JP6723769B2 - ワーク洗浄装置、及びワーク洗浄方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワーク洗浄装置、及びワーク洗浄方法に関し、例えば、ワークに付着した異物を除去するものに関する。

ワークを工作機械で加工すると切り粉や粉塵などの異物がワークに付着するが、従来は、担当者がエアブローで異物を吹き飛ばすなどして除去していた。
このように手作業によらず、効率的に異物を除去する技術として、特許文献１の「エアー洗浄装置」がある。この技術は、ワークを回転させながら、エアーを吹き付けてワークに付着した粉塵を除去するものである。

しかし、この技術は、ワークの形状にかかわらず、エアーの吹きつけ箇所が一定であるため、ワークの形状によって十分に異物を除去することができないという問題があった。

特開平８−１４１５３０号公報

本発明は、ワークに付着した異物を効果的に除去することを目的とする。

（１）請求項１に記載の発明では、ワークを保持する保持手段と、ノズルから前記保持したワークに対して洗浄用の流体を吐出する吐出手段と、前記保持したワークの中心部から外周部に向かって、前記中心部の周りの少なくとも一部を周回する経路と、既に通過した前記経路の前記外周部の側に新たな経路を設定する経路設定手段と、前記流体を吐出させながら前記ノズルを前記設定した経路に沿って移動するノズル移動手段と、異物を検出する検出手段と、を具備し、前記経路設定手段は、前記中心部から最も近い異物に向かう経路を経由して前記周回する経路を設定する、ことを特徴とするワーク洗浄装置を提供する。
（２）請求項２に記載の発明では、ワークを保持する保持手段と、ノズルから前記保持したワークに対して洗浄用の流体を吐出する吐出手段と、前記保持したワークの中心部から外周部に向かって、前記中心部の周りの少なくとも一部を周回する経路と、前記吐出した流体により異物が除去される領域内に新たな経路を設定する経路設定手段と、前記流体を吐出させながら前記ノズルを前記設定した経路に沿って移動するノズル移動手段と、異物を検出する検出手段と、を具備し、前記経路設定手段は、前記中心部から最も近い異物に向かう経路を経由して前記周回する経路を設定する、ことを特徴とするワーク洗浄装置を提供する。
（３）請求項３に記載の発明では、前記経路設定手段は、前記吐出した流体により異物が除去される領域内に新たな経路を設定していくことを特徴とする請求項１に記載のワーク洗浄装置を提供する。
（４）請求項４に記載の発明では、前記保持したワークの形状を取得する形状取得手段を具備し、前記経路設定手段は、前記取得したワークの形状から前記中心部と前記外周部を特定することを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のワーク洗浄装置を提供する。
（５）請求項５に記載の発明では、ワークを保持する保持手段と、ノズルから前記保持したワークに対して洗浄用の流体を吐出する吐出手段と、前記保持したワークの形状を取得する形状取得手段と、前記保持したワークの中心部から外周部に向かって、前記中心部の周りの少なくとも一部を周回する経路を設定する経路設定手段と、前記流体を吐出させながら前記ノズルを前記設定した経路に沿って移動するノズル移動手段と、異物を検出する検出手段と、を具備し、前記経路設定手段は、前記取得したワークの形状から前記中心部と前記外周部を特定し、前記特定した外周部の形状に沿って前記経路を形成し、前記経路設定手段は、前記中心部から最も近い異物に向かう経路を経由して前記周回する経路を設定する、ことを特徴とするワーク洗浄装置を提供する。
（６）請求項６に記載の発明では、ワークを保持する保持手段と、ノズルから前記保持したワークに対して洗浄用の流体を吐出する吐出手段と、前記保持したワークの形状を取得する形状取得手段と、前記取得したワークの形状から前記ワークの中心部と外周部を特定し、前記特定した外周部の形状に沿って、前記保持したワークの前記中心部から前記外周部に向かって、前記中心部の周りの少なくとも一部を周回する経路を設定する経路設定手段と、前記流体を吐出させながら前記ノズルを前記設定した経路に沿って移動するノズル移動手段と、を具備し、前記形状取得手段は、前記ワークの立体形状を更に取得し、前記経路設定手段は、前記取得した立体形状に基づいて、前記保持したワークの表面から一定距離の位置に前記経路を設定する、ことを特徴とするワーク洗浄装置を提供する。
（７）請求項７に記載の発明では、前記吐出手段は、前記取得した立体形状に基づいて、前記ワークの表面に対する前記ノズルの角度を一定に保つことを特徴とする請求項５、又は請求項６に記載のワーク洗浄装置を提供する。
（８）請求項８に記載の発明では、ワークを保持する保持ステップと、前記保持したワークの中心部から最も近い異物に向かう経路を経由し、前記中心部から外周部に向かって、前記中心部の周りの少なくとも一部を周回する経路と、既に通過した前記経路の前記外周部の側に新たな経路を設定する経路設定ステップと、ノズルから前記保持したワークに対して洗浄用の流体を吐出する吐出ステップと、前記流体を吐出させながら前記ノズルを前記設定した経路に沿って移動するノズル移動ステップと、から構成されたことを特徴とするワーク洗浄方法を提供する。
（９）請求項９に記載の発明では、ワークを保持する保持ステップと、前記保持したワークの中心部から最も近い異物に向かう経路を経由し、前記中心部から外周部に向かって、前記中心部の周りの少なくとも一部を周回する経路と、吐出した洗浄用の流体により異物が除去される領域内に新たな経路を設定する経路設定ステップと、ノズルから前記保持したワークに対して前記洗浄用の流体を吐出する吐出ステップと、前記流体を吐出させながら前記ノズルを前記設定した経路に沿って移動するノズル移動ステップと、から構成されたことを特徴とするワーク洗浄方法を提供する。
（１０）請求項１０に記載の発明では、ワークを保持する保持ステップと、前記保持したワークの形状を取得する形状取得ステップと、異物を検出する検出ステップと、前記取得したワークの形状から前記ワークの中心部と外周部を特定し、前記特定した外周部の形状に沿って、前記保持したワークの中心部から最も近い異物に向かう経路を経由して、外周部に向かって、前記中心部の周りの少なくとも一部を周回する経路を設定する経路設定ステップと、ノズルから前記保持したワークに対して洗浄用の流体を吐出する吐出ステップと、前記流体を吐出させながら前記ノズルを前記設定した経路に沿って移動するノズル移動ステップと、から構成されたことを特徴とするワーク洗浄方法を提供する。
（１１）請求項１１に記載の発明では、ワークを保持する保持ステップと、前記保持したワークの形状を取得する形状取得ステップと、前記取得したワークの形状から前記ワークの中心部と外周部を特定し、前記特定した外周部の形状に沿って、前記保持したワークの前記中心部から前記外周部に向かって、前記中心部の周りの少なくとも一部を周回する経路を設定する経路設定ステップと、ノズルから前記保持したワークに対して洗浄用の流体を吐出する吐出ステップと、前記流体を吐出させながら前記ノズルを前記設定した経路に沿って移動するノズル移動ステップと、から構成され、前記形状取得ステップは、前記ワークの立体形状を更に取得し、前記経路設定ステップは、前記取得した立体形状に基づいて、前記保持したワークの表面から一定距離の位置に前記経路を設定する、ことを特徴とするワーク洗浄方法を提供する。

