JP3544822B2 - 棒状ワークの無電解ニッケルめっき方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、端面に凹部が形成された棒状ワークに無電解ニッケルめっき処理を施すための方法および装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、このような棒状ワークの両端の凹部内周面に対する無電解ニッケルめっき処理を確実に行うことのできる方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
無電解ニッケルめっき処理が施されるワークとしては、プリンタ等のシャフトのように、両端に軸受け用の円錐状の凹部が形成された棒状ワークがある。このような棒状ワークにめっき処理を施すために、垂直に立てた状態でめっき槽に浸漬すると、その下端面の側の凹部に空気が捕捉されたままとなり、この凹部内周面にめっき液が行き渡らず、従って、当該凹部内周面にめっきが付かないおそれがある。また、棒状ワークの下側の凹部にめっき液が充分に行き渡ったとしても、めっき処理の途中で発生するガスが凹部に溜まり、凹部内周面におけるめっきの析出が不十分になってしまうおそれがある。
【０００３】
このような弊害を回避するために、従来においては、棒状ワークが搭載されているワーク搭載かごをめっき槽内で揺動させたり、あるいは、めっき槽内のめっき液を撹拌している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、このような弊害を回避するためには、棒状ワークを水平に保持し、この状態でめっき槽に浸漬してめっき処理を施すことが考えられる。すなわち、多数本の棒状ワークを水平に入れた筒状のワーク搭載かごをめっき槽に浸漬することが考えられる。しかし、このようにすると次のような弊害が発生する。
【０００５】
第１に、棒状ワークをワーク搭載かごに対して水平に搭載する作業は、棒状ワークを上側から垂直にワーク搭載かごに搭載する作業に比べて、作業性が悪く、棒状ワークに傷が付くおそれが高い。
【０００６】
第２に、ワーク搭載かごの中に水平に積み上げた多数本の棒状ワークにおいて、それらの間に毛細管作用によって水等が溜まり易い。このため、めっき処理の前工程におけるワーク洗浄用の水が棒状ワークの隙間に残った状態のままでめっき槽に浸漬されて、めっき槽内のめっき液を薄めてしまうおそれが高い。従って、めっき液を補充して適切な濃度に保持する必要が生する。また、めっき槽から引き上げられる棒状ワークの隙間にはめっき液が残ったままとなるので、めっき槽からめっき液がくみ出されてしまい、めっき液の補給が必要となる。このように、水平に積み上げた状態で棒状ワークを搬送してめっき処理を施す方法では、めっき液の希釈化および減少という弊害を惹起してしまう。
【０００７】
第３に、棒状ワークを水平に積み上げた状態では、各棒状ワークの間の風の通りが悪いので、めっき処理の後の乾燥時において熱風を吹きつけても、効率良く棒状ワークを乾燥させることができない。
【０００８】
本発明の課題は、このような従来の弊害を伴うことなく、棒状ワークの端面に形成した凹部内周面に対するめっき処理を確実に行うことのできる方法および装置を提案することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、端面に凹部が形成された棒状ワークに無電解ニッケルめっきを施す方法および装置において、前記棒状ワークを、垂線に対して９０度未満の角度だけ傾斜させた姿勢に保持し、この傾斜姿勢の前記棒状ワークに対してめっき処理を施すようにしている。
【００１０】
このように前記棒状ワークを傾斜させておけば、その下側端面に形成されている凹部に捕捉されている空気、発生ガス等は、当該凹部から容易に排出される。よって、凹部内周面に対してめっき液が充分に行き渡り、当該凹部内周面のめっき処理を確実に行うことができる。
【００１１】
前記凹部に溜まった空気、ガス等を確実に排出するためには、前記棒状ワークの軸線を含む垂直面で切断した場合の前記凹部の断面形状を規定している上側斜線が、水平あるいは、前記凹部開口側が上方に向いた斜線となるように、前記棒状ワークの傾斜角度を設定すればよい。
【００１２】
次に、自動的に無電解ニッケルめっき処理を行うためのバッチ式の処理ラインにおいては、一般に、多数本の棒状ワークが一定の間隔でワーク搬送手段によって各処理ステーションを経由して搬送され、それらの表面に無電解ニッケルめっき処理が施されるようになっている。この場合、前記棒状ワークを前記ワーク搬送手段にローディングする際、あるいは前記棒状ワークを前記ワーク搬送手段からアンローディングする際には、それらの作業を簡単に行うことができるように、前記棒状ワークを垂直に立てた状態に切り換えて行うことが望ましい。
