JPS581996B2 - トリツケメンノ ジドウセイジヨウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は取付面を有する部品の清浄に係り、特に同取付
面上に附着あるいは堆積した油やゴミを自動的に洗浄す
る装置に関する。

正確な位置関係に機械部品を組立てたり、段取りを行う
場合にはその取付面に附着あるいは堆積している油やゴ
ミを除去せねばならずこれまで布（紙）ウエスで掃き取
ったり手のひらを利用して掃き取ったりしているが、こ
のように平面状に仕上げられた取付面の油やゴミの除去
という作業は、組立工場などにおいてはきわめてありふ
れたそれ故ひん繁に行われている作業の１つである。

更に又、タンクの蓋の如くその絹合せ面からの油洩れを
防ぐ場合とか、ガスケツＩ一などを間に挟んで締付けを
行う場合などのように２つの面の密着性が要求される場
合にはそれだけ一層面の清浄作業は大切な作業として取
扱われている。

しかるに上記取付面に附着する物としては、切削加工時
の切削剤や切紛、防錆の目的で塗布される油や防錆剤、
さらに空気中に飛散しているゴミ類などである。

従来その大部分は前述のように組立作業者がウエスや手
のひらで取付面を清浄しつつ絹立作業（あるいは段取り
作業など）を行なっていた。

しかし乍ら最近組立作業の自動化、省力化がおし進めら
れる中でこうした取付面の清浄作業を自動化する要求も
高まっている。

一般に面を自動的に清浄するようになした既存の用具あ
るいは装置としては工作機械等の摺動案内面の清浄用に
用いられる高分子材料でできたワイパーや一般家庭等で
用いられている真空式の掃除器や回転ブラシなどがあり
、それらを利用して自動化することも考えられるが本発
明者の各種実験によればそのいづれも以下に述べる如く
種々の欠点を有し、実用的でなかった。

摺動案内面用ワイパ一式の場合 適正な面庄で摺動面にワイパーを押しあて移動させるこ
とにより油やゴミの除去は可能であるが作業を繰り返す
うちにワイパーに油やゴミが蓄積しその除去能力は極端
に劣化する。

又この方式は本質的に、油やゴミを除去するというより
も１ケ所へ寄せ集めることであり、従って厳密にはこの
寄せ集められた油やゴミを更に除去すべく別の装置が必
要である。

特に取付面内に穴など凹部があるとその場所へ寄せ集め
られた油やゴミのためその凹部へ部品などを組付けする
ような場合は不都合である。

又流れ作業で送られて来る部品の取付面を清浄しようと
する場合、従来のワイパーは連続平面の清浄が目的であ
るためそのま３使用すると清浄面の切れ目（すなわち部
品の切れ目）でワイパーのつっかかりが多くワイパーが
短期間で破損したりすることもある。

真空掃除式やブラシ式の場合 油の粘性が高く取付面と油、ゴミの附着力が大きいため
真空の吸引力のみで悄浄することはできない。

又回転ブラシにより、取付面の油、ゴミを切り離し更に
遠心力で飛散した油、ゴミを真空を用いて吸引すること
を試みたが噴霧状になった油類の回収は困難であり、真
空ポンプの容量は膨大なものとなり又騒音もはげしく実
用的ではない。

尚、密閉した場所で上記の方式を採用することも考えら
れるが部品の出入り、その他を自動的に行なわぜるため
には自動開閉用のトビラなどが必要となり却って装置が
複雑となる。

更に又ブラシでの清浄だけではその仕上がりはどうして
も不十分である。

これはブラシの密度が細かくできないことが原因してい
る。

発明者の実験、観察によればブラシそのものに油ゴミを
吸いとる能力がなければこうしたブラシを用いる方法で
は清浄能力に限度があると考えられる。

以上の外、薬品による油、ゴミの除去、火焔による焼却
等種々の実験を行なったが後工程で組立てる時に問題を
残したり環境を汚染したりするものでいつれも現状のウ
エスによる手作業で得られる程の清浄度に達することは
困難であった。

以上を整理すると現状においては、 ■ 機械部品の取付面を清浄する作業は組立作業でひん
繁に行われているものであるにもかゝわらず部品組付時
における補助的な作業として行われていた。

