(57)【要約】【課題】洗浄・乾燥の工程を変更しやすくする。部品点数の減少と装置の小型化を実現する。【解決手段】被洗浄物を洗浄する洗浄槽１〜４と洗浄後に被洗浄物を乾燥する乾燥槽５〜６とが周状に配置された洗浄装置の洗浄槽１〜４と乾燥槽５〜６のそれぞれを着脱可能に設ける。例えばある乾燥槽５（６）の代わりに別の洗浄槽を設けて乾燥工程の代わりに更なる洗浄工程を付加するなど、洗浄・乾燥工程の増減、順番入れ替えといった作業内容の変更を容易に行うことが可能となる。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被洗浄物を洗浄する洗浄槽と洗浄後に前記被洗浄物を乾燥する乾燥槽とが周状に配置された洗浄装置において、前記洗浄槽と前記乾燥槽のそれぞれが着脱可能に設けられていることを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
前記被洗浄物を保持して前記洗浄槽と乾燥槽の内部を移動させる洗浄用アームの先端のワーク保持治具を着脱可能としていることを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記洗浄槽の上端側に洗浄水を排出する排水部と排水パイプとを設けたことを特徴とする請求項１または２記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記洗浄槽が複数個段違いに配置され、上位洗浄槽の排水パイプが下位洗浄槽内に挿入され、前記上位洗浄槽の洗浄水が前記排水パイプを通り前記下位洗浄槽に流れ込む構造としたことを特徴とする請求項３記載の洗浄装置。
【請求項５】
被洗浄物を浸入させて洗浄する洗浄槽において、前記洗浄槽には、その上端側に洗浄水を排出する排水部と排水パイプとを設けたことを特徴とする洗浄槽。
【請求項６】
請求項５記載の洗浄槽において、前記洗浄槽が複数個段違いに配置され、上位洗浄槽の排水パイプが下位洗浄槽内に挿入され、前記上位洗浄槽の洗浄水が前記排水パイプを通り前記下位洗浄槽に流れ込む構造としたことを特徴とする洗浄槽。
【請求項７】
請求項５または６記載の洗浄槽において、前記洗浄槽は、前記被洗浄物を槽内で載置する載置台を有することを特徴とする洗浄槽。
【請求項８】
請求項７記載の洗浄槽を備えてなる洗浄装置であって、前記洗浄槽と、前記乾燥槽と、前記被洗浄物を搬入する搬入装置と、前記被洗浄物を排出する排出装置と、搬入された前記被洗浄物を保持し前記洗浄槽及び乾燥槽内を移動させ前記排出装置に移動させる洗浄用アームとを備えてなることを特徴とする洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄装置および洗浄槽に関する。さらに詳述すると、本発明は、機械部品等の被洗浄物を洗浄槽、乾燥槽を経て自動洗浄する装置の構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機械部品等のワークを加工、組立等する過程で自動洗浄するための装置として、アームで保持したワーク（被洗浄物）を洗浄槽から乾燥槽へと移動させて洗浄・乾燥するようにした洗浄装置が利用されている。また、洗浄槽と乾燥槽とを周状に配置したいわゆるロータリー式の洗浄装置も利用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような洗浄装置においては洗浄槽や乾燥槽が予め所定位置に固定配置されていることから洗浄・乾燥作業の工程を変更することができず、ワークの大きさや形状等の特徴に柔軟に対応した洗浄・乾燥の工程を構築し難いという問題がある。
【０００４】
また、このような洗浄装置においては洗浄槽の槽底に排水用のドレーン管路を設ける必要があるため部品点数の減少や装置の小型化を図る上で不利な場合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、洗浄・乾燥の工程を変更しやすく、かつ部品点数の減少と装置の小型化を実現できる洗浄装置および洗浄槽を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の発明は、被洗浄物を洗浄する洗浄槽と洗浄後に被洗浄物を乾燥する乾燥槽とが周状に配置された洗浄装置において、洗浄槽と乾燥槽のそれぞれが着脱可能に設けられていることを特徴としている。