JP5223449B2

JP5223449B2 - めっき処理ライン

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Publication number: JP5223449B2
Application number: JP2008124252A
Authority: JP
Inventors: 智広麻生; 誠也國岡; 仁村松; 伸行鈴木; 石橋　　亮; 実今井; 学鈴木; 正弘小川
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2008-05-12
Filing date: 2008-05-12
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2028-05-12
Also published as: JP2009270182A; CN101619482B; US20090277786A1; DE102009020823A1; CN101619482A

Description

本発明は、被処理物の被処理面に処理液を導いて被処理面を表面処理する表面処理装置を含む表面処理装置を複数台備え、これらの表面処理装置にてめっき前処理、めっき処理を実施するめっき処理ラインに関する。

エンジンのシリンダブロックにおけるシリンダ内周面にめっき処理を施すめっき処理ラインが、特許文献１に開示されている。この特許文献１に記載のめっき処理ラインでは、脱脂処理工程、アルカリエッチング処理工程、混酸エッチング処理工程及び陽極酸化処理工程のめっき前処理工程の後に、めっき処理工程が実施される。また、各処理工程は、シリンダブロックがワークチャックにより把持されて各処理ステーションへ搬送されることによって実施される。
特開平８−１７６８９８号公報

ところが、特許文献１に記載のめっき処理ラインは、めっき前処理工程が４工程と多数であり、めっき前処理に多大な時間を要する。また、アルカリエッチング処理工程と混酸エッチング処理工程では、それぞれに使用される処理液の特性が大きく異なるため、これらの工程間で十分な洗浄処理が必要になる。これらのこと等から、特許文献１に記載のめっき処理ラインでは生産効率が低いという課題がある。

更に、ワークチャックによるシリンダブロックの搬送は、シリンダブロックを把持し持ち上げて搬送するものであるため、効率的な搬送を実現できないという課題がある。

また、一般に、被処理物のめっき処理は、被処理物を処理液中に浸漬させて実施するものが大半であり、この場合には、作業者による作業の介在が必要になるなどの理由で、自動化されためっき処理ラインを実現することが困難であった。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、被処理物を搬送コンベア上に投入することで、各種のめっき前処理及びめっき処理を自動化して実施でき、生産効率を向上できるめっき処理ラインを提供することにある。

本発明に係るめっき処理ラインは、被処理物を処理液中に浸漬して表面処理する表面処理装置と、被処理物の被処理面に処理液を導いて前記被処理面を表面処理する表面処理装置とを含む表面処理装置が複数台設置され、これらの表面処理装置間に、前記被処理物を搬送する搬送コンベアが直線または曲線的に連続して配置され、前記表面処理装置は、被処理物の油分等を除去すると共に、この被処理物を所定温度に加温する脱脂加温処理工程を施す脱脂加温装置と、前記被処理物の前記被処理面をエッチングする電解エッチング処理工程を施す電解エッチング処理装置と、前記被処理物の前記被処理面に酸化皮膜を形成する陽極酸化処理工程を施す陽極酸化処理装置と、前記被処理物の前記被処理面にめっき皮膜を形成するめっき処理工程を施すめっき処理装置とを有し、これらの脱脂加温装置、電解エッチング処理装置、陽極酸化処理装置、めっき処理装置が、前記搬送コンベアの上流側から下流側へ向かって順次設置される一方、前記各表面処理装置は、前記搬送コンベアにて搬送された前記被処理物を所定位置に位置決めする位置決め手段を備え、前記搬送コンベアの最上流位置に配置された前記脱脂加温装置は、前記搬送コンベアにて搬送され前記所定位置に位置決めされた被処理物を、把持手段によって把持して被処理物全体を処理液中に浸漬移動してめっき前処理としての表面処理を実施可能に構成されると共に、前記脱脂加温装置の下流側に配置された前記電解エッチング処理装置、前記陽極酸化処理装置及び前記めっき処理装置は、前記搬送コンベアにて搬送され前記所定位置に位置決めされた被処理物の被処理面のみへ処理液を導いて表面処理としてのめっき前処理及びめっき処理を実施可能に構成されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、各表面処理装置が、搬送コンベアにて搬送された被処理物を位置決め手段にて位置決めし、この位置決めされた被処理物に対してめっき前処理またはめっき処理をそれぞれを実施するので、被処理物を搬送コンベア上に投入することで、各種のめっき前処理及びめっき処理を自動化して実施でき、生産効率を向上できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。

［Ａ］第１の実施の形態（図１〜図５）
図１は、本発明に係るめっき処理ラインの第１の実施の形態を示す平面図である。図２は、図１の一部を示し、電解エッチング処理装置、陽極酸化処理装置及びめっき処理装置としてそれぞれ機能する表面処理装置を示す部分平面図である。図３は、図１及び図２の表面処理装置を示す全体正面図である。

図１〜図３に示すように、めっき処理ライン７０は、被処理物としてのエンジンのシリンダブロック１（本実施の形態ではＶ型多気筒エンジンのシリンダブロック）における被処理面としてのシリンダ内周面３に、めっき前処理及びめっき処理を施す設備であり、複数台の表面処理装置（つまり、脱脂加温装置７１、電解エッチング処理装置７２、陽極酸化処理装置７３及びめっき処理装置７４）と、搬送コンベアとしてのローラコンベア７５とを有して構成される。ここで、脱脂加温装置７１、電解エッチング処理装置７２、陽極酸化処理装置７３、めっき処理装置７４は、めっき処理ライン７０の上流側から下流側へ向かって順次設置される。

ローラコンベア７５は、並列された多数本のローラ７６が転動することでシリンダブロック１を水平方向に搬送するものである。このローラコンベア７５は、脱脂加温装置７１と電解エッチング処理装置７２間、電解エッチング処理装置７２と陽極酸化処理装置７３間、陽極酸化処理装置７３とめっき処理装置７４間にそれぞれ配置される。更に、このローラコンベア７５は、脱脂加温装置７１と、この脱脂加温装置７１の上流側の機械加工装置７７（例えばシリンダ内周面３の切削加工装置）との間や、めっき処理装置７４と、このめっき処理装置７４下流側の機械加工装置７８（例えばシリンダ内周面３のホーニング加工装置）との間にも配置される。