従って組立作業が全面的に自動化される前にはこのよう
な清浄作業を１つの独立した工程として扱われるまでに
到っておらずそれ故こうした清浄作業の自動化のための
装置もほとんど開発されていないこと、 ■ 更に現存するワイパ一式、ブラシ式等を採用するこ
とについてもそれぞれの構造に起因する欠点があること
などである。

本発明の目的は以上述べたこの分野における技術の現状
と、他方では組立、組付作業を自動化、省力化する上で
の清浄作業工程の自動化という要請とを考慮してなされ
た新たな取付面の自動清浄装置を提供するにある。

以下本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は本発明による清浄装置の概略正面図で更に第２
図は第１図の側面図である。

ここでは第１図、第２図を一諸に説明する。

１１はその上面に被清浄面を有する機械部品以下ワーク
と称するであって同ワーク１１の上面１２が清浄を施す
面である。

１３はワーク１１の下部を支え且つパレット１４とワー
ク１１との相対的位置決めを行な・う位置決め装置であ
り、本図の例ではワーク１１の外形部分を案内規制する
４個のバツト（以下ロケット駒と称す）上にワーク１１
を塔載することにより位置決めを行っている。

１５はベッドで、その上にパレット１４を載せている。

同ベッド１５内には図示しないがパレツト１４を位置決
めする機構やクランプ機構などが収納されている。

更にベッド１５に続いてそれとの相対位置を調整設定さ
れたコラム１６が締付ボルト１７により取付けられた同
コラム１６の上半部１８にはそれぞれ前面に２本、後面
に１本ずつレール１９が水平方向に取付けられており同
レール１９上にはホイール群２６を介して清浄装置２０
が塔載されている。

更にコラム上半部１８には２本の油圧シリンダ２３．２
５が図示のように塔載されており油圧シリンダ２３のプ
ランジャ部には準備台が取付けられ同台２１はその上面
がワーク１１の上面と一致する高さで且つ同ワーク１１
の左端に接近した位置となるよう配設されている。

２２は前記準備台２１の上下面を支えるローラで、２２
ａは同ローラ２２をコラム１６の中間上面に固定する台
である。

前記油圧シリンダ２５のプランジャ２５ａ先端部には受
台２４が取付けられ同受台２４は、前記清浄装置２０の
上面フレーム２０ａと固定結合されている、、従ってプ
ランジャ２５ａが往復動すると清浄装置２０はホイール
群２６を介して第１図左右方向へ移動するようになって
いる。

次に清浄装置２０の詳細を説明しよう。

同装置２０には前蓋２８と後蓋４０、前記上面フレーム
２０ａとがあり前記両蓋２８．４０は外周部の４本のタ
イボルト２７によって所定間隙を保つよう結合されてい
る。

そして前述したホイール群２６が前蓋２８に３個，後蓋
４０に２個、回転自在に取付けられ、それぞれレール１
９上を回転移動するようになっている。

第３図に示すように前蓋２８と後蓋４０とを貫通ずる軸
は繰り出し軸２９、巻取軸３０、駆動軸３７、固定軸３
４、クレビス軸（油圧シリンダ５３の伸縮作動時に、油
圧シリンダ５３は揺動運動をするが、その運動中心点に
位置する軸を本文ではクレビス軸と称す）３９の５本が
ありそのうち同軸２９，３０．３７は前蓋２８後蓋４０
に収嵌された軸受４１によって回転自在に支承されてい
る。

（第４図、第６図参照）又軸３４ ，３９は軸受ナット
４２によって固定的に取付けられている。

（第５図参照）この他前蓋２８、後蓋４０とは直接締結
関係にないところの移動軸３５とローラ軸３６が後述の
各要素で懸架されており、更にモータ軸３８は後蓋４０
にて支承されている。

以上合計８本の軸類は第３図に示す如き配置状態に構成
されている。

同図からわかる如くローラ軸３６にはアーム５４．５５
および油圧シリンダ５３の一端部（ロード部５６）と回
転可能に結合され、又移動軸３５はアーム５１、５４と
結合されている。

又前述したように油圧シリンダー５３の他端はクレゴス
軸３９に対じ回動可能に連結されている。

従って油圧シリンダ５３が励起されてそのブランジャ５
３ａが伸縮するとローラ軸３６の中心は、アーム５５を
介して駆動軸３７を中心とする円周上を点線矢印の方向
に移動する。