したがってこの洗浄装置においては、例えばある乾燥槽の代わりに別の洗浄槽を設けて乾燥工程の代わりに更なる洗浄工程を付加するなど、洗浄・乾燥工程の増減、順番入れ替えといった作業内容の変更を容易に行うことができる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の洗浄装置において、被洗浄物を保持して洗浄槽と乾燥槽の内部を移動させる洗浄用アームの先端のワーク保持治具を着脱可能としているものである。この場合、ワーク（被洗浄物）をより安定した状態で保持したり、ワークとの接触領域をできるだけ狭くして洗浄と乾燥が効率良く行われるようにするなど、ワークの形状に応じてワーク保持治具を適宜変更することができる。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の洗浄装置において、洗浄槽の上端側に洗浄水を排出する排水部と排水パイプとを設けたことを特徴としている。この場合、洗浄槽の中でオーバーフローした洗浄水をこの排水部と排水パイプを通過して隣接する他の洗浄槽などへ排水することができる。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の洗浄装置において、洗浄槽が複数個段違いに配置され、上位洗浄槽の排水パイプが下位洗浄槽内に挿入され、上位洗浄槽の洗浄水が排水パイプを通り下位洗浄槽に流れ込む構造としたことを特徴としている。この洗浄装置では、各洗浄槽内でオーバーフローした洗浄水は各槽の排水パイプを通って下位段の洗浄槽へ導かれる。
【００１０】
また請求項５記載の発明は、被洗浄物を浸入させて洗浄する洗浄槽において、洗浄槽には、その上端側に洗浄水を排出する排水部と排水パイプとを設けたことを特徴とするものである。この場合、洗浄槽の中でオーバーフローした洗浄水はこの排水部と排水パイプを通過して隣接する他の洗浄槽などへ排水される。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の洗浄槽において、洗浄槽が複数個段違いに配置され、上位洗浄槽の排水パイプが下位洗浄槽内に挿入され、上位洗浄槽の洗浄水が排水パイプを通り下位洗浄槽に流れ込む構造としたことを特徴とするものである。各洗浄槽でオーバーフローした洗浄水は、各槽の排水パイプを通って下位段の洗浄槽へ導かれる。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項５または６記載の洗浄槽において、洗浄槽は、被洗浄物を槽内で載置する載置台を有することを特徴としている。洗浄槽あるいは乾燥槽の内部に搬送された被洗浄物（ワーク）は槽内でワーク保持アームから載置台へと載せ替えられる。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の洗浄槽を備えてなる洗浄装置であって、洗浄槽と、乾燥槽と、被洗浄物を搬入する搬入装置と、被洗浄物を排出する排出装置と、搬入された被洗浄物を保持し洗浄槽及び乾燥槽内を移動させ排出装置に移動させる洗浄用アームとを備えてなることを特徴とするものである。搬入された被洗浄物（ワーク）は洗浄用アームによって洗浄槽から乾燥槽へと搬送され、洗浄・乾燥工程を経た後に洗浄槽から搬出される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１〜図８に、本発明の一実施形態を示す。本発明にかかる洗浄装置１０は、被洗浄物たる機械部品等（以下「ワーク」という）８を搬入する搬入装置１１と、ワーク８を洗浄する洗浄槽１〜４と、洗浄後にワーク８を乾燥させる乾燥槽５〜７と、ワーク８を乾燥槽７から取り出し搬出する搬出装置１２と、搬入装置１１により搬入されたワーク８を保持して洗浄槽１〜４及び乾燥槽５〜６内に移動させる洗浄用アーム１３とを備えてなる装置である。また本実施形態では搬入装置１１と搬出装置１２との間に仕切り部材１４を設置し、これにより仕切られた搬出側のエリア（本明細書ではこのエリアを「クリーンエリア」といい、図中において符号ＣＡで示す）内のクリーン度を維持するようにしている。クリーンエリアでない側のエリア（一般環境エリア）は符号ＧＡで示している。
【００１６】
本実施形態の洗浄装置１０は、例えば６個の槽が図１に示すように周状に等間隔配置されたロータリー式洗浄槽９を備えた装置で、その中心に配置された洗浄用アーム１３がワーク８を保持して各槽１〜６へ順に搬送するように設けられている。６個の槽をいかなる槽とするかはワーク８の種別や洗浄剤として有機溶媒を用いるかどうか等により変わってくるが、例えば本実施形態の場合は１番目の槽を洗浄槽（以下「洗浄槽１」とする）、２番目から４番目までの槽をすすぎを行う洗浄槽（以下「洗浄槽２」「洗浄槽３」「洗浄槽４」とする）、５番目と６番目の槽を水切りを行うエアー乾燥槽（以下「乾燥槽５」「乾燥槽６」とする）としている。また、ロータリー式洗浄槽９の近傍に最終乾燥槽としての真空乾燥槽（以下「乾燥槽７」とする）を設けている。
