JPH1176955A - 大型部品に対するロボット式洗浄装置 - Google Patents

大型部品に対するロボット式洗浄装置

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JPH1176955A
JPH1176955A JP25425597A JP25425597A JPH1176955A JP H1176955 A JPH1176955 A JP H1176955A JP 25425597 A JP25425597 A JP 25425597A JP 25425597 A JP25425597 A JP 25425597A JP H1176955 A JPH1176955 A JP H1176955A
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Reiko Uchinami
▲れい▼子 内波
Tadao Nishikawa
忠男 西川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロボットによって操作される噴射ノズルを用
いて大型部品を空中で水洗浄する。 【構成】 複数の軸周りに回転可能な可動部分を有する
ロボット14を洗浄室11に配置し、そのロボット14
の各軸周りの合成運動が得られる可動部分に噴射ノズル
20を取り付け、大型部品Bに対して噴射位置を選択的
に変化させて、水を主体とする洗浄液を噴射し、大型部
品Bを空中で水洗浄する。また洗浄液にかえてエアジェ
ットによる洗浄を行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、台車、エンジンそ
の他大型部品を洗浄室に搬入し、水を主体とした無害の
洗浄液を噴射ノズルから大型部品に対して噴射し空中に
て洗浄を行なうためのロボット式洗浄装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】例えば電車の台車は規定にしたがってオ
ーバーホールされ、その際に異常発見の見落としを防ぐ
等の目的から台車は検査に先立って洗浄される。従来、
台車の洗浄にはフッ素系、アルカリ系などの工業用洗浄
剤が使用されてきたが、これらは有害のみならず無害化
処理が困難であり、環境保全を重視するという社会的要
請から次第に使用しにくくなる傾向にある。
【0003】これに対して本件発明者は、水を洗浄液と
する無公害洗浄を推進し、様々な水洗浄装置を開発して
おり、既に何件もの特許を得ている。この水洗浄技術を
台車等、大型部品の洗浄に適用するにあたり、特に被洗
浄物を空中に洗浄するには、洗浄部位に高圧水流を噴射
する必要が生じる。しかし、従来の技術では目的の箇所
まで洗浄に必要な高圧水流を十分に誘導できないという
問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の点に鑑
みなされたものであり、その課題は、ロボットによって
操作される噴射ノズルを用いて台車や輪軸またはモータ
ー、エンジン等の大型部品を空中にてほぼ完全に水洗浄
することができるようにする点にある。また、本発明
は、従来ビーズ等によるドライショットブラスト装置に
よって行なわれている、塗膜を剥して洗浄する作業を同
一装置によって行なうことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め本発明は、複数の軸周りに回転可能な可動部分を有す
るロボットを洗浄室内に設置し、洗浄位置に配置された
大型部品に対して洗浄液を噴射するために噴射ノズルを
上記ロボットの可動部分に取り付け、大型部品に対して
噴射位置を選択的に変化させて、或いは一定の動作パタ
ーンにしたがって洗浄液を噴射するという手段を講じた
ものである。また噴射ノズルからエアを噴射することに
より、洗浄液に代えてエアジェットによる洗浄を行なう
ことができる。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明に係るロボット洗浄装置
は、台車、輪軸、エンジンその他の大型部品Bを洗浄す
るものであり、そのため大型部品Bを搬入する洗浄室1
1と大型部品Bの搬送手段21を有しており、洗浄は洗
浄室11において空中で行なう。
【0007】大型部品Bに対して水を主体とした洗浄液
を噴射するために噴射ノズル20を使用し、高圧流水を
