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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-26
(45)【発行日】2024-08-05
(54)【発明の名称】洗浄機及び回転テーブル
(51)【国際特許分類】
   B08B 3/02 20060101AFI20240729BHJP
   B08B 5/02 20060101ALI20240729BHJP
【FI】
B08B3/02 A
B08B5/02 Z
B08B3/02 B
B08B3/02 D
【請求項の数】 9
(21)【出願番号】P 2022017982
(22)【出願日】2022-02-08
(65)【公開番号】P2023115640
(43)【公開日】2023-08-21
【審査請求日】2023-11-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000132161
【氏名又は名称】株式会社スギノマシン
(74)【代理人】
【識別番号】110000165
【氏名又は名称】弁理士法人グローバル・アイピー東京
(72)【発明者】
【氏名】中▲崎▼ 皓大
(72)【発明者】
【氏名】晴▲まき▼ 大樹
【審査官】田村 惠里加
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-093316(JP,A)
【文献】国際公開第2020/196567(WO,A1)
【文献】特開2019-171270(JP,A)
【文献】特開2021-133282(JP,A)
【文献】特開2021-191572(JP,A)
【文献】特開2015-058479(JP,A)
【文献】韓国登録特許第1589550(KR,B1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B08B 3/02
B08B 5/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
水平な第1軸を中心に回転し、対象物が載置される側の第1面と、前記第1面と反対側の第2面とを有するサポートテーブルであって、前記第1軸に垂直な第2軸の方向に前記サポートテーブルを貫通する第1貫通穴(23)を有するサポートテーブルと、
前記対象物が設置され、前記第2軸の回りに回転可能に配置された洗浄テーブルであって、前記第2軸の方向に前記洗浄テーブルを貫通し、前記対象物の設置面の実質的に全面を露出させる第2貫通穴を有する洗浄テーブルと、
横方向、前後方向および上下方向に、前記サポートテーブルに対して相対的に移動するノズル台と、
前記ノズル台に設置され、上下方向に延びるノズル回転軸を中心に回転するノズルと、
出力軸を有し、前記サポートテーブルに配置されたモータと、
前記出力軸に配置された歯付原動プーリと、
前記洗浄テーブルの外側に配置された歯付従動プーリと、
前記歯付原動プーリと前記歯付従動プーリとの間に装着された無端歯付ベルトと、
前記第1貫通穴を有し、前記サポートテーブルに前記第2軸に沿って配置された固定軸と、
前記固定軸の外側に配置された軸受と、
を有し、
前記洗浄テーブルは、前記軸受の外側に支持される、
洗浄機。
【請求項2】
水平な第1軸を中心に回転し、対象物が載置される側の第1面と、前記第1面と反対側の第2面とを有するサポートテーブルであって、前記第1軸に垂直な第2軸の方向に前記サポートテーブルを貫通する第1貫通穴(23)を有するサポートテーブルと、
前記対象物が設置され、前記第2軸の回りに回転可能に配置された洗浄テーブルであって、前記第2軸の方向に前記洗浄テーブルを貫通し、前記対象物の設置面の実質的に全面を露出させる第2貫通穴を有する洗浄テーブルと、
横方向、前後方向および上下方向に、前記サポートテーブルに対して相対的に移動するノズル台と、
前記ノズル台に設置され、上下方向に延びるノズル回転軸を中心に回転するノズルと、
作動流体源と、
前記作動流体源と接続し、前記サポートテーブルに設置される第1カプラであって、前記第2軸に近付く接続位置と前記第2軸から離れる退避位置との間を進退する第1カプラと、
前記洗浄テーブルに設置され、前記洗浄テーブルと一体に回転する第2カプラと、
前記第2カプラと接続するクランプと、
を有し、
前記第1カプラは、前記洗浄テーブルが定められた接続位相にあるときに、前記接続位置に移動して前記第2カプラと接続し、前記クランプと前記作動流体源とを接続し、
前記第1カプラは、前記洗浄テーブルが前記接続位相にあるときに、前記退避位置に移動して前記第2カプラとの接続を解除し、
前記第1カプラが前記退避位置にあるときに、前記洗浄テーブルが前記第2軸の回りに回転可能である、
洗浄機。
【請求項3】
前記ノズルは、
