(57)【要約】【課題】ワーク表面の清浄度を向上させる洗浄工程と、表面キズ検査の後、油の薄膜を形成し酸化を防止する油膜形成工程とを備え、表面キズ検査の精度を向上させて、かつ、安定した膜厚の油膜でワークの製品としての性能を向上させる表面キズ検査方法を提供することを目的とする。【解決手段】金属加工後のワークを洗浄工程から乾燥工程の順に移送させてワークの洗浄及び乾燥を行う洗浄乾燥手段と、洗浄後のワーク表面の表面検査手段と、ワーク全面に油膜を形成する油膜形成手段と、を有し、前記洗浄乾燥手段が投入されたワークを洗浄、乾燥、排出の順に移送する洗浄ワーク移送手段と、ワークに蒸気を噴射する洗浄手段と、洗浄後のワーク全面に乾燥空気を噴射する乾燥手段と、噴射後の蒸気と噴射後の空気を排出する吸引排気手段と、を備えることを特徴とする。【選択図】          図１
2017166923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属加工で付着した油膜やごみを除去した後に、表面のキズの有無について検査を行い、検査後に油膜を形成させる表面キズ検査方法であって、
金属加工後のワークを洗浄工程から乾燥工程の順に移送させてワークの洗浄及び乾燥を行う洗浄乾燥手段と、
洗浄後のワーク表面の状態を判定する表面検査手段と、
油を霧状にしてワーク全面に被膜形成を行う油膜形成手段と、
を有し、
前記洗浄乾燥手段が、
ワークの投入排出を行う洗浄ワーク投入排出手段と、
投入されたワークを洗浄、乾燥、排出の順に移送する洗浄ワーク移送手段と、
ワークに蒸気を噴射してワーク表面の加工油膜やごみを除去する洗浄手段と、
洗浄後のワーク全面に乾燥空気を噴射してワーク表面を乾燥させる乾燥手段と、
噴射後の蒸気と噴射後の空気を吸引し外部に排出する吸引排気手段と、
を備え、
前記表面検査手段が、
ワーク表面の状態を取得するワーク状態取得手段と、
キズ又は打痕の有無を判定する表面検査判定手段と、
を有すること、
を特徴とする表面キズ検査方法。
【請求項２】
前記洗浄乾燥手段において、
前記洗浄ワーク移送手段が、
ワークを保持して回転させる洗浄ターンテーブルと、
底部及び側部を有し、前記洗浄ターンテーブルの下面と外周に近接させて固定した洗浄ターンテーブル台座と、
を備え、
前記洗浄ターンテーブルが、
円周縁上に配設されて、円周側が開口され円中心方向に凹曲面に形成された壁部を有して移送中のワーク側部を保持する複数のワーク保持部、
を備え、
前記洗浄ターンテーブル台座が、
前記底部に排気孔、
を備え、
前記洗浄ワーク投入排出手段が、
前記洗浄ターンテーブルに保持されたワークが入室可能な最小限の形状に区画された洗浄ワーク投入排出室、
を備え、
前記洗浄手段が、
前記洗浄ターンテーブルに保持されたワークが入室可能な最小限の形状に区画された少なくとも一の洗浄室と、
前記ワーク保持部が通過する前記洗浄室外周側に洗浄室開口部と、
前記洗浄室開口部に位置し通過するワークに直接蒸気を噴射可能に配設された蒸気噴射ノズルと、
を備え、
前記乾燥手段が、
前記洗浄ターンテーブルに保持されたワークが入室可能な最小限の形状に区画された乾燥室と、
前記ワーク保持部が通過する前記乾燥室外周側に乾燥室開口部と、
前記乾燥開口部に位置し通過するワークに直接乾燥空気を噴射可能に配設された乾燥空気噴射ノズルと、
を備え、
前記吸引排気手段が、
前記洗浄ワーク投入排出室、前記洗浄室及び前記乾燥室の内側から下側にかけて形成された吸引排気室と、
洗浄後の蒸気と乾燥後の空気を吸引し外部に排出する吸引ノズルと、
を備えたこと、
を特徴とする請求項１に記載する表面キズ検査方法。
【請求項３】
前記表面検査手段において、
前記ワーク表面状態取得手段が、
ワークに照射したレーザ光の反射光を取得するワーク状態取得手段、
であり、
前記表面検査判定手段が、
レーザの反射率が予め設けたしきい値に達するか否かによって表面キズを判定する表面検査判定手段、
であること、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載する表面キズ検査方法。
【請求項４】
前記表面検査手段において、
前記ワーク表面状態取得手段が、
ワーク表面を撮影し画像により表面の状況を取得するワーク状態取得手段、
であり、
前記表面検査判定手段が、
画像から算出された表面粗さがしきい値内か否かによって表面キズを判定する前記表面検査判定手段、
であること、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載する表面キズ検査方法。
【請求項５】
前記油膜形成手段が、
ワークに油を噴霧してワーク表面に被膜を形成する閉じられた空間の噴霧室を備えた噴霧手段、
を備え、
前記噴霧室が、
ワークを投入し移送して排出する被膜ワーク移送手段と、
通過するワークに直接霧状の油を噴霧可能に配設された油噴霧ノズルと、
を備え、
前記被膜ワーク移送手段が、
ワークを保持して回転させる被膜ターンテーブルと、
底部及び側部を有し、前記被膜ターンテーブルの下面と外周に近接させて固定した被膜ターンテーブル台座と、
ワーク投入部と、
ワーク排出部と、
を備え、  
前記被膜ターンテーブルが、
円周縁上に配設されて、円周側が開口され円中心方向に凹曲面に形成された壁部を有して移送中のワーク側部を保持する複数のワーク保持部、
を備えたこと、
