JP6514150B2 - 洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、噴流によって洗浄対象物を洗浄する洗浄装置に関する。

例えば自動車部品を洗浄するために、ノズルから洗浄対象物に向けて噴流を噴射して、洗浄対象物に付着している異物を除去する洗浄装置がある。この種の洗浄装置の内、洗浄時間を短縮するために、複数のノズルをノズルブロックに設け、ノズルブロックを直交軸ロボットで移動させる洗浄機が提案されている（例えば非特許文献１）。

株式会社スギノマシン発行の「スギノ高圧洗浄機Ｊｅｔ Ｗａｓｈｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ」９頁に掲載のＵ−Ｊｅｔ２インデックス（システム概要図（例））

非特許文献１に示されている洗浄装置では、ノズルから噴流を噴射する噴流の反力がノズルブロックに作用する。ノズルブロックは、直交軸ロボットに設けられたシャフトの先端部に設けられているため、噴流の反力は、シャフトに加わる曲げ応力として作用する。噴流の反力が大きい場合、シャフトの剛性を高くする必要がある。シャフトの剛性が高くなると、直交軸ロボットの可搬質量、可搬モーメントを大きく取る必要が生ずる。その結果、装置全体が大きくなり、消費電力も大きくなる。そこで、本発明は、液体を送るシャフトの剛性を低くして移動機構を小型化できる洗浄機を提供する。

上記課題に鑑みて、本発明の一つの側面は、洗浄装置であって、噴射軸線に沿って液体の噴流を生成する少なくとも１つのノズルが設けられたノズルブロックと、前記噴射軸線と垂直な第１の直線方向に沿って前記ノズルブロックに設けられ、前記ノズルブロックに前記液体を供給する中空円筒状の導管と、前記第１の直線方向に沿って、前記導管を介して前記ノズルブロックを移動させる第１の移動機構と、前記噴流の反力を前記噴射軸線の方向から見て前記ノズルブロックの背面側で受け止め、前記ノズルブロックを前記第１の直線方向に沿って移動できるように支持する支持機構と、を備え、前記支持機構は、ガイド部材と、前記ノズルブロックの背面に設けられ、前記ガイド部材上を摺動又は転動するように構成されたスライド装置と、を含んでいる。

上記構成によれば、噴流の反力を支持機構で受け止めるため、導管（シャフト）の剛性を低くできる。そして、移動機構のサイズ、可搬質量、消費電力を小さくできる。その他の作用効果については、発明を実施するための形態に記載される。

本発明の第１実施形態の洗浄装置の斜視図を示す。 本発明の第１実施形態のノズルブロック及びスライド装置の拡大斜視図を示す。 本発明の第２実施形態のノズルブロック及びスライド装置の拡大斜視図を示す。 本発明の第３実施形態のノズルブロック及びスライド装置の拡大斜視図を示す。 本発明の第４実施形態の斜視図を示す。 本発明の第４実施形態のブロック図を示す。 本発明の第５実施形態の洗浄装置の斜視図を示す。

以下、図に従って、本発明の非限定的な実施形態を複数挙げて説明する。

（第１実施形態）
図１を参照して、本実施形態の洗浄装置１０は、ノズルブロック１１と、ノズル２と、支持機構３と、導管７と、ガイドブッシュ（ガイド装置）９と、移動機構５と、制御装置６７と、液体供給装置６１とを備えている。移動機構５は、導管７を介してノズルブロック１１をＸ軸方向（第２の直線方向）８３、及びＹ軸方向（第１の直線方向）８４に移動できる。ここで、Ｙ軸方向８４は、重力方向であり、図１の下側が重力方向の下側である。制御装置６７は、数値制御装置を含んでも良い。制御装置６７は、噴流２１が洗浄対象物（以下、「ワーク８」という。）の所定の部位に衝突するように移動機構５を制御する。液体供給装置６１は、導管７およびノズルブロック１１を通して、液体をノズル２へ供給する。ノズル２は、Ｚ軸方向（軸線方向）８５に沿って、液体を噴出する。ノズル２は、ノズルブロック１１に少なくとも１つ設けられている。支持機構３は、液体の噴流２１の反力Ｆ２１を受け止め、ノズルブロック１１を支持する。ワーク８は、洗浄装置１０の図示しない載置台に支持される。載置台は、制御装置６７の指令に応じて、ワーク８を旋回又は回転しても良い。

移動機構５について説明する。移動機構５は、Ｘ軸移動機構（第２の移動機構）５４と、Ｙ軸移動機構（第１の移動機構）５３とを含む。

Ｘ軸移動機構５４は、ベース５４ｄと、Ｘ軸直線ガイド５４ａ（第２のガイド）と、Ｘ軸サドル（第２のサドル）５４ｂと、Ｘ軸駆動装置（第２の駆動装置）５４ｃとを含む。ベース５４ｄは、洗浄装置１０に固定されている。２本のＸ軸直線ガイド５４ａは、Ｘ軸に平行に、間隔をあけてベース５４ｄに固定されている。Ｘ軸サドル５４ｂは、Ｘ軸直線ガイド５４ａ上に移動可能に設けられている。Ｘ軸駆動装置５４ｃは、ベース５４ｄに固定されたＸ軸サーボモータ５４ｃ２と、ベース５４ｄに回転可能に支持されたＸ軸ボールねじ５４ｃ１とで構成される。なお、Ｘ軸駆動装置５４ｃは、上述の構成に替えて、空気圧シリンダ、油圧シリンダその他の流体シリンダを利用できる。

