JP4391101B2 - 連続めっき装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続めっき装置に係り、特に、無電解Ｎｉめっき、電解Ｚｎ−Ｎｉめっき等の異なる種類のめっき工程ラインに製品を投入して連続して大量に効率良くめっき処理を行えるようにした連続めっき装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属製品の表面処理技術にうち、めっき処理の工程のラインでは、酸洗槽、水洗槽、めっき槽、クロメート槽などの様々な設備が並んでラインを構成している。金属製品の大規模な量産ラインでは、１時間あたりに数百個の処理能力を持つものがあり、工程の自動化が進んでいる。
【０００３】
従来のめっき処理の工程ラインの場合、多様な形状や大きさをもった多種類の製品に対応すべく汎用性を重視したライン構成が採られているのが一般的である。
【０００４】
また、めっき処理の工程ラインの処理能力を増大させるために、多数個取りのハンガー（治具）や籠が用いられている。一つのハンガーや籠に多数の製品を取り付け、このハンガー単位でライン上を搬送したり、めっき槽のめっき浴に浸漬したりというような操作を行っている。このようなハンガーや籠を用いたキャリア搬送方式は、多数の製品を一度に処理できる上に、自動化になじみ易いという長所がある。
【０００５】
従来のめっき処理の工程ラインでは、無電解めっきの工程のラインと、電解めっきの工程のラインは、通常、分離している不連続のラインを構成している。これは、無電解めっきの工程では製品を籠に入れてめっき浴に浸漬し、電解めっきの工程では、製品の一つ一つに通電する必要上、そのような構造のハンガーに引っ掛けてめっき浴に浸漬するというように、無電解めっき工程と電解めっき工程とでは、搬送するキャリアを使い分けている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、無電解めっきを施してから、さらに重ねて電解めっきを施すような製品の場合、籠から取り出した製品を電解めっきの工程に搬入する前にハンガーに取り付けるという段取りが不可欠になる。従来は、各めっき槽に人員を配置し、これらの作業を専ら手作業に頼っているのが実状であり、自動化する上での障害になっている。
【０００７】
また、製品を籠から取り出したり、ハンガーに付け替えするときに、形成したばかりのめっき被膜に傷が付けがつくという問題がある。
【０００８】
従来のキャリア搬送方式を採用しためっき処理の工程ラインの場合、ハンガーに引っ掛けるなどして製品を取り付けてある位置によって、めっき槽のめっき浴中のイオン濃度、温度、電極に対する距離、姿勢などの電解条件が微妙に異なっているため、同一ハンガーを用いた製品の中であっても、めっき膜厚にばらつきが生じたり、被膜の色が変化したりするという問題が指摘されている。
【０００９】
さらには、従来のめっき工程ラインは、様々な製品に対応できるように、汎用性に重点を置く結果、製品の形状によっては、精密なめっき処理を行えない場合がある。例えば、容器状の細長い製品のような場合、製品をめっき浴に浸漬すると、ハンガーに引っ掛かっている製品の姿勢によっては内部にエアポケットができ、そのエアポケットにエアに残留することがあり、めっきの品位を低下させることがある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、無電解めっきの工程と電解めっきの工程とを自動化したライン上で連続して実施することができ、処理能力の向上と省力化を達成できるようにした連続めっき装置を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、すべての製品を同一条件でめっき処理を自動化して行えるようにした連続めっき装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