(57)【要約】【課題】エアブローによって物品の表面の異物を除去する異物除去装置において，洗浄工程の簡素化を図る技術を提供すること。【解決手段】異物除去装置１は，エアブローにより対象物品の異物除去を行う装置であり，エアブロー時にワークＷを保持するためのチャック装置１２を備える。チャック装置１２は，開閉可能な一対のチャック２１を備え，閉状態では，チャック２１の間にワークＷを挟んで保持する。そして，各チャック２１には，エア吐出口２３と，エア吐出口２３とは異なる位置に開口するエア供給口２４と，エア供給口２４とエア吐出口２３とを連通するエア流路２５と，が形成されている。エア吐出口２３は，チャック装置１２の閉状態で他方のチャック２１の側にある面に開口している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアブローにより対象物品の異物除去を行う異物除去装置において，
開状態と閉状態とに変位自在であって，前記閉状態で前記対象物品を保持する一対の保持部材を備え，
前記保持部材の一方は，
前記閉状態で他方の前記保持部材の側にある面に開口するエア吐出口と，
前記エア吐出口と異なる位置に開口するエア供給口と，
前記エア供給口と前記エア吐出口とを連通するエア流路と，
を有することを特徴とする異物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，エアブローにより対象物品の表面の異物除去を行う異物除去装置に関する。さらに詳細には，開閉可能なチャック部材にて対象物品を挟んでエアブローを行う異物除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から，種々の物品・部品に対して，表面の異物を除去する洗浄が行われている。液体による洗浄もその１つの手法であるが，洗浄液の成分が対象物品の表面に残留し，シミ等の不具合の原因となることがある。これに対し，そのような弊害のないエアブローによる異物除去技術が知られている。例えば，特許文献１には，モータのステータのような環状の物品を主たる対象物として，ノズルの位置や向きにより洗浄性能の向上を図る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２２４０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，前記した従来の技術には，次のような問題があった。すなわち，エアブローは，例えば，チャック部材によって対象物品が保持された状態で行われる。この場合，対象物品の全面のうち，チャック部材と接触している箇所の洗浄が困難である。チャック箇所も含む対象物品の全面を洗浄するためには，上面のブロー後にチャック箇所を変えて下面のブローを行う等，２回のエアブローを行う必要があり，洗浄工程が複雑になりがちであった。
【０００５】
本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，エアブローによって物品の表面の異物を除去する異物除去装置において，洗浄工程の簡素化を図る技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様における異物除去装置は，エアブローにより対象物品の異物除去を行う異物除去装置において，開状態と閉状態とに変位自在であって，前記閉状態で前記対象物品を保持する一対の保持部材を備え，前記保持部材の一方は，前記閉状態で他方の前記保持部材側にある面に開口するエア吐出口と，前記エア吐出口と異なる位置に開口するエア供給口と，前記エア供給口と前記エア吐出口とを連通するエア流路と，を有することを特徴としている。
【０００７】
上記態様における異物除去装置では，エア供給口から保持部材にエアを供給することで，エア流路を介して，エア吐出口からエアが吐出される。そこで，例えば，対象物品を保持部材にて保持した状態でエアブローを行い，対象物品のうち保持部材にて保持されている箇所を除いた箇所を洗浄した後，対象物品を保持部材から離間させ，その離間の際にエア吐出口からエアを吐出させることで，保持部材と接触していた箇所の洗浄を行うことができる。従って，対象物品のチャック箇所を変えて２回のエアブローを行う必要がないので，洗浄工程の簡素化が期待できる。