Ｙ軸移動機構５３は、Ｙ軸直線ガイド（第１のガイド）５３ａと、Ｙ軸サドル（第１のサドル）５３ｂと、Ｙ軸駆動装置（第１の駆動装置）５３ｃとで構成される。２本のＹ軸直線ガイド５３ａは、Ｘ軸サドル５４ｂ上に、Ｙ軸方向８４に沿って設けられる。Ｙ軸駆動装置５３ｃは、Ｙ軸ボールねじ５３ｃ１とＹ軸サーボモータ５３ｃ２とを含む。

なお、Ｙ軸駆動装置５３ｃは、上述の構成に替えて、空気圧シリンダ、油圧シリンダその他の流体シリンダを利用できる。この場合において、ガイドブッシュ９及びＹ軸直線ガイド５３ａのいずれかを省いても良い。

なお、移動機構５は、上述の直交軸形の機構に替えて、水平多関節機構、パラレルリンク機構を用いても良い。

ガイドブッシュ９は、Ｘ軸サドル５４ｂにＹ軸方向８４に沿って固定されている。ガイドブッシュ９は、中空円筒状である。ガイドブッシュ９は、導管７をＹ軸方向８４に沿って摺動可能に支持する。

導管７は、中空円筒状をなしている。導管７の一方の端部は、Ｙ軸サドル５３ｂに固定される。導管７の他方の端部は、ノズルブロック１１に固定されている。導管７は、ノズルブロック１１に、導管７に設けられた図示しないフランジで固定できる。導管７は、ガイドブッシュ９に挿入されている。導管７は、液体をノズルブロック１１へ送液する。Ｙ軸サドル５３ｂには、ロータリージョイント６４が取付けられる。ロータリージョイント６４は、導管７に連通している。ロータリージョイント６４には、逆Ｕ字状に設けられたホース６３が設けられている。ホース６３は、液体供給装置６１に連通している。ホース６３は、両端に口金具が固定されたゴムホースが利用できる。つまり、液体は、液体供給装置６１から、ホース６３、ロータリージョイント６４、導管７、ノズルブロック１１を通り、ノズル２から噴出する。

液体供給装置６１は、ピストンポンプ、渦巻きポンプその他のポンプが利用できる。液体供給装置６１は、２ＭＰａないし６０ＭＰａの圧力および５０Ｌ／ｍｉｎないし５００Ｌ／ｍｉｎの流量を吐き出してもよい。

図２は、ノズルブロック１１及びスライダ３２を、ノズル２の反対面から見た斜視図である。図１及び図２を参照して、ノズルブロック１１は、直方体状をなしている。ノズルブロック１１は、液体導入口１２と、液体導入口１２と連通する連通路１３と、連通路１３と連通するノズル取り付け口１４とを含む。液体導入口１２は、導管７と接続する。

少なくとも１つのノズル２は、それぞれのノズル取り付け口１４に設けられる。全てのノズル２は、液体導入口１２と連通している。全てのノズル２は同時に噴流２１を生成する。ノズル２は、棒状の直線噴流を生成する。ワーク８の形状および要求される洗浄程度に応じてノズル２の噴口の直径および個数が定められる。

なお、ノズル２は、平面上で扇形に広がる噴流を生成するフラットスプレーノズルを採用できる。この場合、噴流が形成する扇面は、例えばＸ軸方向８３に対して４５°傾くように、ノズル２が設けられても良い。

本実施形態の支持機構３は、スライド板（ガイド部材）３１とスライダ（スライド装置）３２を含む。スライダ３２は、Ｙ軸方向８４のみならず、Ｘ軸方向８３にスライド板３１上を摺動する。

スライド板３１は、ノズル２によって生成される噴流２１の反力Ｆ２１を受け止める。ガイド面３１ａは、スライド板３１のノズルブロック側の表面である。ガイド面３１ａは摺動範囲全域にわたって、非常に平滑に製作されている。ガイド面３１ａは、耐摩耗性を有する。ガイド面３１ａは、例えば窒化チタン被膜、結晶性カーボン被膜その他のセラミックス被膜が形成されている。ガイド面３１ａは、摺動面３２ａと全面で接触し、スライダ３２をガイドする。

スライダ３２は、ノズルブロック１１のノズル２から見て背面側に設けられる。スライダ３２は、摺動面３２ａを含む。摺動面３２ａは、ガイド面３１ａと摺動する。

スライダ３２は、ガイド面３１ａより軟質の材料で形成される。また、スライダ３２には、炭素、雲母その他の固体潤滑剤が埋め込まれても良い。固体潤滑剤が埋め込まれていれば、摺動面３２ａとスライド板との摩擦力を低減できる。スライダ３２がガイド面３１ａより軟質であるため、スライダ３２の摺動によってガイド面３１ａが摩耗しない。そして、交換の容易なスライダ３２が摩耗する。

望ましくは、摺動面３２ａの周囲には、面取り３２ｂが設けられる。面取り３２ｂは、摺動面３２ａに対して、例えば１０°ないし３０°のような浅い角度で設けてもよい。面取り３２ｂが設けられた場合、スライダ３２は滑らかに移動しやすい。

