JP6808790B1 - 洗浄機及び洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】旋回テーブルを有し、対象物を洗浄液中に浸漬してジェット洗浄する洗浄機を提供する。【解決手段】洗浄室１９と、旋回軸３６を中心に配置された複数の領域８７ａ、８７ｂのうちの一つを洗浄ステーション９７に、その他の一つを搬送ステーション９５に割り出し、複数の領域８７ａ、８７ｂのそれぞれに可閉開口３１ａを有する洗浄槽３１と、洗浄槽３１に配置された回転装置５１と、対象物３が載置される洗浄テーブル３３であって、回転装置５１に配置され、洗浄槽３１内に回転可能に配置される洗浄テーブル３３と、を有する旋回テーブル８７と、洗浄ステーション９７に配置されたノズル移動装置１４と、ノズル移動装置１４に配置された洗浄ノズル（１５）と、洗浄ステーション９７に配置され、可閉開口３１ａを塞ぐシャッタ３５と、シャッタ３５を可閉開口３１ａに向けて移動するシャッタ移動装置３８と、を有する洗浄機。【選択図】図１

Description

本発明は、洗浄機及び洗浄方法に関する。

ノズルを有するタレットヘッドと、ワークを固定する複数の固定部が配置されたターンテーブルと、着脱空間と洗浄空間を有する洗浄室とを有し、ターンテーブルを回転させることで着脱空間に配置されていた固定部が洗浄空間に移動し、洗浄空間に配置されていた固定部が着脱空間に移動する洗浄機が提案されている（特許第６００８７５３号）。

上記従来の洗浄機は、対象物を洗浄液に浸漬してジェット洗浄するものではなかった。

本発明は、旋回テーブルを有し、対象物を洗浄液中に浸漬してジェット洗浄する洗浄機を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点は、対象物を洗浄する洗浄機であって、
洗浄ステーションと搬送ステーションを有する洗浄室と、
旋回軸を中心に配置された複数の領域を有し、前記複数の領域のうちの一つを前記洗浄ステーションに、その他の一つを前記搬送ステーションに割り出す旋回テーブルであって、前記複数の領域のそれぞれに
可閉開口を有する洗浄槽と、
前記洗浄槽に配置された回転装置と、
前記対象物が載置される洗浄テーブルであって、前記回転装置に配置され、前記洗浄槽内に回転可能に配置される洗浄テーブルと、
を有する旋回テーブルと、
前記洗浄ステーションに配置されたノズル移動装置と、
前記ノズル移動装置に配置された洗浄ノズルと、
前記洗浄ステーションに配置され、前記可閉開口を塞ぐシャッタと、
前記シャッタを前記可閉開口に向けて移動するシャッタ移動装置と、
を有する。

本発明の第２の観点は、対象物の洗浄方法であって、
搬送ステーションに配置された洗浄槽内の洗浄テーブルに対象物を搬入し、
旋回テーブルを旋回して、前記対象物を前記洗浄槽及び前記洗浄テーブルと一緒に洗浄ステーションに搬送し、
シャッタが、前記洗浄ステーションに配置された前記洗浄槽の可閉開口を閉じ、
前記洗浄槽へ洗浄液を満たして、前記対象物を前記洗浄液に浸し、
ノズルを前記洗浄槽内に沈めて、前記ノズルから生成した洗浄液の噴流により前記対象物を洗浄し、
前記シャッタを前記可閉開口から離間させて、前記洗浄槽内の前記洗浄液を排水し、
前記旋回テーブルを旋回して、前記対象物を前記洗浄槽及び前記洗浄テーブルと一緒に前記搬送ステーションに搬送する方法である。

洗浄は、高圧ジェットによるバリ取りを含む。

複数の領域は、例えば、２〜４つの領域である。洗浄機は、複数の領域と同数のステーションを有する。洗浄ステーションは、対象物を洗浄液中に浸漬して、洗浄液噴流によって洗浄する液中洗浄ステーションである。洗浄機は、３つ以上の領域と３つ以上のステーションを有する場合、例えば、大気中に対象物と洗浄ノズルを晒して、ノズルが生成した洗浄液の噴流を対象物に衝突させる気中洗浄ステーションを更に有しても良い。
洗浄槽は、上方が開口する解放槽である。可閉開口は、好ましくは、旋回軸から領域を見て、背面に位置する。可閉開口は、洗浄槽の上端まで達して良い。シャッタが可閉開口を閉じることで、洗浄槽に洗浄液を貯めることができる。シャッタが可閉開口を開けると、洗浄槽から洗浄液が排水される。シャッタは、洗浄槽の一部を構成するとともに、排水弁でもある。

