JP2951832B2 - 表面処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電解脱脂処理、メッキ
処理等に使用する表面処理装置に関し、特に太陽熱温水
器に使用される集熱管等、長尺でかつ薄肉の金属管の表
面に均一な薄膜のメッキ層を形成するのに適した表面処
理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、管状や棒状の長尺の被処理物の表
面処理を行う装置として、長尺の被処理物を縦吊り装置
に多数本並べて縦吊りした状態で、電解脱脂処理、メッ
キ処理等を行う処理液槽に順次移送し、所要の処理を行
う表面処理装置が用いられている。この装置の場合、処
理液槽の処理液中に配設した陽極となる電極部材と所定
間隔を隔てて被処理物を保持し、それぞれの被処理材を
陰極となるように構成することにより所要の表面処理を
行うものである。ところで、上記従来の装置の場合、処
理液槽の深さ及び縦吊り装置を被処理物の長さ以上とし
なければならないことから、被処理物が長尺の場合に
は、表面処理装置自体が大形のものとなるとともに、縦
吊り装置により被処理物を複数の処理液槽に順次移送し
表面処理を行う際の被処理物の昇降作業及び被処理物の
縦吊り装置への着脱作業に時間がかかり生産性が低下す
るという問題点があった。また、被処理物を処理液中に
縦吊りした場合、被処理物の表面に水深が深くなるほど
大きな圧力が加わり、被処理物が有底の薄肉の管体のよ
うな場合には、被処理物が変形するおそれがある。ま
た、電極部材と被処理物との間隔が被処理物の表面の位
置によって異なるとともにメッキ処理時に発生するガス
の影響を受け易く、太陽熱温水器に使用される集熱管
等、長尺でかつ薄肉の金属管の表面に均一な薄膜のメッ
キ層を形成することが困難であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の表
面処理装置の問題点に鑑み、太陽熱温水器に使用される
集熱管等、長尺でかつ薄肉の金属管の表面に均一な薄膜
のメッキ層を形成することが可能でかつ生産性が高く、
故障の少ない表面処理装置を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本第１発明は、連ねて配設した複数の処理液槽と、
被処理物を保持して前記処理液槽の処理液中に被処理物
を浸漬するとともに前記複数の処理液槽間を順に循環す
るように移動する複数の被処理物保持体と、該被処理物
保持体を上記処理液槽間を順に同期して循環するように
移動させる移動装置とからなる表面処理装置において、
前記被処理物保持体は、長尺の被処理物を横臥した状態
で保持する電極を兼ねたチャック部と、該チャック部を
回転駆動する駆動力伝達部と、該駆動力伝達部及びチャ
ック部と電気的に接続した摺動接点部を収容し、駆動力
伝達部及び摺動接点部を処理液から隔絶するシールボッ
クスとからなることを要旨とする。

【０００５】また、本第２発明は、上記第１発明の表面
処理装置において、同種の処理液により表面処理を行う
処理液槽を隣接して配設してなることを要旨とする。

【０００６】また、本第３発明は、上記第１又は第２発
明の表面処理装置において、チャック部と該チャック部
を回転駆動する駆動力伝達部とを連結する回転軸の表面
を樹脂材料で覆ってなることを要旨とする。

【０００７】また、本第４発明は、上記第１、第２又は
第３発明の表面処理装置において、チャック部に外力に
より容易に変形する内周に放射状の切り込みを設けた環
状の電極を配設したことを要旨とする。

