JPH0461975A - ワーク洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、工作機械で加工したワークに付着した切粉等
の異物を取り除くために用いるワーク洗浄装置に関する
。

〔従来の技術〕

工作機械により様々の機械加工を受けたワークに対して
、その付着している切粉等を取り除くため、工作機械近
傍に洗浄装置が設置されることがある。斯かる洗浄装置
は、ワークを取り囲むように固設された複数のノズルか
ら高圧の洗浄液を噴出させてシャワー式にワークを洗浄
するという構造を一般的に有している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上記従来のシャワー式の洗浄構造はワークの
形状等に対応し得るようになっていないため、その都度
作業者が換作しない限り洗浄レベルを一定に維持するの
は困難である。

このような点に鑑み本発明は、異なる形状等を有する様
々のワークに対してもそれに対応した位置から自在に洗
浄を行うことができ、従ってその洗浄レベルを高く確保
できる極めて柔軟性に富む実用的・発展的なワーク洗浄
装置を提供することをその課題とする。

〔課題を解決するた島の手段〕

本発明は、従来の単なる外部シャワー式の洗浄方法では
充分な洗浄効果が得られないことに鑑み、高圧洗浄液を
噴出するノズル装置を数値制御式に任意自在の位置に位
置決めしてワークを洗浄するように構成し、様々のワー
クに対応したきめの細かい洗浄を行い得るようにしたも
のである。

すなわち、本発明によれば、高圧洗浄液を噴出させ得る
ノズル装置と、相互に直交するＸ、ＹＺの３軸方向に前
記ノズル装置を駆動し得る駆動装置と、該駆動装置を介
して洗浄されるべきワークに対応した所定位置に前記ノ
ズル装置を移動・位置決めさせ得る数値制御手段、とを
有することを更に有するワーク洗浄装置が提供される。

〔作　用〕 ノズル装置は、ｘ、ｙ、ｚの３軸方向に駆動する駆動装
置、及びこれを制御する数値制御手段により、ワークに
対応した所定位置に自在に位置決めされ得るたｔに、そ
の洗浄レベルが著しく向上する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する 第１図は本発明の実施例におけるワーク洗浄装置の内部
の基本的な機械的構造を概略示す図解的側面図、第２図
は本実施例装置の全体略正面図、第３図は本実施例装置
の全体略側面図、第４図は内部を見得るようにした本実
施例装置の全体略平面図である。

先ず本実施例装置の全体構造について主として第１図を
参照し適宜第２乃至４図を加えて説明する。第１図にお
いて、２は洗浄されるべきワークであり、本実施例では
複雑な内部構造を有しその内部の切粉等が取り除きにく
いすなわち洗浄しにくいボックスタイプのワークを想定
している。ワーク２は、９０度毎に位置割り出しを行う
いわゆるインデックス機能を具えた回転テーブル３上に
載置されている。この回転テーブル３は、片持ち式に可
倒自在となっており、すなわち図示の如くその上に固定
されたワーク２が９０度傾いて装置内の所定洗浄位置（
ワーク２１）に位置するように可倒し、ワーク内部に残
った洗浄液等を完全に流し出すために更にその位置から
６０度傾いた位置（ワーク２２）に可倒し得るようにな
っている。

装置内の上部側には、高圧の洗浄液を噴出させるノズル
装置５が配設されている。このノズル装置５は、第１図
に図示しない３つのモータによって駆動されて相互に直
交する３１［１１方向に、詳細には矢印の如くＸ方向（
第１図では手前から奥あるいはこの逆の方向）、Ｘ方向
（第１図では左右方向）、及び２方向（天地方向）にそ
れぞれ移動自在であり、従って洗浄液を実際に噴出する
ノズル孔を具えた先端側のノズルへラド６はワーク２、
内部に入り込んで自在に洗浄を行うことができるように
なっている。なお、このノズル装置５及びその駆動構造
等の詳細については後述する。

他方、装置内の下部側には、切粉等の異物を下方に溜ま
った洗浄液から分離して装置外部に排出するためのチッ
プコンベア８が配設されている。

下方側に溜まる洗浄液は、切削油等の不純物が混入して
いるため一旦装置外にポンプアウトされて回収され図示
しない濾過装置にかけられた後、高圧シャワーポンプ（
同様に図示せず）によりフレキシブルチューブ１０を通
してノズル装置５に圧送される。

また、装置内の中央部分には、ワーク外面に洗浄液をシ
ャワー式に吹き掛けるだめの多数のノズルを具えた低圧
シャワー装置１２が配設されている。

低圧シャワー装置１２には、上記高圧洗浄液のものと異
なる配管系を介して外部の低圧シャワーポンプ（図示せ
ず）により低圧の洗浄液が供給される。

この低圧シャワー装置１２に隣接して、主としてワーク
外面を乾かすための多数の空気噴き出し口を具えたエア
ブロ−装置１３が配設されている。これら低圧シャワー
装置１２及びエアブロ−装置１３の上方側には、洗浄液
等が微粒化されて装置内部を浮遊する液体微粒子いわゆ
るミストを取り除くために、外部に設置した図示しない
ミストコレクタに連結されたミスト収集装置１４が配設
されている。

