JP2007160183A

JP2007160183A - 洗浄機

Info

Publication number: JP2007160183A
Application number: JP2005358033A
Authority: JP
Inventors: Makoto Tomino; 真冨野
Original assignee: Yutaka Electronics Ind Co Ltd
Current assignee: Yutaka Electronics Ind Co Ltd
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2007-06-28

Abstract

【課題】洗浄液の噴射圧力に応じた適切な膜厚で流体カーテンを形成する。
【解決手段】洗浄ノズル１８を、軸心に噴射口２３を有し、下端外周を先広がりのテーパ状としたノズル本体１９と、そのノズル本体１９に外装されて内周にリング状の流路３２を有し、下端内周をテーパ状とした外スリーブ３１とから形成して、ノズル本体１９の下端外周と外スリーブ３１の下端内周との間に、洗浄液の噴射口２３を中心としたリング状の第２噴射口３８を形成し、外スリーブ３１を、エアシリンダ２７，２７により所定の上下位置に軸方向にスライドさせることで、第２噴射口３８の大きさを変更して流体カーテンの膜厚を調整可能とした。
【選択図】図５

Description

本発明は、ツールを用いた加工後のワークに洗浄液を噴射してバリ取り洗浄等を行うための洗浄機に関する。

洗浄機は、洗浄空間を形成する洗浄機本体内に、ワークを支持可能な取付台と、洗浄液を高圧で噴射する洗浄ノズルとを設けて、取付台の回転等によりワークの向きを変えながら洗浄ノズルから噴射される洗浄液を所望の部位に吹き付けて、ワークのバリや表面に付着した切粉等を除去する。この洗浄状況は、洗浄機本体の側面等に設けた窓から目視可能となっているが、洗浄中に噴射された洗浄液がワークから跳ね返って細かい飛沫となり、洗浄空間内に充満しやすく、このため窓から内部が見えなくなってしまう。この対策として、特許文献１に開示のように、洗浄ノズルの噴射口の周囲に噴射口と同心でリング状の第２噴出口を形成し、その第２噴出口から筒形膜状に水等の流体を噴出させることで、ノズルの周囲に流体カーテンを形成して洗浄液の飛散防止を図ることが考えられる。

特開平９−１０８５９８号公報

しかし、ここでの流体カーテンは洗浄液の噴射圧力が変わっても常に一定の膜厚で形成されるため、洗浄液の噴射圧力が強い場合には流体カーテンによる飛散防止効果が低下してしまう。

そこで、本発明は、洗浄液の噴射圧力にかかわらず、常に好適な飛散防止効果が得られる洗浄機を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、洗浄ノズルに、流体カーテンの膜厚を調整可能な膜厚調整手段を備えたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、洗浄ノズルが、軸心に噴射口を有し、下端外周を先広がりのテーパ状としたノズル本体と、そのノズル本体に外装され、内周に液体供給手段と接続されるリング状の流路を有し、下端内周をノズル本体のテーパに合致するテーパ状とした外スリーブとからなり、第２噴射口が、前記ノズル本体の下端外周と外スリーブの下端内周との隙間によって形成されるものにあって、膜厚調整手段を簡単に形成するために、膜厚調整手段を、外スリーブを軸方向にスライドさせて隙間の大きさを変更するスライド機構としたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２の目的に加えて、膜厚を二段階に設定可能なスライド機構を簡単に形成するために、スライド機構を、ノズル本体にその取付位置を調整可能に設けられ、下向きにしたロッドの先端を外スリーブに連結したアクチュエータと、そのアクチュエータ側又は外スリーブ側の何れか一方で相手側への突出量を調整可能に設けられ、ロッドの収縮時に相手側に当接して外スリーブの上限位置を位置決めするストッパ部材とから形成したものである。

