JPH0474894A - 密閉型アルミニウムめっき装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、鋼等の金属材料に対して密閉雰囲気でアルミ
ニウムを電気めっきするときに使用するめっき装置に関
する。

［従来の技術］ アルミニウムは、表面に形成された酸化皮膜が保護膜と
して働き、耐食性に優れた性質を呈する材料である。こ
の性質を利用して、たとえば鋼板等の金属材料にアルミ
ニウムめっきを施すとき、耐食性及び耐久性に優れた素
材が得られる。

アルミニウムめっき層は、これまで溶融めっき法によっ
て対象物の表面に形成されている。しかし、溶融めっき
法では、アルミニウムを６ｏ○℃以上の高温に加熱・溶
融して、めっき浴を形成する必要がある。そのため、加
熱・溶融に使用される熱源の消費が大きい。また、アル
ミニウムを溶融状態に維持するために、めっき槽を構成
する部材及び耐熱性ライニングの選択が要求されると共
に、めっき槽を定期的に補修することが余儀なくされる
。

そこで、最近では、溶融塩浴を使用しためっき方法や、
２００℃以下の比較的低い温度に維持した電解液を使用
した電気めっき方法等が開発されている。たとえば、特
開昭６３−２６３９９号公報では、無水有機アルミニウ
ム電解液を密閉室内のめっき槽に保持し、中間チャンバ
ーを介して被めっき材料をめっき槽に導入し、電気めっ
きを行うことが開示されている。

また、本出願人等も、特開昭６４−８７７９９号公報、
特開平１−２７２７８８号公報、特開平１−２７２７９
０号公報等で、この種のアルミニウムめっきに関するめ
っき浴、めっき方法、前処理等を紹介している。

［発明が解決しようとする課題］ アルミニウムめっき層を電気めっきによって形成すると
き、使用されるめっき浴は、空気中の酸素や水分等によ
って変質し易い。そこで、前掲した特開昭６３−２６３
９９号公報に示されているように、めっき浴を大気から
遮断した状態に保持するため、特殊な構造をもっためつ
き装置が開発されている。

しかしながら、特開昭６３−２６３９９号公報のめっき
装置では、被めっき物をめっき浴に導入する経路が垂直
上方、水平及び垂直下方の複雑な経路となっているため
、設備構成が複雑化して設備費が高くなり、また設備の
保守・点検が面倒なものとなる。しかも、この設備構成
の複雑化は、めっき浴を大気から遮断された雰囲気に保
持するための気密構造に対する問題も生じさせる。

本発明者等は、この設備構成の複雑化を避けるために、
めっき槽に対して中間チャンバーを横方向に配置し、水
平方向に前後進する駆動機構で被めっき材料の導入及び
搬出を行うことにより、構造の簡略化を図ると共に、操
作性に優れためっき装置を開発し、別途出願した。この
レイアウトによって、めっき装置全体がコンパクトなも
のとなり、特に装置の高さを抑えることが可能となった
このめっき装置において、中間チャンバーに被めっき材
料を装入し、めっきされた製品を中間チャンバーから取
り出す作業は、中間チャンバーの上部に設けた開口を介
して行われる。ところが、めっきされた製品には、依然
としてめっき液が付着残留していることが多い。この状
態で中間チャンバーから取り出すと、めっき液が雫とな
って滴下して、開口の周縁部にめっき液が付着する場合
がある。この開口周縁部は、蓋体が圧着されて中間チャ
ンバーの気密性を確保する箇所であるが、このような残
留めっき液の付着によって錆びたり或いは析出物が堆積
することになる。その結果、開口の気密封止が十分でな
くなり、大気が中間チャンバーを介してめっき室に侵入
し、めっき条件を不安定にしたり、めっき浴を劣化させ
る。

