高压清洗液喷射式清洗装置的制作方法

专利名称：高压清洗液喷射式清洗装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及主要是喷射高压清洗液对液晶面板、等离子体面板、太阳能电池板、有 机EL (电致发光)板等FPD (平板显示器)、大型平板玻璃、半导体晶片等平板状物体进行高 压清洗液喷射式清洗的高压清洗液喷射式清洗装置(也称为“水喷射清洗机”)。详细地说， 涉及例如在液晶显示器和半导体晶片等的制造工序中，能够使用于喷射高压清洗液(包括 高压水)去除玻璃基板表面上的微细颗粒、有机物、金属杂质这样的构成成品率低的原因的 污物，结构简单能够实现低成本化的高压清洗液喷射清洗装置。
背景技术：
作为这种高压清洗液喷射式清洗装置，有专利(参照例如日本特许2705719号公 报)提出了一边使并排安装有多个高压液体喷嘴的支架旋转(圆运动)或一边使其圆锥状摇 动，一边使从该清洗装置喷射的高压清洗液对着清洗对象垂直冲洗，用从喷嘴喷射出的高 压清洗液将清洗对象的一个面清洗的装置。这种装置具备成一直线状喷射高压清洗液的集 束型喷嘴。已有的普通清洗装置使用的喷嘴，往往是从其被喷出的清洗液成为圆锥状展开的 锥形喷嘴或扇状展开的扇形喷嘴。这些喷嘴喷射出的清洗液喷流扩散开来，由于其扩散宽 度大，不必像上述专利公报的清洗装置那样或进行圆运动或摇动。另一方面，上述专利公报的清洗装置，由于使用清洗液不扩散的一直线状喷射的 集束型喷嘴，喷射出的清洗液的能量密度非常高，比锥形或扇形大到数十倍。从而，在清洗 面上剥离、清洗效果非常好。但是清洗液与清洗对象接触的区域(面积)很小，只能够进行局 部清洗。换句话说，清洗液接触不到的地方大，这些地方得不到清洗。为了解决这个问题，本申请的发明人研究出用一边使清洗对象以一定的速度移 动，一边从多个高压液体喷嘴将清洗液对着上述清洗对象一直线状喷射清洗的高压液体喷 射清洗方法，将各高压液体喷嘴向着清洗对象而且相互之间保持间隔地排列于共同的支架 上，使上述各高压液体喷嘴的方向一致，通过上述支架使上述各高压液体喷嘴成一整体进 行旋转圆运动并且一边从各高压液体喷嘴对清洗对象喷射高压液体进行清洗的方法和装 置，提出了专利申请(日本特愿2007 - 281322)0关于这种清洗装置的另一在先技术。提出了具备从清洗对象的表面内检测出比其 他区域附着物多的特定区域的检测手段、以使上述清洗对象沿着其输送方向保持倾斜的状 态支持所述清洗对象的支持手段、将清洗液向上述清洗对象表面排出的排出手段、以及沿 着上述表面的面内方向，并且是与上述输送方向垂直的方向的上述清洗对象的宽度方向， 使上述排出手段移动的移动手段，从上述排出手段有选择地向上述特定区域排出上述清洗 液的清洗装置(参照例如日本特开2006 - 10947号公报)。

发明内容
如上所述，越是增加使支架进行旋转圆运动时的旋转速度，清洗密度越高，另一方面，支架或包括支架的整个装置振动增大。也就是说，该振动加速度以转速的二次方增大， 因此日本特许2705719号公报中记载的那样的手持式清洗装置以操作者手持状态持续进 行清洗工作是困难的。而且如果安装在支架上的喷嘴的数目增加到2倍 3倍，则不仅支 架的总长增加，而且支架的外径大大增加因此作为手持式清洗装置是不合理的。日本特开2006 - 10947号公报中记载的装置是对清洗对象上的附着物多的特定 区域集中清洗的装置，不能够对整个清洗对象均勻清洗。先申请的上述专利申请的清洗装置70，如图12所示，由一边使两侧的驱动轴74偏 心旋转，使多个高压水喷嘴72排列于其上的支架71在水平面内进行旋转圆周运动一边进 行清洗的结构构成。因此在图12中在Y方向上施加振动时二等边三角形形状的弯曲力矩 作用于支架71。从而，有必要使支架71具备能够抵抗该弯曲力矩的断面强度，为了提高支 架71的刚性，装置大型化而且重量增加。随之两侧的偏心旋转驱动部73和驱动马达也必 须增强，除了成为成本增加的主要原因外，外部振动也随之增大。