摺動面３２ａには、異物を排出するための排出溝３２ｆが一つ以上設けられても良い。排出溝３２ｆは、摺動面３２ａの全幅にわたって、摺動面３２ａからわずかにＺ軸方向８５に向けて掘り込まれるように設けられている。排出溝３２ｆは、Ｚ軸方向８５から見て斜めに設けられている。排出溝３２ｆの個数は多いことが望ましい。排出溝３２ｆが傾斜して設けられているため、ノズルブロック１１がＹ軸方向８４又はＸ軸方向８３に沿って移動したときに、異物が排出されやすい。

スライダ３２には、一つ以上の清掃用ノズル３２ｃを設けても良い。清掃用ノズル３２ｃは、例えば面取り３２ｂに設けられる。清掃用ノズル３２ｃは、連通路１３と清掃用通路３２ｄによって連通している。清掃用ノズル３２ｃは、ノズル２と同時に噴流を生成する。清掃用ノズル３２ｃの開口を、ノズル２の開口よりも小さい範囲で設けられる。すると、清掃用ノズル３２ｃから生成する噴流の反力Ｆ３２が、ノズル２から生成する噴流２１の反力Ｆ２１を打ち消す。すると、摺動面３２ａとスライド板３１との間の摩擦力を低減できる。なお、清掃用ノズル３２ｃは、排出溝３２ｆに、Ｚ軸方向８５に沿って設けられても良い。

スライダ３２の周囲には、スクレーパ３２ｅが設けられても良い。スクレーパ３２ｅは、弾性体で形成された板材である。スクレーパ３２ｅは、例えば天然ゴム若しくは、ニトリルゴム（ＮＢＲ），エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ），フッ素ゴムその他の合成ゴム、又は、テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）その他のエンジニアリングプラスチックで製造できる。スクレーパ３２ｅは、摺動面３２ａとスライド板３１との間に切りくず、繊維くずその他の異物が噛み込むことを防止できる。スクレーパ３２ｅは、ノズルブロック１１の側面に、取外し可能に取り付けできる。

なお、スクレーパ３２ｅに替えて、スライド板３１に向けて植毛されたブラシを利用できる。このブラシは、プラスチック繊維の植毛材を利用できる。この場合、望ましくは清掃用ノズル３２ｃを併用する。清掃用ノズル３２ｃはブラシに向けて噴流を生成できる。

本実施形態の洗浄装置１０は、ノズル２から生成された噴流２１の反力Ｆ２１を、ノズルブロック１１の背面側でスライダ３２を介してスライド板３１によって受け止められる。そして、支持機構３のスライダ３２は、スライド板３１上を摺動する。スライダ３２がスライド板３１上を摺動するため、ノズルブロック１１は、Ｙ軸方向８４に正確に沿って移動できる。そのため、導管７に噴流２１の反力による曲げモーメントが発生しない。導管７の剛性を低くでき、導管７の肉厚を薄くできる。結果として、導管７の質量を低減でき、移動機構５の可搬質量及びイナーシャを小さくできる。移動機構５のサイズも小型化できる。また、ガイドブロック９とノズルブロック１１の間の距離を長くできる。さらに、導管７に大きな曲げモーメントが発生しないため、導管７が曲がらず、ノズル２の噴射方向は、正確にＺ軸方向８５に沿う。従って、移動機構５によってノズルブロック１１を運動させたときに、ノズル２から生成される噴流２１は、正確に延びる。そのため洗浄装置１０は、高い洗浄性能を発揮できる。

噴流２１の反力Ｆ２１は、噴流の噴射圧力の１／２乗に比例し、噴流２１の流量に比例する。噴流２１による洗浄を行う場合、一般的に噴流の圧力、流量が大きくなれば、除去能力が大きくなる。しかし、噴流２１の流量および圧力が大きくなると共に、反力が大きくなる。洗浄装置１０は、大容量の噴流２１をノズルブロック１１から生成するときに特に効果を奏する。

導管７をガイドブッシュ９でガイドし、導管７の端部をＹ軸サドル５３ｂで移動させる。導管７がガイドブッシュ９でガイドされているため、導管７がＹ軸方向８４に対して傾斜することが防止される。このため、Ｙ軸移動機構５３は、導管７を介してノズルブロック１１の位置を正確に位置決めできる。

移動機構５は、Ｘ軸方向８３およびＹ軸方向８４に自在に移動できる。そのため、洗浄装置１０内に投入したワーク８の形状に合わせて、ノズルブロック１１の位置を制御できる。そして、洗浄順序、洗浄方法を自在に制御できる。

Ｙ軸移動機構５３は、Ｙ軸直線ガイド５３ａと、Ｙ軸直線ガイド５３ａに移動自在に設けられたＹ軸サドル５３ｂと、Ｙ軸駆動装置５３ｃとを含む。そのため、Ｙ軸移動機構は、Ｙ軸サドル５３ｂをスムーズにかつ、直線からのずれが少ない軌跡で移動できる。そしてノズルブロック１１を直線である軌跡に沿って制御できる。Ｘ軸移動機構５４も同様である。

移動機構５は、導管７を介してノズルブロック１１を移動できるため、洗浄装置１０を簡単に構成できる。導管７が重力方向下側を向いているため、導管７に重力による大きな曲げモーメントが発生しない。導管７に大きな曲げモーメントが発生しないため、導管７が曲がらず、ノズル２の噴射方向は、正確にＺ軸方向８５に沿う。