前記ノズル回転軸に沿って延びる軸体と、
前記軸体の先端部に配置された噴口と、を有する、
請求項1又は2に記載の洗浄機。
【請求項4】
前記ノズルは、ランスであって、
前記軸体の長さが、前記第2面から前記設置面までの長さよりも長い、
請求項に記載の洗浄機。
【請求項5】
前記第1貫通穴は、前記対象物に近付くにしたがって大きな断面を有する拡径部を有する、
請求項1~のいずれかに記載の洗浄機。
【請求項6】
出力軸を有し、前記サポートテーブルに配置されたモータと、
前記出力軸に配置された歯付原動プーリと、
前記洗浄テーブルの外側に配置された歯付従動プーリと、
前記歯付原動プーリと前記歯付従動プーリとの間に装着された無端歯付ベルトと、
前記第1貫通穴を有し、前記サポートテーブルに前記第2軸に沿って配置された固定軸と、
前記固定軸の外側に配置された軸受と、を更に有し、
前記洗浄テーブルは、前記軸受の外側に支持される、
請求項に記載の洗浄機。
【請求項7】
前記第1カプラが配置される接続ブロックと、
前記第1カプラの進退方向に延びるガイド穴と、前記進退方向に延びるシリンダと、を有するボディと、
前記接続ブロックと接続され、前記シリンダ内を往復するピストンと、
前記接続ブロックに配置されるガイドロッドであって、前記第1カプラと前記ガイド穴とを接続する流体通路を有し、前記ピストンと前記接続ブロックと一体に、前記ガイド穴内を進退するガイドロッドと、を更に有し、
前記作動流体源は、前記ガイド穴及び前記ガイドロッドを介して、前記第1カプラと接続される、
請求項に記載の洗浄機。
【請求項8】
前記クランプは、単動型シリンダを有する、
請求項又は7に記載の洗浄機。
【請求項9】
水平な第1軸を中心に回転するサポートテーブルであって、前記第1軸に垂直な第2軸の方向に前記サポートテーブルを貫通する第1貫通穴を有するサポートテーブルと、
対象物が設置され、前記第2軸の回りに回転可能に配置された洗浄テーブルであって、前記第2軸の方向に前記洗浄テーブルを貫通し、前記対象物の設置面の実質的に全面を露出させる第2貫通穴を有する洗浄テーブルと、
作動流体源と、
前記作動流体源と接続し、前記サポートテーブルに設置される第1カプラであって、前記第2軸に近付く接続位置と前記第2軸から離れる退避位置との間を進退する第1カプラと、
前記洗浄テーブルに設置され、前記洗浄テーブルと一体に回転する第2カプラと、
前記第2カプラと接続するクランプと、を更に有し、
前記第1カプラは、前記洗浄テーブルが定められた接続位相にあるときに、前記接続位置に移動して前記第2カプラと接続し、前記クランプと前記作動流体源とを接続し、
前記第1カプラは、前記洗浄テーブルが前記接続位相にあるときに、前記退避位置に移動して前記第2カプラとの接続を解除し、
前記第1カプラが前記退避位置にあるときに、前記洗浄テーブルが前記第2軸の回りに回転可能である、
回転テーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、洗浄機及び回転テーブルに関する。
【背景技術】
【0002】
カバーと、移動装置と、複数のノズルが装着され、移動装置に配置されたタレットと、回転台と、回転台に設置され、対象物が設置されるテーブルと、を含む洗浄機が提案されている(特許第6830170号。以下、特許文献1)。
【0003】
また、タレットを有する清掃機に装着される、下向きのノズルと、L型のノズルと、ランスが知られている(例えば特許第6860520号。以下、特許文献2)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に開示される洗浄機で対象物の左右側面を洗浄する場合、L型のノズルが必要となる。特許文献2に開示されるL型のノズルは、回転方向のバックラッシやノズルからの噴流の形状によっては、洗浄しにくい場合がある。
本発明は、対象物のあらゆる面の洗浄対象個所を下向きノズルや、ランスによって洗浄できる洗浄機及び回転テーブルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の第1の観点は、
水平な第1軸を中心に回転し、対象物が載置される側の第1面と、前記第1面と反対側の第2面とを有するサポートテーブルであって、前記第1軸に垂直な第2軸の方向に前記サポートテーブルを貫通する第1貫通穴を有するサポートテーブルと、
前記対象物が設置され、前記第2軸の回りに回転可能に配置された洗浄テーブルであって、前記第2軸の方向に前記洗浄テーブルを貫通し、前記対象物の設置面の実質的に全面を露出させる第2貫通穴を有する洗浄テーブルと、
横方向、前後方向および上下方向に、前記サポートテーブルに対して相対的に移動するノズル台と、
前記ノズル台に設置され、上下方向に延びるノズル回転軸を中心に回転するノズルと、
を有する、洗浄機である。
【0006】
本発明の第2の観点は、
