JP2008150675A - バレルメッキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
被メッキ物のメッキ膜厚がばらつくことを抑制するバレルメッキ装置を提供することを課題とする。
【解決手段】
内部に電解液を蓄えるメッキ槽２０と、被メッキ物３を収容し、メッキ槽２０で回転駆動されるバレル２と、バレル２の外側に設けられ、バレルの下方に配設される第１アノード７と、バレル２の外側に設けられ、バレル２の上方に配設される第２アノード（７１,８１,９１）と、第２アノード７１を第１アノード７２に対して開閉する開閉機構１１と、バレル２をメッキ槽２０に対して移動させる可動機構４と、バレル２内に配設されるカソード６を備えたことである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、バレル内の被メッキ物にメッキによる皮膜を形成するバレルメッキ装置に関する。

公知のバレルメッキ装置が、後述の特許文献１及び特許文献２に記載されている。特許文献１に記載のものは、被メッキ物を収容するバレルと、一対の陽極金属板（アノード）とを備えている。一対の陽極金属板は、バレルを左右に挟んで配置され、バレルを挟んで互いに対向している。特許文献２に記載のものは、被メッキ物を収容するバレルと、略Ｕ字状に形成されたアノードを備えている。アノードは、バレルの径方向外方に設けられ、バレルのうち周方向の上部を除いた部分に面している。
特公昭６３−６１３９８号公報 特開平６−５７４９８号公報

特許文献１に記載のものでは、バレルの上端部分と下端部分が陽極金属板に面していないため、バレルと陽極金属板との間の電流密度がこれらの部分で低くなり、電流密度がバレルの周方向でばらついてしまう。このような電流密度のばらつきがあると、バレル内での被メッキ物の位置によっては皮膜が被メッキ物に効率的に形成されず、所定の厚さの皮膜を被メッキ物に形成するメッキ処理に係る時間を短縮する上では好ましくない。また、電流密度にばらつきがあるため、被メッキ物における皮膜の厚みのばらつきや、複数の被メッキ物間での皮膜の厚みのばらつきも大きくなりやすい。

特許文献２に記載のものでは、バレルがアノードに面する部分の面積を増やすために略Ｕ字状のアノードが用いられ、特許文献１に記載のものと比べると電流密度のばらつきが低減されている。しかし、バレルのうち周方向の上部はアノードに面しておらず、この部分では電流密度が依然として低くなってしまい、上述の問題点が完全には解決されていない。

以上のことより、被メッキ物のメッキ膜厚がばらつくことを抑制するバレルメッキ装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明にて講じた技術的手段は、内部に電解液を蓄えるメッキ槽と、被メッキ物を収容し、メッキ槽で回転駆動されるバレルと、バレルの外側に設けられ、バレルの一側に配設される第１アノードと、バレルの外側に設けられ、バレルの他側に配設される第２アノードと、メッキ槽で第２アノードを第１アノードに対して開閉する開閉機構と、バレルを前記メッキ槽に対して移動させる可動機構と、バレル内に配設されるカソードと、を備えたことである。

上記構成において、バレルは第１アノードと第２アノードにより包囲されていると良い。

また、第２アノードは開閉機構によりバレルの上方部で開閉自在であること良い。

更に、開閉機構はバレルの移動時に第１アノードに対して回動すると良い。

この時、開閉機構はバレルの移動時に第１アノードに対して直線状に移動しても良い。

ここで、第１アノードと第２アノードの少なくとも一方には内部が仕切り板によって複数の収容部に区画され、メッキ材が収容部の各々の区画に収容されると良い。

そして、収容部は開閉自在な蓋を備えると良い。

それに、第１アノードと第２アノードは所定間隔で区画され、メッキ材を所定間隔で内部に収容すると良い。

本発明によれば、バレルの周方向の全周がアノードによって包囲されるので、バレルとアノードとの間の電流密度がバレルの周方向の全周で一様となる。したがって、バレル内での被メッキ物の位置に関わらず、メッキによる皮膜が被メッキ物に効率的に形成される。これにより、皮膜が被メッキ物に形成される速度（被メッキ物に形成される単位時間当たりの皮膜の厚さ。メッキ速度）が向上し、所定の厚さの皮膜を被メッキ物に形成するメッキ処理に係る時間を従来に比べてさらに短縮できる。また、電流密度がバレルの周方向の全周で一様なので、バレル内での被メッキ物の位置に関わらず均一な厚みの皮膜が被メッキ物に形成され、被メッキ物における皮膜の厚みのバラツキ、及び複数の被メッキ物間での皮膜の厚みのばらつきをさらに低減できる。

上記構成において、第２アノードは開閉機構によりバレルの上方部で開閉自在である。このことより、アノードがバレルの上方に位置する部分にて開放可能なので、バレルをアノードの上方からアノード内に設置することができ、バレルのアノード内への設置が容易となって、メッキ処理の生産性が向上する。

