JPH0696141B2

JPH0696141B2 - 超音波洗浄装置

Info

Publication number: JPH0696141B2
Application number: JP2099768A
Authority: JP
Inventors: 純司羽田
Original assignee: 株式会社羽田製作所
Priority date: 1990-04-16
Filing date: 1990-04-16
Publication date: 1994-11-30
Anticipated expiration: 2009-11-30
Also published as: JPH03296478A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、例えば電子機器や精密機器等の洗浄工程で利
用され、洗浄室内の空気清浄度を高めて洗浄能力の向上
を図った超音波洗浄装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、電子機器や精密機器等の製造工程には、各種パー
ツの清浄化を行う洗浄工程があり、この工程では各種洗
浄液が満たされた洗浄槽内にワークを浸漬し、液中で起
こした超音波振動で発生するキャビテーション現象によ
ってワーク表面から不純物を遊離させて清浄化を行うよ
うにしている。

上記洗浄工程では、密閉構造の洗浄室内に有機溶剤を満
たした多数の洗浄槽を並置し、この室内でキャリアや搬
送手段を利用して完全自動による洗浄を実現した超音波
洗浄装置が使用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記超音波洗浄装置における搬送手段は、キャリアやワ
ークの洗浄槽内外での昇降動並に各洗浄槽間を順送りす
る水平移送を行うものであり、複雑な動作を実現するた
めに大型化したものを洗浄槽の真上に配設している。

ところで、半導体部品は最近の超LSI化の傾向で、洗浄
工程において超清浄空気雰囲気下での洗浄が要求されて
いる。しかし、洗浄槽の真上に大型の搬送手段を配設す
る現状の装置では、微細な金属屑等の塵埃の発生源とし
て作用する可動部分が洗浄槽の真上に位置していること
になり、前述するような塵埃が洗浄室内に浮遊して空気
洗浄度を低下させたり、洗浄槽内に落下して洗浄液中の
不純物含有量を増加させる。その結果、洗浄室内のキャ
リアの移送時に塵埃がワークに付着したり、キャリアの
洗浄槽内からの引上げ時に液中の不純物がワークに付着
して洗浄効果を著しく阻害するといった問題点があっ
た。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、多数の洗浄槽（２）（２）…を一連に並置
し、天井にHEPAフィルタ（３）を配した洗浄室（１）
と、下端にトレー（５）を固着した逆Ｕ字状の揺動アーム
（４）と、上記洗浄槽（２）（２）…に対応して垂設されたガイド
ロッド（23）（23）に摺動自在に装着し、第１フック部
材（36）と第２フック部材（37）を固着し、かつ、揺動
アーム（４）を垂設したスライド部材（24）（25）と、
上下動自在に配設された横方向に長尺な２本１対の上・
下昇降バー（29）（30）と、上記上・下昇降バー（29）
（30）に横摺動自在に配設され、前記第１フック部材
（36）又は第２フック部材（37）と係合する上フック部
材（34）と下フック部材（35）を固着したプレート部材
（45）で連結１体化されたスライド部材（43）（44）と
からなる上記揺動アーム（４）を、上記洗浄槽（２）
（２）…の内外で上下動させる昇降機構（６）と、上記上フック部材（34）と下フック部材（35）を固着し
たプレート部材（45）で連結１体化されたスライド部材
（43）（44）で、揺動アーム（４）を停止させる高さ位
置を切換えるクラッチ機構（８）と、上記洗浄槽（２）（２）…列の上側方で、かつ、洗浄機
（２）（２）…列に沿って、水平方向に定ピッチ往復動
し得るように配設した長尺の基台（47）と、上記基台
（47）上に各洗浄槽（２）（２）…に対応させて、か
つ、互に近接・離隔し得るように横架した多数対のスラ
イド部材（51）（51）…と、上記各対のスライド部材
（51）（51）上に配設した洗浄槽（２）（２）…上に延
びる２本１対の腕部材（53a）（53a）、（53b）（53b）
と、上記各スライド部材（51）（51）…を、両側で１個
置きに、かつ、定ピッチで連結した第１と第２の連結部
材（54）（55）と、上記第１と第２の連結部材（54）
（55）を、相互に逆方向に定ピッチ往復動させる駆動手
段（56）とからなり、夫々の対の腕部材（53a）（53
a）、（53b）（53b）を近接・離隔させてキャリア
（７）を保持・開放すると共に、基台（47）を定ピッチ
往復動させてキャリア（７）を各洗浄槽（２）（２）…
に順送りするトラバース機構（９）と、を備えてなることを特徴とする超音波洗浄装置を提供す
ることにより上記問題点を解決するものである。