水平な第1軸を中心に回転するサポートテーブルであって、前記第1軸に垂直な第2軸の方向に前記サポートテーブルを貫通する第1貫通穴を有するサポートテーブルと、
対象物が設置され、前記第2軸の回りに回転可能に配置された洗浄テーブルであって、前記第2軸の方向に前記洗浄テーブルを貫通し、前記対象物の設置面の実質的に全面を露出させる第2貫通穴を有する洗浄テーブルと、
作動流体源と、
前記作動流体源と接続し、前記サポートテーブルに設置される第1カプラであって、前記第2軸に近付く接続位置と前記第2軸から離れる退避位置との間を進退する第1カプラと、
前記洗浄テーブルに設置され、前記洗浄テーブルと一体に回転する第2カプラと、
前記第2カプラと接続するクランプと、を更に有し、
前記第1カプラは、前記洗浄テーブルが定められた接続位相にあるときに、前記接続位置に移動して前記第2カプラと接続し、前記クランプと前記作動流体源とを接続し、
前記第1カプラは、前記洗浄テーブルが前記接続位相にあるときに、前記退避位置に移動して前記第2カプラとの接続を解除し、
前記第1カプラが前記退避位置にあるときに、前記洗浄テーブルが前記第2軸の回りに回転可能である、
回転テーブルである。
【0007】
洗浄機は、例えば、噴流をバリに衝突させてバリを除去するバリ取り機である。
対象物は、一つ又は複数の洗浄対象個所を有する。洗浄対象個所は、例えば、洗浄が必要な雌ねじ、油穴、水穴、フライスカット面、ボスやフライスカット面のエッジ、交差穴の交差部、鋳バリの発生個所である。
ノズルは、例えば、ランスや、横噴射ノズル、直進噴射ノズル(straight jet splay nozzle)である。
【0008】
第1貫通穴は、拡径部よりも対象物に近い位置に配置された柱部を有しても良い。第1貫通穴の柱部は、第2貫通穴と実質的に同一の断面を有する。第1貫通穴の柱部の断面は、第2貫通穴の断面よりも大きくても良い。好ましくは、第1貫通穴の断面は、円形である。第1貫通穴の断面は、多角形でも良い。柱部は、例えば円筒部である。
第2貫通穴は、対象物の設置面のほぼ全面を露出できる広さの断面を有する。第2軸を鉛直上方に向けたときに、対象物は、第2貫通穴の断面の上方に設置される。好ましくは、第2貫通穴の断面は、円形である。第2貫通穴の断面は、多角形でも良い。
【0009】
作動流体は、作動油や圧縮空気であり、好ましくは、圧縮空気である。
クランプは、例えば、スイングクランプ、トグルクランプ、内径クランプである。
【0010】
第1貫通穴は、対象物の設置面から遠くなるに従って、断面が大きくなっても良い。第1貫通穴は、対象物の設置面側に、奥行きに対して断面形状が一定の部分を持って良い。好ましくは、貫通穴の断面は、円形である。例えば、第1貫通穴は、対象物の設置面側に円筒部を有し、設置面と反対側に拡径部を有する。
【0011】
好ましくは、第2貫通穴の断面形状は、第1貫通穴の最小断面形状と実質的に同一である。好ましくは、第2貫通穴の側面と第1貫通穴の側面は、連続する。例えば、第2貫通穴は、第1貫通穴の円筒部と同一断面を有する。第1貫通穴と第2貫通穴の断面が円形であるときは、第1貫通穴と第2貫通穴の軸は、それぞれ第2軸と同軸である。
【0012】
第1カプラと第2カプラは、対となって配置される。1組又は複数組の第1カプラと第2カプラが配置される。第1カプラは、接続位置において、第2カプラと当接し、第2カプラと接続される。第1カプラは、第2カプラから離間することで、第2カプラとの接続が解除される。
好ましくは、進退方向は、第2軸に直交する方向に延びる。第2カプラは、第2の接続ブロックに配置されても良い。ガイドロッドは、ガイド穴内を摺動して、往復する。ガイドロッドやガイド穴は、進退方向に延びる。好ましくは、複数のガイドロッドやガイド穴が配置される。接続ブロックは、ガイドロッドやガイド穴に案内されて、移動する。
【0013】
第2カプラは、圧力を保持できない構成でも良い。このとき、クランプは、単動式である。作動流体がクランプに供給されたときに、クランプは、ワークを洗浄テーブルから解放(アンクランプ)する。作動流体がクランプに供給されなくなったときに、クランプは、ワークを洗浄テーブルに固定(クランプ)する。第1カプラが退避位置に移動したときに、作動流体のクランプへの供給が停止し、クランプがワークを洗浄テーブルに固定する。第1カプラが接続位置に移動したときに、作動流体はクランプへ供給される。この時、クランプがワークを洗浄テーブルから解放する。
【0014】
第2カプラは、圧力を保持できる構成でも良い。このときは、2組の第1カプラと第2カプラが配置される。また、クランプは、複動式である。例えば、クランプは、複動シリンダを有する。シリンダは、2つの接続口を有する複動シリンダである。2つの接続口がそれぞれ第2カプラと接続される。
圧力を保持できる第2カプラは、作動油である作動流体と組み合わせて良い。
