JP6600562B2 - 揺動バレルの移載装置 - Google Patents

Description

本発明は、揺動バレルの移載装置に関する。

電気めっきに用いるバレルとして、処理槽内で揺りかご状に揺動させながら使用するもの（以下、「揺動バレル」と言う）は公知である（例えば、特許文献１〜３等参照）。この種の揺動バレルは、筒軸を水平方向に向けた透水性の筒形周壁と、この筒形周壁の両端部を塞いだ一対の端壁とで形成されたもので、筒形周壁の一部には、被処理品の出し入れ口が設けられた構成となっている。

なお、揺動バレルに揺動駆動を伝達するための機構として、クランク機構（特許文献１）や歯車機構（特許文献２）などが例示されている（特許文献３についての詳細は不明）。

特公平１−１５６００号公報 特公昭６１−４８６００号公報 特開昭６１−５６３００号公報

前記したように、揺動バレルは処理槽内で揺動させるため、揺動バレル内に投入されている被処理品はバレル内面に沿って激しく揺すられ、撹拌されることになる。揺動バレルは、処理槽内での揺動を終えた後に上方へ引き上げられ、隣の処理槽（処理液が異なる別の処理槽）の上方へと横移動され、またこの処理槽内へ向けて下降されるという作業が繰り返されることがある。揺動バレルが処理槽の上方間を横移動する際には、揺動バレルの揺動は停止され、やはり出し入れ口が真上を向く姿勢に保持されている。

ところが、揺動バレル内の被処理品は、処理槽内での揺動撹拌が原因となって揺動バレルの揺動中心から左方又は右方に偏った状態となっていることが多い。そのためこれが原因となり、揺動バレルの揺動停止姿勢は、左右への振り角がズレている（出し入れ口が揺動中心軸の真上から左方又は右方に傾いている）ことがある。
揺動バレルの振り角が左右にズレたままであると、次に揺動バレルを処理槽内へ向けて下降させる際に、待機する揺動駆動機構側の出力部と揺動バレル側に設けられた入力部とが噛み合わず、駆動の伝動がうまくできなかったり、伝動機構との噛合部分に損傷を生じさせたりするおそれがあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、揺動バレルを揺動停止姿勢のまま処理槽内などへ向けて下降させる際に、揺動バレルの振り角のズレを正しく矯正し、揺動駆動の伝動不具合等を未然に防止できるようにした揺動バレルの移載装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係る揺動バレルの移載装置は、筒軸を水平方向に向けた透水性の筒形周壁とこの筒形周壁の両端部を塞いだ端壁とで形成され且つ前記筒形周壁の一部に被処理品の出し入れ口が設けられた揺動バレルと、前記揺動バレルを両端壁の外側から挟持して前記筒軸中心に回動自在に保持する保持枠と、前記保持枠を昇降させることにより前記揺動バレルの下方に設置される処理槽に対して槽内に貯留の処理液に前記揺動バレルを漬けたり引き上げたりする昇降機構と、前記昇降機構が前記保持枠を昇降させるときの昇降軌道に設けられる姿勢矯正部と、を有し、前記保持枠からは前記揺動バレルに対して外部より回転力を受けるための入力軸が前記筒軸と平行する方向で突出しており、前記姿勢矯正部は前記入力軸を径方向に挟んで昇降自在とさせる上下貫通溝を備えており、前記上下貫通溝は前記入力軸の軸径と同等幅に形成された主溝部とこの主溝部の上側へ連通して上方ほ
ど開口幅を広げた下降ガイドとを有していることを特徴とする。

前記保持枠から突出する前記入力軸は、当該入力軸の回転軸心と同一軸心を有する親軸部とこの親軸部から径方向に離れた位置で当該親軸部と平行する向きに設けられた偏心軸とを有しており、前記処理槽の側部には、前記揺動バレルが前記処理槽内の処理液に漬かる高さとされたときに前記入力軸の前記偏心軸を嵌め入れる伝動部と、前記入力軸の回転軸心に対して水平面内で直交する方向へ向けて前記伝動部を往復動させる往復台と、が設けられており、前記伝動部と前記往復台とによって前記揺動バレルに揺りカゴ状の揺動を生じさせる揺動駆動機構が構成されたものとするとよい。

前記姿勢矯正部は、前記入力軸の前記偏心軸を前記主溝部へ通過させる配置で設けられたものとすればよい。
前記姿勢矯正部は、前記主溝部の下側へ連通して下方ほど開口幅を広げた上昇ガイドを有したものとしてもよい。
前記伝動部は、前記入力軸の軸径と同等幅に形成された軸止め部とこの軸止め部の上側へ連通して上方ほど開口幅を広げた受入ガイドとを有したものとするのが好適である。