ローラコンベア７５は、機械加工装置７７、脱脂加温装置７１、電解エッチング処理装置７２、陽極酸化処理装置７３、めっき処理装置７４、機械加工装置７８のそれぞれの間に、直線または曲線的（本実施の形態では直線的）に連続して配置される。また、機械加工装置７７、脱脂加温装置７１、電解エッチング処理装置７２、陽極酸化処理装置７３、めっき処理装置７４、機械加工装置７８の高さが漸次低く設定されて、ローラコンベア７５に、めっき処理ライン７０の上流側から下流側へ向かって漸次低くなる傾きが設定された場合には、ローラコンベア７５は、シリンダブロック１を自重で下流側の装置へ搬送させることが可能となる。

脱脂加温装置７１は、シリンダブロック１を処理液中に浸漬して表面処理を施す方式の表面処理装置である。これに対し、電解エッチング処理装置７２、陽極酸化処理装置７３及びめっき処理装置７４は、シリンダブロック１におけるシリンダ２のシリンダ内周面３のみへ処理液を導いて、このシリンダ内周面３のみに表面処理を施す方式の表面処理装置である。

つまり、脱脂加温装置７１は、脱脂槽７９、洗浄槽８０及び予備加温槽８１を備えて脱脂加温工程を実施すると共に、ローラコンベア７５が配設された搬入出部８２にシリンダブロック１が搬送されたときに、このシリンダブロック１を位置決めする位置決め手段（不図示）を備える。脱脂加温装置７１では、この位置決めされたシリンダブロック１が、図示しないワークチャックなどの把持手段で把持されて、脱脂槽７９、洗浄槽８０、予備加温槽８１に順次浸漬される。シリンダブロック１が脱脂槽７９内に浸漬されることで、シリンダブロック１に付着した油分や汚れが除去され、シリンダブロック１が洗浄槽８０内に浸漬されることでシリンダブロック１が洗浄される。また、シリンダブロック１が予備加温層８１内に浸漬されることで、シリンダブロック１全体が所定温度まで均一に加温される。

電解エッチング処理装置７２には、２槽の薬液タンク８３と送液ポンプ８４とが配置された処理槽８５が隣接して設置される。電解エッチング処理装置７２は、シリンダブロック１におけるシリンダ２のシリンダ内周面３のみに送液ポンプ８４の作用で、薬液タンク８３から処理液を導いて、このシリンダ内周面３に付着した不純物や酸化膜を除去すると共に、シリンダ内周面３を粗面にするなどしてめっきの密着性を高める電解エッチング処理工程を実施する。２槽の薬液タンク８３は、一方の槽で処理液を更新する際に、他方の槽からの処理液を電解エッチング処理装置７２へ導いて、電解エッチング処理を継続して実施可能に設けられる。

この電解エッチング処理装置７２では、電解エッチング処理工程終了後に、シリンダブロック１を電解エッチング処理装置７２に装着した状態で、バルブ（不図示）を切り替え、送液ポンプ８４の作用で、給水タンク(不図示)からの水をシリンダ内周面３へ導いて、このシリンダ内周面３を水洗処理する。このとき、電解エッチング処理工程後で水洗処理工程前に、シリンダ内周面３へ圧縮空気を吹き付けて、このシリンダ内周面３に付着した処理液を離脱させて回収してもよい。

陽極酸化処理装置７３には、２槽の薬液タンク８６と送液ポンプ８７とが配置された処理槽８８が隣接して設置される。陽極酸化処理装置７３は、シリンダブロック１におけるシリンダ２のシリンダ内周面３のみに送液ポンプ８７の作用で、薬液タンク８６から処理液を導いて、このシリンダ内周面３に多孔質な酸化皮膜を形成しめっきの密着性を高める陽極酸化処理工程を実施する。２槽の薬液タンク８６は、一方の槽で処理液を更新する際に、他方の槽からの処理液を陽極酸化処理装置７３へ導いて、陽極酸化処理を継続して実施可能に設けられる。

この陽極酸化処理装置７３では、陽極酸化処理工程終了後に、シリンダブロック１を陽極酸化処理装置７３に装着した状態でバルブ（不図示）を切り替え、送液ポンプ８７の作用で、給水タンク(不図示)からの水をシリンダ内周面３へ導いて、このシリンダ内周面３を水洗処理する。このとき、陽極酸化処理工程後で水洗処理前に、シリンダ内周面３へ圧縮空気を吹き付けて、このシリンダ内周面３に付着した処理液を離脱させて回収してもよい。

この陽極酸化処理工程は、シリンダブロック１の材質に応じて実施または省略される。即ち、シリンダブロック１が低圧鋳造材などのアルミニウム合金製の場合には、シリコン含有量が少なく、形状が粗大であるため、めっきの密着性を高めるために陽極酸化処理工程を実施する。これに対し、シリンダブロック１がダイカスト材のアルミニウム合金製である場合には、シリコン含有量が多く、形状が緻密であるため、電解エッチング処理工程のみでめっきの密着性が十分に得られる。従って、この陽極酸化処理工程は、シリンダブロック１が低圧鋳造材などのアルミニウム合金製の場合には実施されるが、ダイカスト材のアルミニウム合金製の場合には省略できる。

めっき処理装置７４には、１槽の薬液タンク８９と送液ポンプ９０とが配置された処理槽９１が隣接して設置される。めっき処理装置７４は、シリンダブロック１におけるシリンダ２のシリンダ内周面３のみに送液ポンプ９０の作用で、薬液タンク８９から処理液を導いて、このシリンダ内周面３にめっき皮膜を形成するめっき処理工程を実施する。

このめっき処理装置７４では、めっき処理工程終了後に、シリンダブロック１をめっき処理装置７４に装着した状態でバルブ（不図示）を切り替え、送液ポンプ９０の作用で、給水タンク(不図示)からの水をシリンダ内周面３へ導いて、このシリンダ内周面３を水洗処理する。このとき、めっき処理工程後で水洗処理前にシリンダ内周面３へ圧縮空気を吹き付けて、このシリンダ内周面３に付着した処理液を離脱させて回収してもよい。