而且为了确保密闭的清洗 室76，必须在从旋转圆运动的支架71向两侧延伸的支持部75与清洗室76的两侧壁77之 间设置的规定间隙(图12的G方向向视部)并且将该间隙密封。因此密封结构复杂。本发明是鉴于上述存在问题而作出的，以提供比上述在先申请的清洗装置结构更 简单，而且能够谋求小型化和轻量化，能够实现低成本化，而且能够抑制清洗时的装置振 动，能够进行均勻的高效率的清洗的高压清洗液喷射式清洗装置为目的。为了实现上述目的，本发明的高压清洗液喷射式清洗装置具备棒状支架、以及沿 着上述棒状支架的长度方向保持一定的间隔排列的多个高压清洗液喷嘴，可在该支架的长 度方向的两侧可转动地支持所述支架使其能够围绕长度方向的轴转动，一边将清洗对象相 对于所述支架以一定的速度输送，一边使所述支架在规定的转动角度内围绕所述轴往复转 动，一边从各喷嘴对所述清洗对象的清洗面以一直线状喷射高压清洗液进行清洗，其中，将 支架做成横越所述清洗对象的长度以上的长度，从所述清洗面的法线方向看来，将所述支 架与所述清洗对象的输送方向正交或斜交地配置。如果采用上述结构，则多个高压清洗液喷嘴与支架一起，围绕支架的长度方向的 轴在规定的转动角度内往复转动(顺时针转动和逆时针转动交替的转动)，同时从多个喷嘴 以一直线状喷射高压清洗液，因此能够获得高清洗强度。而且在垂直于支架的长度方向的 方向上以规定的转动角度往复转动，在清洗对象的宽度方向上大致无间隙地均勻地喷射高 压清洗液，不容易发生清洗不均勻的情况。而且即使是为谋求清洗高速化，或加快清洗对象 的移动速度，或缩短往复转动时间，或缩小往复转动角度，也不会使支架或包含支架的整个 装置的振动加速度增加，振动得到抑制。也可以在所述支架的下表面沿着长度方向排列配置所述各喷嘴，同时沿着所述支 架的长度方向将高压清洗液供给通道配置为直线状而且与所述各喷嘴连通地设置，在所述 高压清洗液供给通道的端部连接可挠性的高压清洗液供给管的一端，在所述支架的长度方 向的两端面上可成一整体转动地设置转动轴。如果这样做，可用轴承可转动地支持支架两侧的转动轴，通过曲柄机构和电动机 等对支架提供往复转动力使其往复转动。而且支架围绕轴摇动，摇动角度(转动角度Θ)较 小，大约为10 30°左右，因此支架摇动时可挠性高压清洗液供给管屈曲变形，抵消支架 一端部的位移。而且通过高压清洗液供给管提供给高压清洗液供给通道内的高压清洗液从面对(连通)高压清洗液供给通道的各喷嘴大致均勻地喷射高压清洗液。也可以所述支架是与其长度方向正交的断面为四方形的块状体，在所述转动轴的 一端成一整体地设置向所述支架开口的方管部，在各方管部的内部分别嵌插所述块状体的 两端部，用将所述块状体的端部以及所述方管部一连串贯通的螺栓将其固定为一整体。如果这样做，则块状体构成的支架与转动轴确实形成为一体地进行安装，不会发 生螺栓松开支架与转动轴不慎分离开的情况。也可以在所述支架的两侧可围绕所述轴转动地支持所述支架，同时使其能够在其 长度方向可移动地加以支持，将所述支架垂直于所述清洗对象的输送方向配置，使所述支 架围绕所述轴在规定的转动角度内往复转动，同时使其在长度方向上规定的尺寸内往复移 动。如果这样做，一边从多个喷嘴以高压喷射清洗液一边使支架围绕其长度方向的轴 转动(摇动)，同时也能够在支架的长度(长轴)方向上使其往复移动(在直线方向上往复移 动)。因此支架垂直于清洗对象的输送方向配置即可。换句话说，不将支架相对于清洗对象 的输送方向倾斜配置即可。借助于此，可以缩小支架的配置空间。而且在支架的长度方向 的轴周围的方向转换点与支架的长度方向的方向转换点时间上有偏差，因此高压清洗液不 会集中喷射于清洗对象的特定地方。也可以利用共用的电动机对所述支架的转动轴赋予允许其在长度方向上往复移 动，而且能够围绕所述轴往复转动的转动力，同时对所述支架的转动轴赋予允许其围绕所 述轴转动，而且能够在长度方向上往复移动的直动力(直线方向的往复驱动力)。