【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷間塑性加工される部品（ステンレスを含む鉄鋼）表面に液体の潤滑剤（水系、溶剤系を含む）を塗布して被膜を形成する被塗布部品生産方法、および被塗布部品生産装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、冷間鍛造や冷間プレスを用いて自動車部品等を成形する場合、成形される部品（ワーク）と成形金型との間の潤滑性と離型性を維持するために、加工前のワークの表面に水系固体潤滑剤を塗布し、乾燥させることにより、ワーク表面に潤滑剤の被膜を形成している。
【０００３】
従来、この水系固定潤滑剤をワーク表面に塗布する方法として、被塗布部品であるワークをランダムな状態で載置しながら搬送するベルトコンベアと、潤滑剤である液体が貯えられた塗布液槽とを用いる方法がある。これは、塗布液槽の潤滑剤中をベルトコンベアが通過するように搬送ラインを設定し、そのベルトコンベアに載置されたワークを潤滑剤に浸漬させながら搬送することでワーク表面に潤滑剤を連続的に塗布する方法である。
【０００４】
他の方法としては、スクリュー式コンベアを用いてワークに潤滑剤を塗布し乾燥させる技術がある（例えば特許文献１参照）。特許文献１には、潤滑剤を貯留するタンクと、ワークの投入側端部がタンク内の潤滑剤に浸漬された状態でタンクに対して傾斜して固定されたスクリュー式コンベアが示されている。この技術では、潤滑剤を塗布する場合、ワーク投入口からスクリュー式コンベアのケーシング内にワークを投入してタンクの潤滑剤中に浸漬させた後、コンベアのスクリュー羽根を回転させることにより、ワークをスクリュー羽根のねじ面とケーシング内側面に当接させながらワーク投入口とは反対側にあるワーク排出口に向けて移動させている。
【０００５】
さらに別の方法として、リボルバー状の回転筒を用いてワークに潤滑剤を塗布する技術がある（例えば特許文献２参照）。特許文献２には、棒状のワークに冷間鍛造用の水性乾式の潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置であって、略水平な回転中心軸を有する回転ドラムと、この回転ドラムの所定領域が浸かるように潤滑剤が貯えられる潤滑槽とを備え、回転ドラムには、ワークを横倒し状態で収納すると共にワークを軸方向に沿って出入できるように、回転ドラムを軸方向に直線的に貫通して両端面に開口する収納室が設けられ、回転ドラムの回転によって収納室が潤滑槽内の潤滑剤を通過することにより、収納室内のワークに潤滑剤を塗布する技術が示されている。
【０００６】
その他には、搬送ベルトで送られてきたワークを垂直状態に保持して上下往復動することによって、潤滑槽内の潤滑剤にワークを浸す技術（例えば特許文献３参照）がある。また、各種のモータに使用する円筒磁石の表面に、表面の平滑化、清浄化、防錆などの目的などで電着塗装等の塗装を施して被膜処理をする技術において、その被塗装物（円筒磁石）を比較的弱い磁石で吸着して固定することにより、被塗装物の変形を防止し、塗膜の性状や被塗装物の磁気特性等に悪影響を与えることなく、被塗装物の搬送も電着も容易で、量産に適するような塗布技術も示されている（例えば特許文献４参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２３４６０９号（段落番号［００１４］、図１参照）
【特許文献２】
特開２００２−１０２９９８号（段落番号［００１１］、図１、図２参照）
【特許文献３】
特開２００１−１７０７３３号（段落番号［００２４］，［００３５］、図１参照）
【特許文献４】
特開平８−１７６８９２号（段落番号［００４９］，［００５２］，［００９２］，［００９７］、図３、図７参照）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ベルトコンベアの搬送による塗布方式では、コンベア上にランダムに載置したワークが一部重なり合った状態で潤滑剤に浸漬され塗布されるため、ワークの重なり合った部品に対する潤滑剤の塗布が不均一となる。また、ワークがコンベアと接触した状態で潤滑剤に浸漬され、塗布されるので、ワークのコンベアに接触していた部分が均一には塗布されない。また、コンベアにより潤滑剤の持ち出しが多量にあり、処理費が増大する。
【０００９】
また、特許文献１による塗布方法では、潤滑剤に浸したワークを、スクリュー式コンベアによりワークの方向を変更しつつ、搬送し、乾燥させる方法であるが、乾燥するまでにワークはスクリュー羽根面とケーシング内側面に度々接触するため、潤滑剤の塗膜が不均一になりやすい。さらに、ワークと接触する度にスクリュー羽根に付いた潤滑剤が再びワークに付着するため、塗膜の膜厚むらが大きくなる。
【００１０】
また、特許文献２による塗布方法は、回転ドラムの収納室にワークを収納し、回転ドラムの回転によって収納室を潤滑槽内の潤滑剤に通過させることで塗布するため、収納室の内側面にワークが広範囲に接触し、潤滑剤の塗布が不均一となる。また、その後の乾燥工程に至るまでのコンベア等の搬送装置に乾燥前の濡れた状態で接するため潤滑剤の付着が不均一になる。
【００１１】
また、特許文献３による塗布方法は、ワークを垂直状態に保持して上下往復動させることで潤滑槽内の潤滑剤中にワークを浸した後、乾燥させるので、保持部によるワークの保持箇所に潤滑剤が塗布されていなかったり、ワーク上面に液だまりが生じていたりして、均一に塗膜が形成されない。
【００１２】
いずれにしても、従来技術においては、ワークを搬送しながら液体の潤滑剤を塗布する場合、ワークが潤滑剤以外の物と接触することが頻繁であったり接触面積が広範囲であったりして、乾燥後の被膜の均一性が非常に劣るという問題があった。
【００１３】