ここで、開閉機構はバレルの移動時に第１アノードに対して回動するので第２アノードの脱着工数が少なくてすみメッキ処理の生産性が向上する。

また、開閉機構はバレルの移動時に第２アノードを第１アノードに対して直線的に移動させるのでバレルの出し入れと第２アノードの開閉動作を同期させることができ、メッキ装置のサイクルが短縮されメッキ処理の生産性が向上する。

ここで、第１アノードと第２アノードの少なくとも一方には内部が仕切り板によって複数の収容部に区画され、メッキ材が収容部の各々に収容されるので、消耗したメッキ材がアノードの内部で部分的に片寄るのを防止でき、メッキ材の片寄りによる電流密度のばらつきを抑制できる。

また、メッキ材が収容される収容部が蓋によって開閉されるので、メッキ材が消耗した場合など必要に応じて適宜蓋を開け閉めすることで、メッキ材を容易に補充できる。

更に、酸性の電解液を選択することができ、アルカリ性の電解液に比べ電流効率が向上し、メッキ処理時間を短縮することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。

図１は本発明の第１実施形態に係るバレルメッキ装置１の側面図であり、図２は正面図である。

バレルメッキ装置１において、バレル２は、多数の孔を有する樹脂板を用いて筒状に形成されている。バレル２は、円形の側板２１を軸方向の各端部に有し、被メッキ物３を内部に収容する。バレル２は、各々の側板に設けられたボス２２にて、可動機構４に回転自在に支持されている。可動機構４は、主に図示していない駆動部材（例えば電動機、ポンプ等）及び伝導部材（例えばチェーン、歯車、流体シリンダー等）並びにフレーム部材等で構成されている。ここで可動機構４は、専用の治具等（図示なし）でバレル２と連結され、メッキ槽２０に対して上下方向に移動する。そして、バレル２の側板２１の一方は歯車となっており、モータ等で構成された駆動機構５の出力歯車５１と噛み合っている。ここで、可動機構４に支持されたバレル２は、駆動機構５の発生する駆動力により、水平方向の軸を中心に回転駆動される。バレル２の内部には、カソード６が導入されている。カソード６は、バレル２の側板２１のボス２２を介してバレル２の内部に挿入される。カソード６は、整流器（図示なし）の陰極に接続されている。

バレル２の径方向外方には、アノード７が設けられている。アノード７は、バレル２の周方向全周を包囲する。アノード７は、整流器（図示なし）の陽極に接続されたブスバー７７に、フック７８を介して係合している。アノード７は、第２アノード７１と第１アノード７２とを備えている。アノード７の第２アノード７１及び第１アノード７２は、チタン等の耐腐食性材料を用いて中空に形成され、被メッキ物３に亜鉛メッキを施す（亜鉛の皮膜を形成する）ための亜鉛ボール１０（メッキ材、一部のみ図示）を内部に収容している。アノード７の第２アノード７１は、フック７８が設けられ、バレル２のうち周方向の上半分に面している。アノード７の第１アノード７２は、バレル２のうち周方向の下半分に面している。第２アノード７１と第１アノード７２とは電気的に接続されている。アノード７の第２アノード７１及び第１アノード７２のうちバレル２に面する部位は、多数の孔を有する板材や金網等で形成されている。アノード７には、開閉機構１１を備えている。開閉機構１１は、第２アノード７１に配設されたフック７８の内部にブスバー７８が配設され、ブスバー７８にアクチュエータ７９の一端を係合させる構成となる。そして、開閉機構１１は、アクチュエータ７９の一部を伸縮させることにより第２アノード７１を回動移動させる構成を備える。そして、第２アノード７１は、ヒンジ機構７３を介して第１アノード７２と連結されている。つまり、アノード７は、バレル２の上方に位置しており開放可能な構成となっている。このようなアノード７の構造によれば、被メッキ物３を収容したバレル２を可動機構４によりメッキ槽２０に投入する際に、バレル２をアノード７の上方から可動機構４によりアノード７内に設置することができる。そして、バレル２のアノード７内への設置後にアノード７を閉じてメッキ処理を行うことにより、電流密度が均一な状態でメッキ処理ができ被メッキ物３に均一な皮膜が生成されメッキ品質が向上する。更に、アノード７の分解及び組立てを行うことなくバレル２をメッキ槽２０から出し入れできるのでメッキ処理の生産性が向上する。

なお、上述のアノード７においては、第２アノード７１と第１アノード７２とを絶縁した上で、第２アノード７１への通電と第１アノード７２への通電とをそれぞれ独立して制御することも可能である。