本発明によれば、形状に応じた洗浄を行うため、異物を効果的に除去することができる。

洗浄装置の構成を説明するための図である。 ワークの洗浄経路を設定する例を説明するための図である。 ワークの洗浄経路を設定する例を説明するための図である。 ワークの洗浄経路を設定する例を説明するための図である。 洗浄処理の手順を説明するためのフローチャートである。

（１）実施形態の概要
洗浄装置１（図１）は、テーブル５に供給されたワーク１０をカメラ４で撮影し、画像処理にてワーク１０の形状を認識する。
洗浄装置１は、認識した形状からワーク１０の外周部を特定し、これからワーク１０の中心部の座標値を計算する。
そして、洗浄装置１は、中心部から当該中心部の周りを周回しながら外周部に至る洗浄経路を設定する。
この洗浄経路は、ワーク１０の表面から一定距離を保ちつつ、外周部の形状に倣って中心部から徐々に外周部側に接近していく渦巻き型をしている。
洗浄経路の設定後、洗浄装置１は、ノズル３の先端を中心部に移動させた後、エアブローを開始し、洗浄経路に沿って外周部に向けて移動させる。
ワーク１０の形状に応じて異物がワーク１０の中心部から掃き出されるため、異物を効果的に除去することができる。

（２）実施形態の詳細
図１は、洗浄装置１の構成を説明するための図である。
洗浄装置１は、制御装置２、ノズル３、カメラ４、テーブル５、図示しないワーク供給排出装置などを備えている。
制御装置２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、記憶装置、ディスプレイ、キーボード、入出力インターフェースなどを備えたコンピュータで構成されており、洗浄装置１の制御を行う。

