JP6562312B2 - 粉塵除去装置及び粉塵除去システム - Google Patents
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Description
図1及び図2は、本実施形態に係る粉塵除去装置10の断面図である。
以上のように構成される本実施形態に係る粉塵除去装置10の動作について説明する。
以上説明したように、本実施形態に係る粉塵除去装置10によれば、噴射ノズル16及び吸引ノズル18を備えた粉塵除去装置10自体に、第1圧縮流体の流量(噴射流量)を調整するニードルネジ66と、第2圧縮流体の流量(吸引流量)を調整するノズル本体側調整ねじ28及び吸引ノズル側調整ねじ38とが備わっている。これにより、噴射ノズル16から穴14に噴射する第1圧縮流体の噴射流量と、第2圧縮流体の放出による真空吸引によって吸引ノズル18からノズル本体20を介して粉塵及び第1圧縮流体を排出するための第2圧縮流体の吸引流量とを適切な流量に調整することができる。この結果、穴14に付着する粉塵を効率よく除去することが可能になる。
次に、本実施形態に係る粉塵除去装置10の変形例(第1〜第11変形例)について、図3A〜図26を参照しながら説明する。なお、第1〜第11変形例の説明において、図1及び図2の粉塵除去装置10と同じ構成要素については、同じ参照符号を付けて詳細な説明を省略する。
第1変形例の粉塵除去装置10Aについて、図3A〜図8Cを参照しながら説明する。粉塵除去装置10Aは、噴射ノズル16の先端部42が交換可能に構成されている点で、図1及び図2の粉塵除去装置10とは異なる。
第2変形例の粉塵除去装置10Bについて、図9を参照しながら説明する。粉塵除去装置10Bは、噴射ノズル16と吸引ノズル18の一部とが、粉塵除去装置10Bから取り外し可能なノズルユニット104としてユニット化されている点で、図1及び図2の粉塵除去装置10とは異なる。
第3変形例の粉塵除去装置10Cについて、図10を参照しながら説明する。粉塵除去装置10Cは、吸引ノズル18の外周面36に沿って移動可能に該吸引ノズル18の先端部32に取り付けられた筒体122(第1筒体)と、ノズル本体20と筒体122との間に介挿されたばね部材124(第1ばね部材)と、ノズル本体20の圧縮流体供給部54に設けられ且つ中心軸30(A方向)に沿って筒体122に向かって延在するプランジャ126(第1プランジャ)とをさらに備える点で、図1及び図2の粉塵除去装置10とは異なる。
第4変形例の粉塵除去装置10Dについて、図11〜図12Bを参照しながら説明する。粉塵除去装置10Dは、噴射ノズル16の先端部42に第1圧縮流体を噴射する噴射孔48を開閉可能な弁体138を設けた点で、図1及び図2の粉塵除去装置10とは異なる。
第5変形例の粉塵除去装置10Eについて、図13を参照しながら説明する。粉塵除去装置10Eは、吸引ノズル18の外周面36に沿って移動可能に該吸引ノズル18の先端部32に取り付けられた筒体146(第2筒体)と、ノズル本体20と筒体146との間に介挿されたばね部材148(第2ばね部材)と、ノズル本体20の圧縮流体供給部54に設けられ且つ中心軸30(A方向)に沿って筒体146に向かって延在するプランジャ150(第2プランジャ)とをさらに備える点で、図1及び図2の粉塵除去装置10とは異なる。
第6変形例の粉塵除去装置10Fについて、図14〜図16を参照しながら説明する。粉塵除去装置10Fは、ノズル本体20及び/又は吸引ノズル18からワーク12に向かって突出し、噴射ノズル16を穴14に挿入した際、噴射ノズル16が穴14の底部90に接触する前に、ワーク12の表面88に接触する筒状部161をさらに備える点で、図1及び図2の粉塵除去装置10とは異なる。
第7変形例の粉塵除去装置10Gについて、図17を参照しながら説明する。粉塵除去装置10Gは、ノズル本体20の排出流路72側に粉塵の通過を検出する粉塵検出手段170を設けた点で、図1及び図2の粉塵除去装置10とは異なる。
