JP2013245365A - ワイヤのめっき不良箇所の補修方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤのめっき不良箇所を補修する方法を提供する。
【解決手段】鋼線１１の表面に亜鉛めっき１２が施されてなるワイヤ１０につき、まず目視等にてめっきの不良箇所１３を検出する。次に、このめっき不良箇所１３に亜鉛の粉体を含有する樹脂系塗料を塗布する。さらにここを加熱して、樹脂系塗料の樹脂成分を焼き飛ばして亜鉛を溶融させ、補修めっき層１４を形成する。最後に、その補修めっき層１４の余剰部分を除去して平坦にする。めっき不良箇所１３の発生によりワイヤ１０全体を廃棄したり、その不良箇所１３を切断除去したりする必要がなくなる。歩留まりが向上し、切断によって短尺のワイヤ１０の在庫が増加することが回避できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤのめっき不良箇所の補修方法およびそのめっき不良箇所の補修装置に関する。

特許文献１のように、ワイヤに主に耐食性を付与する目的で、亜鉛めっき等のめっきを施すことがよくおこなわれている。このようなめっきは、当然のことながらワイヤの外周の全域に施されることが要請されるが、大量高速にめっき処理をおこなう中で、めっきの不良箇所が一定程度発生するのは免れ得ない。また、ワイヤの表面が工場内での移送中に擦れるなどしてめっきに欠損による不良箇所が後発的に生じることもある。
以下、本明細書でいうめっきの不良箇所とは、めっきが欠落している場合のみならず、めっき厚が他の箇所よりも小さいなどめっきが不充分である場合も含むものとする。

従来は、このようなめっきの不良箇所が生じた場合には、その不良箇所をワイヤの切断により除去するか、または不良箇所が多数存在する場合には、ワイヤ全体を廃棄処分していた。ワイヤの一部を切断除去するにせよ、ワイヤ全体を廃棄するにせよ、歩留まりが大きく低下することになる。またワイヤを切断する場合には、短尺のワイヤ製品ばかりが増加することになり、需要との関係で長尺のワイヤ製品との在庫のバランスが崩れてしまい、好ましくない。

特許第３５２０１０９号公報

そこで本発明の解決すべき課題は、ワイヤのめっき不良箇所を補修する方法および装置を提供することである。

上記した課題を解決するため、本発明では、ワイヤのめっき不良箇所に金属の粉体を分散させた樹脂系塗料を塗布し、その塗布箇所を加熱して樹脂成分を焼き飛ばし金属を加熱溶融させて、不良箇所をその金属からなる補修めっき層で被覆することとしたのである。
なお、ここでいう金属の粉体には、金属の粒体も含まれるものとする。

詳しくは、本発明にかかるワイヤのめっき不良箇所を補修する方法として、めっきが施されたワイヤのそのめっきの不良箇所を順次検出する工程と、前記ワイヤの検出されためっきの各不良箇所に、金属の粉体を分散させた前記金属の融点よりもその発火点が低い樹脂成分からなる樹脂系塗料を塗布する工程と、前記ワイヤの前記樹脂系塗料が塗布されためっきの前記各不良箇所を加熱して、その樹脂成分を焼き飛ばすとともにその金属の粉体を溶融させることで、前記不良箇所を前記金属からなる補修めっき層で被覆する工程と、を含むものとしたのである。
なお各工程は、装置を用いるなどして自動的におこなわれるものであってもよいし、人がおこなうものであってもよい。人がおこなう例としては、めっきの不良箇所を検出する工程を目視にておこない、樹脂系塗料を塗布する工程を刷毛等を用いて手作業でおこなうことが挙げられる。

ワイヤのめっきの種類は特に限定されないが、これを亜鉛めっきとして、樹脂系塗料中の金属もこれに合わせて亜鉛とするのが好ましく、樹脂系塗料中に、その亜鉛は８０重量％以上含まれるのがなお好ましい。

