JPH10296194A - ノズル噴射式洗浄装置及びノズル噴射式洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各種部品の洗浄において、被洗浄物の洗浄部を
正確に認識して汚れ部を集中的に洗浄でき、確実に汚れ
を除去できると共に、従来よりも少ない洗浄液で洗浄効
率の高いノズル噴射式洗浄装置及び洗浄方法を提供す
る。 【解決手段】洗浄ハウジング内に載置された被洗浄物を
画像として認識する撮像装置（２）と、撮像装置からの
信号を解析し被洗浄物の位置、形状及び／又は汚れを判
別する画像処理装置（３）と、画像処理装置からの信号
に基づいて洗浄ノズルの位置を制御するノズル制御装置
（４）と、ノズル制御装置からの信号により洗浄ノズル
を移動するノズル駆動装置（５）と、洗浄液を被洗浄物
に噴射する洗浄ノズル（６）とを設けたことを特徴とす
るノズル噴射式洗浄装置

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗浄液をノズルか
ら噴射して被洗浄物の表面を洗浄するノズル噴射式洗浄
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、航空機、電車、自動車又は産業機
械などの部品の表面に付着した塵埃や油などを除去する
装置としては、ノズル噴射式洗浄装置や浸漬洗浄装置な
どが一般的に用いられている。

【０００３】前記の浸漬洗浄装置としては、攪拌プロペ
ラを設けた方形槽内に洗浄液を充填し、被洗浄物を浸漬
してプロペラで攪拌して被洗浄物の表面を洗浄する装置
が特公昭５５−２２１５５号公報、実開平４−１３４４
８８号公報などに記載されている。

【０００４】また、前記のノズル噴射式洗浄装置として
は、洗浄ハウジング内に載置された被洗浄物を、固定し
た洗浄ノズル又は人手などで操作する洗浄ノズルから洗
浄液を噴射して被洗浄物の表面を洗浄する装置が一般的
に用いられているが、被洗浄物及び洗浄ノズルを移動し
て洗浄する洗浄装置が、特開平４−１９７４７７号公報
に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の洗浄装置に
おいて、浸漬洗浄装置にあっては、洗浄除去された油分
や塵埃などが洗浄液中に懸濁して、洗浄後の被洗浄物の
取り出し時に表面に再付着する恐れがあるため、すすぎ
工程が煩雑になる問題があり、また、ノズル噴射式洗浄
装置にあっては、被洗浄物の形状や汚れの有無に関係な
く、洗浄区域全体に洗浄液を噴射して洗浄しているた
め、洗浄液や作業時間を消費する割合には、充分な洗浄
効果が得られない問題がある。

【０００６】従って、本発明は前記問題に鑑みて成され
たものであり、主に航空機、電車、自動車又は産業機械
などの部品の表面に付着した塵埃や油などを除去する装
置として、ノズル噴射式洗浄装置を用いるにあたって、
被洗浄物の洗浄部を正確に認識して汚れ部を集中的に洗
浄でき、確実に汚れを除去できると共に、従来よりも少
ない洗浄液で洗浄効率の高いノズル噴射式洗浄装置及び
洗浄方法を提供することを目的として成されたものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の要旨は、請求項１では、洗浄ハウジング内に
載置された被洗浄物を画像として認識する撮像装置と、
撮像装置からの信号を解析し被洗浄物の位置、形状及び
／又は汚れを判別する画像処理装置と、画像処理装置か
らの信号に基づいて洗浄ノズルの位置を制御するノズル
制御装置と、ノズル制御装置からの信号により洗浄ノズ
ルを移動するノズル駆動装置と、洗浄液を被洗浄物に噴
射する洗浄ノズルとを設けたことを特徴とするノズル噴
射式洗浄装置である。

【０００８】また、請求項２は、洗浄ハウジング内に被
洗浄物を供給すると共に移動させる被洗浄物移動装置
と、被洗浄物移動装置に載置された被洗浄物を画像とし
て認識する撮像装置と、被洗浄物の位置を検出する物体
検知装置と、物体検知装置からの信号により被洗浄物移
動装置の停止、可動を制御する位置決め制御装置と、撮
像装置からの信号を解析し被洗浄物の位置、形状及び／
又は汚れを判別する画像処理装置と、画像処理装置から
の信号に基づいて洗浄ノズルの位置を制御するノズル制
御装置と、ノズル制御装置からの信号により洗浄ノズル
を移動するノズル駆動装置と、洗浄液を被洗浄物に噴射
する洗浄ノズルとを設けたことを特徴とするノズル噴射
式洗浄装置である。