【発明の効果】
【0015】
本発明の洗浄機や回転テーブルによれば、対象物のあらゆる面の洗浄対象個所を下向きノズルや、ランスによって洗浄できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】実施形態1の洗浄機の斜視図
図2】実施形態1のランスの縦断面図
図3】実施形態1の直進噴射ノズルの縦断面図
図4】実施形態1の回転テーブルの平面図
図5図4のV-V線断面図
図6図5のVI-VI線断面図
図7図4のVII矢視図
図8図7のVIII-VIII線断面図
図9】実施形態1の洗浄機による対象物の洗浄状況を示す断面図
図10】実施形態2のカプラの断面図
【発明を実施するための形態】
【0017】
<実施形態1>
図1に示すように、本実施形態の洗浄機10は、フレーム11と、洗浄室12と、移動装置13と、タレット(ノズル台)14と、複数のノズル15と、テーブル回転装置17と、回転テーブル20と、ジグ40と、を有する。
【0018】
洗浄室12と、移動装置13と、テーブル回転装置17は、フレーム11に固定される。洗浄室12は、フレーム11の上方を覆う箱型のカバーである。洗浄室12は、搬入扉を有する。移動装置13は、タレット14を左右方向(X軸)、前後方向(Y軸)、および上下方向(Z軸)に移動する。移動装置13は、例えばコラムトラバース式であり、送り台を有する。
テーブル回転装置17は、回転テーブル20を回転させる。回転テーブル20は、左右方向に延びる第1軸2を中心とする回転方向(A軸)に回転する。テーブル回転装置17は、駆動装置17aと、テールストック17bとを有する。テーブル回転装置17は、例えば、特許第6752346号に開示される。
【0019】
タレット14は、移動装置13に設置される。タレット14は、洗浄室12の内部に配置される。タレット14は、複数のスピンドル支持台14aと、複数のスピンドル14bと、を有する。各スピンドル14bは、スピンドル支持台14aに回転可能に支持される。
ノズル15は、スピンドル14bに締結される。ノズル15は、スピンドル14bと一体となって回転する。タレット14は、下方を向いて配置された一つのノズル15を、上下方向に延びるノズル回転軸1を中心に回転させる。
【0020】
なお、タレット14と複数のノズル15に替えて、ノズル台と、単一のノズル15を配置しても良い。この場合、移動装置13は、ノズル15を左右方向(X軸)、前後方向(Y軸)、および上下方向(Z軸)に移動する。
【0021】
ノズル15は、例えば、ランス151や直進噴射ノズル152である。
図2は、ランス151の縦断面図である。図2に示すように、ランス151は、フランジ151aと、ノズル軸体151bと、噴口151cと、流路151dと、を有する。フランジ151aは、スピンドル14bに締結される。ノズル軸体151bは、ノズル回転軸1を中心として延びる直円筒である。ノズル軸体151bは、フランジ151aに直接接続される。ノズル軸体151bの長さ151fは、フランジ151aの下面から噴口151cまでの長さである。長さ151fは、回転テーブル20の厚み20f(図5参照)よりも長い。好ましくは、長さ151fは、厚み20fと、挿入される洗浄対象個所5cの深さ5f(図5参照)との和よりも長い。
【0022】
噴口151cは、ノズル軸体151bの先端部に配置される。例えば、2つの噴口151cが、ノズル軸体151bの側面に、ノズル回転軸1を中心として回転対称に配置される。噴口151cは、噴射軸線151eに沿って洗浄液を噴射する。噴射軸線151eとノズル回転軸1との軸線角度151gは、例えば、30度~90度である。
流路151dは、ノズル軸体151bの中心に沿って延びる。流路151dは、フランジ151aと噴口151cとを接続する。ノズル15は、スピンドル14bと一体となってノズル回転軸1を中心に回転する。
【0023】
図3は、直進噴射ノズル152の縦断面図である。図3に示すように、直進噴射ノズル152は、フランジ152aと、ノズル軸体152bと、噴口152cと、流路152dと、を有する。噴口152cは、ノズル軸体152bの先端面に配置される。噴口152cは、ノズル回転軸1に沿って直線棒状の洗浄液の噴流を噴出する。
【0024】
次に、図4図6を参照して、回転テーブル20について説明する。回転テーブル20は、サポートテーブル21と、軸受25と、洗浄テーブル27と、歯付従動プーリ31と、歯付原動プーリ33と、無端歯付ベルト35と、モータ37と、ジグプレート38と、座ピン41と、位置決めピン42と、クランプ39と、を有する。好ましくは、回転テーブル20は、シール28と、シール30と、モータカバー26と、を有する。回転テーブル20は、アイドラ34と、テンショナー36と、を有しても良い。
【0025】
