JP2015010234A - 浸漬処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】搬送ライン中に設けた浸漬処理装置の小型化を図る。【解決手段】搬入側コンベア1と、搬出側コンベア2と、これらの間に設けられた可動コンベア12と、可動コンベア12の下方に設けられ、内部に処理液が貯留された浸漬槽7と、可動コンベア12を鉛直方向で昇降駆動するシリンダ5とを備えたワーク浸漬処理装置を提供する。【選択図】図1
Description
本発明は、ワークを処理液に浸漬する浸漬処理装置に関する。
歯車などの金属部品は、熱処理が施された後に、酸化防止を目的とした防錆処理が施される。このような防錆処理は、複数の金属部品を防錆液中に浸漬することにより行われる。
例えば特許文献1に示されている表面処理装置では、複数の金属部品がセットされたバケットを搬送レールに沿って搬送しながら、ワークを液体ナトリウム中に浸漬する浸漬処理工程、ワーク表面のナトリウムを冷却してワークに付着させるナトリウム固化工程、ワークを水中に浸漬する水中浸漬工程、ワークを水洗する水洗工程、及び、ワークを乾燥させる乾燥工程等を行っている。
しかし、上記のように、バケットを搬送レールに沿って搬送しながら処理液中に浸漬するためには、搬送レールに傾斜部を設け、この傾斜部に沿って搬送しながらバケットを昇降させる必要がある。このように搬送レールに傾斜部を設けることで、浸漬処理工程を行うために必要となる搬送レールの長さが長くなるため、装置の大型化を招く。
例えば、ワークを搬送レールから一旦取り外して、別個に設けた浸漬槽に浸漬するようにすれば、装置の大型化は回避できる。しかし、この場合、浸漬槽を設けるためのスペースが必要となる上、搬送レールと浸漬槽との間でワークを移動させる手間が生じる。従って、浸漬処理装置は、上記特許文献1のようにワークを搬送する搬送ライン中に設けることが好ましい。
以上のような問題は、防錆装置に限らず、ワークを搬送しながら処理液中に浸漬する浸漬処理装置全般において同様に生じる。
本発明が解決すべき技術的課題は、搬送ライン中に設けた浸漬処理装置の小型化を図ることにある。
前記課題を解決するために、本発明は、搬入側搬送ラインと、搬出側搬送ラインと、これらの間に設けられた可動搬送ラインと、前記可動搬送ラインの下方に設けられ、内部に処理液が貯留された浸漬槽と、前記可動搬送ラインを鉛直方向で昇降駆動する昇降手段とを備えたワーク浸漬処理装置を提供する。
このように、本発明の浸漬処理装置は、搬送ライン(コンベアやレール等)の一部を可動とし、この可動部分(可動搬送ライン)を鉛直方向で昇降可能とした。この場合、ワークが搭載された可動搬送ラインを、昇降手段で鉛直下方に降下させることにより、ワークを処理液中に浸漬することができる。従って、搬送ラインに、ワークを昇降させるための傾斜部を設ける必要がなく、浸漬処理工程の搬送方向長さを短くすることができる。
ところで、上記特許文献1のように搬送レールに沿ってバケットを搬送しながら各工程を行う場合、ワークを処理液中に浸漬する浸漬処理工程と、ワークに付着した無駄な処理液を除去する処理液除去工程(特許文献1では水洗工程)とが搬送方向で直列に配置されるため、これらの工程を施すための搬送方向スペースが大きくなる。この点に鑑み、上記の浸漬処理装置において、浸漬槽の上方に、ワークに対してエアを吹き付けるエア噴射手段を設けることが好ましい。この場合、可動搬送ラインに載せたワークを降下させて浸漬槽に浸漬した後、可動搬送ラインを上昇させてワークを浸漬槽の上方に配置し、この状態でエア噴射手段からワークにエアを吹き付けることで、ワークに付着した処理液を除去することができる。このように、浸漬処理工程と処理液除去工程とを上下に並べて配置することができるため、搬送方向スペースが縮小され、装置が小型化される。