そして同ローラ軸３６が移動する場合にも固定軸３４の
中心位置から移動軸３５の中心位置を経て、ローラ軸３
６の中心に到る長さはアーム５１、５４の介在のためほ
とんど変化しないようになっている。

次に上記８本の軸についての軸間結合、軸内構造を第４
図乃至第６図にて更に詳しく説明する。

第４図は繰り出し軸２９、巻取り軸３０の軸方向断面を
示す。

後蓋４０にはトルクモータ４３がネジ止めされその軸は
繰り出し軸２９（あるいは巻取軸３０）の端面に刻設さ
れた穴へ挿入され、キー結合されている。

更に前蓋２８の前向にはフランジ部４４が形成されその
先には板バネ４５が外周上の数ケ所にネジ止めされ、後
述の芯材４６を繰り出し軸２９に対し同心状に設置する
と共に同芯村内側面と接触する板バネ４５によって回転
が伝えられるようになっている。

３２は清浄作業に使用される布あるいは不織布の巻物で
その芯材４６に巻かれたものが使用される．繰り出し軸
２９（３０）の右端部には取手４９と一体に形成した布
押え４７がバネ４８を介して前記軸２９（３０）に植込
まれたピン５０とバヨネツ１〜結合されている。

第５図は固定軸３４の軸方向断面を示す。

同図において、固定軸３４は前および後蓋２８，４０に
対し頭部３４ａおよび軸受ナツトへ４２によって固定さ
れ更に２本のアーム５１が軸受４１ａによって同軸３４
と回動可能に連結されている。

（尚以下の説明では前および後蓋２８，４０の間で装嵌
される軸受はすべて記号４１ａを使用するものとする。

）５２は、前記軸受４１ａが軸方向にずれないように設
げたカラー類である、。

尚クレビス軸３９は第５図に示す固定軸３４の取付構造
と全く同じようになっており２本のアーム５１の代わり
に油圧シリンダ５３のクレビス部（前記クレビス軸３９
により支承される部分）５３ａが滑合されている。

（図示せず）第６図は移動軸３５、ローラ軸３６駆動軸
３７モータ軸３８の展開図である。

同図において移動軸３５は、前述の２本のアーム５１の
他端部において軸受４１ａにより回転可能に結合され更
に同アーム５１の内側には２本のアーム５４が軸受４１
ａを介して回転可能に連結され同アーム５４の他端はロ
ーラ軸３６吉軸受４１ａを介してそれぞれ回動可能に取
付けられている。

ローラ軸３６には前記アーム５４の他にアーム５５、お
よび油圧シリンダ５３のロード部５６が図示の如くいづ
れも回動町能に取付けられ更にその中央部にはキー６０
ｂを介してタイミングプーリ ６ ０ ａが装嵌されて
いる。

５７はローラ軸３６における前記各軸受４１ａ、タイミ
ングプーリ ６ ０ ａの間隙を保つカラー類である。

更にローラ軸３６の右端部（前蓋２８より右方）にはゴ
ムローラ５８がキー５８ａを介して取付けられ同ゴムロ
ーラ５８は軸受ナット５９によって固定締付けされてい
る。

尚同ローラ５８は必ずしもゴム製でなくともよく弾性を
適度に有するものであればよい。

駆動軸３７は先に述べた如く前蓋２８、後蓋４０の間で
回転自在に取付けられ更に上記アーム５５が同様に軸受
４１ａを介して装着され、軸中央部には２枚のタイミン
グプーリ６０ｂ，６２ａがキー６ ０ｂ’ ， ６ ２
ａ’により固定されている。

６６は同軸３７の各軸受４１，４１ａおよびタイミング
プーリ６０ｂ，６２ａの間隔を保持するためのカラー類
である。

同駆動軸３７の右端部分には駆動ローラ６４がキー（図
示せず）と軸受ナット６５により取付けられている。

同駆動ローラ６４はプラスチック製のロール本体表面に
金属製の針がその法線と一定角度を保ちつつ多数植針さ
れたものである。

又クイミンダブーり６０ａと６０ｂはタイミングベル１
６１で連動されており且つ同二つのプーリ６０ａ、６０
ｂの大小関係は前記ゴムローラ５８と駆動ローラ６４の
周速が等しくなるように選択されている。

