(57)【要約】      （修正有）【課題】加工されたワークを隅々まで洗浄することが可能なワーク洗浄装置を提供する。【解決手段】  内部に洗浄用空間を形成する筐体３と、ワークＷを工作機械２による加工位置と洗浄用空間との間で選択的に受け渡すワーク受渡手段１３とを備え、筐体３には、筐体３の外部から洗浄用空間内に突出し、洗浄液または高圧エアーあるいはその双方を射出する吐出ノズルが、任意の角度または位置あるいはその双方で変更可能に設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に洗浄用空間を形成する筐体を備え、
該筐体の内部に、洗浄液または高圧エアーあるいはその双方を吐出するノズルが、前記筐体の外部から任意の角度または位置あるいはその双方で変更可能に配置されていることを特徴とするワーク洗浄装置。
【請求項２】
前記ノズルが、前記筐体の外部から前記洗浄用空間内に突出して設けられていることを特徴とする請求項１に記載のワーク洗浄装置。
【請求項３】
前記筐体内には、前記洗浄用空間と共にワークを加工する工作機械が設けられ、前記ワークを工作機械による加工位置と前記洗浄用空間との間で選択的に位置させるワーク受渡手段とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載のワーク洗浄装置。
【請求項４】
前記筐体には、該筐体の外部から前記洗浄用空間に突出する手袋が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のワーク洗浄装置。
【請求項５】
前記洗浄用空間に配置されて前記ワークを載置する段取台と、該段取台を回転軸の軸回りに回転可能とする回転機構とを備えていることを特徴とする請求項４に記載のワーク洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば工作機械によって加工されたワークを洗浄する、ワーク洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、工作機械によって加工されたワークには、加工時に発生する切屑や切削液が付着している。そこで、ノズルを用いて洗浄液や高圧エアーを加工されたワークに噴きつけることにより、付着した切屑や切削液を除去する。
従来、このような加工されたワークの洗浄を行うことができるワーク洗浄装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このワーク洗浄装置は、工作機械で加工されたワークを収納する保管棚において、この保管棚を覆う壁体と、この壁体に設けられた開口部を開閉するシャッターとを備え、内部に複数のノズルを配置したものであり、このノズルから洗浄液を吐出することによって加工されたワークの洗浄を行うものである。
【特許文献１】特開平７−２７６１８１号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来のワーク洗浄装置には、以下の課題が残されている。すなわち、ワークを洗浄するノズルを複数配置しているが、ノズルが固定されているため、洗浄液の吐出方向を変更できない。したがって、ワークの隅々まで洗浄することが困難であり、付着した切屑や切削液が除去されない部分が生じるという問題がある。
【０００４】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、加工されたワークを隅々まで洗浄することが可能なワーク洗浄装置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】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明のワーク洗浄装置は、内部に洗浄用空間を形成する筐体を備え、該筐体の内部に、洗浄液または高圧エアーあるいはその双方を吐出するノズルが、前記筐体の外部から任意の角度または位置あるいはその双方で変更可能に配置されていることを特徴とする。
【０００６】
この発明にかかるワーク洗浄装置によれば、工作機械によって加工されたワークを、筐体によって密閉状態となった洗浄用空間で洗浄する。ここで、ノズルが、その吐出部位を変更可能に設けられていることによって、加工したワークの隅々まで洗浄することができる。
また、作業者が洗浄液や高圧エアーをワークに噴きつけたときに、ワークに付着している切屑や切削液、噴きつけた洗浄液が、筐体の外に飛散することを防止する。したがって、作業者の目や顔などに切屑や切削液、洗浄液が跳ね返る危険性や、作業者にこれらが付着して汚れることや、機械周囲の室内の汚れを回避できる。この結果、ワークの洗浄を迅速かつ丁寧にすることができる。したがって、ワークの加工品質や生産性の向上が図れる。