これらの電解エッチング処理装置７２、陽極酸化処理装置７３及びめっき処理装置７４では、図２に示すように、ワーク載置台１９（図３、後述）に、位置決め手段としての位置決めピン９２が進退可能に設けられる。ローラコンベア７５によって電解エッチング処理装置７２、陽極酸化処理装置７３及びめっき処理装置７４のワーク載置台１９に搬送されたシリンダブロック１は、このワーク載置台１９から進出した位置決めピン９２に当接して位置決めされる。電解エッチング処理装置７２、陽極酸化処理装置７３、めっき処理装置７４は、この位置決めされたシリンダブロック１に対して電解エッチング処理、陽極酸化処理、めっき処理をそれぞれ実施する。位置決めピン９２は、それぞれの処理が終了し、且つ水洗処理も終了した後に後退してワーク載置台１９内に収まり、シリンダブロック１がワーク載置台１９からローラコンベア７５へ搬送される。

また、処理槽８５は電解エッチング処理装置７２に対して、処理槽８８は陽極酸化処理装置７３に対して、処理槽９１はめっき処理装置７４に対して、それぞれ低い位置に設置されて、電解エッチング処理装置７２、陽極酸化処理装置７３、めっき処理装置７４内の処理液が自重の作用で処理槽８５、８８、９１へそれぞれ戻るように設計されている。尚、処理槽８５の薬液タンク８３、処理槽８８の薬液タンク８６、及び処理槽９１の薬液タンク８９は、後述の薬液タンク２５（図４）と同義であり、また、処理槽８５の送液ポンプ８４、処理槽８８の送液ポンプ８７、及び処理槽９１の送液ポンプ９０は、後述の送液ポンプ２４（図４）と同義である。

ここで、電解エッチング処理装置７２、陽極酸化処理装置７３及びめっき処理装置７４としてそれぞれ機能する表面処理装置１０について、図３〜図５を用い以下に説明する。

図３に示す表面処理装置１０は、エンジンにおけるシリンダブロック１のシリンダ内周面３に処理液（めっき前処理液またはめっき液）を導いて、シリンダ内周面３を高速で表面処理（めっき前処理またはめっき処理）するものであり、装置本体１１、電極１２、シール治具１３、ワーク保持治具１４、エアジョイント１５、クランプ用シリンダ１６及び電極用シリンダ１７を有して構成される。本実施の形態では、シリンダブロック１がＶ型多気筒エンジンのＶ型シリンダブロックであり、このシリンダブロック１において所定角度差を有して形成された複数のシリンダ２のシリンダ内周面３に、表面処理装置１０によって同時にめっき前処理またはめっき処理が施される。

装置本体１１は架台１８に設置して固定され、シリンダブロック１を載置するワーク載置台１９を備える。シリンダブロック１は、ヘッド面４を下方にしてワーク載置台１９に載置される。装置本体１１にはワーク載置台１９の上方にワーク保持治具１４が、クランプ用シリンダ１６によって昇降可能に設置される。このワーク保持治具１４には、クランプ(不図示)が設けられている。ワーク保持治具１４は、下降位置で、ワーク載置台１９に載置されたシリンダブロック１のクランクケース面５に当接する。このとき、ワーク保持治具１４の前記クランプがシリンダブロック１のクランクケース面５側を把持して、シリンダブロック１がワーク載置台１９とワーク保持治具１４間に保持される。

電極１２は電極支持部２０に支持され、この電極支持部２０が装置本体１１に設置された電極用シリンダ１７に取り付けられる。この電極用シリンダ１７の進退動作によって、電極１２がシリンダブロック１のシリンダ２内へ挿入され、また、電極１２がシリンダブロック１のシリンダ２から退避される。図３の左側の電極１２がシリンダ２内への挿入状態を示し、図３の右側の電極１２がシリンダ２からの退避状態を示す。電極１２がシリンダブロック１のシリンダ２内へ挿入されたときには、電極支持部２０に設置されたシリコンゴムシートなどのシールリング２１（図４）がシリンダ１のヘッド面４に接触して、シリンダ内周面３のヘッド面４側がシールされる。

図３に示すように、電極１２の上端にシール治具１３が、また、ワーク保持治具１４にエアジョイント１５がそれぞれ設置される。これらのシール治具１３及びエアジョイント１５は、後に詳説するが、電極１２がシリンダブロック１のシリンダ２内へ挿入されたときに、図４に示すようにシール治具１３がエアジョイント１５に当接して、このエアジョイント１５のメインエア継手２２からシール治具１３のシール部材３３へ流体としてのエア（空気）が供給される。これにより、シール部材３３が半径方向のみに拡張してシリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触し、このシリンダ内周面３のクランクケース面５側がシールされる。

図３に示す電極支持部２０には処理液パイプ２３が接続され、この処理液パイプ２３が送液ポンプ２４（図４）に接続される。この送液ポンプ２４は、シリンダブロック１のシリンダ内周面３におけるクランクケース面５側がシール部材３３によりシールされた状態において、薬液タンク２５に貯溜された処理液（めっき前処理液またはめっき液）を処理液パイプ２３及び電極支持部２０を経て電極１２内へ導く。この電極１２内に導かれた処理液は、図４の矢印に示すように、シール治具１３のシール下板３４（後述）と電極１２との間のスリット２６を経て、電極１２の外周面とシリンダブロック１のシリンダ内周面３とにより区画される空間２７内へ導かれ、この空間２７と薬液タンク２５との間で循環する。

図３及び図４に示すように、電極支持部２０にはリード線２８が接続され、このリード線２８が電源装置３０に接続される。電源装置３０は、前記空間２７が処理液で満たされた状態で、リード線２８及び電極支持部２０を経て電極１２へ電気を供給する。この給電は、めっき前処理時には電極１２がマイナス極、シリンダブロック１がプラス極になるように実施され、これによりシリンダブロック１のシリンダ内周面３がめっき前処理される。めっき処理時には電極１２がプラス極、シリンダブロック１がマイナス極に給電され、シリンダ内周面３がめっき処理されて、このシリンダ内周面３にめっき皮膜が形成される。ここで、めっき前処理とめっき処理は、後述の表２の如く、処理液と通電条件等を異ならせることで、同一種類の表面処理装置１０により実施される。