を特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載する表面キズ検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属部品の製造過程において金属加工後の工程で行われる金属加工品（製造工程途上の物をワークと呼ぶ。）の表面のキズを検査する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属加工品の表面に生じるキズや打痕の検査は目視で行われていた。
【０００３】
近年では、画像処理を採用して自動で表面のキズや打痕の検査を行うシステムが開発されている。
【０００４】
特許文献１では、製造ラインに組み込まれて、プレスで加工された板材を、超音波洗浄による脱脂洗浄を経て、ブランク材に探傷剤を塗布して浸透させた後、表面の探傷剤を除いてから、画像処理において照射される紫外線によりキズ部または打痕部が発する蛍光をモニタで観察するとともに計測処理することにより画像処理され、キズ部等に残った探傷剤を洗浄して除く自動検査方法が開示されている。
【０００５】
他にも、ワーク表面のレーザの反射率や面粗さを評価することにより判定を行う検査方法などがある。
【０００６】
しかし、いずれの表面のキズ検査方法であっても、ワークの表面に付着した油膜やごみが検査の精度に大きな影響を与える。特に検査条件の厳しい精密加工品のワークの検査の際には、ワークの表面は高度な清浄度を必要とする。
【０００７】
金属加工品を洗浄する発明として、以下の先行技術が開示されている。
【０００８】
特許文献２には、ワークを所定の位置に搬送する搬送手段と、この搬送手段を中心とした周囲に放射状に配置された複数のワーク処理部と、を有し、搬送手段のワークを把持し載置しあるいは吸着する等行って搬送する搬送腕がワーク処理部の間を移動して、ワークに洗浄液を噴出させて洗浄する洗浄システムが開示されている。
【０００９】
特許文献３には、洗浄室に回転駆動軸を水平に配設し、回転駆動軸を中心として同一円周上になるようにワークを把持する複数のクランプ装置を放射状に回転自在に装着し、洗浄室の内部下側に高圧洗浄ノズルを備えた洗浄部を有し、洗浄室の上部にエアーブローノズルを備えた水切り部を有し、水切り部と洗浄部との間に、水切り部にて水切り中のワークに洗浄中の洗浄液等が懸からないように遮蔽板を出没自在に設けた洗浄装置が開示されている。
【００１０】
特許文献４には、ターンテーブル上に複数配設した差込軸にベアリングを嵌めて圧油噴射によってベアリングの回転体を回転させながら洗浄する自動洗浄装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平７−６３７０３号公報
【特許文献２】特開２００３−１４５０６５号公報
【特許文献３】実開平６−３１８７５号公報
【特許文献４】特公昭４６−３６７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に係る自動検査方法は、浸透探傷剤を使用するために、ワークの洗浄工程、浸透探傷剤の塗布工程、表面検査工程、浸透探傷剤の洗浄工程、錆が発生する恐れのある場合には、さらに、油膜形成工程が必要となり、短時間での処理が難しい。
【００１３】
また、ワークの油膜を取り除くと酸化を促進する問題が発生する。検査後、酸化を防止するために早急に油膜を形成させる必要があるが、特許文献１の先行技術では、難しい。
【００１４】
浸透探傷剤を使用しないワーク表面のレーザの反射率や面粗さを評価することにより判定を行う検査方法では、ワーク表面の高い清浄度が必要となる。
【００１５】
特許文献２に係る洗浄システムは、円形に配置し省スペース化が図られているが、把持、載置、吸着において、ワークの一箇所と腕が接触しているため、ワーク全面を洗浄するためには持ち替え等が必要となり、メカニズムが複雑になる問題があった。
【００１６】
特許文献３に係る洗浄装置は、各工程の処理エリアが最低限分離されているが、空気による水切りは、洗浄室内が洗浄液の雰囲気中であるため、乾燥という程度にまでは至らない可能性がある。また、高圧洗浄は、既に使用された洗浄水に浸漬されて行なわれるため、清浄度が低下するおそれがある。また、洗浄処理中ワークの一箇所を把持するため、洗浄できない部分が生じる問題があった。
【００１７】
特許文献４に係る自動洗浄装置は、洗浄後は洗浄液である油分を付着させたままであり、キズや打痕検査の前工程としては、採用できない。また、洗浄処理中ワークの一箇所が差込軸に接触しているため、洗浄できない部分が生じる問題があった。
【００１８】
本発明は、上記課題の解決を図ったものであって、ワーク表面の清浄度を向上させる洗浄工程と、表面キズ検査の後、油の薄膜を形成し酸化を防止する油膜形成工程とを、備えた、表面キズ検査の精度を向上させて、かつ、安定した膜厚の油膜でワークの製品としての性能を向上させる表面キズ検査方法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】
【００１９】