タレットは、複数のノズルを有しても良い。例えば、液中噴射ノズルは上下方向に延びて、その下端部に噴口を有する。

洗浄機は、洗浄液供給装置を有する。洗浄液供給装置は、例えば、ポンプや供給槽である。供給槽は、洗浄槽よりも上方に配置される。供給槽は、例えば、洗浄室の天井の上方に配置される。供給槽は、供給弁を有する。供給弁が開くと、洗浄槽から洗浄液が洗浄槽に供給される。
洗浄槽がシャッタによって閉じられて、洗浄液が張られたときに、対象物は洗浄液に浸される。ノズルは、ノズル移動装置によって移動する。液中噴射ノズルは、洗浄槽の上部から洗浄槽に貯留された洗浄液内に挿入されて、対象物に向かって洗浄液を噴射する。対象物は、洗浄液の噴流によって洗浄される。

シャッタ移動装置は、例えば、シリンダである。好ましくは、シャッタ移動装置は、ガイドを有する。シャッタは、ガイドによって支持され、可閉開口を閉じる閉位置と、可閉開口から離れて旋回テーブルが旋回できる退避位置との間を移動する。閉位置において、シャッタはシャッタ移動装置によって可閉開口に押し付けられる。

シールは、例えば、ゴムシールである。シャッタが閉位置にあるときに、シャッタがシールを押しつぶし、シールが可閉開口の周囲とシャッタの隙間を埋める。そして、シールが洗浄槽とシャッタの間を封止する。なお、シャッタやシールは完全に可閉開口を塞ぐ必要はない。ノズルや洗浄液供給装置から洗浄液が供給されて良い。

可閉開口は、洗浄槽の底面に配置しても良い。この場合、シャッタは、昇降するように構成される。
好ましくは、回転装置は、シャッタの位置に関わらず、洗浄テーブルおよび対象物を自在に回転できる。

搬送ステーションに乾燥装置が配置されて良い。乾燥装置は、例えば、エアブロ装置や減圧乾燥装置である。対象物を乾燥装置に対して相対的に移動させる移動装置が、搬送ステーションに配置されて良い。移動装置は、例えば、エアブロノズルを洗浄テーブル上の対象物に対して近接させるノズル移動装置である。
エアブロ装置がエアブロノズルを対象物に近接させたときに、回転装置が洗浄テーブルを回転させながらエアブロを行っても良い。
また、乾燥装置を搬送ステーションに固定し、対象物移動装置が対象物を乾燥装置に対して移動しても良い。対象物移動装置は、例えば、シリンダ、多関節ロボット、直交軸ロボット、ガントリーローダである。乾燥装置は、対象物移動装置とエアブロ装置、対象物移動装置と減圧乾燥機の組合せでも良い。

本発明によれば、旋回テーブルを有し、対象物を洗浄液中に浸漬してジェット洗浄する洗浄機を提供できる。

実施形態の洗浄機の斜視図 実施形態の洗浄槽の斜視図 シャッタが閉位置にある実施形態の洗浄機の縦断面図 実施形態の洗浄方法

図１に示すように、洗浄機１０は、洗浄室１９、隔壁９３、旋回テーブル８７、洗浄槽シャッタ３５、洗浄テーブル３３、回転装置５１、ノズル移動装置（移動装置）１４、ノズル１５、洗浄液供給槽（洗浄液供給源）３７及び制御装置２５を有する。洗浄機１０は、中間シャッタ９４、エアブロ装置８５、移動装置６１、タレット１３、ポンプ１８、供給弁４０及び空気源８３を有しても良い。

洗浄室１９は、例えば、箱型である。洗浄室１９は、前方に搬送ステーション９５を有し、後方に洗浄ステーション９７を有する。ノズル１５及び移動装置１４は、洗浄ステーション９７に配置される。

旋回テーブル８７は、洗浄ステーション９７と搬送ステーション９５にわたって配置される。旋回テーブル８７は２つの領域８７ａ、８７ｂ、及び可動壁８８を有する。可動壁８８は、旋回テーブル８７を２つの領域８７ａ、８７ｂに区画する。旋回テーブル８７は、旋回軸３６を中心に１８０度旋回する。旋回軸３６は、洗浄ステーション９７と搬送ステーション９５の境界上で、上下方向（Ｚ軸方向）に延びる。

領域８７ａ、８７ｂは、旋回軸３６を中心に１８０度回転対称に配置される。旋回テーブル８７の旋回により、２つの領域８７ａ，８７ｂの一方が洗浄ステーション９７に、他方が搬送ステーション９５に位置決めされる。
可動壁８８は、平板である。可動壁８８は、旋回軸３６を通り、旋回テーブル８７に垂直な面上で、旋回テーブル８７に固定される。旋回テーブル８７を位置決めすると、可動壁８８は、隔壁９３と接続する。可動壁８８は、旋回テーブル８７と一体となって旋回軸３６を中心に旋回する。