噴射する。この噴射ノズル20は、大型部品Bの任意の
箇所に向けられ、或いは集中できるように、洗浄室11
の内部にロボット14を用いて設置する。ロボット14
は、複数の軸周りに回転可能な可動部分からなる。噴射
ノズル20はそのロボット14の各軸周りの合成運動が
得られるアーム先端部等に設けられている。
【0008】ロボット14は、直交関係にあるX、Y、
Z軸周りに回転可能な可動部分151 …のほか、各軸方
向へ移動可能な機能を持っていても良い。噴射ノズル2
0は例えば100〜500kgf/cm2 の高圧水を噴
射することができるものであるが、それとともに、エア
ジェットを噴射するノズルを備えることができる。エア
ジェットの噴射のためのノズルは、高圧水噴射のための
噴射ノズル20と同一として弁により切り替えるもので
あっても良いし、高圧水噴射ノズル20とは別に備えら
れていても良いが、後の場合には高圧水の場合と同様
に、目的とする洗浄箇所にエアジェットの噴射を向けら
れるように、ロボット14のアーム先端部等に設ける。
【0009】このようにロボット14に取り付けた噴射
ノズル20は、大型部品Bの、目的とする洗浄部位に対
して噴射位置を選択的に変化させて洗浄液及びエアジェ
ットを噴射する。ロボット14を制御し、上記噴射をど
の洗浄部位に、どのような順序で、何秒間、連続的また
は断続的に実施するか、若しくはその他の洗浄様式を実
施するかは、大型部品の構造及びそこに付着している汚
れのパターンなどに応じてプログラムするソフトにした
がう。
【0010】本発明に係るロボット式洗浄装置につい
て、さらに図示の実施例により説明する。図1、図2等
は電車の台車を洗浄するための装置に関する。
【0011】この装置は車輪Dを付けたままの台車を洗
浄する目的を有するが、車輪Dを外した台車のみを洗浄
する場合もある。図12参照。搬送手段21として装置
本体10には、車輪を装着したままの台車即ち大型部品
Bに軌道を提供するためレール手段22を敷設する。レ
ール手段22は車輪を乗せる部分を設けたコンベア状の
ものである。故にレール上を移動させて台車を搬送する
ことができる。レール手段22は大型部品Bの車輪Dを
乗せるためのレール要素を搬送方向に多数並べ、連結ピ
ンにより鎖状に組み立てたものとすることができる。上
記レール手段22は駆動のためのチェン等に接続し、装
置本体10に設置された駆動機構のスプロケット23に
より駆動される。左右一対のレール手段22は、車輪D
の軌道間隔と同じに設定され、それらの間に洗浄用の噴
射ノズル20を配置するための空間を設けて、平行に配
置される。
【0012】噴射ノズル20は高圧の洗浄液及びエアを
噴射するものである。例示のものは先端が開口し、他端
が閉じた筒体24とその内部にて軸方向に開口ヘ向けて
設けた高圧水ノズル25を有し、高圧水を噴射すること
によって筒体24内に負圧領域を形成する。筒体24に
は低圧水配管26を接続するほかエア吸引口27を設け
て、低圧水とエアを高圧水流中に負圧吸引し、洗浄液の
水量の増大と、気泡の導入を行なうことができる。噴射
ノズル20は単独のものがアーム先端に設けられていれ
ば良い。しかし、回転腕の先端に設け、洗浄液を回転軸
周りに回転しながら噴射することも可能である。
【0013】噴射ノズル20は以上のように高圧水を噴
射して洗浄する水撃による洗浄機能と、噴射で作り出し
た負圧により低圧水とエアとを吸引し、混合して比流量
を増し、気泡の破裂によるキヤビテーションの発生及び
微細気泡化に伴なう超音波振動を被洗浄物の洗浄に利用
するものである。このような噴射ノズル20をロボット
の可動部分151 …の先端側に取り付け、各直交軸周り
の運動の合成により目的の洗浄箇所へ指向する。
【0014】ロボット14は基部に縦軸周りに回転可能
な下部支持体31と、それに横軸周りに回転可能に設け
た中間支持体32と、中間支持体上部に前後方向へ移動
可能に設けられた上部支持体33とを有する。上部支持
体33は前後軸周りに回転可能であり、かつまたアーム
34によって前後軸方向へ移動可能に構成され、上部支
持体33の先端部に前記噴射ノズル20を有する。上記
縦軸、横軸及び前後軸は互いに直交関係にある。
【0015】図2の例において、上記ロボット14は洗
浄室11に、大型部品Bを挾んでほぼ対向する位置に、
各1台設置される。各ロボット14は洗浄すべき大型部
品Bを前にして横方向へスライドし、洗浄範囲を拡張で