【０００８】

【作用】本発明の表面処理装置によれば、被処理物を保
持した状態の複数の被処理物保持体を移動装置により連
ねて配設した複数の処理液槽間を順に同期して循環する
ように移動するとともに、各処理液槽の位置において移
動装置により被処理物保持体を降下させて、保持した被
処理物を処理液槽の処理液中に浸漬して、所要の表面処
理を行い、当該処理液槽での表面処理が完了すれば、移
動装置により被処理物保持体を上昇させて、被処理物保
持体を次工程の処理液槽に移動させる。この際、被処理
物保持体の電極（陰極）を兼ねたチャック部により被処
理物を横臥した状態に保持しながら、チャック部回転駆
動装置により駆動力伝達部を介してチャック部を回転す
ることにより、電極部材と被処理物との間隔が被処理物
の表面の位置によって異なることによって生じる処理の
むらをなくし、表面に均一な薄膜のメッキ層を形成する
ことができる。また、チャック部を回転駆動する駆動力
伝達部及びチャック部と電気的に接続した摺動接点部を
シールボックス内に収容し、駆動力伝達部及び摺動接点
部を処理液から隔絶して表面処理を行うことにより、駆
動力伝達部及び摺動接点部の表面にメッキ金属が析出す
ることを防止する。

【０００９】また、被処理物の表面処理に要する時間
は、各々の処理液槽において大きく異なるため、メッキ
処理等、処理時間の長い同種の処理液により表面処理を
行う処理液槽を隣接して配設することにより他の処理液
槽における処理時間に影響を与えることなく処理時間を
長くする。

【００１０】また、チャック部と該チャック部を回転駆
動する駆動力伝達部とを連結する回転軸の表面を樹脂材
料で覆うことにより、シール面の摩耗、回転軸の腐食、
回転軸の表面へのメッキの析出を防止し、シールの性能
を維持する。

【００１１】また、チャック部に外力により容易に変形
する内周に放射状の切り込みを設けた環状の電極を配設
することにより、被処理物と電極との接触不良による表
面処理の不良及び被処理物の損傷を防止する。

【００１２】

【実施例】以下本発明に係る表面処理装置の一例を図示
の実施例に基づいて説明する。表面処理装置は、処理液
槽１と、被処理物１０を保持して処理液槽１の処理液中
に被処理物１０を浸漬するとともに処理液槽１を順に循
環するように移動する被処理物保持体２と、被処理物保
持体２を処理液槽１を順に循環するように移動させる移
動装置３と、チャック部回転駆動装置４から構成され
る。

【００１３】処理槽１は、被処理物１０の表面処理を行
うための各種の処理液等を収容した複数の処理液槽を連
接したもので、本実施例においては、電解脱脂槽１１、
水洗槽１２ａ，１２ｂ、活性酸槽１３、クロムメッキ槽
１４ａ，１４ｂ、メッキ液回収槽１５、水洗槽１６ａ，
１６ｂの順に処理液層を連ねて配設しているが、処理液
槽の配列等は、表面処理の内容に応じて適宜変更可能で
ある。また、水洗槽１６ａ，１６ｂに続けて乾燥炉１７
を配設する。

【００１４】この場合において、メッキ処理を行うクロ
ムメッキ槽１４ａ，１４ｂのように被処理物の表面処理
に要する時間を他の処理液槽より長くとる必要のある処
理工程については、同種の処理液からなる処理液槽を隣
接して配設することにより、他の処理液槽における処理
時間に影響を与えることなく、処理時間を長くすること
ができる。

【００１５】また、処理液槽１には、電極（陽極）５
１，５２ａ，５２ｂを配設し、その一端を電源（図示せ
ず）に、他端を電解脱脂槽１１及びクロムメッキ槽１４
ａ，１４ｂの処理液中に配設した電極部材（陽極）（図
示せず）に接続する。

【００１６】電極部材（陽極）は、被処理材１０とほぼ
同じ長さのメッキ金属を被処理材１０を囲むように複数
本、例えば４本の電極部材（陽極）を被処理材１０とほ
ぼ平行に配設するが、この場合、電極部材（陽極）と被
処理物との間隔を電極（陰極）を兼ねたチャック部２
１，２２から離れるに従ってその間隔が小さくなるよう
に配設することが望ましい。これによって、被処理物の
長手方向の処理のむらをなくし、表面に均一な薄膜のメ
ッキ層を形成することができる。