なお、ワーク２あるいは回転テーブル３が倒れ込んで装
置内部に入り込む装置前面側は、ミストが流れ出さない
ようにそこを密閉するために上下に観音開き状に開閉す
るドア１５ａ、１５ｂが設けられる。下方側のドア１５
ｂは上述した回転テーブル３の一部を成す部分で構成さ
れている。

以上、本実施例装置の全体的な構造について説明したが
、以下、上述したようにノズル装置５及びその駆動構造
等について詳説する。

本装置の上部側の側面のみを示す第５図、これを上部側
より見た第６図、及び第５図のノズル装置を抽出して拡
大した第７図を参照すると、ノズル装置５は、その中央
長手軸線に沿って延びる貫通孔（図示せず）を有する円
筒状の本体部１６とその先端に取着されたノズルへラド
６とから基本的に成る。ノズルヘッド６には、例えばそ
の軸線に概ね垂直な面内において放射状に略均等に３つ
のノズル孔（図示せず）が穿設されている。本体部１６
の上端部には、それと高圧シャワーポンプとを結ぶフレ
キシブルチューブをこれに連結して相対回動し得るよう
にするためのいわゆる回転継手１８が取着されている。

また、本体部１６の上端部近傍は、相対回動じ得るが長
手軸線方向には相対移動しないような関係を有してプレ
ート２０によって支承されている。この本体部１６とプ
レート２０との矢印Ａで示す相対回動は、詳細に図示し
ていないがプレート２０に取着されたエアシリンダ（ア
クチュエータ）２１とその作動部であるピストンロッド
に連結される本体部１６に固着されたレバー２２とによ
って為される。本実施例においてはその回動角は±１８
０度を想定しており、また、本明細書においては以下こ
の相対回動を揺動と呼ぶこととする。

本体部１６の下端側は、これが嵌合するスライドプレー
ト２４下面に取着された段付きホルダ２５によって回動
自在に且つ摺動自在に支承されている。スライドプレー
ト２４上には、モータ２７及びこれとベルト伝導によっ
て連結されたボールねじ２８が配設され、このボールね
じ２８は上述した本体部１６を支承するプレート２０に
取着されたナツト部材２９と螺合している。従って、第
７図から理解され得るように、ノズル装置５は、モータ
２７の回転運動によって矢印Ｂで示す上下方向（Ｚ方向
）に並進的に直線駆動され、また、エアシリンダ２１の
直線運動によって矢印Ａで示す回動方向に揺動駆動され
ることになる。

このようにノズル装置５を全体的に支承するスライドプ
レート２４は、それより下方側に位置する別のスライド
プレート３１に対してレール及び案内ガイド等から成る
公知の案内部材３２を介して矢印Ｃで示すＸ方向（第７
図では手前から奥、あるいはこの逆の方向）に直線的に
案内されると共に、スライドプレート３１に取着された
モータ３３によって、それと直結されたボールねじ３４
及びこれと螺合するスライドプレート２４上に取着され
たナツト部材（図では省略）等を介してこのＸ方向に直
線駆動される。

またスライドプレート３１は、本装置の上方側の天井部
分を基部３６として、これに対して上記案内部材３２と
同様の案内部材３８を介して矢印りて示す左右方向（Ｘ
方向）に直線的に案内されると共に、天井部分の基部３
６に取着されたモータ３９によって、それと直結された
ボールねじ４０及びこれと螺合するスライドプレート３
１上に取着されたナツト部材４１等を介してこのＸ方向
に直線駆動される。

なお、本実施例においては、ノズル装置５をＺＸ、及び
Ｘ方向にそれぞれ駆動するモータ２７．３３、及び３９
に関して、例えばロータリーエンコーダを付設したＡＣ
サーボモータを想定している。

また、以上説明したノズル装置５を案内・駆動する構造
部分と、その下方側の洗浄を行う室（部屋）とを環境的
に遮断する必要があるた約、その可動して隙間が空く部
分にはジャバラ式あるいは入れ子穴等の防滴構造（特に
図示していない）が組み込んである。更に、第５図に示
すように上記ノズル装置５の案内・駆動構造全体を油や
塵埃等を収集し易くする等のためにオイルパン４５で受
ケるようにし、また、これらの作業や故障修理等を考慮
して全周に鉄柵４６を張り巡らせである。

ところで、このような機械的構造から成る本実施例装置
を例えば単体として作動制御するような場合、取扱いの
簡便さやシステム拡張の容易さ等からプログラマブルコ
ントローラ（以下、ＰＣ）をその制御装置として用いる
ことが考えられる。