本発明に係る揺動バレルの移載装置では、揺動バレルを揺動停止姿勢のまま処理槽内などへ向けて下降させる際に、揺動バレルの振り角のズレを正しく矯正し、揺動駆動の伝動不具合等を未然に防止できる。

本発明に係る揺動バレルの移載装置について動作状況（揺動バレルが上昇位置にある状況）を示した斜視図である。 本発明に係る揺動バレルの移載装置について動作状況（揺動バレルが下降途中である状況）を示した斜視図である。 本発明に係る揺動バレルの移載装置について動作状況（揺動バレルが下降位置にある状況）を示した斜視図である。 図３に対応させた正面断面図である。 図３に対応させた側面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１乃至図５は、本発明に係る揺動バレルの移載装置（以下、「本発明装置」と言う）１を示している。本発明装置１は、揺動バレル２と、この揺動バレル２を保持する保持枠３と、この保持枠３と共に揺動バレル２を昇降させる昇降機構４とを有している。そして、保持枠３を昇降させる位置に、姿勢矯正部５が設けられる構成となっている。

まず、揺動バレル２と、これを昇降させるための構成（保持枠３及び昇降機構４）から説明する。
揺動バレル２は、水平（水平から上方又は下方へ少し傾いた方向を含む）に設定される筒軸Ｐ（図４参照）に沿って互いに離反して設けられる一対の端壁７，７と、これら一対の端壁７，７間をわたる状態で端壁７の外周部を取り囲んで設けられる筒形周壁８とを有している。揺動バレル２は、筒軸Ｐを中心として揺りカゴ状の揺動（部分回転の正逆繰り返し）をする。

端壁７や筒形周壁８は、例えば塩化ビニル系樹脂等の絶縁材料により形成されている。このうち筒形周壁８は、円筒形や角筒形に形成されたものであって、被処理品は通さない大きさの孔を多数有した多孔板や網材などによって形成されており、透水性を有している。またこの筒形周壁８には、周方向の一部に長方形状に開口する被処理品用の出し入れ口１０が形成されている。これに対し、端壁７は筒形周壁８の両端部を塞いで被処理品の脱落を防ぐことを主な作用としている（透水性を有したものとしてもよい）。この端壁７には、筒軸Ｐに合致する位置からバレル内へ向けて陰極用電極（図示略）を差し込み可能になっており、めっき処理に好適に使用できる。

なお、筒軸Ｐは、端壁７の中心位置を通るように設けてもよいし、端壁７の中心位置から偏心する位置に設けてもよい。ただ、揺動バレル２を揺動させることによる被処理品の
撹拌効果を高めるには、出し入れ口１０を真上へ向けたときに端壁７の中心位置よりもやや上方となる偏心位置に筒軸Ｐを設定するのが好適である。
また、図例では揺動バレル２が１つだけのものを示してあるが、筒軸Ｐに沿って横並びで複数の揺動バレル２が連結されたものとしてもよいし、連結ではなく横長一体形のものとしてもよい。

保持枠３は、揺動バレル２の両端壁７，７をそれらの外側から挟持する配置で設けられた一対の支持体１２，１２を有しており、これら支持体１２，１２によって揺動バレル２を筒軸Ｐ中心に回動自在に保持するようになっている。
一方の支持体１２には高さ方向に複数の歯車を噛み合わせた歯車列１３が設けられている。この歯車列１３は、外部より付与される回転力を揺動バレル２に対して伝えるためのものであって、この歯車列１３のうち、最も高位に配置された歯車の回転軸は支持体１２を貫通して、筒軸Ｐの方向に沿うように（平行する状態で）保持枠３の外方へ向けて突出している。この突出した回転軸が入力軸１５とされている。

本実施形態において、この入力軸１５は、その回転軸心（＝筒軸Ｐ）と同一軸心を有する親軸部１７と、この親軸部１７から径方向に離れた位置で親軸部１７と平行する向きに設けられた偏心軸部１８とを有している。なお、揺動バレル２が出し入れ口１０を真上に向けて停止しているとき、入力軸１５は親軸部１７の真下に偏心軸部１８が配置されるように、これら親軸部１７と偏心軸部１８との位置関係を関連付けておくのが好適である。