ＣＰＵは、ＲＯＭや記憶装置に記憶されているプログラムに従って、画像処理や洗浄経路の設定などの各種の計算や洗浄装置１の数値制御などを行う。
より詳細には、ＣＰＵは、カメラ４で撮影したワーク１０の画像によるワーク１０の形状の認識、認識した形状に基づく洗浄経路の設定、エアブローの制御、設定した洗浄経路に基づくノズル３の移動などを行う。

ＲＯＭは、制御装置２が、例えば起動時に動作するための基本的なプログラムやパラメータを記憶している。
ＲＡＭは、ＣＰＵが各種処理を行う際のワーキングメモリを提供する。ＣＰＵが実行するプログラムは、記憶装置からＲＡＭに読み込まれて実行される。

記憶装置は、例えば、ハードディスクや不揮発性の半導体メモリなどの記憶媒体を用いて構成されており、ＣＰＵが洗浄装置１の各部を制御したり（カメラ４の制御、ノズル３の移動やエアブローの制御、ワーク１０の供給・固定・排出の制御など）、各種の計算（ワーク１０の形状の認識、洗浄経路の設定など）を行うためのプログラム、当該プログラムで使用するデータやパラメータなどを記憶している。

ディスプレイは、制御装置２のパネルに設置されており、制御装置２の操作画面や、プログラムの編集画面などを表示する。
キーボードは、上記パネルのディスプレイの下に設置されており、ディスプレイに表示された画面に従って、担当者がプログラムを呼び出したり、これを編集したり、洗浄装置１に動作を指示するのに用いられる。
入出力インターフェースは、例えば、洗浄装置１を外部のコンピュータに接続し、ＣＰＵとコンピュータを通信させる。これによりコンピュータからプログラムの転送を受けたりなど、洗浄装置１の操作性を向上させることができる。

ノズル３は、洗浄用のエア（圧縮空気）を標的に向かって絞ってブロー（吐出）するエア吹き付け用の部品である。
ノズル３は、先端の開口部（吐出口）を下方に向けて設置されており、テーブル５上に設置されたワーク１０の上面にエアをピンポイントで吹き付ける。
そして、エアの風圧によりワーク１０に付着している異物が除去される（吹き飛ばされる）。

なお、洗浄装置１では、洗浄に圧縮空気によるエアを用いるが、例えば、アルゴンガスといった不活性の気体などの特定種のガス、水性・油性の洗浄液、あるいは薬剤液など各種の洗浄用の流体を用いることができる。
このように、ノズル３は保持したワーク１０に対して洗浄用の流体を吐出する吐出手段として機能している。

ノズル３は、制御装置２が行う数値制御によりワーク１０に対して直交するｘｙｚ軸方向に移動可能である。
ここでは、一例としてノズル３からテーブル５に向かう方向（下方）をｚ軸とし、水平方向にｘ軸、ｙ軸を設定してある。

更に、ノズル３は、図１（ｂ）に示したように、制御装置２が行う数値制御により、先端を（即ち、吐出方向）を垂直方向からθだけ傾け（この回転軸をθ軸とする）、垂直方向の周りにφだけ（この回転軸をφ軸とする）回転する。なお、θは±９０°、φは、±１８０°の間の任意の角度である。

このように、ノズル３は、制御装置２からｘ、ｙ、ｚ、θ、φの５軸による数値制御を受けるため、ノズル３は、ワーク１０の複雑な立体形状に対応して適切な距離・角度を確保してエアをブローすることができる。

これにより、例えば、制御装置２は、ワーク１０の表面に段差や斜面がある場合でも、ノズル３の先端からワーク１０の表面までの距離と、ワーク１０の表面に対するノズル３の角度を一定に保ちながらノズル３を移動させることができる。
このように、ノズル３の位置や姿勢を変化させる機構は、流体を吐出させながらノズル３を設定した洗浄経路（ノズル３の進路を案内する経路）に沿って移動するノズル移動手段として機能している。
なお、洗浄装置１では、テーブル５に対してノズル３が移動するように構成されているが、ノズル３に対してテーブル５が移動したり、あるいは、両者が移動するなど、ノズル３とテーブル５が相対的に移動すればよい。