上記のように、可動搬送ラインを固定側の搬送ライン(搬入側及び搬出側搬送ライン)から分離することで、可動搬送ラインを自由に駆動することが可能となる。例えば、可動搬送ラインを水平面内で回転駆動する回転手段を設けることができる。特に、上記のように浸漬槽の上方にエア噴射手段を設ける場合、回転手段で可動搬送ライン及びワークを回転させながらエアを吹き付ければ、円周方向一箇所のエア噴射手段からワークの全周にエアを吹き付けることができるため、エア噴射手段の設置数を削減できる。
上記のように可動搬送ラインを回転駆動する場合、可動搬送ラインを含む回転体の上部にモータの回転軸を取り付け、モータを駆動して回転体を回転させる構成が考えられる。しかし、可動搬送ラインに複数のワークが搭載される場合は回転体の重量が嵩むため、回転体を回転駆動させたときにモータの回転軸に加わる負荷(特にモーメント荷重)が大きくなり、回転体が振れ回る恐れがある。
そこで、上記の浸漬処理装置は、前記可動搬送ラインを含み、前記回転手段で回転駆動される回転体と、前記昇降手段により昇降駆動される昇降部材と、前記昇降部材に設けられ、前記回転体を回転可能に支持する支持部とを有し、前記回転体に、外径に向けて突出したフランジを設け、該フランジの外周部分を前記支持部で支持する構成とすることが好ましい。このように、回転体に設けたフランジの外周部分を支持することで、支持部で支持する部分の径が大きくなるため、モーメント荷重に対する剛性が高められ、回転体の振れ回りを防止できる。
可動搬送ラインと固定側の搬送ラインとの間でワークを移送する際には、可動搬送ラインを所定の位置に位置決めして、固定側の搬送ラインと可動搬送ラインとを連続させる必要がある。特に、上記のように可動搬送ラインを回転駆動する場合、可動搬送ラインの回転角を精度良く位置決めして、固定側の搬送ラインとの間で搬送方向を一致させる必要がある。例えば、モータ等の回転手段の回転角を制御することにより、可動搬送ラインの回転角を位置決めすることが考えられる。しかし、回転手段と可動搬送ラインとの間には、ギアの噛み合い隙間等のメカロスが生じることは避けられないため、回転手段の制御による可動搬送ラインの回転方向の位置決め精度は限界がある。
そこで、上記の浸漬処理装置は、前記回転体に設けた当接部材と、前記昇降部材に設けた被当接部材とからなるラチェット機構を有し、前記ラチェット機構が、前記回転体の一方への回転を許容する一方で、前記回転体の他方への回転を、前記当接部材と前記被当接部材とを回転方向で当接させることで規制する構成とすることが好ましい。これにより、回転体を他方に回転させ、回転体に設けた当接部材と昇降部材に設けた被当接部とを回転方向で直接当接させることで、昇降部材に対する回転体の回転方向の位置決めを精度良く行うことができる。
以上のように、搬送ラインの一部を鉛直方向で昇降させて浸漬処理を行うことで、浸漬処理装置の小型化が図られる。
図1及び図2に、本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置としての防錆装置を示す。この防錆装置は、ワークを搬送しながらワークに対して各種加工を施す加工ラインの途中に設けられる。防錆装置は、搬入側搬送ラインとしての搬入側コンベア1と、搬出側搬送ラインとしての搬出側コンベア2と、昇降体3と、固定体4と、昇降手段としてのシリンダ5と、回転手段としてのモータ6と、浸漬槽7とを主に備える。
搬入側コンベア1と搬出側コンベア2は、搬送方向で離間して設けられる。両コンベア1,2の搬送面(ローラの上部をつないだ平面)は、同一平面上に配され、搬送方向先行側(図1の右側)へ向けて若干下方に傾斜している。