請求項１に記載の発明によれば、膜厚調整手段の採用により、洗浄液の噴射圧力に応じて流体カーテンの膜厚を調整可能となる。よって、噴射される洗浄液に対して常に好適な飛散防止効果を得ることができる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、スライド機構によって膜厚調整手段を簡単に形成可能となる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項２の効果に加えて、アクチュエータの取付位置の調整とストッパ部材の突出量の調整とにより、膜厚を二段階に設定可能なスライド機構が簡単に形成可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の洗浄機の一例を示す正面図、図２は側面図、図３は平面図で、洗浄機１は、内部に洗浄空間を形成した洗浄機本体２と、洗浄液を貯液するタンク３と、洗浄機本体２の上方に設けられるノズルユニット４へタンク３の洗浄液を所定圧で供給する高圧ポンプユニット５及び低圧ポンプ６とを備える。７はノズルユニット４や高圧ポンプユニット５等の動作を制御する制御ボックス、８は制御ボックス４への指令を入力する操作盤である。洗浄機本体２の正面には、洗浄空間を自動開閉する両開きの扉９，９が設けられ、左右の側面には、洗浄空間を外部から目視する窓１０，１０が夫々設けられている。また、洗浄空間内には、ワークの支持手段としての支持アーム１１が設けられている。この支持アーム１１は、洗浄空間の後壁中央に基端が回転可能に設けられ、サーボモータ１２で回転制御されるＬ字状を呈し、先端に、軸心が後壁と平行となり、図示しないサーボモータで回転制御される回転軸１３が設けられて、回転軸１３の端部にワークの支持パレット１４を装着可能となっている。

ノズルユニット４は、洗浄機本体２の上面で前後方向に固定される左右一対のレール１５，１５間に、サーボモータとボールネジ、リニアガイド等からなる周知のネジ送り機構によってバー１６を前後移動可能に架設し、そのバー１６の前方に、同じくネジ送り機構によって鉛直方向の動作軸１７を左右方向へ移動可能に設けて、その動作軸１７の前面に洗浄ノズル１８を鉛直方向に連結してなる。なお、洗浄ノズル１８もネジ送り機構によって上下方向へ移動可能となっている。よって、各サーボモータの制御で動作軸１７をＸ，Ｙ，Ｚの三軸方向で移動させることで、取付アーム１１で支持されるワークに対して任意の位置に洗浄ノズル１８を移動制御可能となる。
一方、洗浄機本体２の後方には、洗浄中に洗浄空間内に発生したミスト状の洗浄液をファンによって吸引するミスト回収器３９が、洗浄機本体２の下方には、洗浄後の洗浄液を回収する図示しない回収タンクが夫々設けられている。

図４，５は、洗浄ノズル１８の下端部分の説明図で、洗浄ノズル１８は、軸心に洗浄液の通路２０を形成したパイプ状のノズル本体１９と、後述するスライド機構とを備えてなる。ノズル本体１９の下端に形成された小径部２１には、下端を先広がりのテーパ状としたガイドスリーブ２２が一体に外装されている。２３は小径部の下端に装着された噴射口である。
また、ガイドスリーブ２２の外周上方部位には、一カ所が分断されたリング状のセットカラー２４が、分断部分に螺合されるボルト２５の緊締によって固定されており、セットカラー２４の下方に、アクチュエータとして一対のエアシリンダ２７，２７を上面に立設し、ノズル本体１９に貫通される支持プレート２６が、ボルト２８，２８によって一体に結合されている。このエアシリンダ２７，２７は、下向きに突出させたロッド２９の先端に、ノズル本体１９に貫通され支持プレート２６と略同形状のスライドプレート３０を、支持プレート３０と平行姿勢で連結したものである。

そして、スライドプレート３０の下面には、外スリーブ３１がネジ固定されている。この外スリーブ３１は、内周にリング状の流路３２を形成し、先端側内周をガイドスリーブ２２のテーパと同じ傾斜のテーパ状としたもので、外スリーブ３１の側面には、タンク３から図示しないカーテン用ポンプを介して洗浄液を供給する流体供給手段としての配管３３が連結されている。この配管３３は、スパイラルチューブ３４を介在させてノズル本体１９の動作に追従可能となっている。３５は外スリーブ３１とガイドスリーブ２２との間に介在されたパッキン、３６はＯリングである。
また、スライドプレート３０には、ストッパ部材としての一対のストッパボルト３７，３７が頭部を上にした状態で直交状に螺合されて、各エアシリンダ２７のロッド２９の収縮に伴うスライドプレート３０の上昇により、図５に二点鎖線で示すように、頭部が支持プレート２６に当接可能となっている。