尚、エアジョイント１５は、図３に１個図示されているが、電極１２の個数に対応した個数（つまり、シリンダブロック１におけるシリンダ２の個数）がワーク保持治具１４に設置されている。また、図３中の符号３１は、シリンダブロック１のシリンダ内周面３にめっき前処理またはめっき処理がなされて、電極１２がシリンダブロック１から退避した後に進出して、シリンダブロック１のヘッド面４へ洗浄液を噴射し洗浄するときに用いられる洗浄シャッターである。

次に、前記シール治具１３とエアジョイント１５などの構成を、図４及び図５を用いて詳説する。

シール治具１３は、シリンダブロック１のシリンダ内周面３を含む空間２７内へ処理液を導く際に、シリンダ内周面３に接触してこのシリンダ内周面３をシールするものであり、シール部材３３、シール下板３４及びシールベース３５を有して構成される。

シール部材３３は、図５に示すように、伸縮自在な材料（例えばゴムなどの弾性部材）にて構成され、浮き輪形状に形成される。このシール部材３３の内周側部分は開口されて開口部４９が設けられると共に、この開口部４９近傍の両側に係合突起３６が形成される。このシール部材３３の外周部３３Ａが、シリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触可能とされる。

シール下板３４は、図５に示すように、円板部３２の中央に膨出部３７が一体成形されて構成される。膨出部３７の外周に、周溝３８が形成されたリング部材３９が配置される。また、膨出部３７にはメインエア流路４０Ｃ及び４０Ｄが連通して形成される。このうちメインエア流路４０Ｄは、シール下板３４の周方向に複数本、例えば３本等間隔に形成される。このメインエア流路４０Ｄは、リング部材３９の周溝３８に連通し、このリング部材３９の周方向複数箇所（例えば３箇所）に周溝３８に連通して形成されたメインエア流路４０Ｅと連通する。

また、シール下板３４の円板部３２には、膨出部３７との境界部分に係合溝４１がリング形状に形成される。この係合溝４１に、シール部材３３の係合突起３６が係合される。また、円板部３２及び膨出部３７には、締結用の雌ねじ部４２と、ボルト４３挿入用のボルト貫通穴４４が設けられる。このように構成されたシール下板３４は、リング部材３９にシール部材３３の開口部４９を嵌合させ、係合溝４１にシール部材３３の係合突起３６が係合した状態で、円板部３２がシール部材３３の一方の片側面（図５の下側面３３Ｃ）を支持する。

シールベース３５は、図５に示すように、円板部４５の中央に膨出部４６が一体成形されて構成され、膨出部４６にシート座４７及びメインエア流路４０Ｂが形成される。シート座４７にシールシート４８が装着され、このシールシート４８に、メインエア流路４０Ｂに連通するメインエア流路４０Ａが形成される。メインエア流路４０Ｂは、シール下板３４のメインエア流路４０Ｃに連通可能に設けられる。

また、円板部４５には、シート座４７と反対位置に、シール下板３４の膨出部３７を嵌合可能な凹部５０が形成され、この凹部５０の外側に係合溝５１がリング状に形成される。この係合溝５１にシール部材３３の係合突部３６が係合される。円板部４５及び膨出部４６には、ボルト４３螺挿用のボルトねじ穴５２が形成される。

シール下板３４の膨出部３７がシールベース３５の凹部５０に嵌合し、シール部材３３の開口部４９がシール下板３４のリング部材３９に嵌合し、シール部材３３の係合突起３６がシール下板３４の係合溝４１及びシールベース３５の係合溝５１に係合した状態で、シール下板３４のボルトねじ穴４４とシールベース３５のボルトねじ穴５２にボルト４３が螺合され、シール部材３３、シール下板３４及びシールベース３５が一体化されてシール治具１３が構成される。

この状態で、シール下板３４とシールベース３５とが互いに対向配置され、シール下板３４の円板部３２がシール部材３３の一方の片側面（図５の下側面３３Ｃ）を、シールベース３５の円板部４５がシール部材３３の他方の片側面（図５の上側面３３Ｂ）をそれぞれ支持する。更に、シール部材３３、シール下板３４及びシールベース３５が一体化された状態で、互いに連通するメインエア流路４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ及び４０Ｅが、シール部材３３の内部に連通する。

図４に示すように、シール治具１３は、絶縁部材としてのシール治具取付板５３を介して電極１２の上端に取り付けられる。このシール治具取付板５３は４方向が切り欠かれた略十字形状に形成され、中央部に締結用の雄ねじ部５４が形成される。この略十字形状のシール治具取付板５３の先端部がボルト５５により電極１２に固定される。そして、シール治具取付板５３の雄ねじ部５４がシール治具１３のシール下板３４における雌ねじ部４２に螺合して、シール部材３３、シール下板３４及びシールベース３５が一体化されたシール治具１３がシール治具取付板５３に取り付けられる。

このシール治具取付板５３は、非導電性の樹脂などにて構成され、導電性の金属にて構成されたシール下板３４及びシールベース３５を電極１２に対して絶縁する。また、略十字形状のシール治具取付板５３の切り欠かれた部分を通って処理液が、図４の矢印に示すように前記スリット２６へ向かって流動する。

図３及び図４に示すエアジョイント１５は、前述の如くメインエア継手２２を備えると共に、メインエア供給流路５６が形成されている。メインエア継手２２は、メインエア供給配管５７を介して図示しないエア供給バルブ及びコンプレッサに接続される。また、エアジョイント１５は、電極１２がシリンダブロック１のシリンダ２内に挿入されたときに、電極１２に取り付けられたシール治具１３のシールシート４８に当接し、この状態でメインエア供給流路５６がシールシート４８のメインエア流路４０Ａに連通する。メインエア供給流路５６からメインエア流路４０Ａへエアが供給されるが、この際のエアの漏洩がシールシート４８により防止される。

