(57)【要約】    【課題】  表面処理設備の簡易化と小型化、及び処理液の管理負荷の低減によりコストを抑え、作業環境にも良好な表面処理を行う表面処理装置を提供することを目的とする。    【解決手段】  被処理部材８が収納されて処理材１７ａで表面処理される処理空間３５と、処理材１７ａが流入する流入孔４０と処理材１７ａが排出される流出孔４１を備えた処理容器３と、複数の処理材ごとに設けられた流入孔４０に連通する注入孔２７と、複数の処理材１７ａ〜１７ｄごとに設けられた流出孔４１に連通する注出孔２８とを有する本体ケース１０が処理容器３と相対移動する構成であって、処理材１７ａを収納する収納タンク５ａと処理材１７ａを処理空間３５へ搬送または処理空間３５から吸引する処理材搬送手段４ａ〜４ｄと、注入孔２７と連通して処理材１７ａ〜１７ｄが流動する供給路６ａ〜６ｄと収納タンク５ａ〜５ｄに連通して処理材１７ａ〜１７ｄが流動する回収路１５ａ〜１５ｄとを処理材１７ａ〜１７ｄごとに備えた表面処理装置。【選択図】  図３
2008285740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理部材が収納され処理材で表面処理される処理空間と、前記処理材が前記処理空間に流入する流入孔と、前記処理材が前記処理空間から排出される流出孔と、を備えた処理装置と、
前記流入孔と連通する注入孔と、前記流出孔と連通する注出孔と、前記注入孔と前記注出孔を有する支持体と、を備え前記処理装置が相対移動するハウジング装置と、
前記処理材を収納する処理材収納部と、前記処理材を前記処理空間へ搬送または前記処理空間から前記処理材を吸引する搬送手段と、前記処理材収納部と前記注入孔が連通して前記処理材が流動する供給路と、前記注出孔と前記処理材収納部が連通して前記処理材が流動する回収路と、を有する前記処理材ごとに設けられた複数の処理材供給装置と、
を備えた表面処理装置。
【請求項２】
前記処理装置は、少なくとも前記処理材の数備えた、ことを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。
【請求項３】
複数の前記処理装置は回動軸を中心に円周方向へ配置され、前記回動軸を中心に前記ハウジング装置と相対回転移動する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の表面処理装置。
【請求項４】
前記処理材収納部と、前記供給路と、前記処理空間と、前記回収路を流動する前記処理材は、外気と遮断される、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理部材にめっき処理や洗浄処理等の複数の表面処理を施す、表面処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の表面処理を行う装置は、たとえば特許文献１に、表面処理を行う種類に合せて処理液を充填した処理槽を処理工程の数だけ並べ、被処理部材を移動して複数の処理液に浸漬することにより、複数の種類の表面処理を行う装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２０７２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、被処理部材に施す表面処理の種類に応じた種類の処理液を収納する処理液槽と、被処理部材を各処理液槽に移動する移動装置が必要となり、装置が複雑で大型となる。
【０００４】
また、被処理部材を処理液槽から引き上げた際に被処理部材に付着した処理液が床に落下して跳ね上がるため、これを見込んで設備周りにスペースの確保が必要である。
【０００５】
または各処理液層を移動する際に、処理液を被処理部材に付着させて持ち出し、次の工程の処理液に混入させてしまうので、処理液の成分が変わり処理液の管理が煩雑になる。
【０００６】
処理液槽は被処理部材が上方より浸漬される構成のため上面が開放しているので、処理液の温度が変化したり処理液が蒸発して濃度が変化しやすいという問題がある。
【０００７】
