JP7176823B2 - 洗浄装置、及び、対象物の洗浄及び乾燥方法 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄装置と、対象物の洗浄及び乾燥方法に関する。

洗浄領域と、把持装置と、洗浄領域に臨むようにワークを保持して移動させる送り台装置と、カバー装置を備え、送り台装置によってワークを洗浄領域に移動して洗浄する洗浄機が提案されている（特許第６２２７４９６号）。洗浄機に利用される送り台装置（特許第６１９６５８８号（以下、「特許文献１」という。））、特開２０１８－１２０７９号公報（以下、「特許文献２」という。）が提案されている。

汎用性の高いセル型の洗浄機とセル型の乾燥機をコンパクトに設置する。

本発明の第一の側面は、洗浄機であって、
洗浄室と乾燥室とを内部に有するカバーであって、前記洗浄室の壁面に形成された搬入口と、前記乾燥室の壁面に形成された搬出口とを有するカバーと、
中間搬送口を有し、前記カバー内部の空間を、前記洗浄室と前記乾燥室とに仕切る仕切り板と、
前記中間搬送口を開閉する中間扉と、
前記乾燥室に配置され、対象物を把持する第１の把持装置を有し、前記中間搬送口を介して前記対象物を受け取るドロップ位置、前記対象物を乾燥する乾燥位置、及び、前記搬出口を介して前記対象物を払い出す払出し位置に旋回するターンテーブルと、
前記洗浄室に配置され、前記搬入口を介して前記対象物を把持する第２の把持装置を有し、前記対象物を把持したまま前記洗浄室内で前記対象物を洗浄し、前記中間搬送口を介して前記対象物を前記第１の把持装置に搬送する移動装置と、
を有する。
本発明の第二の側面は、対象物の洗浄及び乾燥方法であって、
第１の対象物を移動装置が搬入口から搬入し、
洗浄液を噴射するノズルに前記第１の対象物を対向させて洗浄し、
回転プレートが第２の対象物を把持した状態でターンテーブルが乾燥位置へ旋回し、
前記回転プレートが前記第２の対象物を回転し、前記第２の対象物に付着した洗浄液を振り払い、
前記ターンテーブルが払出し位置に旋回し、
前記回転プレートが搬出口を介して前記第２の対象物を払出し、
前記ターンテーブルがドロップ位置に旋回し、
前記移動装置が洗浄後の前記第１の対象物を中間搬送口を介して前記回転プレートへ装着する、
方法である。

洗浄機は、２つの対象物を同時に扱える。第１の対象物は運転時に第２の把持装置に装着され、運転中に洗浄される。第１の対象物は、次回の運転において、第２の対象物として扱われる。運転開始時において、第２の対象物は第１の把持装置に装着されている。第２の対象物は運転により乾燥され、払い出される。つまり、洗浄機に搬入された対象物は、２回の運転後に、洗浄及び乾燥が終了して洗浄機から払い出される。第１の対象物及び第２の対象物は異なる種類でも良い。

スプラッシュカバー（以下、単に「カバー」という。）は、洗浄液Ｌの外部への漏出を防ぐ。カバーは、安全カバーを兼ねる。

移動装置は、例えば垂直多関節ロボット、直交軸ロボットである。垂直多関節ロボットは、例えば６軸垂直多関節ロボットである。直交軸ロボットは例えば３軸の直線軸と１軸又は２軸の回転軸を有する。好ましくは、回転軸のうち少なくとも一軸は垂直方向の回りに回転する。直行軸ロボットは、例えば特許文献１、特許文献２に記載の送り台装置が利用できる。移動装置は、搬入口付近の搬入位置にある対象物を、第２の把持装置によって掴み、カバー内に搬入する。第２の把持装置は対象物を繰り返して同じ位置に把持する。例えば第２の把持装置は位置決めピンとクランプを有する。搬入位置にある対象物は、その一部が搬入口からカバー内に侵入しても良い。移動装置は、対象物を把持したまま、洗浄室内で洗浄する。

洗浄室は洗浄領域を有する。洗浄領域は対象物と洗浄液が接触する領域である。洗浄領域には、例えば複数の洗浄用ノズルが固定される。移動装置は、複数の洗浄用ノズルに対象物の洗浄箇所を対向させて移動する。洗浄用ノズルから噴射された洗浄液が洗浄箇所に衝突する。ここで、洗浄箇所は、対象物の洗浄すべき位置である。洗浄箇所は、例えば雌ねじ、油穴、ピン穴、水穴、削り面である。

中間搬送口を通して、移動装置は第１の把持装置へ対象物を装着する。このとき、中間搬送口及び中間扉と第２の把持装置は干渉しない。第１の把持装置に装着された対象物の一部が洗浄室側にはみ出しても良い。
中間搬送口は、ターンテーブルが旋回したときに、ターンテーブル、第１の把持装置及び対象物が仕切り板と衝突しないように設けられる。言い換えると、中間搬送口は、ターンテーブル、第１の把持装置及び対象物を、旋回軸を中心に回転して得られる回転体と仕切り板との交差部を含み、交差部よりも広い閉領域を有する。

好ましくは、ターンテーブルが搬出位置に旋回されたときにおいて、第１の把持装置に装着された対象物の一部がカバーの外部にはみ出す。これにより、洗浄機の横幅を短縮できる。対象物の一部がカバーの外部にはみ出すため、次工程の装置（例えば払出し装置や組み立て装置）が乾燥後の対象物を受け取りやすい。
搬出口は、ターンテーブルが旋回したときに、ターンテーブル、第１の把持装置及び対象物がカバーと衝突しないように設けられる。言い換えると、搬出口は、ターンテーブル、第１の把持装置及び対象物を、旋回軸を中心に回転して得られる回転体とカバーとの交差部を含み、交差部よりも広い閉領域を有する。