メインエア供給流路５６からメインエア流路４０Ａへ供給されたエアは、図５に示すように、メインエア流路４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ及び４０Ｅを経てシール部材３３内へ導入される。このシール部材３３は、上側面３３Ｂがシールベース３５により、下側面３３Ｃがシール下板３４によりそれぞれ支持されて膨張が規制されるので、図５（Ａ）に示すように半径方向のみに拡張され、シール部材３３の外周部３３Ａがシリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触して、このシリンダ内周面３のクランクケース面５側をシールする。これにより、シリンダ内周面３と電極１２の外周面とにより区画された空間２７（図４）からクランクケース面５側へ、めっき前処理液またはめっき液が液漏れすることが防止される。

メインエア継手２２からシール部材３３内へのエアの供給が遮断されたときには、図５（Ｂ）に示すように、シール部材３３は半径方向に収縮して、その外周部３３Ａがシリンダ内周面３から離反する。

このシール部材３３の拡張、収縮を確認する確認手段が、図４に示すようにシール治具１３及びエアジョイント１５に設けられている。この確認手段は、エアジョイント１５側のサブエア継手５８及びサブエア供給流路５９と、シール治具１３側のサブエア流路６０と、エア圧センサ６１及び制御回路６２とである。

サブエア継手５８は、エアジョイント１５に複数個、例えば３個配置されている。サブエア供給流路５９は、サブエア継手５８に対応してエアジョイント１５に複数本、例えば３本形成され、それぞれがサブエア継手５８に連通して設けられる。

サブエア流路６０は、シール治具１３のシールベース３５に形成される。このシールベース３５には、膨出部４６の天面に同心円状のリング溝６３が、サブエア供給流路５９の本数に対応して複数個（例えば３個）形成されており、それぞれが各サブエア供給流路５９に連通可能とされる。シールベース３５には、更に、各リング溝６３の個数に対応して複数本（例えば３本）のサブエア流路６０が放射状に等間隔に形成される。それぞれのサブエア流路６０が各リング溝６３に連通して設けられる。これらのサブエア流路６０のそれぞれには、シールベース３５の外周端部において吹出口６４が形成される。この吹出口６４は、図５に示すように、シール部材３３の拡張時にこのシール部材３３によって閉塞され、シール部材３３の収縮時に開放される位置に設けられる。

図４に示すエアジョイント１５に備えられたサブエア継手５８から導入される流体としてのエアは、サブエア供給流路５９を通り、シール治具１３（図５）のリング溝６３及びサブエア流路６０を経て吹出口６４から吹き出し可能に設けられる。この吹出口６４からのエアの吹き出しは、図５（Ｂ）に示すように、シール部材３３の収縮時に吹出口６４がシール部材３３により閉塞されず開放されているときに実施される。このときには、サブエア流路６０、サブエア供給流路５９及びサブエア継手５８のエア圧が低くなる。これに対し、シール部材３３の拡張時には、図５（Ａ）に示すように、吹出口６４がシール部材３３により閉塞されてエアが吹出口６４から吹き出されず、サブエア流路６０、サブエア供給流路５９及びサブエア継手５８内のエア圧が上昇する。

図４に示すエア圧センサ６１は、例えば複数本のサブエア継手５８へそれぞれエアを導く複数本、例えば３本のサブエア供給配管６５に配置されて、上述のサブエア流路６０のエア圧を検出する。このエア圧の検出値によって、シール治具１３のシール部材３３の拡張または収縮を確認することが可能となる。つまり、シール部材３３が拡張してシリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触し、このシリンダ内周面３を液密にシールしている状態であるか、またはシール部材３３が収縮して、シリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触せず、このシリンダ内周面３がシールされていない状態であるかを確認することが可能となる。

エア圧によるシール確認の具体例を次に示す。サブエア継手５８からの供給エア圧を０．１０ＭＰａとしてサブエア流路６０へエアを供給した場合、シール部材３３の拡張状態ではサブエア流路６０内のエア圧は０．０９〜０．１０ＭＰａとなる。このサブエア流路６０内のエア圧は、シール部材３３の動作不具合や劣化により低下することがあるが、このエア圧が０．０６〜０．１０ＭＰａの範囲内であれば、シール部材３３が拡張してシリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触し、このシール部材３３によりシリンダ内周面３がシールされていることが確認される。これに対し、サブエア流路６０内のエア圧が０．０５ＭＰａ以下の場合には、シール部材３３が収縮してシリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触していず、このシール部材３３によってシリンダ内周面３がシールされていないことが確認され、液漏れの恐れがあると確認される。

シール部材３３の拡張、収縮によるシリンダブロック１のシリンダ内周面３のシールの確認は、サブエア流路６０がシールベース３５（つまりシール部材３３）の周方向に複数本等間隔に、例えばシール部材３３の周方向に１２０度の等間隔で３本形成されているので、シール部材３３の全周に亘ってなされる。これにより、シール部材３３の周方向の一部に劣化や亀裂、破損が発生して、その箇所以外ではシール部材３３の拡張が正常になされるが、亀裂等が発生した箇所ではシール部材３３の拡張が不充分となって、シリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触していない場合にも、このシール部材３３の周方向の拡張、収縮状況を確認して、シリンダ内周面３のシールを確認することが可能となる。

図４に示す制御回路６２は、エア圧センサ６１からの検出値を取り込んで、送液ポンプ２４及び電源装置３０の駆動を制御する。つまり、制御回路６２は、エア圧センサ６１からの検出値が所定値よりも高い場合に、シール治具１３のシール部材３３が拡張してシリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触し、このシリンダ内周面３のシールが良好になされていると判断する。このとき、制御回路６２は、送液ポンプ６４を起動して処理液を、シリンダ内周面３と電極１２の外周面とにより区画された空間２７へ供給し、その後、電源装置３０を駆動して電極１２へ給電し、シリンダ内周面３にめっき前処理またはめっき処理を実施させる。