固定体4は、略直方体の枠体41を備える。枠体41は、搬入側コンベア1及び搬出側コンベア2と同じ高さに設けられた中間フレーム41aを有する。枠体41で囲まれた空間のうち、中間フレーム41aよりも下方の空間に、浸漬槽7が配置される。浸漬槽7は、上方を開口し、内部に処理液(本実施形態では防錆液)が貯留される。枠体41で囲まれた空間のうち、中間フレーム41aよりも上方の空間は、その側面及び上面が金属板で覆われる。具体的に、枠体41の上面には天板42が設けられる。天板42には、シリンダ5及びモータ6が固定される。枠体41の幅方向(図2の上下方向)両側面のうち、中間フレーム41aよりも上方の領域は、側板(図示省略)が設けられる。枠体41の搬送方向(図2の左右方向)両側面のうち、中間フレーム41aよりも上方の領域は、搬入側シャッター43及び搬出側シャッター44で覆われる。搬入側シャッター43及び搬出側シャッター44は、図示しない駆動手段によってそれぞれ独立して開閉される。枠体41の中間フレーム41aには、搬入側コンベア1から後述する可動コンベア12、及び、可動コンベア12から搬出側コンベア2へのパレットの乗り移りを補助するための補助ローラ45が設けられる。
浸漬槽7の上方には、ワークにエアを吹きつける噴射手段60が設けられる。本実施形態では、枠体41で囲まれた空間のうち、中間フレーム41aよりも上方の空間に噴射手段60が設けられる。図示例では、ゴンドラ10の外周の円周方向一箇所に噴射手段60が設けられる。噴射手段60は、鉛直方向に延びる配管61と、配管61の上下方向に離隔して設けられた複数のノズル62とを有する。配管61は、工場エアに接続されている。
昇降体3は、回転体としてのゴンドラ10と、昇降部材としての昇降板20と、支持部30とを有する。ゴンドラ10は、直方体の枠体11と、枠体11の底面に設けられた可動搬送ラインとしての可動コンベア12とを備える。枠体11は、上面は天板11aで覆われ、側面及び下面は開放されている。可動コンベア12は、図2に示すように、複数のローラ12aと、これらを連結するフレーム12bとを備える。可動コンベア12の下流端には、ストッパ12cが設けられる。ストッパ12cは、ローラ12aの上面(搬送面)から上方に出没可能とされる(図3参照)。可動コンベア12の搬送方向両側には、パレットの乗り移りを補助するための補助ローラ16が設けられる。
可動コンベア12のフレーム12bは、枠体11にピン12dを介して回転可能に取り付けられる。可動コンベア12は、傾斜手段により、ピン12dを中心に回転駆動される。本実施形態の傾斜手段は、昇降体3の昇降動作を利用して可動コンベア12を傾斜させるものである。本実施形態の傾斜手段は、図1に示すように、ゴンドラ10の枠体11に枢着されたアーム13で構成される。アーム13は、略上方に延びる垂直部13aと、略水平方向に延びる水平部13bとを一体に有する略L字形状をなす。垂直部13aの上端にはローラ13cが設けられる。ローラ13cは、固定体4の天板42の下面に固定されたカム46と当接可能な位置に配される。水平部13bの先端には、ローラ13dが設けられる。アーム13は、図示しないバネ等の付勢手段で、垂直部13aの上端がゴンドラ10に近づく方向(図1の時計周り方向)に付勢されている。ローラ13cがカム46に当接していない状態では、図3に点線で示すように、垂直部13aが鉛直方向とされ、ローラ13dが可動コンベア12のフレーム12bから下方に離反した位置に配される。このとき、可動コンベア12はストッパ(図示省略)で下方から支持され、搬送面が水平となっている。一方、ローラ13cがカム46に当接し、アーム13の垂直部13aの上端がゴンドラ10から離反する側に移動すると、水平部13bの先端のローラ13dが上昇し、可動コンベア12のフレーム12bを持ち上げる。これにより、図3に実線で示すように可動コンベア12が傾斜し、搬入側コンベア1及び搬出側コンベア2と同じ角度で、且つ、同一平面上に配される。
昇降板20は、昇降手段としてのシリンダ5のピストンロッドの下端に固定され、鉛直方向に昇降可能とされる。昇降板20には、支持部30を介してゴンドラ10が吊り下げ保持される。具体的には、図4に示すように、ゴンドラ10の天板11aに、ボス14と、ボス14から外径向きに突出したフランジ15とが設けられる。フランジ15は、ゴンドラ10の回転中心を中心とした円板状をなしている。フランジ15の外周部分には、リング状の被支持部15aが設けられる。被支持部15aは、フランジ15の外周端から上下に突出して設けられる。フランジ15の外周面(被支持部15aの外周面)には、リングギア15bが設けられる。尚、図4の左半分はフランジ15の断面図を示し、図4の右半分はフランジ15の側面図を示している。