【０００８】
また，各保持部材には，エア吐出口が複数形成されているとよい。複数のエア吐出口が有れば，エアの吐出先の範囲が広い。従って，保持部材による対象物品の保持位置の位置決め精度が低くても，保持部材との接触箇所の洗浄が期待できる。
【０００９】
なお，本明細書には，上記態様における異物除去装置を用いた異物除去方法も開示されている。すなわち，保持部材を閉状態として，対象物品を保持部材に保持させるチャック閉工程と，対象物品を保持部材にて保持している状態で，対象物品をエアブローするメインエアブロー工程と，メインエアブロー工程の終了後，対象物品のうち，保持部材にて保持されていない箇所をガイドに保持させる受け渡し工程と，受け渡し工程の後，保持部材を閉状態から開状態とするチャック開工程と，チャック開工程の後，保持部材を退避させる退避工程と，受け渡し工程の終了後，退避工程の終了までの間に，エア供給口にエアを供給し，エア吐出口からエアを吐出させて，対象物品をエアブローするチャック部エアブロー工程と，を含む異物除去方法が開示されている。
【発明の効果】
【００１０】
本構成によれば，エアブローによって物品の表面の異物を除去する異物除去装置において，洗浄工程の簡素化を図る技術が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】異物除去装置の概略構成図である。
【図２】チャック装置を示す外観図である。
【図３】チャック装置の開状態と閉状態とを示す説明図である。
【図４】チャックを示す外観図である。
【図５】チャックを示す断面図である。
【図６】異物除去工程を示す工程図である。
【図７】チャック箇所の異物除去工程を示す説明図である。
【図８】チャック装置からガイドへワークを移動させる工程を示す説明図である。
【図９】吐出圧と異物量との関係を示すグラフである。
【図１０】本形態の異物除去装置による異物除去方法と他の異物除去方法との残留異物量の比較を示すグラフである。
【図１１】他のチャック装置を示す外観図である。
【図１２】他のチャック装置を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，例えば，二次電池の構成部品その他の各種物品から，エアブローにより異物を除去する異物除去装置に本発明を適用したものである。
【００１３】
本形態の異物除去装置１は，図１に示すように，複数のエアブローノズル１１と，エアブローの対象物品であるワークＷを保持するチャック装置１２と，を有している。チャック装置１２は，保持部材の一例である。異物除去装置１は，チャック装置１２にて保持されているワークＷに対して，エアブローノズル１１からエアを吐出することにより，ワークＷの表面に付着する異物を除去する。
【００１４】
各エアブローノズル１１は，ワークＷに対してそれぞれ異なる位置及び角度に配置されている。また，チャック装置１２は，例えば，搬送レール等に，少なくとも上下方向を含む各方向に移動可能に取り付けられている。異物除去装置１は，ワークＷを保持した状態でチャック装置１２を移動させ，エアブローノズル１１からエアを吐出させて，ワークＷのうちチャック装置１２にて保持されている箇所を除く全面を洗浄する。なお，エアブローノズル１１及びエアブローノズル１１からエアを吐出するための各種の構成は，従来と同様のものであり，ここでは説明を省略する。
【００１５】
なお，異物除去装置１での異物除去の対象となるワークＷは，例えば，二次電池の部品である。具体的には，二次電池のケースを封口する電池蓋と，当該電池蓋に取り付けられた電極板や電極端子等を含む蓋組立体が挙げられる。二次電池の部品では，短絡防止の観点から，異物の除去の必要性が高い。さらに，組み立て前の個々の部品の段階で洗浄したとしても，組み立て時に異物が再び付着する可能性があり，組み立て後に異物除去を行う必要性が高い。
【００１６】
