自動洗浄乾燥装置

【課題】量産部品例えば自動車用ピストン等の自動洗浄乾燥装置に関し、特に洗浄後の乾燥に圧縮空気を用い、乾燥を極短時間で可能とする自動洗浄乾燥装置を提供する。
【解決手段】脱脂洗浄槽１１、水洗浄槽１２、純水洗浄槽１３、乾燥槽１４を直列に配置し、各処理槽に同時に部品１０を搬入搬出する５組のチャック１を横行ビーム２に設け、横行ビームを昇降ビーム３で上下動させる事により、槽間に処理ピストンを順次次工程に運搬供給する事を特徴とする自動洗浄乾燥装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は量産部品の脱脂洗浄とその瞬間乾燥に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等のエンジン部品であるピストンの洗浄は、数十個の部品を一度に、洗浄し、洗浄後の乾燥を高温室で熱風乾燥するバッチ処理が一般的である。
公知例調査の結果も、特許文献１の自動洗浄乾燥装置や特許文献２の自動洗浄乾燥装置が出願されているが、いずれもバッチ処理で、かつ乾燥が温風を使用しており、圧縮空気を使用する瞬間乾燥に関するものは、見当たらない。
【特許文献１】特開平６−２８５４３７
【特許文献２】特開平６−２７３５８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
自動車用部品等で、特にピストンに関しては、自動機による切削加工後、切削油を除去し、ピストン表面に特殊処理をして、ピストン摺動面の摩擦係数を極限まで下げる処理が行われる。この処理は、ピストン１個毎に行われ、かつ処理の完成度を個々に検査して次工程に送られる。これをバッチ処理で行うのは、生産能力的に限界があり、装置の小型化が難しい。
本発明は、かかる状況に鑑み、生産効率最大の１個流し生産を採用した設置スペース最小の自動洗浄乾燥装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一個流し生産を自動化する為に、処理槽を脱脂洗浄槽、水洗浄槽、純粋洗浄槽、瞬間乾燥槽の４つに分けて、直列に配置し、各処理槽の中心間隔を同じ寸法とし、等間隔に合計５つの部品チャックを持つ横行ビームを昇降ビーム上に設け、各槽への部品搬出入を同時に行う事により、目的が達成できる。この時、左右両端のチャックは本装置への部品ローデイング、アンローデイングも行う。
各処理槽内に、矩形状の受け台を設け、これに、内側が長方形断面をなすピストンを乗せ、受け台とピストンを一体化させる。この結果、処理時、受け台を回転させる事により、ピストンが回転し、スプレー洗浄時および乾燥時、ピストン表面に対し、均一な処理ができる。
この受け台中心から、スプレー用ノズルが出る構造とすることにより、ピストン内部も処理できる。
更に、瞬時乾燥槽は、圧縮空気噴出ノズルをピストン内部の他に、ピストン外周に３本設け、一つはピストンに直角噴射し、他の二本はピストンの正転・逆転に合わせ、互いにピストン回転方向に逆らう方向から、ピストンの外周に向けて圧縮空気を噴射し、かつ噴射圧縮空気の量以上の空気吸引ブロアーで噴射空気を屋外に排出すれば良い。尚、瞬間乾燥効率を上げる為、乾燥槽の上部開閉カバーを設けず、乾燥槽開口部からも、空気をブロアーで吸引するようにすれば、環境に与える問題も無く、最適な乾燥効果を上げる事ができる。また、乾燥効果を更に上げるべく、前工程の純粋洗浄の純水温度を７０℃前後にあげておく。
【０００５】