昇降板20の下面には、ゴンドラ10を回転可能に支持する支持部30が設けられる。本実施形態では、円周方向等間隔の4箇所に支持部30が配される(図5参照)。支持部30は、昇降板20から下方に突出したフレーム31と、フレーム31に設けられた上ローラ32及び下ローラ33とを有する(図4参照)。上下ローラ32,33は、それぞれゴンドラ10の回転半径方向の回転軸を有し、フランジ15の被支持部15aを上下から挟持する位置に設けられる。このように、フランジ15の外周部分(被支持部15a)の円周方向複数個所を上下ローラ32,33で支持することで、ゴンドラ10の回転軸を傾斜させるようなモーメントに対する剛性を高めることができる。
また、昇降板20の下面には、フレームを介して、鉛直方向の回転軸を有する水平ローラ34が設けられる。図示例では、円周方向等間隔の3箇所に、水平ローラ34が設けられる。水平ローラ34は、フランジ15から上方に突出した被支持部15aの内周面に当接する。これにより、フランジ15が水平方向で位置決めされる。
昇降板20には、鉛直方向の昇降を案内するガイド21が設けられる(図1参照)。ガイド21は、昇降板20の上面から鉛直上方に伸びる棒状を成し、固定体4の天板42に固定されたガイド受け45によって摺動支持される。ガイド21は、複数箇所に設けられ、例えば円周方向等間隔の4箇所に設けられる。4本のガイド21のうちの1本は、回転可能な回転ガイド21aとされる。回転ガイド21aは、昇降板20を貫通し、フランジ15と同じ高さまで延びている。回転ガイド21aの下端にはギア21bが設けられる(図4参照)。ギア21bは、フランジ15の外周のリングギア15bと噛み合っている。回転ガイド21aにはプーリ21cが設けられ、このプーリ21cと、モータ6の回転軸に設けられたプーリ6aとの間にベルト6bが掛け回される。モータ6を回転駆動することにより、プーリ6a、ベルト6b、プーリ21c、回転ガイド21a、ギア21b、及びリングギア15bを介して、ゴンドラ10が回転駆動される。
防錆装置には、ラチェット機構50が設けられる。ラチェット機構は、図5及び図6に示すように、ゴンドラ10の天板11aに設けられた当接部材51と、昇降板20の下面に設けられた被当接部材とで構成される。本実施形態では、被当接部材が、支持部30のフレーム31で構成される。当接部材51は、天板11aに固定された固定片52と、一端が固定片52に回転可能に取り付けられ、他端が昇降可能な可動片53と、可動片53を上向きに付勢する付勢手段としてのバネ54とを有する。可動片53は、一端(固定端)が正回転方向(図5の矢印方向)先行側、他端(自由端)が正回転方向後方側となるように配される。これにより、ラチェット機構50は、ゴンドラ10の正方向の回転は許容するが、逆方向の回転は規制する。ラチェット機構50の詳細な動作は後述する。
以下、上記の防錆装置を用いた防錆処理方法の手順を、図7〜図12を用いて説明する。
まず、ゴンドラ10を、図7に示す初期位置に配置する。この初期位置では、可動コンベア12が、搬入側コンベア1及び搬出側コンベア2と同じ高さに配される。また、傾斜手段(アーム13)の上端のローラ13cがカム46に当接することで、アーム13が図中反時計回りに回転する方向に付勢され、水平部13bのローラ13dにより、可動コンベア12が所定の角度(搬入側及び搬出側コンベア1,2と同角度)で傾斜した状態で保持される(図1及び図3参照)。そして、可動コンベア12のストッパ12c(図7では図示省略)を上方に突出させ、搬入側シャッター43を開く。この状態で、複数のワークW(例えば歯車)を搭載したパレットPが、自重により搬入側コンベア1から可動コンベア12へ移載され、パレットPがストッパ12cで係止される(図8参照)。その後、搬入側シャッター43を閉じる。これにより、固定体4の中間フレーム41aよりも上方の空間が、シャッター43,44、天板42、及び側板で覆われるため、作業者が誤って駆動中のゴンドラ10等に触れることや、後述する処理液除去工程において処理液が周囲に飛散することを防止できる。