図１（ａ）に戻り、カメラ４は、テーブル５に設置されたワーク１０の形状を撮影するデジタル式のカメラである。
カメラ４で撮影された画像は、制御装置２がワーク１０の形状とその座標値を認識するのに用いられる。
平板状のワーク１０だけを扱い、ワーク１０の平面形状だけを認識したい場合には、１台のカメラ４で対応できるが、ワーク１０の立体形状も認識したい場合には、複数のカメラ４を設置し、その視差から立体形状を算出するように構成する。

なお、カメラ４で撮影する代わりに、ワーク１０の表面を反射式や透過式のセンサなどでスキャンして外周部の形状、及び立体形状を認識するように構成することもできる。
また、カメラ４は、ワーク１０の形状把握のほかに、ワーク１０に付着した異物を画像により検出するのに用いることもできる。

このように、カメラ４は、保持したワーク１０の形状（外周部の形状や立体形状）を取得する形状取得手段や異物を検出する検出手段として機能している。
後述するように、制御装置２は、このようにして取得した形状からワーク１０の外周部を特定し、当該外周部に基づいてワーク１０の中心部を特定する。

テーブル５は、洗浄対象となる面をノズル３の側に向けて、ワーク１０を保持する装置である。
テーブル５には、例えば、チャッキング、磁力、吸引、凍結など、ワーク１０に適した方法によりワーク１０を固定する固定装置（図示せず）が設けられており、これによりワーク１０は、テーブル５に保持される。
このようにテーブル５、及び固定装置は、ワーク１０を保持する保持手段として機能している。

以上のように構成された洗浄装置１において、制御装置２は、テーブル５に固定されたワーク１０の形状を把握し、当該形状に基づいてノズル３でエアをブローする洗浄経路を設定する。
以下、図２〜図４を用いて洗浄経路の設定方法について説明する。

図２（ａ）は、ワーク１０が円板形状（厚さ一定）をしている場合の洗浄経路の設定方法を説明するための図である。
なお、この図は、エアのブロー方向（鉛直下方向）に見たワーク１０の上面図を表している。

まず、制御装置２は、カメラ４で撮影した画像からワーク１０の外周部４０の座標値を認識・特定し、これに基づいてその中心部１５の座標値を計算する。
中心部１５の座標値は、平面方向（ｘｙ座標値）に関しては、外周部４０で囲まれた平面形状に対する重心点とし、高さ方向の座標値（ｚ座標値）は、ワーク１０の表面位置の値とする。
なお、これは一例であって、他の方法で中心部１５の位置を定義してもよい。

制御装置２は、このようにしてワーク１０の中心部１５の座標値を得ると、中心部１５を起点として、中心部１５の周りを周回（旋回）しながら外周部４０に向かう洗浄経路３０を一筆書きで設定する。なお、後述するように中心部１５が異物に直行し、その後周回するなど、一部周回しない区間が存在していてもよい。
このように制御装置２は、保持したワーク１０の中心部１５から外周部４０に向かって、中心部１５の周りの少なくとも一部を周回する洗浄経路を設定する経路設定手段を備えている。

この周回する洗浄経路３０は、次のような特徴を有している。
まず、洗浄経路３０は、ワーク１０の中心部１５の周囲を周回するに際して、既に通過した洗浄経路３０の部分の外周側を通過しながら外周部４０に至るように設定される。

図の例では、洗浄経路３０が中心部１５から左方向に周回（左回転）しているため、既に通過した洗浄経路３０を左手に見るように洗浄経路３０が形成されている。右方向に周回する場合は、既に通過した洗浄経路３０を右手に見るように洗浄経路３０が形成される。
このように経路設定手段は、既に通過した洗浄経路の外周部４０の側に新たな洗浄経路を設定していき、洗浄経路３０は、中心部１５から外周部４０に至る渦巻き型となる。

次に、洗浄経路３０の形状は、ワーク１０の外周部４０の形状に沿った（倣った）形状となっている。
図の例では、ワーク１０は、円形をしているため、洗浄経路３０も円弧で形成され、中心部１５を中心として徐々に半径が広がる同心円となる。
このように経路設定手段は、外周部４０の形状に沿って洗浄経路を形成する。

中心部１５が外周部４０の形状に倣って周回しながら徐々に外周部４０に近づくように洗浄経路３０を設定するのは、洗浄経路３０の表面に付着した異物（切り粉、塵など）を中心部１５から外周部４０の外に向かってエアによって掃き出すためである。