また詳しくは、本発明にかかるワイヤのめっき不良箇所を補修する装置として、めっきが施されたワイヤをライン上に走行させる搬送手段と、前記ライン上に配置され、前記走行するワイヤの前記めっきの不良箇所を順次自動的に検出する検出手段と、前記ライン上の前記検出手段よりも下流側に配置され、前記走行するワイヤの前記検出されためっきの各不良箇所に、金属の粉体を分散させた前記金属の融点よりもその発火点が低い樹脂成分からなる樹脂系塗料を自動的に塗布する塗布手段と、前記ライン上の前記塗布手段よりも下流側に配置され、前記走行するワイヤの前記樹脂系塗料が塗布されためっきの各不良箇所を部分的に加熱して、その樹脂成分を焼き飛ばすとともにその金属の粉体を溶融させることで、前記不良箇所を前記金属からなる補修めっき層で自動的に被覆する誘導加熱手段と、を備えるものとしたのである。

塗布手段の種類は、特に限定されないが、前記ワイヤのめっきの不良箇所に向けてノズルから前記樹脂系塗料を噴射するスプレー手段や、前記ワイヤのめっきの不良箇所を前記樹脂系塗料のペイント槽に引き込んで通過させる浸漬手段が好ましい。

搬送手段の種類も特に限定されないが、ローラコンベアやベルトコンベアが例示できる。また検出手段の種類も特に限定されないが、ワイヤをカメラで撮像して得られた画像に現れる明部領域と暗部領域のコントラストをもとにめっきの不良箇所を検出する光学的手段や、ワイヤに磁気を印加しめっき不良に伴う磁気の変化を検出する磁気的手段、超音波を入射してその反射波の状態をもとに不良箇所を検出する音響的手段が例示できる。

めっき不良箇所に金属粉体入りの樹脂系塗料を塗布し、加熱により樹脂成分を焼き飛ばし金属を溶融させて、その不良箇所に金属めっきを随時補修形成できるようにしたため、めっき不良箇所の発生によりワイヤ全体を廃棄したり、その不良箇所を切断除去したりする必要がなくなる。したがって、歩留まりが向上し、短尺のワイヤ製品の在庫が増加することが回避できる。

ワイヤのめっき不良箇所の補修方法の概略図 第１実施形態のワイヤのめっき不良箇所の補修装置の概略図 第２実施形態のワイヤのめっき不良箇所の補修装置の概略図

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
実施形態のワイヤのめっき不良箇所の補修方法は、鋼線１１の表面に亜鉛めっき１２が施されてなるワイヤ１０につき、まず図１（ａ）のような、めっきの不良箇所１３を検出する。そして、このめっき不良箇所１３に亜鉛の粉体を含有する樹脂系塗料を塗布し、さらに図１（ｂ）のように、加熱により樹脂成分を焼き飛ばして亜鉛を溶融させて補修めっき層１４を新たに形成する。最後に図１（ｃ）のように、その補修めっき層１４の余剰部分を除去して平坦にするものである。
このワイヤのめっきの不良箇所の補修方法は、図２および図３に示す実施形態のワイヤのめっき不良箇所の補修装置１を使用することで実施される。

図２に示す、第１実施形態のワイヤのめっき不良箇所の補修装置１は、上流側の送り出しローラ２ａおよび下流側の巻き取りローラ２ｂ間に形成されるワイヤ１０のライン上において、検出手段３、塗布手段４、誘導加熱手段５、およびしごき手段６、を上流側から下流側に向けてこの順に備えている。

上流側の送り出しローラ２ａが下流側に向けてボビン２ｃからワイヤ１０を送り出し、下流側の巻き取りローラ２ｂが上流側から供給されたワイヤ１０をボビン２ｄに巻き取ることで、ワイヤ１０をライン上に走行させるようになっており、全体として搬送手段２を構成している。

めっき不良箇所１３の検出手段３としては、たとえばＣＣＤカメラ等のカメラ３ａとカメラ３ａに付属するライト等の光源を有し、ワイヤ１０の表面を光源により照射した状態で、カメラ３ａにより撮像し、ワイヤ表面の明部と暗部が強調された画像データを得ることが挙げられる。カメラ３ａは、ワイヤ１０の全周の画像データを得るために、ワイヤ１０の周方向に沿って等間隔をおいて複数台設置しておくのが好ましい。得られた画像データは、付属する図示省略のコンピュータに送られてたとえば二値化処理され、あらかじめ登録された、めっき不良箇所から算出された基準値（閾値）と比較され、この基準値を超える場合には、図１（ａ）のようなめっき不良箇所１３と認定され、基準値を超えない場合には、正常なめっき箇所と認定される。
その他、公知の光学的手段が適用可能であるが、いずれにせよ、上記のようなめっき不良箇所１３の検出が、ワイヤ１０を走行させつつ連続的かつ自動的におこなわれる。