そして、シリンダ5を駆動してゴンドラ10を降下させる。ゴンドラ10が僅かに降下すると、アーム13上端のローラ13cとカム46との係合が解除され、可動コンベア12が水平な状態となる(図9参照)。その後、さらにゴンドラ10を降下させ、ワークWを、ゴンドラ10と共に浸漬槽7の処理液(防錆液)中に浸漬する(浸漬処理工程、図10参照)。このように、可動コンベア12を有するゴンドラ10を鉛直方向に降下させることで、浸漬処理工程に要する搬送方向スペースを小さくすることができ、装置の小型化が図られる。
ワークWを所定時間処理液中に浸漬したら、シリンダ5を駆動してゴンドラ10を上昇させる。そして、浸漬槽7よりも上方で、且つ、可動コンベア12が水平である高さ(傾斜手段のローラ13cとカム46とが当接しない高さ)でゴンドラ10の上昇を停止する(図11参照)。この状態で、モータ6を駆動してゴンドラ10を回転駆動すると共に、噴射手段60のノズル62からエアを吹き付ける。
このとき、ゴンドラ10は、複数のワークWを搭載して重量が嵩んでいるため、ゴンドラ10を回転させたときに回転が不安定となる恐れがある。本実施形態では、上記のように、ゴンドラ10に設けたフランジ15の外周部分(被支持部)を、円周方向複数箇所で支持しているため、ゴンドラ10の剛性、特に回転軸を傾けるようなモーメント荷重に対する剛性が高められ、ゴンドラ10の回転を安定する。
また、ゴンドラ10の上昇を停止した後、すぐにエアの吹き付けを開始するのではなく、所定時間(例えば5〜10秒程度)経過した後に、エアの吹き付けを開始することが好ましい。こうして、浸漬槽7から取り出したワークWを所定時間放置することで、ワークWの表面に付着した主な処理液が自重により落下する。このとき、ゴンドラ10を回転させれば、遠心力が加わるため、処理液がさらに落下しやすくなる。所定時間経過後、ゴンドラ10を回転させながらエアを吹き付けることにより、ワークWの細部(例えばギアの歯の間)に入り込んだ処理液等を吹き飛ばすことができる。こうしてワークWから除去された処理液は、下方に設けられた浸漬槽7に戻り、再利用される。
このように、本実施形態の脱脂装置では、ワークWを処理液中に浸漬する浸漬処理工程と、ワークWに付着した余分な処理液を除去する処理液除去工程とを、同一装置内で上下に並べて配することができる。従って、これらの工程を、搬送方向に並べて配置する場合と比べて、省スペース化が図られる。また、浸漬槽7の真上で処理液除去工程を行うことで、ワークWから除去された余分な処理液を、別途の回収経路を設けることなく浸漬槽7に戻すことができる。
ゴンドラ10を回転させている間、ラチェット機構50の当接部材51は、被当接部材(フレーム31)の下方を通過する。具体的には、図6(A)に示すように、可動片53に下向きの負荷が加わっていないときは、可動片53がバネ54で持ち上げられ、可動片53の自由端(図中左端)がフレーム31の下端よりも上方に位置している。ゴンドラ10が正方向{図6(A)の矢印方向}に回転すると、図6(B)に示すように、可動片53が、バネ54を弾性変形させながら自由端を降下させ、フレーム31の下に潜り込む。その後、可動片53がフレーム31を通り過ぎたら、バネ54が弾性復元し、可動片53の自由端が元の位置(フレーム31の下端よりも上方位置)に戻る{図6(C)参照}。以上を繰り返しながら、ゴンドラ10が回転する。
そして、ゴンドラ10が所定の回転数だけ回転したら、図6(D)に矢印で示すようにゴンドラ10を逆方向に回転させ、当接部材51の可動片53の自由端を被当接部材(フレーム31)に回転方向で当接させる。これにより、ゴンドラ10の逆方向の回転が規制され、ゴンドラ10が、昇降板20、ひいては固定体4に対して円周方向で位置決めされる。このように、回転側(ゴンドラ10)に設けた当接部材51と非回転側(固定体4及び昇降板20)に設けた被当接部材(フレーム31)とを直接当接させることで、ゴンドラ10の円周方向の位置決めを精度良く行うことができる。