（第２実施形態）
図３を参照して、第２実施形態の洗浄装置について説明する。本実施形態の洗浄装置は、支持機構３の構成が上述の第１実施形態の洗浄装置１０と異なるが、その他の部位の構造は同一である。以下の説明においては、支持機構３について詳細に説明する。上述の実施形態と同一の部分については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

本実施形態の支持機構３は、ボール支持装置３３とスライド板３１（図１参照）とを含む。

ボール支持装置（スライド装置）３３は、ノズル２から見て、ノズルブロック１１の背面側に少なくとも１つ設けられている。ボール支持装置３３は、それぞれのノズル２が生成する噴流の反力Ｆ２１を均等に受けるように設置される。図３においては、ノズル２が均等にノズルブロック１１に設けられているため、２つのボール支持装置３３が両端部に設けられている。ノズルブロック１１が受ける反力Ｆ２１の大きさに応じて、ボール支持装置３３の設置数が決められる。

ボール支持装置３３は、ハウジング（回転体支持体）３３ａと、支持ローラ３３ｂと、転動ボール（回転体）３３ｃを含む。転動ボール３３ｃは、ガイド面３１ａを転動する。ボール支持装置３３は、ノズル２１が生成する噴流２１の反力Ｆ２１に抗して、スライド板３１にガイドされながらノズルブロック１１を支持する。

ハウジング３３ａは、内部に空洞部を有し、略円錐台形状をなす。ハウジング３３ａは、その底面がノズルブロック１１に面するように固定される。ハウジング３３ａは、支持ローラ３３ｂおよび転動ボール３３ｃを回転可能に保持し、転動ボール３３ｃの飛び出しを抑える。

３本の支持ローラ３３ｂは、ハウジング３３ａの内部に設けられる。それぞれの支持ローラ３３ｂは、その重心がハウジングの中心軸を通り、ＸＹ平面（平面）にある正３角形の各辺に沿って、その辺の中央に設けられる。支持ローラ３３ｂは、それぞれが自在に回転できるように設けられている。なお、支持ローラ３３ｂの数量は４本としても良い。

転動ボール３３ｃは、３本の支持ローラ３３ｂとハウジング３３ａとの間に挟まって保持される。転動ボール３３ｃは、３本の支持ローラ３３ｂとそれぞれ１点で接触している。そのため、転動ボール３３ｃは自在に回転できる。

支持ローラ３３ｂ及び転動ボール３３ｃに向けて、連通路１３と連通する洗浄ノズル３３ｄを設けても良い。洗浄ノズル３３ｄから噴出した液体は、支持ローラ３３ｂと転動ボール３３ｃとの間及びハウジング３３ａと転動ボール３３ｃとの間に切りくず、繊維くずその他の異物が噛み込むことを防止する。洗浄ノズル３３ｃは、ガイド面３１ａの内、台車の近傍部を洗浄できる。洗浄ノズル３３ｄは、ノズル２１の噴射反力Ｆ２１の一部を相殺する機能を備えている。なお、ガイド面３１ａを洗浄する図示しない別のノズルを設けても良い。また、これらの洗浄ノズルと併せて、異物の噛み込みを防止するスクレーパ又はブラシを更に設けても良い。

ボール支持装置３３は、転動ボール３３ｃがガイド面３１ａを転動するため、摩擦抵抗を低減できる。

（第３実施形態）
図４を参照して、第３実施形態の洗浄装置について説明する。本実施形態の洗浄装置は、支持機構３の構成が上述の第１実施形態の洗浄装置１０と異なるが、その他の部位の構造は同一である。以下の説明においては、支持機構３について詳細に説明する。上述の実施形態と同一の部分については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

本実施形態の支持機構３は、以下に説明する台車支持装置（スライド装置）３４と、ガイド面３１ａを持つスライド板３１（図１参照）を含む。台車支持装置３４は、ノズル２から見て、ノズルブロック１１の背面側に設けられている。台車支持装置３４は、回転台３４ａと、台車（回転体支持台）３４ｂと、車輪（回転体）３４ｄとを含む。車輪３４ｄは、ガイド面３１ａを転動する。台車支持装置３４は、ノズル２１が生成する噴流２１の反力Ｆ２１に抗して、スライド板３１にガイドされながらノズルブロック１１を支持する。

回転台３４ａは、ノズル２１の噴射方向から見て、ノズルブロック１１の背面に設けられている。回転台３４ａは、台車３４ｂをＺ軸方向８５のまわりに回転可能に支持する。回転台３４ａは、スラスト力を受ける軸受を含んでも良い。

台車３４ｂは、略Ｕ字状に形成されている。即ち、台車３４ｂの先端側に空洞となっている切欠き部３４ｂ１が、Ｙ軸方向８４に沿って設けられている。台車３４ｂの底部が回転台３４ａに回転可能に設けられている。台車３４ｂは、切欠き部３４ｂ１を貫通するように、車軸３４ｃを保持している。

車軸３４ｃは、Ｘ軸方向８３に沿って設けられている。車輪３４ｄは、車軸３４ｃに回転可能に設けられている。車輪３４ｄは、台車３４ｂの切欠き部３４ｂ１に納められる。車輪３４ｄは、車軸３４ｃと一体となって回転しても良い。