昇降機構４は、処理槽２０（例えば、めっき槽）の上方で保持枠３を昇降させることにより、保持枠３に保持された揺動バレル２を処理槽２０内に貯留される処理液２１に漬けたり、又は処理液２１から引き上げたりするためのものである。このことから明らかなように、昇降機構４による保持枠３の昇降ストロークは、揺動バレル２を処理液２１に漬ける下限レベルと、揺動バレル２が処理槽２０と接触干渉しなくなるまで引き上げる上限レベルとの間として設定されている。

この昇降機構４は、複数の処理槽２０ごとにそれらの側部に各別に固定設置されたものとしてもよいし、複数の処理槽２０に共通させてそれらの側方を保持枠３と一緒に移動するものとしてもよい。
本実施形体において、昇降機構４に採用した具体的な構成は、処理槽２０の側部に近接させて立設したレール枠２５に対して昇降ガイドレール２６を横移動可能に設け、この昇降ガイドレール２６に対して保持枠３を吊り下げるためのハンガー部材２７を昇降可能に設け、このハンガー部材２７により保持枠３を保持させるものとした。

昇降ガイドレール２６の横移動は、チェーン伝動やロープ伝動等のけん引構造を採用したり、レール枠２５に設けたチェーンやラックレールに噛合しつつ自走する構造を採用したりすればよい。また、ハンガー部材２７の昇降は、チェーン機構やボールネジ機構、或いは流体圧アクチュエータ等の駆動源を採用すればよい。
ハンガー部材２７による保持枠３の保持は、ハンガー部材２７に対し、側面視Ｌ字状に形成された掬い上げ部材２８を互いに対向させた状態で設け、他方、保持枠３には、掬い上げ部材２８と係合離脱自在とするための棒状の係合突起２９を両支持体１２からそれぞれ外方へ向けて突出するように設けることで行ってある。

すなわち、この昇降機構４では、まず掬い上げ部材２８と保持枠３とが上下方向で不一致となる配置にし、次にハンガー部材２７を下降させて掬い上げ部材２８が保持枠３の係合突起２９よりも下方となる高さに停止させ、次に昇降ガイドレール２６を横移動させて掬い上げ部材２８が係合突起２９の真下に入り込むようにし、そしてハンガー部材２７を上昇させることにより、掬い上げ部材２８で係合突起２９を掬い上げるようにする。

また、上記とは逆となる順序でハンガー部材２７や昇降ガイドレール２６を動作させることで、掬い上げ部材２８によって掬い上げていた保持枠３を離脱させ、解放することができる。
なお、このような構成であるため、例えば特定の処理槽２０の上部に保持枠３を預け置き、揺動バレル２を処理液２１に漬けた状態とさせているときには、この保持枠３から昇降機構４を離反させることができる。そのため、この昇降機構４により他の保持枠３を横
移動させたり他の保持枠３を他の処理槽２０に対して昇降させたりできるようになる。これにより、昇降機構４（ハンガー部材２７）の必要数を減らし、設備コストを低く抑えることができる。また、設備全体としての稼動効率を高めることにも繋がり、好適である。

次に、揺動バレル２が処理槽２０内の処理液２１に漬けられているときに、この揺動バレル２を筒軸Ｐまわりに（筒軸Ｐを支点として）揺動させるための揺動駆動機構３５について説明する。
図５に示すように、揺動駆動機構３５は、処理槽２０の側部に設けられた伝動部３６と、この伝動部３６を処理槽２０の側部に沿わせつつ水平方向で往復動作させる往復台３７とを有している。

伝動部３６は、揺動バレル２が処理槽２０内の処理液２１に漬かる高さとされたときに、保持枠３から突出した入力軸１５の偏心軸部１８を上から嵌め入れるようになっている。この伝動部３６は、入力軸１５における偏心軸部１８の軸径と同等幅に形成された軸止め部４０と、この軸止め部４０の上側へ連通して上方ほど開口幅を広げた受入ガイド４１とを有している。

受入ガイド４１は、軸止め部４０を中心として左右対称に広がるように形成するのが好適であるが、左右非対称に広がるように形成してもよいし、左右の一方のみが広がるように形成してもよい。
往復台３７は水平方向に移動自在に保持されており、例えばモータ４２により回転するクランクレバー４３から、リンク４４を介して往復台３７の連結部４５へ往復駆動を伝えるようにしたリンク機構等を採用することができる。