上記課題を解決するため、本発明の表面キズ検査方法は、金属加工で付着した油膜やごみを除去した後に、表面のキズの有無について検査を行い、検査後に油膜を形成させる表面キズ検査方法であって、金属加工後のワークを洗浄工程から乾燥工程の順に移送させてワークの洗浄及び乾燥を行う洗浄乾燥手段と、洗浄後のワーク表面の状態を判定する表面検査手段と、油を霧状にしてワーク全面に被膜形成を行う油膜形成手段と、を有し、前記洗浄乾燥手段が、ワークの投入排出を行う洗浄ワーク投入排出手段と、投入されたワークを洗浄、乾燥、排出の順に移送する洗浄ワーク移送手段と、ワークに蒸気を噴射してワーク表面の加工油膜やごみを除去する洗浄手段と、洗浄後のワーク全面に乾燥空気を噴射してワーク表面を乾燥させる乾燥手段と、噴射後の蒸気と噴射後の空気を吸引し外部に排出する吸引排気手段と、を備え、前記表面検査手段が、ワーク表面の状態を取得するワーク状態取得手段と、キズ又は打痕の有無を判定する表面検査判定手段と、を有すること、を特徴とする。
【００２０】
本発明の表面キズ検査方法は、前記洗浄乾燥手段において、前記洗浄ワーク移送手段が、ワークを保持して回転させる洗浄ターンテーブルと、底部及び側部を有し、前記洗浄ターンテーブルの下面と外周に近接させて固定した洗浄ターンテーブル台座と、を備え、前記洗浄ターンテーブルが、円周縁上に配設されて、円周側が開口され円中心方向に凹曲面に形成された壁部を有して移送中のワーク側部を保持する複数のワーク保持部、を備え、前記洗浄ターンテーブル台座が、前記底部に排気孔、を備え、前記洗浄ワーク投入排出手段が、前記洗浄ターンテーブルに保持されたワークが入室可能な最小限の形状に区画された洗浄ワーク投入排出室、を備え、前記洗浄手段が、前記洗浄ターンテーブルに保持されたワークが入室可能な最小限形状に区画された少なくとも一の洗浄室と、前記ワーク保持部が通過する前記洗浄室外周側に洗浄室開口部と、前記洗浄室開口部に位置し通過するワークに直接蒸気を噴射可能に配設された蒸気噴射ノズルと、を備え、前記乾燥手段が、前記洗浄ターンテーブルに保持されたワークが入室可能な最小限形状に区画された乾燥室と、前記ワーク保持部が通過する前記乾燥室外周側に乾燥室開口部と、前記乾燥開口部に位置し通過するワークに直接乾燥空気を噴射可能に配設された乾燥空気噴射ノズルと、を備え、前記吸引排気手段が、前記洗浄ワーク投入排出室、前記洗浄室及び前記乾燥室の内側から下側にかけて形成された吸引排気室と、洗浄後の蒸気と乾燥後の空気を吸引し外部に排出する吸引ノズルと、を備えたこと、を特徴とする。
【００２１】
さらに、本発明の表面キズ検査方法は、前記表面検査手段において、前記ワーク表面状態取得手段が、ワークに照射したレーザ光の反射光を取得するワーク状態取得手段、であり、前記表面検査判定手段が、レーザの反射率が予め設けたしきい値に達するか否かによって表面キズを判定する表面検査判定手段、であること、を特徴とする。
【００２２】
又は、本発明の表面キズ検査方法は、前記表面検査手段において、前記ワーク表面状態取得手段が、ワーク表面を撮影し画像により表面の状況を取得するワーク状態取得手段、であり、前記表面検査判定手段が、画像から算出された表面粗さがしきい値内か否かによって表面キズを判定する前記表面検査判定手段、であること、を特徴とする。
【００２３】
また、本発明の表面キズ検査方法は、前記油膜形成手段が、ワークに油を噴霧してワーク表面に被膜を形成する閉じられた空間の噴霧室を備えた噴霧手段、を備え、前記噴霧室が、ワークを投入し移送して排出する被膜ワーク移送手段と、通過するワークに直接霧状の油を噴霧可能に配設された油噴霧ノズルと、を備え、前記被膜ワーク移送手段が、ワークを保持して回転させる被膜ターンテーブルと、底部及び側部を有し、前記被膜ターンテーブルの下面と外周に近接させて固定した被膜ターンテーブル台座と、ワーク投入部と、ワーク排出部と、を備え、前記被膜ターンテーブルが、円周縁上に配設されて、円周側が開口され円中心方向に凹曲面に形成された壁部を有して移送中のワーク側部を保持する複数のワーク保持部、を備えたこと、を特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の表面キズ検査方法によれば、ワークが自転し洗浄に使用する蒸気がワークの表面全面に行き届くため、洗浄後の清浄度を向上させる効果を奏する。
【００２５】
本発明の表面キズ検査方法によれば、洗浄に使用する蒸気がワークの温度を上昇させ、乾燥が早く短時間で洗浄処理ができる効果を奏する。また、短時間で乾燥ができるので、新たなゴミの付着を防止することができる効果を奏する。
【００２６】
本発明の表面キズ検査方法によれば、洗浄に蒸気を使用するため、洗浄に使用する液量を最小限に抑えることができる。
【００２７】
本発明の表面キズ検査方法によれば、洗浄、乾燥直後の清浄度の高いワーク表面の検査を行うことにより、表面キズ検査の精度が向上する。従来、油分やゴミが排除しきれないことによって不良と判定されたワークは再度目視などにより検査を行い良品と判定されていた。本発明に係るワーク洗浄装置によれば、このような誤判定をなくし、本来良品であるワークが不良として排除されたものを再検査する手戻り検査をなくし、検査の効率化を図ることができる。
【００２８】
本発明の表面キズ検査方法によれば、温度が上昇しているワークに霧状の油分を被膜させることにより、非常に薄くて均等な膜厚の油膜を得ることができる。油膜厚を均等かつ最小限にすることで、その後に粘度の高いグリス等を塗布する場合に質の異なる油分が混合することによる悪影響が生じない効果を奏する。
【００２９】
本発明の表面キズ検査方法によれば、油分は霧状で使用するため、油量を最小限に抑えることができる効果を奏する。