脱脂液洗浄、水洗浄、純水洗浄の処理槽では、スプレーノズルからの液が処理槽上部開口部から飛散するのを防止する必要がある。このカバーは閉時、槽を密封しないと、液が漏れる。この為、カバー閉時、パッキンを介して槽に密着させる必要があるが、この機構として、カバー閉時、開閉カバーと槽本体に楔を設ける事により、カバーの前進力でカバーをパッキンに押付けることが出来、密着が保たれる。更に、カバー開閉時カバーがパッキンの上を摺動すると、パッキンの寿命が短くなり、パッキンとカバーがかじりを起こして、パッキン外れの原因にもなる。
これを防止するため、カバー前後動の時は、カバーを浮き上がらせればよい。
これを可能にするためには、カバー開閉時、カバーに設けたローラーが槽上面より浮き上がらせた板カムの上を動くようにすれば、目的が達成できる。
【発明の効果】
【０００６】
【０００７】
以上記載の如く請求項１の発明によれば、横行ビーム２にチャック１を５連に設け、これに上下機構を付加することにより、直列に配置した脱脂液槽、水洗浄層、純水洗浄槽、瞬間乾燥槽に同時にピストンを搬出入でき、作業効率最大となる一個流し生産システムが実現できる。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、処理を効率的に行うピストン回転駆動源にエアシリンダーを用いることにより、発熱の為電動では成し得ない高頻度正逆回転駆動が可能である。また、ピストン受け台は、長方形断面を有するヒストン内周を支持する為、ピストン受け台の停止位置は、常時一定の方向を向く必要がある。しかるに、このラック１８ｇ、ピニオン１８ｈ、歯車１８ｆ、軸１８ｅ、ベベルギヤ１８ｄ、軸１８ｃと駆動系全体を剛体で構成している為、エアシリンダーの前後動距離が直接回転角となる為、回転数の変化は無く、かつ受け台の停止位置を一定に出来、チャック、アンチャック時のトラブルを皆無にできる。
【０００９】
請求項３記載の発明によれば、脱脂洗浄槽、水洗浄槽、純水洗浄槽でのスプレー洗浄時、飛散する液を槽内に閉じ込める事が出来、環境を保護できる。一方、乾燥槽に開閉カバーを設けないことにより、圧縮空気スプレー乾燥時に、強制乾燥用圧縮空気と、外気を同時にブロアー５で引く事により、圧縮空気による瞬間強制乾燥効果を著しく向上させる事ができる。
【００１０】
請求項４記載の発明によれば、乾燥を圧縮空気で行う為、熱風等の補機が不要で、装置を安価にできる。
【００１１】
請求項５記載の発明によれば、乾燥用圧縮空気の排気を装置本体の強度部材であるフレーム４ｂを兼用させるため、配管を最小とし、装置をコンパクトにできる。
【００１２】
請求項６記載の発明によれば、ピストンに付着する液を完全に圧縮空気で除去するためには、ピストン内側に設けるパイプノズル１０ｂをピストン下面に一致させる事が重要で、ピストン下部に流れ落ちる液を完全に吹き飛ばす事ができる。
【００１３】
請求項７記載の発明によれば、各処理槽で、洗浄された後、次工程にピストンが搬送される時、ピストンの上面に溜まる液を瞬時に吹き飛ばす事ができる。この結果、脱脂液等の高価な液の次工程持ち出し量を最小とする事ができる。
【００１４】
請求項８記載の発明によれば、ピストン外周の付着液を完全に除去するためには、圧縮空気をピストン中心部に吹付け、他方はピストン反対側に設置し、ピストン円周接線方向に吹き付ける。この時、接線方向吹付けは、ピストン回転に逆らう方向に吹き付けると、瞬間乾燥が可能となる。
【００１５】
請求項９記載の発明によれば、エアシリンダーの往復動によりピストン回転方向が正転、逆転と変化するが、正転用円周方向吹き付けノズルと、逆転用円周方向吹付けノズルの２種を設定すれば、請求項８記載の効果を損なう事はない。