モータ軸３８は後蓋４０にネジ止めされた減速機付モー
タ６８の回転軸であり同軸右端部外周にはキー３８ａ、
軸受ナツト３８ｂにより、タイミングプーリ ６ ２
ｂが取付けられている。

同ブーリ６２ｂはタイミングベルト６３により上述した
タイミングブーリ ６ ２ ａと結合されると共にその
回転は駆動軸３７に向けて減速されるように構成されて
いる。

以上の構成の他に前蓋２８の前面には、更に巻物３２の
残量を検知する残量検知機構６９が取付けられている。

これは第１図に示すように前蓋２８に対し軸７０ａが前
方へ突出され同軸７０ａに回転自在に取付けたアーム７
０と、その先端部において巻物３２の外周部に接触する
フオロア−７４を取り付け、更にアーム７０の回転角を
検知するリミットスイッチ７１がそれぞれそれ装着され
ている。

第７図は巻取軸３０の回転数を検知する機構を示すもの
で前蓋２８に取付けた近接スイッチ７３と巻取軸３０の
外周部に突起したビン７２との共働により回転数を検知
するようになっている。

次に動作をシーケンスに従って説明する。

第１図、第２図において先ず油圧シリング２５は左端（
後退限）にあり油圧シリンダ５３は上昇限（後退限）に
あり又油圧シリンダ２３は左端（後退限）にある。

そして繰り出し軸２９に巻物３２をセツ１・シその布３
１を図の如く移動軸３５、ゴムローラ５８、駆動ローラ
６４を経て巻取り軸３０へと引き出して先端を巻取り軸
３０に巻きつける。

次に繰り出し軸２９、巻取り軸３０に直結されている１
・ルクモータ４３はいずれも布３１を巻き取る方向（第
１図において軸２９は時計方向、３０は反時計方向）に
励起状態となっているが減速機付モーク６８は非励・ヒ
サなっており従って駆動軸３７は回転せず且つ回転抵抗
も大きいので繰り出し軸２９、巻取軸３０は回転するこ
となく１駆動ローラ６４を境に布３１はその左右に張力
を与えられた状態となっている。

又この状態ではゴムローラ５８の外周面とワーク１１の
上面１２とは上下方向に間隙があるのでバレット１４は
左方から所定位置へ搬入される。

次いで位置決めクランプが完了すると清浄装置２０の方
へ準備完了の信号が伝達されこれに続いて油圧シリンダ
２３は右方駆動され前進する。

これによって準備台２１は右方ヘワーク１１の左端に並
ぶよう突き出す。

第１図で油圧シリンダ２５が後退限にあるときはローラ
軸３６の中心はほゞ準備台２１の中央部にあり従って油
圧シリンダ５３が下方駆動されるとローラ軸３６は、駆
動軸３７を中心に旋回して下方へ移動し、準備台２１の
上に当って停止する。

この準備台２１はワーク１１の取付面（被清浄面）を延
長する如く配置されるため、上記ローラ軸３６は後述す
るように被清浄面に沿って運動する場合は準備台２１、
ワーク１１の上面１２を連続して運動することになる。

これは、もし準備台２１が無い場合は十面１２の左端の
角部でローラ軸３６、布３１などが損傷することになる
。

この損傷等を防止するために準備台２１が設けられてい
る。

以上の油圧シリンダ５３のストロークの間、移動軸３５
は上記運動とアーム５１．５４の関係から固定軸３４を
中心に少々反時計方向へ回転する。

又布３１の長さがこうした動作に伴って過不足が生じた
場合でもその程度に応じて巻取り機構（繰り出し軸２９
、あるいは巻取軸３０）が回転し絶えず布３１には張力
が作用するようになっている。

ここで移動軸３５の目的は上述の如くローラ軸３６の上
下動の間に布３１の長さを大きく変えることなく従って
繰り出し軸２９の“オドリ”を余り大きくさせないよう
にし、布３１の破断やモーク４３の寿命などの点で良い
効果をもたらすものである。

