載置台の上方に設置され、前記高圧空気生成部によって圧縮された高圧空気を上方から前記ワーク載置台に置かれた前記ワークに対し噴射すると共に、洗浄水が供給された場合には、その洗浄水を噴霧化した高圧蒸気を前記ワークに対し上方から噴射する上方空気・蒸気噴射部と、前記ワーク載置台の下方に設置され、前記高圧空気生成部によって圧縮された高圧空気を下方から前記ワーク載置台に置かれた前記ワークに対し噴射すると共に、洗浄水が供給された場合には、その洗浄水を噴霧化した高圧蒸気を前記ワークに対し下方から噴射する下方空気・蒸気噴射部と、前記下方空気・蒸気噴射部および前記上方空気・蒸気噴射部が取り付けられ、前記ワークの形状に応じて前記下方空気・蒸気噴射部および前記上方空気・蒸気噴射部を移動させる移動機構部と、前記移動機構部による前記下方空気・蒸気噴射部および前記上方空気・蒸気噴射部の移動と前記下方空気・蒸気噴射部および前記上方空気・蒸気噴射部からの高圧蒸気および高圧空気の噴射とを制御する制御部とを有する洗浄装置であって、前記ワーク載置台は、洗浄用中央開口部が設けられていると共に、その洗浄用中央開口部の左右両側にはワークの左右の各端部の形状にカットしたワーク左端部形状開口部とワーク右端部形状開口部とが形成されると共に、ワークの左端部下面と右端部下面とがそれぞれワーク左端部形状開口部とワーク右端部形状開口部とに現れるようにそのワーク左端部形状開口部とワーク右端部形状開口部における外側の端部から内側に向かって所定間隔離れた位置にそれぞれワークを支持するワーク支持バーが設けられている一方、前記移動機構部は、洗浄すべきワークの形状に応じて前記下方空気・蒸気噴射部および前記上方空気・蒸気噴射部が移動するように各ワークの形状に応じたガイドが設けられたガイドプレートを有し、ワークの形状が変更される毎に交換される前記ガイドプレートおよび前記ワーク載置台に基づいて、ワークの洗浄時には前記ワーク載置台に載置されたワークが移動および回転せずに洗浄されるように、前記ガイドプレートにより当該ワークの形状に応じて前記下方空気・蒸気噴射部および前記上方空気・蒸気噴射部を移動させることを特徴とする。
ここで、前記移動機構部には、前記下方空気・蒸気噴射部の台数よりも、前記上方空気・蒸気噴射部の台数を多く取り付けるようにするとさらに良い。
また、前記下方空気・蒸気噴射部および前記上方空気・蒸気噴射部は、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高圧空気生成部からの高圧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、前記下方空気・蒸気噴射部および前記上方空気・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、当該下方空気・蒸気噴射部または上方空気・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下方空気・蒸気噴射部および前記上方空気・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ようにするとさらに良い。

本発明の洗浄装置では、ワーク載置台と、高圧空気を生成する高圧空気生成部と、高圧空気または高圧蒸気をワークに対し上方から噴射する上方空気・蒸気噴射部と、高圧空気または高圧蒸気をワークに対し下方から噴射する下方空気・蒸気噴射部と、その上方空気・蒸気噴射部および下方空気・蒸気噴射部を移動させる移動機構部と、上方空気・蒸気噴射部および下方空気・蒸気噴射部の移動と高圧蒸気および高圧空気の噴射とを制御する制御部とを有するため、広大なスペースを必要とせずにワークを洗浄および乾燥させることができる。
特に、本発明の洗浄装置では、ワーク載置台は、洗浄用中央開口部が設けられていると共に、その洗浄用中央開口部の左右両側にはワークの左右の各端部の形状にカットしたワーク左端部形状開口部とワーク右端部形状開口部とが形成されると共に、ワークの左端部下面と右端部下面とがそれぞれワーク左端部形状開口部とワーク右端部形状開口部とに現れるようにそのワーク左端部形状開口部とワーク右端部形状開口部における外側の端部から内側に向かって所定間隔離れた位置にそれぞれワークを支持するワーク支持バーが設けられているため、ワークの左右両端部を確実に洗浄および乾燥させることができる。
また、本発明の洗浄装置では、移動機構部は、洗浄すべきワークの形状に応じて下方空気・蒸気噴射部および上方空気・蒸気噴射部が移動するように各ワークの形状に応じたガイドが設けられたガイドプレートを有し、ワークの形状が変更される毎に交換されるガイドプレートおよびワーク載置台に基づいて、ワークの洗浄時にはワーク載置台に載置されたワークが移動および回転せずに洗浄されるように、ガイドプレートにより当該ワークの形状に応じて下方空気・蒸気噴射部および上方空気・蒸気噴射部を移動させてワークを洗浄させるため、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および乾燥させることができる。
尚、移動機構部に下方空気・蒸気噴射部の台数よりも上方空気・蒸気噴射部の台数を多く取り付けた場合には、下方空気・蒸気噴射部からの高圧蒸気または高圧空気よりも上方空気・蒸気噴射部からの高圧蒸気または高圧空気の方が噴射力が強くなるため、ワークの洗浄時にワークが暴れることがなくなり、さらにワークを傷付けたり破損することなく簡単に洗浄および乾燥させることができる。