よって、スライドプレート３０がエアシリンダ２７のロッド２９の伸縮によって上下動すると、テーパ状であるガイドスリーブ２２の外周と外スリーブ３１の内周との間に形成されるリング状の隙間（第２噴射口３８）が変動する。すなわち、エアシリンダ２７のロッド２９が収縮すると、ガイドスリーブ２２の外周と外スリーブ３１の内周との隙間が最大となり、エアシリンダ２７のロッド２９が伸長してスライドプレート３０が下限位置に達すると、ガイドスリーブ２２の外周と外スリーブ３１の内周とが当接して第２噴射口３８を閉塞することになる。

但し、ここでは、ガイドスリーブ２２に対するセットカラー２４の取付位置を上下方向に調整することで、エアシリンダ２７，２７の取付位置を上下に変更可能となるため、スライドプレート３０の下限位置でもガイドスリーブ２２の外周と外スリーブ３１の内周との間に隙間が生じるようにして第２噴射口３８を最小厚さで形成することができる。また、スライドプレート３０に対するストッパボルト３７，３７のねじ込み位置を調整することで、ロッド２９の収縮時のスライドプレート３０及び外スリーブ３１の上限位置を規制して、第２噴射口３８の最大厚さが変更できる。すなわち、ここから形成される流体カーテンの膜厚を二段階に設定できることになる。このように上下位置が調整されて外スリーブ３１を上下させるエアシリンダ２７と、エアシリンダ２７の引き上げによる外スリーブ３１の上限位置を規制するストッパボルト３７とが膜厚調整手段のスライド機構となる。

以上の如く構成された洗浄機１においては、支持アーム１１の支持パレット１４に加工後のワークをセットし、操作盤８への入力によって支持アーム１１の動作順序や洗浄時間、洗浄液の噴射圧力（高低２設定の何れか）、流体カーテンの膜厚等を設定し、スタートボタンを押すと、タンク３から高圧ポンプユニット５又は低圧ポンプ６を介してノズルユニット４へ洗浄液が供給される。よって、洗浄ノズル１８では、ノズル本体１９の通路２０を通って噴射口２３から洗浄液Ｗ１が噴出し、ワークの洗浄を開始する。このとき、ノズルユニット４では、洗浄ノズル１８を三軸方向へ移動制御しながら洗浄液の噴出位置を変更する一方、支持アーム１１及び回転軸１３の回転制御によってワークの姿勢を変更して、ワークに対して万遍なく洗浄液を噴射する。

この洗浄液の噴出と同時に、図示しないコンプレッサから圧縮空気がエアシリンダ２７に供給されて、選択された膜厚となるようにロッド２９が伸長又は収縮し、カーテン用ポンプ及び配管３３から外スリーブ３１に洗浄液が供給される。すると、流路３２を介してガイドスリーブ２２の外周と外スリーブ３１の内周との間の第２噴射口３８から洗浄液が、噴射口２３から噴出される洗浄液Ｗ１を中心とした筒形（ここでは円錐状）膜状に下方へ吹き出して流体カーテンＷ２を形成する。よって、ワークに噴出した勢いで跳ね返った洗浄液Ｗ１は、その外側の流体カーテンＷ２に当接して、そのまま流体カーテンＷ２と一体に落下したり、流体カーテンＷ２を通過する際に減勢されたりして、洗浄液の飛散が抑えられる。このため、飛散した洗浄液が窓１０に付着したりミスト状になったりする量が減少し、洗浄状況を窓１０から明瞭に目視可能となる。

このように、上記形態の洗浄機１によれば、洗浄ノズル１８に、流体カーテンの膜厚を調整可能な膜厚調整手段を備えたことで、洗浄液の噴射圧力に応じて流体カーテンの膜厚を調整すれば、洗浄液に対して常に好適な飛散防止効果を得ることができる。
特に、膜厚調整手段を、内周にテーパを有する外スリーブ３１を軸方向にスライドさせてノズル本体１９側のガイドスリーブ２２の外周との隙間の大きさを変更するスライド機構としたことで、膜厚調整手段を簡単に形成可能となっている。
また、スライド機構を、ノズル本体１９にその取付位置を調整可能に設けられ、下向きにしたロッド２９の先端を外スリーブ３１に連結したエアシリンダ２７と、外スリーブ３１に設けられ、ロッド２９の収縮時にノズル本体１９側に当接して外スリーブ３１の上限位置を位置決めするストッパボルト３７とから形成したことで、エアシリンダ２７の取付位置の調整とストッパボルト３７の突出量の調整とにより、膜厚を二段階に設定可能なスライド機構が簡単に形成可能となる。