そこで、本発明は、このような問題を解消するために案
出されたものであり、中間チャンバーの上部に形成され
た開口の周縁部を保護する保護プレートを蓋体の開閉動
作と関連させて移動可能に設けることによって、めっき
製品から滴下する残留めっき液が開口の周縁部に付着す
ることを防止し、開口に対する蓋体の気密封止作用を長
期間にわたって維持することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明のアルミニウムめっき装置は、その目的を達成す
るため、内部にめっき槽を備えためっき室と、該めっき
室の側部に密閉可能に配置された中間チャンバーと、前
記めっき室と前記中間チャンバーとを仕切り且つ両者を
連通させる開口が設けられた仕切り壁と、前記開口を閉
鎖する可動壁が取り付けられた台車とを備えており、前
記中間チャンバーの上部に設けられた被めっき材料装入
及び排出用の開口を閉鎖する蓋体を前記開口の一側周縁
部近傍を中心として回転可能に設け、前記開口が開放さ
れたとき前記他側周縁部の上方に移動する保護プレート
を前記開口の他側に配置したことを特徴とする。

ここで、蓋体を旋回させて開口と平行な姿勢に維持した
後、蓋体を開口の周縁部全域にわたって均一な力でに押
し付けるため、蓋体の上側に、前記開口の周縁部に前記
蓋体を押し付ける加圧機構を設けても良い。

［作用］ 本発明めっき装置においては、蓋体を開けて中間チャン
バーの開口が開放されたとき、その開口周縁の一部の上
方に保護プレートが移動する。そこで、この保護プレー
トの上方をめっき製品排出経路とするとき、めっき製品
に付着残留しているめっき液が落下しても、その液滴は
保護プレートで受は止められ、開口周縁部に付着するこ
とがない。そのため、開口周縁部は、初期の清浄な状態
に維持され、フランジの腐食やそこに配置されているＯ
リング等の気密封止手段の劣化が防止される。したがっ
て、中間チャンバーの開口と蓋体との間で当初の優れた
気密性が持続し、中間チャンバーを介して大気がめつき
室に侵入することが無くなる。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら、実施例によって本発明を具
体的に説明する。

本実施例のめっき装置は、第１図に示すように中間チャ
ンバー１００及びめっき室２００を互いに水平横方向に
隣接配置している。これら中間チャンバー１００及びめ
っき室２００は、直方体状の内部空間をもち、基礎に立
設された共通の壁体１５０の内部に形成されている。め
っき室２００は、中間チャンバー１００よりも上方に突
出している。中間チャンバー１００の床１０１は、めっ
き室２００の床２０１より一段高く設けられている。

治具３５０に吊り下げられたワークＷを収容する台車３
００が、中間チャンバー１００及びめっき室２００の間
を往復可能に配置されている。台車３００の車輪３０１
．３０２は、中間チャンバー１００の床１０１及びめっ
き室２００の床２０１にそれぞれ敷設された一対のレー
ル上を転動する。

台車３００は、床１０１の近傍で水平に延びる基礎フレ
ーム３２０の両端に一対のサポート３２１を立設してい
る。これらサポート３２１は、ワークＷの横方向両側で
垂直上方に延び、上端に治具３５０の横部材３５１が着
座するサドル３２２を設けている。また、台車３００の
めっき室２００側には、可動壁３１０がブラケット３１
１を介してサポート３２１の上端部及び下端部に連結さ
れている。また、可動壁３１０は、シリンダ４００から
延びたロッド４０１にブラケット４０２及び複数の圧縮
コイルスプリング４０３を介して接続されている。

これにより、ロッド４０１を伸長して台車３００を第１
図右方向に移動させたとき、可動壁３１０は、中間チャ
ンバー１００とめっき室２００との間の開口１５１の周
縁部に当接する。このとき、可動壁３１０に取り付けら
れている複数のコイルスプリング４０３によって、均一
な力で開口１５１の周縁部に可動壁３１０が押し付けら
れ、めっき室２００が中間チャンバー１００から気密に
隔離される。