本発明に係る実施形態の洗浄装置等の外観を示す斜視図である。本発明に係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。本発明に係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。本発明に係る実施形態の洗浄装置における移動機構部の構成を示す説明図である。本発明に係る実施形態の洗浄装置における上方空気・蒸気噴射部や下方空気・蒸気噴射部の設置状態等の内部の状態を示す説明図である。（ａ）,（ｂ）は、それぞれ、本発明に係る実施形態の洗浄装置の下方空気・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。本発明に係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。

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１１aを開けて装置内部の状態を示す平面図、図３は装置内部の主要部の拡大平面図、図４はその洗浄装置１における移動機構部１６の構成を示す説明図、図５はその洗浄装置１における２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂや下方空気・蒸気噴射部１５の設置状態等の内部の状態を示す説明図である。

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〜図３に示すように洗浄装置本体１１と、ワーク載置台１２と、高圧空気生成部１３と、２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと、１台の下方空気・蒸気噴射部１５と、移動機構部１６と、洗浄水タンク１７と、制御部１８とを備えるもので、例えば、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によって洗浄装置本体１１内のワーク載置台１２に載置して洗浄および乾燥させるように構成されている。

洗浄装置本体１１は、ワーク載置台１２や、高圧空気生成部１３、２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂ、１台の下方空気・蒸気噴射部１５、移動機構部１６等を内蔵するもので、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、制御部１８からの指令により上蓋１１aを開閉させてワークＷを交替しながら洗浄するものである。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を洗浄装置本体１１内に載置したり、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。

ワーク載置台１２は、図２や図３等に示すように、平板からなり、洗浄装置本体１１内の両側面に渡されたワーク載置台支持バー１１１にネジ１１２等により交換可能に固定されるもので、加工油や切削屑等が付着した洗浄すべきワークＷを露出させる洗浄用開口部１２ａが形成されている。

ここで、この洗浄用開口部１２ａは、図３に示すように、ワークＷの中央付近を確実に洗浄できるよう大きく矩形に開口した洗浄用中央開口部１２ａ１と、その洗浄用中央開口部１２ａ１の両側にワークＷがワーク載置台１２の上で水平方向に暴れないように洗浄用開口部１２ａの左右両側それぞれをワークＷの左右の各端部の形状にカットしたワーク左端部形状開口部１２ａ２と、ワーク右端部形状開口部１２ａ３とを設けている。

また、ワークＷを洗浄用開口部１２ａに露出面を多くし洗浄可能な状態で載置するため、ワーク左端部形状開口部１２ａ２とワーク右端部形状開口部１２ａ３とには、それぞれワークＷを支持するステンレス製のワーク支持バー１２ａ２１，１２ａ３１を設けている。

その結果、矩形の洗浄用中央開口部１２ａ１の両側にワーク左端部形状開口部１２ａ２とワーク右端部形状開口部１２ａ３とを有するので、ワークＷをワーク載置台１２に固定せずに載置したまま高圧蒸気および高圧空気を噴射して洗浄および乾燥させても、ワークＷがワーク載置台１２の上で水平方向に暴れずに洗浄および乾燥させることができ、ワークに傷が付いたり、破損することを防止できる。

高圧空気生成部１３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高圧空気を生成して、高圧チューブ１３ａを介して２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５に高圧空気を供給する。

移動機構部１６は、２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５が取り付けられ、ワークＷの形状に応じて２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５を移動させるものである。