近年、冷間鍛造で自動車部品向けのピニオンギアを作る場合、鍛造前のビレット（円筒）の表面に高潤滑性の冷間鍛造用薬剤を塗布して塗膜を形成することになる。このようなピニオンギアは非常に過酷なプレスで形成するので、ビレット表面の被膜が非常に均一であることが要求されている。しかしながら、従来の塗布技術は上述したとおり非常に均一な被膜を得ることができないため、自動車向けの高精度部品の生産に不適であった。高潤滑性の薬剤は高価な場合も多く、必要最少量での塗布処理が要求されてきている。
【００１４】
なお、特許文献４では、電着塗装において磁石により被塗装物を非接触で吸着して複数の電極針に押圧することで被塗装物を支持し固定しているが、被塗装物への塗布は処理液への浸漬と引き上げによって行われるだけである。すなわち、被塗装物に余剰に付着した液体の除去（液切り）についてはその電着塗装という技術であるため全く着目されていない。さらに、被塗装物の固定治具に付着する処理液が持ち出され、処理液の損失につながる。例外的に電着塗装は後工程でほとんど回収できるが、それ以外の薬剤であると、回収はかなり難しい。
【００１５】
そこで本発明の目的は上記従来の問題点に鑑みて、乾燥後の被膜（塗膜）の均一性が非常に高く、処理コストも安価に抑えることができる被塗布部品生産方法および被塗布部品生産装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく研究を重ねた結果、表面に塗布された塗膜の均一性には被塗布部品を潤滑剤に浸漬した後の被塗布部品の姿勢と、被塗布部品を浸漬するときの部品支持構造が影響していることを見出し、以下に記述する方法および装置を発明するに至った。
【００１７】
すなわち上記目的を達成するために、本発明の被塗布部品生産方法は、被塗布部品を磁力によって支持体に、この支持体に設けられた突状部分を介して支持し、被塗布部品を液体に接触させた後、被塗布部品を突状部分以外には接触させないで被塗布部品の姿勢を変化させることにより被塗布部品から余剰に付着した液体を除去し、乾燥させることを特徴とする。
【００１８】
また本発明の被塗布部品生産装置は、液体を貯留する貯留部と、被塗布部品を支持する突状部分を有し、該突状部分に被塗布部品を接触させるように磁力で支持、固定する支持体と、この支持体を搬送し、被塗布部品を貯留部の液体に接触させた後、被塗布部品を突状部分以外には接触させないで被塗布部品の姿勢を変化させることにより被塗布部品から余剰に付着した液体を除去する搬送手段と、被塗布部品に付着する液体を乾燥させる乾燥手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
上記の生産方法および生産装置では、被塗布部品を支持体の突状部分に被塗布部品を接触させるように磁力で支持、固定することで、被塗布部品を支持体に最小限の接触面積で支持することが可能になり、またその支持体も非常に簡易な構造となる。そして、このように支持された被塗布部品を液体に接触させた後、被塗布部品を突状部分以外には接触させないで被塗布部品の姿勢を変化させることにより被塗布部品から余剰に付着した液体を除去したので、乾燥後に形成された被塗布部品表面の被膜が非常に均一になる。
【００２０】
被塗布部品と支持体の接触面積を最小限にするためには、支持体に被塗布部品を突状部分によって点接触で支持させることが望ましい。
【００２１】
さらに、支持体を搬送する過程で、支持体の突状部分を下に向けて被塗布部品を液体に接触させた後に、突状部分が斜め下に向くように支持体の姿勢を変えることで被塗布部品から余剰に付着した液体を除去することが望ましい。これは、被塗布部品を下に向けて液体に接触させた後に被塗布部品を液体から離した際、支持体の突状部分に接触している被塗布部品の上面となる部分に液体が滞留しているため、突状部分が斜め下に向くように支持体と被塗布部品の姿勢を変化させることで、その表面に滞留した液体を効果的に除去することが出来る。また、液体に接触させた被塗布部品を液体から離した際に被塗布部品の下部にも若干の液体の停留が生じるので、上記のような姿勢変化により、その除去も同様に行うことが出来る。
【００２２】
この被塗布部品の姿勢を変化させる形態は、以下の実施の形態に示すように、被塗布部品を移動させながら回転させる形態が挙げられるが、これに限定されない。
【００２３】
なお、特許請求の範囲および、発明の詳細な説明にて記述する「接触」とは、例えば常温または加温した液体に被塗布部品を浸漬することや、液体に多少の反応性を付与しておき、一部反応させつつ浸漬することを含む。
【００２４】
また「液体」とは、通常鍛造される前の部品と成型金型との間の潤滑性と離型性を維持するために塗布される水系固体潤滑剤の以外に、例えばペンキ塗料のような塗布剤を広く含むものとする。
【００２５】
また「均一」とは、被塗布部品の表面に液体を塗布し乾燥した後の被膜の厚みが、被塗布部品に対して全体的に均等に付着していることをいう。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。ここで示す装置は本発明の被塗布部品生産方法を実現する形態の一つであって、これに限られるものではない。
【００２７】
図１は本発明の被塗布部品生産方法を実現する装置例の概要を示す部分断面図、図２は本発明におけるワーク支持体の概要を示す部分断面図である。
【００２８】
図１に示す形態の被塗布部品生産装置１４は、本発明における被塗布部品としてのワーク１０をプレス加工する前の潤滑剤塗布・乾燥工程に適用するものである。本例のワーク１０は、自動車部品等を形成する場合にプレス機で冷間鍛造されるビレット（円筒）を用い、その材質はステンレスを含む鉄鋼である。
【００２９】
被塗布部品生産装置１４は、液状の潤滑剤１１を貯留する貯留タンク１と、ワーク１０のみを潤滑剤１１に浸すよう搬送するコンベア２と、コンベア２等を制御する制御装置３とを備えている。