ノズルブロック１１の台車支持装置３４の近傍には、洗浄ノズル３４ｅが設けられても良い。洗浄ノズル３４ｅは、台車支持装置３４を洗浄する。洗浄ノズル３４ｅは、ガイド面３１ａの内、台車の近傍部を洗浄できる。洗浄ノズル３４ｅは、連通路１３と連通している。洗浄ノズル３４ｅは、ノズル２１の噴射反力Ｆ２１の一部を相殺する機能を備えている。なお、ガイド面３１ａを洗浄する図示しない別のノズルを設けても良い。

台車支持装置３４は、台車３４ｂがＺ軸方向８５のまわりに回転しながら、車輪３４ｄがガイド面３１ａを転動するため、台車支持装置（スライド装置）３４とスライド板（ガイド部材）３１との摩擦抵抗を低減できる。

（第４実施形態）
図５及び図６を参照して、本実施形態の洗浄装置２００について説明する。洗浄装置２００は、主としてノズルブロック２１１、支持機構３、導管７、Ｙ軸移動機構５３が第１実施形態の洗浄装置１０と異なる。以下の説明では上述の実施形態と異なる部分について詳細に説明する。上述の実施形態と同一の部分については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

ノズルブロック２１１は、Ｘ軸方向８３に沿って延びる横長の矩形状をなしている。ノズルブロックの中央部に、４つのノズル群２３〜２６に分けて、多数のノズル２が設けられている。全てのノズル群は同じ構成である。以下、ノズル群２３についてのみ詳細に説明する。ノズル群２４〜２６およびそれらに接続する流路構成については、詳細な説明を省略する。

ノズル群２３に属するノズル２は、Ｚ軸方向（軸線方向）８５から見て、１列に配列している。これらのノズル２の配列方向は、Ｘ軸方向８３から傾いている。同じノズル群に属するノズル２は、Ｘ軸方向８３において等しい間隔８１で配置できる。ノズル２は、直線棒状流の噴流２１を生成する。ノズル群２３に属する全てのノズル２は、連通路１３３に連通している。なお、ノズル２は千鳥状に、又は格子状に配列しても良い。

ここで、隣り合うノズル群に属し、かつ隣り合うノズル２のＸ軸方向８３の間隔８２は、間隔８１と異なっても良い。具体的には、間隔８２は間隔８１よりも広くできる。このように構成すれば、連通路１３３を配列しやすい。制御装置６７は、それぞれのノズル群に属するノズル２が生成する噴流２１の衝突範囲に合わせて、Ｘ軸移動機構５４を制御する。

好ましくは、ノズル２の噴口の直径が、間隔８１の６０％から１２０％で設けられる。このように設計されれば、噴流２１はノズル２からの距離が離れるにしたがって若干広がるため、全面にわたってほぼ均一に噴流がワーク８に衝突する。

なお、間隔８１は、ワーク８に設けられているタップ穴、通し穴、油穴等の間隔に対応して、ノズル２の直径の数倍を超えて設けても良い。この場合においては、Ｘ軸移動機構５４に加えて、Ｙ軸移動機構５３にもサーボモータ送りによる送り機構が採用される。なお、Ｘ軸方向８３、Ｙ軸方向８４の送りの両者をサーボモータにすれば、ノズルブロック２１１の位置を自在に制御できるため、ノズル２の配置が等間隔・均質でなくても良い。

また、ノズル２は、フラットスプレーノズルを利用できる。この場合、間隔８１は、噴流の噴角およびノズル２とワーク８との距離に応じて広くできる。

連通路１３３は、ノズルブロック２１１の一面（図５の上側）に設けられた液体導入口１２３に連通している。導管７３の一方端は、液体導入口１２３に接続している。導管７３の一方端は、ノズルブロック２１１に固定されている。導管７３の他方端は、ソレノイド弁６２３に接続されている。ソレノイド弁６２３は、液体供給装置６１と接続する。

ソレノイド弁６２３の開弁によって、ノズル群２３に属する全てのノズル２に液体が供給され、これらのノズル２は噴流２１を生成する。そしてソレノイド弁６２３の閉弁によって、ノズル群２３に属する全てのノズル２は、液体の供給が停止され、噴流２１の生成を停止する。

洗浄装置２００は、液体分配装置６２を備えている。液体分配装置６２は、ノズル群２３〜２６の数と同数のソレノイド弁６２３〜６２６で構成されている。制御装置６７は、それぞれのソレノイド弁６２３〜６２６を独立して開弁し又は閉弁する。例えば、制御装置６７は、数値制御プログラムに沿って、ノズルブロック２１１の運動と連動して、ソレノイド弁を一つのみ開弁できる。このとき、制御装置６７は、開弁するソレノイド弁を順次切り替えられる。複数のソレノイド弁６２３〜６２６のうち、一つずつを順次開弁することにより、同時に噴射する流量を低減できる。そして液体供給装置６１の容量を低減できる。

なお、液体分配装置は、上述の構成に替えて、複数の２方向切替え弁とカム装置で構成できる。この場合、カム装置は、２方向切替え弁の内、いずれか一つのみを開弁するよう構成できる。このような液体分配装置として、例えば特許３８１２９７９号を利用できる。

導管７３〜７６の他方端は、連結板７８で連結されている。複数の導管の内、両端の導管７３、７６は、ガイドブッシュ９３、９６に摺動するように挿入されている。中間の導管７４、７５は、後述の貫通穴９４内を貫通している。ガイドブッシュ９３、９６は、ガイドブッシュ９と同様の構成である。