【０００７】
また、本発明にかかるワーク洗浄装置は、前記ノズルが、前記筐体の外部から前記洗浄用空間内に突出して設けられていることが好ましい。
この発明にかかるワーク洗浄装置によれば、ノズルの筐体外に突出している部分を把持してノズルの吐出部位を変更する。
【０００８】
また、本発明にかかるワーク洗浄装置は、前記筐体内には、前記洗浄用空間と共にワークを加工する工作機械が設けられ、前記ワークを工作機械による加工位置と前記洗浄用空間との間で選択的に位置させるワーク受渡手段とを備えることが好ましい。
この発明にかかるワーク洗浄装置によれば、ワーク受渡手段によって、洗浄用空間と工作機械による加工位置との間でワークを選択的に位置させてワークの加工と洗浄とを連続して行うことができ、ワークの製作効率が向上する。
【０００９】
また、本発明にかかるワーク洗浄装置は、前記筐体には、該筐体の外部から前記洗浄用空間に突出する手袋が設けられていることが好ましい。
この発明にかかるワーク洗浄装置によれば、作業者が外部から手袋に手を入れてワークを保持したり、ワークの向きを変更することで、ワークに付着した切屑や切削液をより確実に除去することができる。
【００１０】
また、本発明にかかるワーク洗浄装置は、前記洗浄用空間に配置されて前記ワークを載置する段取台と、該段取台を回転軸の軸回りに回転可能とする回転機構とを備えていることが好ましい。
この発明にかかるワーク洗浄装置によれば、段取台が回転機構によって回転軸の軸回りで回転することによって、段取台上に載置されたワークの向きを容易に変更することができる。これにより、ワークの重量が大きい場合であっても、ノズルによる洗浄部位を容易に変更することができる。したがって、ワークの洗浄をより効率よく行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のワーク洗浄装置によれば、ノズルが、その吐出部位を変更可能に設けられていることによって、加工したワークの隅々まで洗浄することができる。
また、ワークの洗浄を筐体によって構成された洗浄用空間内で行うため、作業者が洗浄液や高圧エアーをワークに噴きつけたときに、ワークに付着している切屑や切削液、噴きつけた洗浄液が、筐体の外に飛散することを防止する。したがって、作業者の目や顔などにこれらが跳ね返る危険性や、作業者が汚れることや、機械周囲の室内が汚れることを回避できる。この結果、ワークの洗浄を迅速かつ丁寧にすることができる。したがって、ワークの加工品質や生産性の向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明にかかるワーク洗浄装置の第１の実施形態を、図１から図４を参照しながら説明する。
本実施形態によるワーク洗浄装置１は、図１に示すように、例えば、横型マシニングセンタである工作機械２に設備されるものである。
【００１３】
この工作機械２は、筐体３と、筐体３の内部に配置された工作機械本体４とを備えている。
工作機械本体４には、例えば切削刃などの工具５が着脱可能に取り付けられる主軸ヘッド６と、上面に設けられた円柱状の設置部７上にワークＷを載置する加工テーブル８と、加工テーブル８を前後に移動可能とする一対のガイドレール９とが設けられている。
この主軸ヘッド６は、図示しないボールネジやガイドレールなどによって、上下左右に移動可能となっている。
【００１４】
ワーク洗浄装置１は、図１に示すように、筐体３内において、加工されたワークＷが載置される段取台１２と、ワークＷを保持して工作機械本体４の加工テーブル８に受け渡す受渡手段１３とを備えている。
【００１５】
筐体３は、後述するシャッター１７を閉じることによって、工作機械本体４によるワークＷの加工位置と分離された洗浄用空間を形成している。そして、筐体３には、図２に示すように、それぞれＸ軸方向にスライドする内側扉１５及び外側扉１６とが設けられている。
内側扉１５には、作業者が洗浄用空間内を視認するための窓２１が取り付けられる窓取付孔１５Ａと、外側から洗浄用空間内に突出する一対の手袋２２を取り付ける手袋取付孔１５Ｂと、軟性の被膜２３を取り付ける被膜取付孔１５Ｃとが設けられている。被膜２３は、弾性変形可能な材質であって、洗浄液または高圧のエアーを吐出する吐出ノズル２４が貫通して取り付けられている。そのため、吐出ノズル２４は、被膜２３によって上下左右方向に角度変更可能となっている。
外側扉１６は、Ｘ軸方向にスライドさせることによって、内側扉１５に設けられた窓取付孔１５Ａ、一対の手袋取付孔１５Ｂ及び被膜取付孔１５Ｃを外部から覆うように構成されている。