【００１３】
また、無電解ニッケルめっき処理が施された後の棒状ワークは、その後処理工程として洗浄および乾燥の各工程を経由して搬送される。この乾燥工程においても、前記棒状ワークを傾斜姿勢のままに保持し、当該傾斜姿勢にある前記棒状ワークに対して水平方向から温風を吹きつけることが望ましい。このようにすれば、各棒状ワークの間の風の通りが良く、また、各棒状ワーク間に残っている水が風によって効果的に排除される（水切れが良い）からである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明を適用した棒状ワークの無電解ニッケルめっき装置を説明する。
【００１５】
なお、以下に説明する装置は、図１に示すような棒状ワークＷに対してめっき処理を施すためのものであり、当該棒状ワークＷは、細長い円柱状をしており、その両端ａ、ｂには凹部ｃ、ｄが形成されており、これらの凹部ｃ、ｄの内周面は円錐状内周面ｅ、ｆとなっている。例えば、棒状ワークＷをその軸線ｇを含む垂直面で切断した場合の凹部ｃの開き角θは約２０度となっているが、約１５度から４４度の範囲内のものなど、いろいろな形式のものが適用できる。
【００１６】
図２には、本例の無電解ニッケルめっき装置１の全体構成を示している。本例の無電解ニッケルめっき装置１は、棒状ワークＷを搬送するためのワーク搬送手段２（図３、５、６参照）と、棒状ワークＷをワーク搬送手段２にローディングするローディングステーション３と、ワーク搬送手段２によって搬送される棒状ワークＷに前処理を施す前処理ライン４と、当該前処理ライン４を経た後にワーク搬送手段２によって搬送される棒状ワークＷに無電解ニッケルめっき処理を施すめっき処理ステーション５と、当該めっき処理ステーション５を経た後にワーク搬送手段２によって搬送される棒状ワークＷに対して乾燥を含む後処理を施す後処理ライン６と、当該後処理ライン６を経た後の棒状ワークＷをワーク搬送手段２からアンローディングするアンローディングステーション７とを含んでいる。また、アンローディングステーション７でアンロードされた棒状ワークＷに対してベーキング処理を施すベーキング炉８も備なわっている。
【００１７】
図３には、無電解ニッケルめっき装置１の縦断面構成を示してある。ワーク搬送手段２は、棒状ワークＷを搭載するワーク搭載かご２１と、当該ワーク搭載かご２１を保持するかご保持具２２とを備えている。かご保持具２２はキャリア２３によって、処理ラインに沿って搬送される。キャリア２３は、処理ラインに沿って配置した一対のレール２３４に沿って移動するキャリア本体２３１と、このキャリア本体２３１に取り付けた昇降機構２３２と、この昇降機構２３２によって昇降する昇降ハンガー２３３とを備えている。これに対して、かご保持具２２の側は、その上枠２２１から複数組のフック２２２が突出しており、これらのフック２２２によってかご保持具２２はキャリア２３の昇降ハンガ２３３によって吊り上げ可能となっている。
【００１８】
従って、キャリア２３は、処理ラインに配列されている各槽にかご保持具２２を浸漬し、浸漬されているかご保持具２２を引き上げた後に次段の槽の真上までかご保持具２２を前進させ、しかる後に、かご保持具２２を当該槽に浸漬させるという動作を繰り返して、各かご保持具２２を処理ラインに沿って配列されている各槽を経由して搬送可能である。図３では、前処理ライン４の側では、キャリア２３によってかご保持具２２が引き上げられた状態を示してあり、めっき処理ステーション５および後処理ライン６の側では、かご保持具２２が槽に浸漬した状態を示してある。
【００１９】
なお、本例の無電解ニッケルめっき装置１は、前処理ライン４の側と、めっき処理ステーション５および後処理ライン６の側との双方にそれぞれ一対のレール２３４が配列されており、これらに沿って複数台のキャリア２３を移動させるように構成されている。
【００２０】
次に、図４〜図６を参照して、ワーク搭載かご２１およびかご保持具２２の構造を説明する。まず、図４に示すようにワーク搭載かご２１は、液体の流通が可能な円筒状の胴部２１１と、当該胴部２１１の一端を封鎖している円板状の底部２１２と、当該底部２１２の中心から垂直に延びている中空パイプ２１３と、この中空パイプ２１３の先端に形成された吊り下げ用のフック２１４とを備えている。胴部２１１は、等間隔で同軸状に配列した３本のリング２１５と、これらを連結している４本の連結ロッド２１６と、３本のリング２１５の内周に沿って取り付けたメッシュ状の円筒板２１７とから構成されている。中心の中空パイプ２１３の中空部は、底部２１２の裏面側に一端が開口した軸孔２１８となっている。棒状ワークＷは、この構成のワーク搭載かご２１の胴部２１１の上側の開口から搭載される。