【００１６】
請求項１０記載の発明によれば、開閉カバー７のテーパー８ｇ、８ｈと槽カバー８の逆テーパー８ｂ、８ｋが楔効果で、開閉カバー７がパッキン８ａを押圧するので、カバーとパッキンが密着し、開口部８ｆからの液漏れを皆無とすることができる。
【００１７】
請求項１１記載の発明によれば、開閉カバー７が前後動する際、ローラ２２ｂが板カム８ｄ上を動き、開閉カバー７が空中移動するので、パッキンに損傷を与える事はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
脱脂液槽、水洗浄槽、純粋洗浄槽、乾燥槽を直列に設け、これと平行して、上部に５連チャックを保持するビームと、このビームを上下動するビームを設け、ピストン洗浄乾燥のラインを一個流し生産システムにすれば、生産効率を最大にできる。また、生産速度を上げる為には、個々の動作速度をできるだけ早くする必要がある。昇降、左右、回転等高頻度に方向が変化する装置には、電動は発熱の問題から、不向きである。従って、エア操作が、コストも安く、高頻度の動作方向変化に最適である。
また、高価な脱脂液の保留、乾燥を圧縮空気のみで瞬時に行うには、エア吹付けの条件が重要であるが、これを考慮すれば、高信頼度の洗浄乾燥装置を実現できる。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の１実施例を示す正面図、図２は図１のＡ視図、図３はピストン内側の洗浄状態を示す断面図、図４、図５は図３のピストン乾燥時の圧縮エアノズル位置図、図６は、処理液槽の開閉カバー正面図、図７、図８、図９は図６開閉カバーの動作説明図である。
【００２０】
初めに構造を説明する。
１はチャックで、開閉駆動部１ａで爪１ｂが開閉する。２は５個のチャック１と一体となり、昇降ビーム３の横行レール３ａ、横行ガイド２ａでｒ方向に横行する（駆動部図示せず）。昇降ビーム３は昇降ガイド３ｂで、本体フレーム４の柱４ｂ、４ｃ上昇降する（駆動部図示せず）。５は圧縮空気排気用ブロアーである。１１は脱脂洗浄槽、１２は水洗浄槽、１３は純水洗浄槽、１４は乾燥槽である。７は、チャック１昇降時槽本体８を開閉するカバーで、乾燥槽は、開口部のみあり、開閉カバーは無い。１５，１６は洗浄あるいは乾燥用ノズルである。１７は受け台２４上のピストン保持冶具２５の中心を貫通するノズル穴付き回転パイプである。１８はギヤボックスで、エアシリンダー１８ｊの前後動をラック１８ｇとピニオン１８ｈで回転動に変換している。１８ｅはピニオン１８ｈの回転をベベルギヤ１８ｄに伝達し、上部にのびる軸１８ｃと連結し、回転用冶具２４、ノズル１７に連結している。１８ｆは、４つの処理槽に回転力を伝達するギヤである。２０は、処理槽側面カバー。２２は、エアシリンダーで、開閉カバー７を連結金具２２ａ、レール２３、ガイド２３ａで前後動させる。２１は、脱脂液、水、純水用のポンプで、１１ａ，１２ａ，１３ａは各処理の液回収タンクである。１４ａは、乾燥槽の圧縮空気回収室で、１４ｂ、１９，４ｂを通して圧縮空気をブロアー５に導く。１０は処理対象部品のピストンである。
【００２１】
次に動作について説明する。