〔作用〕

上記揺動アームによってキャリアの洗浄槽への引降し、
洗浄槽からの引上げを実現し、上記トラバース機構によ
ってキャリアの水平移送を実現する。また、揺動アーム
を停止させる高さ位置は、キャリアを高い隔壁を乗越え
て水平移送させた場合と、単に同一高さでもって水平移
送させた場合とでは異なっており、この切換えはクラッ
チ機構により行われる。

また、搬送手段は、揺動アームとトラバース機構との分
割構成とし、特にトラバース機構の可動部分の大部分を
洗浄槽の側方に配して、洗浄槽真上に配設する可動部分
を極力少くする。そして、余裕のできた上方の空間であ
る天井にHEPAフィルタを配して、洗浄室内にクリーンエ
アをダウンフローする。

〔実施例〕

本発明に係る超音波洗浄装置の実施例を第１図乃至第21
図を参照しながら説明する。

第１図乃至第３図は超音波洗浄装置の正面図、平面図、
側面図を示している。同図において、（１）は密閉構造
の洗浄室、（２）（２）…は一連に並置された洗浄槽、
（３）（３）…は天井に配したHEPAフィルタである。
（４）は逆Ｕ字状の揺動アーム、（５）は揺動アーム
（４）下端に取付けたトレー、（６）は揺動アーム
（４）を上下動させる昇降機構、（７）は多数のワーク
〔図示せず〕を収容するキャリアである。（８）は揺動
アーム（４）を停止させる高さ位置を切換えるクラッチ
機構、（９）はキャリア（７）を保持して水平移送する
トラバース機構である。

上記洗浄室（１）へは搬入、搬出コンベア（10）（11）
を介してキャリア（７）を出入れする。（12）（12）…
は排気ダクト、（13）は水分離器、（14）は蒸留再生装
置、（15）は冷却水製造装置、（16）は純水装置、（1
7）は大型水分離器である。洗浄室（１）内の仕切壁（1
8）（18）…によって囲繞された室内には、天井からHEP
Aフィルタ（３）（３）…を介してクリーンエアがダウ
ンフローされ、この室内が常時陽圧になるように調整し
て、不必要な外気の侵入を防ぎ室内を高い空気清浄度に
保持している。

上記洗浄槽（２）（２）…には有機溶剤等の各種洗浄液
（19）を貯溜してあり、これらの洗浄液（19）が気化し
て流出すると危険なので高い側壁（2a）により回りを囲
い、更に種類の異なる洗浄液を貯溜した隣合う洗浄槽
（２）（２）間には隔壁（2b）（2b）…を立設して洗浄
液同志の混合を防止している。（20）（20）…は各洗浄
槽（２）（２）…に対応して、その上方の側壁（2a）内
に配置した噴流手段で、洗浄液（19）から引上げられた
被洗浄物に付着した塵埃等を洗い落して洗浄効果を向上
させる。（21）（21）…は前記噴流手段（20）の更に上
方の側壁（2a）内に配置した多重配管の冷却管で、気化
した洗浄液を冷却して液化させる。（22）（22）…は洗
浄槽（２）底部に配した超音波振動源で、液中に超音波
振動によるキャビテーション現象を発生させる。

