(57)【要約】【課題】異物を溜めずに確実に除去することができ、コスト低減を図ることができる異物除去装置及び異物除去方法を提供する。【解決手段】本発明の異物除去装置１０は、ワークに付着している異物をエアブローによって除去するもので、ワークを入れて異物を除去するためのワークスペース１３を備えている。また、ワークスペース１３の上部側に設けられ、ワークスペース１３に向けてエアを吹き付ける給気ダクト２０と、ワークスペース１３の下部側に連設された渦巻スペース１６とを備えている。また、渦巻スペース１６を形成する傾斜面に対して所定角度で配置され、ワークを取り出した後に、高圧エアを傾斜面に向けて噴射し、該傾斜面に当たってトルネードＴを発生させるエアノズル１５を備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの表面上に付着した異物の除去作業が行われるワークスペースを形成する作業ケースと、
該作業ケースの上部側に設けられ、前記ワークスペースに向けて給気エアを吹き下ろす給気ダクトと、を備え、
前記異物をエアブローによって除去する異物除去装置であって、
該作業ケースの下部側に連設され、該ワークスペース側から下方に向けて先細状に周設された傾斜面を有し、渦巻を発生させる渦巻スペースを形成する渦巻ケースと、
該渦巻スペース内の前記傾斜面に対して所定角度に設置され、前記除去作業の済んだ前記ワークが取り出され、次のワークが入る前に、高圧エアを噴射するエアノズルと、
前記渦巻ケースの下部側に設けられ、前記ワークスペースを通過した排気エアを吸引する排気ダクトと、を備え、
前記高圧エアが前記傾斜面に当たり該傾斜面に沿って上昇する上昇旋回流と、該上昇旋回流が前記ワークスペース上方の中心付近から前記排気ダクトに向けて下降する下降旋回流とを発生させることを特徴とする異物除去装置。
【請求項２】
前記作業ケースが、前記ワークを出し入れする開口部を備えていることを特徴とする請求項１記載の異物除去装置。
【請求項３】
前記排気エアの吸引圧力が、前記給気エアの給気圧力よりも高いことを特徴とする請求項１または２記載の異物除去装置。
【請求項４】
ワークが出し入れされる開口部からワークスペース内に該ワークを配置して、
該ワーク上に付着している異物をエアブローによって除去する異物除去方法であって、
前記除去作業の済んだ前記ワークが取り出され、次のワークが入る前に、前記ワークスペースに向けて上方から給気エアが吹き下ろされるとともに、前記ワークスペースを通過した排気エアが下方から吸引され、かつ横方向から傾斜面に向けて高圧エアが噴射され、該高圧エアが傾斜面に当たり該傾斜面に沿って旋回しながら上昇する上昇旋回流と、該上昇旋回流の旋回中心を旋回しながら下降する下降旋回流とを発生させ、
該上昇旋回流および下降旋回流によって前記ワークスペースの周辺に付着した前記異物が除去されることを特徴とする異物除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造部品等のワークに付着している塵挨等の異物をエアブローによって除去する異物除去装置及び異物除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の異物除去装置の一例として、四方が閉塞されたエンクローズケースと、エンクローズケース内に旋回流を発生させる中央ノズルおよび周辺ノズルと、エンクローズケース内に発生した旋回流を下方に向ける複数の羽根と、を備えた異物除去装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００８−１２６２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記特許文献１に開示された異物除去装置では、旋回流が一方向のみであるため、異物が溜まって除去されない可能性があった。
また、中央ノズルを上下移動させるため、タイミングがずれると周壁方向のノズル設置部分に異物が溜まり易く、異物を確実に除去できない可能性があった。そして、エンクローズケース内に配置された羽根に異物が溜まり易かった。
さらに、旋回流を発生させるための部品として、中央ノズルと周辺ノズルおよび羽根の複数を用いているため、部品点数が増大してコスト低減の障害となっていた。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、異物を溜めずに確実に除去することができ、コスト低減を図ることができる異物除去装置及び異物除去方法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】
本発明に係る上記目的は、ワークの表面上に付着した異物の除去作業が行われるワークスペースを形成する作業ケースと、該作業ケースの上部側に設けられ、前記ワークスペースに向けて給気エアを吹き下ろす給気ダクトとを備え、前記異物をエアブローによって除去する異物除去装置であって、