塗布手段４としては、たとえばノズル４ａからワイヤ１０のめっき不良箇所１３に向けて樹脂系塗料を噴射するスプレー手段が挙げられる。スプレー手段におけるノズル４ａからの樹脂系塗料の噴射および噴射の停止のタイミングは、上流側の検出手段３で検出されたワイヤ上におけるめっき不良箇所１３の位置情報に基づいて制御されるようになっている。正常なめっき箇所に対しては、樹脂系塗料は噴射されないようにして、樹脂系塗料の使用量を低減している。
このようにして、各めっき不良箇所１３に対する樹脂系塗料の塗布が、ワイヤ１０を走行させつつ連続的かつ自動的におこなわれる。
ここで樹脂系塗料には、亜鉛の粉体（粒体）が分散した状態となるように混合されている。また樹脂系塗料の樹脂成分は、亜鉛の融点である約４２０℃よりも発火点が低いものが用いられている。市販されているこの種の樹脂系塗料として、日本ペイント社製の有機系ジンクリッチペイントが例示できる。なお樹脂成分の種類は、前記発火点の条件を満たす限りにおいて、特に限定されない。亜鉛の粒径等も特に限定されない。

樹脂系塗料が塗布されたワイヤ１０の誘導加熱手段５としては、たとえば図示省略の交流電源に接続されたコイル５ａが挙げられる。
交流電源がオンの状態でコイル５ａの周囲には磁界が発生し、ここにワイヤのめっき不良箇所１３を通過させると、そのワイヤ１０の表面に磁界を打ち消す向きの電流が流れ、ジュール熱が発生することでめっき不良箇所１３が部分的に加熱される。交流電源のオンオフのタイミングは、上流側の検出手段３で検出されたワイヤ１０上におけるめっき不良箇所１３の位置情報に基づいて制御されるようになっている。正常なめっき箇所に対しては誘導加熱がされないようにして、ワイヤ１０の熱による劣化を防止している。
このような加熱温度は亜鉛の融点とほぼ同じか若干高い、４００℃〜４５０℃程度に調整しておくものとする。また、ワイヤ１０の内部（鋼線１１）はほとんど加熱されないように、加熱時間等を適宜調整しておくものとする。
誘導加熱方式を用いた場合、このような部分的加熱を容易におこなうことができるが、ワイヤ１０の表面箇所を部分的に加熱可能であるかぎり、他の方法で代替してもよい。
この加熱により、発火点の低い樹脂系塗料の樹脂成分は焼き飛ばされて亜鉛分だけが残存するとともに、その亜鉛の粉体が溶融して、図１（ｂ）のように、ワイヤの表面のめっき不良箇所が補修めっき層１４により盛り上がった状態で被覆される。ここで、樹脂系塗料中の亜鉛分が多いほうが焼き飛ばす樹脂の量が少なくて済み、無駄が少ないため、亜鉛は樹脂系塗料中に８０重量％以上、さらには９５重量％以上含まれていることが好ましい。

めっき不良箇所１３が補修めっき層１４で被覆されたワイヤ１０は、ついでダイス６ａなどからなるしごき手段６を通過することで、その盛り上がり箇所が除去され、図１（ｃ）のように、表面が平坦になる。このようにして補修作業が完了する。

図３に示す、第２実施形態のワイヤのめっき不良箇所の補修装置１は、そのめっき不良箇所の検出手段３、および樹脂系塗料の塗布手段４が、第１実施形態と異なり、その他の点については第１実施形態と同様である。第１実施形態と同様の点については、詳細な説明は省略する。
この実施形態では、めっき不良箇所１３の検出手段３として、ワイヤ１０に電磁石３ｂで磁気を印加し、ここに磁粉をかけてできる模様を観察することで不良箇所を検出する磁気的手段が採用されている。また、樹脂系塗料の塗布手段４として、樹脂系塗料で満たされたペイント槽４ｂにローラ群によりワイヤ１０を引き込み通過させることで、めっき不良箇所１３に樹脂系塗料を塗布する浸漬手段が採用されている。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものであることが意図される。

