(57)【要約】【課題】突出した洗浄対象部位に付着した異物の効率的な除去【解決手段】  洗浄装置１０は、突出した洗浄対象部位を有する洗浄対象物を保持する治具１１と、治具１１に保持された洗浄対象物４０に対し、吐出される気体の一部が洗浄対象部位４１に当たり、かつ、吐出される気体の狙い位置が洗浄対象部位４１の中心からずれるように配置されたノズル１２と、治具１１に保持された洗浄対象物４０を挟んで、ノズル１２に対向した反射板１３と、治具１１に保持された洗浄対象物４０に対してノズル１２が配置された側と同じ側において、ノズル１２が洗浄対象部位４１の中心からずれた側とは反対側に向けて吸引口１４ａが設けられた集塵機１４とを備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
突出した洗浄対象部位を有する洗浄対象物を保持する治具と、
前記治具に保持された前記洗浄対象物に対し、吐出される気体の一部が前記洗浄対象部位に当たり、かつ、前記吐出される気体の狙い位置が前記洗浄対象部位の中心からずれるように配置されたノズルと、
前記治具に保持された前記洗浄対象物を挟んで、前記ノズルに対向した反射板と、
前記治具に保持された前記洗浄対象物に対して前記ノズルが配置された側と同じ側において、前記ノズルが前記洗浄対象部位の中心からずれた側とは反対側に向けて吸引口が設けられた集塵機と
を備えた、洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１７−４８３４号公報には、電極端子の製造装置に関する発明が提案されている。ここでは、異物除去装置としてのエアー噴射装置について、電極端子が備える環状溝の深さ方向に対して傾斜する方向にエアーを噴射することが提案されている。
【０００３】
特開２０１６−１３４３３３号公報には、角型電池の電極端子の分解斜視図が例示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−４８３４号公報
【特許文献２】特開２０１６−１３４３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、突出した洗浄対象部位を有する洗浄対象物に対して、異物除去手段としてエアーを噴射する場合に、どのように噴射するのがよいかは確立されていない。ここでは、突出した洗浄対象部位を有する洗浄対象物に対して、効率良く異物を除去するための洗浄装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここで提案される洗浄装置は、治具と、ノズルと、反射板と、集塵機とを備えている。
治具は、突出した洗浄対象部位を有する洗浄対象物を保持する部材である。
ノズルは、治具に保持された洗浄対象物に対し、吐出される気体の一部が洗浄対象部位に当たり、かつ、吐出される気体の狙い位置が洗浄対象部位の中心からずれるように配置されている。
反射板は、治具に保持された洗浄対象物を挟んで、ノズルに対向している。
集塵機は、治具に保持された洗浄対象物に対してノズルが配置された側と同じ側において、ノズルが洗浄対象部位の中心からずれた側とは反対側に向けて吸引口が設けられている。
かかる洗浄装置によれば、ノズルから吐出されるエアーによって、ノズルに対し、洗浄対象物の突出した洗浄対象部位の裏側に付着した塵や異物についても除去されうる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、洗浄装置１０を示す平面図である。
【図２】図２は、洗浄装置１０を示す正面図である。
【図３】図３は、洗浄装置１０を示す側面図である。
【図４】図４は、ノズル１２の吹き出し口１２ａの正面図である。