また、筐体３の上面には、外側扉１６によって内側扉１５が覆われていることを検知するセンサ２５が設けられている。
【００１６】
シャッター１７は、後述する受渡手段１３の交換アーム３５を跨ぐように設けられており、後述する旋回機構３７によって交換アーム３５が回転するときに、受渡手段１３によるワークＷの受け渡し作業を妨害しないよう上方にスライドするように構成されている。
【００１７】
段取台１２は、工作機械本体４と連続するように設けられた台座３１の上に回転部材（回転機構）３２を介して配置されており、ワークＷが載置される円柱状の設置部３３を備えている。この回転部材３２により段取台１２は、回転部材３２の軸回りで回転可能に支持されている。
【００１８】
受渡手段１３は、機械装置本体４の基台４Ａ上に設けられており、交換アーム３５と、交換アームの両側に設けられた支持部３５ａ、３５ｂで支持される一対のパレット３６ａ、３６ｂと、交換アーム３５を回転軸３７Ａの軸回りで回転させると共に昇降可能に支持する旋回機構３７とを備えている。
支持部３５ａ、３５ｂは、平面視ほぼＵ字状であり、内径が加工テーブル８及び段取台１２の載置部７、３３の外径よりも大きくなるように構成されている。
また、パレット３６ａ、３６ｂには、ワークＷを着脱可能に取り付けたイケール３９が装着されている。
【００１９】
旋回機構３７は、油圧シリンダなどによって構成されており、交換アーム３５を昇降させることで支持部３５ａ、３５ｂと載置部７、３３との間でパレット３６ａ、３６ｂの受け渡しを行うと共に、回転軸３７Ａの軸回りで１８０°回転させることでワークＷを工作機械本体４と洗浄用空間との間で受け渡すように構成されている。
なお、旋回機構３７は、センサ２５によって外側扉１６が閉状態であると検知している間のみ、動作可能となるように制御されている。これにより、内側扉１５に設けられた手袋２２などに作業者が手を入れたまま旋回機構３７が動作して作業者に対して危険が及ぶことを回避できるようになる。
【００２０】
次に、以上のように構成されたワーク洗浄装置１によるワークＷの洗浄方法について説明する。
まず、旋回機構３７によって交換アーム３５を上昇させることで、図１に示すように、載置部７上に載置され、加工済みのワークＷが載置されたパレット３６ｂを、交換アームの支持部３５ｂで支持する。
そして、シャッター１７を上方に開き、交換アーム３５を１８０°回転させてワークＷを、洗浄用空間内に搬送する。その後、旋回機構３７によって交換アーム３５を下降させて段取台１２の載置部３３上にパレット３６ｂと共にワークＷを載置する。このとき、シャッター１７は、下降することで再び閉じられる。
【００２１】
次に、作業者は、図３に示すように、洗浄用空間内に搬送されたワークＷを、吐出ノズル２４から洗浄液や高圧エアーを噴きつけることによって付着した切屑などを除去する。このとき、被膜２３の伸縮性を利用して吐出ノズル２４の向きを上下左右方向に任意に変えたり、被膜取付孔１５Ｃの範囲でノズルを適宜移動させたり、手袋２２を介してワークＷを保持したり、段取台１２の回転軸３２Ａの軸回りでワークＷを回転させることによって洗浄部位を適宜変更しながら洗浄を行う。
【００２２】
洗浄を終えたワークＷは、図４に示すように、内側扉１５をスライドさせることによって取り出すことができる。そして、新たに加工するワークＷをパレット３６ｂの上に載置し、内側扉１５及び外側扉１６を閉じてセンサ２５が外側扉１６の閉状態を検知することで、旋回機構３７が動作して交換アーム３５を回転させることで新たに加工するワークＷを工作機械本体４に受け渡す。そして、レール９に沿って加工テーブル８を工具５による加工位置へ移動させ、切削加工する。さらに、工具５による加工終了後、加工テーブル８を交換アーム３５の位置に戻す。
【００２３】
このように構成されたワーク洗浄装置１によれば、工作機械本体４によって加工されたワークＷやイケール３９を、筐体３によって形成された密閉空間である洗浄用空間で洗浄する。ここで、吐出ノズル２４が、内側扉１５に設けられて伸縮性のある被膜２３を貫通するように配置されているので、吐出ノズル２４を移動させることができる。これにより、吐出ノズル２４からの洗浄液や高圧エアーをさまざまな部位に噴きつけることができ、切屑や切削液を確実に除去する。
そして、洗浄用空間内においてワークＷが段取台１２上に載置されており、作業者が手袋２２を用いて中心軸３２Ａの軸回りにこのワークＷを回転させることで、吐出ノズル２４による洗浄部位を容易に変更できる。したがって、洗浄をより効率よく行うことが可能となる。
【００２４】