如果这样做，则能够一边使支架围绕长度方向的轴摇动，一边使其也在长度方向 上以一定的间距直线状地平滑地往复移动，因此能够使高压清洗液不仅描画圆形，而且也 能够描画任意椭圆形地在清洗对象上喷射高压清洗液进行清洗，能够确保均勻清洗并且自 由度得到扩大。而且利用共用的电动机，同时使支架摇动和使其在长度方向上往复运动，因 此能够以简单的结构容易地实现两个动作的联动(同步)。也可以使所述支架围绕所述轴往复转动的冲程与所述支架在长度方向上的往复 移动的冲程一致。如果这样做，则能够对清洗对象喷射清洗液，并描画成正圆形地进行喷射。而且 与上述在先申请的高压清洗液喷射式清洗装置相比结构简单，能够得到大致相同的清洗作 用。又，支架前后方向的加速度的平衡比在先申请的高压清洗液喷射式清洗装置更容易取 得，因此容易处理。本发明的高压清洗液喷射式清洗装置由于具有如上所述结构，能够实现如下所述 优异的效果。也就是说，许多喷嘴借助于支架围绕着长度方向的轴周围在规定转动角度内 往复转动。在该转动时从多个喷嘴向清洗对象以高压喷射清洗液，仅仅使支架围绕长度方 向的轴往复摇动的情况下，如图IA所示，使支架相对于清洗对象的输送方向倾斜(例如倾 斜角为10 20° )配置，如图8B所示，使得清洗轨迹为锯齿形(蛇形)，因此在清洗对象的 宽度方向(垂直于输送方向的方向)上形成一定宽度的清洗区域。从而，通过将清洗对象以 一定速度输送使其横断通过该清洗区域，对清洗对象的整个面以高压均勻喷射清洗液并且 实施高清洗密度地进行喷射，因此清洗能力强，不容易发生清洗不均勻的情况。而且由于形 成使支架围绕该轴摇动着进行清洗的结构，即使是谋求高速化也能够不增大振动加速度，对振动进行抑制能够得到高清洗密度的优异的清洗效果。而且本发明的清洗装置与在先申 请的使支架在水平面内转动进行清洗的结构的清洗装置相比，能够降低支架的刚性，能够 使轴承等转动支持机构轻量化，能够减小振动，同时大幅度降低制造成本。又，本发明的清洗装置设置于被称为绿室的密闭的清洗室内的情况下，没有必要 设置如图12所示的间隙(支架支持部75与清洗室侧壁77之间)，因此可以简化密封机构。而且在支架的围绕长度方向轴进行往复转动运动的同时使支架在长度方向上进 行往复直线运动，借助于此，能够在清洗对象上喷射清洗液描画着正圆形或椭圆形轨迹地 进行清洗，因此能够得到比在先申请的清洗装置毫不逊色的清洗性能，而且结构简单，能够 谋求大幅度降低成本。又，通过调整支架的往复直线运动的时间和冲程，不仅能够描画正圆 形的清洗轨迹，而且也能够描画任意椭圆形的清洗轨迹，因此能够确保清洗的均勻性，而且 能够得到大自由度。


图IA是本发明第1实施形态的高压清洗液喷射式清洗装置的平面图； 图IB是图IA的高压清洗液喷射式清洗装置的正视图IC是图IA的A方向向视图2A是图IA的高压清洗液喷射式清洗装置的支架的剖面图2B是支架的第1变形例的剖面图2C是图2B的支架的总体外观的概略表示的立体图2D是支架的第2变形例的剖面图3A表示支架的第3变形例，是图;3B的a — a的剖面图;3B是图3A的b — b剖面图3(是图；^的(3 — (3剖面图4A是表示图1的清洗装置的活塞·曲柄机构的侧面图； 图4B是图4A的b — b剖面图5A是图4所示的活塞·曲柄机构中支架(喷嘴)的摇动角度θ的改变方法的说明
图5Β是图4所示的活塞·曲柄机构中支架(喷嘴)的摇动角度θ的改变方法的说明
图5C是图4所示的活塞·曲柄机构中支架(喷嘴)的摇动角度θ的改变方法的说明
图6Α是用于说明图1的清洗装置的清洗液喷射状态的侧面图； 图6Β是表示图1的清洗装置的支架的喷嘴向清洗对象上喷射的清洗液轨迹的说明
图6C是表示图1的清洗装置的支架正下方和最大摇动(θ )位置上的喷嘴到清洗对象 的距离(喷嘴余距)的关系的说明图6D是表示图1的清洗装置的支架正下方和最大摇动(θ )位置上的清洗强度的关系 的说明图7是表示从喷嘴到清洗对象的距离(喷嘴余距)与清洗强度之间的关系的关系曲线，用喷射的清洗液贯通铝箔的贯通时间所相当的清洗能力与距离之间的关系表示；