【図５】図５は、コアンダ効果により、突出部４０ｂに沿って突出部４０ｂの裏側に気流が回り込む様子を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、ここで提案される洗浄装置の一実施形態を説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。本発明は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。各図面は模式的に描かれており、必ずしも実物を反映していない。また、各図面は、一例を示すのみであり、特に言及されない限りにおいて本発明を限定しない。また、同一の作用を奏する部材・部位には、適宜に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。上、下、左、右、前、後の向きは、図中、Ｕ、Ｄ、Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒの矢印でそれぞれ表されている。
【０００９】
図１は、洗浄装置１０を示す平面図である。図２は、洗浄装置１０を示す正面図である。図３は、洗浄装置１０を示す側面図である。
【００１０】
図１から図３では、洗浄対象となる洗浄対象物４０として、電池蓋アッセンブリーが模式的に示されている。電池蓋アッセンブリー４０では、搬送ライン６０に取付けられた治具１１に載せられて搬送される蓋４０ａに電極端子などの部品が順に取付けられる。
【００１１】
ここで、図示は省略するが、搬送ライン６０には、洗浄対象物４０としての電池蓋アッセンブリーを保持するための治具１１が予め定められた間隔をおいて間欠的に配置されている。搬送ライン６０に沿って、所定の間隔で組付けロボットが配置されている。各ロボットが配置されたエリアに各部品の組付けエリアが設定されている。搬送ライン６０に沿って、各部品の組付けエリアに治具１１が順に送られる。治具１１には、先ず蓋４０ａが取付けられる。そして、各部品の組付けエリアにおいて蓋４０ａに順に所定の部品が取付けられる。
【００１２】
例えば、蓋４０ａに、正極側のガスケット、内部端子、インシュレータ、外部端子などの各部品が予め定められた順番で取付けられ、その後、負極側のガスケット、内部端子、インシュレータ、外部端子などの各部品が順番で取付けられる。各部品が取付けられる工程では、かしめや溶接などが行われうる。その際、各工程において、エアブロー洗浄などで塵や異物が取り除かれ、次工程に送られることが望ましい。図１から図３では、蓋４０ａに、内部端子が組付けられ、蓋４０ａの上方に向けて内部端子の突出部４０ｂが突出した状態が模式的に示されている。
【００１３】
ここで例示される電池蓋アッセンブリー４０では、蓋４０ａに、電極端子を組付けるための組付孔が形成されている。内部端子は上方に突出した軸状の突出部４０ｂを有している。蓋４０ａの組付孔には、下（内側面側）から内部端子の突出部４０ｂが挿通される。これによって、蓋４０ａの上部に内部端子の突出部４０ｂが突出するように組付けられる。内部端子の突出部４０ｂには、外部端子が組付けられる。内部端子の突出部４０ｂは、外部端子が組付けられた後でかしめられ、外部端子に溶接される。
【００１４】
ところで、本発明者の検討によれば、かかる電池蓋アッセンブリー４０の突出部４０ｂにエアーを一方向から当てて、塵や異物を除去しようとした場合、突出部４０ｂの裏側に付着した塵や異物が残留する傾向があった。
【００１５】
ここで提案される洗浄装置１０は、特に、突出した洗浄対象部位４１を有する洗浄対象物４０にエアーを吹き付けて洗浄するのに適している。突出した洗浄対象部位４１を有する洗浄対象物４０として、ここでは、蓋４０ａに内部端子が組付けられた電池蓋アッセンブリー４０が例示されている。この場合、洗浄対象物４０の突出した洗浄対象部位４１としては、蓋４０ａから上方に向けて突出した内部端子の突出部４０ｂが例示される。また、搬送ライン６０に沿って、各部品の組付けエリアに治具１１が順に送られる。そして、各部品の組付けエリアにおいて、電池蓋アッセンブリー４０の各部品が順に組付けられる。この場合、ここで提案される洗浄装置１０は、搬送ライン６０の組付けエリアにおいて必要に応じて設置されているとよい。
【００１６】
ここで提案される洗浄装置１０は、図１から図３に示されているように、治具１１と、ノズル１２と、反射板１３と、集塵機１４と、アシスト板１５とを備えている。
【００１７】