更に上記“オドリ”を小さくする方法として固定軸３４
の中心位置を繰出軸２９に巻かれた巻物３２の最大径時
の繰出し位置と最小径時の繰出し位置との中間的近辺に
設定するとよい。

このようにずれば巻物３２の巻径が次第に小さくなって
いく状態において、繰り出し軸２９上の巻物３２の繰り
出し点から移動軸３５に外接してローラ軸３６直下の清
浄点位置に致る布３１の展開長の変化を小さくするのに
効果がある。

さて次のシーケンスは油圧シリンダ２５を右方励起して
清浄装置２０をレール１９上で右行させると共にモータ
６８を反時計方向に回転１駆動し、タイミングベルト６
３を経て１駆動ローラ６４が同方向に回転すると同ロー
ラ６４の表面に植針された多数の針が次々と布３１を突
き差しながら同布３１を矢印（第１図、第６図参照）の
方へ送ることすなわち清浄工程が始まる訳である。

このような清浄工程はあたかもフライス加工におけるア
ッパーカットの状態に類似しており特定の清浄面と特定
の布の位置が対応しており実際に絶えず新しい布３１の
部分でワーク１１の十面１２（取付面）が清浄されるこ
とになる。

従って清浄装置２０の右方送り速度とローラ軸に従って
モータ６８の回転数を種々選択することによって清浄の
程度を自由にコン１〜ロールすることかり能となる。

第１図はこのようにして清浄装置２０のローラ軸３６が
ワーク１１の取付面１２の中央部まで達した状態を示し
ている。

こうした状態が続きローラ軸３６が取付面１２の右端部
を少し通り過ぎたところでシリング２５の右方励起が停
止され清浄装置２０の右方送り及び布３１の送り従って
モータ６８の駆動が停止される。

次いで油圧シリンダ５３が上方励起されローラ５８はワ
ーク１１の取付面１２から離れて上昇するようになる。

更に油圧シリンダ２５が後退してこれで１ザイクルが終
了する。

以上は正常運転の場合であるが、この他、例えば巻物３
２の径が次第に小さくなるとフオロア７４につながった
アーム７０が降下しリミツトスイッチ７１を励起して注
意信号をを発生する。

又布３１が途中で破断した場合、１へルクモ−タ４３が
その同期速度迄上昇し巻取軸３０上のピン７２及び近接
スイッチ７３との共働により発するパルス列から布３１
の破断を検知し機械全体を停止させる。

本発明の持徴・効果をまとめると次のようである。

■ 本発明による装置によれば連続して到来されるワー
クの取付面に対し完全無人で清浄処理が行え且つ異常状
態発生（布３１の破断や巻物３２の残量が無い状態など
）などについてもこれらを検知する機構を備えているの
で信頼性があり又布による面の清浄プロセスは絶えず新
らしい布部分でふきとるようになっているのでその清浄
効果は非常に大である。

■ 布は巻物状のものを繰り出し軸へセットするだけで
よく使用後は巻取軸からとり出して廃棄焼却すればよく
清浄工程中も何ら油、ゴミなどの飛散が生じない６、 ■ 本発明の実施例中にも見られるようにロ−ラ軸と駆
動軸はタイミングベルトで連動され又、繰り出し軸、移
動軸、ローラ軸、駆動軸間を回動可能にそれぞれアーム
で連結され更に巻取軸繰り出し軸は互いに逆方向へ回転
トルクを与えられているのでローラ軸が上下動する際に
も布の展開長さは略一定に保たれるのでいわゆる布の“
たるみ”などは生じない。

■ 布の１駆動は一般的に巻取軸で巻取トルクを出すか
あるいはニツブロールで表面駆動するのが普通であるが
本発明による装置ではいずれも採用せず針状のロールを
用いている。

前記巻取トルクを巻取軸のみで発生させる方式では線速
度を一定にコントロールする複雑な制御装置が必要であ
り又更にニツブロールなどによる表面駆動方式では一担
清浄工程で吸い取られた油等の液体分を絞り出すことに
なり、再度ワークの取付面上へ滴下させるなどの不都合
を生じる。

■ 本実施例ではワークの取付面（被清浄面）は平面と
して説明したがローラ軸を上下方向へ移動させるのに油
圧シリンダーを使用しているので、取付面の形状が、例
えば第１図の紙面垂直方向が直線状に形成されておれば
平面でなくともよい。