図4は、洗浄テーブル27が接続位相6にあるときの平面図を示す。退避位置8に位置する第1接続ブロック61および第1カプラ64は、実線で描かれる。接続位置9に位置する第1接続ブロック61および第1カプラ64は、2点鎖線で描かれる。
断面Vは、モータ37の出力軸37aと、第2軸3と、第1軸2とを通る組合せ平面である。断面VIは、第2軸3に垂直であって、ピストンロッド51b(図8参照)を通る平面である。以下、便宜上、第2軸3が鉛直方向に延びて、対象物5が回転テーブル20の上方に設置されることを前提として説明する。
【0026】
対象物5は、ジグ40に設置される。図5に示すように、対象物5は、設置面5aと、ピン穴5bと、洗浄対象個所5cと、を有する。ピン穴5bは、設置面5aに配置される。洗浄対象個所5cは、ランス151が挿入される洗浄対象部である。便宜上、設置面5aに配置された洗浄対象個所5cの深さを挿入深さ5fとする。
【0027】
サポートテーブル21は、トラニオンテーブルである。サポートテーブル21は、全体としてC字状である。サポートテーブル21の両端は、駆動装置17a及びテールストック17bで軸支される。サポートテーブル21は、第1面と、第2面とを有する。第1面は、対象物5が載置される側の面である。図5において、第1面は上方に位置する。第2面は、第1面と反対側の面である。図5において、第2面は下方に位置する。
【0028】
サポートテーブル21は、固定軸24と、ベースプレート21aと、ベルト室21bと、第1天板21cと、を有する。ベースプレート21aは、C字状のプレートである。固定軸24は、第2軸3を中心に、ベースプレート21aから第1軸2に向かって延びる。固定軸24の内側に、第1貫通穴23が位置する。第1貫通穴23は、円筒部23aと、拡径部23bと、を有して良い。円筒部23aは、拡径部23bの裏面側(図5の下方)に配置される。拡径部23bは、上方に向かって、大きな断面を有する。拡径部23bは、直円錐面でもよいし、緩やかな曲線状の縦断面を有しても良い。
【0029】
軸受25は、固定軸24の外側に装着される。ベルト室21bは、ベースプレート21aの上面(図5における上方)で、平面視で固定軸24の周囲からモータ37に向かって広がる(図6参照)。第1天板21cは、ベルト室21bの上方に配置され、サポートテーブル21の略全面に広がる(図4参照)。第1天板21cは、開口部21dを有する。開口部21dは、第2軸3を中心とする円形であり、軸受25の外径よりも大きい。第1天板21cは、サポートテーブル21から取り外し可能でも良い。
【0030】
洗浄テーブル27は、第1軸2に垂直な第2軸3を中心とする回転方向(C軸)方向に回転する。洗浄テーブル27は、中空回転軸27aと、第2天板27bと、第2貫通穴29と、を有する。中空回転軸27aは、軸受25の外側に装着されて、ベルト室21bの内部に配置される。第2天板27bは、固定軸24の上端からわずかに上方に位置する。第2天板27bの外周部は、中空回転軸27aと接続する。第2天板27bは、固定軸24と一体でも良い。第2天板27bの外周は、円形である。好ましくは、第2天板27bの外径は、第1天板21cの開口部21dよりもわずかに小さい。第2貫通穴29は、第2軸3を中心とする円形の断面を有する。第2貫通穴29は、第2天板27bに配置される。例えば、第2貫通穴29の内径は、第1貫通穴23の拡径部23bの上端の径と同一である。
【0031】
シール28は、第1天板21cと、第2天板27bとの間を封止する。シール30は、固定軸24と、中空回転軸27aとの間を封止する。
【0032】
モータ37は、サポートテーブル21に設置される。モータ37は、平面視で、サポートテーブル21の端部に配置される。モータ37は、第2軸3と平行な出力軸37aを有する。例えば、モータ37は、第1天板21cに締結され、モータカバー26で覆われる。モータ37は、例えば、サーボモータ、PM同期モータ、ステッピングモーターである。モータ37は、減速機を有しても良い。
【0033】
歯付従動プーリ31は、中空回転軸27aの半径方向の外側に配置され、中空回転軸27aと締結される。歯付原動プーリ33は、出力軸37aに締結される。無端歯付ベルト35は、歯付原動プーリ33と、歯付従動プーリ31との間に装着される。アイドラ34は、例えば、テンショナー36を介して、サポートテーブル21に設置される。アイドラ34は、無端歯付ベルト35の外側に配置される。テンショナー36は、アイドラ34を無端歯付ベルト35に押圧する。これにより、無端歯付ベルト35に十分な張力が与えられる。
なお、テンショナー36は、モータ37の位置を動かしても良い。
【0034】
ジグ40は、ジグプレート38と、座ピン41と、位置決めピン42と、クランプ39と、を有する。
ジグ40は、着座検知ノズル43(図8参照)を有しても良い。着座検知ノズル43は、座ピン41に配置されても良い。対象物5が座ピン41に設置されたときに、着座検知ノズル43は、設置面5aと実質的に密着する。