なお、膜厚調整手段は、上記形態に限定するものではなく、例えばエアシリンダを油圧シリンダに代えたり、モータとボールネジとで外スリーブをネジ送りさせてより微細な膜厚調整を行ったり等、他のアクチュエータを採用してもよい。
また、ストッパ部材は、上記ストッパボルトに限らず、例えば高さの異なる複数のストッパを立設した回転盤を外スリーブ側に設けて、回転盤の回転操作により、支持プレート等のノズル本体側への当接位置に任意のストッパを位置させることで、上限位置の設定を行うことも考えられる。このようにすれば、回転盤の回転操作で膜厚調整がより簡単に行える。さらに、ストッパ部材は外スリーブ側でなく、アクチュエータ側（上記形態では支持プレートの下面側）に設けても差し支えない。

一方、アクチュエータの取付位置の調整も、上記形態に限らず、エアシリンダ等を直接支持プレートに螺合して上下位置を変更可能とする等の設計変更が可能である。
また、上記形態では、ノズル本体に小径部とガイドスリーブとの別体の構成部材を採用しているが、両者を一体にした構成部材としても差し支えない。
さらに、外スリーブへの配管の接続も、側面側に限らず、膜厚調整手段の形態によっては上端側に接続したり、ノズル本体内に流体カーテンの流体流路を形成して外スリーブ内に流体を供給するようにしたり等、適宜設計変更可能である。
その他、ノズルユニットやワークの支持手段も上記形態に限定せず、支持アームに代えて回転台を用いる等の変更が可能である。

洗浄機の正面図である。洗浄機の左側面図である。洗浄機の平面図である。洗浄ノズルの下端部分の説明図で、（Ａ）がＡ−Ａ線矢視、（Ｂ）が縦断面を夫々示す。洗浄ノズルの下端部分の説明図で、（Ａ）が平面、（Ｂ）が図４と直交する縦断面を夫々示す。

符号の説明

１・・洗浄機、２・・洗浄機本体、３・・タンク、４・・ノズルユニット、５・・高圧ポンプユニット、７・・制御ボックス、８・・操作盤、１０・・窓、１１・・支持アーム、１８・・洗浄ノズル、１９・・ノズル本体、２０・・通路、２２・・ガイドスリーブ、２３・・噴射口、２４・・セットカラー、２６・・支持プレート、２７・・エアシリンダ、２９・・ロッド、３０・・スライドプレート、３１・・外スリーブ、３２・・流路、３３・・配管、３７・・ストッパボルト、３８・・第２噴射口。

Claims

内部に形成した洗浄空間に、ワークの支持手段と、その支持手段の上方にあって前記ワークに向けて洗浄液を所定圧力で噴射可能な洗浄ノズルとを備え、前記洗浄ノズルに、前記洗浄液の噴射口を中心としたリング状に第２噴射口を形成して、流体供給手段によって前記第２噴射口から流体を噴射することで、前記噴射口から噴射される洗浄液を中心に筒形膜状の流体カーテンを形成可能とした洗浄機であって、
前記洗浄ノズルに、前記流体カーテンの膜厚を調整可能な膜厚調整手段を備えたことを特徴とする洗浄機。
洗浄ノズルが、軸心に噴射口を有し、下端外周を先広がりのテーパ状としたノズル本体と、そのノズル本体に外装され、内周に液体供給手段と接続されるリング状の流路を有し、下端内周を前記ノズル本体のテーパに合致するテーパ状とした外スリーブとからなり、第２噴射口が、前記ノズル本体の下端外周と外スリーブの下端内周との隙間によって形成されるものにあっては、膜厚調整手段を、前記外スリーブを軸方向にスライドさせて前記隙間の大きさを変更するスライド機構とした請求項１に記載の洗浄機。
スライド機構を、ノズル本体にその取付位置を調整可能に設けられ、下向きにしたロッドの先端を外スリーブに連結したアクチュエータと、そのアクチュエータ側又は前記外スリーブ側の何れか一方で相手側への突出量を調整可能に設けられ、前記ロッドの収縮時に前記相手側に当接して前記外スリーブの上限位置を位置決めするストッパ部材とから形成した請求項２に記載の洗浄機。