、発明は、被めっき物を洗浄する洗浄槽、複数のめっき槽等からなる表面処理槽と、めっき処理の終了した製品を乾燥する乾燥装置とからめっき工程のラインを構成してなる連続めっき装置において、搬送プレートから吊り下げられ被めっき物を単体単位で保持するハンガーを一列に連ねて構成されるハンガー列と、前記被めっき物を前記それぞれ各表面処理槽に投入しながら前記ハンガー列を前記ラインにそって搬送するハンガー列搬送装置と、無電解めっきを行う無電解めっき槽と、電解めっき槽とを含む複数の表面処理槽から構成される表面処理槽列と、前記各表面処理槽の境界上で垂直に立ち上がったフレームと、前記フレームの上下に取り付けられた一対のスプロケットと、前記一対のスプロケットに巻き掛けられたチェーンと、を有し、前記チェーンで前記ハンガーを吊る搬送プレートを引っ掛け、該搬送プレートとともにハンガーを上流側の槽から下流側の槽へ受渡す渡り搬送装置と、を備えることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明では、前記ハンガーに、保持した被めっき物を揺動させる揺動機構または姿勢を反転させる反転機構を設けるようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明の好適な実施形態によれば、前記表面処理槽は、無電解めっきを行う無電解めっき槽と、電解めっき槽と、クロメート処理槽とからなり、前記無電解めっき槽と電解めっき槽は、それぞれＵ字形に曲がるＵターン部を有し、該Ｕターン部にはハンガー列の搬送方向を反転させる方向反転機構が配設される。
【００１５】
また、本発明は、フューエルデリバリパイプを被めっき物として洗浄する洗浄槽、複数の無電解Ｎｉめっき槽、電解Ｎｉ−Ｚｎめっき槽等からなる表面処理槽と、めっき処理の終了したフューエルデリバリパイプを乾燥する乾燥装置とからめっき工程のラインを構成してなる連続めっき装置において、搬送プレートから吊り下げられ前記フューエルデリバリパイプを単体単位で保持するハンガーを一列に連ねて構成されるハンガー列と、前記フューエルデリバリパイプを前記それぞれ各表面処理槽に投入しながら前記ハンガー列を前記ラインにそって搬送するハンガー列搬送装置と、前記各表面処理槽の境界上で垂直に立ち上がったフレームと、前記フレームの上下に取り付けられた一対のスプロケットと、前記一対のスプロケットに巻き掛けられたチェーンと、を有し、前記チェーンで前記ハンガーを吊る搬送プレートを引っ掛け、該搬送プレートとともにハンガーを上流側の槽から下流側の槽へ受渡す渡り搬送装置と、を備えることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による連続めっき装置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態による連続めっき装置のライン構成を示す配置図である。
【００１７】
この図１において、参照符号１０はめっき工程ラインの始点を示し、参照符号１２はめっき工程ラインの終点を示す。このめっき工程ラインでは、被めっき物に無電解Ｎｉめっき処理を行うための第１の無電解Ｎｉめっき槽１４と、被めっき物に電解Ｚｎ−Ｎｉめっき処理を行うための電解Ｚｎ−Ｎｉめっき槽１６が配置されている。
【００１８】
始点１０から無電解Ｎｉめっき槽１４までは、被めっき物を洗浄する工程のラインが構成されている。すなわち、始点１０から投入された被めっき物は、順次、酸洗槽１７、水洗槽１８、脱脂槽２０、電解脱脂槽２１、コケイ酸槽２２、酸洗槽２３、水洗槽２４に送られ、その間に被めっき物の表面は洗浄される。洗浄の終了した被めっき物は、水洗槽２４の下流に配置された無電解Ｎｉめっき槽１４に投入され、Ｎｉめっき浴中に浸漬された状態で下流に向かって移動する。
【００１９】
無電解Ｎｉめっき槽１４から取り出された被めっき物は、水洗槽２５、酸洗槽２６、水洗槽２７に送って洗浄してから電解Ｚｎ−Ｎｉめっき槽１６に投入される。