ところで、洗浄経路３０の半径の広がり方が大きすぎると、中心部１５の方に掃き戻される異物が出てくる。
このため、洗浄経路３０は、周回しながら外周部４０に近づく一方、異物を中心部１５の方向に戻さないようにするため、エアにより既に異物が除去された領域内をノズル先端２０が進行するように形成される。すなわち、エアによる異物の移動可能距離をＬ１ｍｍとした場合、洗浄経路３０は、１周回前の経路からＬ０（ｍｍ）（＜Ｌ１（ｍｍ））だけ外側に離れた経路を進行するように形成される。ここで距離Ｌ１は、エアの強さと異物の大きさにより決まる値である。例えば、移動可能距離Ｌ１は、吹き出すエアの中心からノズル先端２０の半径だけ離れた地点に存在し、想定される最大の異物がエアにより外側に移動する距離である。
このように、経路設定手段は、吐出した流体により異物が除去される領域内に新たな経路を設定していく。

制御装置２は、以上のようにして洗浄経路３０を設定すると、ノズル先端２０を中心部１５の上に移動させ（ノズル先端２０とワーク１０の表面との間のクリアランス（間隙）の量は予め設定されている）、ノズル先端２０からエアをブローすると共に、ノズル先端２０とワーク１０の表面との距離を一定に保ちながら、ノズル先端２０を洗浄経路３０に沿って移動させる。

図２（ｂ）は、ワーク１０が厚さ一定の四角形状をしている場合の洗浄経路の設定方法を説明するための図である。
この場合、制御装置２は、カメラ４で撮影した画像により、ワーク１０の外周部４０を四角形と認識し、その中心に中心部１５を設定する。

そして、制御装置２は、中心部１５から外周部４０に沿いながら（即ち、外周部４０の四角形の辺と平行な）、徐々に外周部４０に向かう渦状の洗浄経路３０を設定する。
制御装置２は、ノズル先端２０を中心部１５の上に所定のクリアランスを隔てて位置させた後、エアをブローしながら洗浄経路３０に沿ってノズル先端２０をクリアランスを一定に保ちながら移動させる。

図３は、ワーク１０が厚さ一定の三角形状をしている場合の洗浄経路の設定方法を説明するための図である。
この場合、制御装置２は、カメラ４で撮影した画像により、ワーク１０の外周部４０を三角形と認識し、その中心に中心部１５を設定する。
そして、制御装置２は、中心部１５から外周部４０に沿いながら（即ち、外周部４０の三角形の辺と平行な）徐々に外周部４０に向かう渦状の洗浄経路３０を設定する。
制御装置２は、ノズル先端２０を中心部１５の上に所定のクリアランスを隔てて位置させた後、エアをブローしながら洗浄経路３０に沿ってクリアランスを一定に保ちながらノズル先端２０を移動させる。

以上では、ワーク１０が円形、四角形、及び三角形の板材を例にとり説明したが、外周部４０の形状が、例えば、六角形などの多角形、一部が円弧で他が直線で構成されている場合など、他の形状の場合も制御装置２は同様に中心部１５を起点として、徐々に外周部４０に向かう渦状の洗浄経路３０を設定する。

次に、ワーク１０が立体形状を有し、表面に凹凸がある場合について説明する。
図４（ａ）は、ワーク１０の表面にテーパ面（斜面）がある場合の洗浄経路の設定方法を説明するための図である。
この図は、ワーク１０を水平方向に見た断面図を表している。ワーク１０の表面は、水平な水平面部５０を有するほか、角度θだけ傾いた斜面部５１を有している。

制御装置２は、カメラ４の画像からこのような立体形状を認識すると、平板のワーク１０の場合と同様にして、画像から外周部４０を特定し、中心部１５の座標値を計算する。
そして、制御装置２は、水平方向（ｘ軸方向、ｙ軸方向）には、中心部１５の周りを周回しながら外周部４０に至りつつ、高さ方向（ｚ軸方向）には、ワーク１０の表面の高さの変化に沿った洗浄経路（図示せず）を設定する。

即ち、洗浄経路３０は、ｘｙ平面内での渦型の経路に、ワーク１０の表面の高さによる変化を合成した経路となり、ワーク１０の表面の高さと共に上下動しながら、中心部１５の周りを周回し、外周部４０に至る経路となる。
図の例では、洗浄経路は、水平面部５０では、高さが一定で、斜面部５１では、テーパ面と共に高さが徐々に変化する。