すなわち、伝動部３６の受入ガイド４１に偏心軸部１８が嵌った状態（図３参照）で往復台３７が往復動作することで、偏心軸部１８は１回転未満の部分的な正回転と逆回転とを繰り返すようになり、これが揺動バレル２の揺動駆動源となる。
なお、本実施形態では、図１乃至図３に示すように、保持枠３における一方の支持体１２に対して、保持枠３が処理槽２０上に預け置かれたときに処理槽２０の上縁部に合致する位置に、２本の位置決め棒４７，４７を入力軸１５と同じ向きへ突設させてある。そして、処理槽２０の上縁部には、これら位置決め棒４７，４７と当接しつつ抱き込むようにした振れ止め部材４８を設けた。

そのため、保持枠３が処理槽２０上に預け置かれた状態は、正確に位置決めされ、しかもガタツキが防止されるようになっている。そのため、入力軸１５を介して揺動バレル２へ揺動駆動を伝達しても、揺動バレル２がガタツクことはなく、安定した揺動が得られるようになっている。
次に、姿勢矯正部５について説明する。

姿勢矯正部５は、処理槽２０の上方に搬入された後の保持枠３を昇降機構４が処理槽２０へ向けて下降させる際に、入力軸１５（偏心軸部１８）を伝動部３６（軸止め部４０）へ円滑且つ確実に嵌め入れることができるように、予め、揺動バレル２の揺動停止姿勢を矯正するためのものである。
また、この姿勢矯正部５は、処理槽２０上に預け置かれた保持枠３を昇降機構４が上昇させる際に、入力軸１５（偏心軸部１８）を真っ直ぐ上昇させることができ、これにより、揺動バレル２を、出し入れ口１０が真上を向いた正しい姿勢に矯正することもできるようになっている。

この姿勢矯正部５は、処理槽２０の上方へ保持枠３が搬入されたときの入力軸１５の高さと、揺動駆動機構３５の伝動部３６が設置された高さとの上下間（図１の状態を言う）に、上下に通り抜けた上下貫通溝５０を配置したものである。
本実施形体において、姿勢矯正部５に採用した具体的な構成は、昇降機構４が保持枠３を昇降させるときの昇降軌道にその左右両側から臨むように、左右一対のガイド板５１，５１を突き合わせるようにし、これら両板間に、前記した上下貫通溝５０を形成させてある。

一対のガイド板５１，５１は、恰も昆虫の蝶が羽根を広げたような形状に形成されており、この形状によって、入力軸１５（偏心軸部１８）の軸径と同等幅に形成された主溝部
５２と、この主溝部５２の上側へ連通して上方ほど開口幅を広げた下降ガイド５３と、主溝部５２の下側へ連通して下方ほど開口幅を広げた上昇ガイド５４とを有したものとなっている。

従って、処理槽２０の上方に搬入された保持枠３が処理槽２０へ向けて下降するときには、まず入力軸１５の偏心軸部１８が姿勢矯正部５の上下貫通溝５０を通過するようになる。そのため、偏心軸部１８は真っ直ぐ下方へ移動するようになり、上下貫通溝５０を通り過ぎた位置に待機する伝動部３６に対し、円滑且つ確実に嵌め入れられるようになる。
ここにおいて、上下貫通溝５０を上から下へ向けて偏心軸部１８が通過する際にあって、偏心軸部１８が親軸部１７の中心から傾いた状態となっていたとしても、偏心軸部１８は、上下貫通溝５０の下降ガイド５３によるカム作用（上広がりの傾斜面に当接して偏心軸部１８が真下へ向けられる作用）を受けて、主溝部５２へと導かれるようになる。

なお、同様な作用が、上下貫通溝５０を下から上へ向けて偏心軸部１８が通過する際にも得られる。すなわち、偏心軸部１８が親軸部１７の中心から傾いた状態となっていたときには、偏心軸部１８は、上下貫通溝５０の上昇ガイド５４によるカム作用（下広がりの傾斜面に当接して偏心軸部１８が真下へ向けられる作用）を受けて、主溝部５２へと導かれるようになる。

以上、詳説したところから明らかなように、本発明装置１では、揺動バレル２の振り角が左右にズレたまま（出し入れ口１０が揺動中心軸の真上から左方又は右方に傾いている）であっても、次に揺動バレル２を処理槽２０内へ向けて下降させる際には、保持枠３から突出する入力軸１５（偏心軸部１８）が姿勢矯正部５を通過することになり、これによって揺動バレル２は正規の姿勢へと矯正される。