隔壁９３は、平板であり、洗浄室１９に配置される。隔壁９３は、洗浄室１９を洗浄ステーション９７と搬送ステーション９５に区画する。隔壁９３は、旋回軸３６を通り、ＸＺ平面に平行に延びる。隔壁９３は、搬送口９６を有する。旋回テーブル８７が旋回すると、旋回テーブル８７、洗浄テーブル３３及び対象物３は、搬送口９６を通過する。

中間シャッタ９４は、搬送口９６を開閉する。例えば、中間シャッタ９４は、上下にスライドするスライド扉である。中間シャッタ９４が下降すると、中間シャッタ９４は可動壁８８と接する。中間シャッタ９４が可動壁８８と接することにより、搬送口９６が閉じられる。

搬入口（不図示）は、搬送ステーション９５に配置される。搬入口は、例えば、洗浄機１０の前面又は上面に配置される。搬入シャッタ（不図示）は、搬入口を開閉する。搬入シャッタは、例えば、スライド扉である。

ポンプ１８は、液体ポンプであり、例えば、ピストンポンプ、ギヤポンプ、渦巻きポンプである。洗浄液タンク（不図示）は、ポンプ１８へ洗浄液を供給する。ポンプ１８は、タレット１３を介してノズル１５へ洗浄液を供給する。

移動装置１４は、タレット１３及びノズル１５を、洗浄テーブル３３に対して、左右方向（Ｘ軸方向）、前後方向（Ｙ軸方向）、上下方向（Ｚ軸方向）へ自在に移動できる。
回転装置５１は、テーブル回転軸（回転軸）２１を中心に洗浄テーブル３３をＡ軸方向に回転する。

タレット１３は、移動装置１４に設けられる。タレット１３は、Ｚ軸方向に延びるノズル回転軸１６を有する。タレット１３は、複数のノズル１５を有しても良い。タレット１３は、旋回して、一つのノズル１５を下方に割り出す。タレット１３は、下方に割り出されたノズル１５へ洗浄液を供給する。移動装置１４又はタレット１３は、ノズル回転軸１６を中心にノズル１５をＣ軸方向に回転する。タレット１３として、例えば、特許第６１４７６２３号及び特許５４３２９４３号が提案されている。

ノズル１５は、タレット１３に設けられる。例えば、ノズル１５は、回転軸１６に沿って延びる軸体（不図示）及び軸体の先端に配置された噴口（不図示）を有する。望ましくは、ノズル１５は、回転軸１６を中心として回転でき、又は、回転方向に位置決めできる。ノズル１５は、例えば、水中洗浄ノズル１５１、横形ノズル１５２である。回転軸１６に垂直に高圧の噴流が噴口（不図示）から噴射される。

エアブロ装置８５は、複数のエアブロノズル８５ａを有する。空気源８３は、例えば、エアコンプレッサーやブロアーである。空気源８３は、エアブロ装置８５に接続される。

移動装置６１は、例えば、多関節ロボットである。移動装置６１は、洗浄室１９の天井面に設置される。移動装置６１は、先端に対象物３を把持する把持装置６３を有する。移動装置６１は、対象物３を把持し、搬入口（不図示）から対象物３を出し入れする。移動装置６１は、対象物３をエアブロ装置８５に向けて移動させ、対象物３の姿勢を変更しながら対象物を乾燥する。

各領域８７ａ，８７ｂに、洗浄槽３１が配置される。図２に示すように、洗浄槽３１は、旋回軸３６からみて、前面、左右及び底面が閉じられ、背面（側面）３１ｂに可閉開口３１ａを有する。洗浄槽３１は、上方が解放している。図３は、旋回軸３６を通るＹＺ平面で切断した断面図である。例えば、図３に示すように、背面３１ｂは、回転軸２１、１２１に直交する断面視で、回転領域９１と重なる。ここで、回転領域９１は、対象物３と洗浄テーブル３３が回転したときに通過する領域をいう。洗浄槽３１の底面は、旋回テーブル８７で構成されても良い。旋回軸３６から見て洗浄槽３１の前面は、可動壁８８で構成されても良い。開口３１ａは、左右、上下方向において、洗浄テーブル３３が回転したときに、洗浄テーブル３３が洗浄槽３１と干渉しない大きさを有する。つまり、開口３１ａは、回転領域９１と背面３１ｂとが交差する領域を含み、その交差領域よりも大きい。開口３１ａは、洗浄液を排出できる。
なお、開口３１ａは、洗浄テーブル３３が対象物３を着脱する姿勢にあるときに、対象物３を着脱し、通過可能な大きさを有しても良い。この場合、搬入口を洗浄室１９の正面に配置できる。対象物３は、搬入口を通過して搬送ステーション９５の洗浄テーブル３３に搬入される。