図４（ａ）、（ｂ）はアノード７の第２アノード７１の斜視図である。

アノード７の第２アノード７１は、仕切り板７４を備えている。アノード７の第２アノード７１の内部は、仕切り板７４によって複数の収容部７５に仕切られている。各々の収容部７５には、被メッキ物３に亜鉛の皮膜を形成するための亜鉛ボール１０が収容されている。このような構造によれば、メッキ処理の進行にともなって消耗した亜鉛ボール１０がアノード７の第２アノード７１の内部で部分的に片寄るのを防止でき、亜鉛ボール１０の片寄りによる電流密度のばらつきを抑制できる。さらに、アノード７の第２アノード７１は、収容部７５を開閉するメッシュ状の蓋７６を備えており、亜鉛ボール１０が消耗した場合など必要に応じて蓋７６を開け閉めすることで、亜鉛ボール１０を容易に補充できる。なお、アノード７の第１アノード７２の構造も、ここで説明した第２アノード７１の構造と同様である。

本実施形態では、蓋７６がメッシュ状であるので、通電中はアノード７の収容部７５に収容された亜鉛ボール１０のイオンが効率的にアノード７の蓋７６からメッキ液中に溶出し、良好なメッキ皮膜を形成できる。

図５（ａ）、（ｂ）は本発明の第２実施形態を示す図である。

アノード８は、バレル２の径方向外方に設けられ、バレル２の周方向全周を包囲する。アノード８は、整流器（図示なし）の陽極に接続されたブスバー８７にフック８８を介して係合している。アノード８は、第２アノード８１と第１アノード８２とを備えている。アノード８の第２アノード８１及び第１アノード８２は、チタン等の耐腐食性材料を用いて中空に形成され、被メッキ物３に亜鉛メッキを施すための亜鉛ボール１０（メッキ材、一部のみ図示）を内部に収容している。アノード８の第２アノード８１は、フック８８が設けられ、バレル２のうち周方向の上半分を形成している。アノード８の第１アノード８２は、バレル２のうち周方向の下半分に面している。第２アノード８１と第１アノード８２は電気的に接続されている。アノード８の第２アノード８１及び第１アノード８２のうちバレル２に面する部位は、多数の孔を有する板材や金網等で形成されている。アノード８において、第２アノード８１は、ヒンジ機構８３を介して第１アノード８２と連結されており、図５（ｂ）に示す様に、エアシリンダ等のアクチュエータ８９の動力によって、第１アノード８２に対して水平方向の軸を中心に可動（回動可能）となっている。つまり、アノード８は、バレル２の上方に位置する部分にて開放可能となっている。このようなアノード８の構造によれば、上述したアノード７と同様で、被メッキ物３を収容したバレル２を可動機構４と共にメッキ槽２０に投入する際に、バレル３をアノード８の上方からアノード８内に設置することができ、バレル２のアノード８内への設置が容易となって、メッキ処理の生産性が向上する。

なお、本実施形態において、アノード８の第１アノード８２の仕切り板７４は無くても良い。仕切り板７４が無い場合は、第１アノード８２に形成されメッキ液の液面より上にある供給口８２ａから亜鉛ボール１０を供給する構造としても良い。これにより、メッキ液を抜くことなく亜鉛ボール１０の補充を行うことができる。

図６（ａ）、（ｂ）は第３実施形態（アノード９）を示す図である。

アノード９は、バレル２の径方向外方に設けられ、バレル２の周方向全周を包囲する。ここで、開閉機構１１は、第２アノード９１に配設されるフック９８ａ、ブスバー９７ａ、アクチュエータ９９から構成される。また、アノード９は、第２アノード９１と第１アノード９２から構成される。そして、アノード９の第２アノード９１は、整流器（図示なし）の陽極に接続されたブスバー９７ａにフック９８ａを介して係合し、アノード９の第１アノード９２は、整流器（図示なし）の陽極に接続されたブスバー９７ｂにフック９８ｂを介して係合している。アノード９の第２アノード９１及び第１アノード９２は、チタン等の耐腐食性材料を用いて中空に形成され、被メッキ物３に亜鉛メッキを施すための亜鉛ボール１０（メッキ材、一部のみ図示）を内部に収容している。アノード９の第２アノード９１は、バレル２のうち周方向の上端部に面している。アノード９の第１アノード９２は、バレル２のうち周方向の上端部を除いた部分に面している。アノード９の第２アノード９１及び第１アノード９２のうちバレル２に面する部位は、多数の孔を有する板材や金網等で形成されている。なお、アノード９においては、上述したアノード７及びアノード８とは異なり、第２アノード９１と第１アノード９２とが連結しておらず、互いに独立して設けられている。アノード９の第２アノード９１は、図６（ｂ）に示す様に、エアシリンダ等のアクチュエータ９９の発生させる動力によって、第１アノード９２に対して可動となっている。つまり、アノード９は、バレル２の上方に位置する部分にて開放可能となっている。このようなアノード９の構造によれば、上述したアノード７及びアノード８と同様で、被メッキ物３を収容したバレル２をフレーム４と共にメッキ槽２０に投入する際に、バレル３をアノード９の上方からアノード９内に設置することができ、バレル２のアノード９内への設置が容易となって、メッキ処理の生産性が向上する。また、開閉機構４はバレル２の移動時に第１アノード９２に対して直線的に第２アノード９１を移動させる。この構成により、他の実施形態と異なり、第２アノードが開端に移動する前にバレル２を上方へ移動開始する事が可能となり、第２アノードの開動作とバレル上昇動作を重複して行うことができ、メッキ装置のサイクルが短縮されメッキ処理の生産性が向上する。