また、ロッド４０１を後退させると、可動壁３１０が第
１区左側に移動し、開口１５１が開放される。

同時に、台車３００は、ワークＷ及び治具３５０と共に
めっき室２００側に移動する。

中間チャンバー１００の上部に、蓋体１２０で開閉され
る開口１２１が形成されている。蓋体１２０は、アーム
１２２にシリンダ１２３を介して支持されている。シリ
ンダ１２３から垂直下方にロッド１２４が延びており、
その先端が蓋体１２０の中央部に固定されている。アー
ム１２２は、第２図に示すように回転軸１２５が中間チ
ャンバー１００の外壁に設けたブラケット１２６で支持
されており、レバー１２７を介しシリンダ１２８のロッ
ド１２９に連結されている。

蓋体１２０の周縁部及び該周縁部が当接する壁体１３０
の上端面には、開口１２１が蓋体１２０で気密封止され
るように、Ｏリング１３１．１３１がそれぞれ装着され
ている。これらＯリング１３１は、蓋体１２０及び壁体
１３０の何れか一方又は双方に設けることができる。な
お、符番１３２は、蓋体１２０の垂直方向運動を案内す
るガイドロッドである。

開口１２１を開放するときには、ロッド１２４を後退さ
せ蓋体１２０に加えられている押圧力を解除する。そし
て、シリンダ１２８のロッド１２９を後退させて、回転
軸１２５を中心としてアーム１２２を旋回させる。これ
により、蓋体１２０は、第２図で時計方向に旋回して壁
体１３０の上端面から離間する。

逆に開口１２１を閉鎖するときには、シリンダ１２８の
ロッド１２９を伸長してアーム１２２を反時計方向に回
転させた後、シリンダ１２３のロッド１２４を伸長し蓋
体１２０を開口１２１の周縁部に押し付ける。

これにより、蓋体１２０は、水平姿勢を維持して下降す
るため、均等な力で開口１２１の周縁部に圧着され、開
口１２１を気密封止する。

また、蓋体１２０のアーム１２２装着部と反対側に位置
する開口１２１の周縁部近傍で、保護プレート１７０が
、ガイドレール１７１上に搭載されている。

保護プレート１７０は、適宜のモータからの動力を受け
て、第２図で矢印で示す方向に沿って移動する。保護プ
レート１７０用のモータは、蓋体１２０の位置をリミッ
トスイッチ、コンタクトスイッチ等で検出し、その検出
結果に基づいて駆動される。

そして、モータの駆動力が伝達される保護プレート１７
０は、開口１２１が開放されたとき開口１２１の周縁部
に位置し、蓋体１２０が開口１２１に向かう閉鎖運動を
始めたとき開口１２１の周縁部上方から後退するように
なっている。

治具３５０は、ワークＷの上方で水平方向に延びる横部
材３５１．　　この横部材の両端から上方に突出する短
尺の縦部材３５２．及び双方の縦部材３５２から内側に
突出した短尺の係合部材３５３を備えている。また、横
部材３５１の下部には、ワークＷを保持する一対のホル
ダー３５４が設けられている。

治具３５０は、めっき室２００の内部及び中間チャンバ
ー１００の外部上方に設けられている移送機構５００、
５５０によってめっき室２００及び中間チャンバー１０
０内を移送される。

移送機構５００は、めっき室２００の上部で第３図左右
方向に延びるレール５（ＩＩを備えており、このレール
５０１の上を台車５０２が走行する。台車５０２には下
方に延びた昇降ガイド５０３が設けられており、この昇
降ガイド５０３に沿ってエレベータ５０４が昇降する。

エレベータ５０４に設けられたフック５０５は、一対の
係合部材３５３の下側に入り込み、エレベータ５０４に
治具３５０を係合させる。治具３５０は、エレベータ５
０４の昇降によって上昇或いは下降し、台車５０２の走
行によって第３図左右方向に移動する。

符番５１０は、エレベータ５０４を昇降させるためのモ
ータであり、チェーン、減速機等を介してエレベータ５
０４に連結されている。モータ５１０は、密閉構造のケ
ーシング５１１内に収容されており、めっき室２００内
の強い腐食性のめっき液蒸気にモータ５１０が晒される
ことを防いでいる。

他方、台車５０２をレール５０１に沿って移動させるた
め、めっき室２００の土壁上側にモータ５２０が設けら
れている。このモータ５２０は、チェーン及び減速機等
を介し台車５０２に連結されている。