第8変形例の粉塵除去装置10Hについて、図18及び図19を参照しながら説明する。第8変形例では、図1及び図2の粉塵除去装置10と略同じ構成の複数個の粉塵除去装置10Hを連設することにより、マニホールド化したものである。すなわち、図18及び図19に示すように、個々の圧縮流体供給部54を共通化した圧縮流体供給ブロック180に複数の粉塵除去装置10Hが連結され、圧縮流体供給ブロック180の側面には、外部の流体供給源から圧縮流体(加圧エア)を供給するための共通供給ポート182が設けられている。また、各粉塵除去装置10Hのニードルネジ66は、粉塵除去装置10Hの径方向に沿って形成されている。これにより、複数の粉塵除去装置10Hを有する粉塵除去システム184Hが構成される。なお、図19に示すように、圧縮流体供給ブロック180において、流路62は、A2方向に形成された孔186を介して外部に連通しているが、この孔186は、球体188によって塞がれている。
第9変形例の粉塵除去装置10I及び粉塵除去システム184Iについて、図20〜図22を参照しながら説明する。第9変形例では、複雑な形状のワーク12において、様々な位置に穴14が形成されている場合に、これらの穴14内の粉塵に対して同時に除去作業を行う場合を図示したものである。
第10変形例の粉塵除去装置10J及び粉塵除去システム184Jについて、図23を参照しながら説明する。第10変形例では、ワーク12に深さの異なる穴14が複数形成されている場合に、これらの穴14内の粉塵に対して同時に除去作業を行える構成を意図している。従って、第9変形例と比較して、粉塵除去装置10J及び粉塵除去システム184Jは、下記の点で異なる。
第11変形例の粉塵除去装置10K及び粉塵除去システム184Kについて、図24〜図26を参照しながら説明する。第11変形例は、ワーク12における様々な高さ位置(形成位置)に穴径及び深さの異なる穴14が形成されている場合に、これらの穴14内の粉塵に対して同時に除去作業を行う場合を意図している。
14…穴 16…噴射ノズル
18…吸引ノズル 18a…装着部
18b…取付部 20…ノズル本体
22、32、42…先端部 24、34、40、42c…基端部
26、74、92…内周面 28…ノズル本体側調整ねじ
30…中心軸 36、50…外周面
38…吸引ノズル側調整ねじ 42a…内筒部
42b…外筒部 44…凹部
46…ノズル本体部 48…噴射孔
48a…内側噴射孔 48b…外側噴射孔
52…中間部 54…圧縮流体供給部
56…入口流路 58、60…連通孔
62、100…流路 64…ねじ孔
66…ニードルネジ 68…段差
70…放出面 72、76…排出流路
78…噴射流路 80…第1流体供給路
82、86…隙間 84…第2流体供給路
88…表面 90…底部
102…ねじ 104…ノズルユニット
106…大径部分 108…小径部分
110…段差部分 112…突起
114…貫通孔 116…鋼球
118…鋼球押さえ部材 120…係止部
122、146…筒体
124、136、144、148、160、164…ばね部材
126、150…プランジャ
128、130、152、154…突出部
132、156…シール体 134、158…室
138…弁体 140、186…孔
142…円板部材 161…筒状部
162…第1円筒部材 166…第2円筒部材
167…弾性体 168…ベローズ
170…粉塵検出手段 172…光
174…発光素子 176…光電変換素子
178…信号処理装置 180…圧縮流体供給ブロック
182…共通供給ポート
184H〜184K…粉塵除去システム
188…球体 190…粉塵除去ブロック
192…閉塞部材 194…取付位置調整機構
196…調整孔 198…位置調整ねじ
Claims (17)
- 対象物の穴に噴射ノズルを挿入し、該噴射ノズルを囲繞する吸引ノズルによって前記穴を閉塞した状態で前記噴射ノズルから前記穴に圧縮流体を噴射する一方で、前記穴に付着した粉塵及び前記圧縮流体を前記吸引ノズルで吸引する粉塵除去装置において、
前記噴射ノズル及び前記吸引ノズルが連結され且つ該吸引ノズルで吸引された前記粉塵及び前記圧縮流体を外部に排出する中空状のノズル本体と、前記噴射ノズルから噴射される前記圧縮流体の流量を調整する噴射量調整部と、前記吸引ノズルで吸引される前記粉塵及び前記圧縮流体の量を調整する吸引量調整部とを備え、