制御回路６２は、エア圧センサ６１からの検出値が所定値以下の場合には、シール治具１３のシール部材３３が適正に拡張せずまたは収縮して、シリンダ内周面３に接触していず、このシリンダ内周面３のシールが不完全であると判断して、送液ポンプ２４及び電源装置３０を駆動せず、またはこれらの駆動中にはこれらの駆動を中止する。

次に、上述のように構成されためっき処理ライン７０について作用を説明する。

最初に、シリンダブロック１は、図１に示すように、脱脂加温装置７１の脱脂槽７９にて脱脂処理が、洗浄槽８０にて湯洗処理が、予備加温槽８１にて予備加温処理がそれぞれなされる。脱脂処理、湯洗処理、予備加温処理の処理条件を表１に示す。脱脂処理は、処理液に脱脂剤２０〜５０ｇ／リットルを用い、液温度４０〜８０℃、処理時間０．５〜３分間で、シリンダブロック１の全体を処理液に浸漬する。浸漬時に、シリンダブロック１を揺動し、超音波発振器を使用することで、洗浄効果を高めることが可能となる。この脱脂処理は、洗浄力が強く、水洗性に優れており、素地を腐食せずに、シリンダブロック１に付着した油分や汚れを除去できる。湯洗処理は、５０〜９０℃の温水を用い、０．５〜３分間、シリンダブロック１の全体を温水に浸漬し洗浄する。予備加温処理は、５０〜９０℃の温水を用い、０．５〜３分間、シリンダブロック１の全体を温水に浸漬し加温する。予備加温処理を行うことで、シリンダブロック１が所定温度まで均一に加温されるので、電解エッチング処理装置７２による電解エッチング処理時間の短縮及びエッチング量の均一化が可能となる。

次に、シリンダブロック１は、電解エッチング処理装置７２によってシリンダ内周面３が電解エッチング処理される。表２に示すように、この工程では、電極１２（図３）がマイナス極、シリンダブロック１がプラス極となるように電気が供給される。処理液はリン酸１００〜５００ｇ／リットルを用い、液温度６０〜９０℃、処理時間０．５〜３分間、液流速１０〜４０ｃｍ／秒、通電条件（電流密度）１０〜８０Ａ／ｄｍ^２で処理を行う。この電解エッチング処理を行うことで、シリンダ内周面３に付着している不純物や酸化膜を除去すると共に、アルミニウム合金中の共晶シリコンを表面に突出させ、更に、シリンダ内周面３を粗面にして、アンカー効果によりめっきの密着性を向上させることが可能となる。このとき、シリンダブロック１がダイカスト材のアルミニウム合金製の場合には、シリコン含有量が多く、形状が緻密であるため、電解エッチング処理のみで十分なめっきの密着性が得られる。シリンダブロック１が低圧鋳造材等のアルミニウム合金製の場合には、シリコン含有量が少なく、形状が粗大であるため、次の陽極酸化処理を加えることでめっきの密着性を高めることができる。

電解エッチング処理されたシリンダブロック１は、電解エッチング処理装置７２に装着され、シリンダ２内に電極１２が挿入され、シリンダ内周面３のクランクケース５側がシール治具１３によりシールされた状態で、次に水洗処理される。シリンダブロック１が低圧鋳造材等のアルミニウム合金製の場合は、次工程の陽極酸化処理で電解エッチング処理と同一の薬品（リン酸）が使用されるため、水洗処理が簡易化される。ダイカスト材アルミニウム合金製のシリンダブロック１の場合には、次の陽極酸化処理は省略される。従って、低圧鋳造材等のアルミニウム合金製のシリンダブロック１は、次に陽極酸化処理装置７３へ搬送され、ダイカスト材のアルミニウム合金製のシリンダブロック１は、めっき処理装置７４へ搬送される。

低圧鋳造材等のアルミニウム合金製のシリンダブロック１は、陽極酸化処理装置７３によってシリンダ内周面３が陽極酸化処理される。この工程では、電極１２がマイナス極、シリンダブロック１がプラス極となるように電気が供給される。処理液は、電解エッチング処理と同一種類で濃度が異なるリン酸５〜７０ｇ／リットルを用い、液温度３０〜７０℃、処理時間０．５〜３分間、液流速１０〜４０ｃｍ／秒、通電条件（電流密度）５〜３０Ａ／ｄｍ^２で処理を行う。この陽極酸化処理を行うことで、シリンダ内周面３に多孔質な酸化皮膜を形成させ、めっきの密着性を向上させることが可能となる。陽極酸化処理されたシリンダブロック１は、陽極酸化処理装置７３に装着され、シリンダ２内に電極１２が挿入され、シリンダ内周面３のクランクケース５側がシール治具１３によりシールされた状態で、次に水洗処理される。

上述の前処理（脱脂加温処理、電解エッチング処理及び陽極酸化処理、または脱脂加温処理及び電解エッチング処理）が完了したシリンダブロック１は、めっき処理装置７４によってシリンダ内周面３がめっき処理される。この工程では、電極１２がプラス極、シリンダブロック１がマイナス極となるようにし、弱→中→強の３段階に分けて電気が供給される。処理液は硫酸ニッケル３００〜７００ｇ／リットルを用い、液温度４０〜８０℃、処理時間５〜１０分間、液流速５０〜８０ｃｍ／秒、通電条件（電流密度、時間）１０〜３０Ａ／ｄｍ^２×０．５〜１分間（弱）→３０〜７０Ａ／ｄｍ^２×０．５〜１分間（中）→８０〜１２０Ａ／ｄｍ^２×４〜８分間（強）で処理を行う。シリンダ内周面３に所定のめっき皮膜が形成されたシリンダブロック１は、めっき処理装置７４に装着され、シリンダ２内に電極１２が挿入され、シリンダ内周面３のクランクケース５側がシール治具１３によりシールされた状態で、次に水洗処理されて完成となる。

