(57)【要約】本発明は、洗浄チャンバ（１）内で被洗浄物（Ｇ）を処理する産業用洗浄システムのための構成、及び搬入出用の移動可能、回転可能又は枢動可能な搬送装置（２）に関する。搬送装置（２）は被洗浄物（Ｇ）用の把持工具（１７）を備える昇降装置（１６）を有しており、この昇降装置で洗浄チャンバ（１）内への垂直搬送変位を行うことができる。洗浄チャンバ（１）はカバー（１１）で閉じることができる。本発明の課題は、洗浄チャンバ（１）内での被洗浄物（Ｇ）の調整を改良することである。この課題は、次の構成によって達成される。カバー（１１）は貫通路（１３）内で昇降装置（２８）の昇降アーム（１５）のシャフト（１４）に沿って昇降アーム（１５）と平行に可動にガイド（１８）で保持されている。連行部材（２３）が設けられており、この連行部材は昇降アーム（１５）の上昇中にカバー（１１）のためのストッパを形成して洗浄チャンバ（１）が開かれるようにする。また、昇降アーム（１５）の下降中にカバー（１１）が洗浄チャンバ（１）上に載置されて洗浄チャンバ（１）が閉じる。カバー（１１）が閉止位置にある状態で昇降アーム（１５）を用いて洗浄チャンバ（１）内における把持工具（２０）の上昇又は下降を制御できる。【選択図】第１図
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１個以上の洗浄チャンバと、搬入出用の移動可能、回転可能又は枢動可能な搬送装置（２）とを有する産業用洗浄システムであって、搬送装置（２）は被洗浄物（Ｇ）用の把持工具（２０）を備える昇降装置（２８）を有しており、この昇降装置によって洗浄チャンバ（１）への搬送変位が行われ、把持工具（２０）は洗浄チャンバ（１）の開口部（９）を通って案内されており、この開口部はカバー（１１）で閉じることができ、昇降装置（２８）とカバー（１１）とが一体構造となっている洗浄システムにおいて、
カバー（１１）は貫通路（１３）内で昇降装置（２８）の昇降アーム（１５）のシャフト（１４）に沿ってガイド（１８）、（１６）で可動に保持されており、連行部材（２３）が設けられており、連行部材（２３）は昇降アーム（１５）の上昇中にカバー（１１）のためのストッパを形成して洗浄チャンバ（１）が開かれるようにし、昇降アーム（１５）の下降中にカバー（１１）は洗浄チャンバ（１）上に載置されて洗浄チャンバ（１）が閉じ、カバー（１１）が閉止位置にある状態で昇降アーム（１５）を用いて洗浄チャンバ（１）内における把持工具（２０）の上昇又は下降を制御できることを特徴とする産業用洗浄システム。
【請求項２】
１個以上の洗浄チャンバ（１）と、搬入出用の移動可能、回転可能又は枢動可能な搬送装置（２）とを有する産業用洗浄システムであって、搬送装置（２）は被洗浄物（Ｇ）用の把持工具（２０）を備える昇降装置（２８）を有しており、この昇降装置によって洗浄チャンバ（１）への搬送変位が行われ、把持工具（２０）は洗浄チャンバ（１）の開口部（９）を通って案内されており、この開口部はカバー（１１）で閉じることができ、昇降装置（２８）とカバー（１１）とが一体構造となっている洗浄システムにおいて、
搬送装置（２）は軸周りで制御可能なマニピュレータアーム（４６）と、把持工具（２０）を備える昇降アーム（４７）とを有しており、カバー（１１）は貫通路（４８）内で昇降アーム（４７）のシャフト（４９）に沿って可動に案内されており、カバー（１１）と昇降アーム（４７）との係合は振子軸受（５０）を介して形成されており、昇降アーム（４７）を収容するための軸方向ガイド（５４）を有しており、カバー（１１）のための連行部材（５５）が設けられており、連行部材（５５）は昇降アーム（４７）の上昇中にカバー（１１）のためのストッパを形成してカバー（１１）を連行し、昇降アーム（４７）の下降中にカバー（１１）が洗浄チャンバ（１）上に載置されて処理チャンバ（１）を閉じ、洗浄チャンバ（１）内でガイド（５４）における昇降アーム（４７）の並進運動、又は振子軸受（５０）における昇降アーム（４７）の振子運動がマニピュレータアーム（４６）によって制御可能であることを特徴とする産業用洗浄システム。
【請求項３】
前記搬送装置（２）は産業用ロボット（４５）であることを特徴とする、請求項２に記載の産業用洗浄システム。
【請求項４】
前記振子軸受（５０）のために昇降アーム（４７）のシャフト（４９）にガイド体（５７）が固定されて、カバー（１１）の貫通路（４８）内に隙間（６０）を持たせて挿入されており、ガイド体（５７）を包囲する可撓な封止体（５８）、例えばジャケット又はスリーブが設けられており、封止体（５８）は一方ではカバー（１１）に、他方ではガイド体（５７）又は昇降アーム（４７）に固定されていることを特徴とする、請求項２又は３に記載の産業用洗浄システム。
【請求項５】
前記カバー（１１）は貫通路（４８）内でガイド体（５７）に沿って保持されていることを特徴とする、請求項２に記載の産業用洗浄システム。
【請求項６】