【０００９】また、請求項３は、上記請求項１又は請求
項２のノズル噴射式洗浄装置において、被洗浄物の上面
及び側面を画像として認識し、２方向の画像信号を画像
処理装置に送信する２基の撮像装置を設けたことを特徴
とするノズル噴射式洗浄装置、請求項４は、撮像装置が
被洗浄物の周囲を移動可能に設けられていることを特徴
とするノズル噴射式洗浄装置である。

【００１０】更に、請求項５は、被洗浄物移動装置によ
り洗浄ハウジング内に被洗浄物を供給すると共に移動さ
せ、移動する被洗浄物を撮像装置で連続した分割画像と
して認識し、物体検知装置で被洗浄物の位置を検出して
位置決め制御装置により被洗浄物移動装置を停止させる
と共に画像処理装置で撮像装置からの信号を解析して被
洗浄物の位置、形状及び／又は汚れを判別し、画像処理
装置からの信号に基づいてノズル制御装置によりノズル
駆動装置を駆動して洗浄ノズルの位置を最適な位置に制
御し、洗浄ノズルから洗浄液を被洗浄物に噴射して被洗
浄物を洗浄することを特徴とするノズル噴射式洗浄方法
である。

【００１１】前記洗浄装置においては、撮像装置で被洗
浄物を画像として認識し、画像処理装置で解析して被洗
浄物の位置、形状及び／又は汚れを判別し、ノズル制御
装置でノズル駆動装置を制御して洗浄ノズルの位置を移
動させて、被洗浄物の洗浄部に集中して洗浄液を噴射す
ることができるため、従来装置よりも洗浄効率を格段に
向上することができる。

【００１２】また、物体検知装置により被洗浄物の位置
を検出し、位置決め制御装置で被洗浄物移動装置の停
止、可動を制御することにより、撮像装置による被洗浄
物の撮像終了を正確に検知でき、画像処理装置による解
析開始の指示、ノズル制御装置によるノズル駆動装置の
駆動などをより的確に制御できる。

【００１３】また、被洗浄物の上面及び側面の形状など
を画像として認識し、２方向の画像信号を画像処理装置
に送信する２基の撮像装置を設けたことにより、被洗浄
物の上下方向及び左右方向の位置、形状及び／又は汚れ
を更に正確に判別でき、被洗浄物と洗浄ノズルの距離を
上下、左右の位置において最適に制御できる。

【００１４】また、撮像装置を被洗浄物の周囲を移動可
能に設けることにより、上記２基の撮像装置を設けた装
置と同様により最適な洗浄ノズル位置に制御することが
できる。

【００１５】更に、被洗浄物移動装置により被洗浄物を
供給すると共に移動させながら被洗浄物を撮像装置で連
続した分割画像として認識して洗浄する洗浄方法にあっ
ては、被洗浄物の位置、形状及び／又は汚れをより正確
に判別でき、最適な洗浄制御が可能である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形
態の系統図である。

【００１７】１は内部に載置した被洗浄物Ａを洗浄ノズ
ル６から噴射される洗浄液で洗浄する閉鎖区画のハウジ
ングであり、底部に洗浄後液の排出口１０が設けられ、
下方に塵埃などの固形物を分離するスクリーン９が水平
方向全面を横断して設けられ、また、スクリーン９の上
方には、被洗浄物Ａを搬送すると共に載置する被洗浄物
移動装置であるコンベア７が水平に設けられ、更に上方
には、洗浄ノズル６及びノズル駆動装置５が設けられて
いる。尚、コンベア７の回動方向の前後に位置する側壁
面には、被洗浄物Ａの搬入口及び搬出口が開口され、夫
々の開口は、洗浄液が飛散しないように可撓性膜部材で
覆われているのが好ましい。

【００１８】尚、ハウジング１の上壁面及び側壁面に
は、後記の撮像装置２が配置される窓部が設けられてい
る。また、ハウジング１は前記の構成に限定されるもの
ではなく、内部に設けられたスクリーン９を洗浄後液の
排出口１０の後段の外部に設けてもよく、更に、洗浄後
液の排出口１０も底部に設ける必要もなく、側壁に設け
ることも可能である。

【００１９】前記被洗浄物移動装置のコンベア７は、被
洗浄物Ａの物体検知装置１１により被洗浄物Ａの位置を
検知し、位置決め制御装置１２により回動及び停止を制
御されて、被洗浄物Ａを最適位置に定置する構成が好ま
しい。尚、位置決め制御装置１２とノズル制御装置４と
は、制御操作が関連をもって作動するように構成されて
おり、また、位置決め制御装置１２をノズル制御装置４
とは別の制御装置としているが、全ての制御を行うこと
のできる１基の制御装置であってもよく、更に、コンベ
ア７に代えてタ−ンテ−ブルとし、又は単に載置台とし
て被洗浄物Ａを人手などで載置する構成としてもよい。