更に、制御装置２は、斜面部５１をブローする区間では、エアの吹き付け角度が直角となるように、θ軸とφ軸を制御し、ノズル３の角度を調節する。
図の例では、斜面部５１がθだけ傾いており、制御装置２は、θ軸とφ軸を制御することによりノズル３を斜面方向にθだけ傾けて斜面部５１を直角にブローする。

即ち、制御装置２は、ノズル３を上下動させることによりノズル先端２０とワーク１０の表面までの距離を一定に保ちつつ、当該表面にエアが直角に当たるようにノズル３の角度を調節しながらノズル３を洗浄経路に沿って移動させる。
このように、経路取得手段は、取得した立体形状に基づいて、保持したワーク１０の表面から一定距離の位置に洗浄経路を設定している。
そして、吐出手段は、取得した立体形状に基づいて、ワーク１０の表面に対するノズル３の角度を一定に保っている。

図４（ｂ）は、ワーク１０の表面が段差を有する場合の洗浄を説明するための図である。
ワーク１０は、表面に段差部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ（以下、区別しない場合は段差部５２）を有しており、制御装置２は、カメラ４による画像からこれら段差部５２を認識する。
制御装置２は、水平方向には渦型とし、高さ方向には段差部５２と共に高さが変化する洗浄経路を設定する。

制御装置２は、ノズル先端２０とワーク１０の表面との距離を一定に保ちながら、ノズル先端２０からエアをブローさせて中心部１５の周りを外周部４０に向けて周回させる。
周回の過程でノズル先端２０が段差部５２を通過する際には、制御装置２は、段差部５２に合わせてノズル先端２０を上下動させる。

図４（ｃ）は、制御装置２が画像からワーク１０に付着した異物を検出する例を説明するための図である。
制御装置２は、ワーク１０に付着した異物を発見すると、中心部１５から直近の異物５５まで直行し、その後、中心部１５の周囲を周回しながら外周部４０に至る洗浄経路を設定する。

これは、異物の存在しない範囲を周回しても意味がないため、その領域をスキップすることにより効率を高めるためである。
このように、経路設定手段は、中心部１５から最も近い異物５５に向かう経路を経由して中心部１５の周りを周回する洗浄経路を設定する。
これに対して、カメラ４による検査を行うことで、異物を完全に除去できているかを確認するようにしてもよい。この場合、除去できていないことが確認された場合、再度の洗浄を行うことで、完全に除去できるまで洗浄を繰り返す。

以上のように洗浄経路を設定することにより、ノズル先端２０は、ワーク１０の表面との距離を一定に保ちながら中心部１５から異物５５まで直行してまず直近の異物を吹き飛ばし、その後で中心部１５の周りを周回する。
これにより、中心部１５付近の異物５５が無い領域のエアブローを省略することができ、作業時間を短縮することができる。

図５は、制御装置２が行う洗浄処理の手順を説明するためのフローチャートである。
以下の処理は、制御装置２のＣＰＵが記憶装置に記憶されたプログラムに従って行うものである。
まず、制御装置２は、ワーク供給排出装置を制御して、テーブル５にワーク１０を設置する（ステップ３）。
次に、制御装置２は、カメラ４によりワーク１０を撮影して、ワーク１０の外周部４０の形状や立体形状などの形状を認識する（ステップ５）。

制御装置２は、ワーク１０の形状を認識すると、その中心部１５の座標値を計算により取得する（ステップ１０）。
次に、制御装置２は、中心部１５から外周部４０に至る洗浄経路３０を設定する（ステップ１５）。

次に、制御装置２は、ノズル先端２０とワーク１０の表面との間に所定のクリアランスを設けつつ中心部１５にノズル３を移動させる（ステップ２０）。
そして、制御装置２は、ノズル先端２０からエアを吐出させ（ステップ２５）、洗浄経路３０に沿ってノズル３を移動させて洗浄を実行する（ステップ３０）。

制御装置２は、ノズル３が外周部４０の外側に至るとエアの吐出を停止し（ステップ３５）、洗浄の終わったワーク１０をワーク供給排出装置によりテーブル５から排出する（ステップ３７）。
次に、制御装置２は、全てのワーク１０を洗浄したかなどの所定の条件によって、次のワーク１０の洗浄を継続するか否かを判断し（ステップ４０）、継続しない場合は（ステップ４０；Ｎ）、洗浄処理を終了し、継続する場合は（ステップ４０；Ｙ）、ステップ３に戻る。