【００２０】
電解Ｚｎ−Ｎｉめっき槽１６の下流には、水洗槽２８が配置され、さらに、６価クロメート処理槽２９が配置されている。クロメート処理された被めっき物は、水洗槽３０に送って洗浄してから、乾燥炉３１に投入される。乾燥炉３１の出口は、一連の工程が終了する終点１２である。始点１０と終点１２との間は、めっき処理の終了した製品を集積し、また、これからめっき処理を行う被めっき物を集積しておく集積エリア３２になっている。なお、この実施形態では、無電解Ｎｉめっき槽１４は、槽が２列に並行して延びる構造であり、一端側では投入口と取出口が隣合っており、他端側はＵターン部１４ａになっている。同様に、電解Ｚｎ−Ｎｉめっき槽１６には、２列に槽が並行して延びＵターン部１６ａを持つ構造のものが配置されている。
【００２１】
以上のようなめっき工程ラインでは、後述するように被めっき物を保持するハンガーを一列に連ねたハンガー列が搬送ラインを構成し、このハンガー列はめっき工程ラインに沿って閉じたループを形成して循環するようになっている。したがって、終点１２と始点１０とは、被めっき物をラインに沿って搬送する搬送ラインで接続されている。
【００２２】
図２は、被めっき物１００を保持する治具として用いるハンガーを示す。参照符号４０は、ハンガーの１ユニットを示す。このハンガー４０は、棹部４１を含む。この棹部４１の下端部には治具板４２が回転自在に連結されている。この治具板４２には、被めっき物１００を引っ掛けるための鉤部４３が取り付けられている。一つのハンガー４０には、原則として、一つの被めっき物１００が取り付けられる。この実施形態では、被めっき物１００として、自動車のエンジンの燃料供給系に使用されるフューエルデリバリパイプを想定している。フューエルデリバリパイプはそのブラケットにあるボルト穴を利用して鉤部４３に引っ掛けられるようになっている。
【００２３】
棹部４１の上部には、レバー４４が設けられている。このレバー４４は、駆動ユニット４５によって駆動されて揺動および１８０度旋回するすることができる。レバー４４と治具板４２はリンク棒４６によって連結され、レバー４４が揺動すると治具板４２も揺動し、レバー４４が旋回すると治具板４２も旋回するようになっている。
【００２４】
棹部４１の上端部は、搬送プレート４７にフック４９を介して係合し、ハンガー４０は全体が搬送プレート４７からぶら下がった形になっている。搬送プレート４７の上面には給電端子４８が突出するように取り付けられ、この給電端子４８は棹部４１と電気的に接続されている。なお、棹部４１、治具板４２は導電性の材料が用いられている。図1に示した電解Ｚｎ−Ｎｉめっき槽１６の上方には、電線５１が張り渡されていて、この電解Ｚｎ−Ｎｉめっき槽１６をハンガー４０が移動する間は、給電端子４８は電線５１に摺動しながら給電されるようになっている。
【００２５】
ハンガー４０の搬送プレート４７は、工程ラインに沿って架設されたているチェーンコンベア５０に載せられてゆっくりと移動することができる。図３は、多数のハンガー４０が一列に配列して構成されるハンガー列を模式的に示す図である。ハンガー４０は、一定の間隔を空けてハンガー列をなしてチェーンコンベア５０に載せられて搬送されていく。
【００２６】
次に、図４は、上流側の槽から下流側の槽へとハンガー４０を受け渡しを行う渡り搬送装置６０を示す図である。この渡り搬送装置６０は、ライン上で槽と槽の境に配置される。図１に示すように、酸洗槽１７と水洗槽１８の間、水洗槽１８と脱脂槽２０の間、…、水洗槽２４と無電解Ｎｉ槽１４の間、…、水洗槽２７と電解Ｚｎ−Ｎｉめっき槽１６の間、水洗槽２８と６価クロメート処理槽２９の間というように、各所に配置されている。
【００２７】
図４において、左側の槽が例えば酸洗槽１７で、右側の槽が水洗槽１８であるとする。酸洗槽１７と水洗槽１８の境には仕切６１があるので、酸洗槽１７での処理を終わったハンガー４０を水洗槽１８に送るためには、仕切６１を越すようにして水洗槽１８に渡す必要がある。