以上説明した様に、本発明に係るバレルメッキ装置１によれば、バレル２の周方向の全周がアノード７（アノード８、アノード９）によって包囲されるので、バレル２とアノード７（アノード８、アノード９）との間の電流密度がバレル２の周方向の全周で一様となる。したがって、バレル２内の被メッキ物３がバレル２の周方向のどの位置にあっても（つまり、バレル２内での被メッキ物３の位置に関わらず）、メッキによる皮膜が被メッキ物３に効率的に形成される。これにより、皮膜が被メッキ物３に形成される速度（被メッキ物３に形成される単位時間当たりの皮膜の厚さ。メッキ速度）が向上し、所定の厚さの皮膜を被メッキ物３に形成するメッキ処理に係る時間を従来に比べてさらに短縮できる。また、電流密度がバレル２の周方向の全周で一様なので、バレル２内での被メッキ物３の位置に関わらず均一な厚みの皮膜が被メッキ物３に形成され、被メッキ物３における皮膜の厚みのバラツキ、及び複数の被メッキ物３，３間での皮膜の厚みのばらつきをさらに低減できる。

本発明に係る第１実施形態におけるバレルメッキ装置１の側面図である。 本発明に係る第１実施形態におけるバレルメッキ装置１の動作説明図でありアノードの閉状態を示す。 本発明に係る第１実施形態におけるバレルメッキ装置１の動作説明図でありアノードの開状態を示す。 アノード７の第２アノード７１の斜視図である。 本発明に係る第２実施形態（アノード８）を示す動作説明図であり、（a）はアノードの閉状態を示し、（b）はアノードの開状態を示す。 本発明に係る第３実施形態（アノード９）を示す動作説明図であり、（a）はアノードの閉状態を示し、（b）はアノードの開状態を示す。

符号の説明

１ バレルメッキ装置
２ バレル
３ 被メッキ物
４ 可動機構
６ カソード
７ アノード
８ アノード
９ アノード
１０ 亜鉛ボール（メッキ材）
１１ 開閉機構
２０ メッキ槽
７１,８１,９１ 第２アノード
７２,８２,９２ 第１アノード
７３ ヒンジ機構
７４ 仕切り板
７５ 収容部
７６ 蓋

Claims (8)

1. 内部に電解液を蓄えるメッキ槽と、
   被メッキ物を収容し、前記メッキ槽で回転駆動されるバレルと、
   該バレルの外側に設けられ、前記バレルの一側に配設される第１アノードと、
   前記バレルの外側に設けられ、前記バレルの他側に配設される第２アノードと、
   前記メッキ槽で第２アノードを前記第１アノードに対して開閉して、前記バレルの移動
   を許容自在とする開閉機構と、
   前記バレルを移動させることにより前記メッキ槽に対して浸漬させる可動機構と、
   前記バレル内に配設されるカソードと、
   を備えることを特徴とするバレルメッキ装置。
2. 前記バレルは、前記第１アノードと前記第２アノードにより包囲されていることを特徴とするバレルメッキ装置。
3. 前記第２アノードは、前記開閉機構により前記バレルの上方部で開閉自在であることを特徴とする請求項１に記載のバレルメッキ装置。
4. 前記開閉機構は、前記バレルの移動時に前記第１アノードに対して回動することを特徴とする請求項１に記載のバレルメッキ装置。
5. 前記開閉機構は、前記バレルの移動時に前記第１アノードに対して直線状に移動することを特徴とする請求項１に記載のバレルメッキ装置。
6. 前記第１アノードと第２アノードの少なくとも一方には内部が仕切り板によって複数の収容部に区画され、前記メッキ材が前記収容部の各々の区画に収容されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバレルメッキ装置。
7. 前記収容部は開閉自在な蓋を備えることを特徴とする請求項６に記載のバレルメッキ装置。
8. 前記第１アノードと第２アノードは所定間隔で区画され、メッキ材を所定間隔で内部に収容することを特徴とする請求項１に記載のバレルメッキ装置。

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