搬入口には搬入扉が設けられる。搬入扉は例えばスライド扉である。搬入扉は搬入口を開閉する。
中間搬送口に中間搬送扉が設けられる。中間搬送扉は例えばスライド扉である。中間搬送扉は中間搬送口を開閉する。
搬出口に搬出扉が設けられる。搬出扉は例えばスライド扉である。搬出扉は搬出口を開閉する。

ターンテーブルは、ドロップ位置、乾燥位置、払出し位置の間を旋回する。ドロップ位置では、第１の把持装置が中間搬送口を向く。ドロップ位置において、移動装置は第１の対象物を第１の把持装置へ装着する。好ましくは、ドロップ位置において、第１の把持装置に装着された対象物は、中間搬送口から洗浄室側にはみ出している。乾燥位置において、回転プレートを回転させて第２の対象物を脱水する。払出し位置において、第１の把持装置が搬出口を向く。払出し位置において、次工程へ第２の対象物を払い出す。好ましくは、払出し位置において、第１の把持装置に装着された対象物は、搬出口からカバーの外部にはみ出している。好ましくは、ターンテーブルはサーボモータにより旋回する。ターンテーブルは、カムユニットにより旋回及び位置決めされても良い。
ターンテーブルによって、洗浄室側にはみ出した状態で対象物を第１の把持装置が容易に受け取り、搬出口にはみ出した状態で対象物を第１の把持装置が容易に払い出せる。
ターンテーブルと遠心力による対象物の脱水の組合せが好適である。回転プレートの中心軸線を中間搬送口に向けて移動装置が第１の把持装置に対象物をドロップし、ターンテーブルが旋回して中心軸線を搬出口に向けて第１の把持装置が対象物を解放して次工程に払い出せる。

回転可能に支持された回転軸がターンテーブルに配置される。ターンテーブルに支持筒を配置しても良い。回転軸は支持筒に軸受で支持される。回転軸の一方に回転プレートを固定できる。回転プレートは第１の把持装置の一部をなす。回転プレート上にクランプが配置される。回転プレートに位置決めピン、着座ピンが設けられてよい。

洗浄機はブロアーを含んでも良い。ブロアーは内側固定ノズル又は外側固定ノズルと共に利用できる。ブロアーは乾燥空気を送り出す。内側固定ノズル又は外側固定ノズルは乾燥空気を噴出する。

内側固定ノズルと固定軸は組み合わせて利用される。内側固定ノズルが利用される場合、回転軸は中空円筒状である。回転軸の内部に固定軸が貫通して設けられる。固定軸の一方端側に内側固定ノズルを配置できる。固定軸の内部に乾燥空気の内側通路が設けられる。内側通路はブロアーと内側固定ノズルとを接続する。
好ましくは、内側固定ノズルは、回転軸の軸線に沿って延びる。内側固定ノズルは、半径方向外側に向けて乾燥空気を噴出する。内側固定ノズルはスリットノズルでも良い。中空軸の回転軸と、回転軸の内部の固定軸、内側固定ノズルは組み合わせて利用される。内側固定ノズルは、対象物の内部をブローする。内側固定ノズルからの乾燥空気噴流は、対象物の回転に伴って、対象物の内面に接触する。対象物の内面に付着した洗浄液等は、内側固定ノズルからの乾燥空気噴流によって吹き飛ばされる。

外側固定ノズルは、軸線を通る設置平面上に配置される。外側固定ノズルは、第１の把持装置と対象物が回転する軌跡の外側に配置される。外側固定ノズルは、回転する第１の把持装置及び対象物と干渉しない。外側固定ノズルは、第１の把持装置及び対象物を回転軸の回りに回転させて得られる形状の外形に添って設けられる。外側固定ノズルは複数設けられても良い。好ましくは、外側固定ノズルは、外形の外周から回転中心軸までの半周にわたって、隙間なく設けられる。多数の外側固定ノズルに替えて、スリットノズルを設けても良い。外側固定ノズルは外側通路を介してブロアーと接続する。
外側固定ノズルは内側固定ノズルと共に配置しても良い。内側固定ノズルを配置せず、外側固定ノズルのみを配置しても良い。椀状の対象物に対しては、外側固定ノズルと内側固定ノズルの両方の利用が好適である。

第１の把持装置は、流体シリンダを含むクランプを有しても良い。流体シリンダの駆動流体は、圧縮空気を利用できる。回転軸の他方端部に回転流体継手を配置しても良い。回転流体継手は、回転軸の外面である円筒面と回転方向に摺接する固定ハウジングを有する。固定ハウジングは中空円筒状である。固定ハウジングと回転軸との間に環状通路が配置される。第一通路は固定ハウジングに配置される。第一通路は圧縮空気源と環状通路とを接続する。第二通路は回転軸に配置される。第二通路は環状通路と流体シリンダとを接続する。

歯付ベルト機構に替えて、歯車機構を利用できる。歯付ベルト機構を用いれば、バックラッシがないため正確に回転プレートの回転位相を制御できる。歯車機構は例えばノンバックラッシ歯車機構である。

洗浄機は高い汎用性を有する。洗浄機は、複数の種類の対象物を次々に搬入し、対象物の種類に応じたプログラムで洗浄する。洗浄後の対象物は乾燥室に搬送される。洗浄機は対象物の種類に応じて最適に乾燥する。乾燥後の対象物は搬出口から搬出される。

移動装置が搬入口から搬入された対象物を把持し、自在に移動させながら洗浄室に取り込み、把持した状態で洗浄し、洗浄後そのまま乾燥機に装着する。洗浄機と乾燥機の間に搬送装置を含まない。移動装置は対象物をノズルに対して自在に移動でき、姿勢を変更できるため、高い汎用性を持つ。搬送装置を介さずに乾燥機に装着できるため、接地面積を低減できる。搬送装置を介さずに乾燥機に装着できるため、洗浄後の対象物に異物が付着しにくい。乾燥機の把持装置が汚染されにくい。乾燥機の把持装置を介して洗浄後の対象物が汚染することを抑制できる。洗浄機と乾燥機を一体として含み、かつ、セル型の洗浄機とセル型の乾燥機の二台分の設置面積しか必要としない複合装置は従前になかった。