本形態のチャック装置１２は，図２に示すように，対向する一対のチャック２１，２１と，一対のチャック２１の間隔を変更する機構を含むチャック駆動部２２とを有している。各チャック２１は，平板状の側部２１１と，側部２１１の下端（チャック駆動部２２から遠い側の端部）から直角に張り出す底部２１２とを有し，概略でＬ字形状の部材である。以下では，図２中に矢印で示すように，チャック駆動部２２の側を上方，チャック２１の側を下方とする。
【００１７】
２つのチャック２１は，互いの側部２１１が平行であって，底部２１２が互いに向き合うように，チャック駆動部２２に取り付けられている。つまり，各チャック２１の底部２１２は，上下方向に同じ位置に配置されている。チャック装置１２は，２つのチャック２１が互いに向かい合うことで形成される内側の領域内にワークＷを保持（チャック）する。そして，チャック２１の内側の面には，複数のエア吐出口２３が開口している。エア吐出口２３については，後述する。
【００１８】
チャック駆動部２２は，図３に示すように，各チャック２１を水平方向に移動させて，２つのチャック２１の間隔を変更することにより，チャック２１を開閉する。以下，２つのチャック２１の間隔が広い状態を開状態とし，狭い状態を閉状態とする。そして，チャック装置１２は，図３の（Ａ）に示す閉状態で，２つのチャック２１の間にワークＷを挟んで，ワークＷを保持する。また，チャック装置１２は，図３の（Ｂ）に示す開状態では，２つのチャック２１の間隔をワークＷの幅より大きくし，ワークＷとチャック２１とを離間させて，ワークＷを解放する。
【００１９】
各チャック２１は，図４に示すように，複数のエア吐出口２３と，エア供給口２４と，エア流路２５と，取り付け穴２６と，を有している。取り付け穴２６は，チャック２１をチャック駆動部２２に取り付ける際のねじ穴である。
【００２０】
チャック駆動部２２に一対のチャック２１が取り付けられた状態では，２つのチャック２１が互いに向かい合う。そして，複数のエア吐出口２３は，各チャック２１から見て，他方のチャック２１の側にある面に開口している。具体的に，図４に示すように，側部２１１のうち他方のチャック２１に対向する面である内側面３１と，底部２１２の上面３２とにそれぞれ，各一列に並んで複数個のエア吐出口２３が形成されている。なお，このチャック２１では，底部２１２の内側面３３には，エア吐出口は形成されていない。
【００２１】
向かい合う２つのチャック２１の内側には，図５に破線で示すように，空間３０が形成される。空間３０の，図５中で奥行き方向の大きさは，チャック２１の幅と等しい。そして，図３の（Ａ）に示したように，チャック装置１２にてワークＷをチャックした閉状態では，この空間３０内に，ワークＷが配置される。そして，エア吐出口２３は，空間３０を形成する面のうち，他方のチャック２１と向かい合う内側の面に開口している。
【００２２】
なお，閉状態にて，ワークＷは，前述した内側面３１と上面３２との少なくとも一方に接触して保持される。そして，エア吐出口２３は，内側面３１と上面３２とのうち，ワークＷと接触する範囲に形成されている。エア吐出口２３は，その形成されている内側面３１や上面３２から突出していないので，ワークＷをチャックした状態では，エア吐出口２３の全部または一部は，ワークＷによって塞がれる。また，チャック２１の閉状態では，ワークＷを保持できれば良く，必ずしもワークＷが内側面３１と上面３２との両方に接触していなくてもよい。
【００２３】
エア供給口２４は，図４に示すように，エア吐出口２３とは異なる位置にて，チャック２１の外面に開口している。さらに，エア供給口２４は，閉状態でワークＷと接触しない範囲に形成されている。具体的に，チャック２１のエア供給口２４は，図４に示すように，側部２１１と底部２１２との接続箇所にて，片側の端面３４に形成されている。エア供給口２４には，不図示のエア供給用パイプが接続される。図４に示したように，２つのチャック２１の間の空間３０を形成する面内ではない箇所にエア供給口２４が形成されていれば，エア供給用のパイプを接続し易い。
【００２４】
エア流路２５は，チャック２１の内部に形成された流路であり，エア供給口２４と各エア吐出口２３とを連通している。エア流路２５は，エア供給口２４と複数のエア吐出口２３と以外の箇所では，外部に開口していない。従って，チャック２１のエア供給口２４からエアが供給されると，複数のエア吐出口２３からエアが吐出される。