その後、ゴンドラ10をさらに上昇させて、初期位置に配する(図12の点線参照)。これにより、可動コンベア12が傾斜手段(アーム13)で傾斜され、可動コンベア12の搬送方向と搬出側コンベア2の搬送方向とが一致する。その後、搬出側シャッター44を開き、ストッパ12cを降下させることで、ワークW及びパレットPが自重によりコンベア上を滑り、可動コンベア12から搬出側コンベア2へと搬出される(図12の矢印参照)。
本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、上記の実施形態では、防錆装置に本発明を適用した場合を示したが、ワークを処理液に浸漬する装置であればよく、例えばワークを水に浸漬する水洗装置や、ワークを塗料に浸漬する塗装装置にも適用可能である。
1 搬入側コンベア(搬入側搬送ライン)
2 搬出側コンベア(搬出側搬送ライン)
3 昇降体
4 固定体
5 シリンダ(昇降手段)
6 モータ(回転手段)
7 浸漬槽
10 ゴンドラ(回転体)
12 可動コンベア(可動搬送ライン)
13 傾斜手段
15 フランジ
20 昇降板(昇降部材)
30 支持部
31 フレーム(被当接部材)
50 ラチェット機構
51 当接部材
60 噴射手段
P パレット
W ワーク
2 搬出側コンベア(搬出側搬送ライン)
3 昇降体
4 固定体
5 シリンダ(昇降手段)
6 モータ(回転手段)
7 浸漬槽
10 ゴンドラ(回転体)
12 可動コンベア(可動搬送ライン)
13 傾斜手段
15 フランジ
20 昇降板(昇降部材)
30 支持部
31 フレーム(被当接部材)
50 ラチェット機構
51 当接部材
60 噴射手段
P パレット
W ワーク
Claims (4)
- 搬入側搬送ラインと、搬出側搬送ラインと、これらの間に設けられた可動搬送ラインと、前記可動搬送ラインの下方に設けられ、内部に処理液が貯留された浸漬槽と、前記可動搬送ラインを鉛直方向で昇降駆動する昇降手段とを備えた浸漬処理装置。
- 前記浸漬槽の上方に、ワークに対してエアを吹き付ける噴射手段を設けた請求項1記載の浸漬処理装置。
- 前記可動搬送ラインを水平面内で回転駆動する回転手段を有する請求項1又は2記載の浸漬処理装置。
- 前記可動搬送ラインを含み、前記回転手段で回転駆動される回転体と、前記昇降手段により昇降駆動される昇降部材と、前記昇降部材に設けられ、前記回転体を回転可能に支持する支持部とを有し、
前記回転体に、外径に向けて突出したフランジを設け、該フランジの外周部分を前記支持部で支持する請求項3記載の浸漬処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013133804A JP2015010234A (ja) | 2013-06-26 | 2013-06-26 | 浸漬処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013133804A JP2015010234A (ja) | 2013-06-26 | 2013-06-26 | 浸漬処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015010234A true JP2015010234A (ja) | 2015-01-19 |
Family
ID=52303669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013133804A Pending JP2015010234A (ja) | 2013-06-26 | 2013-06-26 | 浸漬処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015010234A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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