【００１７】被処理物保持体２は、被処理物１０を保持
して処理液槽１の処理液中に浸漬するとともに、移動装
置３により複数の処理液槽１間を順に循環するように移
動されるもので、被処理物保持体枠２ａと、被処理物保
持体枠２ａの上面中央に固定した搬送キャリア用保持部
２ｂ及び上面両端に固定した後述の移動装置２の押圧部
材３２ｃにより押圧される押圧板２ｃと、被処理物保持
体枠２ａの下面両端に固定した後述の移動装置３の架台
３１ａ上を摺動するスライドブッシュ２ｄと、長尺の被
処理物１０を横臥した状態で保持する電極を兼ねたチャ
ック部２１と、電極２３を備えたチャック部２２と、歯
車２４ｅ等で構成された駆動力伝達部２４と、チャック
部２１，２２と電気的に接続した摺動接点部２５と、駆
動力伝達部２４及び摺動接点部２５を収容するシールボ
ックス２６とから構成し、処理液槽１の処理液中に被処
理物１０を浸漬、保持した状態でチャック部回転駆動装
置４により駆動力伝達部２４を介してチャック部２１，
２２を回転可能に構成する。循環させる被処理物保持体
２の数は、特に限定されないが、表面処理を効率的に行
うためには、処理液槽の数に脱着架台６２等での待機数
（通常１〜２台）を加えた数とする。

【００１８】チャック部２１は、駆動力伝達部２４の回
転軸２４ｃに固定されたチャック部本体２１ａと、固定
金具２１ｂとからなり、固定金具２１ｂは、被処理物１
０を短時間で容易に着脱できるものであることが望まし
い。なお、被処理物１０が図８に示す太陽熱温水器に使
用される集熱管の場合は、水圧による被処理物の変形と
被処理物の内部への処理液の侵入を防止するため、被処
理物１０の開口部１０ａにゴム又は合成樹脂等で形成し
た栓１０ｃをした状態で、被処理物１０をチャック部２
１に固定する。

【００１９】チャック部２２は、駆動力伝達部２４の回
転軸２４ｃに固定された嵌合部２２ａを有し、この嵌合
部２２ａに、外力により容易に変形する内周に放射状の
切り込み２３ａを設けた環状の電極２３を配設する。こ
の環状の電極２３は消耗品であり、破損した場合に容易
に取り替えることができるようにビス２２ｂによりチャ
ック部２２に固定される。この場合において、環状の電
極２３は、被処理物１０の端部１０ｂの形状に沿うよう
にあらかじめプレス加工しておくことが望ましく、ま
た、被処理物と電極との接触不良を防止するため、環状
の電極２３に被処理物１０の端部１０ｂを装着した後、
環状の電極２３の周囲を樹脂バンド等により固定するよ
うにしてもよい。なお、被処理物１０の材質が銅等、導
電性のよい物質の場合には、環状の電極２３を省略し、
嵌合部２２ａにより被処理物１０の端部１０ｂを摺接支
持するように構成することもできる。一方、被処理物１
０の材質がステンレス等、導電性の悪い物質の場合に
は、環状の電極２３を配設することにより、被処理物と
電極との接触不良による表面処理の不良及び被処理物の
損傷を防止することが望ましい。

【００２０】回転軸２４ｃは、シール面の摩耗、回転軸
の腐食、回転軸の表面へのメッキの析出を防止し、シー
ルの性能を維持するため、その表面を樹脂材料２４ｄで
覆い、シールボックス２６の表面に密着固定したセラミ
ックス製のリング２６ａの表面にポリテトラフルオルエ
チレン製のリング２６ｂをばね２６ｄにより付勢したメ
カニカルシールにより摺接させるとともにリング２６ｂ
と回転軸２４ｃの表面を覆う樹脂材料２４ｄの摺接部に
Ｏリング２６ｃを配設する。なお、樹脂材料２４ｄに
は、熱収斂性樹脂、その他の樹脂材料を用いることがで
き、また、樹脂材料２４ｄは、回転軸２４ｃとシールボ
ックス２６との摺接部だけでなく、処理液が接触するす
べて面を覆うように配設することが望ましい。この場
合、チャック部２１，２２と回転軸２４ｃとの嵌合部に
Ｏリング２４ｆを配設して、チャック部２１，２２と回
転軸２４ｃとの嵌合部にメッキ金属が析出することを防
止する。