具体的には、移動機構部１６は、図２および図３に示すように、左右方向であるＸ方向にチェーン１６ａを回転させるモーターやギヤ等からなるチェーン駆動部１６ｂと、チェーン１６ａにロッド取付け具１６ｃを介して取り付けられＸ方向に移動すると共に、Ｙ方向に伸縮自在な上下一対のＹ方向伸縮自在ロッド１６ｄ，１６ｄと、Ｙ方向伸縮自在ロッド１６ｄ，１６ｄの先端に取り付けられＺ方向（図５参照。）に延びたワーク形状移動ガイドロッド１６ｅと、ワーク形状移動ガイドロッド１６ｅの上側に固定具１６ｆ１でＺ方向（図５参照。）の高さを調整しながら取り付けられＹ方向に延び２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂを角度調整固定具１６ｆ２，１６ｆ３でワークＷに向けて角度を調整しながら取り付けられる上側噴射部支持ロッド１６ｆと、ワーク形状移動ガイドロッド１６ｅの下側に固定具１６ｇ１でＺ方向（図５参照。）の高さを調整しながら取り付けられＹ方向に延び下側噴射部支持ロッド１６ｇを角度調整固定具１６ｇ２でワークＷに向けて角度を調整しながら取り付けられる下側噴射部支持ロッド１６ｇと、ワークＷの形状に応じたワーク形状ガイド孔１６ｈ１を有し、そのワーク形状ガイド孔１６ｈ１にワーク形状移動ガイドロッド１６ｅの下端部を挿入してワーク形状移動ガイドロッド１６ｅをガイドし、噴射部支持ロッド１６ｇや２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５を洗浄すべきワークＷの形状に応じて移動させるガイドプレート１６ｈとを有する。

その結果、ワーク載置台１２に置かれたワークＷに対しては、上方から２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂが高圧空気および高圧蒸気を噴射する一方、下方から１台の下方空気・蒸気噴射部１５が高圧空気および高圧蒸気を噴射するので、ワーク載置台１２に固定せずに載置したままのワークＷに対し高圧蒸気および高圧空気を噴射しても、２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと下方空気・蒸気噴射部１５の噴射力が同じであれば、２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂからの噴射力の方が２倍となる。そのため、ワークＷがワーク載置台１２の上で鉛直方向に暴れずに洗浄および乾燥させることができ、この点でもワークに傷が付いたり、破損することを防止できる。

＜上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂ等の構成＞
次に、上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと下方空気・蒸気噴射部１５の構成について説明する。なお、上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと下方空気・蒸気噴射部１５は、設けられる位置がワーク載置台１２に対し上方かあるいは下方かの違いだけで、高圧空気や高圧蒸気を噴射する構造（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１５の構成を説明する。

図６（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１５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７は、本実施形態の洗浄装置１の下方空気・蒸気噴射部１５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１４ａ，１４ｂも、図６（ａ）,（ｂ）や図７に示す下方空気・蒸気噴射部１５と同様に構成されているが、図６（ａ）,（ｂ）や図７に示す下方空気・蒸気噴射部１５と説明や図示が重複するので省略する。

下方空気・蒸気噴射部１５は、高圧空気生成部１３によって圧縮された例えば３．５ＫＰａ〜５．５ＫＰａ程度の高圧空気をワーク載置台１２に置かれたワーク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、その洗浄水を高圧空気生成部１３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６（ａ）,（ｂ）に示すように、ミスト（高圧蒸気）生成部１５１と、高圧空気・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）化して高圧空気・高圧蒸気切り替え部１５２へ送るものである。

高圧空気・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、高圧空気生成部１３と接続された高圧チューブ１３ａが接続された高圧空気入射口１５２ｂと、回転ノズル１５３が接続される高圧空気・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高圧空気・高圧蒸気噴出口１５２ｃから高圧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７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、高圧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、高圧空気・高圧蒸気切り替え部１５２から切り替えて吐出される高圧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１５をワーク載置台１２の下方に設置して、高圧空気生成部１３によって圧縮された高圧空気を下方からワーク載置台１２に置かれたワーク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１５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、２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５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１５または上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂ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２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５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、移動機構部１６による２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５の移動、さらには２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５からの高圧蒸気や高圧空気の噴射等、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、高圧蒸気および高圧空気の噴射は１往復で完了するものとして説明する。つまり、往路で２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５から高圧蒸気の噴射を行ってワークＷを洗浄する一方、復路で２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５から高圧空気の噴射を行ってワークＷを乾燥させて、ワークＷの１往復で次のワークＷに交換する。