【００２５】
続いて，本形態の異物除去装置１を用いてワークＷの異物を除去する異物除去工程について説明する。異物除去工程は，図６の工程図に示すように，工程１から工程７を含む。なお，ここでは，前述した蓋組立体等の長尺形状のワークＷを対象とした異物除去工程について説明する。
【００２６】
異物除去工程では，まず，ワークＷをチャックする（工程１）。工程１は，チャック閉工程の一例である。具体的に，図３の（Ｂ）に示したように，チャック２１を開状態として，両側のチャック２１の間にワークＷを配置する。そして，図３の（Ａ）に示したように，チャック２１を閉状態とする。なお，工程１では，チャック装置１２は，長尺形状のワークＷの一端部を挟んで保持する。
【００２７】
次に，チャックされているワークＷの表面をエアブローする（工程２）。工程２は，メインエアブロー工程の一例である。具体的に，チャック装置１２とワークＷとを異物除去装置１の所定の位置に配置し，エアブローノズル１１から所定の圧力でエアを吐出させる。工程２におけるエアの送圧は，例えば，５０ｋＰａであり，エアブローノズル１１の出口におけるエアの流速は，例えば，１６０ｍ／ｓ以上であることが望ましい。
【００２８】
なお，この工程２では，ワークＷのうちチャック２１に接触している箇所以外の全面をブローする。例えば，ブローしながらチャック装置１２を移動させ，ワークＷの姿勢を変更しつつブローする。この工程２により，ワークＷのうち，チャック２１との接触箇所以外の全面が洗浄され，異物が除去される。
【００２９】
その後，図７に示すように，チャック２１をワークＷから退避させる。まず，図７の（ａ）に示すように，チャック２１を下降させ，ワークＷをワークガイド４１に載置する（工程３）。工程３は，受け渡し工程の一例である。ワークガイド４１は，次工程へワークＷを移動させる際のガイド部材である。なお，図７中の破線の矢印は，チャック２１の移動方向を示している。
【００３０】
工程３では，図８に示すように，ワークＷのうち，チャック２１にて保持されていない範囲であって，ワークＷの重心を含む部分を，ワークガイド４１に載置する。ワークＷのうち，チャック２１に接触している部分は，ワークガイド４１から外れた位置となる。
【００３１】
そして，チャック２１のエア供給口２４へのエアの供給を開始する（工程４）。工程４は，チャック部エアブロー工程の一例である。これにより，チャック装置１２のエア吐出口２３からエアが吐出される。このとき，図７の（ｂ）に示すように，チャック２１を少し下降させるとよい。なお，図７の（ｂ）〜（ｄ）中で，チャック２１から出ている多数の矢印は，エアの吐出方向の例を示している。
【００３２】
次に，チャック２１を開状態とする（工程５）。工程５は，チャック開工程の一例である。図７の（ｃ）に示すように，エア吐出口２３からのエアの吐出を続けながら，チャック２１を開状態とすることで，ワークＷの下面のうちチャック２１と接触していた範囲の全体をブローする。そして，チャック２１が開状態となると，ワークＷは，チャック装置１２から解放され，ワークガイド４１によって保持される。
【００３３】
チャック２１が十分に開いたら，チャック２１を上昇させる（工程６）。工程６は，退避工程の一例である。この工程では，エア吐出口２３からのエアの吐出を続けながら，チャック装置１２を上昇させる。つまり，ワークＷの側面のうちチャック２１と接触していた範囲の全体をブローする。そして，図７の（ｄ）に示すように，チャック２１がワークＷの範囲よりも上昇し，チャック２１がワークＷから完全に退避したら，エアの供給を停止する（工程７）。これにより，異物除去工程を終了する。
【００３４】
この異物除去工程の図７の（ｂ）〜（ｃ）の工程では，ワークＷの下面のうちチャック２１に接触していた箇所は，チャック２１の底部２１２の上面３２に形成されているエア吐出口２３（図５参照）から吐出される上向きのエアによって，近距離から確実に洗浄される。さらに，図７の（ｃ）〜（ｄ）の工程では，ワークＷの側面のうちチャック２１に接触していた箇所は，チャック２１の側部２１１の内側面３１に形成されているエア吐出口２３（図５参照）から吐出される内向きのエアによって，近距離から確実に洗浄される。これにより，各エア吐出口２３から吐出されたエアによって，ワークＷのうち，チャック２１と接触していた範囲の全面が洗浄される。