きるように、洗浄室11に設置されたガイドレール15
に沿って移動可能とされる。35は移動台部であり、下
部支持体31はこれに載っている。なお図示の例では単
独の固定式洗浄ノズル20(図4に鎖線で囲んだもの)
をアーム先端に設けている。
【0016】本洗浄装置には高圧ポンプ36から加温さ
れた温水が供給される。図7参照。37は供給タンクで
あり、洗浄液は水、または水に、無害か無害化可能な洗
浄剤を添加した水を主体とした洗浄液を用い、洗浄後は
オーバーフロー排水38として回収され循環して繰り返
し使用される。循環系にはフィルター装置を設け、常に
清浄な洗浄液を洗浄に使用し、一定の汚れに達したとき
は排水し、給水タンク39から補水される。洗浄液及び
補給水は、蒸気加熱装置41、42によって夫々直接蒸
気加熱することができる。
【0017】またエアジェット噴射のためにエア源から
エア配管が洗浄ノズル迄延びている。なお43は減圧弁
であり、ロボット14の各動作及び移動や洗浄室11の
出入口扉16、17の各開閉、必要に応じて設けられる
移動式洗浄ノズルの移動等のためにエアを供給する。4
4は排気ファンであり洗浄室11内の内気等を排出する
ために設けられる。
【0018】次に図8、図9に示されたエンジン洗浄を
目的とする本発明の洗浄装置の実施例2について説明す
る。同装置は洗浄室11の片側に搬入部兼搬出部を有
し、洗浄室11との間の大型部品Bの出し入れのための
搬送手段21としてコンベアを有している。洗浄室11
は前記実施例1と同様に、搬送部より幅広とされた部分
を搬送方向左右に有しており、その部分にロボット14
が対向して配置される。ロボット14は実施例1のもの
と同様、複数の軸周りに回転可能な可動部分を有し、そ
の先端部に噴射ノズル20を有する。
【0019】実施例2の装置は、大型部品Bの上下方向
への噴射ノズルによる洗浄能力を高めるために、ロボッ
ト14を上下移動可能とする上下用リフト45を有して
いる。例示の大型部品Bはパレット等の台46に載せら
れ、搬送手段21により運ばれる。リフト45はその大
型部品Bの下端から上端までが十分に噴射ノズル20の
洗浄範囲に収まるようにロボット14を上下動させる。
大型部品Bの搬入、搬出に伴い開閉する出入口扉16′
は一側にのみ設けられる。他の構成は実施例1の場合と
同様で良いので符号を援用し説明は省略する。
【0020】図10、図11に本発明に係るロボット式
洗浄装置の実施例3を示す。本例3は輪軸即ち鉄道車両
の車輪が大型部品Bである場合の例であり、輪軸全体及
び軸端が洗浄対象である。この場合、搬送手段21とし
てレール47が敷かれる。レールは洗浄室11を貫通し
て敷設され、洗浄室11内の洗浄位置には片側2個の小
回転輪48を有する輪軸回転装置49が設置され、小回
転輪48で輪軸を回転させ全体を余すところなく洗浄す
る。この小回転輪48を有する輪軸回転装置49は輪軸
の大小にも適応するため上下用リフト45により上下移
動可能である。
【0021】本例3におけるロボット14は洗浄室11
の天井部に設置し、被洗浄物に対して上方から洗浄液を
噴射可能とする。これにより、洗浄室11は極く小型で
済むことになる。噴射ノズル20が、複数の軸周りに回
転可能な可動部分を有するロボット14の先端部に設け
られることは前記各例と同様であるが、本例3ではロボ
ット14は上下動せず、大型部品Bの方を上下させてい
る。他の構成は実施例1、2と同様で良いので、符号を
援用し詳細な説明は省略する。
【0022】図12、13は本発明に係るロボット式洗
浄装置の実施例4を示す。この例4は大型部品Bとして
前記の車輪を外した台車を洗浄する。そのために、台車
を洗浄室11に搬入し、またそこから搬出する搬送手段
21をコンベアによって構成し、各例と同様の密開構造
を有する洗浄室11内に左右各2基のロボット14を配
置したものである。50は槽底に沿った汚れを汲み上げ
て除去する汲み上げ装置を示す。他の構成は実施例1等
と同様で良いので符号を援用し、説明は省略する。
【0023】以上のような本発明に係る大型部品Bに対
するロボット式洗浄装置によれば、洗浄室11に搬入さ
れた大型部品Bに対してロボット14が予めプログラム
されたパターンにしたがって、例えば前から後へ、右か
ら左へさらに上から下へ等アーム先端部を移動させ、そ
こに設けてある噴射ノズル20から洗浄液を目的の洗浄
箇所へ噴射するので、十分な高圧水流をもって洗浄する