【００３０】
潤滑剤１１は水系乾式の潤滑剤（水系固体潤滑剤とも呼ぶ）であり、例えば、「日本パーカライジング（株）」製の商品名「ファインリューベＥ７６０」、「ファインリューベＥ７４０Ｃ」を用いることができる。
【００３１】
潤滑剤１１の貯留領域である貯留タンク１には、タンク内の潤滑剤１１を所定の温度に加熱するための電気ヒータ４と、潤滑剤１１の温度を検出して表示する温度計５とが備えられ、温度計５によって潤滑剤１１の温度を管理できるようになっている。
【００３２】
貯留タンク１内の潤滑剤１１の温度は、例えば５０℃から８０℃の中で設定できる。尚、温度計５による検出データに基づいて電気ヒータ４の発熱量を制御するように構成することもできる。更に、ヒータでの直接加熱ではなく、ウォータージャケットを装着した貯留タンクによる間接加熱によっても可能である。
【００３３】
図１における搬送手段としてベルト式のコンベア２は水平搬送部分、垂直搬送部分、斜め搬送部分が連続した構成である。つまり、コンベア２は３個のプーリー６ａ，６ｂ，６ｃに環状に掛け回されており、各プーリー６ａ，６ｂ，６ｃの位置でワーク搬送向きを水平方向、垂直方向、斜め方向に変えることができる。このコンベア２は種々の形態、例えばチェーン式コンベアであってもよい。また。コンベア２の斜め搬送部分の傾斜角度はワーク１０の形状または潤滑剤１１の特性（例えば粘度）により最適な値に設定する。
【００３４】
コンベア２の表面には、ワーク１０を支持する支持体７がコンベアの搬送方向に沿って複数固定されている。支持体７は、プラスチックや一部のステンレスなど磁性を帯びない材質で構成されている。
【００３５】
さらにコンベア２は垂直搬送部分から斜め搬送部分へワーク搬送向きが変わる部分が下向きに向けられ、貯留タンク１の潤滑剤１１の上方に位置している。この位置では、支持体７の接触部分９側が下に向けられて、ワーク１０が貯留タンク１の潤滑剤１１中に浸漬されるようになっている。
【００３６】
また支持体７には、ワーク１０と極力少ない面積で接触する接触部分９がある。この接触部分９は突状であればよく、ワーク１０の形状に応じて針状、棒状、球状（半球状）などの形状をとり（図２）、この形状以外にも刃状、板状としてもよい。また接触部分９の数は１もしくは２以上である。但し、ワーク１０の形状または潤滑剤１１の特性により、接触部分９に最適な形状を変更するのがよい。このような接触部分９を用いることで、支持体７とワーク１０との接触面積を減らす、または支持体７とワーク１０の間の空間を大きくしている。
【００３７】
さらに、３つのプーリー６ａ，６ｂ，６ｃに環状に掛け回されたコンベア２の内側に磁石８が付設されている。磁石８はコンベア２に沿って延びており、磁石８とコンベア２の間は所定の距離を保っている。この磁石８はネオジウムのような永久磁石、または電気で励磁する電磁石等、磁力が発生するものであればよく、磁石８の磁力および、磁石８と支持体７の距離を調節することで、ワーク１０を確実に支持体７に固定することができる。なお、このようにコンベア２の内側に磁石８を付設する形態に替え、支持体７の部分の中に磁石を入れてもよい。この構成をとると装置に使用する磁石の量が減り、廉価である。
【００３８】
コンベア２の水平搬送部分の上方には、コンベア２上の支持体７にワーク１０を装着する装着手段１３と、支持体７に支持された塗膜乾燥後のワーク１０を支持体７から取り外す脱着手段１２とが配設されている。脱着手段１２と装着手段１３はその手段を実現する構成を特に選ばないが、例えばロボットアームによるワーク１０の支持体７への装着および脱着がある。ワークの脱着から次のワークの装着までは、ワーク１０を強力に固定しない方が脱着操作および装着操作が容易になる場合があるので、例えば図１に示すように脱着手段１２と装着手段１３が存在する搬送領域で磁石８を支持体７から一層遠方に離すか、あるいは磁力を減らしてワークの固着力を調節する。
【００３９】
次に、本実施形態の被塗布部品生産装置１４によってワーク１０の表面に潤滑剤の被膜を形成する流れを説明する。
【００４０】
まず、円筒状のワーク１０が装着手段１３によって保持された状態で下降し、コンベア２の水平搬送部分にある支持体９に載置される。このとき、磁石７の磁力によってワーク１０の円筒底面が支持体７の接触部分９に固定される。この状態でワーク１０は水平方向に移動する。
【００４１】
その後、ワーク１０を載せた支持体７の搬送はプーリー６ａにより垂直搬送部分での搬送に移行し、ワーク１０はその円筒軸方向が水平搬送部分での姿勢に対し９０度傾いた状態で、貯留タンク１に向かって移動する。
【００４２】
プーリー６ｂにより垂直搬送部分から斜め搬送部分へワーク搬送向きが変わる位置付近に支持体７が来ると、支持体７の接触部分９側が下に向けられ、ワーク１０が貯留タンク１の潤滑剤１１中に浸漬される。さらに、この浸漬位置ではワーク１０の姿勢は水平搬送部分での姿勢に対し１８０度反転している。このとき、ワーク１０のみを浸漬し、支持体７の接触部分９をできるだけ浸漬させないようにする。またこのようにコンベア２の位置が設定されている。
【００４３】
そして、潤滑剤１１に浸漬したワーク１０はプーリー６ｂを中心に回転しながら潤滑剤１１中から引き上げられると同時に、コンベア２の斜め搬送部での搬送に移行され、図１において左斜めに上昇する。
【００４４】
この斜め搬送部でのワークの姿勢はワーク１０の円筒軸方向が斜めで、ワーク１０の円筒上下面が傾いた状態となる。このため、斜め搬送の過程において、支持体７の接触部分９に接触しているワーク１０の上面となる部分に滞留していた潤滑剤が効率的に除去できる。つまり、支持体７の、ワーク１０との接触部分９の形状を、支持するワーク形状に応じて最小限となるよう設計するとともに、この接触部分９により支持体７とワーク１０の間の空間を大きくしたことで、ワーク表面に液だまりを生じる箇所がほとんど無いので、ワークの回転を伴う姿勢変化による、液体からのワーク引き上げ後は、ワーク上面の余剰な液体が確実に除去され、乾燥後のワーク表面の被膜を均一にすることができる。また、ワーク１０を潤滑剤から離した際にワーク１０の下部に停留する若干の潤滑剤も、上記の姿勢変化により、ワーク上部と同様に除去することができる。