また、作業者が吐出ノズル２４を用いてワークＷやイケール３９に対して洗浄液や高圧エアーを噴きつけることによってワークＷやイケール３９の洗浄を行っても、ワークＷに付着している切屑や噴きつけた洗浄液が筐体３の外部に飛散することがない。これにより、作業者の顔などに切屑や洗浄液が跳ね返る危険性や、作業者や機械周囲の汚れを回避するので、作業者の精神的苦痛が解消される。この結果、ワークＷやイケール３９を迅速かつ丁寧に洗浄することができ、ワークＷの加工品質や生産性の向上が図れる。
【００２５】
また、内側扉１５と外側扉１６とのいわゆる２重扉構造となっているので、この外側扉１６の閉状態を検知するセンサ２５によって、作業者が手袋２２に手を入れたまま旋回機構３７が動作しないように構成されている。これにより、作業者に危険が及ぶことを回避できる。
【００２６】
なお、本実施形態において、シャッター１７は、旋回機構３７によって交換アーム３５が回転軸３７Ａの軸回りで回転する際に上方へスライドするように構成されていたが、交換アーム３５の上に載置され、交換アーム３５と共に回転軸３７Ａの軸回りで回転するような構成であってもよい。このように、シャッター１７は、密閉した洗浄用空間を形成すると共に、交換アーム３５が回転する際に工作機械本体４へのワークＷの受け渡し作業を妨害しないような構成であればよい。
【００２７】
また、本実施形態において、吐出ノズル２４が被膜２３を貫通するように設けられており、この被膜２３の弾性力によって吐出ノズル２４の移動を可能としていたが、図５に示すようなスライドカバー５１によって吐出ノズル２４を移動可能とした構成であってもよい。
このスライドカバー５１は、被膜取付孔１５Ｃに取り付けられており、中央に吐出ノズル２４を貫通させる貫通孔５１Ａが形成された円状プレート５２と、円状プレート５２の外部に円状プレート５２と同心円となるように配置されたリング状プレート５３と、リング状プレート５３の外部に円状プレート５２と同心円となるように配置されたリング状プレート５４とを備えている。
円状プレート５２は、その外縁部にフランジ部５２Ａが形成されており、また、中央に形成された貫通孔５１Ａに弾性を有する樹脂（図示略）を介して吐出ノズル２４が設けられている。
【００２８】
リング状プレート５３の内径は、円状プレート５２の外径よりも小さくなるように構成されており、リング状プレート５３の上面に円状プレート５２がスライド自在に載置されている。そして、リング状プレート５３は、その外縁部にフランジ部５３Ａが形成されており、また、ほぼ中央に断面ほぼコ字状のスライド部５３Ｂが形成されている。円状プレート５２のフランジ部５２Ａは、リング状プレート５３及びスライド部５３Ｂによって形成された空間内に収納されている。これにより、円状プレート５２が、リング状プレート５３に対してスライド可能となる。
【００２９】
また、リング状プレート５４の内径は、リング状プレート５３の外径よりも小さくなるように構成されており、リング状プレート５４の上面にリング状プレート５３がスライド自在に載置されている。そして、リング状プレート５４は、その外縁部に被膜取付孔１５Ｃの縁部に取り付けられており、また、リング状プレート５３と同様にほぼ中央に断面ほぼコ字状のスライド部５３Ａが形成されている。リング状プレート５３のフランジ部５２Ａは、リング状プレート５４及びスライド部５４Ａによって形成された空間内に収納されている。これにより、リング状プレート５３が、リング状プレート５４に対してスライド可能となる。
以上より、吐出ノズル２４は、円状プレート５２及びリング状プレート５３がスライドすることによって径方向に移動可能となる。
【００３０】
また、本実施形態において、ワークＷを載置する段取台１２が回転部材３２によって回転可能に支持されており、作業者が手袋２２を介してワークＷを回転させていたが、図６に示すように、ハンドル６１を回すことによってワークＷを支持する段取台１２が自転するように構成された回転機構６０を設けてもよい。
図６に示すように、回転機構６０は、ハンドル６１と、ハンドル６１によって軸回りに回転するウォーム軸６２と、このウォーム軸６２と係合するウォームホイール６３と、このウォームホイール６３が同軸に取り付けられた段取台１２とによって構成されている。
この回転機構６０は、作業者がハンドル６１を回転させることによってウォーム軸６２を回転させ、これによりウォームホイール６３が回転する。この結果、ワークＷが自転することになる。
ここで、ウォーム軸６２は、ハンドル６１を回転させることによって軸回りで回転されたが、ハンドル６１ではなく、図７に示すように、サーボモータ６５を駆動することによって回転するように構成してもよい。
【００３１】
また、本実施形態において、吐出ノズル２４が筐体３の外部から洗浄用空間内に突出して設けられていたが、吐出ノズル２４が筐体３の内部に配置されており、図８に示すように、作業者が手袋２２を介して吐出ノズル２４の取り扱いを行うような構成であってもよい。