【0035】
ジグプレート38は、第2天板27bに締結される。ジグプレート38は、開口部38aを有する。開口部38aは、対象物5の設置面のほぼ全面を第1貫通穴23に露出させる。
座ピン41は、ジグプレート38から上方に延びる。対象物5の設置面5aは、座ピン41に載せられる。
位置決めピン42は、ジグプレート38から上方に延びる。位置決めピン42は、対象物5のピン穴5bに挿入される。
【0036】
クランプ39は、単動型のクランプである。クランプ39は、ジグプレート38に設置される。クランプ39は、単動型シリンダ39aと、クランプアーム39bと、吸排気口39cと、を有して良い。クランプ39は、例えば、スイングクランプや、トグルクランプである。クランプ39は、通常の状態で対象物5をクランプする。クランプ39は、単動型シリンダ39aに作動流体が供給されたときにのみ、対象物5をアンクランプする。
【0037】
図6および図8に示すように、カップリング装置45は、ボディ47と、第1接続ブロック61と、ピストン体51と、ガイドロッド63と、複数(図8では2つ)の第1カプラ64と、第2接続ブロック67と、複数(図8では2つ)の第2カプラ68と、を有する。カップリング装置45は、ガイドブッシュ55と、ガイドシール56と、ロッドシール53と、ピストンシール52と、を有しても良い。ここで、便宜上、図8では、カップリング装置45が横方向に延びる。
【0038】
図8において、着座検知ノズル43に接続する回路を第1系統69と呼ぶ。また、クランプ39に接続される回路を第2系統70と呼ぶ。洗浄テーブル27が接続位相6にあるときに、ボディ47と、第1接続ブロック61と、第2接続ブロック67は、進退方向7に沿って並ぶ。進退方向7は、第2軸3に直交する方向に延びる。進退方向7は、ピストン体51の伸縮する方向である。
【0039】
ボディ47は、サポートテーブル21に締結される。ボディ47は、シリンダ49と、ガイド穴50と、を有する。ボディ47は、例えば、直方体状である。ボディ47は、進退方向7に垂直な面に沿って配置される。シリンダ49は、例えばボディ47の中央下方部に配置され、進退方向7に沿って延びる。
【0040】
シリンダ49の内部には、ピストン体51が配置される。ピストン体51は、シリンダ49内部を進退方向7に往復する。ピストン体51は、ピストン51aと、ピストンロッド51bとを有する。ピストンロッド51bは、第1接続ブロック61に接続される。シリンダ49は、ピストン51aによって、第1室49aと第2室49bに区切られる。ピストンシール52は、ピストン51aに装着され、第1室49aと第2室49bとの間を封止する。
【0041】
ガイド穴50は、第2軸3に向かって開口し、進退方向7に沿って延びる円筒穴である。ガイド穴50には、ガイドブッシュ55やガイドシール56が配置されて良い。
【0042】
第1接続ブロック61は、ボディ47よりも第2軸3側に配置される。第1接続ブロック61は、例えば、直方体である。第1接続ブロック61は、進退方向7に垂直な面に沿って配置される。
【0043】
ガイドロッド63は、第1接続ブロック61に締結される。ガイドロッド63は、円柱状であり、進退方向7に沿って延びる。ガイドロッド63は、内部に流体通路63aを有する。流体通路63aは、ガイド穴50と第1カプラ64とを接続する。ガイドロッド63は、例えば、フランジや嵌め合い部を有し、第1接続ブロック61に対して正確な位置に配置される。ガイドロッド63は、ガイド穴50内を摺動する。ガイドロッド63は、ガイドブッシュ55に摺動しても良い。
ガイドシール56は、ガイド穴50に装着され、ガイドロッド63とガイド穴50との間を封止する。好ましくは、第1接続ブロック61が退避位置8にあるときに、ガイドロッド63の先端とガイド穴50の底との間には隙間が設けられる。また、好ましくは、第1接続ブロック61が接続位置9にあるときに、ガイドロッド63は、十分な長さがガイド穴50に挿入される。
【0044】
第1カプラ64は、第1接続ブロック61の第2軸3側に配置される。好ましくは、第1カプラ64は、進退方向7と垂直な平面上に並べて配置される。
第1接続ブロック61は、ガイド穴50とガイドロッド63に案内されて、ピストン体51によって進退方向7に沿って往復する。第1カプラ64と、第1接続ブロック61と、ピストン体51と、ガイドロッド63とは、一体となって往復する。
【0045】
第2接続ブロック67は、洗浄テーブル27に締結される。第2接続ブロック67は、例えば、直方体状である。洗浄テーブル27が接続位相6にあるときに、第2接続ブロック67は、進退方向7に垂直な面に沿って配置される。第1カプラ64と第2カプラ68は、平行かつ同軸に並び、対面する。
【0046】