ここで、電解エッチング処理装置７２においては電解エッチング処理終了後で水洗処理前に、陽極酸化処理装置７３においては陽極酸化処理終了後で水洗処理前に、めっき処理装置７４においてはめっき処理終了後で水洗処理前に、それぞれ、シリンダブロック１のシリンダ内周面３に圧縮空気を吹き付けて、このシリンダ内周面３に付着した処理液を離脱させて回収するようにしてもよい。この回収処理においても、シリンダブロック１は電解エッチング処理装置７２、陽極酸化処理装置７３またはめっき処理装置７４にそれぞれ装着され、シリンダ２内に電極１２が挿入され、シリンダ内周面３のクランクケース面５側がシール治具１３によりシールされた状態で実施される。

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（７）を奏する。

（１）めっき処理ライン７０によれば、脱脂加温装置７１、電解エッチング処理装置７２、陽極酸化処理装置７３、めっき処理装置７４は、ローラコンベア７５にて搬送されたシリンダブロック１を位置決め手段（例えば位置決めピン９２（図２））にて位置決めし、この位置決めされたシリンダブロック１に対してめっき前処理（脱脂加温処理、電解エッチング処理、陽極酸化処理）及びめっき処理をそれぞれ実施する。従って、シリンダブロック１をローラコンベア７５上に投入することで、各種のめっき前処理及びめっき処理を自動化して実施でき、生産効率を向上できる。この結果、めっき処理ライン７０が、機械加工装置７７、７８等を備え自動化された機械加工ラインに接続されることで、シリンダブロック１の生産ラインの生産効率をより一層向上させ、生産コストを低減することができる。

（２）脱脂加温装置７１、電解エッチング処理装置７２、陽極酸化処理装置７３、めっき処理装置７４間に、ローラコンベア７５が直線または曲線的に連続して配置されて、シリンダブロック１を搬送するので、搬送設備に関する設備コストを低減できると共に、効率的な搬送を実現できる。

（３）めっき処理ライン７０では、脱脂加温処理工程、電解エッチング処理工程、陽極酸化処理工程、及びめっき処理工程の４種類の工程でシリンダブロック１のシリンダ内周面３にめっきが施される。これに対し、従来のめっき処理ラインでは、脱脂処理工程、アルカリエッチング処理工程、混酸エッチング処理工程、陽極酸化処理工程及びめっき処理工程の５種類の工程が必要になる。従って、本実施の形態のめっき処理ライン７０においては、めっき処理に関し工程数を低減でき、生産効率を向上させることができる。

（４）めっき処理ライン７０では、電解エッチング処理装置７２による電解エッチング処理工程前に、脱脂加温装置７１において予備加温処理がなされるので、シリンダブロック１を所定温度まで均一に加温することができる。この結果、電解エッチング処理時間を短縮でき、且つエッチング量の均一化を図ることができる。

（５）電解エッチング処理装置７２による電解エッチング処理工程で使用される処理液と、陽極酸化処理装置７３による陽極酸化処理工程で使用される処理液とが、同一種類の薬品（例えばリン酸）であることから、電解エッチング処理工程後で陽極酸化処理工程前に実施される水洗処理を簡略化できる。

（６）めっき処理ライン７０では、低圧鋳造材などのアルミニウム合金製のシリンダブロック１に対してのみ陽極酸化処理装置７３による陽極酸化処理が実施され、ダイカスト材のアルミニウム合金製のシリンダブロック１に対しては陽極酸化処理が省略される。このように、めっき処理ライン７０は、シリンダブロック１の材質の違いに対応できる構成になっているため、特に、陽極酸化処理工程が省略されるダイカスト材のアルミニウム合金製のシリンダブロック１の場合に工程数を削減でき、生産効率を向上させることができる。

（７）電解エッチング処理装置７２においては電解エッチング処理終了後で水洗処理前に、陽極酸化処理装置７３においては陽極酸化処理終了後で水洗処理前に、めっき処理装置７４においてはめっき処理終了後で水洗処理前に、それぞれ、シリンダブロック１のシリンダ内周面３に圧縮空気を吹き付けて、このシリンダ内周面３に付着した処理液を離脱させて回収した場合には、処理液の消費量及び廃棄量を低減できる。更に、水洗処理時間を短縮できるので、生産効率を向上させることができる。

［Ｂ］第２の実施の形態（図６）
図６は、本発明に係るめっき処理ラインの第２の実施の形態を示す平面図である。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本実施の形態のめっき処理ライン１００が前記第１の実施の形態のめっき処理ライン７０と異なる点は、電解エッチング処理工程と陽極酸化処理工程とが同一の表面処理装置、つまり電解エッチング・陽極酸化処理装置１０１にて実施可能に構成された点である。

この場合、電解エッチング処理工程と陽極酸化処理工程とでは、それぞれに使用される処理液の種類は同一であるが、濃度と液温度の少なくとも一方が異なる。このため、電解エッチング・陽極酸化処理装置１０１が電解エッチング処理工程を実施する場合には処理槽８５の薬液タンク８３からの処理液が、陽極酸化処理工程を実施する場合には処理槽８８の薬液タンク８６からの処理液が、それぞれ切り替えられて電解エッチング・陽極酸化処理装置１０１へ供給されることになる。尚、この電解エッチング・陽極酸化処理装置１０１は、電解エッチング処理装置７２及び陽極酸化処理装置７３と同様に、図３〜図５に示す表面処理装置１０にて構成されたものである。

従って、本実施の形態においても、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（７）と同様な効果を奏するほか、次の効果（８）を奏する。

（８）電解エッチング処理工程と陽極酸化処理工程とが同一の表面処理装置である電解エッチング・陽極酸化処理装置１０１にて実施可能に構成されたので、表面処理装置を一台削除でき、めっき処理ライン１００を小型化できる。ここで、電解エッチング処理工程と陽極酸化処理工程とのそれぞれの処理時間は、めっき処理工程の処理時間の１／２であるため、これらの２工程を一台の装置で実施した場合においても、めっき処理装置７４に待機時間が発生することがなく、生産性の低下を回避できる。