图8A是表示图1的清洗装置的支架上的相邻的两个喷嘴喷射的高压清洗液的轨迹(锯 齿形轨迹)的说明图8B是表示将清洗对象横越4个喷嘴喷射的高压清洗液的轨迹相互重叠构成的清洗 区域输送并对其进行清洗的状态的说明图9A是表示在图1的清洗装置的支架的一端连接清洗液供给管的状态下的正面和侧 面的说明图9B表示清洗液供给管的第1变形例，是表示连接高压软管构成的清洗液供给管的状 态下的正面和侧面的说明图9C表示清洗液供给管的第2变形例，是表示连接形成为螺旋状的金属制造的清洗液 供给管的状态下的正面和侧面的说明图9D表示清洗液供给管的第3变形例，是表示通过铰接接头将刚性好的固定式清洗液 供给管的一端连接于转动轴的端部的状态下的正面和侧面的说明图IOA是本发明第2实施形态的高压清洗液喷射式清洗装置的平面图； 图IOB是图IOA的驱动机构的概略表示的正视图IlA详细表示高压清洗液喷射式清洗装置的驱动机构的变形例，是图IlC的A — A 剖面图IlB是图IlA的B— B剖面图； 图IlC是图IlA的C— C剖面图； 图IlD是图IlA的左侧面图； 图IlE是图IlD的E方向向视图； 图IlF是放大表示图IlC的F部的详细图12是一边使两侧的驱动轴偏心旋转，在水平面内使排列着多个高压水喷嘴的支架 旋转圆运动，一边进行清洗的结构的在先申请的清洗装置的平面图。
具体实施例方式下面对本发明的高压清洗液喷射式清洗装置的实施形态进行说明。图IA是本发明第1实施形态的高压清洗液喷射式清洗装置1的平面图。图IB是 图IA的高压清洗液喷射式清洗装置1的正视图。图IC是图IA的A方向向视图。图2A是 图IA的高压清洗液喷射式清洗装置1的支架2的剖面图。如图IA 图IC所示，高压清洗液喷射式清洗装置1是振子方式(也称为摇动方式 或往复转动方式)的清洗装置，具备断面形状为圆形的支架2。例如图2A所示，支架2在圆 筒管状主体加的下面的长度方向上，用焊接方法安装下端4c为开口的块状喷嘴单元4，在 喷嘴单元4内以一定的间隔排列配置多个高压清洗喷嘴3。高压清洗液喷射式清洗装置1，如图IA所示，从清洗对象χ的清洗面的法线方向观 察的俯视图中，支架2相对于长方形的清洗对象χ的宽度方向倾斜角度α配置，支架主体 2a的长度比横越清洗对象χ的长度(宽度方向上的长度)大。具体地说，支架2配置为其长 度方向上的两端在俯视时从清洗对象Χ超出。在支架2的两侧，转动轴2b在清洗室10的外 侧利用轴承装置7支持，而且能够围绕支架2的长度方向的轴转动。轴承装置7由具备轴
7承的支持台构成。主体加如图IB所示配置于清洗室10内，转动轴2b从在清洗室10的上 方竖立起来的两个侧壁IOb向外突出。转动轴2b向外突出的各侧壁IOb上设置开口 10c， 在开口 IOc与转动轴2b之间的间隙设置未图示的环状密封圈。支架2借助于活塞·曲柄机构围绕长度方向的轴在规定的转动角度θ内往复转 动。如图4Β所示，在转动轴2b上用套筒状转动传递部27可成一整体地转动地安装杠杆21 的一端部，如图4A所示，借助于伺服电动机22在一个方向(例如顺时针方向)上转动的曲柄 23的一端和杠杆21的另一端，通过连杆M，利用曲柄销25与活塞销沈分别可转动地连结。 在曲柄23的另一端(曲柄销25的相反侧)上成一整体形成平衡锤23a。借助于这种结构， 曲柄23向一方向(例如顺时针方向)转动，以此使杠杆21的活塞沈围绕转动轴2b以转动 角度θ (例如30° )往复转动，使转动轴2b以其中心位置S为转动中心往复转动，因此支 架2围绕其长度方向的轴以转动角度θ往复转动，从支架2下面的各喷嘴3以高压向清洗 对象χ的清洗面一边摇动一边喷射清洗液。在上述实施形态中，喷嘴3以支架2的转动中心S为中心，以θ 1 = 30°往复转动 的设计中，如图5Α所示，曲柄23的转动半径为rl，杠杆21的转动半径为Rl。这时的杠杆 21的摇动冲程为Si。