【００２１】駆動力伝達部２４は、チャック部回転駆動
装置４の駆動チェーン４ｂから駆動力を受けるスプロケ
ット２４ａ、一方のシールボックス２６の駆動力伝達部
２４と他方のシールボックス２６の駆動力伝達部２４を
連動させる駆動力伝達軸２４ｂ、チャック部２１，２２
と連接する回転軸２４ｃを有し、駆動チェーン４ｂから
の駆動力を回転軸２４ｃに伝達する。なお、回転軸２４
ｃは、シールボックス２６内に配設した軸受２４ｇによ
り回転可能に軸支する。

【００２２】摺動接点部２５は、処理液槽１に配設した
電極（陰極）５３と回転軸２４ｃとを電気的に接続す
る。

【００２３】なお、本実施例においては、駆動力伝達部
２４及び摺動接点部２５を収容したシールボックス２６
を被処理物保持体２の両側部に設けているが、被処理物
１０の材質が銅等、導電性のよい物質の場合には、一方
のチャック部２１のみに通電し、他方のチャック部２２
は被処理物１０の端部１０ｂを摺接支持可能な構成にす
ればよく、この場合は、シールボックス２６はチャック
部２１側のみに設ければよい。

【００２４】移動装置３は、被処理物保持体２を処理液
槽１上で上下動させるための上下動架台３１と、被処理
物保持体２をスタート架台６１から順に処理液槽１、脱
着架台６２に前進移動させるための送り装置３２と、脱
着架台６２において表面処理の終了した被処理物１０を
被処理物保持体２から分離し、新たな被処理物１０を装
着した被処理物保持体２を脱着架台６２からスタート架
台６１に搬送する搬送キャリア３３から構成する。

【００２５】上下動架台３１は、架台３１ａを縦フレー
ム３ａに固定したガイドレール３ｂを摺動するスライド
メタル３１ｂに固定し、スライドメタル３１ｂに固定し
たリフトチェーン３１ｃをモータ３１ｄによって駆動す
ることにより、架台３１ａを上下動するように構成す
る。なお、リフトチェーン３１ｃのスライドメタル３１
ｂの他端側にはバランスウェイト３１ｅを配設する。そ
して、上下動架台３１が上昇位置にあるとき、被処理物
保持体２の被処理物保持体枠２ａの下面両端に固定した
スライドブッシュ２ｄが架台３１ａに載置され、この上
を摺動するように構成する。

【００２６】送り装置３２は、Ｔバー３２ａを縦フレー
ム３ｂに固定したＴバーガイド３ｃに水平方向に摺動自
在に支持し、縦フレーム３ｂに配設したＴバー駆動装置
３２ｂをモータ３２ｄによって駆動することにより、Ｔ
バー３２ａを水平方向に摺動するように構成する。そし
て、上下動架台３１が上昇位置にあるとき、Ｔバー３２
ａに固定した押圧部材３２ｃにより、被処理物保持体枠
２ａの上面両端に固定した押圧板２ｃを押圧して、被処
理物保持体２をスタート架台６１から処理液槽１、脱着
架台６２に順に同期して前進移動させる。

【００２７】搬送キャリア３３は、上部横フレーム３ｄ
に固定したガイドレール３ｅに懸架されるとともにこの
ガイドレール３ｅに沿って、駆動装置（図示せず）によ
り移動することにより、被処理物保持体２を脱着架台６
２からスタート架台６１に搬送するもので、ガイドレー
ル３ｅに沿って移動する搬送キャリア本体３３ａと、搬
送キャリア本体３３ａに垂設したガイドレールを有する
支柱３３ｂと、ガイドレールに沿って駆動装置（図示せ
ず）により摺動するスライドメタル３３ｃと、スライド
メタル３３ｃに突設した、被処理物保持体枠２ａの上面
中央に固定した搬送キャリア用保持部２ｂを係止するた
めの係合片３３ｄから構成する。