前記ノズル本体には、外部から供給される圧縮流体の一部を第1圧縮流体として前記噴射ノズルに供給し噴射させる第1流体供給路と、外部から供給される圧縮流体の他の一部を第2圧縮流体として前記ノズル本体における前記粉塵及び前記第1圧縮流体の排出方向の下流側に放出する第2流体供給路とが形成され、
前記排出方向の下流側への前記第2圧縮流体の放出によって、前記粉塵及び前記第1圧縮流体が前記吸引ノズル及び前記ノズル本体を介して外部に排出され、
前記噴射量調整部は、前記第1流体供給路の流路面積を調整することにより、前記噴射ノズルから噴射される前記第1圧縮流体の流量を調整し、
前記吸引量調整部は、前記第2流体供給路の流路面積を調整して、前記排出方向の下流側に放出される前記第2圧縮流体の流量を調整することにより、前記吸引ノズルで吸引される前記粉塵及び前記圧縮流体の量を調整することを特徴とする粉塵除去装置。 - 請求項1記載の粉塵除去装置において、
前記噴射ノズルの基端部は、前記吸引ノズルに固定され、
前記吸引ノズルは、前記ノズル本体の軸方向に沿って移動可能に該ノズル本体の内周面に装着され、
前記第2流体供給路は、前記吸引ノズルの基端部と、前記ノズル本体の内周面との間に形成された隙間であり、
前記吸引量調整部は、前記ノズル本体の内周面に対して前記吸引ノズルを前記軸方向に移動させて前記隙間の開度を調整することにより、前記第2圧縮流体の流量を調整することを特徴とする粉塵除去装置。 - 請求項2記載の粉塵除去装置において、
前記噴射量調整部は、前記ノズル本体に設けられた、前記第1流体供給路を絞るニードルネジであり、
前記吸引量調整部は、前記吸引ノズルの外周面と前記ノズル本体の内周面とにそれぞれ形成され、互いに螺合する調整ねじであることを特徴とする粉塵除去装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の粉塵除去装置において、
前記噴射ノズルの先端部における外周面及び/又は先端面には、前記第1圧縮流体を噴射する噴射孔が形成され、
前記噴射ノズルの先端部は、交換可能に構成されていることを特徴とする粉塵除去装置。 - 請求項4記載の粉塵除去装置において、
前記噴射孔は、前記噴射ノズルの軸方向に沿って形成されているか、前記噴射ノズルの径方向に沿って形成されているか、及び/又は、前記径方向に対して所定角度傾けた状態に形成されていることを特徴とする粉塵除去装置。 - 請求項5記載の粉塵除去装置において、
前記噴射ノズルの先端部は、該噴射ノズルに連結される内筒部と、前記噴射ノズルの中心軸を中心に回転可能に前記内筒部に装着された外筒部とから構成され、
前記内筒部には、前記径方向に内側噴射孔が形成され、
前記外筒部には、前記径方向に対して所定角度傾けた状態で外側噴射孔が形成されていることを特徴とする粉塵除去装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の粉塵除去装置において、
前記吸引ノズルは、前記ノズル本体に装着される筒状の装着部と、該装着部に対して取り外し可能であり且つ前記噴射ノズルの基端部が取り付けられる筒状の取付部とから構成され、
前記取付部の外周面には突起が形成され、
前記装着部には、該装着部の内方に突出して前記突起を係止する係止部が設けられていることを特徴とする粉塵除去装置。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の粉塵除去装置において、
前記吸引ノズルの外周面に沿って移動可能に該吸引ノズルの先端部に取り付けられた第1筒体と、前記ノズル本体と前記第1筒体との間に介挿された第1ばね部材と、前記ノズル本体に設けられ且つ該ノズル本体の軸方向に沿って前記第1筒体に向かって延在する第1プランジャとをさらに備え、
前記ノズル本体には、外部から供給される前記圧縮流体を前記第1流体供給路及び前記第2流体供給路に供給する入口流路がさらに形成され、
前記第1プランジャの基端部には、前記入口流路を開閉可能な第1シール体が取り付けられ、