対象物を搬入口から半分程度はみ出した状態で搬入できるため、前工程において、直接対象物を洗浄機に投入できる。例えば、搬送装置を介さずに、前工程で加工後の対象物を直接洗浄機に投入できる。

対象物を搬出口から半分程度はみ出して搬出するため、次工程は、搬出された対象物を容易に受け取れる。例えば、次工程の装置はその安全カバーを本願のカバーと接触するように設け、次工程の装置内部で受け取れる。

移動装置による第１の対象物の搬入口からの搬入は、ターンテーブルの乾燥位置への旋回と同時に実行されて良い。好ましくは、移動装置による第１の対象物の洗浄は、回転プレートによる第２の対象物の回転、つまり第２の対象物の脱水と同時に実行される。好ましくは、第１の対象物を洗浄する時間と第２の対象物を脱水する時間とが実質的に同一である。

ターンテーブルが払出し位置に旋回し、回転プレートが第２の対象物を払出し、ターンテーブルがドロップ位置に旋回し、移動装置が洗浄後の第１の対象物を回転プレートに装着する動作は、順に実行される。

搬入扉は、第１の対象物を搬入した後、かつ、ノズルが洗浄液を噴射する前に閉じる。中間搬送扉は、ターンテーブルが乾燥位置へ旋回した後で、かつ、ノズルが洗浄液を噴射する前に閉じる。搬出扉は、ターンテーブルがドロップ位置に旋回した後に閉じてよい。搬出扉は、運転を開始してから対象物の回転を始める前に閉じて良い。搬入扉と中間搬送扉は同時に閉じて良い。
対象物を搬入し、ターンテーブルが乾燥位置に旋回した後、かつ、移動装置が対象物を洗浄し、対象物を回転させて乾燥する前に、搬入扉、中間搬送扉および搬出扉を同時に閉じてよい。３つの扉を同時に閉じると手順が簡略である。好ましくは、搬入扉、中間搬送扉および搬出扉が開く時間は実質的に同一である。

搬入扉は洗浄液の噴射を停止した後に開けて良い。中間搬送扉も洗浄液の噴射を停止した後に開けてよい。搬出扉はターンテーブルが払出し位置に旋回する前、かつ、対象物の回転及びエアブローの停止後に開ける。中間搬送扉と搬入扉は同時に開けて良い。
対象物が洗浄し、対象物が乾燥した後で、かつ、ターンテーブルが払出し位置に旋回する前に、搬入扉、中間搬送扉および搬出扉を同時に開けて良い。３つの扉を同時に開けると手順が簡略である。好ましくは、搬入扉、中間搬送扉および搬出扉が閉じる時間は実質的に同一である。

固定ノズルからのブローは、対象物の内側に行ってよい。回転軸の中心軸に設けられた内側固定ノズルから半径方向外側に向けて乾燥空気を噴出しても良い。対象物の内側から固定した方向へ乾燥空気を噴出する。対象物は回転軸を中心に回転しているため、対象物の回転に伴って、対象物の内側の全周方向にブローできる。
固定ノズルからのブローは対象物の外側に行ってよい。回転軸の中心軸を含む設置平面に設けられた外側固定ノズルから半径方向内側に向けて乾燥空気を噴出しても良い。設置平面に設けられた外側固定ノズルから中心軸の軸方向であって対象物表面に向けて乾燥空気を噴出しても良い。対象物は回転軸を中心に回転しているため、対象物の回転に伴って、対象物の外側の全周方向にブローできる。
内側からの固定ブローと外側からの固定ブローを組み合わせて実施しても良い。

好ましくは、乾燥室内の空気を乾燥室外へ排気する。対象物の乾燥中に洗浄液ミストが乾燥室内に充満する。また、中間搬送扉を開けたときに、洗浄室内のミストが乾燥室内に入る。乾燥室内のミストの排気により、乾燥が促進する。好ましくは、洗浄室内の空気も洗浄室外へ排気する。ノズルから洗浄液を噴射して、対象物に衝突させるときに、洗浄液のミストが生成し、洗浄室内に充満する。ミストの排気により、清浄度が向上しやすい。

第１の対象物の洗浄は、搬入が終了した対象物を洗浄領域に投入し始めてから、洗浄を終了するまでの動作をいう。洗浄液を噴出できる時間は、最長で、搬入扉及び中間搬送扉の両方を閉じ終わってから、搬入扉及び中間搬送扉のいずれかを開け始めるまでの時間となる。この洗浄時間の間に、対象物を洗浄液噴流に衝突させる。
第２の対象物の乾燥は、対象物の回転を始めてから、回転を停止するまでの動作をいう。同時に第２の対象物に対してエアブローを行っても良い。第２の対象物に対するブローは、対象物の回転開始から回転停止の間に行う。第２の対象物を乾燥できる時間は、最長で、ターンテーブルが乾燥位置にあり、中間搬送扉が閉じ、かつ、搬出扉が閉じている時間である。好ましくは、第１の対象物を洗浄する時間と、第２の対象物を乾燥する時間が実質的に同一である。

好ましくは、第２の対象物の回転を停止するときに、予め設定された回転位相にあわせて、回転プレートを停止させる。好ましくは、ターンテーブルが旋回するときに、回転プレートの回転位相は保持される。

洗浄機で洗浄後の対象物は把持装置やコンベアと接触しないことが望ましい。本願の洗浄方法は、対象物をピックアップしたまま洗浄し、直接乾燥装置の把持装置に挟持させる。そのため、洗浄後の対象物を他の把持装置が挟持したり、コンベアと触れたりすることによる異物が付着を抑制できる。そして、乾燥した対象物を把持装置が解放するだけで、直接搬出する。次工程は乾燥が終了した状態で、なにも触れることなく、対象物を直接受け取る。洗浄機が対象物を搬入口からはみ出して搬出するため、次工程は容易に対象物を受け取れる。