以上、洗浄装置１の構成と動作の一例について説明したが、これには各種の変形が可能である。
例えば、ノズル３の周回の際にノズル３を外周部４０の側に傾けるように構成することも可能である。

このように構成すると、ワーク１０の表面に付着した異物に対して、外周部４０に向けたエアをブローすることができ、より効果的に異物を除去することができる。
また、外周部４０に近づくにつれてノズル３の角度を外周部４０の側に徐々に傾けていくように構成することもできる。

また、ワーク１０が板状の部材に限定される場合は、ｚ軸の制御を簡略化することができ（数値制御をせずに担当者が高さを手作業で設定するなど）、θ軸、φ軸を不要とすることができる。

更に、洗浄するワーク１０の種類が限定されている場合には、これらの形状に対応するプログラムを個別に作成しておき、ワーク１０に応じて担当者がプログラムを選択するように構成することもできる。
この場合には、カメラ４が不要となり、制御装置２は、担当者の入力からワーク１０の形状を取得することになる。
但し、より確実に粉塵を除去するためにカメラ４の使用を組み合わせるようにしてもよい。すなわち、ワークの形状に対応して担当者が選択したプログラムにおいて、プログラムに対応して予め登録されている形状と、カメラ４で撮影した実際のワークの形状とを比較し両者に差異が認められた場合、差異が生じた箇所を粉塵等と認識する。そして、認識した粉塵箇所（差異箇所）を重点的に洗浄するようにしてもよい。この場合の重点的な洗浄として、例えば、当該箇所での洗浄時間を長くする、洗浄の圧を高くする、当該箇所と洗浄ノズルとの距離を近くする、洗浄ノズルの角度を変更する、などの少なくとも１の方法を実行する。
これにより、粉塵をより確実に除去することができる。

以上に説明した洗浄装置１により、次のような効果を得ることができる。
（１）ワークの形状を把握して、エア噴き付け用のノズルを、ワーク中心部から外周部に向かって移動させながらエアを吹き付けることができる。
（２）板状のワークでは、ワーク中心部に粉塵がたまりやすいが、ワークの形状に応じてエアを吹き付けるため、ワークの形状によらず、粉塵を除去することができる。
（３）板状のワークでは、エア吹き付け用のノズルを、ワーク中心部から外周部に向かって移動させながらエアを吹き付けることで、ワーク中心部に粉塵がたまらないようにすることができる。

１ 洗浄装置
２ 制御装置
３ ノズル
４ カメラ
５ テーブル
１０ ワーク
１５ 中心部
２０ ノズル先端
３０ 洗浄経路
４０ 外周部
５０ 水平面部
５１ 斜面部
５２ 段差部
５５ 異物

Claims (11)