为了使转动角度θ比上述θ 1小，例如像图5Β所示，通过将曲柄23的转动半径 从rl缩小为r2，可以将转动角度θ 2和摇动冲程S2形成为比θ 1和Sl小。而且即使如图 5C所示使杠杆21的转动半径Rl延长为R2，即使是杠杆21的摇动冲程与Sl相同，转动角 度θ 3也比θ 1小。从上述各喷嘴3喷射的清洗液(包含清洗水)在高压下成一条直线状喷射。从各喷 射嘴3喷射的清洗液成一条直线状，其清洗能力(清洗力)大。又，从各喷嘴3喷射出的清洗 液为一条直线状，但是在相对于清洗对象χ的宽度方向有稍微倾斜的状态下，支架2围绕其 长度方向的轴摇动，同时借助于辊式输送机等输送机构(未图示)以规定的速度输送，因此， 通过调整两者的速度能够大致不留间隙地将清洗对象χ的整个面清洗干净。图2Β是支架2的第1变形例的剖面图。图2C是图2Β的支架的总体外观的概略 表示的立体图。本例的支架2，其主体加由方管形状的棒状块状体31构成，在块状体31的 中心轴部，如图2Β所示，沿着长度方向形成断面为四方形的高压清洗液供给通道32。又， 在块状体31的夹着高压清洗液供给通道32的位置上，在长度方向的两端部或长度方向上 隔开一定位置的间隔上，在上下方向上穿设多个贯通孔33。喷嘴单元4形成用带有头部8a 的螺栓8成一整体固定于主体加的下表面的结构，由将下端如开口的方管状的在长度方 向连续的块状体构成，夹着喷嘴3形成螺栓8的螺丝部8b能够拧进去的螺丝孔40。还有， 本例中的支架2是大型的用螺栓连结的支架，用具有可挠性的金属制造的或橡胶制造，在 外周面上卷绕金属丝编制网加以强化的高压软管等清洗液供给管9 (参照图3B)被连接于 高压清洗液供给通道32的一端部。图2D表示支架2的第2变形例，基本上与图2B所示的支架2具有相同的结构，在 小型化、轻量化这一点上有所不同。在本例的情况下，高压清洗液供给通道32的通道截面 积小，因此将清洗液供给管9分别连接于高压清洗液供给通道32的两端部这一点不同。又， 与喷嘴单元4的喷嘴3的安装位置圆筒部如相比，其下方的圆筒部4b的外径被稍微扩大 这一点也是不同的。
图3A 图3C是表示支架2的第3变形例的剖面图，主体加由剖面为纵长方管形 块状体构成，如图3A所示，将主体加与喷嘴单元4形成为一体，沿着主体加的长度方向设 置通道断面积为圆形的高压清洗液供给通道32。又，支架2在主体加的两侧可与主体加 成一整体转动地形成转动轴2b。具体地说，如图3C所示，在转动轴2b的一端上，成一整体 地设置与主体加相对的一侧和上下开口的马蹄形部2c，将主体加和喷嘴单元4的两侧部 分别嵌插于各转动轴2b的马蹄形部2c，在马蹄形部2c以及喷嘴单元4上，如图;3B和图3C 所示，形成将它们的端部横向一连串贯通的贯通孔5，将螺栓6插入贯通孔5，贯通一连串构 件将其用螺帽6a拧合，紧固形成一体。又如图:3B所示，在转动轴2b上设置能够嵌入高压 清洗液供给通道32内的圆柱状突起部2d，在该突起部2d的周围安装0形环34的状态下嵌 在高压清洗液供给通道32的端部内加以密封。又，在喷嘴单元4的端部，使连接高压清洗 液的供给管9用的连接孔4d临近高压清洗液供给通道32形成，如图9A所示，具有可挠性 的金属制供给管9的一端连接于高压清洗液供给通道32。金属制供给管9的另一端连接于 高压清洗液泵(未图示)，从该高压清洗液泵通过金属制供给管9连接于支架2的高压水供 给通道32的一端，该高压水供给通道32向喷嘴单元4的各喷嘴3提供高压清洗液，从各喷 嘴3成一直线状高压水。还有，金属制的高压清洗液供给管9只要具备可挠性即可，也可以 是例如整个供给管慢慢弯曲。又，图9B 图9D表示清洗液供给管9的第1 第3变形例， 图9B表示由高压软管构成的清洗液供给管9’，图9C表示连接形成为螺旋状的金属制清洗 液供给管9”的状态。图9D表示将刚性好的固定式清洗液供给管11的一端通过旋转接头 12连接于转动轴2b的端部。如图2和图3所示，以上对支架2的多个变形例进行了说明，但是不限定于这些变 形例。而且高压泵的下游侧连接于清洗液或清洗水等的容器上(未图示)。