シール３２は、開口３１ａの外側に、開口３１ａの全周にわたって配置される。シール３２は、シャッタ３５と洗浄槽３１の間を封止する。シール３２は、シャッタ３５に配置されても良い。

回転装置５１は、例えば、円テーブルである。旋回軸３６からみて各洗浄槽３１の左側面に、回転装置５１が配置される。旋回軸３６から見て各洗浄槽３１の右側面には、支持台（不図示）が配置される。洗浄テーブル３３は、回転装置５１と支持台によって、回転可能に支持される。回転装置５１は、テーブル回転軸（回転軸）２１、１２１を中心として、洗浄テーブル３３を回転する。回転軸２１、１２１は、旋回軸３６から領域８７ａ、８７ｂを見たときに、左右方向に延びる。
洗浄テーブル３３は、対象物３を固定する。各回転装置５１に洗浄テーブル３３が配置され、回転軸２１、１２１を中心に回転する。

図３に示すように、シャッタ３５は、洗浄ステーション９７に配置される。シャッタ３５は、シール３２と接触する接触面３５ａを有する。シャッタ３５は、閉位置にあるときに、対象物３及び洗浄テーブル３３の回転領域９１を外側から囲う。例えば、シャッタ３５は旋回軸３６から見て後方にやや膨らんでいる。例えば、シャッタ３５の下方に、洗浄液供給口３５ｂが配置される。

シャッタ移動装置３８は、例えば、ガイド付きシリンダ３８ａとブラケット３８ｂを有する。シリンダ３８ａは、ボディ３８ｅ、シリンダロッド３８ｃおよびガイドシャフト３８ｄを有する。ブラケット３８ｂは、シャッタ３５に固定される。ボディ３８ｅは、洗浄室１９に固定される。シリンダロッド３８ｃおよびガイドシャフト３８ｄは、ブラケット３８ｂに固定される。シリンダ３８ａの伸縮により、ガイドシャフト３８ｄがボディ３８ｅにガイドされて、シャッタ３５が移動する。シリンダ３８ａが伸びると、シャッタ３５は開口３１ａを閉じる。シリンダ３８ａが縮むと、シャッタ３５は、旋回軸３６から領域８７ｂを見て後方の退避位置に退避する。

例えば、供給槽３７は、洗浄室１９の上方に配置される。供給槽３７は、シャッタ３５で閉じられた洗浄槽３１よりも大きな容積を有する。供給槽３７は洗浄槽供給配管３９を介して、洗浄液供給口３５ｂに接続される。洗浄槽供給配管３９は、供給弁４０を有する。供給弁４０が開くと、供給槽３７から洗浄槽３１へ洗浄液が供給される。

制御装置２５は、移動装置１４、タレット１３、旋回テーブル８７、移動装置６１、中間シャッタ９４、供給弁４０、ポンプ１８及びエアブロ装置８５を制御する。

図４を参照して、本実施形態の洗浄方法を説明する。
まず、中間シャッタ９４を開ける（Ｓ１）。次に、旋回テーブル８７を旋回させる（Ｓ２）。このとき、搬送ステーション９５にある洗浄前の対象物３が洗浄ステーション９７に搬送され、洗浄ステーション９７にある洗浄済みの対象物３が搬送ステーション９５に搬送される。続いて、中間シャッタ９４を閉じる（Ｓ３）。このとき、隔壁９３、中間シャッタ９４、可動壁８８によって、洗浄ステーション９７と搬送ステーション９５が分離する。

次に、洗浄ステーション９７における洗浄手順を説明する。
シャッタ移動装置３８がシャッタ３５を閉位置に移動し、開口３１ａを閉じる（Ｓ１１）。供給弁４０を開き、洗浄槽３１へ洗浄液を供給する（Ｓ１２）。これにより、洗浄槽３１が洗浄液で満たされ、対象物３が洗浄液に浸される。
ポンプ１８が洗浄液をノズル１５へ供給し、ノズル１５が洗浄液を噴射する。回転装置５１が対象物３を移動し、移動装置１４がノズル１５を移動し、ノズル１５が噴流を対象物３へ衝突させる。ノズル１５が移動経路に沿って移動することにより、対象物３が洗浄される（Ｓ１３）。
シャッタ移動装置３８が、シャッタ３５を退避位置に移動する。洗浄槽３１内に貯留された洗浄液が可閉開口３１ａから排出する（Ｓ１４）。
このようにして、対象物３の洗浄が終了する。