【００１７】
洗浄槽１は例えば超音波を利用して洗浄を行う槽であり、槽内の水及び水系洗浄剤に浸されたワーク８の付着した汚れを取り除く。水及び水系洗浄剤の代わりとして、準水系洗浄剤、非水系洗浄剤などが洗浄剤として用いられる場合もある。洗浄槽２は洗浄槽１で洗浄されたワーク８を粗すすぎする槽である。本実施形態の場合、図示するようにこれら２つの洗浄槽１，２と他の槽３〜６の間を通過するように仕切り部材１４を設け、洗浄槽１，２と他の槽３〜６とを仕切っている。また洗浄槽３は２次すすぎを行う槽、洗浄槽４は３次すすぎ（最終の仕上げすすぎ）を行う槽である。乾燥槽５，６はすすぎ後のワーク８に対しエアーを吹き付けて乾燥させる槽である。さらに乾燥槽７は、槽内を真空引きしてワーク８の最終乾燥を行う槽である。
【００１８】
搬入装置１１はロータリー式洗浄槽９の手前まで搬送されたワーク８を洗浄用アーム１３に受け渡す装置で、例えば旋回可能かつ直線移動可能なアームでワーク８を保持し移動させるワーク搬入ロボットによって構成されている。本実施形態では、ワーク８をワーク搬送パレット１５によってワーク搬入口１６から一般環境エリア内に運び込み、搬入装置１１でこのワーク８を洗浄槽１側に移動させるようにしている。本明細書では詳しくは説明しないが、ワーク搬送パレット１５は搬送レール１６上を自走しワーク８を搬送する台車であり、ワーク搬入口１７から一般環境エリア内に入る。
【００１９】
搬出装置１２は乾燥を終えたワーク８を受け取り搬出側のワーク搬送パレット１５に載せる装置であり、例えば搬入装置１１と同様、旋回可能かつ直線移動可能なアームでワーク８を保持し移動させるワーク搬入ロボットからなる。また、ワーク搬送パレット１５は搬入側の装置と同様、搬送レール１６上を自走しワーク８を搬送する台車からなり、ワーク搬出口１８を通過して洗浄装置１０の外部にワーク８を運び出す。
【００２０】
洗浄用アーム１３は搬入されたワーク８を保持して洗浄槽１〜４及び乾燥槽５〜６内を順次移動させるためのアームで、本実施形態の場合は図２に示すようにクランク形状の６本の洗浄用アーム１３がアーム支持軸１９に周状に等間隔配置されている。アーム支持軸１９は槽１〜６の中心位置で回転可能かつ昇降可能な軸で、６本の洗浄用アーム１３を各槽１〜６内で同時に上げ下げし、回転して次槽に移動させる。各洗浄用アーム１３の先端部は、例えばワーク８を直接載せて移動させることができるような形状であってもよいが本実施形態ではワーク８の底面を支えるためのワーク保持治具２６が取り付けられる二股形状の支持片２７としている。また、各洗浄用アーム１３は個別にアーム支持軸１９に取り付ける構造であっても構わないが、本実施形態では各洗浄用アーム１３を２本１組のユニットとし、取付ねじ３１によってアーム支持軸１９に着脱可能に取り付けるようにしている（図２参照）。この場合、例えば多品種少量生産に係る製品のワーク８を洗浄する場合にユニットを適宜交換し、あるいは取り外す等の対応が可能である。各ユニットはアーム支持軸１９上の位置決めピン３２によって位置決めされている。
【００２１】
また、洗浄用アーム１３の先端に取り付けられるワーク保持治具２６は着脱可能であることが好ましい。こうした場合、ワーク８の形状に応じてワーク保持治具２６を適宜変更し、ワーク８をより安定した状態で保持したりワーク８との接触領域をできるだけ狭くして洗浄と乾燥が効率良く行われるようにしたりすることができる。例えば本実施形態では、図２に示すように洗浄用アーム１３の下端に平行な二股形状の支持片２７を設け、この支持片２７に左右一対のワーク保持治具２６をねじ２８で止めて固定するようにしている。このワーク保持治具２６は、内側に突出した支持爪２６ｂによってワーク８の底面のうち外周寄りの部分を支持して持ち上げるように形成されている。また、図３に示すようにワーク保持治具２６の上縁に外側への折返し部２６ａを設け、この折返し部２６ａを支持片２７の上縁に引っ掛けることで単一のねじ２８でワーク保持治具２６を支持片２７に固定することが可能となる。
【００２２】