图6B是表示从支架2的喷嘴3向清洗对象χ喷射的清洗液的轨迹的说明图，在从 支架2的喷嘴3喷出的清洗液的喷射方向变换为逆向的位置B，喷嘴3的摇动速度为0。从 而，在该方向变换位置B，对清洗对象χ喷射清洗液的喷射时间比其他位置要长。通常喷射 时间一旦延长，清洗能力就得到提高，因此容易发生清洗不均勻的情况。但是在本发明的清 洗装置中，该影响得到缓和。也就是如图6C所示，从喷嘴3到正下方的清洗对象χ的距离如 果记为L，则从喷嘴3到清洗对象χ上的方向变换位置B的距离LA为L/cos θ。L = 100mm、 θ =22.5°时，LA = L/cos22. 5° = 108. 2mm，在方向变换位置B，与喷嘴3的正下方位置
A相比，远8. 2mm。这种情况的结果是清洗能力下降，所以即使是清洗时间延长，清洗能力的 差异也如下所述减小了。图7是表示从喷嘴3到清洗对象χ的距离(喷嘴余距)与清洗能力之间的关系的关 系曲线，用喷射的清洗液贯通铝箔的贯通时间与距离之间的关系表示。可知距离L从IOOmm 延长到LA的108mm时，清洗能力下降。 而且，在喷嘴3的正下方，清洗液垂直地射在清洗对象χ上，因此清洗液的喷射力F 的100%对清洗对象X起作用，但是在方向变换位置B，以角度θ倾斜地作用于清洗对象， 因此喷射力Fv降低到Fcos θ。因此，在方向变换位置B，由于喷嘴余距和角度的两个方面的关系，清洗能力比正 下方位置A小，所以由摇动速度为0而造成的清洗能力上升得以缓和。但是，如果采用上述实施例的高压清洗液喷射式清洗装置1，则如图8Α所示，支架2以相对于清洗对象χ的输送方向(箭头)倾斜角度α的状态从各喷嘴3在高压下呈一直 线状喷射清洗液同时绕轴摇动(往复转动)。也就是说，如果采用本例的高压清洗液喷射式 倾斜装置1，则支架2下面的相隔喷嘴间距P排列的各喷嘴3喷射出的清洗液发生摇动，如 图8Α所示，形成连续的锯齿形清洗轨迹J。图8Β表示从4个喷嘴3喷射的高压清洗液的轨 迹(锯齿形轨迹)，在本例的情况下，是清洗对象χ的输送速度与喷嘴3的摇动速度之间的关 系，在箭头方向上输送的清洗对象X，如图8Β所示，横越从喷嘴间距P的4个喷嘴3喷射出 的高压清洗液的轨迹相互重合而构成的清洗区域K移动，因此清洗对象χ上的整个面几乎 不存在间隙地被清洗液所清洗。接着，图IOA是本发明第2实施形态的高压清洗液喷射式清洗装置的平面图。图 IOB是图IOA的驱动机构的概略表示的正视图。本实施形态的清洗装置1’通过在上述振 子式清洗装置1上附加向支架2的长度方向的水平直线运动，从各喷嘴3喷出来的清洗液 对清洗对象χ能够描画着圆形或椭圆形地进行喷射。因此，如图IOA所示，可以将支架2相 对于清洗对象χ的输送方向配置为俯视时相互垂直的状态。又，对于支架2的转动轴2b不 仅赋予使其围绕轴往复转动的转动力，而且将伺服电动机41的转动力传递给转动轴2b的 传递部42与转动轴2b连接并使其能够在其长度方向往复移动。因此支架2的两侧的轴承 V能够支持支架2使其能围绕长度方向的轴转动，同时能够对其支持并使其能够在支架2 的长度方向上移动。另一方面，对支架2的转动轴2b使其在长度方向上以一定的间距往复直线运动的 驱动机构43，将伺服电动机44的向一个方向旋转的转动力变换为向支架2的长度方向的往 复驱动力，对转动轴2b赋予能够往复运动的直动力(直线方向上的往复驱动力)。而且将驱 动机构43的直动力传递到转动轴2b的传递部45与转动轴2b连接并允许其转动。利用以上所述结构，本实施形态的清洗装置1’能够一边从多个喷嘴3在高压下喷 射清洗液，一边使支架2围绕长度方向的轴摇动，同时也使支架2在长度方向上往复运动。 又，通过使支架2围绕长度方向的轴的摇动与长度方向上的往复直线运动同步，能够使清 洗液喷射时描画出正圆形乃至于椭圆形形状的轨迹，因此能够对清洗对象χ无间隙地均勻 地喷射清洗液，能够得到高清洗密度的优异的清洗效果。