前記カバー（１１）は支持ベルト（５９）によってガイド体（５７）に保持されていることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか１項に記載の産業用洗浄システム。
【請求項７】
前記封止体（５８）は液体を通さない材料からなることを特徴とする、請求項３に記載の産業用洗浄システム。
【請求項８】
前記振子軸受（５０）は、昇降アーム（４７）に設けたボールヘッド（５２）と、カバー（１１）に設けたボールソケット（５３）とを備える玉継手（５１）として形成されていることを特徴とする、請求項２又は３に記載の産業用洗浄システム。
【請求項９】
前記ボールソケット（５３）は、中央貫通路（４８）の周囲に形成されていることを特徴とする、請求項８に記載の産業用洗浄システム。
【請求項１０】
前記開口部（９）の直径はカバー（１１）の直径より小さく、閉じたカバー（１１）は昇降アーム（１５）、（４７）と共に端壁（１０）上を摺動可能に形成されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の産業用洗浄システム。
【請求項１１】
前記ガイド（１８）は、カバー（１１）と昇降アーム（１５）とが互いに入れ子式に把持される領域を有することを特徴とする、請求項１に記載の産業用洗浄システム。
【請求項１２】
前記ガイド（１８）が互いに入れ子式に摺動する封止構成を形成するために、カバー（１１）はその内側にカラー様の円筒状突出部（１９）を有しており、昇降アーム（１５）はその把持工具（２０）に付属した端部に円筒状カラー（２１）を備えており、前記突出部と前記カラーは滑動して互いに入れ子式に把持されることを特徴とする、請求項１１に記載の産業用洗浄システム。
【請求項１３】
前記カバー（１１）は、その載置面と、洗浄チャンバ（１）の開口部（９）縁部領域における載置面とが協働して横断方向で互いに向き合って摺動可能な封止構成を形成することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の産業用洗浄システム。
【請求項１４】
前記カバー（１１）は開口部（９）の縁部領域で環状封止ウェブ（２９）により端壁（１０）に支持されていることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の産業用洗浄システム。
【請求項１５】
前記洗浄チャンバ（１）の端壁（１０）に開口部（９）の縁部領域で、開口部（９）の縁部領域の面上を摺動可能な中間カバー（２４）が配置されており、中間カバー（２４）は開口部（２５）を有し、昇降アーム（１５）、（４８）の作業位置において洗浄チャンバ（１）内でカバー（１１）と摺動方向で連結されていることを特徴とする、請求項１〜１４までのいずれか１項に記載の産業用洗浄システム。
【請求項１６】
前記中間カバー（２４）はその内側縁部にカバー（１１）に対抗する環状ウェブ（２７）を有し、その外側縁部に端壁（１０）に対抗する環状カラー（２６）を有していることを特徴とする、請求項１５に記載の産業用洗浄システム。
【請求項１７】
前記開口部（９）の縁部は環状フランジウェブ（１２）として形成されていることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の産業用洗浄システム。
【請求項１８】
前記搬送装置（２）は、載置台（４０）と洗浄チャンバ（１）とに沿って案内される台車（３８）を有することを特徴とする、請求項１に記載の産業用洗浄システム。
【請求項１９】
前記台車（３８）に、進行方向に対して横断方向に延び且つ昇降アーム（１５）を収容するスキッド（４１）のためのレール（４４）が取り付けられていることを特徴とする、請求項１８に記載の産業用洗浄システム。
【請求項２０】
前記昇降アーム（１５）はガイド（３０）内に支持された支柱として形成されており、この支柱は長手方向に全長に亘って把持工具（２０）のための駆動軸（４２）を有することを特徴とする、請求項１又は１０〜１５のいずれか１項に記載の産業用洗浄システム。
【請求項２１】
前記昇降アーム（１５）は、その上側端部で上側ピニオン（３４）と下側ピニオン（３５）との間に案内されたチェーン駆動装置（３１）にロック（３２）によって固定されており、チェーン駆動装置（３１）は台車（３８）の腕木（３７）に取り付けられていることを特徴とする、請求項１又は１８〜２０に記載の産業用洗浄システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は産業用洗浄システムに関する。本システムは被洗浄物を処理するための洗浄チャンバを１個以上と、搬入出用の移動可能、回転可能又は枢動可能な搬送装置とを有し、搬送装置は被洗浄物用の把持工具を備える昇降装置を有し、把持工具を備える昇降装置は洗浄チャンバの開口部を通って案内されており、開口部はカバーで閉じることができる。