第2カプラ68は、第2接続ブロック67の第1接続ブロック61側に配置される。好ましくは、洗浄テーブル27が接続位相6にあるときに、第2カプラ68は、進退方向7と垂直な平面上に並べて配置される。第2カプラ68は、第1カプラ64と当接することで、第1カプラ64と接続する。第2カプラ68は、着座検知ノズル43やクランプ39と接続される。第2カプラ68は、第2接続ブロック67と洗浄テーブル27と一体に、第2軸3の回りを回転する。
【0047】
図8に示すように、洗浄機10は、作動流体源71と、ピストン弁72と、クランプ弁73と、着座検知装置74を有する。
作動流体源71は、例えば、コンプレッサーや工場空気供給口である。作動流体は、圧縮空気である。
ピストン弁72は、方向切替弁である。好ましくは、ピストン弁72は、ソレノイド弁である。ピストン弁72は、例えば、4ポート弁である。ピストン弁72は、第1室49aと第2室49bのいずれか一方へ作動流体を送り、他方から作動流体を排出する。
【0048】
洗浄テーブル27が接続位相6にあるときに、ピストン弁72が第1室49aへ圧縮空気を送り、第2室49bから空気を抜く。すると、ピストン51aは、図8の左側へ移動し、第1接続ブロック61が接続位置9へ移動する。このとき、2組の第1カプラ64と第2カプラ68は、それぞれ接触して接続する。ここで、第1接続ブロック61は、ガイドロッド63とガイド穴50に案内されて平行に移動する。そのため、2組の第1カプラ64と2組の第2カプラ68は、正確に当接して接続できる。
ピストン弁72が第2室49bへ圧縮空気を送り、第1室49aから空気を抜く。すると、ピストン51aは、図8の右側へ移動し、第1接続ブロック61が退避位置8へ移動する。このとき、第1カプラ64と第2カプラ68は離間する。そして、洗浄テーブル27が回転したときに、第1カプラ64と第1接続ブロック61は、第2接続ブロック67や第2カプラ68と干渉しない。
【0049】
クランプ弁73は、2ポート弁である。好ましくは、クランプ弁73は、ソレノイド弁である。クランプ弁73は、第1カプラ64と第2カプラ68が接続したときに、第2系統70を介して、クランプ39へ作動流体を送る。第1カプラ64と第2カプラ68の接続が解除されたときに、クランプ弁73は、作動流体を遮断する。
【0050】
着座検知装置74は、ガイド穴50と作動流体源71との間に配置される。第1カプラ64と第2カプラ68が接続したときに、第1系統69は、着座検知装置74を介して、着座検知ノズル43と作動流体源71とを接続する。このとき、着座検知装置74は、作動流体を着座検知ノズル43へ一定圧力で流す。
対象物5が正常に設置されると、対象物5の設置面5aが着座検知ノズル43を塞ぎ、第1系統69内の流体圧力が高くなる。この時、着座検知装置74は、対象物5の設置を検出する。対象物5が正常に設置されないときは、設置面5aは着座検知ノズル43を塞げない。このとき、第1系統69内の流体圧力は低下し、着座検知装置74は対象物5の設置を検出できない。
【0051】
本実施形態によれば、回転テーブル20は、対象物5をA軸及び、C軸方向に自在に回転できる。そのため、対象物5のあらゆる洗浄対象個所5cを、鉛直上向き(Z軸)に向けることができる。また、ランス151や直進噴射ノズル152は、XYZ方向に自在に移動できる。そのため、いかなる方向に開口する洗浄対象個所5cに、ランス151を挿入できる。また、いかなる方向に開口する洗浄対象個所5cの軸線を、ノズル回転軸1と一致させることができる。そのため、直進噴射ノズル152から噴出した噴流を洗浄対象個所5cへまっすぐに衝突させることができる。
【0052】
サポートテーブル21は、第1貫通穴23を有する。また、洗浄テーブル27は、第1貫通穴23と重なる第2貫通穴29を有する。そのため、対象物5の設置面5aの略全面が、第1貫通穴23と第2貫通穴29によって、サポートテーブル21の裏面側に露出する。また、ランス151の長さ151fは、回転テーブル20の厚み20fと、洗浄対象個所5cの深さ5f(図5参照)との和よりも長い。したがって、第1貫通穴23と第2貫通穴29を通して、サポートテーブル21の裏面側から、設置面5aに配置された洗浄対象個所5cにランス151を挿入できる。
また、第1貫通穴23と第2貫通穴29を通して、直進噴射ノズル152から噴射した噴流を、洗浄対象個所5cへ衝突させることができる。
【0053】
好ましくは、第1貫通穴23や、第2貫通穴29は、対象物5の設置面5aよりも十分に大きい。しかし、洗浄機10の設置面積や、洗浄室12の広さによっては、第1貫通穴23や第2貫通穴29を十分に大きく出来ない場合がある。設置面5aが第1貫通穴23や第2貫通穴29よりも大きいときには、第2軸3に沿って見たときに、対象物5の設置面5aの一部が隠れる場合がある。この場合、第1貫通穴23は、拡径部23bを有するため、図9に示すように第2軸3を鉛直方向に対して傾けることにより、設置面5aの周辺部にランス151を挿入できる。同様に、直進噴射ノズル152から噴射された噴流を設置面5aの周辺部に衝突させることができる。