【００２８】
渡り搬送装置６０は、鉛直に立ち上がっているフレーム６３に、一対の下側スプロケット６２、６２と、一対の上側スプロケット６４、６４を取り付けるとともに、これら下側スプロケット６２、６２、上側スプロケット６４、６４にチェーン６５、６５を巻き掛けて構成した立形のチェーンコンベアである。
【００２９】
チェーン６５には、各ハンガー４０の搬送プレート４７の左右両側にある図示しない被係合部に係合する係合部が設けられている。水平にチェーンコンベア５０に載って運ばれてきた搬送プレート４７の被係合部がチェーン６５の係合部に引っ掛かることで、搬送プレート４７はチェーン６５とともに上方に向かって移動する。これによって、ハンガー４０は、酸洗槽１７から引き揚げられる。ハンガー４０はそのまま吊られた状態のまま上側スプロケット６４を回り切ったところで、仕切６１を乗り越えるので、ハンガー４０は下降しながら水洗槽１８に渡される。そして、搬送プレート４７がチェーンコンベア５０に当たると、搬送プレート４７の被係合部がチェーン６５の係合部から離脱するようになっているので、今度はハンガー４０が水洗槽１８に漬かったまま搬送プレート４７はチェーンコンベア５０に載って移動していくことができる。
【００３０】
以上の説明は、酸洗槽１７と水洗槽１８の間でのハンガー４０の受け渡し動作についてのものであるが、工程ライン上の各部に設けられている渡り搬送装置６０の動作は、基本的に同一である。
【００３１】
次に、図５は、図１に示した無電解Ｎｉめっき槽１４のＵターン部１４ａ並びに電解Ｚｎ−Ｎｉめっき槽１６のＵターン部１６ａに配置される方向反転機構を示す図である。
【００３２】
工程ラインに沿ってハンガー列を搬送するチェーンコンベア５０は、主として直線経路での搬送に用いられている。無電解Ｎｉめっき槽１４のＵターン部１４ａや、電解Ｚｎ−Ｎｉめっき槽１６のＵターン部１６ａでは、チェーンコンベアに替えて以下のような方向反転機構が用いられている。
【００３３】
図５において、無電解Ｎｉめっき槽１４のＵターン部１４ａには、ハンガー列の搬送プレート４７を送るラチェット機構７０が配置されている。このラチェット機構７０は、搬送プレート４７の配列間隔に対応する間隔で爪部７２が設けられていて、この爪部７２は各搬送プレート４７の上面に設けた突起部７３ａ、７３ｂのうち、外側の突起部７３ａに着脱自在に係合するようになっている。このようなラチェット機構７０は、Ｕターン部１４ａの近傍において搬送プレート４７を折返し点に押し出す動作を実現する。
【００３４】
さらに、Ｕターン部１４ａの折返し点には、ロータリーアクチュエータ７４によって駆動される反転アーム７５が配設されており、この反転アーム７５は、搬送プレート４７の上面の突起部７３ａ、７３ｂに係合してその移動方向を１８０度反転させるようにして押し出すことができるようになっている。方向の反転した搬送プレート４７は、チェーンコンベア５０の上に押し出され、以後は、チェーンコンベア５０に沿って移動していく。
【００３５】
なお、電解Ｚｎ−Ｎｉめっき槽１６のＵターン部１６ａに設けられている方向反転機構も同様に構成されるものであるが、その説明は省略する。
【００３６】
本実施形態による連続めっき装置は、以上のように構成されるものであり、次に、その作用並びに効果について説明する。
本実施形態による連続めっき装置では、まず、始点１０において、次々と流れてくるハンガー４０の治具板４２に被めっき物１００を引っ掛ければ、被めっき物１００を連続して工程ラインに投入することができる。このハンガー４０の治具板４２に被めっき物１００を引っ掛ける作業は、作業員が行うようにしてもよく、また、投入装置のようなもので自動化してもよい。
【００３７】