【００３０】
また、本発明の表面キズ検査方法によれば、固定された洗浄ターンテーブル台座及び洗浄室壁面の摩擦によりワークがワーク投入位置からワーク排出位置までの間、ワーク保持部内で移動しながら自転し、ムラなく洗浄、乾燥が可能である。
【００３１】
本発明の表面キズ検査方法によれば、洗浄には蒸気を使用しているため、ワークの自転の際の抵抗にならず、ワークが回転しやすい効果を奏する。
【００３２】
本発明の表面キズ検査方法によれば、洗浄室がワークの大きさに応じた最小限の厚さを持った扇型のアーチ形状に形成されているため、蒸気量を最小限に抑えることができる効果を奏する。また、洗浄室と乾燥室が区画して分離されているため、蒸気と乾燥空気が干渉しない効果を得られる。
【００３３】
本発明の表面キズ検査方法によれば、乾燥室において、乾燥空気が噴出されて加圧状態になっているため、洗浄室の蒸気を押し戻し侵入することがない効果を奏する。
【００３４】
本発明の表面キズ検査方法によれば、洗浄後の汚れを伴った蒸気は洗浄ターンテーブル台座の排気孔から洗浄室下部の吸引排気室に下降し負圧の空気によって吸引されて外部に引き出されるため、乾燥室に浸入することがない効果を奏する。
【００３５】
また、本発明の表面キズ検査方法によれば、浸透探傷剤の塗布、洗浄する工程を必要とせずに高精度の表面キズ検査を実現できる。したがって、時間短縮かつ省力化できる効果を奏する。
【００３６】
また、本発明の表面キズ検査方法によれば、表面キズの検査を行った直後にワークの表面に油膜を形成することによって、酸化を防止することができる効果を奏する。
【００３７】
本発明の表面キズ検査方法によれば、被膜ターンテーブル及び被膜ターンテーブル台座にも清浄な油分によってコーティングされることになるため、ワーク全面に被膜を形成することが可能である効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の表面キズ検査方法に係る表面キズ検査システム１の構成図である。
【図２】本発明に係る表面キズ検査方法に使用するワーク洗浄装置１０を一部断面で表した正面図である。
【図３】ワーク洗浄装置１０の洗浄ワーク移送部１１０を示した図である。
【図４】ワーク洗浄装置１０の洗浄ターンテーブル１１１の平面図である。
【図５】ワーク洗浄装置１０のワーク保持部１１１１の拡大斜視図である。
【図６】ワーク洗浄装置１０の洗浄ターンテーブル台座１１３の平面図である。
【図７（ａ）】本発明に係る表面キズ検査方法に使用するワーク洗浄装置１０の図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図７（ｂ）】図７（ａ）における各部の区画割配置を示した図である。
【図８】洗浄室１２１の概略図である。
【図９】ワーク洗浄部１２０の側方からの斜視図である。
【図１０】ワーク乾燥部１３０の後方からの斜視図である。
【図１１】吸引排気室１４１の空気の流れを示す図である。
【図１２】ワーク洗浄装置１０を傾斜させた図である。
【図１３】本発明に係る表面キズ検査方法に使用するワーク油膜形成装置３０の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明に係る表面キズ検査方法を実施するための形態について、図を参照しつつ説明する。
【００４０】
本発明に係る表面キズ検査方法は金属加工品（以下、ワークＷ）に対して行うカメラやレーザなど画像を分析することによってワークの表面状態の良否を判定する検査方法であって、金属加工が行われた直後に行うものである。金属加工で付着した油膜やごみを除去した後に、表面のキズの有無について検査を行い、検査後に油膜を形成させるまでの工程である。
【００４１】
本発明に係る表面キズ検査方法は、金属加工後のワークを洗浄工程から乾燥工程の順に移送させてワークの洗浄及び乾燥を行う洗浄乾燥手段と、洗浄後のワーク表面の状態を検出し判定する表面検査手段と、油を霧状にしてワーク全面に被膜形成を行う油膜形成手段とを有する。具体的には以下の表面キズ検査システム１において実現する。
【００４２】
図１は、本発明の表面キズ検査方法に係る表面キズ検査システム１の構成図である。
【００４３】
表面キズ検査システム１は、ワーク洗浄装置１０（洗浄乾燥手段）、表面検査装置２０（表面検査手段）及びワーク油膜形成装置３０（油膜形成手段）を主構成とする。補助構成として、ワークを整列させてワーク洗浄装置１０に送るワーク搬入装置６０、各装置間、ワークを搬送するワーク搬送装置７０、及び、ワーク油膜形成装置３０から排出されたワークを梱包するワーク梱包装置８０からなる。図１中の矢印は、ワークの流れである。
【００４４】
切削加工等を終えたワークを、ワーク搬入装置６０において整列させた後ワーク搬送装置７０によって、まず、ワーク洗浄装置１０に投入して、洗浄及び乾燥を行う。
【００４５】
ワーク洗浄装置１０では、洗浄ワーク移送部１１０（洗浄ワーク移送手段）を備え、回転移動して蒸気噴射ノズル１２５の前を通過するワークに直接蒸気を噴射し洗浄する。蒸気は高圧で噴射する方が好ましいが、ワークの大きさ又は形状によっては低圧の蒸気を噴射してもよい。洗浄後、さらに回転移動して乾燥空気噴射ノズル１３５の前を通過するワークに直接乾燥空気を噴射し乾燥させる。乾燥空気は高圧で噴射する方が好ましいが、ワークの大きさ又は形状によっては低圧の乾燥空気を噴射してもよい。ワークに噴射した蒸気及び乾燥空気は吸引ノズル１４３によって吸引され外部に排出される。