【背景技術】
【０００２】
ドイツ特許第１０２００６０２６１７１Ａ１号明細書は、被洗浄物に部分的に洗浄媒体を噴射するための構成を開示している。この構成は、ワークを洗浄し、すすぎ、乾燥させる洗浄システムの構成の一部である。噴射のための構成は、ベースの周囲に配置され且つ噴射管が突入している複数の噴射チャンバからなる。噴射チャンバは、ガイドによってベースに向かって水平方向に変位可能に支持されたフードを有する。ベースはフードに対して移動しないように取り付けられており、作業位置で密閉するためにフードの数に応じてカバーを有する。装着する際にフードはカバーから分離され、カバーから離れた所に置かれる。カバーの平面で爪状に作用する把持工具がベースから突出している。把持工具は回転可能に支持されており、駆動によりベースで枢動可能なので、ワークの複数面に洗浄媒体を噴射するためにワークを噴射管に向けることができる。
【０００３】
この公知の構成においては、フードとカバーは互いに対をなしており、水平の構成形態において洗浄剤の流出を回避する目的で、全てのフードをそれぞれ別のカバーで閉じることができる。しかし、噴射チャンバ内で把持工具の回転運動以外に昇降運動又は往復運動を行うことはできない。この公知の構成において、把持工具の可動性の自由度は制限される。この制限によって、被洗浄物の降下処理は全ての外周面で最適とはならず、処理時間が長くなる。
【０００４】
ドイツ特許第１９７０３３１０Ｃ１号明細書は、被洗浄物のための収容部を備えた枢動可能な２個の洗浄チャンバと、運動軌道上にあり且つ処理器具を固定して取り付けた１個の定置式カバー装置とを有する洗浄システムを開示している。このカバー装置は所定の作業位置にある洗浄チャンバ上に降下して洗浄チャンバを閉じる。この公知のシステムにおいてカバー装置は昇降装置と共に開放位置から閉止位置に動くことができる。しかしこのシステムは処理中に昇降装置が上昇及び下降するようには原理的に設計されていない。
【０００５】
ドイツ特許第４１２５８９１Ｃ２号明細書は、気密に閉止可能な洗浄チャンバにおいて汚れた部品を洗浄するための構成を開示している。洗浄チャンバは被洗浄物のための収容部を有する。この収容部はカバーに掛着しており、カバーは、作業位置と装入ステーションとの間をレール上で移動可能とする昇降装置に掛着している。装入ステーションで搬入するには、カバーが被洗浄物と共に持ち上げられて装入位置に移動し、洗浄チャンバに降下した後、カバーが洗浄チャンバの壁部の上に載って封止する。洗浄中、モータによって被洗浄物を回転又は往復枢動させることができる。この公知の構成は１個の洗浄チャンバのみを有し、処理中は昇降装置を操作できない。これは、昇降装置を操作するとカバーが開いて処理媒質が失われるからである。更に、昇降装置によって洗浄チャンバの内部で被洗浄物を調整することもできない。被洗浄物の回転又は往復運動は、従来の方式による付加的な駆動を利用して行われ、昇降装置によっては行われない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ドイツ特許第１０２００６０２６１７１Ａ１号
【特許文献２】ドイツ特許第１９７０３３１０Ｃ１号
【特許文献３】ドイツ特許第４１２５８９１Ｃ２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、洗浄チャンバの閉止が、昇降装置の運動方向に作動するカバー装置によって行われる改良された洗浄システムを提供することにある。この課題は、請求項１の手段（第１の実施形態）、又は請求項２の手段（第２の実施形態）により解決される。従属請求項に本発明の種々の実施形態を記載する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の有利な特徴は、被洗浄物が洗浄チャンバから載置台に搬送されるとき、また、マルチチャンバシステムの場合にはある洗浄チャンバから次の洗浄チャンバに搬送されるとき、カバーが昇降装置の昇降アームに留まっている点にある。昇降アームとカバーが一体構造となっていることにより、被洗浄物が搬送装置によって搬送される際にカバーが連行される。特に、昇降アームがカバーを中央貫通路内に収容し、カバーは昇降アームで長手方向に可動に案内されているので、洗浄チャンバが閉じた状態で被洗浄物の昇降が可能である。昇降アームはカバーのための連行部材を備えており、昇降アームを所定の上昇高さ以上に持ち上げることによって連行が行われる。同様に、例えば洗浄チャンバを搬入するために昇降アームを所定の下降位置よりも下げると、カバーが洗浄チャンバの開口部の載置部と接触係合する。このように構成することにより洗浄チャンバは処理中に昇降アームの上昇と下降により被洗浄物が洗浄チャンバ内で上昇及び下降するときも常に閉じたままである。更に、被洗浄物を搬出する目的で昇降アームを上げることにより洗浄チャンバは自動的に開く。その際に昇降アームの連行部材はカバーと接触係合する。本発明の他の有利な特徴は、昇降アームが洗浄チャンバに対して高さを調節できることにより、カバーが閉じた状態で洗浄チャンバ内の被洗浄物を調整できる点にある。これにより種々の大きさの被洗浄物を洗浄チャンバの噴射又は照射（以下単に噴射と記載する）ユニットに対して正確に位置決めできる。