Ｘ軸サドル２５４ｂは、第１実施形態のＸ軸サドル５４ｂと同様であるが、次の点で異なる。Ｘ軸サドル２５４ｂは、Ｙ軸直線ガイドを含まない。Ｘ軸サドル２５４ｂは、２つのガイドブッシュ９３、９６及び２つの貫通穴９４を含む。貫通穴９４は、導管７４、７５との間に十分な隙間があるよう、導管７４より一回り大きく設けられている。ガイドブッシュ９３、９６、及び貫通穴９４は、Ｙ軸方向８４に沿って設けられ、それぞれがＸ軸方向８３に沿って一列に等間隔で配列している。

複数の導管７３〜７６の内、両端の導管７３、７６のみガイドブッシュ９３、９６内を摺動することで、ガイドブッシュの摺動抵抗を低減できる。両端の導管７３、７６をガイドブッシュ９３、９６で支持するため、支持ピッチが広い。そのため、導管７３、７６のＹ軸方向８４からの傾きを効果的に低減できる。従って、上述の構成により、摺動抵抗の低減と、ノズルブロック２１１の位置決め精度を両立できる。

ノズルブロック２１１の背面の両端部には、支持機構３であるクロス型直線ガイド３７が設けられている。クロス型直線ガイド３７は、２本のＹ軸ガイドレール（第１のブロック支持レール）３７ａと、クロスガイドブロック（移動ブロック）３７ｂと、２本のＸ軸ガイドレール（第２のブロック支持レール）３７ｃを含む。Ｙ軸ガイドレール３７ａは、ノズルブロック２１１の両端部に、Ｙ軸方向８４に沿って固定されている。Ｘ軸ガイドレールは、洗浄装置２００の固定部（例えば架台）に、Ｘ軸方向８３に沿って固定されている。クロスガイドブロック３７ｂは、Ｘ軸ガイドレール３７ｃ上に、Ｘ軸方向８３に沿って摺動可能に設けられている。Ｙ軸ガイドレール３７ａは、クロスガイドブロック３７ｂ上を、Ｙ軸方向８４に沿って摺動可能に設けられている。

すなわち、クロス型直線ガイド３７は、ノズルブロック２１１の背面に、Ｙ軸方向８４に沿って設けられたＹ軸ガイドレール３７ａと、Ｘ軸方向８３に沿って設けられたＸ軸ガイドレール３７ｃと、クロスガイドブロック３７ｂを有する。クロスガイドブロック３７ｂは、Ｙ軸ガイドレール３７ａとＸ軸ガイドレール３７ｃに挟まれるように設けられている。クロスガイドブロック３７ｂは、Ｙ軸ガイドレール３７ａに対してＹ軸方向８４に沿って相対的に移動し、Ｘ軸ガイドレール３７ｃに対してＸ軸方向８３に沿って相対的に移動できる。

クロス型直線ガイド３７は、ノズルブロック２１１をＸ軸方向８３及びＹ軸方向８４に沿って自在に移動させる。そして、クロス型直線ガイド３７は、ノズルブロック２１１を両端で支持しているため、噴流２１の反力Ｆ２１を受け止め、ノズルブロック２１１をスムーズに移動できる。

テレスコカバー３７ｄは、Ｙ軸ガイドレール３７ａにＹ軸方向８４に沿って伸縮可能に設けられてもよい。テレスコカバー３７ｄは、Ｙ軸ガイドレール３７ａとクロスガイドブロック３７ｂとの間に、噴流、切りくず等の異物が侵入するのを防止する。同様に、テレスコカバー３７ｅは、Ｘ軸ガイドレール３７ｃにＸ軸方向８３に沿って伸縮可能に設けられてもよい。

なお、上述の構成に替えて、Ｘ軸ガイドレール３７ｃ、Ｙ軸ガイドレール３７ａのカバーとして、ジャバラ、ロールカバーその他の伸縮カバーを設けても良い。

Ｙ軸移動機構５３は、Ｙ軸駆動装置である流体圧シリンダ２５３ｃを含み、Ｙ軸直線ガイド５３ａを含まない。流体圧シリンダ２５３ｃは、非圧縮性流体圧シリンダである油圧シリンダ又は圧縮性流体圧シリンダである空気圧シリンダを利用できる。流体圧シリンダ２５３ｃは、Ｘ軸サドル２５４ｂに固定されている。流体圧シリンダ２５３ｃは、連結板７８を駆動する。

洗浄装置２００は、例えば次のように洗浄動作を行う。ソレノイド弁６２３を開弁する。流体圧シリンダ２５３ｃを伸ばしながら、Ｘ方向を図５の左側の位置Ｘ０へ位置決めする。その後、洗浄能力に応じた一定の速度ｖで流体圧シリンダを縮める。次に、間隔８１にノズル群２３に含まれるノズルの数（８）とノズル群の数（４）を乗じた幅（スライド幅Ｘ１）だけＸ方向を右側へスライドする。再度速度ｖで流体圧シリンダを伸ばす。次に、ソレノイド弁６２３を閉弁し、ソレノイド弁６２４を開弁する。続いてＸ座標を（スライド幅Ｘ１＋幅８２）だけ左側へスライドして位置決めする。流体圧シリンダを速度ｖで縮める。更にＸ座標をスライド幅Ｘ１だけ左側へスライドして位置決めした後、流体圧シリンダを速度ｖで伸ばす。この作業を繰返すように洗浄を行えば、ノズル群２３の噴流２１が掃引したＹ方向の帯と、ノズル群２４の噴流２１が掃引したＹ方向の帯が隣り合う。そして、広い範囲にわたって、均一な洗浄が行われる。