【００４６】
乾燥後のワークは、ワーク洗浄装置１０から排出されワーク搬送装置７０によって表面検査装置２０に移送される。
【００４７】
表面検査装置２０では、ワーク表面状態取得部２１０（ワーク表面状態取得手段）及び表面検査判定部２２０（表面検査判定手段）を備える。ワーク表面状態取得部２１０は、例えば、ワークに照射したレーザ光の反射光を取得する検出器、又は、ワーク表面を撮影し画像により表面の状況を取得するカメラ等の非接触で行う手段を備える。表面検査判定部２２０では、取得したデータを解析することによりワークの良否を判定する。例えば、レーザ光による場合には、レーザの反射率が予め設けたしきい値に達するか否かによって表面キズの良否を判定することができる。また、カメラでワークを撮影する場合には、画像から算出された表面粗さがしきい値内か否かによって表面キズの良否を判定することができる。浸透探傷剤の塗布、洗浄する工程を必要とせずに、時間短縮かつ省力化できる。上記表面検査装置の例は一例であり、他の方法を排除するものではない。
【００４８】
検査後のワークは、表面検査装置２０から排出されワーク搬送装置７０によってワーク油膜形成装置３０に移送される。
【００４９】
ワーク油膜形成装置３０では、被膜ワーク移送部３５（被膜ワーク移送手段）を備え、回転移動して油噴霧ノズル３３の下を通過するワークに直接霧状の油分を噴射しワークの表面に被膜を形成する。
【００５０】
被膜形成後のワークは、ワーク油膜形成装置３０から排出されワーク搬送装置７０によってワーク梱包装置に移送されて梱包され表面キズ検査を終了する。最終的に梱包までを自動で行うことにより人の手に触れる機会を排除する。
【００５１】
以上が、表面キズ検査方法の一連の工程であるが、ワーク表面のレーザの反射率や面粗さを評価することにより判定を行う検査方法では、ワークの表面に付着した油膜やごみが検査の精度に大きな影響を与える。したがって、検査の際には、ワークの表面は高度な清浄度が必要となる。レーザの反射率や面粗さを評価することにより判定を行う検査方法に適した高度な清浄度を得ることができる洗浄乾燥手段を備えたワーク洗浄装置１０について以下に述べる。
【００５２】
図２は、本発明に係る表面キズ検査方法に使用するワーク洗浄装置１０を一部断面で表した正面図である。
【００５３】
洗浄ワーク移送部１１０は、洗浄ターンテーブル１１１と洗浄ターンテーブル台座１１３とを備える。図３は、ワーク洗浄装置１０の洗浄ワーク移送部１１０を示した図である。ワークを保持可能な厚みを有する円形状でワークＷを保持して回転させる洗浄ターンテーブル１１１と、洗浄ターンテーブル１１１の下面に近接して固定された洗浄ターンテーブル台座１１３とを備える。
【００５４】
図４は、ワーク洗浄装置１０の洗浄ターンテーブル１１１の平面図である。
【００５５】
洗浄ターンテーブル１１１は、ワークＷの大きさに応じた厚みを有する円形状で中心に設けられた回転軸１１１５周りに回転させる。回転軸１１１５は、プーリ１１８及びベルト１１９を介してモータ１１７に連結される（図２参照）。モータ１１７の駆動により洗浄ターンテーブル１１１は回転して投入されたワークＷを洗浄、乾燥、排出の順に移送する。洗浄ターンテーブル１１１には、移送中のワークＷを保持する複数のワーク保持部１１１１を備える。図５は、ワーク洗浄装置１０のワーク保持部１１１１の拡大斜視図である。ワーク保持部１１１１は、洗浄ターンテーブル１１１の円周縁上に配設されて、円周側が開口され円中心方向に凹曲面に形成された壁部１１１３を有して、移送中のワークＷ側部を保持する。ワークＷと壁部１１１３の距離を一定に保持することが好ましい。円周側が開口されているのは、蒸気又は乾燥空気をワークＷ側部に外殻ケース１６０の外から噴射するためである。図５では、ワーク保持部１１１１はワーク投入時にワークＷが入り易くするために垂直方向の上から下に向かって壁面にテーパが形成される。
【００５６】
また、ワーク保持部１１１１の回転軸１１１５方向内側には、蒸気又は乾燥空気を通過させる空気通過孔１１１７が設けられている。空気通過孔１１１７は、吸引排気室１４１に位置するように配設される。
【００５７】
図６は、ワーク洗浄装置１０の洗浄ターンテーブル台座１１３の平面図である。
【００５８】
洗浄ターンテーブル台座１１３には、リング形状の底部１１３１と底部１１３１の円周上に立設させた側部１１３３を有し、底部１１３１を洗浄ターンテーブル１１１の下面に近接させて、側部１１３３を洗浄ターンテーブル１１１の外周に近接させてワーク洗浄装置１０の外殻ケース１６０にネジ等で固定させる。したがって、洗浄ターンテーブル台座１１３は回転しない。洗浄ターンテーブル１１１のワーク保持部１１１１に保持されて移送中のワークＷは洗浄ターンテーブル台座１１３の底部１１３１と側部１１３３を摺動して移動する。その際、洗浄ターンテーブル台座１１３の底部１１３１と側部１１３３の抵抗により、ワークＷ自体が回転しながら移動する。例えば、図３において、洗浄ターンテーブル１１１が反時計回りに回転するときは、ワークＷはワーク投入位置１１５１からワーク排出位置１１５３までの間、ワークＷは時計回りに自転しながら移動することになる。洗浄に蒸気を使用することで転がりの際の抵抗にならず、ワークＷが回転しやすい効果を得る。これにより、蒸気又は乾燥空気は自転しているワークＷに噴射されて、ムラなく洗浄、乾燥ができる。