ただし、本発明では、ワークＷの機械油がさらに落ちるように高圧蒸気および高圧空気の噴射それぞれをワークＷの１往復分だけ行ってワークＷの２往復で次のワークＷに交換しても良いし、さらには高圧蒸気の噴射による洗浄を１往復、高圧空気の噴射による乾燥を片道だけというようにワークＷの１．５往復分だけ行って次のワークＷに交換するようなことも可能である。

＜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、図２に示すようなそのワークＷの形状に応じて加工されたワーク左端部形状開口部１２ａ２とワーク右端部形状開口部１２ａ３とを有する洗浄用開口部１２ａを設けたワーク載置台１２に載置させる。なお、ワーク載置台１２およびガイドプレート１６ｈは、洗浄すべきワークＷの形状が変更される毎に変更する。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がワーク載置台１２に載置されると、制御部１８は、まず、高圧空気生成部１３や２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５、移動機構部１６等に対し高圧蒸気を噴射するように制御信号を出力する。

すると、高圧空気生成部１３は、２ＫＰａ程度の高圧空気を高圧チューブ１３ａを介して２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５に対し送る。

２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５では、制御部１８からの制御信号に基づいて図５（ａ）に示すように、高圧空気・高圧蒸気切り替え部１５２が切り替えバルブ１５２ｄに高圧空気入射口１５２ｂ側を塞がせ、ミスト入射口１５２ａから入った２ｋＰａ程度の高圧蒸気を高圧空気・高圧蒸気噴出口１５２ｃから回転ノズル１５３へ送る。

すると、２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５では、それぞれ、図７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載置台１２に置かれたワーク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、移動機構部１６は、制御部１８からの制御信号に基づいてチェーン駆動部１６ｂを駆動させて、チェーン１６ａを回転させる。すると、チェーン１６ａにロッド取付け具１６ｃを介して取り付けられたＹ方向伸縮自在ロッド１６ｄ，１６ｄは、図２に示すようにＸ方向に移動する。

すると、Ｙ方向伸縮自在ロッド１６ｄ，１６ｄは、Ｙ方向に伸縮自在に構成されており、そのＹ方向伸縮自在ロッド１６ｄ，１６ｄには、図３に示すようにガイドプレート１６ｈのワークＷの形状に応じたワーク形状ガイド孔１６ｈ１にその下端部が挿入されると共に、上側噴射部支持ロッド１６ｆおよび下側噴射部支持ロッド１６ｇを支持する鉛直方向に延びるワーク形状移動ガイドロッド１６ｅが支持されている。そして、このワーク形状移動ガイドロッド１６ｅの上方には２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂを支持する上側噴射部支持ロッド１６ｆが固定具１６ｆ１を介して連結されている一方、ワーク形状移動ガイドロッド１６ｅの下方には下方空気・蒸気噴射部１５を支持する下側噴射部支持ロッド１６ｇが固定具１６ｇ１を介して連結されている。

そのため、チェーン１６ａにロッド取付け具１６ｃを介して取り付けられたＹ方向伸縮自在ロッド１６ｄ，１６ｄがＸ方向に移動するに従って、Ｙ方向伸縮自在ロッド１６ｄ，１６ｄの先端に取り付けられたワーク形状移動ガイドロッド１６ｅもＸ方向に移動するが、そのワーク形状移動ガイドロッド１６ｅの下端部がガイドプレート１６ｈのワーク形状ガイド孔１６ｈ１に挿入されているので、ワーク形状移動ガイドロッド１６ｅはワーク形状ガイド孔１６ｈ１に従ってＹ方向にも移動する。

つまり、図５に示すように上側噴射部支持ロッド１６ｆおよび下側噴射部支持ロッド１６ｇを介して２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５を支持するワーク形状移動ガイドロッド１６ｅは、ガイドプレート１６ｈのワーク形状ガイド孔１６ｈ１によって、ワークＷの形状に応じて移動することになる。

その結果、上側噴射部支持ロッド１６ｆの先端部に固定された２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと、下側噴射部支持ロッド１６ｇの先端部に固定された下方空気・蒸気噴射部１５とが、それぞれワークＷの上方と下方とからワークＷの形状に応じて移動しながらワークＷに対し上下方向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。