又平面状あるいは上記直線状でない場合でも少々の程度
ならゴムローラの弾性変形によって十分清浄効果を上げ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の正面概略図、第２図は第１
図の左方側面図、第３図は第２図Ａ−Ａ線断面図、第４
図は第３図Ｂ−Ｂ線断面図、第５図は第３図Ｃ−Ｃ線断
面図、第６図は第３図Ｄ−Ｄ線断面図、第７図は固定軸
と前蓋に取付けられた近接スイッチ機構を示す図である
。 １１・・・・・・ワーク、１２・・・・・・取付面、１
３・・・・・・ロケ−ト駒、１４・・・・・・バレツト
、１５・・・・・・ベット、１６・・・・・・コラム、
１７・・・・・・締付ボルト、１８・・・・・・コラム
上半部、１９・・・・・・レール、２０・・・・・・清
浄装置、２０ａ・・・・・・上面フレーム、２１・・・
・・・準備台、２２・・・・・・ローラ、２２ａ・・・
・・・台、２３，２５．５３・・・・・・油圧シリンダ
、２４・・・・・・受台、２５ａ・・・・・・プランジ
ャ、２６・・・・・・ホイール群、２７・・・・・・タ
イホルト、２８・・・・・・前蓋、２９・・・・・・繰
り出し軸、３０：・・・・・・巻取軸、３１・・・・・
・布、３２・・・・・・巻物、３３・・・、３４・・・
・・・固定軸、３５・・・・・・移動軸、３６・・・・
・・ローラ軸、３７・・・・・・駆動軸、３８・・・・
・・モーク軸、３８ａ・・・・・・キー、３９ｂ・・・
・・・軸受リーツ１−、４１ ．４１ａ・・・・・・軸
受、４２・・・・・・軸受ナット、４３・・・・・・１
〜ルクモーク、４４・・・・・・フランジ部、４５・・
・・・・板バネ、４６・・・・・・芯材、４７・・・・
・・布押え、４８・・・・・・バネ、４９・・・・・・
取手、５０・・・・・・ビン、５１・・・・・・アーム
、５２・・・・・・カラー、５４・・・・・・アーム、
５５・・・・・・アーム、５６・・・・・・ロード部、
５７・・・・・・カラー類、５８・・・・・・ゴムロー
ラ、５８ａ・・・・・・キー、５９・・・・・・軸受ナ
ット、６０ａ・・・・・・タイミングプーリ、６０ｂ′
・・・・・・キー、６１・・・・・・タイミングベル１
・、６２ａ ，６２ｂ・・・・・・タイミングブーリ、
６２ａ・・・・・・キー、６３・・・・・・タイミング
ベルト、６４・・・・・・駆動ローラ、６５・・・・・
・軸受ナット、６６・・・・・・カラー類、６８・・・
・・・減速機付モーク、６９・・・・・・残量検知機構
、７０・・・・・・アーム、７０ａ・・・・・・軸、７
１・・・・・・リミットスイッチ、７２・・・・・・ピ
ン、７３・・・・・・近接スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ロール状に巻き取られた吸含能力のある可撓材、同
   ロール状可撓材を支承すると共にその繰り出し方向と逆
   の回転トルクを与えられた繰り出し軸、同軸と対をなし
   繰り出された可撓材を巻取る方向に回転トルクを与えら
   れた巻取軸、上記両軸間に配設され且つその外周面に多
   数の針を植針して形成された針状ロール、同針状ロール
   を回転駆動する回転駆動機構、同針状ロールと繰り出し
   軸との間にある可撓材部分を清浄すべき取付面へ押しつ
   ける弾性ローラおよび同弾性ローラを前記取付面に押圧
   或いは引離すためのローラ駆動機構、以上の各構成部を
   有する清浄装置と、前記取付向へ可撓材を介して弾性ロ
   ーラが押圧され前記可撓材は巻取軸の方へ送られている
   状態において前記清浄装置全体を前記取付面に沿い且つ
   可撓材の送り方向へ駆動する往復動装置と、前記取付面
   の端部に隣接し且つ取付面の延長面と一致する面をもつ
   準備台とからなることを特徴とする取付面の自動清浄装
   置。