洗浄装置２００は、多数のノズル２を含むため、ノズルブロック２１１をＹ軸方向８４に沿って移動させることで、広い面にほぼ均一に噴流２１を衝突させられる。Ｘ軸移動機構５４は、ボールねじ機構を用いている。Ｘ軸方向８３に沿う方向については、精密に位置決めできる。このため、噴流２１を衝突させる範囲（上述のＹ方向の帯）をＸ軸方向に正確に並べられる。流体圧シリンダによってＹ軸方向８４をスライドさせることにより、構成を簡略化できる。

洗浄装置２００は、クロス型直線ガイド３７を採用したため、ノズルブロック２１１が抵抗なくスムーズに移動できる。また、ノズルブロック２１１は、その姿勢が傾くことなく、移動できる。また、Ｘ軸直線ガイド５４ａと、Ｘ軸ガイドレール３７ｃの設置面のみがワーク８に対して高い精度で設けられれば、精密に洗浄装置２００を組立できる。このため、安価な洗浄装置２００を提供できる。

なお、洗浄装置２００は、クロス型直線ガイド３７を用いたが、これを２本のＹ軸方向８４に沿って設けられた直線ガイド、スライドガイド又はボールスプラインに置き換えても良い。この場合、Ｘ軸移動機構５４を取り除く。

（第５実施形態）
図７を参照して、第５実施形態の洗浄装置３００について説明する。洗浄装置３００は支持機構３がＹ軸方向８４に沿って設けられた直線ガイド３５であり、Ｘ軸移動機構５４を有さず、Ｙ軸移動機構５３が流体圧シリンダ２５３ｃであり、ノズルブロック３１１がＹ軸方向８４から見てＬ字状を成している点で第１実施形態と異なる。以下、上述の実施形態と同一の部分については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

ノズルブロック３１１には、Ｚ軸方向８５に沿って噴出する数多くのノズル２７が設けられている。Ｘ軸方向８３に沿って噴出するノズル２８の数は、Ｚ軸方向８５に沿って噴出するノズル２７の数よりも少ない。ノズルブロック３１１が受ける噴流の反力の合力は、ほぼＺ軸方向８５に向いている。このとき、支持機構３は、Ｚ軸方向８５のノズルブロック３１１の背面側に設けられる。

ノズル２７は、フラットスプレーノズルを採用している。フラットスプレーノズルを採用したため、洗浄装置３００は、ワーク８のほぼ全域にわたって、噴流２１を衝突できる。そしてノズルブロック３１１は、Ｘ軸方向８３に移動させる必要がない。

ノズルブロック３１１のノズル２７から見て背面の両端部には、直線ガイド３５が設けられている。具体的には、Ｙ軸方向８４に沿って直線ガイドレール（ガイド部材）３５ａが洗浄装置３００に固定されている。ガイドブロック（スライド装置）３５ｂは、直線ガイドレール３５ａ上を移動可能に設けられている。ガイドブロック３５ｂは、ノズルブロック３１１の背面に固定されている。直線ガイド３５は、テレスコカバー、ジャバラその他の伸縮カバーで覆われても良い。なお、直線ガイド３５に替えて、ボールスプライン、スライド棒及びスライドガイド、レール及びレール上を走行する車輪を利用できる。

ノズルブロック３１１の上面には、導管７が設けられている。導管７は、ガイドブッシュ９に摺動するように挿入されている。導管７の上部は、流体圧シリンダ２５３ｃのピストンに接続されている。流体圧シリンダ２５３ｃは、Ｌ字状のブラケット３０１に固定されている。導管７には、逆Ｕ字状に設けられたホース６３が接続される。ホース６３は、液体供給装置６１と接続している。液体は、液体供給装置６１から、ホース６３、導管７、ノズルブロック３１１を通じて、ノズル２７、２８へ供給される。

ノズルブロック３１１は、直線ガイド３５に沿って姿勢を保ちながら移動するため、Ｙ軸移動機構５３は、直線ガイドを設けなくても良い。ガイドブロック３５ｂは直線ガイドレール３５ａにガイドされて移動する。そして、直線ガイドレール３５ａは、噴流２１の反力を受け止める。

なお、前述した実施形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変形できる。特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記それぞれの実施形態は、好適な例を示したものである。当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現できる。例えば、第１実施形態のノズルブロック１１を第４実施形態のノズルブロック２１１に置き換えても良い。全ての変形例および改良例は添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