【０００９】
把持工具を水平運動と垂直運動によって簡単に位置決めできる本発明の特徴により、更なる改良が可能となる。
【００１０】
把持工具によって、洗浄チャンバ内で処理媒質が被洗浄物に噴出、噴射又は吹きつけされる位置を正確に決めることができる。更に、処理中であっても被洗浄物を往復させたり昇降させたりすることによって処理結果を改善することができる。これは、被洗浄物の外周面における標的領域を集中的に処理するために、例えばノズルブロックに沿って被洗浄物を案内できるからである。カバーが閉止位置にあるとき、昇降アームは垂直方向の昇降運動と水平方向の往復運動を実行できる。その際にカバーは載置部、好ましくは洗浄チャンバの端壁上で変位可能に案内されており、昇降アームの水平運動により所定の範囲内で変位できる。
【００１１】
昇降装置の昇降アームは、ガイド内に垂直に配置された支柱として形成され、チェーン駆動装置によって可動であることが好ましい。駆動チェーンは２個のピニオンの間を案内されており、ピニオンはモータによって駆動される。チェーン駆動装置は、台車に取り付けられた腕木に固定されている。台車はガイドレール上を動き、昇降装置の昇降アームを被洗浄物載置台上の位置から洗浄チャンバ上の位置まで搬送できる。更に昇降アームによって洗浄チャンバ内で垂直昇降運動を実行できる。被洗浄物は把持工具によって載置台からピックアップされ、持ち上げられ、洗浄チャンバ内に降ろされることができる。洗浄チャンバ内部の昇降アームの作業位置で、搬送装置によって往復運動も実行できるので、被洗浄物は処理中に所望する全ての箇所を噴出ノズル、噴射ノズル又は吹きつけノズルに対応するよう案内できる。カバーはこの運動を共に行って開口部を閉じる。昇降装置の昇降アームは、洗浄チャンバの内部でも処理中にも垂直方向に昇降を制御できるので、被洗浄物の任意の面における全ての箇所に到達できる。昇降アームは有利には把持工具と共に長手方向軸を中心に回転可能に支持されており、把持工具の回転によって全ての外周面を洗浄することができる。昇降アーム内に全長に亘って把持工具のための駆動軸が支持されていることが好ましく、この駆動軸は昇降アームの他方の端部に取り付けたモータによって駆動される。
【００１２】
搬送装置のフレキシビリティを高める目的で、ガイドレールを一連の洗浄チャンバに沿って載置台まで敷設し、これらのレール上で昇降装置を載せた台車が搬送を行う。昇降装置は把持工具を備える昇降アームを有するので、載置台から汚れた被洗浄物を取り出して最初の洗浄チャンバに搬入でき、ここで第１の処理過程、例えば洗浄過程が進行する。そして最後の洗浄チャンバに搬入され、ここで例えば乾燥過程が進行し、そこから清浄化された被洗浄物が載置台に載せられて搬出に供される。台車には進行方向に対して横断方向にレールが取り付けられており、それらのレール上にスキッドが案内されていることが有利である。スキッドは昇降装置を支持することができ、それによって把持工具を備える昇降アームは台車の進行方向に関わりなく動かすことができる。この配置構成により載置台から離れて不規則に配置された洗浄チャンバも３次元座標系で到達できる。最も単純な例では１列に間隔を置いて配置された洗浄チャンバにおいて、洗浄チャンバから離れた所にある載置台を原点として、例えば搬送ベルトを起点として被洗浄物を装着できる。この場合、把持工具が被洗浄物をピックアップし、昇降アームが被洗浄物を洗浄チャンバのレベルの上方の平面に持ち上げて、台車が第１の洗浄チャンバをＸ座標で操作し、スキッドが昇降アームを被洗浄物と共にＹ座標に沿って洗浄チャンバの開口部の上方の位置まで搬送する。最後に昇降アームは被洗浄物をつかんだ把持工具を開口部を通して降下させ、処理中固定する。この位置でスキッド、台車及び昇降アームは互いに調整された運動を行い、洗浄運動も実施する。
【００１３】
請求項２に従う実施形態においては、搬送装置は、軸周りで制御可能な複数の部分からなるマニピュレータアームと、把持工具を備える昇降アームとを有する。カバーは中央貫通路内で昇降アームのシャフトに沿って可動に案内されており、中間カバーと昇降アームとは振子軸受を介して係合している。振子軸受は玉継手であり、この玉継手は昇降アームを収容するために追加的に軸方向ガイドを有していることが好ましい。好ましくはこの玉継手は、昇降アームに設けたボールヘッドと、中央貫通路の領域でカバーに設けたボールソケットによって構成される。好ましくはボールソケットは、ボールヘッドをその直径を越えて包囲し、その結果単純な係合が生じる。更に、このように構成することによりカバーに対する封止が行われる。昇降アームの端部にはカバーのための連行部材が設けられており、昇降アームの上昇中にカバーを連行する目的で連行部材はカバーのためのストッパを形成する。昇降アームの下降中に洗浄チャンバを閉じるためにカバーは洗浄チャンバの上に載る。洗浄チャンバが閉じた状態でマニピュレータアームを用いて、ガイド内での昇降アームの並進運動又は振子軸受内での昇降アームの振子運動を行うことができる。