図１において、カバー７を「開」とし、５つのチャックが、爪「開」の状態でｑ方向に下降、ローデイングピストンと４つの槽にあるピストンを掴む。その後、上昇して右方向ｒに移動し、各処理槽の中心に来た時、下降してピストンを各処理槽の受け台冶具２５に載せ、右端のピストンはアンロードされる。その後、カバー７が閉じ脱脂液槽では、ノズル１５，１６，１７から脱脂液がｂ方向に噴射され、同時にピストンがａ方向に回転する。噴射された脱脂液は自重でｄ方向に落ち、ポンプ２１で循環噴射される。水・純水処理槽も同様に行われる。処理が終了すると、ノズル９から圧縮空気が放出され、処理中ピストン上部に溜まった液が除去される。その後、上部カバーが開き、チャックが下降して、前述と同様にピストンを次工程に送り、自動運転が進む。
【００２２】
尚、乾燥槽１４においては、圧縮空気噴射ノズルが図４に示す如く、共通ノズル２６と、ピストンの正・逆回転にあわせたノズル２７，２８がある。ピストン１０がｗ方向に回転する際は、ノズル２７が作動し、ピストンの接線方向ｅに、ノズルから圧縮空気が噴射させる。
また、図５に示す如く、ピストンが反対方向ｙに回転する時は、ノズル２８が作動し、ｇ方向に圧縮空気を噴射させる。
また、図３に示す如く、ピストン下側の水分を完全に除去する方策として、ピストン内部１０ａ内上下３段ノズル穴の内、最下段のノズル穴をピストン最下面に合わせている。
また、乾燥槽の上部カバーをやめ、開放状態で行い、かつ噴射圧縮空気量より容量の大きいブロアーを使用する事により、上部開口部からも外気を吸引でき、圧縮空気を外気に洩らすことなく、かつ瞬時に、ピストンの付着水分除去を完璧にしている。
尚、乾燥には、ピストン自体の高温化も有効で、前工程の純粋洗浄水の水温を７０℃前後に設定している。
更に、乾燥槽の圧縮空気の排気は、排気槽ｈから、排気管１４ｂ、１９，４ｂを通して行い、排気はｉ，ｊ，ｋ，ｍ，ｎ，を通って排出され、装置の強度部材を排気ダクトとして、活用している。
【００２３】
また、各液洗浄槽の開閉カバーは、図６、図７、図８、図９に示す如く、槽カバー８の開口部８ｆ周辺にパッキン８ａを設け、このパッキンで密閉している。この密閉策としては、２つの難問がある。一つは、開閉するカバー７を如何にして、パッキンに密着させるか、また、パッキンの寿命を如何に確保するかである。
【００２４】
第一の密閉策として、開閉カバー７の先端にテーパー８ｇを形成し、このテーパーが槽カバー８に固定する、逆テーパーを持つストッパー８ｂを設ける。この結果、開閉カバー７が前進すると、開閉カバー先端のテーパー８ｇが逆テーパー８ｂに強引に接触し、開閉カバー先端の８ｇは強制的に下方に押付けられる。一方、開閉カバー７の後方にもこれと同様のテーパー構造をなすテーパー８ｈ、逆テーパー８ｃを設けており、開閉カバー「閉」時はカバー先端同様、後方もテーパーで、強引に下方に押付けられるため、カバー７は、パッキン８ａに密着できる。
【００２５】
一方、第二のパッキンの寿命向上策として、カバー７に一体となるローラ２２ｂを設け、ローラを槽カバー８にライナー８ｅで浮き上がらせたバネ式板カム８ｄ上に置く。ロッド２２ｃ、バネ２２ｄは開閉カバー７を前後動させるビーム２２ａと一体となり、開閉カバー７の上下動を可能にしている。開閉カバー７が前後する時、及び開閉カバーが後端にあるときは、このローラ２２ｂの働きで、開閉カバー７は空中を移動し、開閉カバーが先端に押付けられた時、ローラ２２ｂが下方板カムのテーパー８ｊに位置し、かつ板カムをバネとしているため、無理なく、開閉カバー７をパッキン８ａに密着できる。この結果、開閉カバー７が前後動する時、パッキン８ａに接触しないため、パッキン８ａを損傷する事はない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による洗浄乾燥装置の正面図である。
【図２】図１のＡ視図である。