工程ラインに投入された被めっき物１００は、順次、酸洗槽１７、水洗槽１８、脱脂槽２０、電解脱脂槽２１、コケイ酸槽２２、酸洗槽２３、水洗槽２４で洗浄されてから無電解Ｎｉめっき槽１４に送られ、ここで表面をＮｉめっき被膜で覆う処理が行われる。そして、無電解Ｎｉめっき槽１４から取り出された被めっき物１００は、水洗槽２５、酸洗槽２６、水洗槽２７で洗浄されてから電解Ｚｎ−Ｎｉめっき槽１６に送られ、Ｎｉめっき被膜の重ねてＺｎ−Ｎｉめっき被膜で被覆する処理が行われる。そして、さらに被めっき物１００には、その下流の６価クロメート槽２９に投入され、クロメート処理が行われる。
【００３８】
本実施形態の連続めっき装置によれば、ハンガー４０に被めっき物１００を引っ掛けて工程ラインに投入すれば、ハンガー列の移動とともに、上流の処理槽から下流の処理槽へと、渡り搬送装置６０によりハンガー４０が受け渡されて移動しながら、無電解Ｎｉめっき工程、電解Ｚｎ−Ｎｉめっき工程、クロメート処理工程を連続した自動化工程として実現することができる。また、無電解Ｎｉめっき槽１４、電解Ｚｎ−Ｎｉめっき槽１６を二列の槽が並行に延びるようにして端部にＵターン部１４ａ、１６ａを設け、ここに方向反転機構を配置すれば、設置スペースを採らずにめっき槽の距離を延ばすことができるので、生産効率の向上を図ることができる。
【００３９】
しかも、一つのハンガー４０には一つの被めっき物１００を同じ位置でかつ同じ姿勢で引っ掛けることができるので、無電解Ｎｉめっき槽１４や電解Ｚｎ−Ｎｉめっき槽１６でめっき浴に被めっき物１００を浸漬したときの被めっき物の位置、姿勢等の条件を統一的に同一条件に設定することができる。このように各被めっき物を同一条件の下でめっき浴中に置けるので、すべての被めっき物１００を通じて同じ厚さの膜厚に管理することができる。
【００４０】
また、ハンガー４０に被めっき物１００を引っ掛けて工程ラインに投入した後は、従来と異なりハンガー４０から被めっき物１００を取り外したり、他の治具に付け替えすることがなく、そのままハンガー４０ごと搬送されながら無電解Ｎｉめっき、電解Ｚｎ−Ｎｉめっき、クロメート処理などの表面処理を連続して行えるので、形成された被膜に傷がつくような不都合がない。
【００４１】
さらに、被めっき物１００がフューエルデリバリバイブである場合、このフューエルデリバリパイプは、細長いパイプ状の容器であるからめっき浴に浸漬したときに内部にエアポケットができ、ここにエアが残留することがある。このようなエアの残留をなくするために、図２に示すように、めっき浴中に被めっき物１００を浸漬した後で、レバー４４を回動させて治具板４２を旋回させ、被めっき物１００の姿勢を反転させればよい。反転とともに中に溜まったエアが外に出るのでエアポケットができないようにすることができる。
【００４２】
なお、図２では、ハンガー４０の治具板４２を被めっき物１００の長手方向と直角な軸回りに旋回させ、被めっき物１００であるフューエルデリバリパイプの姿勢を反転させたり、揺動させる例を示したが、図６に示すように、被めっき物１００の長手方向と平行な軸回りに旋回させるようにしてもよい。
【００４３】
図６において、参照符号８０が治具板４２の旋回軸で、被めっき物１００であるフューエルデリバリパイプはその長手方向が旋回軸８０と平行になるように治具板４２に取り付けられている。治具板４２は、旋回軸８０を介して棹部４１の先端部に１８０°旋回可能に取り付けられている。治具板４２には、図２に示した駆動ユニット４５により駆動されるレバー４４と繋がっているケーブル８１が止着されている。
【００４４】
被めっき物１００の形状によっては、図６のように姿勢を反転させた方が、反転とともに中に溜まったエアの排出がし易い製品があるので、その場合には内部でのエアポケットの発生を効率良く防止できる。なお、図２の反転姿勢と図６の反転姿勢の両方をとれるように、両者を組み合わせることも可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、無電解めっきの工程と電解めっきの工程とを自動化したライン上で連続して実施し処理能力の向上と省力化を達成することができるばかりでなく、すべての製品に対して同一条件でめっき処理処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による連続めっき装置の工程ラインを示す配置図。