ことができる。例えば例示の台車の洗浄の場合、洗浄装
置とは別のショットブラスト装置により塗装を剥がして
異常の有無を探査することが従来は行なわれた。しか
し、ショットブラスト装置は管理が面倒でランニングコ
ストも高く、また被洗浄物品にショット粉やビーズ等が
残り、問題を起こすおそれがあるのに対して、本発明で
は超高圧水流による塗膜の剥離が可能であり、上記の問
題を解決することができる。
【0024】また、ロボット14の動作プログラムを変
更することによって、全体洗浄乃至部分集中洗浄等のモ
ードを自由に実施することができるようになり、より正
確な洗浄が実行可能である。またモーター等水洗浄が制
限される大型部品Bや水で洗浄できない部分については
エアジェットによるロボット洗浄が可能である。
【0025】
【発明の効果】本発明は以上説明した構成を有しかつ作
用をするものであるから、台車やモーター、エンジン、
輪軸その他等の大型部品を空中にてほぼ完全に水洗浄す
ることができ、要所を的確に洗浄可能であるからポンプ
容量や電力或いは熱エネルギー等を節約することができ
るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る大型部品に対するロボット式洗浄
装置の実施例1を示す側面図。
【図2】同じく平面図。
【図3】同じく正面図。
【図4】同上装置に使用し得るノズル装置の断面図。
【図5】(a)同上装置に用いるロボットの平面図。 (b)同じく側面図。 (c)同じく正面図。
【図6】大型部品に対するロボットの可動範囲を示す平
面説明図。
【図7】水洗浄のための配管系を示す回路図。
【図8】本発明に係るロボット式洗浄装置の実施例2を
示す平面図。
【図9】同上の側面図。
【図10】本発明に係るロボット式洗浄装置の実施例3
を示す平面図。
【図11】同上の側面図。
【図12】本発明に係るロボット式洗浄装置の実施例4
を示す平面図。
【図13】同上の側面図。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 台車、エンジンその他大型部品を洗浄室
    に搬入し、水を主体とした無害の洗浄液を噴射ノズルか
    ら大型部品に対して噴射し空中にて洗浄を行なう装置で
    あって、複数の軸周りに回転可能な可動部分を有するロ
    ボットを洗浄室内に設置し、洗浄位置に配置された大型
    部品に対して洗浄液を噴射するために噴射ノズルを上記
    ロボットの可動部分に取り付け、大型部品に対して噴射
    位置を変化させて洗浄液を噴射することを特徴とする大
    型部品に対するロボット式洗浄装置。
  2. 【請求項2】 台車、エンジンその他大型部品を洗浄室
    に搬入し、水を主体とした無害の洗浄液を噴射ノズルか
    ら大型部品に対して噴射し空中にて洗浄を行なう装置で
    あって、複数の軸周りに回転可能な可動部分を有するロ
    ボットを洗浄室内に設置し、洗浄位置に配置された大型
    部品に対して洗浄液を噴射するために噴射ノズルを上記
    ロボットの可動部分に取り付け、大型部品に対して噴射
    位置を変化させて洗浄液を噴射するとともに、エア配管
    に切替え可能として、水洗浄に代えてエアジェットによ
    る洗浄を行なうことを特徴とする大型部品に対するロボ
    ット式洗浄装置。
  3. 【請求項3】 ロボットは、洗浄室内にて大型部品を挾
    んでほぼ対向する位置に、各1台設置され、各ロボット
    は洗浄すべき大型部品に対して横方向へスライドし、洗
    浄範囲を拡張できるように、洗浄室に設置されたガイド
    レールに沿って移動可能とされている請求項1または2
    記載の大型部品に対するロボット式洗浄装置。
  4. 【請求項4】 ロボットは、上下用リフトによって上下
    移動可能に設けられており、大型部品が固定的に配置さ
    れている請求項1記載の大型部品に対するロボット式洗
    浄装置。
  5. 【請求項5】 ロボットは、洗浄室に固定的に配置され
    ており、大型部品がロボットに対して可動的に配置され
    ている請求項1記載の大型部品に対するロボット式洗浄
    装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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