而且在支架2 (喷嘴3)的前后方 向上的方向变换位置B (参照图6B 图6D)与支架2的长度方向上的方向变换位置C (参 照图11C)上，有时间上的偏差，因此清洗液不会集中喷射在清洗对象χ上的特定处所。而 且也可以使支架2的摇动冲程与支架2在长度方向上往复运动的冲程一致，在这种情况，能 够使清洗液在清洗对象χ上描画着正圆形轨迹喷射。而且通过调整两个冲程，不仅能够使 清洗液在喷射时描画出正圆形轨迹，而且能够使其描画任意椭圆形轨迹，能够在确保清洗 的均勻性的基础上扩大自由度。对于其他结构，由于与上述第1实施形态的高压清洗液喷 射式清洗装置1相同，对于相同的构件在附图中标以相同的符号并省略其说明。而且，高压清洗液喷射式清洗装置1’比上述在先申请的清洗装置结构简单，能够 得到大致相同的清洗作用。又，支架前后方向的加速度的平衡比在先申请的清洗装置容易 实现，因此操作也容易。图IlA 图IlF详细表示高压清洗液喷射式清洗装置1’的驱动机构的变形例，如 图IlA 图IlF所示，在本例的驱动机构50中，利用共同的电动机61通过齿轮机构62、63 实现支架2的围绕长度方向的轴的往复摇动，并且使支架2在长度方向上往复直线运动，所述往复摇动和往复直线运动分别通过活塞曲柄机构51、52进行。如图IlA 图IlF所示， 转动轴2b利用设置于其一端部的花键机构53使其在转动轴2b的长度方向上的往复直线 运动成为可能。与覆盖花键机构53的一部分的周围的圆筒状的外筒部53a邻近(在图IC 中邻近外筒部53a的右侧)的转动连结部M，如图IlF所示，通过轴承5 和细直径支持棒 2e将转动轴2b的一端部可转动地加以连接。细直径支持棒2e可成一整体转动地固定于转 动轴2b的一端。又，转动连结部M可游动地嵌入将一端开口的马蹄状盖55内，在这种状 态下，通过支轴5 和轴承55b以支轴5 为中心将转动连结部M与马蹄状盖55可折曲 地加以连接。又如图IlF所示，用连结杆56连接马蹄状盖55的另一端中心部与活塞曲轴 机构52的活塞部65a。也就是说，外筒部53a借助于花键机构53允许其在转动轴2b的长 度方向上往复运动，同时围绕转动轴2b以规定的角度θ往复转动。还有，外筒部53a通过 轴承5 可转动地支持于装置主体的壳体上。首先，电动机61的转动通过齿轮机构62 (齿轮62a、62b)减速，传递给第1驱动转 动轴67使其转动。驱动转动轴67的前端上，通过轴承68a可绕轴旋转地连接曲柄68的一 端，曲柄68的另一端的活塞部68b用軸着连接于杠杆69的一端。又，杠杆69的另一端可 成一整体转动地连接于外筒部M。而且，垂直于第1驱动转动轴67配置第2驱动转动轴 60。第1驱动转动轴67的转动通过锥齿轮63a、6 传递给第2驱动转动轴60，第2驱动转 动轴60同时转动。又，与第2驱动转动轴60平行地配置第3驱动转动轴64，第2驱动转动 轴60的转动通过齿轮60a、64a传递给第3驱动转动轴64。由于第3驱动转动轴64向一个 方向转动，前端的曲柄65转动，通过曲柄65前端的活塞部6 和连结杆56以及转动连结 部M，转动轴2b与支架2 —起向其长度方向直线往复运动。还有，连结杆56的活塞部6 一侧的曲轴65引起的摇动式转动，被以转动连结部M的支轴5 为中心连结杆56的另一 端的折曲运动所吸收。又，第1驱动转动轴67与连结杆56平行配置。下面对这样构成的高压清洗液喷射式清洗装置1’的动作进行说明。如图IlA 图IlF所示，通过使电动机61的旋转开始，通过齿轮机构62使第1驱 动转动轴67转动，同时通过锥齿轮机构63使第2驱动转动轴60转动，而且通过齿轮60a、 64a传递到第3驱动转动轴64，使第3驱动转动轴64转动。由于驱动转动轴64的转动，曲 柄65转动，通过曲柄65前端的活塞部6 和连结杆56，在转动连结部M以支轴5 为中 心，连结杆56的另一端(活塞部65a)如图IlE所示，一边在与连结杆56的轴线正交的方向 上摇动，一边使支架2的转动轴2b在长度方向上往复直线运动，以此使支架2与转动轴2b 一起沿着长度方向往复直线运动。