そのため、揺動バレル２に対する揺動駆動は確実に伝動されることになる。当然に、入力軸１５や伝動部３６などが互いの衝突などを原因として損傷することはない。
ところで、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
例えば、処理槽２０はめっき槽であることが限定されるものではなく、酸洗い槽、水洗槽、色付け槽等々、様々な処理槽であってもよい。また、言うまでもなく、めっきの種類、被処理品の材質や形状などは何ら限定されるものではない。

入力軸１５は、歯車列１３における最高位の歯車の偏心位置から保持枠３の支持体１２を超えて筒軸Ｐ方向へ突出するように設けることも可能である。この場合、入力軸１５はそれ自体が歯車の回転軸心から偏心していることになるので、偏心軸部１８に該当するものを必要とせず、この入力軸１５自体（＝親軸部１７）を揺動駆動機構３５の伝動部３６へ直接的に嵌め入れるようにすればよい。

姿勢矯正部５において、下降ガイド５３や上昇ガイド５４は、主溝部５２を中心として左右対称に広がるように形成するのが好適であるが、左右非対称に広がるように形成してもよいし、左右の一方のみが広がるように形成してもよい。

１ 本発明装置
２ 揺動バレル
３ 保持枠
４ 昇降機構
５ 姿勢矯正部
７ 端壁
８ 筒形周壁
１０ 出し入れ口
１２ 支持体
１３ 歯車列
１５ 入力軸
１７ 親軸部
１８ 偏心軸部
２０ 処理槽
２１ 処理液
２５ レール枠
２６ 昇降ガイドレール
２７ ハンガー部材
２８ 掬い上げ部材
２９ 係合突起
３５ 揺動駆動機構
３６ 伝動部
３７ 往復台
４０ 軸止め部
４１ 受入ガイド
４２ モータ
４３ クランクレバー
４４ リンク
４５ 連結部
４７ 位置決め棒
４８ 振れ止め部材
５０ 上下貫通溝
５１ ガイド板
５２ 主溝部
５３ 下降ガイド
５４ 上昇ガイド
Ｐ 筒軸

Claims (5)

1. 筒軸を水平方向に向けた透水性の筒形周壁とこの筒形周壁の両端部を塞いだ端壁とで形成され且つ前記筒形周壁の一部に被処理品の出し入れ口が設けられた揺動バレルと、
   前記揺動バレルを両端壁の外側から挟持して前記筒軸中心に回動自在に保持する保持枠と、
   前記保持枠を昇降させることにより前記揺動バレルの下方に設置される処理槽に対して槽内に貯留の処理液に前記揺動バレルを漬けたり引き上げたりする昇降機構と、
   前記昇降機構が前記保持枠を昇降させるときの昇降軌道に設けられる姿勢矯正部と、を有し、
   前記保持枠からは前記揺動バレルに対して外部より回転力を受けるための入力軸が前記筒軸と平行する方向で突出しており、
   前記姿勢矯正部は前記入力軸を径方向に挟んで昇降自在とさせる上下貫通溝を備えており、
   前記上下貫通溝は前記入力軸の軸径と同等幅に形成された主溝部とこの主溝部の上側へ連通して上方ほど開口幅を広げた下降ガイドとを有している
   ことを特徴とする揺動バレルの移載装置。
2. 前記保持枠から突出する前記入力軸は、当該入力軸の回転軸心と同一軸心を有する親軸部とこの親軸部から径方向に離れた位置で当該親軸部と平行する向きに設けられた偏心軸とを有しており、
   前記処理槽の側部には、前記揺動バレルが前記処理槽内の処理液に漬かる高さとされたときに前記入力軸の前記偏心軸を嵌め入れる伝動部と、
   前記入力軸の回転軸心に対して水平面内で直交する方向へ向けて前記伝動部を往復動させる往復台と、が設けられており、
   前記伝動部と前記往復台とによって前記揺動バレルに揺りカゴ状の揺動を生じさせる揺動駆動機構が構成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の揺動バレルの移載装置。
3. 前記姿勢矯正部は、前記入力軸の前記偏心軸を前記主溝部へ通過させる配置で設けられていることを特徴とする請求項２記載の揺動バレルの移載装置。
4. 前記姿勢矯正部は、前記主溝部の下側へ連通して下方ほど開口幅を広げた上昇ガイドを有していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の揺動バレルの移載装置。
5. 前記伝動部は、前記入力軸の軸径と同等幅に形成された軸止め部とこの軸止め部の上側へ連通して上方ほど開口幅を広げた受入ガイドとを有していることを特徴とする請求項２記載の揺動バレルの移載装置。

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