【００４５】
また、浸漬後の過程においてワーク１０の、接触部分９と接触している以外の部分も装置の構成部品に全く接触しないので、ワーク１０の表面に潤滑剤を均一に塗布することができる。さらに、ワーク１０の、接触部分９と接触している部分においても、支持体７の接触部分９を針状等の形状にしたことでその部分の面積が非常に小さくなるので、後の乾燥過程を経たワーク表面の被膜が均一または殆ど均一となる。
【００４６】
その後、潤滑剤を塗布したワーク１０を脱着手段１２でコンベア２上の支持体７から脱着するまでの間に、不図示の乾燥手段でワーク表面の塗膜を乾燥させる。その乾燥方法としては、電気、灯油、重油、ガス、誘導加熱、赤外線等を利用したヒータを使って熱風を送る方法の他、予めワークを加熱しておいてから、単に送風することにより乾燥させる方法、または加温した液体に浸漬してワークの物温を上げておいてから、単に送風する方法などが可能である。
【００４７】
以上のように、余剰に付着した液状の潤滑剤をワーク１０から除去し、乾燥させることにより潤滑剤の被膜をワーク表面に均一に形成するが、除去させながら乾燥させることも、除去後に乾燥させることも可能である。余剰な潤滑剤の除去は、重力を利用した自然落滴の他に、エアースプレーの高圧エアーを利用する方法や、支持体７に弱い振動を与える方法など任意である。
【００４８】
また、支持体７は上述したようにワーク１０に接触させる接触部分９を有していればよく、形状としては例えば棒状、管状、板状等でいかなる形状であってもよく、材質としては例えば、鉛、鉄鋼、チタン、チタン合金、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金の金属類の他、樹脂、プラスチック、陶器、ガラス、ホーロー等の非金属であってもよい。
【００４９】
なお、搬送手段としてのコンベア２は被塗布部品であるワーク１０の支持体７が付帯されていて搬送に伴って移動する形態とするが、図１に示した形態に限定されず、コンベアのプーリーの位置および個数を変えることにより、コンベア２および支持体７の軌道を任意に変更することができる。例えば、２つのプーリーでコンベアを回転させるときは半円と斜めの軌道で構成されることとなり、図１で言えば、プーリー６ｂとプーリー６ｃにコンベアベルトを掛け回したような形態である。
【００５０】
また、搬送手段はコンベア形態の他に例えば、環帯状のコンベアを円柱状の回転ドラムに替え、この回転ドラムの円周に支持体７を、回転ドラムの中心とは反対側に接触部分９が向くように固定し、支持体７に支持されたワーク１０の姿勢を回転ドラムの回転により変化させる形態（図３参照）をとってもよい。すなわち、本発明に適用する搬送手段は、折れ線または曲線の軌跡を描く搬送部に支持体を固定し、支持体に最小限の接触面積でワークを支持させ、搬送部に沿ってワークを支持体との接触部分以外には接触させないで移動させることにより、ワークの姿勢を変化させるものであれば、いかなる形態を適用できる。
【００５１】
また、液体の潤滑剤にワークを接触する方法として、ワークを液体の中に浸漬する形態をとったが、本発明はこれに限定されることなく、液体が静止状態または、液体をポンプや攪拌機で攪拌させた中で浸漬させ、または、液体を下から噴水のように吹き上げたり、ノズル等で吹きかけたりする形態であってもよい。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、被塗布部品に液体を塗布する液体塗布技術において、被塗布部品を支持体の突状部分に被塗布部品を接触させるように磁力で支持、固定することで、被塗布部品を支持体に最小限の接触面積で支持することができる。またその支持体も非常に簡易な構造となるため、装置を安価に製作できる。また、塗布処理のコストも安価に抑制することもできる。
【００５３】
そして、このように支持された被塗布部品を液体に接触させた後、被塗布部品を突状部分以外には接触させないで被塗布部品の姿勢を変化させることにより被塗布部品から余剰に付着した液体を除去したので、乾燥後に形成された被塗布部品表面の被膜を非常に均一に形成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の被塗布部品生産方法を実現する装置例の概要を示す部分断面図である。
【図２】本発明におけるワーク支持体の概要を示す部分断面図である。
【図３】本発明の被塗布部品生産方法を実現する装置の別の形態を示す図である。
【符号の説明】
１ 貯留タンク
２ コンベア
３ 制御装置
４ 電気ヒータ
５ 温度計
６ａ，６ｂ，６ｃ プーリー
７ 支持体
８ 磁石
９ 接触部分
１０ ワーク
１１ 潤滑剤
１２ 脱着手段
１３ 装着手段
１４ 被塗布部品生産装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a component to be coated, in which a liquid lubricant (including a water-based and a solvent-based) is applied to the surface of a component (steel including stainless steel) to be subjected to cold plastic working to form a coating, and production of the component to be coated. Equipment related.