また処理液の蒸発による異臭の発生など、作業環境上においても問題があった。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、表面処理装置の簡易化と小型化、及び処理液の管理負荷の低減によりコストを抑え、作業環境にも良好な表面処理を行う表面処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、被処理部材が収納され処理材で表面処理される処理空間と、前記処理材が前記処理空間に流入する流入孔と、前記処理材が前記処理空間から排出される流出孔と、を備えた処理装置と、前記流入孔と連通する注入孔と、前記流出孔と連通する注出孔と、前記注入孔と前記注出孔を有する支持体と、を備え前記処理装置が相対移動するハウジング装置と、前記処理材を収納する処理材収納部と、前記処理材を前記処理空間へ搬送または前記処理空間から前記処理材を吸引する搬送手段と、前記処理材収納部と前記注入孔が連通して前記処理材が流動する供給路と、前記注出孔と前記処理材収納部が連通して前記処理材が流動する回収路と、を有する前記処理材ごとに設けられた複数の処理材供給装置と、を備える。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、前記処理装置を少なくとも前記処理材の数備える。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、複数の前記処理装置を回動軸を中心に円周方向へ配置し回動軸に固定して、前記回動軸を中心に前記ハウジング装置と相対回転移動するように構成する。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、前記処理材収納部と前記供給路と前記処理空間と前記回収路を流動する前記処理材は、外気と遮断した構成とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明では、被処理部材は処理材とともに処理装置内に収納されて表面処理が施されるので、処理材が表面処理装置の周りに飛び散ることを防止できる。よって、表面処理装置の周りに余分なスペースの確保が不要となり、表面処理装置全体の設置スペースが削減される。
【００１４】
処理装置内や被処理部材に付着した処理材は、搬送手段により流出孔から排出されるので、次工程の処理材に前工程の処理材が混入する問題が改善される。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明では、処理装置を少なくとも処理材の数備えるので、複数の被処理部材を同時に表面処理でき処理効率が向上する。また処理装置を処理材の数より多く設け、被処理部材の投入及び取り出しに用いれば、表面処理と平行して処理部材の投入や取り出しが行え、作業効率が向上する。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明では、複数の処理装置を円周方向に配置し回動自在に構成したので、表面処置装置を小型化できる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明では、処理材収納部と処理空間と回収路を流動する処理材を外気と遮断して構成したので、処理材が蒸発することによる処理材の濃度変化を防止でき、処理材の品質管理が容易になる。また、処理材の臭気が表面処理装置の周りに発生
するのを防止でき良好な作業環境を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明の実施形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお図中の同一記号または同一符号は、同一または相当する構成部分を示すものであるから、その詳細な説明を省略し、主に相違点のみを説明する。
【００１９】
図１は表面処理装置を模式的に示す平面図である。図２は、表面処理装置を模式的に示す側面図である。
【００２０】
本体２は本体ケース１０（支持体）とケース上７から構成されている。本体ケース１０は複数の処理容器３（処理装置）を一体に構成した処理容器集合体５６（図３）を収納する部分と、処理容器集合体５６を回動させるモータ１４を収納する動力部１９と、脚部１２から構成されている。また、処理容器３は、円周方向へ略６０度の角度で配設されている。モータ１４により処理容器集合体５６と本体ケース１０との相対位置を変動できるように構成されている。
【００２１】
図１で処理容器３は、投入位置２６、第１処理材の位置２１から第４処理材の位置２４及び取出位置２５へと移動し本体ケース１０に対して相対移動する。
【００２２】
処理容器３に収納された被処理部材８（図３）に施す表面処理等について説明する。
【００２３】
投入位置２６でケース上７に設けられた投入口９から、処理容器３に挿入されている蓋上３１を取り外し、表面処理を施す被処理部材８を処理容器３に収納して蓋上３１を処理容器３へ挿入する。
【００２４】
処理容器３はモータ１４により、反時計方向に６０度移動して第１処理材の位置２１で停止する。処理材１７ａは収納タンク５ａから処理材搬送手段４ａ（搬送手段）の搬送運転により供給路６ａを経由して処理容器３に注入され、被処理部材８を表面処理した後回収路１５ａを経由してろ過装置１６を通過し収納タンク５ａ（処理材収納部）へ回収される。
【００２５】