治具１１は、突出した洗浄対象部位４１を有する洗浄対象物４０を保持する部材である。治具１１は、図１から図３に示された形態では、搬送ライン６０（ここでは、レール）に取付けられている。なお、ここでは、洗浄装置１０は、洗浄対象物４０が搬送ライン６０に沿って搬送される形態に適用されているが、洗浄装置１０はかかる形態に限定されない。洗浄装置１０は、洗浄対象物４０を個別に治具１１に取付けて洗浄するように構成されていてもよい。このため、治具１１は、必ずしも搬送ライン６０に取付けられていなくてもよい。
【００１８】
ノズル１２は、治具１１に保持された洗浄対象物４０に対し、吐出される気体の一部が洗浄対象部位４１に当たり、かつ、吐出される気体の狙い位置が洗浄対象部位４１の中心からずれるように配置されている。
【００１９】
図４は、ノズル１２の吹き出し口１２ａの正面図である。この実施形態では、ノズル１２は、縦長の略長方形の吹き出し口１２ａを有している。かかるノズル１２によれば、縦方向（吹き出し口１２ａの幅が長い方向に沿った方向）における中心部の風速が維持されやすい。また、ノズルの横方向（吹き出し口１２ａの幅が短い方向に沿った方向）では、気流に速度差が付きやすい。かかるノズル１２の吹き出し口１２ａから吹き出されるエアーは、縦長の気流を保ちつつ、洗浄対象部位４１に向けて吹き出される。吹き出し口１２ａから吐出されるエアーの速度は、幅方向の中心が速く維持され、端の方で遅くなる。また、吹き出し口１２ａから吐出されるエアーは、吹き出し口１２ａから離れるにつれて、少しずつ幅方向（縦方向および横方向）に拡がっている。
【００２０】
この実施形態では、治具１１に保持された洗浄対象物４０に対し、吐出される気体の一部が洗浄対象部位４１に当たり、かつ、吐出される気体の狙い位置が洗浄対象部位４１の中心からずれるように配置されている。つまり、洗浄対象部位４１としての突出部４０ｂの外周面に吐出される気体の一部が当たり、かつ、吹き出し口１２ａから吐出される気体の中心が、突出部４０ｂの中心からずれるように、ノズル１２の吹き出し口１２ａの高さや向きが、調整されている。この実施形態では、吹き出し口１２ａの幅方向において、ノズル１２の吹き出し口１２ａの向きが突出部４０ｂの中心から少しずれている。この場合、吹き出し口１２ａから吐出されるエアーは、幅方向の中心よりも端のほうが気流の速度が遅い。このため、コアンダ効果が発現しやすく、気流は突出部４０ｂに沿って、突出部４０ｂの裏側に回り込みやすい。このため、突出部４０ｂの裏側に付着した塵や異物がエアーで飛ばされるようになり、突出部４０ｂの裏側に塵や異物が残留しにくい。
【００２１】
図５は、コアンダ効果により、突出部４０ｂに沿って突出部４０ｂの裏側に気流が回り込む様子を模式的に示す平面図である。ここでは、円柱状の突出部４０ｂの外周面に沿って、吹き出し口１２ａから吐出されたエアー１２ｂが、突出部４０ｂの裏側に回り込む様子が図示されている。
【００２２】
本発明者の検討では、縦長の略長方形の吹き出し口１２ａを有するノズル１２が採用されている場合、ノズル１２の吹き出し口１２ａのアスペクト比は、例えば、５倍以上３０倍以下であるとよい。また、ノズル１２の吹き出し口１２ａから洗浄対象部位４１までの距離Ａ１（図１参照）は、ノズル１２の吹き出し口１２ａの横幅（短い方の幅）の５倍以上とし、ノズル１２の吹き出し口１２ａの縦幅（長い方の幅）の５倍以内とすることが好ましい。なお、ノズル１２は、上記に限定されない。例えば、正方形や円形のノズルを縦方向に並べて、全体として縦長の気流が形成されるようにしてもよい。この実施形態では、ノズル１２の吹き出し口１２ａは、縦幅が４０ｍｍ、横幅が５ｍｍ程度に調整されている。
【００２３】
また、ノズル１２の吹き出し口１２ａの幅方向の中心に沿った狙いラインＬ１は、突出部４０ｂの中心Ｃ１から幅方向にずれている。ここで、狙いラインＬ１は、例えば、ノズル１２の吹き出し口１２ａからの距離が等しい面において、吐出されるエアーが最も速い速度で維持される点（または面の中心）を繋ぐことで規定されうる。上述したように縦長の略長方形の吹き出し口１２ａである場合、狙いラインＬ１は、吹き出し口１２ａの縦幅の中心と、横幅の中心から、吹き出し口１２ａの向きに沿って延びたラインで規定してもよい。
【００２４】