[0002]
[Prior art]
Generally, when molding automobile parts and the like using cold forging or cold pressing, in order to maintain lubricity and mold releasability between a part (work) to be molded and a molding die, a pre-processing is performed. A water-based solid lubricant is applied to the surface of the work and dried to form a lubricant film on the work surface.
[0003]
Conventionally, as a method of applying the water-based fixed lubricant to the surface of the work, a belt conveyor that conveys the work to be applied while placing the work in a random state, and a coating liquid tank in which a liquid as a lubricant is stored. Is used. This is done by setting the conveyor line so that the belt conveyor passes through the lubricant in the coating liquid tank, and transporting the work placed on the belt conveyor while immersing the work in the lubricant to apply the lubricant to the work surface. It is a method of applying continuously.
[0004]
As another method, there is a technique of applying a lubricant to a work using a screw-type conveyor and drying the work (for example, see Patent Document 1). Patent Literature 1 discloses a tank for storing a lubricant, and a screw-type conveyor in which an input side end of a workpiece is immersed in the lubricant in the tank and is inclined and fixed to the tank. . In this technology, when applying lubricant, the work is put into the casing of the screw type conveyor from the work input port, immersed in the lubricant of the tank, and then the screw blades of the conveyor are rotated, so that the work is rotated. While being in contact with the screw surface of the screw blade and the inner surface of the casing, the screw blade is moved toward the work discharge port opposite to the work input port.
[0005]
As still another method, there is a technique of applying a lubricant to a work using a revolver-shaped rotating cylinder (for example, see Patent Document 2). Patent Literature 2 discloses a lubricant applying apparatus for applying an aqueous dry lubricant for cold forging to a rod-shaped work, in which a rotating drum having a substantially horizontal rotation center axis and a predetermined region of the rotating drum are provided. A lubrication tank that stores lubricant so that it is immersed in the rotary drum.The rotary drum stores the work in a lying state and penetrates the rotary drum linearly in the axial direction so that the work can enter and exit along the axial direction. There is disclosed a technique in which storage chambers are provided at both end surfaces thereof, and the lubricant is applied to a work in the storage chamber by allowing the storage chamber to pass through the lubricant in the lubrication tank by the rotation of the rotary drum.
[0006]
In addition, there is a technique of immersing a work in a lubricant in a lubrication tank by vertically reciprocating the work sent by a transport belt while holding the work in a vertical state (for example, see Patent Document 3). In addition, in the technology of applying a coating such as electrodeposition coating to the surface of a cylindrical magnet used for various motors for the purpose of smoothing, cleaning, rust prevention, etc., a coating process is performed. The cylindrical magnet) is attracted and fixed by a relatively weak magnet to prevent deformation of the object to be coated and to transport the object without adversely affecting the properties of the coating film and the magnetic properties of the object to be coated. There is also disclosed a coating technique which is easy to electrodeposit and suitable for mass production (for example, see Patent Document 4).
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-234609 (paragraph number [0014], see FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-A-2002-102998 (paragraph number [0011], see FIGS. 1 and 2)
[Patent Document 3]
JP 2001-170733 A (see paragraph numbers [0024] and [0035], FIG. 1)
[Patent Document 4]
JP-A-8-176892 (paragraph numbers [0049], [0052], [0092], [0097]; see FIGS. 3 and 7)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the application method by the conveyance of the belt conveyor, since the works randomly placed on the conveyor are immersed and applied to the lubricant in a partially overlapping state, the application of the lubricant to the overlapping parts of the works is not possible. Become uniform. In addition, since the work is immersed in the lubricant while being in contact with the conveyor and is applied, the portion of the work that has been in contact with the conveyor is not uniformly applied. In addition, a large amount of lubricant is taken out by the conveyor, thereby increasing the processing cost.
[0009]
Further, the coating method according to Patent Document 1 is a method in which a work immersed in a lubricant is conveyed and dried while changing the direction of the work by a screw-type conveyor. Since the inner surface of the casing is frequently contacted, the lubricant coating film tends to be non-uniform. Furthermore, since the lubricant attached to the screw blade adheres to the work again each time it comes into contact with the work, the thickness unevenness of the coating film increases.
[0010]
Further, in the coating method according to Patent Document 2, the work is stored in a storage chamber of a rotary drum, and the rotation of the rotary drum causes the storage chamber to pass through a lubricant in a lubrication tank to apply the work. The workpiece contacts a wide area, and the application of the lubricant becomes uneven. In addition, since it comes into contact with a conveying device such as a conveyor before the drying process in a wet state before drying, the adhesion of the lubricant becomes uneven.