決められた時間、処理材搬送手段４ａが運転される。運転時間が経過した後、処理材搬送手段４ａは運転を中止する。その後処理容器３はモータ１４により、第２処理材の位置２２へ移動する。処理材１７ｂは収納タンク５ｂから処理材搬送手段４ｂの運転により供給路６ｂを経由して処理容器３へ注入され、被処理部材８を表面処理した後、回収路１５ｂを経由して収納タンク５ｂへ回収される。処理材搬送手段４ｂは決められた時間運転され、運転時間が経過した後処理材搬送手段４ｂは運転を中止する。処理容器３はモータ１４により、第３処理材の位置２３へ移動する。
【００２６】
上記と同様に、収納タンク５ｃに収納された処理材１７ｃは、処理材搬送手段４ｃで処理容器３に注入され被処理部材８に表面処理を施す。
【００２７】
処理容器３はモータ１４により第４処理材の位置２４へ移動する。収納タンク５ｄに収納された処理材１７ｄは、処理材搬送手段４ｄで処理容器３に注入され被処理部材８に表面処理を施す。
【００２８】
モータ１４により処理容器３は取出位置２５へ移動し、被処理部材８を取り出す。被処理部材８を取り出す取出口１８は本体ケース１０の下面に設けられている。
【００２９】
以上１個の被処理部材８に施される全表面処理を説明したが、複数の被処理部材８を連続的に表面処理を行う場合は、投入位置２６に移動してくる処理容器３に被処理部材８を順次収納し、取出位置２５に移動してくる処理容器３から被処理部材８を順次取り出すことにより、第１処理材の位置２１から第４処理材の位置２４に収納された被処理部材８を同時に表面処理することが出来る。
【００３０】
被処理部材８を投入及び取り出しにかかる時間に対し、１回の表面処理を行う時間等で決められるモータ１４の停止する時間が長い場合は、第１処理材の位置２１から第４処理材の位置２４に対応した処理容器３で、表面処理を実行中であっても表面処理を行っていない投入位置２６及び取出位置２５において、被処理部材８の投入及び取出しを行えるので、段取り時間が短縮される。
【００３１】
ここで、第１処理材の位置２１から第４処理材の位置２４の各位置で行われる処理について詳述する。被処理部材８は、本実施例では自動車の座部に使用するシートレールである。第１処理材の位置２１は洗浄処理で、液温度５０℃、圧力が１ＭＰａで流量毎分１５リットルを処理容器３へ注入し処理時間は２０秒で行う。第２処理材の位置２２は水洗い処理で、液温度７０℃、圧力が０．４ＭＰａで流量毎分１０リットルを処理容器３へ注入し、処理時間は２０秒で行う。第３処理材の位置２３は純水洗浄処理で、液温度７０℃、圧力が０．４ＭＰａで流量毎分１０リットルを処理容器３へ注入し、処理時間は２０秒で行う。第４処理材の位置２４は乾燥処理で、温度１５０℃、圧力が１ＭＰａの空気を処理容器３へ注入し、処理時間は２０秒で行う。本実施形態では、処理時間が同じであるが、第１処理材の位置２１から第４処理材の位置の処理時間のうち最大の処理時間以上を処理時間として、モータ１４の停止時間とする。
【００３２】
また処理容器３の回動方向は、一方向に限定するものではなく、例えば反時計方向と時計方向の回動を組み合わせても良い。
【００３３】
本実施形態は洗浄処理及び乾燥処理の場合であるが、無電解めっき液を処理容器３に注入して、めっき処理することも出来る。
【００３４】
図３は、図１のＡ−Ｏ−Ｂ断面を模式的に示す部分断面図である。また図４及び図５は、図３のＣ部及びＤ部の拡大図である。
【００３５】
６個の処理容器３（図１）は、支持板上４３及び支持板下４４により相互を一体に構成するとともに、回動軸４５へ固定され処理容器集合体５６を構成する。回動軸４５はケース上７に設けられた軸受部上４６と図示しない軸受部下により回動自在に保持され、モータ１４により回動される。
【００３６】
処理材１７ａは、処理材搬送手段４ａによって収納タンク５ａから吸引され、供給路６ａを通過して本体ケース１０へ一体に設けられた接続具１１の注入孔２７から処理容器３の流入孔４０を経由して被処理部材８を収納する処理空間３５に達し、被処理部材８を洗浄処理しながら下方へ移動して、流出孔４１から本体ケース１０に一体に設けられた接続具１１の注出孔２８へ達する。さらに、回収路１５ａを通ってろ過装置１６で処理材１７ａに含まれた油分や金属粉をろ過されて収納タンク５ａへ回収される。処理材１７ａは以上の経路を循環して被処理部材８を洗浄処理する。
【００３７】
処理材搬送手段４ａを吸引運転に切り替えると、処理容器３及び被処理部材８に付着した処理材１７ａは吸引されて収納タンク５ａへ回収される。
【００３８】
上記ろ過装置１６は、紙を材質にしたものや、金属網からなるフィルターを備えてなる装置で、処理材１７ａと被処理部材８によって適格選定するが、これを構成から除外しても良い。
【００３９】