1. ワークを保持する保持手段と、
   ノズルから前記保持したワークに対して洗浄用の流体を吐出する吐出手段と、
   前記保持したワークの中心部から外周部に向かって、前記中心部の周りの少なくとも一部を周回する経路と、既に通過した前記経路の前記外周部の側に新たな経路を設定する経路設定手段と、
   前記流体を吐出させながら前記ノズルを前記設定した経路に沿って移動するノズル移動手段と、
   異物を検出する検出手段と、を具備し、
   前記経路設定手段は、前記中心部から最も近い異物に向かう経路を経由して前記周回する経路を設定する、
   ことを特徴とするワーク洗浄装置。
2. ワークを保持する保持手段と、
   ノズルから前記保持したワークに対して洗浄用の流体を吐出する吐出手段と、
   前記保持したワークの中心部から外周部に向かって、前記中心部の周りの少なくとも一部を周回する経路と、前記吐出した流体により異物が除去される領域内に新たな経路を設定する経路設定手段と、
   前記流体を吐出させながら前記ノズルを前記設定した経路に沿って移動するノズル移動手段と、
   異物を検出する検出手段と、を具備し、
   前記経路設定手段は、前記中心部から最も近い異物に向かう経路を経由して前記周回する経路を設定する、
   ことを特徴とするワーク洗浄装置。
3. 前記経路設定手段は、前記吐出した流体により異物が除去される領域内に新たな経路を設定していくことを特徴とする請求項１に記載のワーク洗浄装置。
4. 前記保持したワークの形状を取得する形状取得手段を具備し、
   前記経路設定手段は、前記取得したワークの形状から前記中心部と前記外周部を特定することを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のワーク洗浄装置。
5. ワークを保持する保持手段と、
   ノズルから前記保持したワークに対して洗浄用の流体を吐出する吐出手段と、
   前記保持したワークの形状を取得する形状取得手段と、
   前記保持したワークの中心部から外周部に向かって、前記中心部の周りの少なくとも一部を周回する経路を設定する経路設定手段と、
   前記流体を吐出させながら前記ノズルを前記設定した経路に沿って移動するノズル移動手段と、
   異物を検出する検出手段と、を具備し、
   前記経路設定手段は、前記取得したワークの形状から前記中心部と前記外周部を特定し、前記特定した外周部の形状に沿って前記経路を形成し、
   前記経路設定手段は、前記中心部から最も近い異物に向かう経路を経由して前記周回する経路を設定する、
   ことを特徴とするワーク洗浄装置。
6. ワークを保持する保持手段と、
   ノズルから前記保持したワークに対して洗浄用の流体を吐出する吐出手段と、
   前記保持したワークの形状を取得する形状取得手段と、
   前記取得したワークの形状から前記ワークの中心部と外周部を特定し、前記特定した外周部の形状に沿って、前記保持したワークの前記中心部から前記外周部に向かって、前記中心部の周りの少なくとも一部を周回する経路を設定する経路設定手段と、
   前記流体を吐出させながら前記ノズルを前記設定した経路に沿って移動するノズル移動手段と、を具備し、
   前記形状取得手段は、前記ワークの立体形状を更に取得し、
   前記経路設定手段は、前記取得した立体形状に基づいて、前記保持したワークの表面から一定距離の位置に前記経路を設定する、
   ことを特徴とするワーク洗浄装置。
7. 前記吐出手段は、前記取得した立体形状に基づいて、前記ワークの表面に対する前記ノズルの角度を一定に保つことを特徴とする請求項５、又は請求項６に記載のワーク洗浄装置。
8. ワークを保持する保持ステップと、
   前記保持したワークの中心部から最も近い異物に向かう経路を経由し、前記中心部から外周部に向かって、前記中心部の周りの少なくとも一部を周回する経路と、既に通過した前記経路の前記外周部の側に新たな経路を設定する経路設定ステップと、
   ノズルから前記保持したワークに対して洗浄用の流体を吐出する吐出ステップと、
   前記流体を吐出させながら前記ノズルを前記設定した経路に沿って移動するノズル移動ステップと、
   から構成されたことを特徴とするワーク洗浄方法。
9. ワークを保持する保持ステップと、
   前記保持したワークの中心部から最も近い異物に向かう経路を経由し、前記中心部から外周部に向かって、前記中心部の周りの少なくとも一部を周回する経路と、吐出した洗浄用の流体により異物が除去される領域内に新たな経路を設定する経路設定ステップと、
   ノズルから前記保持したワークに対して前記洗浄用の流体を吐出する吐出ステップと、
   前記流体を吐出させながら前記ノズルを前記設定した経路に沿って移動するノズル移動ステップと、
   から構成されたことを特徴とするワーク洗浄方法。
10. ワークを保持する保持ステップと、
    前記保持したワークの形状を取得する形状取得ステップと、
    異物を検出する検出ステップと、
    前記取得したワークの形状から前記ワークの中心部と外周部を特定し、前記特定した外周部の形状に沿って、前記保持したワークの中心部から最も近い異物に向かう経路を経由して、外周部に向かって、前記中心部の周りの少なくとも一部を周回する経路を設定する経路設定ステップと、
    ノズルから前記保持したワークに対して洗浄用の流体を吐出する吐出ステップと、
    前記流体を吐出させながら前記ノズルを前記設定した経路に沿って移動するノズル移動ステップと、
    から構成されたことを特徴とするワーク洗浄方法。
11. ワークを保持する保持ステップと、
    前記保持したワークの形状を取得する形状取得ステップと、
    前記取得したワークの形状から前記ワークの中心部と外周部を特定し、前記特定した外周部の形状に沿って、前記保持したワークの前記中心部から前記外周部に向かって、前記中心部の周りの少なくとも一部を周回する経路を設定する経路設定ステップと、
    ノズルから前記保持したワークに対して洗浄用の流体を吐出する吐出ステップと、
    前記流体を吐出させながら前記ノズルを前記設定した経路に沿って移動するノズル移動ステップと、から構成され、
    前記形状取得ステップは、前記ワークの立体形状を更に取得し、
    前記経路設定ステップは、前記取得した立体形状に基づいて、前記保持したワークの表面から一定距離の位置に前記経路を設定する、
    ことを特徴とするワーク洗浄方法。

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