１０，２００，３００ 洗浄装置
１１，２１１，３１１ ノズルブロック
２，２７，２８ ノズル
２３〜２６ ノズル群
３ 支持機構
３１ スライド板（ガイド部材）
３２ スライダ（スライド装置）
３３ ボール支持装置（スライド装置）
３３ａ ハウジング（回転体支持台）
３３ｃ 転動ボール（回転体）
３４ 台車支持装置（スライド装置）
３４ｂ 台車（回転体支持台）
３４ｄ 車輪（回転体）
３５ 直線ガイド（支持機構）
３５ａ 直線ガイドレール（ガイド部材）
３５ｂ ガイドブロック（スライド装置）
３７ クロス型直線ガイド（支持機構）
３７ａ Ｙ軸ガイドレール（第１のブロック支持レール）
３７ｂ クロスガイドブロック（移動ブロック）
３７ｃ Ｘ軸ガイドレール（第２のブロック支持レール）
５ 移動機構
５３ Ｙ軸移動機構（第１の移動機構）
５３ａ Ｙ軸直線ガイド（第１のガイド）
５３ｂ Ｙ軸サドル（第１のサドル）
５３ｃ Ｙ軸駆動装置（第１の駆動装置）
５４ Ｘ軸移動機構（第２の移動機構）
５４ａ Ｘ軸直線ガイド（第２のガイド）
５４ｂ，２５４ｂ Ｘ軸サドル（第２のサドル）
５４ｃ、２５４ｃ Ｘ軸駆動装置（第２の駆動装置）
７、７３〜７６ 導管
９、９３，９６ ガイドブッシュ

Claims (8)

1. 洗浄装置であって、
   噴射軸線に沿って液体の噴流を生成する少なくとも１つのノズルが設けられたノズルブロックと、
   前記噴射軸線と垂直な第１の直線方向に沿って前記ノズルブロックに設けられ、前記ノズルブロックに前記液体を供給する中空円筒状の導管と、
   前記第１の直線方向に沿って、前記導管を介して前記ノズルブロックを移動させる第１の移動機構と、
   前記噴流の反力を前記噴射軸線の方向から見て前記ノズルブロックの背面側で受け止め、前記ノズルブロックを前記第１の直線方向に沿って移動できるように支持する支持機構と、を備え、
   前記支持機構は、ガイド部材と、前記ノズルブロックの背面に設けられ、前記ガイド部材上を摺動又は転動するように構成されたスライド装置と、を含む、
   洗浄装置。
2. 請求項１に記載の洗浄装置であって、
   前記スライド装置は、前記ノズルブロックの背面に設けられた回転体支持台と、前記回転体支持台に回転可能に設けられた回転体と、を含み、
   前記ガイド部材は、前記回転体が転動するガイド面を含む、
   洗浄装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の洗浄装置であって、
   前記導管を前記第１の直線方向に摺動してガイドするガイドブッシュを更に備える、洗浄装置。
4. 請求項３に記載の洗浄装置であって、
   前記噴射軸線及び前記第１の直線方向のそれぞれに垂直な第２の直線方向に沿って設けられた第２のガイドと、
   前記第２のガイド上に設けられ、前記第２のガイドに沿って移動できる第２のサドルと、
   前記第２のサドルを駆動する第２の駆動装置と、を更に備え、
   前記支持機構は、前記ノズルブロックを前記第１の直線方向及び前記第２の直線方向を含む平面に沿って移動できるように支持し、
   前記ガイドブッシュ及び前記第１の移動機構は、前記第２のサドルに設けられ、前記第２のサドルと一体として移動する、洗浄装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の洗浄装置であって、
   前記第１の移動機構は、前記第１の直線方向に設けられた第１のガイドと、前記第１のガイド上に移動可能に設けられ、前記導管と一体に移動する第１のサドルと、前記第１のサドルを駆動する第１の駆動装置とを有する、
   洗浄装置。
6. 洗浄装置であって、
   噴射軸線に沿って液体の噴流を生成する少なくとも１つのノズルが設けられたノズルブロックと、
   前記噴射軸線と垂直な第１の直線方向に沿って前記ノズルブロックに設けられ、前記ノズルブロックに前記液体を供給する中空円筒状の導管と、
   前記第１の直線方向に沿って、前記導管を介して前記ノズルブロックを移動させる第１の移動機構と、
   前記導管を前記第１の直線方向に摺動してガイドするガイドブッシュと、
   前記噴射軸線及び前記第１の直線方向のそれぞれに垂直な第２の直線方向に沿って設けられた第２のガイドと、
   前記第２のガイド上に設けられ、前記ガイドブッシュおよび前記第１の移動機構を支持し、前記ガイドブッシュ及び前記第１の移動機構と一体として、前記第２のガイドに沿って移動できる第２のサドルと、
   前記第２のサドルを駆動する第２の駆動装置と、
   支持機構であって、
   前記ノズルブロックの背面に、前記第１の直線方向に沿って設けられた第１のブロック支持レールと、
   前記第２の直線方向に沿って設けられた第２のブロック支持レールと、
   前記第１のブロック支持レールと前記第２のブロック支持レールに挟まれるように設けられ、前記第１のブロック支持レールに対して前記第１の直線方向に沿って相対的に移動し、前記第２のブロック支持レールに対して前記第２の直線方向に沿って相対的に移動できるように構成された移動ブロックと、を含み、
   前記ノズルブロックを前記第１の直線方向及び前記第２の直線方向を含む平面に沿って移動できるように、かつ、前記噴流の反力を前記噴射軸線の方向から見て前記ノズルブロックの背面側で受け止めるように支持する支持機構と、を備える、
   洗浄装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の洗浄装置であって、
   前記第１の直線方向は、重力方向であって、前記ノズルブロックは、前記導管の重力方向下側に設けられている、洗浄装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の洗浄装置であって、
   液体分配装置を更に備え、
   前記少なくとも１つのノズルは、複数のノズルを含むノズル群に属し、
   前記液体分配装置は、あるノズル群に属する全てのノズルから液体を噴射するように、それぞれのノズル群に液体を独立して供給するように構成されている、
   洗浄装置。

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