そのオフセット量Ｂ１は、吐出されたエアーがコアンダ効果によって洗浄対象部位の裏側に回り込みうるように調整されているとよい。つまり、ノズル１２の吹き出し口１２ａの形状や、ノズル１２から吹き出されるエアーの速度や、突出部４０ｂの断面形状などの要因を考慮して、ノズル１２から吐出される気流が突出部４０ｂの裏側に回り込むように調整されるとよい。例えば、ノズル１２の吹き出し口１２ａの幅方向の中心に沿った狙いラインＬ１が、当該幅方向に沿った洗浄対象部位の端面に接するように、ノズル１２の吹き出し口１２ａの高さや向きが調整されているとよい。これについて具体的には、洗浄対象部位４１としての突出部４０ｂが円柱である場合には、その半径分を目安にオフセット量Ｂ１を調整してもよい。
【００２５】
また、ノズル１２は、コアンダ効果により、突出した洗浄対象部位４１の裏側に吐出されるエアーの気流が回り込むように設定されているとよい。
好適には、例えば、ノズル１２の吹き出し口１２ａの向きは、洗浄対象部位４１の突出方向に対して概ね直交する方向（あるいは概ね直交する面に沿って）に向けられていてもよい。この場合も、吐出されるエアーの気流が突出した洗浄対象部位４１の裏側に効率良く回り込むとよい。このため、ノズル１２の吹き出し口１２ａの向きは、洗浄対象部位４１の突出方向に対して直交する方向（あるいは直交する面）に対して、例えば、３０度程度傾いていてもよい。
また、ノズル１２の吹き出し口１２ａの縦幅の中心が、洗浄対象部位４１の突出方向した高さの中心に合うように設定されていてもよい。なお、この場合も、ノズル１２の吹き出し口１２ａの縦幅の中心が、洗浄対象部位４１の突出方向した高さの中心に対して、１０ｍｍ程度、あるいは、洗浄対象部位４１の突出量に対して３０％程度ずれていてもよい。
【００２６】
この実施形態では、洗浄対象物４０としての電池蓋アッセンブリー４０が保持される治具１１は、搬送ライン６０に取付けられている。電池蓋アッセンブリー４０は、搬送ライン６０に設定された組付けエリアの予め定められた位置に搬送されて、所定の部品が組付けられる。かかる組付けは、例えば、部品は、組付けエリアに設置されたロボットによって組付けられうる。ノズル１２は、各組付けエリアにおいて、所定のタイミングで予め定められた洗浄対象部位４１にエアーを吐出する。エアーは、例えば、０．３から０．５秒程度の短い時間に、予め定められた速度および圧力で吐出される。エアーの速度は、洗浄対象部位４１に付着した塵や異物が除去できる程度に調整されているとよい。エアーの速度は、例えば、１６０ｍ／ｓ程度に調整されているとよい。
【００２７】
反射板１３は、治具１１に保持された洗浄対象物４０を挟んで、ノズル１２に対向している。反射板１３は、ノズル１２が配置された側から見て凹んでいる。この実施形態では、ノズル１２の幅方向に対して緩やかに湾曲している。また、ノズル１２の吹き出し口１２ａの狙いラインＬ１に対向する位置まで延びているとよい。反射板１３は、吹き出し口１２ａから吐出されたエアーを跳ね返す機能を奏するとよい。かかる反射板１３によって、エアーは、ノズル１２から角度を変えて跳ね返される。エアーが跳ね返される方向は、洗浄対象部位４１を基準にするとノズル１２とは反対側の方向に向けられる。
【００２８】
かかる反射板１３によって、吹き出し口１２ａから吐出されたエアーによって吹き飛ばされた塵や異物は反射板１３によって跳ね返る気流に乗ってノズル１２とは反対側の方向に向けて飛んでいく。この実施形態では、反射板１３が、ノズル１２の幅方向に対して緩やかに湾曲し、かつ、凹んでいる。このため、反射板１３によって跳ね返る気流の向きが限定的になる。このため、後述する集塵機１４の設置幅を小さくできる。この実施形態では、洗浄対象部位４１と反射板１３との距離Ａ２は、ノズル１２と洗浄対象部位４１との距離Ａ１と同程度の距離に調整されている。洗浄対象部位４１と反射板１３との距離Ａ２は、適当に調整されうる。
【００２９】
集塵機１４は、治具１１に保持された洗浄対象物４０に対してノズル１２が配置された側と同じ側において、ノズル１２が洗浄対象部位４１の中心からずれた側とは反対側に向けて吸引口１４ａが設けられている。つまり、集塵機１４の吸引口１４ａは、ノズル１２の吹き出し口１２ａの幅方向において、洗浄対象部位４１の中心からノズル１２の吹き出し口１２ａがずれた側とは反対側に配置されている。反射板１３によって跳ね返されたエアーや、跳ね返されたエアーに乗って飛んできた塵や異物が効率良く吸い込まれるように、集塵機１４の吸引口１４ａの向きや位置は適切に調整されていてもよい。集塵機１４の吸引口１４ａは、例えば、常時、負圧に保たれて、空気を吸引するものであるとよい。これによって、集塵機１４の周りに集塵機１４に吸い込まれる空気の流れが常時形成される。このため、エアーに乗って飛んできた塵や異物が集塵機１４の吸引口１４ａに吸い込まれやすい。