＜高圧空気の噴射によるワークＷの乾燥＞
そして、回転ノズル１５３がガイドプレート１６ｈのワーク形状ガイド孔１６ｈ１に沿って移動しながらワーク形状ガイド孔１６ｈ１の開始点１６ｈ１ａから終了点１６ｈ１ｂまで移動して、ワークＷに対し上方および下方から高圧蒸気の噴射が終了すると、次いで、制御部１８は、復路であるワーク形状ガイド孔１６ｈ１の終了点１６ｈ１ｂから開始点１６ｈ１ａまで高圧空気を噴射させながら戻すため、高圧空気生成部１３や移動機構部１６に対し制御信号を送る。

すると、高圧空気生成部１３は、制御部１８からの制御信号に基づいて高圧チューブ１３ａを介して２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５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程度の高圧空気を送る。

すると、２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５の高圧空気・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５（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、高圧空気入射口１５２ｂと高圧空気・高圧蒸気噴出口１５２ｃとが通じるため、高圧空気生成部１３が生成した高圧空気が高圧空気入射口１５２ｂおよび高圧空気・高圧蒸気噴出口１５２ｃを介して回転ノズル１５３へ送られる。

すると、２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５では、それぞれ、回転ノズル１５３の噴射ノズル１５３ｂから高圧空気を噴射して、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載置台１２に置かれたワークＷに対し上下両方向からそれぞれ高圧空気を噴射する。

一方、移動機構部１６は、制御部１８からの制御信号に基づいてチェーン駆動部１６ｂを逆回転させて、チェーン１６ａを逆回転させる。すると、チェーン１６ａにロッド取付け具１６ｃを介して取り付けられたＹ方向伸縮自在ロッド１６ｄ，１６ｄは、図２に示すようにＸ方向で逆戻りする。

すると、Ｙ方向伸縮自在ロッド１６ｄ，１６ｄがＸ方向で逆戻りする際に、Ｙ方向伸縮自在ロッド１６ｄ，１６ｄの先端部に取り付けられたワーク形状移動ガイドロッド１６ｅの下端部がガイドプレート１６ｈのワーク形状ガイド孔１６ｈ１に挿入されているので、ワーク形状移動ガイドロッド１６ｅがワーク形状ガイド孔１６ｈ１の終了点１６ｈ１ｂから開始点１６ｈ１ａまで逆戻して、ワークＷの形状に応じて戻ることになる。

その結果、上側噴射部支持ロッド１６ｆを介してワーク形状移動ガイドロッド１６ｅに固定された２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと、下側噴射部支持ロッド１６ｇを介してーク形状移動ガイドロッド１６ｅに固定された下方空気・蒸気噴射部１５とは、それぞれワークＷの上方と下方とからワークＷの形状に応じて復路を移動しながらワークＷに対し上下方向からそれぞれ高圧空気を噴射して、ワークＷを乾燥させることになる。

以上説明したように、この実施形態の洗浄装置１では、ワーク載置台１２と、高圧空気を生成する高圧空気生成部１３と、高圧空気または高圧蒸気をワークに対し上方から噴射する２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと、高圧空気または高圧蒸気をワークに対し下方から噴射する下方空気・蒸気噴射部１５と、その２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５を移動させる移動機構部１６と、この洗浄装置1全体を制御する制御部１８とを有するため、広大なスペースを必要とせずにワークを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、移動機構部１６は、洗浄すべきワークＷの形状に応じて２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５が移動するように各ワークＷの形状に応じたワーク形状ガイド孔１６ｈ１が設けられたガイドプレート１６ｈを交換することにより、異なる形状のワークＷに応じて上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと下方空気・蒸気噴射部１５を移動させるように構成したため、ワークＷの形状に応じて上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと下方空気・蒸気噴射部１５を簡単な構成で移動させながらワークＷを洗浄および乾燥させることができる。

また、実施形態の洗浄装置１では、移動機構部１６には下方空気・蒸気噴射部１５の台数よりも、上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂの台数を多く取り付けているため、各上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと下方空気・蒸気噴射部１５の噴射力を同じにした場合、台数の多い上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂからの噴射力の方が強くなる。さらに、図３等に示すように、ワーク載置台１２の洗浄用開口部１２ａは、洗浄用中央開口部１２ａ１の両側にそれぞれをワークＷの左右の各端部の形状にカットしたワーク左端部形状開口部１２ａ２とワーク右端部形状開口部１２ａ３とを設けて、ワークＷが水平方向にズレ難くしている。