【００２１】
これに対して、ワーク搭載かご２１を保持しているかご保持具２２では、水平な上枠２２１の左右から下方に向けて支持ブラケット２２２、２２３が延びており、これらの支持ブラケット２２２、２２３は上枠２２１への取り付け側の部分は下方に垂直に延びているが、それより下の部分は僅かに横方に傾斜した方向に向けて平行に延びている。本例では、この傾斜角度は垂直方向に対して約１５度に設定されている。これらの支持ブラケット２２２、２２３の先端部分は連結ロッド２２４によって相互に連結されている。
【００２２】
支持ブラケット２２３の表面には、回転円板２２５が連結ロッド２２４の回りに回転自在に取り付けられている。この回転円板２２５の表面には、９０度の等角度間隔で同心円上に４本のガイド軸２２６が取り付けられている。これらのガイド軸２２６は回転円板２２５の表面に対して垂直に延びている。従って、垂線あるいは水平線に対して傾斜した方向に延びている。これらのガイド軸２２６は、上記のワーク搭載かご２１に形成されている軸孔２１８に差し込み可能な外径寸法とされている。従って、ワーク搭載かご２１の軸孔２１８にガイド軸２２６が差し込まれるように、当該ワーク搭載かご２１を取り付ければ、当該ワーク搭載かご２１はガイド軸２２６と同様に傾斜した状態でかご保持具２２に取り付けられた状態になる。なお、本例では、４本のガイド軸２２６を配置し、１台のかご保持具２２に４個のワーク搭載かごを取り付け可能となっているが、３本以下、あるいは５本以上のガイド軸２２６を取り付けて、少ない個数、あるいはより多くの個数のワーク搭載かごを取り付けるようにしてもよい。
【００２３】
次に、かご保持具２２の回転円板２２５は次のようにして回転駆動されるようになっている。この回転円板２２５の外周面には外歯２２７が形成されている。この外歯２２７は、歯車列２２８を介して横方に向けて水平に延びる水平軸２２９に連結されている。この水平軸２２９の先端にはスプロケット２３７が取り付けられている。一方、処理ラインの側方位置に沿って駆動用チェーン２３８が配列されており、この駆動用チェーンは不図示の駆動源によって常に駆動されている。かご保持具２２が槽５１に浸漬された状態になると、スプロケット２３７が上側からチェーン２３８に係合し、チェーン２３８によって回転駆動される。このスプロケット２３７の回転は、歯車列２２８を介して回転円板２２５に伝達され、当該回転円板２２５は連結ロッド２２４を中心に回転する。
【００２４】
このように本例では、槽５１およびその他の処理ラインに配列されている各槽にかご保持具２２が浸漬されると、常に駆動状態にあるチェーンによって回転円板２２５が回転する。従って、そこに保持されているワーク搭載かご２１も一体となって回転する。
【００２５】
本例の無電解ニッケルめっき装置１では、ワーク搭載かご２１は垂線に対して傾斜した姿勢でかご保持具２２に取り付けられ、かご保持具２２がこの姿勢のままでキャリア２３によって搬送される。従って、メッキ処理ステーション５においては、図５に示すように、ワーク搭載かご２１は傾斜した状態のままで処理槽５１に浸漬される。よって、ワーク搭載かご２１に搭載されている多数本の棒状ワークＷも同様に垂線に対して傾斜した姿勢で処理槽５１に浸漬される。ここで、図１に示すように、棒状ワークＷの端部ａには凹部ｃが形成されており、その軸線ｇを含む垂直面で切断した場合の凹部ｃの断面形状を規定している上側斜線ｅ１が、水平あるいは、凹部開口側が上方に向いた斜線の状態となっている。よって、この凹部には空気あるいはガスが溜まってしまうことがないので、凹部ｃに空気あるいはガスが溜まったままの状態が形成されて凹部内周面ｅに対するめっき処理が不十分になってしまうといった弊害は発生しない。
【００２６】
次に、本例では、後処理ライン６においても同様に傾斜した状態のままでかご保持具２２が搬送される。後処理ライン６における乾燥ステーション６１（図１参照）においては、傾斜状態に保持されているめっき処理後の棒状ワークＷに対して、横方向から水平に約３０度前後の温風を吹きつけてワーク乾燥処理を行っている。このように傾斜したワークＷに横方向から水平に風を吹きつけると、効率の良い乾燥を行うことができる。また、乾燥ステーションの前に行われる洗浄工程においては、ワークが傾斜しているので、各槽から引き上げたときの水切れが良いという利点もある。
【００２７】
次に、図７を参照して、無電解ニッケルめっき装置１におけるローディングステーション３およびアンローディングステーション７の間を移動する搬送台車の構造を説明する。
【００２８】