本発明によれば、洗浄機と乾燥機との間に搬送機を別途設けることなく、汎用性が高く、コンパクトな洗浄機を提供できる。

実施形態の洗浄機の斜視図 実施形態の洗浄機の平面図 洗浄の様子を示す実施形態の洗浄室の平面図 図３のＩＶ－ＩＶ線における断面図 実施形態のノズルブロックの変形例 実施形態の乾燥ユニットの斜視図 ドロップ位置にあるターンテーブルを示す実施形態の洗浄機の部分平面図 乾燥位置にあるターンテーブルを示す実施形態の洗浄機の部分平面図 搬出位置にあるターンテーブルを示す実施形態の洗浄機の部分平面図 実施形態の洗浄方法のフローチャート 実施形態の乾燥方法のフローチャート 実施形態の移動装置が対象物をピックアップする状況を示す部分平面図 実施形態の移動装置が対象物をドロップする状況を示す部分平面図

以下、図面を参照して、実施形態の洗浄機１０について説明する。以下、第１の把持装置をジグという。第２の把持装置をハンドという。ハンド及びジグとの読み分けは便宜を図るためであって、実質上の違いはない。

図１に示すように、洗浄機１０は、カバー１１、搬入口１９、仕切り板１３、中間搬送口（以下、「搬送口２１」という。）、搬出口２３、移動装置であるクイル２５、ハンド２７、ターンテーブル（以下、「テーブル４１」という。）及び乾燥ユニット４０を含む。乾燥ユニット４０はジグ４３を含む。洗浄機１０は、搬入扉（以下、「扉２０」という。）、中間扉（以下、「扉２２」という。）、搬出扉（以下、「扉２４」という。）、ノズルブロック（以下、「ブロック３５ａ，３５ｂ,５ｃ」という。）及びノズル３７ａ，３７ｂ，３７ｃを有しても良い。

図２に示すように、第１の対象物１Ａ、第２の対象物１Ｂの各々は、ピン穴１Ａａ，１Ａｃと、座面１Ａｂ，１Ａｄを有する。ピン穴１Ａａ及び座面１Ａｂはハンド２７に適合する。ピン穴１Ａｃ及び座面１Ａｄはジグ４３に適合する。以後、第１の対象物１Ａ、第２の対象物１Ｂを総称して対象物１とすることがある。

カバー１１は、洗浄機１０全体を囲む。カバー１１は平面視Ｌ字状である。カバー１１は架台１２を有する。

仕切り板１３は、カバー１１を洗浄室１５と乾燥室１７に区切る。洗浄室１５、乾燥室１７はそれぞれ、例えば、平面視矩形である。仕切り板１３は、洗浄液Ｌの乾燥室１７への侵入を防ぐ。

仕切り板１３は、搬送口２１を有する。対象物１Ｂは、搬送口２１を通って洗浄室１５から乾燥室１７へ移動する。搬送口２１は、テーブル４１が旋回したときに、対象物１Ｂ、ジグ４３が仕切り板１３と衝突しないだけの大きさを有する。

扉２２は搬送口２１に設けられる。本実施形態の扉２２は上下方向にスライドする。扉２２は、下方に移動したときに搬送口２１を閉じ、上方に移動したときに搬送口２１を開く。

カバー１１は、洗浄室１５に搬入口１９を有する。搬入口１９は、洗浄室１５の壁面に形成される。好ましくは、搬入口１９は洗浄機１０の正面（図１の手前側）又は側面（図１の左側）に設けられる。対象物１Ａは、洗浄室１５の外部から搬入口１９を通って洗浄室１５の内部へ移動する。
なお、洗浄室１５の壁面の形状は特に限定されるものではなく、例えば、壁面は曲面でもよい。また、搬入口１９の位置も特に限定されるものではなく、例えば、搬入口１９は洗浄機１０の背面（図１の後側）に設けられてもよい。

扉２０は搬入口１９に設けられる。本実施形態の扉２０は上下方向にスライドする。扉２０は、下方に移動したときに搬入口１９を閉じ、上方に移動したときに搬入口１９を開く。

カバー１１は、乾燥室１７に搬出口２３を有する。搬出口２３は、乾燥室１７の壁面に形成される。好ましくは、搬出口２３は洗浄機１０の正面又は側面（図１の右側）に設けられる。搬出口２３は、テーブル４１が旋回したときに、対象物１Ｂ、ジグ４３がカバー１１と衝突しないだけの大きさを有する。対象物１Ｂは、乾燥室１７から搬出口２３を通って乾燥室１７の外部へ移動する。
なお、乾燥室１７の壁面の形状は特に限定されるものではなく、例えば、壁面は曲面でもよい。また、搬出口２３の位置も特に限定されるものではなく、例えば、搬出口２３は洗浄機１０の背面（図１の後側）に設けられてもよい。
また、搬入口１９と搬出口２３は必ずしも対向する壁面にそれぞれ形成される必要はなく、例えば、隣接する壁面に搬入口１９と搬出口２３がそれぞれ形成されてもよい。また、搬入口１９や搬出口２３は、隣接する壁面を含むように、角部に形成されても良い。

扉２４は搬出口２３に設けられる。本実施形態の扉２４は上下方向にスライドする。扉２４は、下方に移動したときに搬出口２３を閉じ、上方に移動したときに搬出口２３を開く。

移動装置は、例えば、ハンド２７を有するクイル２５である。クイル２５は、前後方向（Ｙ方向）、左右方向（Ｘ方向）及び上下方向（Ｚ方向）に自在に移動する。クイル２５は、上下方向に延びる回転軸３を中心にハンド２７を自在に回転し、回転方向（Ｃ－方向，Ｃ＋方向）に位置決めする。ハンド２７は、クイル２５の先端部に設けられる。ハンド２７は、対象物１Ａを把持する。クイル２５は、前後方向又は左右方向に延びる回転軸（不図示）を中心にハンド２７を回転しても良い。軸名称（Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｃ，Ｖ）は変更しても良い。