該作業ケースの下部側に連設され、該ワークスペース側から下方に向けて先細状に周設された傾斜面を有し、渦巻を発生させる渦巻スペースを形成する渦巻ケースと、該渦巻スペース内の前記傾斜面に対して所定角度に設置され、前記除去作業の済んだ前記ワークが取り出され、次のワークが入る前に、高圧エアを噴射するエアノズルと、前記渦巻ケースの下部側に設けられ、前記ワークスペースを通過した排気エアを吸引する排気ダクトとを備え、前記高圧エアが前記傾斜面に当たり該傾斜面に沿って上昇する上昇旋回流と、該上昇旋回流が前記ワークスペース上方の中心付近から前記排気ダクトに向けて下降する下降旋回流とを発生させることを特徴とする異物除去装置により達成される。
【０００６】
上記構成の異物除去装置によれば、渦巻スペース内にエアノズルから噴射された高圧エアは、渦巻スペース内の傾斜面に当たり、該傾斜面に沿って旋回しながらワークスペースに向けて上昇し、該ワークスペースの上部で該旋回中心から旋回しながら下降する旋回流を創生する。
これにより、例えば、塗装前のワークをワークスペース内に入れて、エアガン等でワーク表面上に付着している異物を除去してから、ワークをワークスペースから取り出した後に、ワークスペース内に残留している異物は、この旋回流により効率良くかつ確実に排出される。この旋回流は、一方向の旋回流ではなく、渦巻スペースからワークスペースへ上昇した後に、再び渦巻スペースの中心へ下降する長流路で高速の旋回流であり、異物を溜めずに確実に除去することができる。
また、この旋回流を発生させるのは、エアノズルから噴射された高圧エアを渦巻スペース内の傾斜面に当てるだけなので、部品点数を減らしてコスト低減を図ることができる。
【０００７】
また、上記構成の異物除去装置において、前記作業ケースが、前記ワークを出し入れする開口部を備えていることが望ましい。
【０００８】
このような構成の異物除去装置によれば、密閉型とは異なり、ワークは開口部を介して出し入れすることができるため、扉等の開閉作業が不要であり、除去作業を良好に行うことができる。また、作業ケースの一部が開放されていても、旋回流が発生しているため、外から異物が入るようなことはない。
なお、ワークスペースにワークを入れて異物を除去する際には、エアノズルから噴射される高圧エアを調整して、弱くするか又は止めてから行う方がより好ましい。
【０００９】
また、上記構成の異物除去装置において、前記排気エアの吸引圧力が、前記給気エアの給気圧力よりも高いことが望ましい。
【００１０】
このような構成の異物除去装置によれば、排気ダクトから排出される排気エアの吸引圧力が給気ダクトから送給される給気エアの給気圧力よりも大きいので、高圧エアは渦巻スペース内の傾斜面に当たって該傾斜面を旋回しながら上方のワークスペースに向けて上昇した後に、ワークスペース内の中心を旋回しながら下降する旋回流を効率良く発生させることができる。これにより、除去した異物のスムースな排出を行うことができる。
【００１１】
本発明に係る上記目的は、ワークが出し入れされる開口部からワークスペース内に該ワークを配置して、該ワーク上に付着している異物をエアブローによって除去する異物除去方法であって、
前記除去作業の済んだ前記ワークが取り出され、次のワークが入る前に、前記ワークスペースに向けて上方から給気エアが吹き下ろされるとともに、前記ワークスペースを通過した排気エアが下方から吸引され、かつ横方向から傾斜面に向けて高圧エアが噴射され、該高圧エアが傾斜面に当たり該傾斜面に沿って旋回しながら上昇する上昇旋回流と、該上昇旋回流の旋回中心を旋回しながら下降する下降旋回流とを発生させ、該上昇旋回流および下降旋回流によって前記ワークスペースの周辺に付着した前記異物が除去されることを特徴とする異物除去方法により達成される。
【００１２】
上記構成の異物除去方法によれば、噴射された高圧エアが、渦巻スペース内の傾斜面に当たり、該傾斜面に沿って旋回しながらワークスペースに向けて上昇し、該ワークスペースの上部で該旋回中心から旋回しながら下降する旋回流を創生する。
これにより、例えば、塗装前のワークをワークスペース内に入れて、エアガン等でワーク表面上に付着している異物を除去してから、ワークをワークスペースから取り出した後に、ワークスペース内に残留している異物は、この旋回流により効率良くかつ確実に排出される。
また、この旋回流を発生させるのは、エアノズルから噴射された高圧エアを渦巻スペース内の傾斜面に当てるだけなので、部品点数を減らしてコスト低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る異物除去装置及び異物除去方法によれば、ワークに付着している異物をエアブローによって除去する異物除去装置及び異物除去方法において、異物を溜めずに確実に除去することができ、コスト低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１〜図６を参照して本発明の複数の好適な実施形態を説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る異物除去装置の正面図、図２（Ａ）は図１の異物除去装置におけるワークスペースと渦巻スペースの正面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＩ−Ｉ線断面図、図３は図１の異物除去装置のワークの異物除去工程を説明する外観斜視図、図４は図３の後のワークスペース内の異物除去工程を説明する外観斜視図である。