【００５９】
洗浄ターンテーブル台座１１３の底部１１３１には、噴射された蒸気及び乾燥空気を下方の吸引排気室１４１に排出するための排気孔１１３５を備える。また、ワーク排出位置１１５３に当たる部分には、ワークＷが通過可能な孔を備える。
【００６０】
図７（ａ）は、本発明に係る表面キズ検査方法に使用するワーク洗浄装置１０の図２におけるＡ−Ａ断面である。
図７（ｂ）は、図７（ａ）における各部の区画割配置を示した図である。
【００６１】
たとえば、ワーク洗浄装置１０の洗浄ターンテーブル１１１を反時計回りに回転させる。
その場合、図７（ａ）及び図７（ｂ）下の洗浄ワーク投入排出室１１５から反時計回りに第一洗浄室１２１１、第二洗浄室１２１２、乾燥室１３１の順に並んで洗浄ターンテーブル１１１の円周に沿って配置する。図７（ａ）及び図７（ｂ）においては、洗浄室１２１を二部屋備えた例を示した。各々の洗浄室に洗浄室開口部１２３及び高圧蒸気噴射ノズル１２５を備える。特に高い清浄度を必要とする場合には上記のように洗浄室１２１の数を増やすことが好ましい。洗浄室１２１の数はワークＷの状態に応じて可変とする。
【００６２】
各々の部屋は、少なくとも一つのワークＷが入室可能な最小限の扇形のアーチ形状に区画された小部屋に形成される。洗浄効率を考慮すると複数のワークＷの入室が可能な大きさが好ましい。例えば、洗浄室１２１は、洗浄ターンテーブル台座１１３の底部１１３１及び側部１１３３、内壁１８０並びに蓋部１７０に囲まれて形成される（図２参照）。特に、蓋部１７０は、ワークＷの上面に近接して配設される。洗浄ワーク投入排出室１１５及び乾燥室１３１も同様の構造である。図において、各部屋は９０度ごとに五つのワーク保持部１１１１が収まる程度の大きさに形成している。しかし、これに限定されるものではなく、ワークＷの大きさによって角度又は高さは変更可能である。図８は、洗浄室１２１の概略図である。隣の部屋とは洗浄ターンテーブル１１１のワーク保持部１１１１の壁部１１１３で区切られる。したがって、洗浄室１２１の蒸気又は乾燥室１３１の乾燥空気が隣室に浸入することを防ぐことができる。
【００６３】
洗浄室１２１がワークＷの大きさに応じた最小限の厚さを持った扇型のアーチ形状に形成されているため、使用する蒸気量を最小限に抑えることができる
【００６４】
洗浄ワーク投入排出室１１５（洗浄ワーク投入排出手段）には、第一洗浄室１２１１寄りのワーク保持部１１１１にワークＷを投入するワーク投入位置１１５１と、乾燥室１３１寄りのワーク保持部１１１１からワークＷを排出させるワーク排出位置１１５３とを備える（図７（ｂ）参照）。ワークＷは、ワーク投入位置１１５１において上方からワーク保持部１１１１に投入される。一方、ワークＷの排出は、ワーク排出位置１１５３と合致させて固定した洗浄ターンテーブル台座１１３のワーク通過用の孔から下方に向けて行われる。
【００６５】
図９は、ワーク洗浄部１２０の側方からの斜視図である。
【００６６】
ワーク洗浄部１２０（洗浄手段）には、洗浄室１２１と、ワーク保持部１１１１が通過する洗浄室１２１の外殻ケース１６０に洗浄室開口部１２３と、洗浄室開口部１２３に噴射口を向けて、通過するワークＷの側部方向から直接蒸気を噴射するように配設された蒸気噴射ノズル１２５とを備える。洗浄に使用する蒸気がワークＷの温度を上昇させ、乾燥が早く短時間で洗浄処理ができる。また、短時間で乾燥ができるので、新たなゴミの付着を防止することができる。蒸気噴射ノズル１２５を配設する際にノズル周囲をカバーで覆っておけば蒸気が外部に漏れることがなく、外部の湿度が上昇するなど環境が悪化することがない。ワークＷは、自転しながら移動し、さらに高圧で噴射された勢いにより浮き上がることによって蒸気はワークＷの表面全体にムラなく当たることになる。ワークＷが浮き上がった場合には、蓋部１７０によって抑えられ激しく暴れることはない。これにより、ワークＷの表面が傷つくことを防ぐことができる。噴射された蒸気は洗浄ターンテーブル台座１１３の排気孔１１３５から吸引排気室１４１に放出される。隣室とは、洗浄ターンテーブル１１１のワーク保持部１１１１の壁部１１１３によって仕切られているため、蒸気が乾燥室１３１に浸入することがない。
【００６７】
図１０は、ワーク乾燥部１３０の後方からの斜視図である。
【００６８】
ワーク乾燥部１３０（乾燥手段）には、乾燥室１３１と、ワーク保持部１１１１が通過する乾燥室１３１の外殻ケース１６０に乾燥室開口部１３３と、乾燥開口部に噴射口を向けて、通過するワークＷの側部方向から直接乾燥空気を噴射するように配設された乾燥空気噴射ノズル１３５とを備える。ワークＷは、自転しながら移動し、さらに高圧で噴射された勢いにより浮き上がることによって乾燥空気はワークＷの表面全体にムラなく当たることになる。ワークＷが浮き上がった場合には、蓋部１７０によって抑えられ激しく暴れることはない。これにより、ワークＷの表面が傷つくことを防ぐことができる。噴射された乾燥空気は洗浄ターンテーブル台座１１３の排気孔１１３５から吸引排気室１４１に放出される。
【００６９】
乾燥空気噴射ノズル１３５の噴射口はワークＷの進行方向に長く開口している。そのため、高圧の乾燥空気は洗浄室１２１の方向にも移動しやすく、洗浄ターンテーブル１１１のワーク保持部１１１１が洗浄室１２１との境界を通過している場合であっても、乾燥室１３１は加圧状態にあり蒸気を押し戻し乾燥室１３１への侵入を防ぐことができる。その際、乾燥空気は、蒸気の噴射開始と同時又はそれ以前に噴射が開始されていることが好ましい。