【図３】各処理槽内の部品回転受け台と冶具及びピストン断面図である。
【図４】圧縮空気によるピストン円周付着水分剥離説明図である。
【図５】もう一つの圧縮空気によるピストン円周付着水分剥離説明図である。
【図６】液処理槽開口部開閉カバーの正面図である。
【図７】開閉カバー後端での動作状況説明図である。
【図８】開閉カバーの動作途中説明図である。
【図９】開閉カバー前進限の動作説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１チャック、２横行ビーム、３昇降ビーム、４本体フレーム、５ブロアー、７開閉カバー、８開口部、８ｆ開口部、８ａパッキン、８ｄ板カム、９ノズル、１０対象部品のピストン、１１脱脂洗浄槽、１２、水洗浄槽、１３純水洗浄槽、１４乾燥槽、１５，１６，１７ノズル、１８ギヤボックス、１９排気ダクト、２０前面透明カバー２１ポンプ、２２エアシリンダー、２２ｂローラ、２４回転受け台自動車、２５ピストン受け冶具２６，２７，２８乾燥槽内ノズル、

【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を洗浄、乾燥する自動洗浄乾燥装置において、脱脂液槽１１、水洗浄槽１２、純水洗浄槽１３、乾燥槽１４を直列に配置し、各処理槽に同時に部品を搬入搬出する５組のチャック１を、昇降ビーム３と一体となる横行ビーム２に取付ける事を特徴とする自動洗浄乾燥装置。
【請求項２】
各処理槽の部品受台２５を回転させるべく、エアシリンダー１８ｊを用い、ラック１８ｇでピニオン１８ｈを回し、各槽の回転軸と連動する歯車１８ｆを駆動、軸１８ｅ先端のベベルギヤ１８ｄで軸１８ｃを回し、軸１８ｃと連動する受台２４、受台２４に部品受け冶具２５を設ける事を特徴とする請求項１記載の自動洗浄乾燥装置。
【請求項３】
各処理槽の上部開閉カバー７を液処理槽１１，１２，１３に設け、乾燥槽１４には開閉カバーを設けない事を特徴とする請求項１記載の自動洗浄乾燥装置。
【請求項４】
乾燥に圧縮空気を用い、この圧縮空気量を吸引する排気装置５を設ける事を特徴とする請求項１記載の自動洗浄乾燥装置。
【請求項５】
乾燥槽の圧縮空気を処理槽下部１４ａのパイプ１４ｂから吸引し、中空の構造部材４ｂを排気通路とする事を特徴とする請求項１記載の自動洗浄乾燥装置。
【請求項６】
部品１０の内側１０ａを処理するパイプ１７を部品受台２４の中心に設け、乾燥槽のパイプノズル１０ｂを部品１０の下面に一致させる事を特徴とする請求項１記載の自動洗浄乾燥装置。
【請求項７】
各洗浄槽の部品１０の上部に、圧縮空気噴出ノズル９を設ける事を特徴とする請求項１記載の自動洗浄乾燥装置。
【請求項８】
円筒状部品の側面乾燥用圧縮空気ノズル２６は、円筒面に直角に、反対側に設置する圧縮空気ノズル２７は円筒の接線方向に向け、かつ、部品１０の回転方向に対抗するように設置する事を特徴とする請求項１記載の自動洗浄乾燥装置。
【請求項９】
前記記載の円筒接線方向圧縮空気吹付けノズルを、部品正転、逆転に合わせ、２個別置きに設ける事を特徴とする請求項８記載の自動洗浄乾燥装置。
【請求項１０】
液処理槽開口部８ｆのベース８にパッキンを設け、開閉カバー８の先端に楔面８ｇを設け、後方に同様の楔面８ｈを設け、かつ、ベース８にこれら楔面に係合する楔面８ｂ、８ｃを設ける事を特徴と自動洗浄乾燥装置
【請求項１１】
開閉カバー８の後部両端にローラ２２ｂを設け、ローラ２２ｂを上方に持上げ、開閉カバーの動きを規制するばね式板カム８ｄを、開閉カバー両側に設ける事を特徴と自動洗浄乾燥装置

【図１】