【００２０】前記洗浄ノズル６及びノズル駆動装置５
は、上下左右に移動可能に構成され洗浄水を任意の方向
に噴射できる１基の洗浄ノズル６を設けているが、被洗
浄物Ａを挟んで対向する位置に２基設けられてもよく、
更に、適宜の箇所に複数基設けてもよい。また洗浄ノズ
ル６は、ノズルからの吐出圧力により、ジェット方式、
スプレー方式及びシャワー方式などに分類されるが、本
発明の洗浄ノズルとしては、被洗浄物Ａや洗浄目的によ
り、いずれかの方式を適宜用いることができる。

【００２１】また、前記ノズル駆動装置５は、ハウジン
グ１の上部に被洗浄物Ａの移動方向に水平に設けられた
レールに懸架され、洗浄ノズル６と共に移動し、また、
レ−ルとは直角の方向に延伸するスライドア−ムが付設
され、レ−ルと直角の方向にも移動可能となっており、
更に、洗浄ノズル６を上下に摺動することのできる構成
が好ましいが、それには限定されない。

【００２２】２は載置された被洗浄物Ａの周囲表面を的
確に撮像するため、ハウジング１の上面部及び側面部の
２箇所に固定して設けられ、被洗浄物Ａの上面部及び側
面部の画像を認識し、後段の画像処理装置３に２方向の
画像情報信号を送信する撮像装置であり、３は撮像装置
２から送信されてきた画像情報信号を解析し、被洗浄物
Ａの位置、形状及び／又は汚れを判別して後段のノズル
制御装置４に判別情報信号を送信する画像処理装置であ
り、また、４は画像処理装置３から送信されてきた判別
情報信号により後段のノズル駆動装置５の駆動を制御
し、洗浄ノズル６の位置を最適位置に移動させるノズル
制御装置である。

【００２３】尚、撮像装置２は、２基を固定した前記の
構成以外に、１基で被洗浄物Ａの周囲を周回移動可能に
設け、被洗浄物Ａの表面全体を撮像するようにしてもよ
く、また、３基以上の複数基を適宜位置に配置してもよ
い。尚、撮像装置２としては、ＣＣＤカメラ、ラインセ
ンサカメラなどを用いるのが好ましく、また、物体検知
装置１１としては、超音波センサ、光遮蔽センサを用い
るのが好ましい。

【００２４】また、画像処理装置３としては画像処理コ
ントロ−ラなどが用いられる。また、ノズル制御装置４
はノズル駆動装置５の駆動を制御すると共に、洗浄液制
御弁８の開閉を制御して、洗浄液の供給開始、停止及び
洗浄液噴射量などを制御する構成とするのが好ましい。

【００２５】以下に、前記構成のノズル噴射式洗浄装置
で航空機、電車、自動車又は産業機械などの部品の表面
に付着した塵埃や油などを除去する操作における構成装
置の相互作用について述べる。

【００２６】被洗浄物移動装置であるコンベア７により
洗浄ハウジング１内に被洗浄物Ａを供給すると共に移動
させ、移動する被洗浄物Ａを上壁面及び側壁面に設けら
れた２基の撮像装置２でコンベア７が停止するまで連続
した分割画像として認識し、物体検知装置１１で被洗浄
物Ａの位置を検出して位置決め制御装置１２によりコン
ベア７の回動を制御して被洗浄物Ａを最適位置に停止さ
せると共に画像処理装置３で撮像装置２から送信される
上面及び側面の２方向の画像情報信号を解析して被洗浄
物Ａの位置、形状及び／又は汚れを判別しノズル制御装
置４に判別情報信号を送信する。

【００２７】ノズル制御装置４では画像処理装置３から
の判別情報信号に基づいてノズル駆動装置５を駆動して
洗浄ノズル６を移動させ、認識された被洗浄物Ａの位
置、形状及び汚れ位置などから、洗浄ノズル６の洗浄開
始位置及び洗浄終了位置が制御されて被洗浄物Ａの洗浄
が行われるが、このときに、上面及び側面の２方向の画
像情報を用いているため、被洗浄物Ａと、洗浄ノズル６
との距離を最適位置に制御することができる。また、洗
浄位置を洗浄液が汚れ部のみに集中的に噴射することの
できるように移動させて洗浄制御することもできる。
尚、洗浄ノズル６の移動は、ハウジング１の上部に被洗
浄物Ａの移動方向に水平に設けられたレールに懸架され
たノズル駆動装置５を洗浄ノズル６と共にレ−ルに沿っ
て水平移動すると共にスライドア−ムに沿ってレ−ルと
直角の方向に移動し、また、洗浄ノズル６を上下に摺動
させることにより、洗浄ノズル６を被洗浄物Ａとの最適
距離の位置に移動させることができる。