上記揺動アーム（４）は一本の棒材を逆Ｕ字状に折曲形
成したもので、一方の下端にトレー（５）を固着し、他
端を昇降機構（６）に連結してある。

上記トレー（５）は、第４図に示すように、矩形状の枠
本体（5a）の４隅部に凹部（5b）（5b）…を形成したも
のであり、同図に示すように、矩形状の枠本体（7a）の
底に網体（7b）を固着し、棒材を折曲した引掛部（7c）
（7c）を枠本体（7a）の両側方に設けたキャリア（７）
の底部４隅を前記凹部（5b）（5b）に係合させて、トレ
ー（５）上でのキャリア（７）の位置ずれを防止して、
キャリア（７）を安定した状態で載置する。

上記昇降機構（６）を第５図乃至第10図を参照して以下
説明する。同図に示す昇降機構（６）において、（23）
（23）…は各洗浄槽（２）並に搬入、搬出コンベア（1
0）（11）に対応して、仕切壁（18）を介した裏側に２
本一対で垂設したガイドロッド、（24）（24）（25）
（25）はガイドロッド（23）（23）に摺動自在に装着し
たスライド部材で、２個宛が上下で対をなす。（26）
（27）はスライド部材（24）又は（25）同志を連結一体
化する上、下プレート材で、洗浄槽側の上、下プレート
材（26）（27）を揺動アーム（４）の他端に連結一体化
する。（28）（28）…は下プレート材（26）に固着した
ローラ、（29）（30）は洗浄室（１）の両側に垂設した
ガイドロッド（31）（31）にスライド部材（32）（32）
…を介して摺動自在に装着された２本一対の上、下昇降
バーで、チェーン（33）（33）を介して連結した駆動源
〔図示せず〕により昇降動させる。（34）（34）…は上
昇降バー（29）に固着した上フック部材、（35）（35）
…は下昇降バー（30）に、更に下方に延ばして固着した
鉤状の下フック部材、（36）は前記上プレート材（26）
に固着され、上フック部材（34）と係合する第１のフッ
ク部材、（37）は前記上プレート材（26）に固着され、
下フック部材（35）と係合する第２のフック部材であ
る。（38）は揺動機構で、回転軸（39）に定ピッチで偏
心カム（40）（40）…を取付けてある。前記偏心カム
（40）にローラ（28）を当接させた状態で回転軸（39）
を回転させれば、揺動アーム（４）が一定のストローク
で上下動する。

また、揺動アーム（４）は、対応するコンベア（10）
（11）や洗浄槽（２）によって停止させる高さ位置のパ
ターンが異なっている。揺動アーム（４）の停止位置に
は、洗浄液中の最下部、側壁（2a）から更に上方の最上
部、最下部と最上部間と中間部とがあり、最下部と最上
部間を往復動するパターンと、最下部と中間部間を往
復動するパターンと、最下部と最上部間の往復動と最
下部と中間部間の往復動が切換わる、パターンとが
ある。パターンは、第５図及び第６図に示すよう
に、上フック部材（34）と第１のフック部材（36）との
係合により実現される。パターンは、第５図及び第
７図に示すように、下フック部材（35）と第２のフック
部材（37）との係合により実現される。パターンは、
第５図及び第８図に示すように、パターンからパ
ターンへクラッチ機構（８）により切換えられる。パ
ターンは、第５図及び第９図に示すように、パター
ンからパターンへクラッチ機構（８）により切換えら
れる。

上記クラッチ機構（８）を第５図、第８図、第９図及び
第10図を参照して以下説明する。同図に示すクラッチ機
構（８）において、（41）（42）は上、下昇降バー（2
9）（30）の夫々に配設されたガイドロッド、（43）（4
4）はガイドロッド（41）（42）に装着された摺動自在
なスライド部材、（45）（45）はスライド部材（43）
（44）を連結一体化するプレート材で、上昇降バー（2
9）の上フック部材（34）と同一のフック部材を固着す
る。（46）はプレート材（45）（45）同志を連結する連
結部材で、この連結部材（46）によってクラッチ機構
（８）（８）…の同時切換えを行う。第５図、は、
スライド部材（43）（44）の左寄りの状態を示してお
り、では上フック部材（34）と第１のフック部材（3
6）との係合により、最下部と最上部間の往復動を実現
する。また、では下フック部材（34）と第２のフック
部材（36）との係合により、最下部と中間部間の往復動
を実現する。第10図、はスライド部材（34）を横移
動させた右寄りの状態を示しており、では下フック部
材（35）と第２のフック部材（37）との係合により、最
下部と中間部間の往復動を実現し、では上フック部材
（34）と第１のフック部材（36）との係合により、最下
部と最上部間の往復動を実現する。