【００７０】
吸引排気部１４０（吸引排気手段）には、扇形のアーチ形状に区画されて、洗浄ターンテーブル１１１の回転方向の順に円周に沿って配置された洗浄ワーク投入排出室１１５、洗浄室１２１及び乾燥室１３１の内側から下側にかけて形成された吸引排気室１４１と、洗浄後の蒸気と乾燥後の空気を吸引し外部に排出する吸引ノズル１４３とを備える。
【００７１】
図１１は、吸引排気室１４１の空気の流れを示す図である。
【００７２】
吸引ノズル１４３は、吸引排気室１４１の蓋部中央付近に配設する。ワーク洗浄装置１０の中央付近の上部に設置すると蒸気及び乾燥空気の混合気体を均等かつ効率よく排気することができる。洗浄室１２１において、蒸気噴射ノズル１２５から噴射された蒸気は洗浄ターンテーブル台座１１３の底部１１３１に配設された排気孔１１３５を通じて下方の吸引排気室１４１に移動する。下側の吸引室に移動した蒸気は空気通過孔１１１７を通過して吸引ノズル１４３に吸い込まれ外部に排気される。一方、乾燥室１３１において、乾燥空気噴射ノズル１３５から噴射された乾燥空気は洗浄ターンテーブル台座１１３の底部１１３１に配設された排気孔１１３５を通じて下方の吸引排気室１４１に移動する。下側の吸引室に移動した乾燥空気は空気通過孔１１１７を通過して吸引ノズル１４３に吸い込まれ外部に排気される。吸引排気室１４１は常に負圧の状態で洗浄室１２１及び乾燥室１３１の空気を吸引しており、蒸気や乾燥空気が、洗浄室１２１又は乾燥室１３１において混ざり合うことはない。
【００７３】
蒸気によってワークＷの表面から排除された加工屑や埃等は、洗浄室１２１から下方の排気吸引室に強制的に移動させられ排気吸引室底部に設けられた排出口（不図示）から凝縮された水とともに排出される。
【００７４】
以下に、ワーク洗浄装置１０の変形例を示す。
図１２は、ワーク洗浄装置１０を傾斜させた図である（符号は一部を省略しているが図２と同じである）。
【００７５】
例えば、ワーク洗浄部１２０が最下端となるようにワーク洗浄装置１０を傾斜させる。その場合、ワークＷは、ワーク洗浄部１２０において洗浄ターンテーブル台座１１３の側部１１３３の方向に移動して、大きな抵抗を受けることになりワークＷが回転しやすくなる。特に、底部面積の大きいワークＷはワークＷ側面の抵抗を利用して回転しやすくできる。ワークＷが回転すると蒸気がワークＷの表面に万遍なく吹き付けられることになり、ワークＷ表面の清浄度が高くなる効果を得られ易くなる。また、噴射される高圧蒸気によってワークＷが浮き上がり易くなり、ワークＷ底部の洗浄が容易になる。
【００７６】
さらに、ワークＷの表面から排除された加工屑や埃等は、ワーク洗浄部１２０の外殻ケース１６０側から下方の吸引排気室１４１に落下することになり、ワーク洗浄部１２０に留まりにくく排出効率が向上する。
【００７７】
その場合には、ワーク乾燥部１３０は最上端に配設する。乾燥空気噴射ノズル１３５から乾燥空気が下方に向けて噴射されるので、より勢いを増し蒸気の進入を防ぐことができる。
【００７８】
上述した通り、本発明に係るワーク洗浄装置１０によれば、高い清浄度を得ることができる。高い清浄度を得たワークＷは、画像処理を活用した表面検査において非常に高精度の検査が可能となる。従来、油分やゴミが排除しきれないことによって不良と判定されたワークＷは再度目視などにより検査を行い良品と判定されていた。一方、本発明に係るワーク洗浄装置１０によれば、このような誤判定をなくし、本来良品であるワークＷが不良として排除されたものを再検査する手戻り検査をなくし、検査の効率化を図ることができるのである。
【００７９】
高度な清浄度を有しているワークＷは検査が終了した後は、直ちに油膜を形成する必要がある。放置すると酸化するからである。以下に、油分の被膜を形成する装置について説明する。
【００８０】
図１３は、本発明に係る表面キズ検査方法に使用するワーク油膜形成装置３０の正面図である。
【００８１】
ワーク油膜形成装置３０（油膜形成手段）は、ワークＷに油を噴霧してワークＷ表面に被膜を形成する閉じられた空間の噴霧室３１を備えた噴霧手段を備える。
【００８２】
噴霧室３１は、被膜ワーク移送部３５（被膜ワーク移送手段）と、油噴霧ノズル３３とを備える。
【００８３】
被膜ワーク移送部３５は、ワークＷの大きさに応じた厚みを有する円形状でワークＷを保持して回転させる被膜ターンテーブル３５１と、移送中のワークＷ底部及び側部を摺動させるリング形状の底部（不図示）及び底部円周上に立設させた側部（不図示）を有し、底部を被膜ターンテーブル３５１の下面に、かつ、側部を被膜ターンテーブル３５１の円周に近接して固定された被膜ターンテーブル台座３５３と、ワーク投入部３５５と、ワーク排出部３５７とを備える。  
【００８４】
被膜ターンテーブル３５１は、円形状で中心に設けられた回転軸周りに回転させる。回転軸（不図示）は、プーリ３７８及びベルト３７９を介してモータ３７７に連結される。モータ３７７の駆動により被膜ターンテーブル３５１は回転して、ワーク投入部３５５から投入されたワークＷを油噴霧ノズル３３の下を通過させてワーク排出部３５７に移送する。被膜ターンテーブル３５１には、円周縁上に配設されて、円周側が開口され円中心方向に凹曲面に形成された壁部を有して移送中のワークＷ側部を保持する複数のワーク保持部３５１１を備える。ワーク保持部３５１１はワーク投入時にワークＷが入り易くするために垂直方向の上から下に向かって壁面にテーパが形成される（不図示）。