【００１６】
図１に示すように、本発明の第１実施形態である異物除去装置１０は、ワークスペース１３を有する作業ケース１２および一対のエアノズル１５を取り付けた渦巻スペース１６を有する渦巻ケース１４を固定した作業基台１１を備えている。また、給気装置１８および排気装置１９を固定した給排基台１７と、作業ケース１２のワークスペース１３と給気装置１８とに連通接続された給気ダクト２０と、渦巻ケース１４の渦巻スペース１６と排気装置１９とに連通接続された排気ダクト２１とを備えている。
【００１７】
作業ケース１２と渦巻ケース１４とは連結されている。そのため、渦巻スペース１６がワークスペース１３に正対して連通接続されている。
【００１８】
エアノズル１５は、不図示の給気手段に連通されており、渦巻ケース１４の対向する位置から渦巻スペース１６内に、例えば、０．５ｍ３／ｍｉｎ（約０．５ＭＰａ）の高圧エア（圧搾空気）を噴射する。
【００１９】
給気装置１８は、駆動されることにより、給気ダクト２０を通じて作業ケース１２の上端部からワークスペース１３内に、例えば、１６．２ｍ３／ｍｉｎのエアを供給する。なお、給気装置１８は不図示のフィルタを内蔵している。
【００２０】
排気装置１９は、駆動されることにより、給気装置１８の発生するエアの圧力よりも高い、例えば、１７．２ｍ３／ｍｉｎ（約１７ＭＰａ）の吸引圧力を発生し、排気ダクト２１を通じて渦巻ケース１４の下端部から渦巻スペース１６およびワークスペース１３内のエアを吸引して排気する。なお、排気装置１９は不図示のフィルタを内蔵している。
【００２１】
図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、作業ケース１２のワークスペース１３は、例えば、幅寸法Ｌ１が５９０ｍｍ、高さ寸法Ｌ２が４００ｍｍで、天板２２を有する四角形の筒形状に形成されている。
【００２２】
渦巻ケース１４の渦巻スペース１６は、その上端部を作業ケース１２の下端部と同一の四角形状にして、その下端部を、例えば、円形の内径寸法Ｌ３が２００ｍｍ、高さ寸法Ｌ４が５００ｍｍで、逆円錐台形の筒形状に形成されている。渦巻スペース１６は、水平面に対して、例えば、傾斜角度β１が５０°〜８５°、好ましくは７０°を有している。
【００２３】
エアノズル１５は、例えば、φ３．０ｍｍの内径寸法を有するチューブであって、渦巻ケース１４の上端部から、例えば、距離Ｌ５が１００ｍｍだけ下がった位置で、排気方向に対して、例えば、仰角α１が１５°〜４５°、好ましくは３０°傾斜している。
また、エアノズル１５は、渦巻ケース１４の渦巻スペース１６の接線に対して、例えば、傾斜角度β２が１０°を有している。
【００２４】
次に、図３、図４を参照して、異物除去装置１０の詳細構造および異物除去装置１０を用いたワークの異物除去工程およびワークスペース内の異物除去工程について説明する。
【００２５】
図３に示すように、作業ケース１２は、その側面にワークＷの外形よりも十分に大きく、常に開放されている開口部２３が形成されている。
【００２６】
ワークＷの異物除去工程では、作業ケース１２の開口部２３を介して、例えば、塗装前の車両用灯具のレンズ等のワークＷをワークスペース１３内に載置し、給気装置１８および排気装置１９を駆動させ、エアガン２４等を使ってワークＷにエアガン２４から高圧エア（圧搾空気）を吹き付ける。
【００２７】
エアガン２４から高圧エアを吹き付けられたワークＷは、付着している異物が渦巻スペース１６を通じて排気装置１８に吸引される。このとき、エアノズル１５からは高圧エアは噴射されていない。
【００２８】
図４に示すように、ワークＷの異物除去工程が終了したところで、ワークＷを作業ケース１２から取り出して次の塗装工程等に搬送し、その後にワークスペース１３内の異物除去工程を実行する。
【００２９】
ワークスペース１３内の異物除去工程では、給気装置１８および排気装置１９を駆動し続けるとともに、エアノズル１５から渦巻スペース１６内に高圧エアを噴射させる。
エアノズル１５から渦巻スペース１６内に噴射された高圧エアは、渦巻スペース１６内の傾斜面に当たって該傾斜面に沿って旋回しながらワークスペース１３に向かう上昇旋回流を発生させる。この上昇旋回流は、渦巻スペース１６内の外周に沿って上昇する。そして、ワークスペース１３内で旋回しながら旋回中心から渦巻スペース１６に向かって下降する下降旋回流となる。
【００３０】
この上昇旋回流および下降旋回流は、長流路で高速の旋回流であるトルネードＴを創生する。そのため、ワークスペース１３内に残留している異物は、このトルネードＴにより渦巻スペース１６内に強制的に排出され、排気ダクト２１を通じて排気装置１９に吸引される。
なお、トルネードとは、外側が一方向に旋回しながら上昇する上昇旋回流であり、内側の中心が一方向に旋回しながら下降する下降旋回流を有するものを云う。
【００３１】
以上説明したように、第１実施形態の異物除去装置１０によれば、渦巻スペース１６内にエアノズル１５から噴射された高圧エアは、渦巻スペース１６内の傾斜面に当たって該傾斜面に沿って旋回しながらワークスペース１３に向けて上昇し、ワークスペース１３内の中心を旋回しながら下降する旋回流であるトルネードＴを創生する。