図２に示すように、ハンド２７は、プレート２７ａ、クランプ２７ｂ、着座ピン２７ｃ及び位置決めピン２７ｄを有する。好ましくは、プレート２７ａは開口部２７ｅ（図１参照）を有する。開口部２７ｅは、対象物１Ａを露出する。ピン２７ｃは座面１Ａｂと当接する。ピン２７ｃは対象物１Ａをプレート２７ａに安定して支持する。ピン２７ｃは対象物１Ａをプレート２７ａの垂直方向に対して位置決めする。クランプ２７ｂは対象物１Ａをプレート２７ａに固定する。ピン２７ｄはピン穴１Ａａに嵌合する。ピン２７ｄは対象物１Ａをプレート２７ａの平面に沿った方向に位置決めする。クランプ２７ｂは、空気圧シリンダ、リンク及びアームを有しもよい。

図１及び図２に示すように、洗浄室１５は前方に、洗浄領域３３を有する。ブロック３５ａは領域３３の後方で左右方向に延びる。ブロック３５ａは前面に、前方向きに洗浄液を噴射する複数のノズル３７ａを有する。ブロック３５ｂは領域３３の左方で前後方向に延びる。ブロック３５ｂは右側面に、右向きに洗浄液を噴射する複数のノズル３７ｂを有する。ブロック３５ｃは領域３３の前方で左右方向に延びる。ブロック３５ｃは後面に、後向きに洗浄液を噴射する複数のノズル３７ｃを有する。
なお、領域３３の右方、上方、下方にそれぞれノズルブロックを設けても良い。右方のブロックの左面に、左向きに噴射するノズルを設けてもよい。上方のブロックの下面に、下向きに噴射するノズルを設けてもよい。下方のブロックの上面に、上向きに噴射するノズルを設けてもよい。

図３に示すように、洗浄機１０は、ポンプ２９を有する。洗浄機１０は、ブロック３５ａ～３５ｃと同数のオンオフバルブ３１ａ～３１ｃを有する。ブロック３５ａ～３５ｃは、バルブ３１ａ～３１ｃを介して、ポンプ２９とそれぞれ接続する。バルブ３１ａ～３１ｃは互いに異なるタイミングで開閉できる。例えばバルブ３１ａが開くときは、バルブ３１ｂ、３１ｃは閉じてよい。

図４Ａに示すように、対象物１Ａは、複数の洗浄箇所２を有する。図４Ａのブロック３５ａは、実際には断面線ＩＶ－ＩＶの背面にあるため、二点鎖線で示す。好ましくは、ノズル３７ａは、洗浄箇所２に対応する位置に一次元的に配置される。例えば、クイル２５は、矢印５９に沿って対象物１Ａを移動する。このとき、洗浄箇所２ａの軌跡６１ａ上にノズル３７ａａが配置される。同様に、洗浄箇所２ｂの軌跡６１ｂ上にノズル３７ａｂが配置される。対象物１Ａが軌跡５９に沿って移動したときに、洗浄箇所２の軌跡６１上にノズル３７ａが配置される。

ブロック３５ａに替えて、図４Ｂに示すブロック１３５ａを用いてよい。図４Ｂは図３の断面線ＩＶ－ＩＶにおける断面図であり、クイル２５が対象物１Ａを洗浄位置まで移動させた状態を表す。ブロック１３５ａの外形は、二点鎖線で示す。ブロック１３５ａには、複数の洗浄箇所２に一致するように、ノズル１３７ａが二次元的に配置される。全てのノズル１３７ａがバルブ３１ａに接続され、同時に洗浄液を噴射する。ブロック１３５ａによれば、対象物１ＡのＹ軸正方向側に配置された全ての洗浄箇所２が同時に洗浄されるため、洗浄時間を更に短縮できる。また、対象物１Ａを単にブロック１３５ａに一致させればよく、対象物１Ａをノズル３７ａに合わせて移動させる必要がないため、洗浄室１５を更にコンパクトに構成できる。

ノズル３７ｂ，３７ｃの配置は、ノズル３７ａと実質的に同一である。つまり、それぞれのノズルが洗浄対象とする対象物１Ａの面上の洗浄箇所２の配置と対象物１Ａの移動軌跡に従って、ノズルが配置される。
ノズル３７ａ～３７ｃが洗浄箇所の軌跡上に配置されると、複数の洗浄箇所を同時に洗浄できる。そのため、洗浄機１０は洗浄時間を短縮できる。

図５は、乾燥位置６７に配置される乾燥ユニット４０を示す。図５に示すように、乾燥ユニット４０は、テーブル４１、回転軸４５、モータ６３及び歯付ベルト機構６５を有する。乾燥ユニット４０は、流体回転継手（以下、「回転継手４７」という。）、固定軸４８、ブロアー５５、内側固定ブローノズル（以下、「ノズル４９」という。）、外側ノズルパイプ（以下、「パイプ５１」という。）、外側ブローノズル（以下、「ノズル５１ａ」という。）、背面ノズル（以下、「ノズル５３ａ」という。）及び背面ノズルパイプ（以下、「パイプ５３」という。）を有しても良い。

テーブル４１は、底面プレート４１ａ、立プレート４１ｂ及び支持筒４１ｃを有する。底面プレート４１ａは、架台１２に旋回自在に支持される。立プレート４１ｂは複数枚のプレートで折れ曲るように配置されてよい。支持筒４１ｃは水平方向に配置される。支持筒４１ｃは中空円筒状である。

図５に示すように、回転軸４５は支持筒４１ｃの内部に軸受で支持される。回転軸４５は支持筒４１ｃを貫通する。回転軸４５は、水平方向に配置される中心軸５を中心として回転可能に支持される。