【００１４】
本発明の更なる有利な構成においては、振子軸受は、カバーの中央貫通路に隙間を持たせて挿入された縦長のガイド体が装備されている。本発明において振子軸受とは、カバーが閉じた状態でガイド体がカバーの中央貫通路内でカバーに対して相対的に可動であることと定義される。ガイド体は昇降アームのシャフトと固く係合しており、カバーはガイド体に可動に保持されている。ガイド体とカバーの貫通路との間の隙間は昇降アームのガイドの働きをして、作業位置でマニピュレータアームを動かすことによりカバーに関わりなく昇降アームの運動、更には把持工具を備えるガイド体の昇降運動又はシャフト昇降運動が可能となり、昇降アームを傾けることによって振子運動が可能となる。
【００１５】
ガイド体は把持工具とマニピュレータアームの間の領域で、昇降アームを取り囲んで同心的ケージ又は円筒体（例えば円形断面又は正方形断面の管片）として形成できる。作業位置で洗浄液がガイド体を通って外に出るのを防ぐために、ガイド体の内側断面は昇降アームのシャフトに対して封止されている。更に、ガイド体とカバーの貫通路との間の隙間はフレキシブルな封止体、例えばジャケット又はスリーブによって覆われている。この封止体はカバーとガイド体との間の係合を形成し、昇降アームと一体構造となっている。ジャケット又はスリーブは、一方でカバーに固定され、他方でガイド体に固定されている。ジャケット又はスリーブは、ガイド体の昇降運動に応じて収縮又は伸長する蛇腹として形成できる。封止体は液体を通さない材料からなる。搬送変位の間、カバーとガイド体の係合維持するためには、封止体はカバーのための保持具としての機能を追加的に有することができる。代替的な保持具としての機能は、一方でカバーに固定され、他方でガイド体に固定された支持ベルトが担うことができる。この場合、カバーの加重は封止体にかからない。
【００１６】
本実施形態の利点は、洗浄チャンバ内での被洗浄物の処理が改良される点にある。昇降アームによる把持工具の昇降運動に加え、把持工具はマニピュレータアームの制御によって洗浄チャンバ内で任意の方向に振子運動も行うことができる。マニピュレータアームの制御は産業用ロボットによって行うことが好ましい。産業用ロボットは複雑なプログラミングによってフレキシブルな動作手順を実行ができるので、洗浄チャンバ内の被洗浄物を最適に処理できる。被洗浄物の個別的操作及び処理チャンバ内に取り付けた処理器具に対する位置合わせを可能とする機能は制御可能である。
【００１７】
複数の洗浄チャンバに対して、全ての洗浄チャンバに適合する少なくとも１個のカバーが必要である。このカバーは洗浄チャンバ内に潜入する度に自動的に洗浄チャンバの開口部を閉じる。また、被洗浄物が洗浄チャンバ内で動かされるときも、洗浄チャンバは閉じたままである。
【００１８】
本発明の有利な構成においては、カバーの閉止位置で昇降アームが水平方向に動くことによって、洗浄チャンバの開口部でカバーが水平方向に滑動して変位する。カバーが水平方向に変位可能であるので、同時に洗浄チャンバの開口部をカバーで封止することが可能になる。このため、カバーが往復運動する際も洗浄チャンバは密に閉じられている。
【００１９】
この有利な構成における利点は、往復運動、昇降運動又は振子運動のいずれにおいても封止が形成されるため、処理媒質の流出が防止されることにある。封止が水平運動方向でも垂直運動方向でも行われることによって、基礎部材として昇降アームの周囲に水平方向に移動可能な鍔状のスライドカバーが取り付けられ、洗浄チャンバの開口部の縁部に固定されずに載っている。スライドカバーは同心的な（例えば円筒状の）管突出部を有する一方、昇降アームが把持工具を支持している端部に昇降アーム周りに同心的に延びる（例えば円筒状の）管突出部も同時に有する。両部材は互いに入れ子式に摺動可能な封止係合を形成して、垂直方向における昇降アームの封止性を保証する。洗浄チャンバの開口部に対するスライドカバーの被覆度は、全ての摺動方向で終端位置でもなお被覆が存在するように寸法設計されている。
【００２０】
スライドカバーを形成する鍔状部材と、洗浄チャンバの開口部の縁部領域との間の封止を改善するために、外周に環状封止ウェブが取り付けられており、この環状封止ウェブはその端面で開口部の縁部領域における面に支えられることができる。
【００２１】
更なる封止の改善は中間カバーによって達成される。従属請求項に記載されているように、この中間カバーはその環状カラーが開口部の縁部領域の上に載って水平方向に変位可能であり、昇降アームが洗浄チャンバから進出する際に連行されず、洗浄チャンバに留まっている。