これにより、ワークＷをワークスペース１３に入れて、エアガン２４でワークＷに付着している異物を除去してから、ワークＷをワークスペース１３から取り出した後に、ワークスペース１３内に残留している異物は、このトルネードＴにより効率良くかつ確実に排出される。また、高圧エアを傾斜面に当てることで旋回流を発生させるので、部品点数を削減でき、コスト低減を図ることができる。
【００３２】
また、ワークＷは開口部２３を介して出し入れすることができるため、除去作業を良好にすることができる。さらに、ワークスペース１３にワークＷを入れて異物を除去する際には、トルネードＴを弱くするか又は止めるようにしてトルネードＴを調整するのが好ましい。
【００３３】
また、排気装置１９により吸引される吸引圧力が、給気装置１８から送給される給気圧力よりも大きい。そのため、エアノズル１５から噴射された高圧エアは、渦巻スペース１６内の傾斜面に当たって旋回しながらワークスペース１３に向けて上昇した後に、ワークスペース１３内の中心を旋回しながら下降するトルネードＴを効率良くかつ確実に発生させることができる。よって、ワークに付着した異物の除去をスムースに行うことができる。
【００３４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の異物除去装置について説明する。
図５は本発明の第２実施形態に係る異物除去装置におけるワークスペースと渦巻スペースとの外観斜視図、図６（Ａ）は図５の異物除去装置におけるワークスペースと渦巻スペースの正面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のII−II線断面図である。なお、以下の第２実施形態において、上述した第１実施形態と重複する構成部材については、図中に同一符号を付することによって説明を省略する。
【００３５】
図５、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、本発明の第２実施形態の異物除去装置３０は、円筒形状のワークスペース３２を形成した作業ケース３１と、逆円錐台形状の渦巻スペース３４を形成した渦巻ケース３３とを備えている。
【００３６】
作業ケース３１のワークスペース３２は、例えば、内径寸法Ｌ６が６００ｍｍ、高さ寸法Ｌ７が５００ｍｍの円筒形状に形成されている。
渦巻ケース３３の渦巻スペース３４は、その上端部を作業ケース３１の下端部と同一径の円形にして、その下端部を、例えば、内径寸法Ｌ８が２００ｍｍ、高さ寸法Ｌ９が５００ｍｍを有している。
【００３７】
エアノズル１５は、渦巻ケース３３の上端部から、例えば、距離Ｌ１０が１００ｍｍだけ下がった位置で、排気方向に対して、例えば、仰角α２が３０°傾斜している。また、渦巻スペース３４は、水平面に対して、例えば、傾斜角度β１が７０°を有している。
【００３８】
第２実施形態の異物除去装置３０は、上述した第１実施形態と同様の作用効果を奏する。特に、本実施形態によれば、作業ケース３１を単純な円筒形状であり、同様に渦巻ケース３３を単純な円錐台形状とすることにより簡単に成形を行うことができ、コスト低減を図ることができる。
【００３９】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
例えば、作業ケースのワークスペースや渦巻ケースの渦巻スペースの大きさは、適用されるワークの外形に応じて適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る異物除去装置の正面図である。
【図２】（Ａ）は図１の異物除去装置におけるワークスペースと渦巻スペースの正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。
【図３】図１の異物除去装置のワークの異物除去工程を説明する外観斜視図である。
【図４】図３の後のワークスペース内の異物除去工程を説明する外観斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る異物除去装置におけるワークスペースと渦巻スペースとの外観斜視図である。
【図６】（Ａ）は図５の異物除去装置におけるワークスペースと渦巻スペースの正面図、（Ｂ）は（Ａ）のII−II線断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  異物除去装置
１２  作業ケース
１３  ワークスペース
１４  渦巻ケース
１５  エアノズル
１６  渦巻スペース
２０  給気ダクト
２１  排気ダクト
２３  開口部
３０  異物除去装置
３１  作業ケース
３２  ワークスペース
３３  渦巻ケース
３４  渦巻スペース
Ｔ  トルネード（旋回流）
Ｗ  ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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