収納タンク５ａ、処理材搬送手段４ａ、供給路６ａ、回収路１５ａから成る処理材供給装置６２ａについて説明をする。
【００４０】
供給路６ａが収納タンク５ａへ接続される側の供給路端部６５は、処理材１７ａに挿入（水没した状態）されている。回収路１５ａが収納タンク５ａへ接続される側の回収路端部６６は処理材１７ａの水面より上面に（水没しない状態に）構成されている。また、処理材供給装置６２ａは外気と遮断されて構成されている。
【００４１】
本実施形態では、ハウジング装置６１を構成する注入孔２７、注出孔２８及び本体ケース１０は、処理容器３の外周側に設けた本体ケース１０に注入孔２７と注出孔２８を設けたが、注入孔２７をケース上７に設け、注出孔２８を本体ケース１０の下面（取出口１８の面）に設けて、それぞれに対応して処理容器３に流入孔４０と流出孔４１を設ければ、処理材１７ａの流動経路をほぼ直線的に構成でき、処理材１７ａの流動がスムーズに行える。
【００４２】
また注入孔２７と注出孔２８の固定方法は、処理容器３の外周に設けた本体ケース１０に設けることに限定するものではなく、金属製で剛性を備えた供給路６ａと回収路１５ａを収納タンク５ａに固定して用いても良い。
【００４３】
図４、図５で、本体ケース１０に設けられた注入孔２７と処理容器３に設けられた流入孔４０の流路は、接続具１１の内面を押圧して接触する流入孔パッキング３８により水密に保たれる。同様に処理容器３に設けられた流出孔４１と本体ケース１０に設けられた注出孔２８の流路は、接続具１１の内面を押圧して接触する流出孔パッキング３９により水密に保たれる。
【００４４】
処理材１７ａ〜１７ｄは加圧されて使用されることを考慮して、接続具１１の内面を本体ケース内面２９より処理容器３の方向へ湾曲して凸形状に形成されているので、流入孔パッキング３８の流入パッキング先端４７及び流出孔パッキング３９の流出パッキング先端４８が接続具１１の内面を押圧する押圧力は、処理容器３が移動中に流入パッキング先端４７及び流出パッキング先端４８が本体ケース内面２９を押圧する押圧力より大きくなり、高圧の処理材１７ａ〜１７ｄを使用しても処理材１７ａ〜１７ｄが漏れ出すことを防止できる。
【００４５】
処理容器３が回動しているときも流入パッキング先端４７と流出パッキング先端４８は本体ケース内面２９に圧接しているので、処理容器３に残った処理材１７ａ〜１７ｄが処理容器３から漏れ出すことを防止する。
【００４６】
処理材１７ａ〜１７ｄが流動する、処理容器３及び本体ケース１０、蓋上３１、蓋下３３供給路６ａ〜６ｄ及び回収路１５ａ〜１５ｄは、塩化ビニール等の樹脂材料またはステンレスなどの金属から成る。また処理材１７ａ〜１７ｄの種類によっては、処理材１７ａ〜１７ｄが接触する部品及び部分にフッ素系樹脂等でコーテイングまたは、めっき等で表面処理をすれば錆発生を予防できる。
【００４７】
また、蓋パッキング上３２、蓋パッキング下３４等のパッキング類はニトリルゴムやフッ素系等のゴム、またはエラストマー等を用いる。
【００４８】
また、本体ケース内面２９や流入孔パッキング３８、流出孔パッキング３９にグリス等を塗布すれば、複数の流入孔パッキング３８及び流出孔パッキング３９を備えた複数の処理容器３を一体に回動する際に、摺動抵抗が低減されてモータ１４の負荷が低減される。
【００４９】
図６は、図３の処理容器３をＥ方向から見て模式的に示す図である。また図７は、図６のＦ−Ｆ断面を模式的に示す断面図である。
【００５０】
処理容器３に設けられた流入孔４０から直接処理空間３５へ開口した開口部３７ａと、流入孔４０に連通してた岐管３６から分かれて配管された分岐管３６ａ及び３６ｂは、処理空間３５の開口部３７ｂと３７ｃへ連通している。これによって異なった位置や方向から、被処理部材８に向けて処理材１７ａを注入または噴射することができ、長尺のシートレールにも均一に表面処理ができる。表面処理を効率よく行えるので処理時間を短縮することができる。
【００５１】
処理空間３５へ開口する開口部の数量や開口径（大きさ）は、処理材１７ａの粘性、流速、シャワー状または噴霧状等の注入方法、処理容器３の容量等の条件により決定する。
【００５２】
また、本実施形態では、注入孔２７（図４）と連通する流入孔４０の数量を少なくして構造を間単にするため、１つの流入孔４０から分岐管３６を介して処理空間３５内に処理材１７ａを注入する開口部を複数設けたが、複数の流入孔４０とこれに対応する複数の注入孔２７を設けて複数の開口部を設けても良い。
【００５３】
本実施形態では、６個の処理容器３は同じ形状としたが、処理容器３や処理空間３５は同じ形状、容量に限定するものではない。被処理部材８の大きさ及び形状等と表面処理の種類によって処理容器３及び処理空間３５の容量及び形状を変えて用いることにより、表面処理を効率的に実施でき処理時間を短縮できる。表面処理を行う各位置において、処理容器３に設けられた流入孔４０と流出孔４１が、本体ケース１０に設けられた注入孔２７と注出孔２８に選択的に連通する位置に設けてあれば良い。