【００３５】
なお，図６の工程図では，エアの供給は，ワークＷをワークガイド４１に載置した後，チャック２１を開く前に開始するとしたが，これに限らない。チャック２１を開き始めてからエアの供給を開始してもよいし，チャック２１を開く動作の開始と同時にエアの供給も開始してもよい。また，ワークＷがワークガイド４１に載った後直ちにエアの供給を開始してもよいし，チャック２１を少し下降させた後に開始してもよい。また，チャック２１の退避が完了した後に，エアの供給を終了するとしたが，エア吐出口２３の位置がワークＷの側面に対向する範囲を通過したら，終了してもよい。
【００３６】
つまり，エアの供給は，ワークＷがワークガイド４１に載った後，チャック２１の退避が終了するまでの間の少なくとも一部の期間に実行すればよい。また，エアの供給を開始した後，エアの供給を停止するまでの間，連続してエアを供給してもよいし，断続的に供給してもよい。
【００３７】
上述した異物除去工程により，チャック２１の退避とワークＷの洗浄との両方が完了し，ワークＷは，ワークガイド４１によって，次工程へと搬送される。本工程によれば，チャック箇所を変更しての２回のエアブローを行う必要が無いので，チャック箇所の変更時等にブロー済みの箇所に異物が再び付着するという可能性も小さい。従って，洗浄工程の設備の簡素化が実現できるとともに，洗浄性能も向上する。さらに，チャック装置１２を退避させる工程と並行して，ワークＷのうちチャック２１と接触していた箇所の洗浄が行われるので，チャックの開閉手順やチャックの精度は従来通りであり，チャック機能への影響は小さい。
【００３８】
続いて，本形態の異物除去装置１による洗浄性能を確認した実験の結果を説明する。この実験では，開口部の直径が１ｍｍのエア吐出口２３を，４ｍｍピッチで形成したチャック２１を使用した。そして，エア供給口２４へ供給するエアの圧力を変更して，ワークＷのうちチャック装置１２にてチャックされていた範囲に残留する異物の量を測定した。なお，残留する異物の量は，液体洗浄を行うことで確認した。つまり，測定する範囲を液体で洗浄し，洗浄液を濾紙にて濾し取ることにより，異物を捕獲する。さらに，異物を捕獲した濾紙を顕微鏡等を用いて観察し，異物の数を数えた。
【００３９】
実験の結果を，図９のグラフに示す。図９に示すように，エアの吐出圧が高いほど残留する異物の量は少なくなった。特に，吐出圧を３０ｋＰａ以上とすることで，ほぼ全ての異物を除去できることが確認された。
【００４０】
次に，本形態の異物除去装置１によるエアブロー洗浄と，他の異物除去方法とを比較する試験を行った結果を，図１０に示す。左の「エアブロー洗浄（ノズル内蔵チャック無）」は，本形態のチャック２１を使用しないエアブロー洗浄方法であり，ワークＷのチャック位置を変更して２回のエアブローを行う方法である。中央の「エアブロー洗浄（ノズル内蔵チャック有）」は，本形態の異物除去装置１を用いたエアブロー洗浄方法である。また，右の「液体洗浄」は，洗浄液による洗浄方法である。
【００４１】
図１０に示すように，左の「エアブロー洗浄（ノズル内蔵チャック無）」では，１ワークあたり平均１．１個の異物が残留し，３方法のうち最も多かった。一方，中央の本形態の異物除去装置１による異物の残留量は，１ワークあたり平均０．５個であり，右の「液体洗浄」よりも少なかった。「液体洗浄」では，１ワークあたり平均０．６個の異物が残留した。なお，いずれの方法でも，１００μｍ以上の異物の残留は無く，このワークＷに要求される品質規格を達成していた。
【００４２】
さらに，本形態の異物除去装置１によるエアブロー洗浄では，チャック箇所を変更しての２回のエアブローを行う必要が無いため，２回のエアブローを行う方法に比較して洗浄工程が短くてすみ，洗浄に要する時間が短いという利点もある。つまり，本形態のエアブロー洗浄によれば，２回のエアブローを行う洗浄方法に比較して，１ワークあたりの洗浄時間も短縮される。