上記トラバース機構（９）を第11図乃至第13図を参照し
て以下説明する。同図に示すトラバース機構（９）にお
いて、（47）は長尺な基台で、並設した２本のガイドロ
ッド（48）（48）にスライダー（49）（49）…を介して
水平動自在に配設される。（50）（50）は基台（47）上
に横架した２本のガイドロッド、（51）（51）…はガイ
ドロッド（50）（50）に装着された多数個のスライド部
材、（52）（52）…は２個一対のスライド部材（51）
（51）上に固着されたプレート材、（53a）（53a）…は
洗浄槽（２）上に真直延びた２本一対の腕部材で、最上
部でキャリア（７）の引掛部（7c）（7c）を保持する。
（53b）（53b）…は折曲加工されて洗浄槽（２）上に延
びた２本一対の腕部材で、中間部でキャリア（７）の引
掛部（7c）（7c）を保持する。（54）（55）はスライド
部材（51）（51）を一個置に定ピッチで連結して同期摺
動させる第１、第２の連結部材、（56）は前記第１、第
２の連結部材（54）（55）を相互に逆方向に移動させる
駆動手段で、駆動源として正逆転可能なモータ（57）
と、モータ（57）の出力軸に取付けたピニオン（58）
と、第１、第２の連結部材（54）（55）によって連結さ
れた夫々のスライド部材（51）（51）…群の一個にブラ
ケット（59）（59）を介して取付けられ、前記ピニオン
（58）と噛合するラック（60）（60）とで構成する。従
って、モータ（57）の正逆転により夫々のスライド部材
（51）（51）…群は互いに逆方向に移動し、隣合う腕部
材（53a）（53a）又は（53b）（53b）の近接、離隔が行
われる。前記近接時にキャリア（７）と保持し、離隔時
にキャリア（７）を開放する。

上記トラバース機構（９）は、第11図に示すように、腕
部材（53a）（53a）（53b）（53b）を近接してキャリア
（７）を保持した状態で、基台（47）を水平動させてキ
ャリア（７）を各洗浄槽（２）に順送りする。また、第
12図に示すように、腕部材（53a）（53a）（53b）（53
b）を離隔してキャリア（７）を開放し、揺動アーム
（４）によりキャリア（７）を洗浄槽（２）内に降下さ
せる。

次に上記構成の超音波洗浄装置（１）の動作例を第14図
乃至第21図を参照して以下説明する。第14図は、トレー
（５）上に載置したキャリア（７）を洗浄流体中で上下
に揺動させるために、各洗浄槽（２）（２）…に対応す
る揺動アーム（４）（４）…を最下部に、両コンベア
（10）（11）に対応する揺動アーム（４）（４）を中間
部に停止させた状態を示しており、腕部材（53a）（53
a）（53b）（53b）…は開いている。第15図は、キャリ
ア（７）の引上げ時を示しており、側壁（2a）又は隔壁
（2b）を乗越えて横送りするキャリア（７）は揺動アー
ムを最上部に、単に水平横送りするキャリア（７）は揺
動アーム（４）を中間部に停止させる。続いて、第16図
に示すように、腕部材（53a）（53a）（53b）（53b）…
を閉じてキャリア（７）を保持する。そして、第17図に
示すように、揺動アーム（４）（４）…を一旦降下させ
る。次で、第18図に示すように、キャリア（７）（７）
…を水平方向に順送りする。そして、第19図に示すよう
に、揺動アーム（４）（４）…を上昇させてトレー
（５）（５）…上にキャリア（７）（７）…を載置す
る。この時、揺動アーム（４）を停止させる高さ位置が
異なるものは、クラッチ機構により同時に切換えが行わ
れる。続いて、第20図に示すように、腕部材（53a）（5
3a）（53b）（53b）…を開いてキャリア（７）（７）…
を開放する。そして、第21図に示すように、揺動アーム
（４）（４）…を降下させてキャリア（７）（７）…を
洗浄流体中で上下に揺動させる。上記第14図から第21図
の動作を繰返すことにより、キャリア（７）（７）…が
搬入コンベア（10）から各洗浄槽（２）（２）…を経て
搬出コンベア（11）まで順次移送されて行く。