【００２８】チャック部回転駆動装置４は、モータ（図
示せず）によって回転駆動される処理液槽１の上部両端
部に配設したスプロケット４ａと、両スプロケット４ａ
間に架け渡した駆動チェーン４ｂから構成する。なお、
チャック部回転駆動装置４は、例えば電動機等を各シー
ルボックス２６に配設することにより各被搬送物保持体
２毎にチャック部２１，２２を駆動するように構成する
ことも可能である。

【００２９】上記のように構成された表面処理装置によ
り、太陽熱温水器に使用される集熱管等、長尺でかつ薄
肉の金属管からなる被処理物１０の表面処理を行うに
は、被処理物１０を横臥した状態で保持した複数の被処
理物保持体２を移動装置３により連ねて配設した複数の
処理液槽１を順に同期して循環するように移動するとと
もに、各処理液槽１の位置において移動装置３により被
処理物保持体２を降下させて、保持した被処理物１０を
処理液槽１の処理液中に浸漬して、所要の表面処理を行
い、当該処理液槽１での表面処理が完了すれば、移動装
置３により被処理物保持体２を上昇させて、被処理物保
持体２を次工程の処理液槽１を順に同期して循環するよ
うに移動する。なお、被処理物１０が図８に示す太陽熱
温水器に使用される集熱管等の場合は、水圧による被処
理物の変形と被処理物の内部への処理液の侵入を防止す
るため、被処理物１０の開口部１０ａにゴム又は合成樹
脂等で形成した栓１０ｃをした状態で、被処理物１０を
チャック部２１に固定する。そして、すべての表面処理
が終了し、脱着架台６２に到達した被処理物保持体２
は、脱着架台６２において表面処理の終了した被処理物
１０を被処理物保持体２から分離する。なお、被処理物
１０を分離した被処理物保持体２は、新たな被処理物１
０を装着した後、搬送キャリア３３により脱着架台６２
からスタート架台６１に搬送され、循環して使用され
る。

【００３０】この際、被処理物保持体２の電極（陰極）
を兼ねたチャック部２１，２２により被処理物１０を横
臥した状態で保持しながら、チャック部回転駆動装置４
により駆動力伝達部２４を介してチャック部２１，２２
を回転することにより、電極部材（陽極）と被処理物と
の間隔が被処理物の表面の位置によって異なることによ
って生じる処理のむらをなくすとともに、メッキ処理時
に発生するガスの影響を押さえて、表面に均一な薄膜の
メッキ層を形成する。

【００３１】また、被処理物１０の表面処理に要する時
間は、各々の処理液槽１において大きく異なるため、メ
ッキ処理等、処理時間の長い処理液槽を隣接して配設す
ることにより同種の処理液による処理時間を長くする。

【００３２】また、チャック部２１，２２を回転駆動す
る駆動力伝達部２４及びチャック部２４と電気的に接続
した摺動接点部２５をシールボックス内２６に収容し、
シールボックス２６を処理液槽１の処理液中に浸漬して
表面処理を行う。

【００３３】また、チャック部２１，２２と該チャック
部を回転駆動する駆動力伝達部２４とを連結する回転軸
２４ｃの表面を樹脂材料２４ｄで覆うことにより、シー
ル面の摩耗、回転軸２４ｃの腐食、回転軸２４ｃの表面
へのメッキの析出を防止し、シールの性能を維持する。

【００３４】また、チャック部２２に外力により容易に
変形する内周に放射状の切り込み２３ａを設けた環状の
電極２３を配設することにより、被処理物１０と電極と
の接触を確実にする。