図３で示した左右一対のワーク保持治具２６は支持爪２６ｂでワーク８の外周寄りを支持するものであったが支持位置は特にこれに限らず、ワーク８の底面の中心部付近を支持する形状、例えば図４や図５に示すような十字形、あるいは図６に示すような細長矩形などの形状としてもよい。この場合、ワーク保持治具２６のアーム部分はワーク８と干渉しないような形状たとえば側面視コ形とされている（図４参照）。図５等に示すように、ワーク保持治具２６の保持面にはワーク８の外周形状（例えばワーク８が円筒形であれば円形）に合わせた凹部３０を設けるようにしてもよい。
【００２３】
また、上述のワーク保持治具２６とワーク８が一次的にストックされる載置台（以下「ワーク載置台」と呼ぶ）２９とは互いに干渉し合わない形状に形成されている。例えば図４および図５では、ワーク保持治具２６は十字形であり、ワーク載置台２９は対向する左右一対の平面視コ形であり、ワーク載置台２９の間をワーク保持治具２６が昇降できるようになっている。したがって、図４に示すようにワーク載置台２９にストックされているワーク８をワーク保持治具２６によって下側から支持し持ち上げるようにして移動させることができる。ワーク載置台２９は例えば図４に示したようなワーク投入治具３３で利用されるが、本実施形態ではこのような形状のワーク載置台２９を、特に図示していないが洗浄槽１〜４あるいは乾燥槽５〜７の内部にも設けてワーク保持治具２６上のワーク８をこのワーク載置台２９に載せ替えるようにしている。例えば乾燥槽５内でワーク８をワーク保持治具２６からワーク載置台２９へと載せ替えることにより、このワーク８とワーク保持治具２６との接触域やその周辺に付着しているすすぎ水を残らず蒸発させやすくなる。なお、乾燥槽５〜７内で付着水を残らず蒸発させ、あるいは洗浄槽１〜４内で汚れを十分に取り除く観点からは、ワーク載置台２９とワーク８との接触領域をできるだけ小さくしてワーク表面の露出度を大きくしていることが好ましい。
【００２４】
またロータリー式洗浄槽９を構成する各槽すなわち洗浄槽１〜４および乾燥槽５，６のそれぞれは、ロータリー式洗浄槽９に対し着脱可能な槽となっている。したがって本実施形態における各槽１〜６はそれぞれロータリー式洗浄槽９から取り外した状態で細部までクリーニングしやすい構造となっている。各槽１〜６は図示しない位置決めピンなどによってロータリー式洗浄槽９の所定位置に再現性よく位置決めされ、例えばベース板５１上に固定された１槽あたり３本の取付部材５２及び取付部材５２にねじ込まれる３本のねじからなる取付具２２によってこの所定位置で固定される（図２参照）。取付部材５２は例えば各槽１〜６の取付孔を貫く鉛直の六角支柱からなる。このように各槽１〜６が着脱可能である場合、例えば乾燥槽５の代わりに別の洗浄槽を設けて洗浄内容を変更することが可能となる。あるいは、洗浄槽（または乾燥槽）のうちの一槽を取り外して空スペースとし、そこにワーク８をチャックして反転させるユニットを組み込み洗浄過程の途中でワーク８の向きを変えるようにすることもできる。
【００２５】
また本実施形態における各槽１〜７は、特に小型のワーク（例えば動圧軸受モータに使用される小形部品など）の洗浄を行うため小型化され、洗浄装置１０全体の小型化を図るのに有利な構造とされている。さらにこれら槽１〜７のうちすすぎが行われる洗浄槽２〜４は、オーバーフローした洗浄水を外側に排水するためその上端側に排水部２３と排水パイプ２４とが設けられている（図７参照）。排水部２３は洗浄槽２〜４の上端部分から外周側に向けて突出した突出部で、この突出の底面に鉛直下向きの排水パイプ２４が取り付けられている。図８に示すように、本実施形態ではこのような洗浄槽２〜４を、最終仕上げすすぎを行う洗浄槽４から洗浄槽３、洗浄槽２へと洗浄水が流れるように洗浄槽４を上位側として段違いに配置している。また、清浄度の高い純水を洗浄槽４へ供給する給水パイプ２５がこの洗浄槽４の上位側に設けられるとともに、洗浄槽４の排水パイプ２３が洗浄槽３内に挿入され、洗浄増３の排水パイプ２３が洗浄槽２内に挿入され、上位側の洗浄槽４側からオーバーフローした洗浄水が下位側の洗浄増３、洗浄槽２へと順次流れ込む構成となっている。この場合、洗浄槽１で洗浄したワーク８を洗浄槽２→洗浄槽３→洗浄槽４の順ですすぎ洗いするにつれて純水の清浄度が段階的に高くなる（より清浄になる）ことから最も清浄な純水で最終すすぎ洗いできる上、すすぎ洗い後の洗浄水をその下位の洗浄槽３，２で利用することができる。
【００２６】