たとえば、実施形態ではワイヤ１０の芯線として鋼線１１を例示しているが、銅線など鋼線以外の金属線でもよい。また、実施形態では亜鉛によるめっきを例示しているが、銅めっきなど金属めっき全般に適用可能である。

樹脂系塗料の塗布手段４として、第１実施形態のスプレー手段と第２実施形態の浸漬手段を併用してもよいし、めっき不良箇所の検出手段３として、第１実施形態の光学的手段と第２実施形態の磁気的手段を併用してもよい。また、検出手段３として、音響的手段を利用してもよい。
補修コスト等を勘案して、しごき手段６（しごき工程）を省略することが可能である。その際には、樹脂系塗料の塗布量を調節するなどして、できるだけワイヤ１０の表面に補修めっき層１４の盛り上がった箇所が形成されないようにしておくのが好ましい。
第２実施形態においては、めっき不良箇所１３の検出手段３で得られた位置情報に基づいて、樹脂系塗料の塗布手段４においてペイント槽４ｂへワイヤ１０を浸漬させる状態と浸漬させずに通過する状態とに切り替え可能に構成してもよい。

１ ワイヤのめっき不良箇所の補修装置
２ 搬送手段
２ａ 送り出しローラ
２ｂ 巻き取りローラ
２ｃ、２ｄ ボビン
３ 検出手段
３ａ カメラ
３ｂ 電磁石
４ 塗布手段
４ａ ノズル
４ｂ ペイント槽
５ 誘導加熱手段
５ａ コイル
６ しごき手段
６ａ ダイス
１０ ワイヤ
１１ 鋼線
１２ 亜鉛めっき
１３ めっき不良箇所
１４ 補修めっき層

Claims (6)

1. めっきが施されたワイヤのそのめっきの不良箇所を順次検出する工程と、
   前記ワイヤの検出されためっきの各不良箇所に、金属の粉体を分散させた前記金属の融点よりもその発火点が低い樹脂成分からなる樹脂系塗料を塗布する工程と、
   前記ワイヤの前記樹脂系塗料が塗布されためっきの前記各不良箇所を加熱してその樹脂成分を焼き飛ばすとともにその金属の粉体を加熱溶融させることで、前記不良箇所を前記金属からなる補修めっき層で被覆する工程と、
   を含むワイヤのめっき不良箇所の補修方法。
2. 前記ワイヤは亜鉛めっきが施されており
   前記樹脂系塗料中の金属は亜鉛である、
   請求項１に記載のワイヤのめっき不良箇所の補修方法。
3. 前記亜鉛は、前記樹脂系塗料中に、８０重量％以上含まれる請求項２に記載のめっき不良箇所の補修方法。
4. めっきが施されたワイヤをライン上に走行させる搬送手段と、
   前記ライン上に配置され、前記走行するワイヤの前記めっきの不良箇所を順次自動的に検出する検出手段と、
   前記ライン上の前記検出手段よりも下流側に配置され、前記走行するワイヤの前記検出されためっきの各不良箇所に、金属の粉体を分散させた前記金属の融点よりもその発火点が低い樹脂成分からなる樹脂系塗料を自動的に塗布する塗布手段と、
   前記ライン上の前記塗布手段よりも下流側に配置され、前記走行するワイヤの前記樹脂系塗料が塗布されためっきの各不良箇所を部分的に加熱して、その樹脂成分を焼き飛ばすとともにその金属の粉体を加熱溶融させることで、前記不良箇所を前記金属からなる補修めっき層で自動的に被覆する誘導加熱手段と、
   を備えるワイヤのめっき不良箇所の補修装置。
5. 前記塗布手段は、前記ワイヤのめっきの不良箇所に向けてノズルから前記樹脂系塗料を噴射するスプレー手段である請求項４に記載のワイヤのめっき不良箇所の補修装置。
6. 前記塗布手段は、前記ワイヤのめっきの不良箇所を前記樹脂系塗料のペイント槽に引き込んで通過させる浸漬手段である請求項４に記載のワイヤのめっき不良箇所の補修装置。

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