【００２２】
以下、本発明の二実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】洗浄チャンバと搬送装置を有する洗浄システムの概略図。
【図２】チャンバ開口部の封止構成の変形例。
【図３】搬送装置が載置台の上にある図１に示す洗浄システム。
【図４】図１に示す洗浄システムの側面図。
【図５】搬送装置として産業用ロボットが被洗浄物のピックアップ位置にある洗浄システムの第２の実施形態。
【図６】被洗浄物を洗浄チャンバに引き渡す位置における図１に示す実施形態。
【図７】被洗浄物が洗浄チャンバ内で作業位置にある図５と図６に示す実施形態。
【図８】被洗浄物が他の作業位置にある図７に示す実施形態。
【図９】図５〜図８に示す洗浄システムの変形例。
【図１０】図９に示すシステムの詳細図。
【図１１】昇降アームが振子位置にある図９に示すシステムの詳細図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明洗浄システムの実施形態二種を説明する。図１〜図４は第１の実施形態を示し、図５〜図８は第２の実施形態を示す。図９〜図１１は図５〜図８に示す実施形態の変形例を示す。本システムの同一部材は各実施形態において同じ参照番号で表し、共通の説明が適用される。
【００２５】
図１〜図４は１個の洗浄チャンバ１を有する洗浄システムを、図４〜図８は２個の洗浄チャンバ１を有する洗浄システムを示す。これら洗浄チャンバ１は搬送装置２によって装入される。洗浄チャンバ１は、下側に使用済み洗浄液の排出口４を有するメタルハウジング３からなる。洗浄チャンバの１の外套には、処理媒体を噴射するための機構５、６が取り付けられており、回転可能な噴出ノズル、噴射ノズル又は吹きつけノズル７が、また、高圧放射用のランスパイプ８が洗浄チャンバ１内に突入している。洗浄チャンバ１はメタルハウジング３の上側端壁１０に排出口４と向き合う中央開口部９を有しており、開口部９はカバー１１で閉じることができる。本実施形態では１個の中央開口部９が存在している。この開口部９は円形に形成されている。もちろんカバー１１と開口部９は正方形又は長方形であることもできる。開口部９の縁部は、外方に向けられた環状フランジウェブ１２を有している。カバー１１は、昇降アーム１５のシャフト１４を収容する中央貫通路１３を有している。図１、図２及び図３は、互いに入れ子式に摺動可能な封止構成を形成するためのガイド１８を示している。カバー１１はその内側にカラー様の円筒状突出部１９を有し、昇降アーム１５には把持工具２０に付属した端部に円筒状カラー２１が装備されている。突出部１９とカラー２１は滑動して互いに入れ子式となっている。カラー２１は底部２２が昇降アーム１５の端面に固定されており連行部材２３として作用するフランジを有している。昇降アーム１５が持ち上げられると、連行部材２３は所定の上昇高さからカバー１１と作用係合して持ち上げられる。逆の場合には所定の下降位置からカバー１１は端壁１０又は中間カバー２４の上に載置される。図４に示すように、カバー１１はガイド１６で保持されている。ガイド１６は貫通路１３の縁部領域の周囲にブシュ１７を有しており、このブシュ１７でカバー１１はシャフト１４に沿って摺動可能に支持されている。
【００２６】
図２から明らかなように、端壁１０には中央開口部２５を有する非固定の中間カバー２４が載置されている。中央開口部２５の直径は端壁１０内の開口部９の直径と等しいか、或いはやや小さい。中間カバー２４の直径は端壁１０内の開口部９の直径よりかなり大きく、外側の環状カラー２６を有しており、この環状カラー２６を介して中間カバー２４は端壁１０上に載置される。中間カバー２４は中央開口部２５の周囲に外方に向けられたウェブ２７を備えている。中間カバー２４の直径と開口部９の間に差寸法「Ｂ」が生じるため、中間カバー２４が端壁１０上で全ての方向に移動できる。中間カバー２４の端壁１０上での摺動領域はフランジウェブ１２とカラー２６によって限定される。フランジウェブ１２とカラー２６はストッパとして作用する。
【００２７】
図１では、昇降装置２８の昇降アーム１５は洗浄チャンバ１内に突入している。昇降アーム１５の端部には被洗浄物「Ｇ」を固持する把持工具２０が存在する。カバー１１は外縁部に環状封止ウェブ２９を有し、中間カバー２４と協働することにより封止ウェブ２９はわずかな隙間を有して面一で中間カバー２４のウェブ２７内に挿入可能であり、昇降アーム１５が開口部９を通って降下すると封止ウェブ２９の端面が中間カバー２４上に載置されることによって自動的に作用係合を形成する。図１に示す昇降アーム１５の位置において、搬送装置２又は昇降アーム１５が往復運動するとカバー１１は中間カバー２４を連行する。このとき封止ウェブ２９と中間カバー２４のウェブ２７は連行部材として働く。カバー１１を目的に叶うよう形成すると、往復運動における実質的な移動距離は、ほぼ寸法「Ｂ」に等しくできる。本実施形態では全てのカバー１１、２４及び開口部９、２５は円形に形成されている。