【００４３】
以上詳細に説明したように，本形態の異物除去装置１によれば，開閉可能なチャック２１を備えたチャック装置１２にて，洗浄の対象物品であるワークＷを挟んで，エアブロー洗浄を行うことができる。そして，チャック２１には，エア吐出口２３と，エア供給口２４と，エア流路２５と，が形成されている。そこで，ワークＷのうち，チャック箇所以外の範囲のエアブローを行った後，チャック装置１２を閉状態から開状態として，チャック２１をワークＷから退避させる途中で，エア供給口２４からエアを供給する。これにより，エア吐出口２３からワークＷに向けて近距離でエアを吐出させるので，ワークＷのうちチャック２１と接触していた範囲を洗浄できる。つまり，チャック箇所を変更しての２回のエアブローは不要であり，洗浄工程の簡素化が期待できる。
【００４４】
なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，複数のエアブローノズル１１を有するとしたが，移動可能なエアブローノズル１１を１つだけ備える異物除去装置であってもよい。
【００４５】
また，チャック２１の形状は，平板のＬ字形状に限らず，ワークＷの形状に対応して種々の変更が可能である。また，チャックの開閉時の移動方向は，平行移動のみに限らず，回転移動を含む移動であってもよい。また，チャック装置１２の退避方向は上方に限らず，ワークＷから離れる方向であればよい。
【００４６】
また，例えば，エア吐出口の位置や個数は，図示の例に限らない。各面のエア吐出口２３は，１列に並んでいるものに限らず，各面に２列以上形成されていてもよいし，ジグザグに配置されていてもよい。また，エア吐出口２３は，側部２１１の内側面３１と底部２１２の上面３２とのいずれか一方のみに形成されていてもよい。
【００４７】
また，エア吐出口の形成される面は，２つのチャックの内側の領域である空間３０を規定する面であれば良く，ワークＷと接触する面でなくてもよい。例えば，図１１に示すようなチャック５１を備えるチャック装置１５であってもよい。つまり，側部５１１と底部５１２とを有するチャック５１であって，底部５１２の上面５１３と，底部５１２のうち他方のチャック５１の底部５１２と対向する面である内側面５１４とにエア吐出口が形成されていてもよい。あるいは，さらに側部５１１の内側面５１５にもエア吐出口が形成されていてもよい。また，底部５１２の内側面５１４のみに，エア吐出口が形成されていてもよい。
【００４８】
また，例えば，図１２に示すようなチャック６１を備えるチャック装置１６であってもよい。つまり，底部を有しない平板状のチャック６１であり，他方のチャック６１と対向する面である内側面６１１にエア吐出口が形成されたものとしてもよい。
【００４９】
また，エア吐出口２３は，１個のみでもよい。ただし，複数個形成されていれば，エアの吐出先の範囲が広く，ワークＷとチャック２１との位置決め精度が多少低くても，確実に洗浄できるので好ましい。
【００５０】
また，例えば，複数のエア供給口２４やエア流路２５を有していてもよい。例えば，側部のエア吐出口と，底部のエア吐出口とで，別のエア流路を設け，それぞれ異なるエア供給口からエアを供給してもよい。このようにすれば，側部のエア吐出口と，底部のエア吐出口とで，エアを吐出するタイミングを異なるものとできる。
【符号の説明】
【００５１】
１  異物除去装置
１２  チャック装置
２１  チャック
２３  エア吐出口
２４  エア供給口
２５  エア流路
３１  内側面
３２  上面
【図１】
2017070931.tif 000003
【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】
2017070931.tif 000009
【図８】
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【図９】
2017070931.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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