【００３２】
次に、第２の実施形態について、図９を参照しながら説明する。
なお、ここで説明する実施形態は、その基本的構成が上述した第１の実施形態と同様であり、上述の第１の実施形態に別の要素を付加したものである。したがって、図９においては、図１と同一構成要素に同一符号を付し、この説明を省略する。
【００３３】
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第１の実施形態におけるワーク洗浄装置１では、作業者が吐出ノズル２４を移動させてワークＷやイケール３９の洗浄を行っていたが、本実施形態におけるワーク洗浄装置１００は、吐出ノズル２４の移動を機械制御している点である。
【００３４】
すなわち、ワーク洗浄装置１００は、それぞれ筐体１０２の外部に設けられて、吐出ノズル２４の移動を制御するノズル移動制御機構１０１を備えている。
筐体１０２には、前面に被膜２３を取り付ける被膜取付孔１０２Ａが設けられており、一側面に内側扉１０３が設けられている。この内側扉１０３をＺ軸方向にスライドさせることによって、ワークＷを取り出すことができる。
【００３５】
ノズル移動制御機構１０１は、筐体１０２に対してＸ軸方向に移動可能である左右支持台１１１と、左右支持台１１１に対してＹ軸方向に移動可能に支持されている昇降台１１２と、昇降台１１２に支持されて吐出ノズル２４を保持するノズル保持部材１１３と、Ｘ軸と平行に設けられたボールネジ１１４と、Ｙ軸と平行に設けられたボールネジ１１５と、Ｚ軸と平行に設けられたボールネジ１１６とを備えている。
【００３６】
左右支持台１１１は、ボールネジ１１４によってＸ軸方向に移動可能とされ、昇降台１１２は、左右支持台１１１に設けられたボールネジ１１５によってＹ軸方向に移動可能とされ、ノズル保持部材１１３は、昇降台１１２に設けられたボールネジ１１６によってＺ軸方向に移動可能とされている。
ボールネジ１１４、１１５、１１６は、それぞれサーボモータ１１７、１１８、１１９によって軸回りに回転可能となっている。
【００３７】
このように構成されたワーク洗浄装置１００によっても、上述した第１の実施形態と同様に、吐出ノズル２４を移動させてワークＷやイケール３９に付着した切屑や切削液を確実に除去することができる。
なお、本実施形態において、上述と同様に、被膜取付孔１０２Ａにスライドカバー５１を取り付け、このスライドカバー５１によって吐出ノズル２４を任意の角度に変更可能とした構成であってもよい。
【００３８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態において、工作機械として横型マシニングセンタを用いたが、これに限定されるものではなく、縦型マシニングセンタ、フライス盤、研削盤、旋盤などの他の工作機械であってもよい。
また、工作機械本体４は、主軸ヘッド６を前後方向（Ｚ軸方向）へ移動可能としてもよい。
また、ワーク洗浄装置には、複数本の突出ノズル２４が設けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるワーク洗浄装置及びワーク洗浄装置が設備された工作機械を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるワーク洗浄装置を示す斜視図である。
【図３】加工済みのワークを洗浄する様子を示す模式図である。
【図４】洗浄済みのワークを取り出す様子を示す模式図である。
【図５】本発明の第１の実施形態以外の、本発明を適用可能なスライドカバーを示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態以外の、本発明を適用可能な回転機構を示す斜視図である。
【図７】同じく、本発明の第１の実施形態以外の、本発明を適用可能な回転機構を示す斜視図である。
【図８】同じく、本発明の第１の実施形態以外の、本発明を適用可能なワーク洗浄装置を示す模式図である。
【図９】本発明の第２の実施形態におけるワーク洗浄装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
２  工作機械
３  筐体
１２  段取台
１３  ワーク受渡手段
２２  手袋
２４  吐出ノズル
３２  回転部材（回転機構）
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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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