【００２８】また、ノズル制御装置４ではノズル駆動装
置５の駆動制御と同時に、洗浄液制御弁８を制御して、
洗浄液の供給開始、停止及び洗浄液噴射量を制御する。
また、前記被洗浄物Ａの洗浄に使用される洗浄液として
は、水又は温水が好ましいが、洗剤、有機溶剤及びそれ
らの混合物なども、被洗浄物や汚れの種類などにより適
宜に用いられる。

【００２９】被洗浄物Ａを洗浄した後の洗浄液は、ハウ
ジング１の底部へ落下する途中のスクリ−ン９で塵埃な
どの夾雑物が分離され、排出口１０から系外に排出さ
れ、図示しない処理装置で浄化処理される。

【００３０】また、洗浄された被洗浄物Ａは、コンベア
７で搬送されハウジング１の側壁面に開口された搬出口
からハウジング１外に搬出され、洗浄ノズル６はノズル
駆動装置５と共に初期の所定位置に戻されて洗浄操作の
全工程が終了する。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、主に航空機、電車、自動車又
は産業機械などの部品の表面に付着した塵埃や油などを
除去するノズル噴射式洗浄装置において、被洗浄物の洗
浄部を正確に認識し、被洗浄物及び汚れに集中して洗浄
液を噴射することができるため、被洗浄物を確実に洗浄
できると共に、従来装置よりも少ない洗浄液で洗浄効率
を格段に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のノズル噴射式洗浄装置
の系統図

【符号の説明】

１：ハウジング ２：撮像装置 ３：画像処理装置 ４：ノズル制御装置 ５：ノズル駆動装置 ６：洗浄ノズル ７：コンベア ８：洗浄液制御弁 ９：スクリーン １０：洗浄後液の排出口 １１：物体検知装置 １２：位置決め制御装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄ハウジング内に載置された被洗浄物
   を画像として認識する撮像装置と、撮像装置からの信号
   を解析し被洗浄物の位置、形状及び／又は汚れを判別す
   る画像処理装置と、画像処理装置からの信号に基づいて
   洗浄ノズルの位置を制御するノズル制御装置と、ノズル
   制御装置からの信号により洗浄ノズルを移動するノズル
   駆動装置と、洗浄液を被洗浄物に噴射する洗浄ノズルと
   を設けたことを特徴とするノズル噴射式洗浄装置。
2. 【請求項２】 洗浄ハウジング内に被洗浄物を供給する
   と共に移動させる被洗浄物移動装置と、被洗浄物移動装
   置に載置された被洗浄物を画像として認識する撮像装置
   と、被洗浄物の位置を検出する物体検知装置と、物体検
   知装置からの信号により被洗浄物移動装置の停止、可動
   を制御する位置決め制御装置と、撮像装置からの信号を
   解析し被洗浄物の位置、形状及び／又は汚れを判別する
   画像処理装置と、画像処理装置からの信号に基づいて洗
   浄ノズルの位置を制御するノズル制御装置と、ノズル制
   御装置からの信号により洗浄ノズルを移動するノズル駆
   動装置と、洗浄液を被洗浄物に噴射する洗浄ノズルとを
   設けたことを特徴とするノズル噴射式洗浄装置。
3. 【請求項３】 被洗浄物の上面及び側面を画像として認
   識し、２方向の画像信号を画像処理装置に送信する２基
   の撮像装置を設けたことを特徴とする請求項１又は請求
   項２記載のノズル噴射式洗浄装置。
4. 【請求項４】 撮像装置が被洗浄物の周囲を移動可能に
   設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２
   記載のノズル噴射式洗浄装置。
5. 【請求項５】 被洗浄物移動装置により洗浄ハウジング
   内に被洗浄物を供給すると共に移動させ、移動する被洗
   浄物を撮像装置で連続した分割画像として認識し、物体
   検知装置で被洗浄物の位置を検出して位置決め制御装置
   により被洗浄物移動装置を停止させると共に画像処理装
   置で撮像装置からの信号を解析して被洗浄物の位置、形
   状及び／又は汚れを判別し、画像処理装置からの信号に
   基づいてノズル制御装置によりノズル駆動装置を駆動し
   て洗浄ノズルの位置を最適な位置に制御し、洗浄ノズル
   から洗浄液を被洗浄物に噴射して被洗浄物を洗浄するこ
   とを特徴とするノズル噴射式洗浄方法。