【００２８】
図２に封止構成の単純化された変形例を示す。中間カバー２４は存在せず、カバー１１はその封止ウェブ２９で直接端壁１０の上に載置されるか、或いはカバー１１はその封止ウェブ２９で端壁１０のフランジウェブ１２上に支持されている。図からわかるように、昇降アーム１５がカバー１１を連行して洗浄チャンバ１の中心から左にノズル７に向かってずれている。
【００２９】
図１、図２、図３及び図４に示すように、昇降アーム１５は、ガイド３０内に垂直に配置された支柱として形成されていることが好ましく、昇降アーム１５の上端部はロック３２によって駆動チェーン３３と係合し、チェーン駆動装置３１により駆動することができる。駆動チェーン３３は２個のピニオン３４、３５の間に案内されており、１個のピニオン３４はモータ３６によって駆動される。チェーン駆動装置３１は腕木３７に固定されており、腕木３７は台車３８又は台車３８に支持されたスキッド４１に取り付けられている。台車３８はガイドレール３９上を動き、被洗浄物「Ｇ」のための載置台４０の上方の位置から洗浄チャンバ１の開口部９の上方の位置まで昇降アーム１５を搬送できる。昇降アーム１５によって垂直運動が実行される。載置台４０から把持工具２０により被洗浄物「Ｇ」をピックアップし、昇降アーム１５で持ち上げて、洗浄チャンバ１内に沈めることができる。洗浄チャンバ１の内部における昇降アーム１５の作業位置で、台車３８又はスキッド４１により往復運動を実行できるので、処理中に被洗浄物「Ｇ」は所望する全ての箇所が噴出ノズル、噴射ノズル又は吹きつけノズル７、８に対応して案内される。カバー１１は中間カバー２４と共にこの運動を共に行い開口部９を閉じる。昇降アーム１５は洗浄チャンバ１の内部でも処理中に垂直方向に昇降制御できるので、被洗浄物「Ｇ」のある面における全ての箇所に到達できる。昇降アーム１５は把持工具２０と共に長手方向軸を中心に回転可能に支持されていることが好ましく、把持工具２０の回転によって全ての外周面を洗浄できる。好ましくは、昇降アーム１５内では全長に亘って把持工具２０のための駆動軸４２が支持されており、駆動軸４２は昇降アーム１５の他方の端部に取り付けたモータ４３によって駆動される。
【００３０】
搬送装置２のフレキシビリティを高める目的で、台車３８のレール４４上にスキッド４１が取り付けられている。ガイドレール３９は一連の洗浄チャンバ１に沿って載置台４０まで敷設できる。複数の洗浄チャンバ１が曲線上に配置され、隣接する２個の洗浄チャンバ１の間に載置台４０が挿入された円形の配置構成も考えられる。汚れた被洗浄物「Ｇ」が載置台４０から取り出されて第１の洗浄チャンバ１に送り込まれ、ここで第１の処理過程（例えば洗浄過程）が行われ、第２の洗浄チャンバ１に送り込まれ、そこで例えば乾燥過程が行われ、そこから清浄化された被洗浄物「Ｇ」が載置台４０に載せられて搬出される。スキッド４１が台車３８の進行方向に対して横断方向に配置されている場合、把持工具２０を備える昇降アーム１５は台車３８の進行方向に関わりなく動かすことができる。この配置構成により載置台４０から離れて不規則に配置された洗浄チャンバ１も３次元座標系で到達できる。最も単純な例では１列に間隔を置いて配置された洗浄チャンバ１において、洗浄チャンバ１から離れた所にある載置台４０を原点として、例えば搬送ベルトを起点として被洗浄物「Ｇ」を装着できる。この場合、昇降アーム１５が把持工具２０で被洗浄物「Ｇ」をピックアップし、洗浄チャンバ１のレベルの上方の平面に持ち上げて、台車３８が第１の洗浄チャンバ１をＸ座標で操作し、スキッド４１が昇降アーム１５を被洗浄物「Ｇ」と共にＹ座標に沿って洗浄チャンバ１の開口部９又は２５の上方の位置まで搬送する。最後に昇降アーム１５は被洗浄物「Ｇ」をつかんだ把持工具２０を開口部２５、９を通して降下させ、処理中固定する。この位置でスキッド４１、台車３２及び昇降アーム１５は互いに調整された運動を行い、洗浄運動も実施する。
【００３１】
更に、図１には洗浄チャンバ１の作業位置における搬送装置２の位置が示され、図３には搬送装置２が被洗浄物「Ｇ」を載置台４０に降ろすための位置が示されており、カバー１１と昇降アーム１５が係合したままであることがわかる。図４は洗浄システムの側面図であり、スキッド４１によって台車３８の運動方向に対して横断方向に昇降アーム１５の搬送運動が行われる。
【００３２】