このとき、３軸方向にノズル装置５を位置決め制御する
ためには、例えば市販の３軸制御タイプのＮＣ装置及び
対応するサーボドライバ（あるいはこれらが一体化され
たもの）等をサーボモータとＰＣとの間に電気的に介在
させて構成することができる。

以上のように構成され得る本実施例装置の作用効果につ
いて以下簡略に説明すると、先ずノズル装置のノズルヘ
ッドがＮＣ制御されて任意の３軸方向位置に移動・位置
決めされ得るために、従来では困難であったワークの止
まり孔やネジ孔を狙ってそこを重点的に集中的に洗浄す
ることが可能である。また、ワークがボックスタイプの
場合、ワークの孔や開口部からノズルヘッドを内部に入
り込ませて内部側からワークを洗浄できるため、従来の
車なる外面的なシャワー式洗浄方法と比較してその洗浄
レベルが格段に向上する。なお、個々のワークに関する
ノズル移動位置及び順序等の洗浄情報を例えばＰＣ内に
予め記憶させておけば何ら作業者の手を煩わすことなく
様々なワークに対してそれらに最適に対応する洗浄処理
を自動的・連続的に加えることができる。

また、ノズルヘッド６　（本体１６）がその軸線周りに
（回動）揺動し得るために、その高圧洗浄液をワーク内
部の隅々にまで無理なく到らせることができ、ワーク内
部に潜む切粉等をより確実に摘出することが可能である
。

更に、ワーク２が可倒自在の回転テーブル３上に載置さ
れており、洗浄時に装置内においてワークが９０度傾い
た位置で洗浄されるため、下方に位置するワーク側面か
ら切粉等が洗浄液と共にワ−り外部に流出し易いという
利点がある。また、この回転テーブル３がインデックス
機能を有するため、一方のワーク側面を上にしたポジシ
ョンで作業を行い、次いで別のワーク側面を上にして当
該作業を行う、というように順次ワークのポジションを
変えて洗浄作業を行うようにすることにより、ワーク内
部から概ね完全に切粉等を取り除くことができ好都合で
ある。そしてまた、この回転テーブル３は、上述の如＜
９０度可倒した洗浄位置から更に６０度ワークを傾は得
る２段階的な可倒構造を有するため、例えば高圧洗浄作
業後にそのようにワークを深々と傾かせることにより、
切粉は勿論のこと、ワーク内部底部に残留し易い微量な
洗浄液をも概ね完全にワーク外に排出でき極めて好まし
い。

最後に本実施例装置の大規模システムへの導入について
簡単に説明すると、本装置を上記の如くいわゆるスタン
ドアローンタイプの装置として用いる代わりに、例えば
第８図に示すような複数のマシニングセンタを並べた機
械加ニジステムに組み入れることも可能である。このよ
うなシステムにおいては、ＰＣのデータリンク機能を利
用し全体を統括するホストコンピュータと本装置のＰＣ
との間でデータ通信を行わせることにより、ワーク（あ
るいはパレッ）Ｎｏ、）に対応した各種洗浄情報（ノズ
ルの３軸方向移動データ、洗浄液の噴射タイミング、他
のアクチュエータ制御指令等）に基づいて異なる形状・
構造のワークに対してもそれぞれ最適な自動洗浄を行う
ことが可能となる。

〔発明の効果〕

以上の如く本発明によれば、高圧洗浄液を噴出し得るノ
ズル装置を相互に直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向に任意
自在に移動・位置決めしてワークを自動的に洗浄するこ
とができ、ワークの洗浄効率や能率等が飛躍的に向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るワーク洗浄装置の内部構造を示す
図解的側面図、 第２図は本実施例装置の全体略正面図、第３図は本実施
例装置の全体略側面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線
に沿い矢印方向から見た図、 第５図は本実施例装置の上部側の略側面図、第６図は第
５図を上方から見た図、 第７図はノズル装置の拡大側面図、 第８図は本実施例装置を組み込む機械加ニジステムの全
体概略構成図である。 ２．２．．２２・・・ワーク、 ３・・・回転テーブノベ　　　５・・・ノズル装置、６
・・・ノズルヘッド、１６・・・本体部、２７・・・モ
ータ、　　　　　　３３・・・モータ、３９・・・モー
タ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高圧洗浄液を噴出させ得るノズル装置と、相互に直
   交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向に前記ノズル装置を駆動し
   得る駆動装置と、 該駆動装置を介して洗浄されるべきワークに対応した所
   定位置に前記ノズル装置を移動・位置決めさせ得る数値
   制御手段、とを有することを特徴とするワーク洗浄装置
   。 ２、前記ノズル装置は、複数個のノズル孔をその先端部
   分に具えたノズルヘッドを有する請求項１に記載のワー
   ク洗浄装置。 ３、前記ノズルヘッドの軸線周りに該ノズルヘッドを回
   動させ得る回動装置を更に有する請求項２に記載のワー
   ク洗浄装置。