[0011]
Further, in the application method according to Patent Document 3, the work is held in a vertical state and reciprocated up and down so that the work is immersed in the lubricant in the lubrication tank and then dried. The lubricant is not applied, or a liquid pool is formed on the upper surface of the work, so that a uniform coating film is not formed.
[0012]
In any case, in the prior art, when applying a liquid lubricant while transporting the work, the work is often in contact with objects other than the lubricant or the contact area is wide, There was a problem that the uniformity of the coating after drying was very poor.
[0013]
In recent years, when making a pinion gear for an automobile part by cold forging, a highly lubricating cold forging agent is applied to the surface of a billet (cylindrical) before forging to form a coating film. Since such a pinion gear is formed by a very severe press, it is required that the coating on the billet surface is very uniform. However, the conventional coating technique cannot obtain a very uniform coating as described above, and thus is not suitable for producing high-precision parts for automobiles. Highly lubricating chemicals are often expensive and require a minimum required amount of coating treatment.
[0014]
In Patent Document 4, in the electrodeposition coating, the object to be coated is attracted by a magnet in a non-contact manner and pressed against a plurality of electrode needles to support and fix the object to be coated. Is merely performed by immersion in a processing solution and lifting. In other words, no attention has been paid to the removal (liquid drainage) of the liquid excessively attached to the object to be coated because it is a technique of electrodeposition coating. Further, the processing liquid adhering to the fixing jig for the object to be coated is taken out, leading to a loss of the processing liquid. Exceptionally, electrodeposition coating can be mostly recovered in the post-process, but other chemicals are very difficult to recover.
[0015]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and a method for producing a coated part which can achieve extremely high uniformity of a dried film (coating) and a low processing cost in view of the above conventional problems. It is to provide a device.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted researches to solve the above-mentioned problems, and as a result, the uniformity of the coating applied to the surface is determined by the position of the applied component after dipping the applied component in the lubricant, The inventor has found that the component support structure when immersing the component has an influence, and has invented a method and an apparatus described below.
[0017]
That is, in order to achieve the above object, in the method for producing a component to be coated according to the present invention, the component to be coated is supported on a support by a magnetic force via a projecting portion provided on the support, and the component to be coated is liquid. After contacting the object, the part to be applied is not brought into contact with any part other than the protruding portion, and the posture of the part is changed, thereby removing excess liquid adhering from the part to be applied and drying.
[0018]
The apparatus for producing a component to be coated according to the present invention has a storage part for storing liquid and a protruding portion for supporting the component to be coated, and supports and fixes the component to be coated with the magnetic force so as to contact the component to be coated. After transferring the support and bringing the component to be contacted with the liquid in the storage section, changing the orientation of the component to be coated without bringing the component into contact with any part other than the protrusions. The present invention is characterized by comprising a transport unit for removing excess liquid adhering from the application part and a drying unit for drying the liquid adhering to the application target part.
[0019]
In the above-described production method and the production apparatus, the coated component is supported and fixed by magnetic force so that the coated component is brought into contact with the protruding portion of the support, so that the coated component is brought into contact with the support with a minimum contact area. It becomes possible to support, and the support has a very simple structure. Then, after the component to be coated thus supported is brought into contact with the liquid, the component to be coated is excessively adhered from the component to be coated by changing the posture of the component to be coated without contacting the component other than the protruding portion. Since the liquid has been removed, the coating on the surface of the part to be coated formed after drying becomes very uniform.
[0020]
In order to minimize the contact area between the component to be coated and the support, it is desirable that the component to be coated be supported by the support in a point contact with a protruding portion.
[0021]
Furthermore, in the process of transporting the support, after the protruding portion of the support is directed downward and the component to be coated is brought into contact with the liquid, the posture of the support is changed so that the protruded portion faces obliquely downward. It is desirable to remove excess liquid adhering from the parts to be coated. This is because when the part is separated from the liquid after the part is contacted with the liquid downward, the liquid stays in the upper part of the part that is in contact with the projecting part of the support. Therefore, the liquid remaining on the surface can be effectively removed by changing the posture of the support and the component to be applied such that the protruding portion faces obliquely downward. Further, when the part to be coated that has been brought into contact with the liquid is separated from the liquid, a slight stagnation of the liquid also occurs at the lower part of the part to be coated. .
[0022]
As a mode of changing the posture of the component to be coated, a mode in which the component to be coated is rotated while being moved is exemplified as in the following embodiments, but is not limited thereto.
[0023]
The term “contact” described in the claims and the detailed description of the invention means, for example, that the component to be applied is immersed in a liquid at room temperature or heated, or that the liquid is imparted with some reactivity. And immersing while partially reacting.
[0024]
In addition, `` liquid '' means, in addition to a water-based solid lubricant applied to maintain lubricity and mold release properties between a part before forging and a molding die, for example, paint paint, etc. It shall widely include coating agents.
[0025]
Further, “uniform” means that the thickness of the coating after applying and drying the liquid on the surface of the component to be coated is uniformly and uniformly attached to the component to be coated.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The apparatus shown here is one of the modes for realizing the method for producing a coated part of the present invention, and the present invention is not limited to this.
[0027]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an outline of an example of an apparatus for realizing a method for producing a coated part according to the present invention, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an outline of a work support in the present invention.
[0028]
The coated part production apparatus 14 of the embodiment shown in FIG. 1 is applied to a lubricant applying and drying step before press-working a workpiece 10 as a coated part in the present invention. The work 10 of this example uses a billet (cylindrical) that is cold forged by a press machine when forming an automobile part or the like, and is made of steel including stainless steel.