図５〜図８及び図９〜図１１に示す洗浄システムは、搬送装置２として複数の軸周りで制御可能なマニピュレータアーム４６と、自由端に把持工具２０を備える昇降アーム４７を有する産業用ロボット４５を含む。カバー１１は中央貫通路４８内で昇降アーム４７のシャフト４９に沿って可動に案内されている。カバー１１と昇降アーム４７との間に振子軸受５０として構成された係合があり、非固定で懸垂するカバー１１は自在に枢動できる。図５〜図８に示すように、振子軸受５０はボールヘッド５２とボールソケット５３からなる玉継手５１として形成されている。ボールヘッド５２は昇降アーム４７のシャフト４９上でガイド５４内を摺動可能に支持されており、ボールソケット５３は貫通路４８の縁部領域でカバー１１に設けられている。昇降アーム４７の端部４７に設けられている連行部材５５は、昇降アーム４７の上昇中にカバー１１を連行するためのストッパを形成する。昇降アーム４７の下降中にカバー１１が洗浄チャンバ１と一直線の位置で閉じ、カバー１１は洗浄チャンバ１の上に載置される。作業位置においてマニピュレータアーム４６を用いると、把持工具２０は昇降アーム４７によってガイド５４内で昇降することができ、或いは振子軸受５０内で振子運動させることができる。運動を実施するための他の可能性は、カバー１１の載置面が開口部９の縁部領域で摺動可能であり、把持工具２０の往復運動を実行できることである。これによって複数の面において洗浄チャンバ内で被洗浄物Ｇの最適な調整と位置合わせが可能となる。また、図７に示すように、昇降アーム４７内の軸５６により把持工具２０の回転及び枢動が可能である。図７は、カバー１１が洗浄チャンバ１の右縁部に移動していることを更に示している。図８は洗浄チャンバ１の左縁部に移動したカバー１１の位置を示している。
【００３３】
図９〜図１１に示す洗浄システムは、図５〜図８に従うシステムの変形例である。本質的な違いは振子軸受５０の構成にある。図５〜図８に示すその他のシステム要素は図９〜図１１に示す変形例に対しても該当するので、上の記載を参照されたい。振子軸受５０は、カバー１１と昇降アーム４７との間に特段の回転継手を形成することなく、処理チャンバ１内で昇降アーム４７が把持工具２０と共に複数の方向に動くことを可能にする。洗浄チャンバ１内での処理中に、即ちカバー１１が閉じた状態で昇降アーム４７の振子運動の機能は、カバー１１の貫通路４８内に隙間６０を持たせて挿入されたガイド体５７によって達成される。隙間６０の大きさは、ガイド体５７が水平に対して所定の角度だけ傾くことができ、それによってカバー１１と摩擦接触して動けなくなることがないように調節されている。また、隙間６０は、昇降アーム４７が水平方向に動くと洗浄チャンバ１の端壁１０でカバー１１が水平方向に移動できるよう十分小さいものとする。更に、ガイド体５７は貫通路４８内の案内が昇降アーム４７の全昇降行程に亘って行われるよう縦長の形状を有している。
【００３４】
昇降アーム４７はガイド体５７を貫通して、結合部６１を介して昇降アーム４７のシャフト４７に密に固定されている。昇降アーム４７及びガイド体は結合部６１と一体構造となっている。ガイド体５７として側方が開いた円形又は矩形断面のケージ又は円筒を使用できる。隙間６１を封止するために、カバー１１とガイド体５７との間に液体を通さない材料からなるフレキシブルな封止体５８が設けられている。封止体５８は蛇腹又はスリーブとして形成されており、一端でカバー１１のフランジ（図示せず）に固定され、他端でガイド体５７の上側縁部領域に固定されている。洗浄チャンバ１内で洗浄する間、昇降アーム４７が動くと封止体５８はアコーデオン状に圧縮されたり引き伸ばされたりする。搬送過程で封止体５８の荷重を軽減するために、カバー１１は支持ベルト５９によってガイド体５７又は昇降アーム４７に保持されている。
【符号の説明】
【００３５】
１  洗浄チャンバ
２  搬送装置
３  メタルハウジング
４  排出口
５  噴射機構
６  噴射機構
７  ノズル
８  ランスパイプ
９  開口部
１０  端壁
１１  カバー
１２  フランジウェブ
１３  １１内の貫通路
１４  シャフト
１５  昇降アーム
１６  ガイド
１７  ブシュ
１８  ガイド
１９  突出部
２０  把持工具
２１  カラー
２２  底部
２３  連行部材
２４  中間カバー
２５  ２４の開口部
２６  カラー
２７  ウェブ
２８  昇降装置
２９  封止ウェブ
３０  １５のガイド
３１  チェーン駆動装置
３２  ロック
３３  駆動チェーン
３４  ピニオン
３５  ピニオン
３６  モータ
３７  腕木
３８  台車
３９  ガイドレール
４０  載置台
４１  スキッド
４２  駆動軸
４３  １５のモータ
４４  レール
４５  ロボット
４６  マニピュレータアーム
４７  ４６の昇降アーム
４８  中央貫通路
４９  ４７のシャフト
５０  振子軸受
５１  玉継手
５２  ５１のボールヘッド
５３  ５１のボールソケット
５４  ５１のガイド
５５  連行部材
５６  軸
５７  ガイド体
５８  封止体
５９  支持ベルト
６０  隙間
６１  結合部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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