しかも本実施形態の洗浄装置１０においては、洗浄槽２〜４を含む各槽１〜７を小型槽としていることから、洗浄槽２〜４中の洗浄水は対流してオーバーフローする。すなわち、図８に示したように洗浄槽４、洗浄槽３、洗浄槽２はこの順で水位が下がるように段階的に配置されるとともに、給水パイプ２５および排水パイプ２４は洗浄水を槽底に向け誘導するように設けられていることから、洗浄水は位置エネルギを運動エネルギに変えて槽内を対流するように流れる。このため槽底に汚れ等が溜まりづらい。したがって、槽底にドレーン管路を設ける必要がない。
【００２７】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、請求項１記載の洗浄装置によると、洗浄槽と乾燥槽のそれぞれを着脱可能としたことから、洗浄・乾燥工程の増減、順番入れ替えといった作業内容の変更を行うことができる。したがって被洗浄物たるワークが変更された場合にも最適な洗浄と乾燥とが行われるように対処することができる。
【００２９】
請求項２記載の洗浄装置によると、ワーク（被洗浄物）の形状に応じてワーク保持治具を適宜変更することにより、ワークをより安定した状態で保持したり、ワークとの接触領域をできるだけ狭くして洗浄と乾燥が効率良く行われるようにするなどできる。
【００３０】
請求項３記載の洗浄装置によると、洗浄槽の上端側に洗浄水を排出する排水部と排水パイプとを設け、洗浄槽の中でオーバーフローした洗浄水をこの排水部と排水パイプを通して隣接する他の洗浄槽へ排水することができる。この場合、洗浄槽を小型化することによって槽中の洗浄水がより対流しやすくなり槽底に汚れ等が溜まりづらくなる。したがって槽底にドレーン管路を設ける必要がなく、部品点数の減少と装置の小型化を実現できる。
【００３１】
請求項４記載の洗浄装置によると、各洗浄槽内でオーバーフローした洗浄水を排水パイプを通して順次下位洗浄槽へ導きその槽での洗浄に利用することができる。また、下位槽から上位槽へと被洗浄物を移動させることで、段々に洗浄水の清浄度を高めていくような洗浄を行うことができる。
【００３２】
また請求項５記載の洗浄槽によると、洗浄槽の中でオーバーフローした洗浄水を排水部と排水パイプを通して隣接する他の洗浄槽へ排水することが可能となる。この場合、洗浄槽を小型化することによって槽中の洗浄水がより対流しやすくなり槽底に汚れ等が溜まりづらくなる。したがって槽底にドレーン管路を設ける必要がなく、部品点数の減少と装置の小型化を実現できる。
【００３３】
請求項６記載の洗浄槽によると、各洗浄槽内でオーバーフローした洗浄水を排水パイプを通して順次下位洗浄槽へ導きその槽での洗浄に利用することができる。また、下位槽から上位槽へと被洗浄物を移動させることで、段々に洗浄水の清浄度を高めていくような洗浄を行うことができる。
【００３４】
請求項７記載の洗浄槽によると、洗浄槽あるいは乾燥槽の内部に搬送された被洗浄物（ワーク）を槽内でワーク保持アームから載置台へと載せ替えることができる。このため、被洗浄物とワーク保持治具との接触域やその周辺に付着している汚れを残らず落とし、あるいはすすぎ水を残らず蒸発させやすい。
【００３５】
請求項８記載の洗浄装置によると、搬入された被洗浄物（ワーク）を洗浄用アームによって洗浄槽から乾燥槽へと搬送し、洗浄・乾燥工程を経た後に洗浄槽から搬出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す洗浄装置の概略平面図である。
【図２】洗浄用アームとアーム支持軸、およびロータリー式洗浄槽の構造の一例を示す斜視図である。
【図３】洗浄用アームの先端構造の一例を示す部分正面図である。
【図４】十字形のワーク保持治具とワーク載置台の形状例を示す斜視図である。
【図５】十字形のワーク保持治具とワーク載置台の形状例を示す平面図である。
【図６】細長矩形のワーク保持治具とワーク載置台の形状例を示す平面図である。
【図７】上端側に排水部と排水パイプとが設けられた洗浄槽を示す斜視図である。
【図８】３つの洗浄槽を段違いに配置した例および槽内洗浄水の対流の様子を示す図である。
【符号の説明】
１〜４　洗浄槽
５〜７　乾燥槽
８　ワーク（被洗浄物）
１０　洗浄装置
１１　搬入装置
１２　搬出装置
１３　洗浄用アーム
２３　排水部
２４　排水パイプ
２６　ワーク保持治具
２９　ワーク載置台（載置台）
【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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