中間チャンバー１００に配置される移送機構５５０も、
移送機構５００と同様な構造をもっており、治具３５０
を昇降及び水平移動させる。第１図では、この移送機構
５５０の下部を示し、他を省略している。

中間チャンバー１０（ｌの側壁には、真空ポンプに接続
された排気管１４０及び不活性ガス供給源に接続された
吸気管１４１が設けられている。中間チャンバー１００
が密閉されると、排気管１４０を介して中間チャンバー
１００の内部空気が排気され、続いて吸気管１４１から
窒素等の不活性ガスが送り込まれる。これによって、中
間チャンバー１００の内部は、不活性雰囲気に維持され
る。なお、真空引き及び不活性ガス導入を繰り返すこと
により、内部雰囲気に含まれている酸素を完全に除去す
ることができる。

めっき室２００には、めっき槽２５０が配置されている
。図示の例では、めっき槽２５０を第３図左右方向に２
種属列配置しているが、この槽数はめつき装置のスケー
ルに応じて適宜変更することができる。めっき層２５０
は、治具３５０を保持するサドル２５１を槽壁に取り付
けている。また、ワークＷの両面に対向するアノード保
持具２５２が設けられており、この保持具２５２に保持
されているアノードとワークＷとの間に電流を流すこと
により、ワークＷに対するめっきが行われる。

なお、第２図の符番７００は、めっき室２００の内部を
観察するため、外壁２０１に設けられた覗き窓であり、
耐薬品性に優れた強化ガラス７０１が嵌め込まれている
。

以上に説明しためっき装置で、ワークＷに対するめっき
が行われる。このとき、めっきを良好に行い且つめっき
後の表面性状を向上させるため、前処理及び後処理をワ
ークＷに施すことが必要とされる。そこで、第４図に示
すように、めっき装置１０に前処理ライン２０及び後処
理ライン３０を付設する。前処理ライン２０は、それぞ
れ脱脂、洗浄。

酸洗等を行う複数の槽２】を直列に配置している。

他方、後処理ライン３０は、それぞれ洗浄、化成処理等
を行う複数の槽３１を直列に配置している。また、前処
理ライン２０及び後処理ライン３０とめっき装置１０と
の間には、ワークＷを横方向に移動する搬送機４０が設
けられている。

なお、第４図では、めっき装置１０の片側に、前処理ラ
イン２０及び後処理ライン３０を並列に配置したレイア
ウトを採用している。しかし、これに拘束されることな
く、前処理ライン２０及び後処理ライン３０を直線状に
配列し、その中間にめっき装置を組み込んだレイアウト
を採用することができるのは勿論である。この場合、め
っき室２Ｏｎの前後両側に中間チャンバー１００を配置
し、それぞれを装入用及び排出用に使用することが好ま
しい。

次いで、以上のめっき装置を使用しためつき作業を説明
する。

めっきが施されるワークＷは、治具３５０に吊り下げら
れて移送機構５５０により、前処理ライン２０をめっき
装置ｌＯに向けて送られながら、各前処理槽２１で脱脂
、酸洗、洗浄等が施され、その表面がめっきに適した表
面状態に調質される。

前処理されたワークＷは、蓋体１２０を開放した中間チ
ャンバー１００に装入される。このとき、保護プレート
１７０は、第２図左側の退避位置に保持されている。中
間チャンバー１００内で、ワークＷを吊り下げた治具３
５０の横部材３５１がサドル３２２に搭載される。そし
て、開口１２１に蓋体１２０を装着し中間チャンバー１
００を密閉した後で、排気管１４０を経由した真空吸引
及び吸気管１４１を経由した不活性ガスの導入によって
中間チャンバー１００内部を酸素、及び水分を含有しな
い不活性雰囲気に維持する。

このとき、台車３００が第１図で右側の移動端部に位置
し、可動壁３１０が壁体１５０に押し付けられている。

そのため、蓋体１２０を開放することにより大気と連通
した中間チャンバー１００内の雰囲気がめつき室２００
側に流入することが防止される。

中間チャンバー１００内が所定の不活性雰囲気に達し、
ワークＷに対するめっきを行う段階になると、シリンダ
４００を駆動してロッド４０１を後退させる。これによ
り、台車３００は、ロッド４０１に弓っ張られてめっき
室２００側に移動する。