ジグ４３は、回転プレート４３ａ、クランプ４３ｂ、着座ピン４３ｃ及び位置決めピン４３ｄを有する。
回転プレート４３ａは回転軸４５の第１端部に固定される。ここで、第１端部とは、ドロップ位置７１にあるときの、搬送口２１方向（図２の左方向、図５の下斜め左方向）をいう。回転プレート４３ａは、回転軸４５と一体に回転する。プレート４３ａは、中央板４３ｅ及び複数の延長板４３ｆを有しても良い。中央板４３ｅは、中心軸５の中央に設けられる。本実施形態の中央板４３ｅは、三角形である。延長板４３ｆは、細長い棒状であり、中央板４３ｅの頂点から放射状に延びる。中央板４３ｅ及び延長板４３ｆは一体に形成されてよい。
クランプ４３ｂ、ピン４３ｃ及びピン４３ｄは、延長板４３ｆの先端部に設けられる。クランプ４３ｂ、ピン４３ｃ及びピン４３ｄは、ドロップ位置７１にあるときに、搬送口２１を向くように配置される。クランプ４３ｂは対象物１Ｂを挟持する。ピン４３ｃは対象物１Ｂの座面１Ａｄに当接する。ピン４３ｄは対象物１Ｂのピン穴１Ａｃに嵌合する。
回転継手４７は、回転軸４５の第２端部に設けられる。回転継手４７は、クランプ２７ｂの駆動流体（例えば圧縮空気）をその外面側から回転軸４５を通して供給する。

モータ６３は立プレート４１ｂに固定される。モータ６３は好ましくはサーボモータである。モータ６３の出力軸６３ａは中心軸５と平行である。モータ６３と回転軸４５は歯付ベルト機構６５で接続する。歯付ベルト機構６５は、駆動歯付プーリ６５ａ、従動歯付プーリ６５ｂ及び無端歯付ベルト６５ｃを含む。プーリ６５ａは軸６３ａに固定される。プーリ６５ｂは回転軸４５に固定される。歯付ベルト機構６５は減速機構である。テーブル４１が乾燥位置６７にあるときにのみ、モータ６３は回転する。モータ６３は、歯付ベルト機構６５を介してジグ４３をＶ＋又はＶ－方向へ回転させる。モータ６３は、Ｖ＋又はＶ－のいずれか一方向にのみ回転しても良い。

回転軸４５はその内側を固定軸４８に軸受で支持される。固定軸４８は回転軸４５と同軸に固定される。好ましくは、固定軸４８は回転継手４７を貫通する。
ノズル４９は固定軸４８の先端部に固定される。ノズル４９は、中心軸５に沿って延びる。好ましくは、ノズル４９はスリット４９ａを有する。固定軸４８は内部に、中心軸５に沿って通路５０ｄを有する。通路５０ｄは、ノズル４９と接続する。通路５０ａは外部配管である。通路５０ａはブロアー５５と通路５０ｄを接続する。
固定軸４８又はノズル４９はプレート４３ａを貫通する。

パイプ５１及びノズル５１ａは、中心軸５を通る設置平面上に配置される。パイプ５１及びノズル５１ａは、対象物１Ｂ及びジグ４３が回転したときに衝突しないように配置される。つまり、パイプ５１及びノズル５１ａは、対象物１Ｂ及びジグ４３が回転して得られる閉領域の外側に配置される。好ましくは、パイプ５１は、対象物１Ｂの外面に沿って配置される。本実施形態のパイプ５１は、Ｌ字状である。パイプ５１は、中心軸５から半径方向の片側に延びて、外側で折れ曲がり、中心軸５の軸方向に延びる。パイプ５１は、テーブル４１又は架台１２に固定される。
ノズル５１ａは、パイプ５１に沿って複数設けられる。ノズル５１ａは対象物１Ｂに向けて配置される。

パイプ５３は、プレート４３ａの背面に設けられる。パイプ５３は中心軸５の半径方向に延びる。図５では、パイプ５３は上下方向に延びる。パイプ５３はテーブル４１又は架台１２に固定される。パイプ５３の一方寄りにノズル５３ａが設けられる。ノズル５３ａはパイプ５３及び通路５０ｂを介してブロアー５５と接続する。ノズル５３ａはプレート４３ａの背面から対象物１Ｂをブローする。

図２、図５及び図６Ａ～図６Ｃに示すように、テーブル４１は旋回軸７を中心に旋回する。テーブル４１は、ドロップ位置７１、乾燥位置６７及び払出し位置６９の間を旋回する。図６Ａに示すように、ドロップ位置７１では、ジグ４３が搬送口２１に向く。ドロップ位置７１にあるジグ４３に対象物１Ｂが装着されたとき、対象物１Ｂは搬送口２１からはみ出す。ドロップ位置７１は、クイル２５が対象物１Ｂをジグ４３に挿入する位置である。図６Ｂに示すように、乾燥位置６７は、対象物１Ｂを乾燥する位置である。例えば、乾燥位置６７は上から見てドロップ位置から時計回りに９０°旋回した位置である。乾燥位置６７において、ジグ４３は対象物１Ｂと共に回転し、対象物１Ｂに付着した洗浄液を遠心力によって跳ね飛ばす。図６Ｃに示すように、払出し位置６９は、対象物１Ｂを次工程へ払い出す位置である。例えば払出し位置６９はドロップ位置７１から１８０°回転した位置である。払出し位置６９では、対象物１Ｂは搬出口２３に向く。払出し位置６９にあるとき、対象物１Ｂは搬出口２３からはみ出す。払出し位置６９は、プレート４３ａが次工程の装置の移動軸と平行にしても良い。