【0054】
このように、本実施形態の洗浄機10によれば、対象物5をより良く洗浄できる。
また、本実施形態の洗浄機10によれば、全ての洗浄対象個所5cを、ランス151や直進噴射ノズル152で洗浄できる。そのため、L型の噴射ノズルを使用しなくても、あらゆる面と、あらゆる面に配置された洗浄対象個所5cを洗浄できる。
【0055】
洗浄テーブル27が接続位相6にあるときに、カップリング装置45は、第1カプラ64と第2カプラ68を接続する。このとき、クランプ弁73は、クランプ39へ作動流体を供給し、クランプ39が対象物5をアンクランプする。ロボット又は作業者は、洗浄が完了した対象物5を取り外し、次に洗浄する対象物5を設置する。ここで、着座検知装置74は、対象物5が正常に設置されたか否かを確認する。次いで、カップリング装置45は、第1カプラ64を退避位置8へ移動させる。このとき、クランプ39は、対象物5をクランプし、洗浄テーブル27が回転可能になる。クランプ39が単動型のクランプであるため、クランプ39内の作動流体を保持しなくても、カップリング装置45が接続を解除した状態で対象物5をクランプできる。
【0056】
(第2実施形態)
図10に示すように、本実施形態の洗浄機100は、カップリング装置145と、2つの着座検知ノズル43と、複動型のクランプ139と、を有する。洗浄機100のその他の部分は、第1実施形態の洗浄機10と実質的に同一である。
【0057】
カップリング装置145は、ボディ147と、第1接続ブロック161と、第2接続ブロック167と、第1カップリング164と、第2カップリング168と、を有する。カップリング装置145は、ガイドシャフト175と、ガイドブッシュ176と、を有して良い。カップリング装置145は、2組の第1系統169と、2組の第2系統170と、を有する。第1系統169の構成は、第1実施形態の第1系統69と実質的に同一である。第2系統170の構成は、第1実施形態の第2系統70と実質的に同一である。
【0058】
第1カップリング164は、第2カップリング168と接続する。第2カップリング168は、第1カップリング164と離れたときに、内部の作動流体の圧力を保持する。
ガイドブッシュ176は、ボディ147に配置される。ガイドシャフト175は、第1接続ブロック161に締結される。ガイドシャフト175は、進退方向7に延びる。ガイドシャフト175は、ガイドブッシュ176の内部を摺動する。
第1接続ブロック161は、ガイドロッド63と、ガイドシャフト175と、によって案内されて、進退方向7に往復する。これにより、第1接続ブロック161は傾きにくく、スムーズに往復する。
【0059】
ジグ140は、クランプ139と、2つの着座検知ノズル43と、を有する。
クランプ139は、複動型のクランプである。クランプ139は、複動型のシリンダ139aと、クランプアーム139bと、を有する。複動型のシリンダ139aは、2つのポート139cを有する。ポート139cは、第2系統170とそれぞれ接続される。着座検知ノズル43は、第1系統169とそれぞれ接続する。
【0060】
クランプ弁173は、例えば、3位置5ポートのソレノイド弁である。クランプ弁173は、例えば、クランプ139を中間位置で停止する。
【0061】
本実施形態の洗浄機100によれば、第2カップリング168が第1カップリング164と離れたときに、内部の作動流体の圧力を保持できるため、複動型のクランプ139を利用できる。加えて、クランプ弁173を3位置ソレノイド弁としたときは、中間位置に停止できる。例えば、クランプ作業中に洗浄機100内にロボットや作業者の身体が進入したときに、クランプ弁173は、即座にクランプ139を停止できる。
【符号の説明】
【0062】
2 第1軸
3 第2軸
5 対象物
5a 設置面
6 接続位相
8 退避位置
9 接続位置
14 タレット(ノズル台)
15、151、152 ノズル
21 サポートテーブル
23 第1貫通穴
23b 拡径部
24 固定軸
25 軸受
27 洗浄テーブル
29 第2貫通穴
31 歯付従動プーリ
33 歯付原動プーリ
35 無端歯付ベルト
37 モータ
37a 出力軸
39、139 クランプ
47、147 ボディ
49 シリンダ
50 ガイド穴
61、161 接続ブロック
63 ガイドロッド
63a 流体通路
64、164 第1カプラ
68、168 第2カプラ
71 作動流体源
151b、152b 軸体
151c、152c 噴口

図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10