【図２】本実施形態による連続めっき装置に用いられるハンガーの構成説明図。
【図３】本実施形態による連続めっき装置のハンガー列の説明図。
【図４】本実施形態による連続めっき装置の備える渡り搬送装置の構成説明図。
【図５】めっき槽のＵターン部に用いられる方向反転機構部の構成説明図。
【図６】ハンガーの先端で被めっき物を反転させる機構の他の例の説明図。
【符号の説明】
１０ 始点
１２ 終点
１４ 無電解Ｎｉめっき槽
１６ 電解Ｚｎ−Ｎｉめっき槽
２９ ６価クロメート処理槽
４０ ハンガー
４２ 治具板
４７ 搬送プレート
５０ チェーンコンベア
６０ 渡り搬送装置
６５ チェーン

Claims (6)

1. 被めっき物を洗浄する洗浄槽、複数のめっき槽等からなる表面処理槽と、めっき処理の終了した製品を乾燥する乾燥装置とからめっき工程のラインを構成してなる連続めっき装置において、
   搬送プレートから吊り下げられ被めっき物を単体単位で保持するハンガーを一列に連ねて構成されるハンガー列と、
   前記被めっき物を前記それぞれ各表面処理槽に投入しながら前記ハンガー列を前記ラインにそって搬送するハンガー列搬送装置と、
   無電解めっきを行う無電解めっき槽と、電解めっき槽とを含む複数の表面処理槽から構成される表面処理槽列と、
   前記各表面処理槽の境界上で垂直に立ち上がったフレームと、前記フレームの上下に取り付けられた一対のスプロケットと、前記一対のスプロケットに巻き掛けられたチェーンと、を有し、前記チェーンで前記ハンガーを吊る搬送プレートを引っ掛け、該搬送プレートとともにハンガーを上流側の槽から下流側の槽へ受渡す渡り搬送装置と、
   を備えることを特徴とする連続めっき装置。
2. 前記ハンガーは、被めっき物を保持したまま揺動させる揺動機構または姿勢を反転させる反転機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の連続めっき装置。
3. 前記表面処理槽列は、さらにクロメート処理槽を有することを特徴とする請求項１に記載の連続めっき装置。
4. 前記無電解めっき槽と電解めっき槽は、それぞれＵ字形に曲がるＵターン部を有し、該Ｕターン部にはハンガー列の搬送方向を反転させる方向反転機構を配設したことを特徴とする請求項３に記載の連続めっき装置。
5. 前記ハンガー列搬送装置は、前記ハンガーを吊持する搬送プレートを搬送するチェーンコンベアからなることを特徴とする請求項１に記載の連続めっき装置
6. フューエルデリバリパイプを被めっき物として洗浄する洗浄槽、複数の無電解Ｎｉめっき槽、電解Ｎｉ−Ｚｎめっき槽等からなる表面処理槽と、めっき処理の終了したフューエルデリバリパイプを乾燥する乾燥装置とからめっき工程のラインを構成してなる連続めっき装置において、
   搬送プレートから吊り下げられ前記フューエルデリバリパイプを単体単位で保持するハンガーを一列に連ねて構成されるハンガー列と、
   前記フューエルデリバリパイプを前記それぞれ各表面処理槽に投入しながら前記ハンガー列を前記ラインにそって搬送するハンガー列搬送装置と、
   前記各表面処理槽の境界上で垂直に立ち上がったフレームと、前記フレームの上下に取り付けられた一対のスプロケットと、前記一対のスプロケットに巻き掛けられたチェーンと、を有し、前記チェーンで前記ハンガーを吊る搬送プレートを引っ掛け、該搬送プレートとともにハンガーを上流側の槽から下流側の槽へ受渡す渡り搬送装置と、
   を備えることを特徴とする連続めっき装置。

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