[0029]
The coated part production apparatus 14 includes a storage tank 1 for storing a liquid lubricant 11, a conveyor 2 for transporting only the work 10 so as to be immersed in the lubricant 11, and a control device 3 for controlling the conveyor 2 and the like. I have.
[0030]
The lubricant 11 is a water-based dry lubricant (also referred to as a water-based solid lubricant). For example, trade names “Fine Lube E760” and “Fine Lube E740C” manufactured by “Nippon Parkerizing Co., Ltd.” can be used.
[0031]
An electric heater 4 for heating the lubricant 11 in the tank to a predetermined temperature and a thermometer 5 for detecting and displaying the temperature of the lubricant 11 are provided in the storage tank 1 which is a storage area for the lubricant 11. The temperature of the lubricant 11 can be managed by the thermometer 5.
[0032]
The temperature of the lubricant 11 in the storage tank 1 can be set, for example, in the range of 50 ° C to 80 ° C. It should be noted that the heat generation amount of the electric heater 4 may be controlled based on the data detected by the thermometer 5. Further, instead of direct heating by a heater, indirect heating by a storage tank equipped with a water jacket is also possible.
[0033]
The belt-type conveyor 2 as a transport means in FIG. 1 has a configuration in which a horizontal transport portion, a vertical transport portion, and an oblique transport portion are continuous. That is, the conveyor 2 is looped around the three pulleys 6a, 6b, 6c, and the work transfer direction can be changed to the horizontal direction, the vertical direction, and the oblique direction at the positions of the pulleys 6a, 6b, 6c. . The conveyor 2 may be of various forms, for example, a chain type conveyor. Also. The inclination angle of the oblique conveyance portion of the conveyor 2 is set to an optimum value according to the shape of the work 10 or the characteristics (eg, viscosity) of the lubricant 11.
[0034]
A plurality of supports 7 that support the work 10 are fixed on the surface of the conveyor 2 along the conveying direction of the conveyor. The support 7 is made of a non-magnetic material such as plastic or some stainless steel.
[0035]
Further, the portion of the conveyor 2 where the work transfer direction changes from the vertical transfer portion to the oblique transfer portion is directed downward, and is located above the lubricant 11 of the storage tank 1. In this position, the work 10 is immersed in the lubricant 11 of the storage tank 1 with the contact portion 9 side of the support 7 turned downward.
[0036]
The support 7 has a contact portion 9 that contacts the work 10 with a minimum area. The contact portion 9 may have a projecting shape, and may have a needle shape, a rod shape, a spherical shape (hemispherical shape) or the like according to the shape of the work 10 (FIG. 2). Is also good. The number of the contact portions 9 is one or two or more. However, it is preferable to change the optimum shape for the contact portion 9 depending on the shape of the work 10 or the characteristics of the lubricant 11. By using such a contact portion 9, the contact area between the support 7 and the work 10 is reduced, or the space between the support 7 and the work 10 is increased.
[0037]
Further, a magnet 8 is attached inside the conveyor 2 looped around the three pulleys 6a, 6b, 6c. The magnet 8 extends along the conveyor 2 and maintains a predetermined distance between the magnet 8 and the conveyor 2. The magnet 8 may be a permanent magnet such as neodymium, or an electromagnet that is excited by electricity, or any other magnet that generates a magnetic force. By adjusting the magnetic force of the magnet 8 and the distance between the magnet 8 and the support 7, the work may be performed. 10 can be reliably fixed to the support 7. Note that, instead of the configuration in which the magnets 8 are provided inside the conveyor 2 as described above, a magnet may be inserted into the support 7. This configuration reduces the amount of magnets used in the device and is inexpensive.
[0038]
Above the horizontal transport portion of the conveyor 2, a mounting means 13 for mounting the work 10 on the support 7 on the conveyor 2, and detachment of the work 10 after the coating film dried on the support 7 is removed from the support 7 Means 12 are provided. The detaching means 12 and the attaching means 13 are not particularly limited in the configuration for realizing the means. For example, there is attaching and detaching of the work 10 to and from the support 7 by a robot arm. Unless the work 10 is strongly fixed, the detachment operation and the mounting operation may be facilitated from the time when the work is detached to the time when the next work is mounted. For example, as shown in FIG. In the existing transport area, the magnet 8 is moved further away from the support 7 or the magnetic force is reduced to adjust the fixing force of the work.
[0039]
Next, a flow of forming a lubricant film on the surface of the work 10 by the coated part production apparatus 14 of the present embodiment will be described.
[0040]
First, the cylindrical work 10 is lowered while being held by the mounting means 13, and is placed on the support 9 in the horizontal transfer portion of the conveyor 2. At this time, the cylindrical bottom surface of the work 10 is fixed to the contact portion 9 of the support 7 by the magnetic force of the magnet 7. In this state, the work 10 moves in the horizontal direction.
[0041]
After that, the transfer of the support 7 on which the work 10 is placed is shifted to the transfer in the vertical transfer portion by the pulley 6a, and the work 10 is stored in a state where the cylindrical axis direction is tilted 90 degrees with respect to the posture in the horizontal transfer portion. Move toward tank 1.
[0042]
When the support 7 comes near the position where the work transfer direction changes from the vertical transfer portion to the oblique transfer portion by the pulley 6b, the contact portion 9 side of the support 7 is turned downward, and the work 10 is removed from the lubricant 11 of the storage tank 1. Immersed in Further, at this immersion position, the posture of the work 10 is inverted by 180 degrees with respect to the posture in the horizontal transport portion. At this time, only the work 10 is immersed, and the contact portion 9 of the support 7 is immersed as little as possible. Further, the position of the conveyor 2 is set in this manner.