図７Ａを参照して、洗浄機１０による洗浄方法を説明する。
クイル２５は対象物１を把持し、洗浄室１５内に搬入する（Ｓ１１）。図８に示すように、搬入口１９に半分程度挿入された状態で、前工程の装置（不図示）は対象物１を洗浄機１０に差し入れる。クイル２５はハンド２７をピックアップ直前位置７２に移動する。位置７２において、位置決めピン２７ｄはピン穴１Ａａと揃っている。クイル２５は対象物１を矢印７３に沿って移動する。位置決めピン２７ｄをピン穴１Ａａに挿入する。着座ピン２７ｃを座面１Ａｂに接触させる。クランプ２７ｂは対象物１を挟持する。対象物１を把持した状態のまま、クイル２５は、対象物１を完全に洗浄室１５に収容する。

次に、搬入扉２０を閉じる（Ｓ１２）。中間搬送扉２２を閉じる（Ｓ１３）。これにより、洗浄室１５が閉じられる。ステップＳ１２、Ｓ１３は同時に実行されてよい。

対象物１の洗浄（Ｓ１４）は、ブロック３５ａ～３５ｃ毎に実行する。ブロック３５ａ～３５ｃの数だけ、ステップＳ１４を繰り返す（Ｓ１５）。

ポンプ２９を駆動し、バルブ３１ａを開く。ブロック３５ａに洗浄液が供給される。ノズル３７ａは洗浄液を噴射する。クイル２５は、プログラムされた経路５９に沿って、対象物１を移動させる。複数の洗浄箇所２はいずれかのノズル３７ａに対向する。洗浄箇所２にノズル３７ａから噴出した洗浄液が衝突し、洗浄箇所２内の異物が洗い流される。洗浄後、バルブ３１ａを閉じる。ノズル３７ａは洗浄液の噴射を停止する（Ｓ１４）。

続いて、バルブ３１ｂを開く。ノズル３７ｂは洗浄液を噴射する。クイル２５は、プログラムされた経路（不図示）に沿って、対象物１を移動させる。洗浄箇所２にノズル３７ｂから噴出した洗浄液が衝突し、洗浄箇所２が洗浄される。その後、バルブ３１ｂを閉じ、ノズル３７ｂは洗浄液の噴射を停止する（Ｓ１４）。
続いて、バルブ３１ｃを開く。ノズル３７ｃは洗浄液を噴射する。クイル２５は、プログラムされた経路（不図示）に沿って、対象物１を移動させる。洗浄箇所２にノズル３７ｃから噴出した洗浄液が衝突し、洗浄箇所２が洗浄される。その後、バルブ３１ｃを閉じ、ノズル３７ｃは洗浄液の噴射を停止する（Ｓ１４）。
ノズル３７ａ、３７ｂ、３７ｃによる洗浄の順番は、変更できる。

次に、搬入扉２０を開く（Ｓ１６）。そして、中間搬送扉２２を開く（Ｓ１７）。ステップＳ１６はステップＳ１７と同時に実行してもよい。そして、対象物１を乾燥室１７へ移動する（Ｓ１８）。その後、次に洗浄する対象物１を洗浄室１５に搬入する際は、再びステップＳ１１に戻り、上記ステップを繰り返す。

続いて、図７Ｂを参照して、乾燥方法を説明する。
まず、テーブル４１がジグ４３をドロップ位置７１へ旋回する（Ｓ２１）。
次いで、クイル２５が洗浄後の対象物１をジグ４３へ装着する（Ｓ２２）。図９に示すように、クイル２５はドロップ直前位置７５までハンド２７を移動する。クイル２５は、ハンド２７の位置および姿勢を対象物１に一致させる。クイル２５は、位置決めピン２７ｄをピン穴１Ａｃに挿入するように矢印７７に沿って移動する。着座ピン４３ｃが座面１Ａｄに接触する。クランプ４３ｂは対象物１をクランプする。その後、ハンド２７は、対象物１を解放する。クイル２５は、ハンド２７をドロップ直前位置７５まで戻す。

テーブル４１が対象物１を乾燥位置６７へ旋回する（Ｓ２３）。中間搬送扉２２を閉じる（Ｓ２４）。搬出扉２４を閉じる（Ｓ２５）。ステップＳ２４、Ｓ２５は同時に実行してもよい。
モータ６３は回転軸４５、ジグ４３及び対象物１を回転する（Ｓ２６）。好ましくは、対象物１は、回転数２００～５００ｒｐｍで回転する。対象物１に付着した洗浄液は遠心力によって振り払われる。回転数が２００ｒｐｍ以上になると、対象物１の脱水効果が高まる。

ブロアー５５はパイプ５１へ乾燥空気を送る。ノズル５１ａは乾燥空気を対象物１の外面に噴出する。対象物１の外面に付着した洗浄液は乾燥空気により吹き飛ばされる。
ブロアー５５はノズル４９へ乾燥空気を送る。ノズル４９は乾燥空気を対象物１の内面に噴出する。対象物１の内面に付着した洗浄液は乾燥空気により吹き飛ばされる。
ブロアー５５はパイプ５３へ乾燥空気を送る。ノズル５３ａは乾燥空気を対象物１の背面に噴出する。対象物１の背面に付着した洗浄液は乾燥空気により吹き飛ばされる。（Ｓ２７）。

ステップＳ２７はステップＳ２６と同時に実行してもよい。対象物１が回転するため、ノズル４９、５１ａ、５３ａから噴出した乾燥空気は対象物１のほぼ全周に吹き付けられる。

乾燥室１７は洗浄室１５と仕切り板１３及び扉２２で分かれている。洗浄室１５内で噴出する洗浄液は乾燥室１７に侵入しない。先に洗浄された対象物１に対するステップＳ２６、Ｓ２７と、後に洗浄される対象物１に対するステップＳ１４、Ｓ１５は、同時に実行してもよい。好ましくは、洗浄時間と乾燥時間は実質的に同一とする。

次に、中間搬送扉２２を開く（Ｓ２８）。そして、搬出扉２４を開く（Ｓ２９）。ステップＳ２８はステップＳ２９と同時に実行しても良い。
テーブル４１が払出し位置へ旋回する（Ｓ３０）。ステップＳ３０はステップＳ２９の後に実行される。ステップＳ３０によって、テーブル４１が払出し位置６９へ旋回できるためである。