その結果、実施形態の洗浄装置１では、ワーク載置台１２にワークＷを固定せずに設置してワークＷに対し高圧蒸気および高圧空気を噴射しても、ワークＷが上下方向や水平方向に踊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、２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５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高圧空気生成部１３からの高圧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１５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、２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５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１５または２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂ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２台の上方空気・蒸気噴射部１４ａ，１４ｂと１台の下方空気・蒸気噴射部１５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。

１洗浄装置
１１洗浄装置本体
１１ａ上蓋
１２ワーク載置台
１２ａ洗浄用開口部
１２ａ１洗浄用中央開口部
１２ａ２ワーク左端部形状開口部
１２ａ３ワーク右端部形状開口部
１３高圧空気生成部
１３ａ高圧チューブ
１４上方空気・蒸気噴射部
１５下方空気・蒸気噴射部
１５１ミスト（高圧蒸気）生成部
１５２高圧空気・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移動機構部
１６ａチェーン
１６ｂチェーン駆動部
１６ｃロッド取付け具
１６ｄ伸縮ロッド
１６ｅワーク形状移動ガイドロッド
１６ｆ上側噴射部支持ロッド
１６ｇ下側噴射部支持ロッド
１６ｈガイドプレート
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

加工油が付着した洗浄すべきワークを露出させる洗浄用中央開口部が形成され、その洗浄用中央開口部に加工油が付着したワークが露出するように載置されるワーク載置台と、
高圧空気を生成する高圧空気生成部と、
前記ワーク載置台の上方に設置され、前記高圧空気生成部によって圧縮された高圧空気を上方から前記ワーク載置台に置かれた前記ワークに対し噴射すると共に、洗浄水が供給された場合には、その洗浄水を噴霧化した高圧蒸気を前記ワークに対し上方から噴射する上方空気・蒸気噴射部と、
前記ワーク載置台の下方に設置され、前記高圧空気生成部によって圧縮された高圧空気を下方から前記ワーク載置台に置かれた前記ワークに対し噴射すると共に、洗浄水が供給された場合には、その洗浄水を噴霧化した高圧蒸気を前記ワークに対し下方から噴射する下方空気・蒸気噴射部と、
前記下方空気・蒸気噴射部および前記上方空気・蒸気噴射部が取り付けられ、前記ワークの形状に応じて前記下方空気・蒸気噴射部および前記上方空気・蒸気噴射部を移動させる移動機構部と、
前記移動機構部による前記下方空気・蒸気噴射部および前記上方空気・蒸気噴射部の移動と前記下方空気・蒸気噴射部および前記上方空気・蒸気噴射部からの高圧蒸気および高圧空気の噴射とを制御する制御部と
を有する洗浄装置であって、
前記ワーク載置台は、
洗浄用中央開口部が設けられていると共に、その洗浄用中央開口部の左右両側にはワークの左右の各端部の形状にカットしたワーク左端部形状開口部とワーク右端部形状開口部とが形成されると共に、ワークの左端部下面と右端部下面とがそれぞれワーク左端部形状開口部とワーク右端部形状開口部とに現れるようにそのワーク左端部形状開口部とワーク右端部形状開口部における外側の端部から内側に向かって所定間隔離れた位置にそれぞれワークを支持するワーク支持バーが設けられている一方、
前記移動機構部は、
洗浄すべきワークの形状に応じて前記下方空気・蒸気噴射部および前記上方空気・蒸気噴射部が移動するように各ワークの形状に応じたガイドが設けられたガイドプレートを有し、ワークの形状が変更される毎に交換される前記ガイドプレートおよび前記ワーク載置台に基づいて、ワークの洗浄時には前記ワーク載置台に載置されたワークが移動および回転せずに洗浄されるように、前記ガイドプレートにより当該ワークの形状に応じて前記下方空気・蒸気噴射部および前記上方空気・蒸気噴射部を移動させることを特徴とする洗浄装置。
請求項１に記載の洗浄装置において、
前記移動機構部には、前記下方空気・蒸気噴射部の台数よりも、前記上方空気・蒸気噴射部の台数を多く取り付けることを特徴とする洗浄装置。
請求項１またな請求項２に記載の洗浄装置において、
前記下方空気・蒸気噴射部および前記上方空気・蒸気噴射部は、
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高圧空気生成部からの高圧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。
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、
前記下方空気・蒸気噴射部および前記上方空気・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、当該下方空気・蒸気噴射部または上方空気・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下方空気・蒸気噴射部および前記上方空気・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。