〔発明の効果〕

本発明に係る超音波洗浄装置によれば、キャリアの搬送
手段を、昇降機構に直結した揺動アームとトラバース機
構との分割構成として、洗浄室内の空気清浄度を低下さ
せたり、洗浄液中の不純物濃度を増加させる塵埃の発塵
源として作用する可動部分を洗浄槽の真上では極力少く
する。更に、余裕のできた洗浄槽上方の空間である天井
にHEPAフィルタを配して、洗浄室内にクリーンエアをダ
ウンフローする。従って、洗浄室内は高い空気清浄度に
維持されると共に、洗浄液も効率の良い洗浄効果を発揮
することができ、被洗浄物の清浄度を著しく向上させ得
る洗浄能力の高い装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明に係る超音波洗浄装置の概略
正面図、平面図及び側面図、第４図はトレー及びキャリ
アの斜視図、第５図及び第10図は昇降機構及びクラッチ
機構の要部背面図、第６図乃至第９図は第５図のＡ−Ａ
線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線矢視図、第11図及び
第12図はトラバース機構の要部平面図、第13図は第11図
の側面図、第14図乃至第21図は本発明装置の動作を説明
するための各状態での概略正面図である。（１）……洗浄室、（２）……洗浄槽、（３）……HEPAフィルタ、（４）……揺動アーム、（５）……トレー、（６）……昇降機構、（７）……キャリア、（８）……クラッチ機構、（９）……トラバース機構。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の洗浄槽を一連に並置し、天井にHEPA
フィルタを配した洗浄室と、下端にトレーを固着した逆
Ｕ字状の揺動アームと、上記洗浄槽に対応して垂設されたガイドロッドに摺動自
在に装着し、第１フック部材と第２フック部材を固着
し、かつ、揺動アームを垂設したスライド部材と、上下
動自在に配設された横方向に長尺な２本１対の上・下昇
降バーと、上記上・下昇降バーに横摺動自在に配設さ
れ、前記第１フック部材又は第２フック部材と係合する
上フック部材と下フック部材を固着したプレート部材で
連結１体化されたスライド部材とからなる上記揺動アー
ムを、上記洗浄槽の内外で上下動させる昇降機構と、上記上フック部材と下フック部材を固着したプレート部
材で連結１体化されたスライド部材で、揺動アームを停
止させる高さ位置を切換えるクラッチ機構と、上記洗浄槽列の上側方で、かつ、洗浄槽列に沿って、水
平方向に定ピッチ往復動し得るように配設した長尺の基
台と、上記基台上に各洗浄槽に対応させて、かつ、互に
近接・離隔し得るように横架した多数対のスライド部材
と、上記各対のスライド部材上に配設した洗浄槽上に延
びる２本１対の腕部材と、上記各スライド部材を、両側
で１個置きに、かつ、定ピッチで連結した第１と第２の
連結部材と、上記第１と第２の連結部材を、相互に逆方
向に定ピッチ往復動させる駆動手段とからなり、夫々の
対の腕部材を近接・離隔させてキャリアを保持・開放す
ると共に、基台を定ピッチ往復動させてキャリアを各洗
浄槽に順送りするトラバース機構と、を備えてなることを特徴とする超音波洗浄装置。