続いて、搬送ステーション９５における搬送、乾燥の手順を説明する。
移動装置６１は、洗浄後の対象物３を把持し、エアブロ装置８５に向けて移動する。エアブロ装置８５は、空気を対象物３に対して噴射してエアブロする（Ｓ２１）。
搬入シャッタ（不図示）が、搬入口（不図示）を開ける（Ｓ２２）。
移動装置６１は、乾燥した対象物３を搬入口（不図示）から搬出する。続いて、移動装置６１は、次に洗浄する対象物３を搬入口（不図示）から搬入する（Ｓ２３）。
搬入シャッタ（不図示）は、搬入口（不図示）を閉じる（Ｓ２２）。

次に洗浄機１０を起動したときに、洗浄された対象物３が搬送ステーション９５へ搬送され、新しく搬入した対象物３が洗浄ステーション９７へ搬送される。

本実施形態によれば、旋回軸３６から領域８７ａ、８７ｂを見たときに、開口３１ａが背面に配置され、シャッタ３５が前後方向に移動できる。そのため、洗浄槽３１の奥行を小さくできる。そのため、旋回テーブル８７が旋回したときの最大の回転半径が小さくなり、洗浄機１０の設置面積を小さくできる。

３ 対象物
１０ 洗浄機
１９ 洗浄室
３１ 洗浄槽
３１ａ 可閉開口
３３ 洗浄テーブル
３５ シャッタ
３６ 旋回軸
３８ シャッタ移動装置
５１ 回転装置
６１ ノズル移動装置
８７ 旋回テーブル

Claims (7)

1. 対象物を洗浄する洗浄機であって、
   洗浄ステーションと搬送ステーションを有する洗浄室と、
   旋回軸を中心に配置された複数の領域を有し、前記複数の領域のうちの一つを前記洗浄ステーションに、その他の一つを前記搬送ステーションに位置決めする旋回テーブルであって、前記複数の領域のそれぞれに
   可閉開口を有する洗浄槽と、
   前記洗浄槽に配置された回転装置と、
   前記対象物が載置される洗浄テーブルであって、前記回転装置に配置され、前記洗浄槽内に回転可能に配置される洗浄テーブルと、
   を有する旋回テーブルと、
   前記洗浄ステーションに配置されたノズル移動装置と、
   前記ノズル移動装置に配置された洗浄ノズルと、
   前記洗浄ステーションに配置され、前記可閉開口を塞ぐシャッタと、
   前記シャッタを前記可閉開口に向けて移動するシャッタ移動装置と、
   を有する洗浄機。
2. 前記可閉開口又は前記シャッタのいずれかに配置され、前記洗浄槽と前記シャッタの接触面の全周にわたって配置されるシールを更に備える、
   請求項１に記載の洗浄機。
3. 前記可閉開口は、前記旋回軸から前記領域を見て、背面に位置する、
   請求項１又は２に記載の洗浄機。
4. 前記回転装置は、前記旋回軸から前記領域を見て、左右いずれかの側面に配置され、
   前記洗浄テーブルは、左右方向に延びるテーブル回転軸を中心として、両端を支持される、
   請求項１〜３のいずれかに記載の洗浄機。
5. 前記可閉開口は、前記洗浄テーブルが回転したときに、前記洗浄テーブルが前記洗浄槽と干渉しないよう構成される、
   請求項３又は４に記載の洗浄機。
6. 前記シャッタは、洗浄液供給口を有する、
   請求項１〜５のいずれかに記載の洗浄機。
7. 搬送ステーションに配置された洗浄槽内の洗浄テーブルに対象物を搬入し、
   旋回テーブルを旋回して、前記対象物を前記洗浄槽及び前記洗浄テーブルと一緒に洗浄ステーションに搬送し、
   シャッタが、前記洗浄ステーションに配置された前記洗浄槽の可閉開口を閉じ、
   前記洗浄槽へ洗浄液を満たして、前記対象物を前記洗浄液に浸し、
   ノズルを前記洗浄槽内に沈めて、前記ノズルから生成した洗浄液の噴流により前記対象物を洗浄し、
   前記シャッタを前記可閉開口から離間させて、前記洗浄槽内の前記洗浄液を排水し、
   前記旋回テーブルを旋回して、前記対象物を前記洗浄槽及び前記洗浄テーブルと一緒に前記搬送ステーションに搬送する、
   対象物の洗浄方法。

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