【００８５】
図１３において、ワーク投入部３５５とワーク排出部３５７は、１８０度の方向に配設したが、これに限定されるものではない。ワークＷの形状又は大きさによって噴霧に晒す時間を長くするために１８０度を超える位置からワークＷを排出してもよい。逆に、噴霧に晒す時間を短くするために１８０度未満の位置からワークＷを排出してもよい。
【００８６】
被膜ターンテーブル台座３５３には、リング形状の底部と底部円周上に立設させた側部を有し、底部を被膜ターンテーブル３５１の下面に近接させて、側部を被膜ターンテーブル３５１の外周に近接させて固定させる。したがって、被膜ターンテーブル台座３５３は回転しない。被膜ターンテーブル３５１のワーク保持部３５１１に保持されて移送中のワークＷは被膜ターンテーブル台座３５３の底部と側部を摺動して移動する。その際、被膜ターンテーブル台座３５３の底部と側部の抵抗により、ワークＷ自体が回転しながら移動する。例えば、被膜ターンテーブル３５１が反時計回りに回転するときは、ワークＷはワーク投入部３５５からワーク排出部３５７までの間、ワークＷは時計回りに自転しながら移動することになる。これにより、霧状の油は自転しているワークＷに噴射されて、ムラなく被膜ができる。その際に、ワークＷ底部に被膜できるか否かが問題になるが、被膜ターンテーブル台座３５３には常時油分がコーティングされており、その上を自転することにより被膜されるので問題ない。
【００８７】
一方で、被膜ターンテーブル台座３５３には、油分の排出孔を有することが好ましい。排出口がない場合には皮膜ターンテーブル台座上に必要以上の油分が蓄積されるからである。
【００８８】
油噴霧ノズル３３は、被膜ワーク移送部３５の被膜ターンテーブル３５１に移送されて通過するワークＷに直接霧状の油を噴霧するように噴霧室３１の蓋部に配設される。油分は霧状で使用することにより、油量を最小限に抑えることができる。ワークＷの形状又は大きさにより油噴霧ノズル３３は複数設けてもよい。また、ワークＷとの距離についても、ワークＷの形状又は大きさによって、その都度、適切な位置に設置される。
【００８９】
本発明に係る表面キズ検査方法では、洗浄、乾燥及び検査の工程が短時間で処理できるため、洗浄及び乾燥工程で温度が上昇しているワークに霧状の油分を被膜させて、非常に薄くて均等な膜厚の油膜を得ることができる。油膜厚を均等かつ最小限にすることで、その後に粘度の高いグリス等を塗布する場合に質の異なる油分が混合することによる悪影響が生じない。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
小型の金属加工品の表面検査に活用することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１  表面キズ検査システム
１０  ワーク洗浄装置
１１０  洗浄ワーク移送部
１１１  洗浄ターンテーブル
１１１１  ワーク保持部
１１１３  壁部
１１１５  回転軸
１１１７  空気通過孔
１１３  洗浄ターンテーブル台座
１１３１  底部
１１３３  側部
１１３５  排気孔
１１５  洗浄ワーク投入排出室
１１５１  ワーク投入位置
１１５３  ワーク排出位置
１１７  モータ
１１８  プーリ
１１９  ベルト
１２０  ワーク洗浄部
１２１  洗浄室
１２１１  第一洗浄室
１２１２  第二洗浄室
１２３  洗浄室開口部
１２５  蒸気噴射ノズル
１３０  ワーク乾燥部
１３１  乾燥室
１３３  乾燥室開口部
１３５  乾燥空気噴射ノズル
１４０  吸引排気部
１４１  吸引排気室
１４３  吸引ノズル
１６０  外殻ケース
１７０  蓋部
１８０  内壁
２０  表面検査装置
２１０  ワーク表面状態取得部
２２０  表面検査判定部
３０  ワーク油膜形成装置
３１  噴霧室
３３  油噴霧ノズル
３５  被膜ワーク移送部
３５１  被膜ターンテーブル
３５１１  ワーク保持部
３５３  被膜ターンテーブル台座
３５５  ワーク投入部
３５７  ワーク排出部
３７７  モータ
３７８  プーリ
３７９  ベルト
６０  ワーク搬入装置
７０  ワーク搬送装置
８０  ワーク梱包装置
Ｗ  ワーク  
【図１】
2017166923.tif 000003
【図２】
2017166923.tif 000004
【図３】
2017166923.tif 000005
【図４】
2017166923.tif 000006
【図５】
2017166923.tif 000007
【図６】
2017166923.tif 000008
【図７（ａ）】
2017166923.tif 000009
【図７（ｂ）】
2017166923.tif 000010
【図８】
2017166923.tif 000011
【図９】
2017166923.tif 000012
【図１０】
2017166923.tif 000013
【図１１】
2017166923.tif 000014
【図１２】
2017166923.tif 000015
【図１３】
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