ジグ４３は、乾燥後の対象物１を払い出す（Ｓ３１）。具体的には、クランプ４３ｂが対象物１を解放する。次工程の装置（不図示）が対象物１をピックアップする。次工程の装置は、例えば組み立て装置、搬出ロボット等である。次工程の装置は対象物１をピックアップし、テーブル４１の旋回に支障のない領域に移動する。次工程の装置はピックアップ完了信号を洗浄機１０へ送ってもよい。洗浄機１０は、払出しの終了を確認する。
その後、次に乾燥する対象物１を乾燥室１７に移動する際、再びステップＳ２１に戻り、上記ステップを繰り返す。

なお、複数の対象物１の洗浄、乾燥を順次行う場合、ステップＳ１３とＳ２４、ステップＳ１７とＳ２８、ステップＳ１８とＳ２２は同一工程となる。

本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

１ 対象物
１０ 洗浄機
１３ 仕切り板
１５ 洗浄室
１７ 乾燥室
１９ 搬入口
２０ 搬入扉
２１ 中間搬送口
２２ 中間搬送扉
２３ 搬出口
２４ 搬出扉
２５ クイル（移動装置）
２７ ハンド（把持装置）
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ 洗浄ノズル
４１ テーブル（ターンテーブル）
４３ ジグ（把持装置）

Claims (11)

1. 洗浄室と乾燥室とを内部に有するカバーであって、前記洗浄室の壁面に形成された搬入口と、前記乾燥室の壁面に形成された搬出口とを有するカバーと、
   中間搬送口を有し、前記カバー内部の空間を、前記洗浄室と前記乾燥室とに仕切る仕切り板と、
   前記中間搬送口を開閉する中間扉と、
   前記乾燥室に配置され、対象物を把持する第１の把持装置を有し、前記中間搬送口を介して前記対象物を受け取るドロップ位置、前記対象物を乾燥する乾燥位置、及び、前記搬出口を介して前記対象物を払い出す払出し位置に旋回するターンテーブルと、
   前記洗浄室に配置され、前記搬入口を介して前記対象物を把持する第２の把持装置を有し、前記中間搬送口を介して前記対象物を前記第１の把持装置に搬送する移動装置と、
   を有し、
   前記第１の把持装置は、前記ターンテーブルに配置された回転軸の端部に固定される回転プレートを有し、
   前記ターンテーブルは、
   前記第１の把持装置が把持した前記対象物を前記中間搬送口に向けたときに前記中間搬送口から前記対象物がはみ出し、
   前記第１の把持装置が把持した前記対象物を前記搬出口に向けたときに前記搬出口から前記対象物がはみ出すように構成される、
   洗浄機。
2. 前記移動装置は、前記搬入口の外部から前記対象物を把持して、前記搬入口から前記カバー内に搬入する、
   請求項１に記載の洗浄機。
3. 洗浄液を吐出するポンプと、
   前記洗浄室内において、前記対象物を移動させたときに、前記対象物の複数の洗浄箇所が通過する軌跡上にそれぞれ配置され、前記ポンプと接続されて前記洗浄液を噴出する複数のノズルと、
   を更に有する請求項１又は２に記載の洗浄機。
4. 前記搬入口と前記搬出口が前記洗浄機の前面及び両側面のいずれかに設けられた、
   請求項１～３のいずれかに記載の洗浄機。
5. 前記第１の把持装置は、前記ターンテーブルに回転可能に設けられ、
   前記ターンテーブルに設けられ、前記第１の把持装置を回転させるモータと、
   を更に有する請求項１～４のいずれかに記載の洗浄機。
6. 第１の対象物を移動装置が搬入口から搬入し、
   洗浄液を噴射するノズルに前記第１の対象物を対向させて洗浄し、
   第１の把持装置を有するターンテーブルに配置された回転軸の端部に固定される回転プレートが第２の対象物を把持した状態で、前記ターンテーブルが乾燥位置へ旋回し、
   前記回転プレートが前記第２の対象物を回転し、前記第２の対象物に付着した洗浄液を振り払い、
   前記ターンテーブルが払出し位置に旋回し、
   搬出口から前記第２の対象物がはみ出した状態で前記第１の把持装置が把持した前記第２の対象物を開放し、
   前記ターンテーブルがドロップ位置に旋回し、
   前記移動装置が洗浄後の前記第１の対象物を中間搬送口を介して、前記中間搬送口から前記第１の対象物がはみ出した状態で前記第１の把持装置が前記第１の対象物を把持するように、前記第１の把持装置へ前記第１の対象物を装着する、
   対象物の洗浄及び乾燥方法。
7. 前記第１の対象物を前記移動装置が搬入し、前記ターンテーブルが前記乾燥位置へ旋回した後で、かつ、前記ノズルが前記第１の対象物を洗浄する前に、前記搬入口、前記中間搬送口、前記搬出口を閉じる、
   請求項６の対象物の洗浄及び乾燥方法。
8. 前記第１の対象物を洗浄し、前記第２の対象物に付着した前記洗浄液を振り払った後で、かつ、前記ターンテーブルが払出し位置に旋回し、前記移動装置が第１の対象物を前記第１の把持装置へ装着する前に、前記搬入口、前記中間搬送口、前記搬出口を開く、
   請求項６又は７に記載の対象物の洗浄及び乾燥方法。
9. 更に、
   回転している前記第２の対象物を固定ノズルからエアブローする、
   請求項６～８のいずれかに記載の対象物の洗浄及び乾燥方法。
10. 前記第１の対象物の洗浄と、前記第２の対象物の乾燥とを、同時に行う、
    請求項６～９のいずれかに記載の対象物の洗浄及び乾燥方法。
11. 前記第１の対象物の搬入と、前記ターンテーブルの乾燥位置への旋回とを、同時に行う、
    請求項６～９のいずれかに記載の対象物の洗浄及び乾燥方法。
    

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