前記第1筒体が前記対象物に接触し、前記第1ばね部材の弾発力に抗して前記ノズル本体が前記対象物側に移動することにより前記第1プランジャが前記第1筒体に当接した場合、前記ノズル本体の前記対象物側への移動に伴う前記第1プランジャの前記軸方向への変位によって、前記第1シール体は、前記入口流路を開放し、
一方で、前記第1筒体が前記対象物から離間し、前記第1ばね部材の弾発力によって前記ノズル本体が前記第1筒体から相対的に離間した場合、前記第1プランジャの前記軸方向への変位によって、前記第1シール体は、前記入口流路を閉じることを特徴とする粉塵除去装置。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載の粉塵除去装置において、
前記噴射ノズルの先端部には、前記第1圧縮流体を噴射する噴射孔が形成されると共に、前記噴射孔を閉塞する弁体が設けられ、
前記噴射ノズルが前記穴に挿入され、前記弁体が前記穴の底部に接触して該弁体が前記噴射ノズルの軸方向に変位することにより、前記噴射孔が開き、該噴射孔から前記第1圧縮流体が噴射されることを特徴とする粉塵除去装置。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載の粉塵除去装置において、
前記吸引ノズルの外周面に沿って移動可能に該吸引ノズルの先端部に取り付けられた第2筒体と、前記ノズル本体と前記第2筒体との間に介挿された第2ばね部材と、前記ノズル本体に設けられ且つ該ノズル本体の軸方向に沿って前記第2筒体に向かって延在する第2プランジャとをさらに備え、
前記第2プランジャの基端部には、前記第1流体供給路を開閉可能な第2シール体が取り付けられ、
前記第2筒体が前記対象物に接触し、前記第2ばね部材の弾発力に抗して前記ノズル本体が前記対象物側に移動することにより前記第2プランジャが前記第2筒体に当接した場合、前記ノズル本体の前記対象物側への移動に伴う前記第2プランジャの前記軸方向への変位によって、前記第2シール体は、前記第1流体供給路を開放し、
一方で、前記第2筒体が前記対象物から離間し、前記第2ばね部材の弾発力によって前記ノズル本体が前記第2筒体から相対的に離間した場合、前記第2プランジャの前記軸方向への変位によって、前記第2シール体は、前記第1流体供給路を閉じることを特徴とする粉塵除去装置。 - 請求項1〜7、9のいずれか1項に記載の粉塵除去装置において、
前記ノズル本体及び/又は前記吸引ノズルから前記対象物に向かって突出し、前記噴射ノズルを前記穴に挿入した際、前記噴射ノズルが前記穴の底部に接触する前に、前記対象物の表面に接触する筒状部をさらに備えることを特徴とする粉塵除去装置。 - 請求項11記載の粉塵除去装置において、
前記筒状部は、前記対象物から離間した際にスプリングバック機能によって該対象物との接触前の位置に復帰することを特徴とする粉塵除去装置。 - 請求項1〜12のいずれか1項に記載の粉塵除去装置において、
前記ノズル本体内における前記粉塵の通過を検出する粉塵検出手段をさらに備えることを特徴とする粉塵除去装置。 - 請求項1〜7、9、13のいずれか1項に記載の粉塵除去装置において、
前記吸引ノズルに対して交換可能に装着され、前記穴に前記噴射ノズルを挿入する際に、前記対象物の表面における前記穴の周辺を閉塞する閉塞部材をさらに備えることを特徴とする粉塵除去装置。 - 請求項1〜14のいずれか1項に記載の複数個の粉塵除去装置と、
前記各粉塵除去装置を連結固定すると共に、該各粉塵除去装置に前記圧縮流体を供給する圧縮流体供給ブロックと、
を有することを特徴とする粉塵除去システム。 - 請求項15記載の粉塵除去システムにおいて、
前記各粉塵除去装置は、前記噴射ノズルの延在方向が互いに同じ方向となるように、前記圧縮流体供給ブロックの長手方向に沿った所定間隔で固定されていることを特徴とする粉塵除去システム。 - 請求項15又は16記載の粉塵除去システムにおいて、
前記圧縮流体供給ブロックには、前記各粉塵除去装置の取付位置を調整するための取付位置調整機構が該各粉塵除去装置毎に設けられていることを特徴とする粉塵除去システム。
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