而且由于第1驱动转动轴67同时转动，曲柄68转动，其 前端的活塞部68b以规定的角度往复转动，通过杠杆69和外筒部53a，使支架2与转动轴2b 一起，围绕长度方向的轴摇动。还有，利用转动连结部M实现的，在支架2的长度方向上的 直线往复运动，得到花键机构53的允许，对外筒部53a的摇动不造成影响。另一方面，转动 连结部M的摇动(转动)得到轴承Ma (图11F)的允许，因此对转动轴2b的直线往复运动 不带来干扰。从而，支架2利用共用的(一台)电动机61的转动就能够同时实现转动轴2b 的围绕周方向的往复摇动和在长度方向上的往复直线运动。以上例示了多个本发明的高压清洗液喷射式清洗装置的例子，但是本发明不限定 于这些例子。例如上述例子中在支架2的下表面以一定的间隔直线状配置喷嘴3，但是也可 以以锯齿形等间隔配置为2列 3列。
权利要求
1.一种高压清洗液喷射式清洗装置，具备棒状支架以及沿着所述棒状支架的长度方向 保持一定的间隔排列的多个高压清洗液喷嘴，可在该支架的长度方向的两侧可转动地支持 所述支架使其能够围绕长度方向的轴转动，一边将清洗对象相对于所述支架以一定的速度 输送，一边使所述支架在规定的转动角度内围绕所述轴往复转动，一边从各喷嘴对所述清 洗对象的清洗面以一直线状喷射高压清洗液进行清洗，其中，将所述支架做成横越所述清洗对象的长度以上的长度，从所述清洗面的法线方 向看来，将所述支架与所述清洗对象的输送方向正交或斜交地配置。
2.根据权利要求1所述的高压清洗液喷射式清洗装置，其特征在于，在所述支架的下表面沿着长度方向排列配置所述各喷嘴，同时沿着所述支架的长度方向将高压清洗液供给通道配置为直线状而且与所述各喷 嘴连通地设置，在所述高压清洗液供给通道的端部连接可挠性的高压清洗液供给管的一端，在所述支架的长度方向的两端面上可成一整体转动地设置转动轴。
3.根据权利要求1所述的高压清洗液喷射式清洗装置，其特征在于，所述支架是与其 长度方向正交的断面为四方形的块状体，在所述转动轴的一端成一整体地设置向所述支架 开口的方管部，在各方管部的内部分别嵌插所述块状体的两端部，用将所述块状体的端部 以及所述方管部一连串贯通的螺栓将其固定为一整体。
4.根据权利要求1所述的高压清洗液喷射式清洗装置，其特征在于，在所述支架的两侧可围绕所述轴转动地支持所述支架，同时使其能够在其长度方向可 移动地加以支持，将所述支架垂直于所述清洗对象的输送方向配置，使所述支架围绕所述轴在规定的转动角度内往复转动，同时使其在长度方向上在规定 的尺寸内往复移动。
5.根据权利要求4所述的高压清洗液喷射式清洗装置，其特征在于，利用共用的电动 机对所述支架的转动轴赋予允许其在长度方向上往复移动，而且能够围绕所述轴往复转动 的转动力，同时对所述支架的转动轴赋予允许其围绕所述轴转动，而且能够在长度方向上 往复移动的直动力。
6.根据权利要求4所述的高压清洗液喷射式清洗装置，其特征在于，使所述支架围绕 所述轴往复转动的冲程与所述支架在长度方向上的往复移动的冲程一致。
全文摘要
本发明的高压清洗液喷射式清洗装置，具备棒状支架、以及沿着所述棒状支架的长度方向保持一定的间隔排列的多个高压清洗液喷嘴，可在该支架的长度方向的两侧可转动地支持所述支架使其能够围绕长度方向的轴转动，一边将清洗对象相对于所述支架以一定的速度输送，一边使所述支架在规定的转动角度内围绕所述轴往复转动，一边从各喷嘴对所述清洗对象的清洗面以一直线状喷射高压清洗液进行清洗，所述高压清洗液喷射式清洗装置将所述支架做成横越所述清洗对象的长度以上的长度，从所述清洗面的法线方向看来，将所述支架与所述清洗对象的输送方向正交或斜交地配置。
文档编号G02F1/1333GK102099128SQ20098012784
公开日2011年6月15日 申请日期2009年7月17日 优先权日2008年8月22日
发明者久下守正, 田中秀幸, 辻田京史, 野村充, 青木禧明 申请人:川崎重工业株式会社