めっき室２００では、移送機構５００で台車３００がら
治具３５０を受は取り、所定のめっき槽２５０にワーク
Ｗを浸漬する。めっき槽２５０に浸漬されたワークＷを
吊り下げている治具３５０の横部材３５１の端面に給電
ロッドを押し付け、アノード２６０との間で電流を流し
、ワークＷをめっきする。

使用されるめっき液としては、たとえば本出願人等が特
開昭６４−１７８８９号公報、特開平１−２７２７８８
号公報等で提案したハロゲン化アルミニウム、アルキル
、ピリジニウム、第４級アンモニウム塩等を含有する非
水液が使用することができる。このようなめっき浴は、
雰囲気中に含まれている酸素や水分により変質し易いも
のである。しかし、前述したように中間チャンバー１０
０を介してめっき室２００を大気から遮断された状態に
おいているため、めっき液は安定した初期状態に維持さ
れる。そのため、同一条件下でめっきを行うことができ
、一定した品質のめっき製品が得られる。

めっきされたワークＷは、装入時とは逆の動作によって
めっき槽２５０から引上げられ、台車３００に搭載され
て中間チャンバー１００に送られる。そして、蓋体１２
０を開口１２１から取り外して、移送機構５５０により
中間チャンバー１００から排出し、後処理ライン３０に
送り出される。蓋体１２０を開くとき、蓋体１２０の位
置がリミットスイッチ、コンタクトスイッチ等の検出器
によって検出され、その検出結果に基づきモータ或いは
油圧などで駆動し、第２図に点線で示したように保護プ
レート１７０を開口１２１の周縁部上方に移動させる。

移動した保護プレート１７０は、壁体１３０の上端面を
覆う。したがって、中間チャンバー１００から排出され
た治具３５０がその上端面を越え外部に送り出されると
き、治具３５０及びめっきされたワークＷから落下する
残留めっき液は、保護プレート１７０で受は止められ、
壁体１３０の上端面に付着することがない。そのため、
上端面に異物や腐食が生じることなく、またＯリング１
３１の劣化も避けられる。その結果、開口１２１と蓋体
１２０との間の気密封止構造が長期にわたって良好な状
態に維持される。

中間チャンバー１００から取り出されたワークＷは、後
処理ライン３０で洗浄、乾燥、化成処理等の適宜の処理
が施された後、製品とされる。

なお、以上の例においては、蓋体１２０の位置を電気的
に検出し、その検出地結果に基づいて保護プレート１７
０を移動させる方式を採用している。

しかしながら、本発明は、これに拘束されるものではな
く、蓋体１２０の開閉運動と関連して保護プレートが移
動するものであるかぎり、その他の形式の移動機構を採
用することができる。

たとえば、第５図に示すように、蓋体１２０の開閉運動
と保護プレート１７０の移動とを機械的に連係させるこ
とも可能である。この場合、蓋体１２０の裏面に、先端
が内側に湾曲した突起１７２を取り付ける。他方、壁体
１３０の内面に設けられたブラケット１７３に、保護プ
レート１７０の回転軸１７４が軸支されている。保護プ
レート１７０には、回転軸１７４から更に内側に突出す
る舌片１７５が形成されており、回転軸１７４とブラケ
ット１７３との間にスプリング１７６が張設されている
。舌片１７５には、蓋体１２０の裏面から下方に突出し
てる突起１７２が上方から当接する。また、スプリング
１７６は、第５図（ｂ）に−点鎖線で示した位置を境と
して、保護プレート１７０を時計方向或いは反時計方向
に回転させる力を保護プレート１７０に与える。