[0043]
Then, the work 10 immersed in the lubricant 11 is lifted out of the lubricant 11 while rotating about the pulley 6b, and at the same time, is transferred to the diagonal transfer part of the conveyor 2 and rises diagonally to the left in FIG. .
[0044]
The posture of the work in the oblique conveyance section is such that the cylindrical axis direction of the work 10 is oblique, and the upper and lower surfaces of the work 10 are inclined. For this reason, in the process of the oblique conveyance, the lubricant that has stayed at the portion that becomes the upper surface of the work 10 that is in contact with the contact portion 9 of the support 7 can be efficiently removed. That is, the shape of the contact portion 9 of the support 7 with the work 10 is designed to be minimized in accordance with the shape of the work to be supported, and the contact portion 9 reduces the space between the support 7 and the work 10. By increasing the size, there is almost no place where a liquid pool occurs on the surface of the work, so after the work is lifted from the liquid due to the change in posture due to the rotation of the work, the excess liquid on the top surface of the work is reliably removed, and The coating on the work surface can be made uniform. Further, even when the work 10 is separated from the lubricant, a small amount of the lubricant that stays at the lower part of the work 10 can be removed in the same manner as the upper part of the work due to the above-mentioned change in posture.
[0045]
Further, in the process after the immersion, the part of the work 10 other than the part which is in contact with the contact part 9 does not come into contact with the components of the apparatus at all, so that the lubricant can be uniformly applied to the surface of the work 10. Further, even in a portion of the workpiece 10 which is in contact with the contact portion 9, the contact portion 9 of the support 7 is formed into a needle-like shape, so that the area of the portion becomes very small. The coating on the work surface that has passed through becomes uniform or almost uniform.
[0046]
Thereafter, the coating film on the work surface is dried by a drying means (not shown) before the work 10 coated with the lubricant is detached from the support 7 on the conveyor 2 by the detaching means 12. As a method for drying, other than a method of sending hot air using a heater using electricity, kerosene, heavy oil, gas, induction heating, infrared rays, etc., a work is heated in advance and then dried by simply sending air. A method or a method of simply blowing air after raising the material temperature of the work by immersing the work in a heated liquid is possible.
[0047]
As described above, the excessively adhered liquid lubricant is removed from the work 10 and dried to form a lubricant film uniformly on the work surface. It is also possible. The removal of the surplus lubricant is not limited to a natural drop using gravity, a method using high pressure air of an air spray, a method for giving a weak vibration to the support 7, and the like.
[0048]
Further, the support 7 may have the contact portion 9 to be brought into contact with the work 10 as described above, and may have any shape, for example, a rod shape, a tubular shape, a plate shape, or the like. In addition to metals such as lead, steel, titanium, titanium alloy, copper, copper alloy, aluminum, and aluminum alloy, nonmetals such as resin, plastic, pottery, glass, and enamel may be used.
[0049]
The conveyor 2 as a conveying means is provided with a support 7 of a workpiece 10 to be coated and moves along with the conveyance. However, the conveyor 2 is not limited to the embodiment shown in FIG. Orbits of the conveyor 2 and the support 7 can be arbitrarily changed by changing the position and the number of. For example, when the conveyor is rotated by two pulleys, the conveyor is constituted by a semicircle and an oblique trajectory. In FIG. 1, the conveyor belt is wrapped around the pulleys 6b and 6c.
[0050]
In addition to the conveyor form, for example, the belt-shaped conveyor is replaced with a cylindrical rotary drum, and the support 7 is provided around the circumference of the rotary drum, and the contact portion 9 is provided on the opposite side of the center of the rotary drum. Alternatively, the work 10 may be fixed so as to face, and the posture of the work 10 supported by the support 7 may be changed by rotation of the rotating drum (see FIG. 3). That is, the transporting means applied to the present invention is such that the support is fixed to the transporting part that draws a polygonal line or a curved trajectory, the workpiece is supported by the support with a minimum contact area, and the workpiece is supported along the transporting part. Any form can be applied as long as the position of the workpiece is changed by moving the workpiece without contacting any part other than the contact part.
[0051]
In addition, as a method of contacting the work with the liquid lubricant, the form in which the work is immersed in the liquid is employed. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, the liquid may be immersed while being stirred, or the liquid may be blown up from below like a fountain, or sprayed with a nozzle or the like.
[0052]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a liquid application technique of applying a liquid to a component to be coated, the component to be coated is supported and fixed by magnetic force so that the component to be coated is brought into contact with a protruding portion of a support. Can be supported on the support with a minimum contact area. In addition, since the support has a very simple structure, the apparatus can be manufactured at low cost. Further, the cost of the coating process can be suppressed at a low cost.
[0053]
Then, after the component to be coated thus supported is brought into contact with the liquid, the component to be coated is excessively adhered from the component to be coated by changing the posture of the component to be coated without contacting the component other than the protruding portion. Since the liquid is removed, the coating on the surface of the component to be applied formed after drying can be formed very uniformly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an outline of an example of an apparatus for realizing a method for producing a coated part according to the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an outline of a work support in the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of an apparatus for realizing the method for producing a coated part according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Storage tank 2 Conveyor 3 Control device 4 Electric heater 5 Thermometer 6a, 6b, 6c Pulley 7 Support body 8 Magnet 9 Contact part 10 Work 11 Lubricant 12 Desorption means 13 Mounting means 14 Apparatus for producing parts to be coated