【００３５】

【発明の効果】本発明の表面処理装置は、太陽熱温水器
に使用される集熱管等、長尺でかつ薄肉の金属管の表面
に均一な薄膜のメッキ層を形成することが可能で、生産
性が高く、装置自体もコンパクトにできる。特に、被処
理物保持体の電極（陰極）を兼ねたチャック部により被
処理物を横臥した状態で保持しながら、チャック部回転
駆動装置により駆動力伝達部を介してチャック部を回転
することにより、電極部材と被処理物との間隔が被処理
物の表面の位置によって異なることによって生じる処理
のむらをなくすとともに、メッキ処理時に発生するガス
の影響を押さえて、表面に均一な薄膜のメッキ層を形成
することができる。また、駆動力伝達部及び摺動接点部
の表面にメッキ金属が析出することを防止でき、装置の
故障を低減することができる。

【００３６】また、本第２発明の表面処理装置によれ
ば、他の処理液槽における処理時間に影響を与えること
なく同種の処理液による処理時間を長くすることがで
き、生産性をさらに向上することができる。

【００３７】また、本第３発明の表面処理装置によれ
ば、シール面の摩耗、回転軸の腐食、回転軸の表面への
メッキの析出を防止し、シールの性能を良好に維持する
とともに、装置の故障を低減することができる。

【００３８】また、本第４発明の表面処理装置によれ
ば、被処理物と電極との接触不良による表面処理の不良
及び被処理物の損傷を防止することができ、特に被処理
物の材質がステンレス等、導電性の悪い物質の場合であ
っても、被処理物の表面に均一な薄膜のメッキ層を形成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表面処理装置の正面図である。

【図２】本発明の表面処理装置の側面図である。

【図３】本発明の表面処理装置の処理液槽の平面図であ
る。

【図４】本発明の表面処理装置の被処理物保持体の正面
図である。

【図５】本発明の被処理物保持体のチャック部を示す図
である。

【図６】本発明の被処理物保持体のチャック部を示す図
である。

【図７】本発明の被処理物保持体の回転軸のシール面の
一例を示す図である。

【図８】被処理物の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 処理液槽 ２ 被処理物保持体 ２１ チャック部 ２２ チャック部 ２３ 環状の電極 ２４ 駆動力伝達部 ２４ｃ 回転軸 ２４ｄ 樹脂材料 ２５ 摺動接点部 ２６ シールボックス ３ 移動装置 ４ チャック部回転駆動装置 １０ 被処理物 １０ｃ 栓

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C25D 17/08 C25D 7/04 C25D 17/06 C25D 19/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連ねて配設した複数の処理液槽と、被処
   理物を保持して前記処理液槽の処理液中に被処理物を浸
   漬するとともに前記複数の処理液槽間を順に循環するよ
   うに移動する複数の被処理物保持体と、該被処理物保持
   体を上記処理液槽間を順に同期して循環するように移動
   させる移動装置とからなる表面処理装置において、前記
   被処理物保持体は、長尺の被処理物を横臥した状態で保
   持する電極を兼ねたチャック部と、該チャック部を回転
   駆動する駆動力伝達部と、該駆動力伝達部及びチャック
   部と電気的に接続した摺動接点部を収容し、駆動力伝達
   部及び摺動接点部を処理液から隔絶するシールボックス
   とからなることを特徴とする表面処理装置。
2. 【請求項２】 同種の処理液により表面処理を行う処理
   液槽を隣接して配設してなることを特徴とする請求項１
   記載の表面処理装置。
3. 【請求項３】 前記チャック部と該チャック部を回転駆
   動する駆動力伝達部とを連結する回転軸の表面を樹脂材
   料で覆ってなることを特徴とする請求項１〜２のいずれ
   かに記載の表面処理装置。
4. 【請求項４】 前記チャック部に外力により容易に変形
   する内周に放射状の切り込みを設けた環状の電極を配設
   したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
   表面処理装置。