蓋体１２０を開き開口１２１を開放した状態にあっては
、保護プレート１７０は、第５図（ｂ）に実線で示した
姿勢をとる。蓋体１２０を下降させると、突起１７２が
舌片１７５に当接し、回転軸１７４の回りに保護プレー
ト１７０を時計方向に回転させる。保護プレート１７０
が一点鎖線で示した位置に達し、更に突起１７２により
舌片１７５を押し下げる力が働くと、保護プレート１７
０は、舌片１７５が壁体１３０の内面に当接するまでス
プリング１７６の弾撥力によって回転する。その結果、
開口１２１に蓋体１２０が装着された状態で、保護プレ
ート１７０は、第５図（ｂ）に点線で示した姿勢をとる
。このとき、突起１７２の先端部は、ｌ　７２ａの位置
にある。

他方、開口１２１を開けるとき、蓋体１２０の上昇に伴
って突起１７２が上昇する。そして、突起１７２は、第
５図（Ｃ）に示すように保護プレート１７０に下方から
当接する。更に突起１７２が上昇するとき、保護プレー
ト１７０は、スプリング１７６の弾撥力に抗して反時計
方向に回転し、第５図（ｂ）に−点鎖線で示した中立位
置から実線で示したカバー位置まで移動する。その結果
、壁体１３０の上端面は、保護プレート１７０で覆われ
る。

なお、第５図においては、保護プレート１７０を壁体１
３０の内面側に開閉可能に取り付けた。しかし、これに
拘束されることなく、壁体１３０の外面側に保護プレー
ト１７０を取り付けることも可能である。この場合、突
起１７２に相当する接触子を蓋体１２０の外側に取り付
け、この接触子によって蓋体１２０の動き或いは位置を
検出し、その検出結果に応じて外側から壁体１３０の頂
面に保護プレート１７０を覆い被せる。このように外側
に保護プレート１７０を配置するとき、めっき液等によ
る汚染を少なくすることができ、スプリング等の駆動部
品の汚染や劣化が少なくなる。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明のめつき装置においては
、中間チャンバーの開口が開放されたとき、開口周縁部
を保護プレートで自動的に覆っている。そのため、中間
チャンバーから排出したワーク及び治具に付着残留して
いるめっき液の滴下があっても、保護プレートで受は止
められ、開口周縁部にめっき液が付着することがない。

したがって、蓋体と開口周縁部との気密接触が長期にわ
たって保たれ、開口を閉鎖した中間チャンバーに外気が
漏洩することがなくなる。このように、本発明によると
き、中間チャンバーを介してめっき室に流入することが
防止されるので、めっき浴の劣化を抑制して安定した条
件下で一定品質のめっきを行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のアルミニウムめっき装置をワー
ク搬入方向から見た第４図のＩ−Ｉ断面図、第２図は同
じく第４図のｎ−■断面図、第３図は第１図の部分断面
図、第４図は該めっき装置を組み込んだめっきライン全
体を示す平面図、第５図は他の実施例を説明するための
図である。 １００・中間チャンバー　１２０二蓋体１２１：開口　
　　　　　１２３．シリンダ（加圧機構）１５０・壁体
（仕切り壁）１５１・開口２００：めっき室　　　　２
５０：めっき槽３００台車　　　　　　３１０：可動壁
３５０、治具　　　　　　５００・移送機構Ｗ；ワーク 粥 ■ 図 手 図 ＾−一 弔 図 １／ｌＪ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部にめっき槽を備えためっき室と、該めっき室
   の側部に密閉可能に配置された中間チャンバーと、前記
   めっき室と前記中間チャンバーとを仕切り且つ両者を連
   通させる開口が設けられた仕切り壁と、前記開口を閉鎖
   する可動壁が取り付けられた台車とを備えており、前記
   中間チャンバーの上部に設けられた被めっき材料装入及
   び排出用の開口を閉鎖する蓋体を前記開口の一側周縁部
   近傍を中心として回転可能に設け、前記開口が開放され
   たとき前記他側周縁部の上方に移動する保護プレートを
   前記開口の他側に配置したことを特徴とする密閉型アル
   ミニウムめっき装置。
2. （２）請求項１記載の蓋体の上側に、前記開口の周縁部
   に前記蓋体を押し付ける加圧機構を設けたことを特徴と
   する密閉型アルミニウムめっき装置。