以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、前記第１の実施の形態のめっき処理ライン７０において、電解エッチング処理装置７２及び陽極酸化処理装置７３の下流側に、めっき処理装置７４が複数台（例えば２台）設置され、これら複数台のめっき処理装置７４がめっき処理を同時に実施可能に構成されたものでもよい。この場合、複数台のめっき処理装置７４は、直線状のローラコンベア７５の上流と下流に並設されてもよく、または複数本に分岐して配置されたローラコンベア７５のそれぞれに設置されてもよい。

この場合には、次の効果を奏する。つまり、めっき処理装置７４によるめっき処理工程は、電解エッチング処理装置７２による電解エッチング処理工程と、陽極酸化処理装置７３による陽極酸化処理工程のそれぞれの工程の２倍の処理時間を要する。従って、めっき処理装置７４が１台であって、電解エッチング処理装置７２が電解エッチング処理工程を、陽極酸化処理装置７３が陽極酸化処理工程をそれぞれ実施する場合には、これらの電解エッチング処理装置７２及び陽極酸化処理装置７３に待機時間が生じてしまう。これに対し、めっき処理装置７４を複数台設置することで、電解エッチング処理装置７２及び陽極酸化処理装置７３に待機時間が生ずることを防止でき、生産性を向上させることができる。

また、本実施の形態では、シリンダブロック１がＶ型多気筒エンジンのＶ型シリンダブロックの場合を述べたが、単気筒エンジンもしくは直列多気筒エンジンのシリンダブロックに対しても本発明を適用でき、または、シリンダブロック以外にめっき処理が施される部品に対しても本発明を適用できる。更に、搬送コンベアはローラコンベア７５に限らず、ベルトコンベアなどの他の搬送コンベアであってもよい。

本発明に係るめっき処理ラインの第１の実施の形態を示す平面図。図１の一部を示し、電解エッチング処理装置、陽極酸化処理装置またはめっき処理装置としてそれぞれ機能する表面処理装置を示す部分平面図。図１及び図２の表面処理装置を示す全体正面図。図３の表面処理装置における電極及びエアジョイント周りを示す断面図。図４のシール治具を示し、（Ａ）はシール部材の拡張状態を示す断面図、（Ｂ）はシール部材の収縮状態を示す断面図。本発明に係るめっき処理ラインの第２の実施の形態を示す平面図。

符号の説明

１シリンダブロック（被処理物）
３シリンダ内周面（被処理面）
７０めっき処理ライン
７１脱脂加温装置（表面処理装置）
７２電解エッチング処理装置（表面処理装置）
７３陽極酸化処理装置（表面処理装置）
７４めっき処理装置（表面処理装置）
７５ローラコンベア（搬送コンベア）
７９脱脂槽
８１予備加温槽
９２位置決めピン
１００めっき処理ライン
１０１電解エッチング・陽極酸化処理装置（表面処理装置）

Claims

被処理物を処理液中に浸漬して表面処理する表面処理装置と、被処理物の被処理面に処理液を導いて前記被処理面を表面処理する表面処理装置とを含む表面処理装置が複数台設置され、これらの表面処理装置間に、前記被処理物を搬送する搬送コンベアが直線または曲線的に連続して配置され、前記表面処理装置は、被処理物の油分等を除去すると共に、この被処理物を所定温度に加温する脱脂加温処理工程を施す脱脂加温装置と、前記被処理物の前記被処理面をエッチングする電解エッチング処理工程を施す電解エッチング処理装置と、前記被処理物の前記被処理面に酸化皮膜を形成する陽極酸化処理工程を施す陽極酸化処理装置と、前記被処理物の前記被処理面にめっき皮膜を形成するめっき処理工程を施すめっき処理装置とを有し、これらの脱脂加温装置、電解エッチング処理装置、陽極酸化処理装置、めっき処理装置が、前記搬送コンベアの上流側から下流側へ向かって順次設置される一方、前記各表面処理装置は、前記搬送コンベアにて搬送された前記被処理物を所定位置に位置決めする位置決め手段を備え、前記搬送コンベアの最上流位置に配置された前記脱脂加温装置は、前記搬送コンベアにて搬送され前記所定位置に位置決めされた被処理物を、把持手段によって把持して被処理物全体を処理液中に浸漬移動してめっき前処理としての表面処理を実施可能に構成されると共に、前記脱脂加温装置の下流側に配置された前記電解エッチング処理装置、前記陽極酸化処理装置及び前記めっき処理装置は、前記搬送コンベアにて搬送され前記所定位置に位置決めされた被処理物の被処理面のみへ処理液を導いて表面処理としてのめっき前処理及びめっき処理を実施可能に構成されたことを特徴とするめっき処理ライン。
前記電解エッチング処理装置は電解エッチング処理工程後に、陽極酸化処理装置は陽極酸化処理工程後に、めっき処理装置はめっき処理工程後に、それぞれ、被処理物の被処理面へ圧縮空気を吹き付けてこの被処理面に付着した処理液を回収した後、この被処理面を水洗処理するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載のめっき処理ライン。
前記陽極酸化処理装置は、陽極酸化処理工程を、被処理物の材質に応じて実行または省略可能に構成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のめっき処理ライン。
前記電解エッチング処理装置と陽極酸化処理装置のそれぞれには２槽の薬液タンクが配置され、電解エッチング処理工程と陽極酸化処理工程のそれぞれでは、一方の槽で処理液を更新する際に、他方の槽で処理を実施可能に構成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のめっき処理ライン。
前記電解エッチング処理工程と陽極酸化処理工程は、濃度と液温度の少なくとも一方が異なる同一種類の処理液が用いられ、これらの処理液が前記各工程時に切り替えて供給されることで、同一の表面処理装置にて実施可能に構成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のめっき処理ライン。
前記電解エッチング処理装置及び陽極酸化処理装置の下流側に、めっき処理工程を同時に実施するめっき処理装置が複数台設置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のめっき処理ライン。
前記被処理物がエンジンのシリンダブロックであり、このシリンダブロックのシリンダ内周面が被処理面であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のめっき処理ライン。
前記搬送コンベアは、並列された多数本のローラが転動することで被処理物を水平方向に搬送するローラコンベアであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のめっき処理ライン。