【００３０】
アシスト板１５は、上述したノズル１２から集塵機１４に至る、ノズル１２の吹き出し口１２ａから吐出されるエアーの流路の下面に沿って配置されているとよい。かかるアシスト板１５が設けられていることによって、ノズル１２の吹き出し口１２ａから吐出されるエアーの気流が、下方に拡がりにくいので、気流の速度が速く維持されやすい。このため、エアーが洗浄対象部位４１に付着した塵や異物を吹き飛ばす作用が得られやすい。アシスト板１５を付けることによって、エアーの速度が高く維持されやすい。なお、アシスト板１５がなくてもエアーが洗浄対象部位４１に付着した塵や異物を吹き飛ばす作用や、吹き飛ばされた塵や異物が集塵機１４によって回収される作用が得られる場合には、アシスト板１５は設けられていなくてもよい。
【００３１】
ここで、アシスト板１５の表面には、例えば、乱流を発生させるための凹凸が形成されているとよい。例えば、窪みが連続したディンプル加工が施されているとよい。また網目模様や波模様としてもよい。かかる凹凸により、乱流が形成されやすいように、ノズル１２から吐出される気流に対してレイノルズ数が大凡４０００以上となるように構成されているとよい。これによって、アシスト板１５の表面の空気抵抗が小さくなり、ノズル１２の吹き出し口１２ａから吐出される気流の速度が高く維持されやすい。
【００３２】
アシスト板１５は、例えば、ノズル１２から見て洗浄対象部位４１までは、大凡ノズル１２の下面に沿って、洗浄対象物４０に向けて延びているとよい。これによって、洗浄対象部位４１までのエアーの流路を下方において限定できる。さらに、ノズル１２から見て洗浄対象部位４１よりも遠い位置では、アシスト板１５の位置が下方に下がっていても良い。アシスト板１５は、図１に示されているように、ノズル１２から洗浄対象部位４１を通り集塵機１４に至るエアーの流路の下面を広くカバーしているとよく。例えば、ノズル１２から見て洗浄対象部位４１（あるいは、洗浄対象物４０）を過ぎた位置で、アシスト板１５に段差を設けて、アシスト板１５の位置を下方に下げてもよい。これによって、ノズル１２から見て洗浄対象部位４１（あるいは、洗浄対象物４０）を過ぎた位置で、空間が下方に拡がるので、エアーの速度が落ちる。ノズル１２から見て洗浄対象部位４１（あるいは、洗浄対象物４０）を過ぎた位置でエアーの速度が落ちることで、異物を飛ばす力が弱まり、異物が集塵機で回収されやすくなる。
【００３３】
以上、ここで提案される洗浄装置について、種々説明した。特に言及されない限りにおいて、ここで挙げられた洗浄装置の実施形態などは、本発明を限定しない。
【００３４】
例えば、洗浄装置１０の洗浄対象は、電池蓋アッセンブリー４０を例示しているが、これに限定されない。洗浄装置１０の治具１１、ノズル１２、反射板１３、集塵機１４およびアシスト板１５などの具体的な構造や形状なども、特段言及されない限りにおいて、上述した実施形態に限定されない。また、ノズル１２から吐出される気体は、エアーとしているが、空気に限定されず、成分が適当に調整された気体でもよい。例えば、空気以外の気体として、窒素やアルゴンが用いられてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１０  洗浄装置
１１  治具
１２  ノズル
１２ａ  吹き出し口
１２ｂ  エアー
１３  反射板
１４  集塵機
１４ａ  吸引口
１５  アシスト板
４０  電池蓋アッセンブリー（洗浄対象物）
４０ａ  蓋
４０ｂ  突出部
４１  洗浄対象部位
６０  搬送ライン
【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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