【００５４】
本実施形態は洗浄処理を行ったが、処理材１７ａ〜１７ｄは液体と気体に限定するものではなく、例えば樹脂または金属の粒子を処理材に用いて磨き加工を行うこともできる。
【００５５】
本実施形態では処理材１７ａ〜１７ｄの流れを良くするために、処理容器３を長手方向を垂直に設置して上方より被処理材部材８を処理容器３へ収納し、上方より処理材１７ａ〜１７ｄを注入し下方より排出する構造であるが、処理容器３の下方を有底構造として、上方の蓋で投入口と取出口を兼ねた構造にしても良い。
【００５６】
また、表面処理を行っているときは本実施形態のように、本体ケース１０を垂直にして処理容器３の長手方向を略垂直に構成して、処理材１７ａ〜１７ｄを処理容器３へスムーズに注入したのち排出させて、被処理材部材８を収納または取り出す場合は、本体ケース１０を傾斜または水平にして処理容器３の長手方向を傾斜または水平にして作業を行うと作業性が向上する。
【００５７】
本発明によれば、被処理部材８は処理容器３に収納されたまま表面処理を施されるので、処理材１７ａ〜１７ｄが装置外へ飛び散ることが防止されて、装置の周りに余分なスペースを確保する必要が無く、表面処理装置全体の設置スペースを削減することができる。
【００５８】
処理容器３や被処理部材８に付着した処理材１７ａ〜１７ｄは、処理材搬送手段４ａ〜４ｄにより流出孔４１から排出されるので、次工程の処理材に前工程の処理材が混入する問題が改善される。
【００５９】
被処理部材８を収納した複数の処理容器３に対応して複数の表面処理を同時に行うので、全体の処理時間が削減される。また、処理工程より多く処理容器３を設けて、処理工程に対応していない処理容器３で被処理部材８の投入、取出を行えば更に作業効率が向上する。
【００６０】
また、複数の処理容器３を一体に構成した処理容器集合体５６を回動自在に設けたので、被処理材部材８を移動する回動装置を小型化できる。
【００６１】
収納タンク５ａと処理空間３５と回収路１５ａを流動する処理材１７ａを外気と遮断して構成したので、処理材１７ａは蒸発することによる処理材１７ａの濃度変化を防止でき、処理材１７ａの品質管理が容易になる。また、処理材１７ａの臭気が表面処理装置１の周りに発生することを防止でき良好な作業環境を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】表面処理装置を模式的に示す平面図である。
【図２】表面処理装置を模式的に示す側面図である。
【図３】図１のＡ−Ｏ−Ｂ断面を模式的に示す部分断面図である。
【図４】図３のＣ部を拡大した模式図である。
【図５】図３のＤ部を拡大した模式図である。
【図６】図６は、図３の処理容器のＥ矢視図を模式的に示す図である。
【図７】図６のＦ−Ｆ断面を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１    表面処理装置
３    処理容器（処理装置）
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  処理材搬送手段（搬送手段）
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ  収納タンク（処理材収納部）
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ  供給路
７    ケース上
８    被処理部材
９    投入口
１０  本体ケース（支持体）
１４  モータ
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ  回収路
１６  ろ過装置
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ  処理材
２７  注入孔
２８  注出孔
２９  本体ケース内面
３５  処理空間
４０  流入孔
４１  流出孔
４５  回動軸
５６  処理容器集合体
６１  ハウジング装置
６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ  処理材供給装置
【図１】
2008285740.tif 000003
【図２】
2008285740.tif 000004
【図３】
2008285740.tif 000005
【図４】
2008285740.tif 000006
【図５】
2008285740.tif 000007
【図６】
2008285740.tif 000008
【図７】
2008285740.tif 000009