これらのステーション３、７の間には、処理ラインにおける搬送方向とは直交する方向に一対のレール３１が配列され、このレール３１に沿ってステーション３、７の間を往復移動する運搬用台車３２が配置されている。この運搬用台車３２は、四隅に車輪３３が備わった架台３４と、この架台３４によって支持されている水平な旋回軸３５と、この旋回軸３５に取り付けた旋回枠３６とを備えている。この旋回枠３６が、かご保持具２２を載せる部分である。旋回軸３５を回転させることにより、そこに取り付けられている旋回枠３６を、クランプ機構３７によって水平状態に保持された水平位置と、図７（Ａ）において想像線で示すように所定の角度だけ傾斜した旋回位置との間で旋回させることができる。
【００２９】
なお、旋回軸３５の旋回力は、架台３４に取り付けたモータ７１の回転を、減速歯車列およびベルト・プーリからなる伝達機構７２を介して旋回軸３５に伝達して得るようにしている。また、運搬用台車３２を移動させるための駆動力も台車３４に取り付けたモータ７４の回転力を減速歯車列およびベルト・プーリからなる伝達機構７５を介して１個の車輪３３に伝達することにより得ている。
【００３０】
棒状ワークＷのローディング時には、上記構成の運搬用台車３２をローディングステーション３に移動し、その旋回枠３６を図７（Ａ）において想像線で示す旋回位置まで旋回させる。旋回枠３６を旋回位置にすると、同図において想像線で示すように、そこに載せてあるかご保持具２２は水平状態になり、各ガイド軸２２６が垂直方向を向く。この状態を形成した後に、ホイスト等を利用して、多数本の棒状ワークＷが搭載されたワーク搭載かご２１を上側からかご保持具２２の垂直に立っているガイド軸２２６に差し込む。
【００３１】
このようにして各ワーク搭載かご２１をかご保持具２２に取り付けた後は、旋回枠３６を図７（Ａ）において実線で示す水平位置まで戻す。この結果、水平状態にあったかご保持具２２は図３あるいは図５に示すような傾斜姿勢となる。この結果、キャリア２３によってワークＷがローディングされたかご保持具２２を吊り上げて、処理ラインに向けて搬送可能となる。
【００３２】
次に、キャリア２３によってかご保持具２２が吊り上げられて空になった運搬用台車３２は、レール３１上をアンローディングステーション７に向けて移動して、めっき処理が終了したワークＷを処理ラインからアンロードする態勢に入る。めっき処理が終了した後のワークＷが搭載されているかご保持具２２がキャリア２３によって運搬用台車３２の旋回枠３６に載せられた後は、当該旋回枠３６を旋回位置まで旋回させる。この結果、旋回枠３６に乗っているかご保持具２２は水平状態となり、そこに保持されているワーク搭載かご２１を上方に引き上げることによりかご保持具２２から取り外すことが可能になる。この場合にもホイスト等を利用して、各ワーク搭載かご２１を吊り上げて、かご保持具２２から取り外す。吊り上げた各ワーク搭載かご２１は、ベーキング炉８に向かうローラベアリング８１の上に搬入され、ベーキング炉８に送り込まれることになる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の無電解ニッケルめっき方法および装置においては、両端に凹部が形成された棒状ワークに対するめっき処理を、当該棒状ワークを傾斜させた姿勢のままで行うようにしている。従って、傾斜角度を適切に設定することにより、棒状ワークの下側の凹部に空気、ガス等が溜まってしまうことを回避できると共に、棒状ワークの乾燥、水切りを効率良く行うことができ、さらには、棒状ワークの取り扱いが簡単になるとう効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を適用可能な棒状ワークを示す説明図である。
【図２】本発明を適用した無電解ニッケルめっき装置の平面構成を示す概略構成図である。
【図３】図２の無電解ニッケルめっき装置の断面構成を示す概略構成図である。
【図４】図２の無電解ニッケルめっき装置のワーク搭載かごを示す斜視図である。
【図５】図２の無電解ニッケルめっき装置のワーク搭載かごおよびかご保持具を示す概略構成図である。
【図６】図５の矢印ＶＩ−ＶＩの方向から見た構成を示す概略構成図である。
【図７】図２の無電解ニッケルめっき装置のローディングおよびアンローディングステーションの間を往復移動する運搬用台車を示す図であり、（Ａ）はその側面構成図、（Ｂ）は直交する方向から見た場合の側面構成図である。
【符号の説明】
１ 無電解ニッケルめっき装置
２ ワーク搬送手段
２１ ワーク搭載かご
２２１ 胴部
２１２ 底部
２１８ 軸孔
２２ かご保持具
２２６ ガイド軸
２３ キャリア
３ ローディングステーション
４ 前処理ライン
５ めっき処理ステーション
６ 後処理ライン
６１ 乾燥ステーション
７ アンローディングステーション
Ｗ ワーク
ａ，ｂ ワークの端部
ｃ，ｄ ワークの両端の凹部
ｅ 凹部内周面
ｅ１ 凹部内周面を規定する上側斜線
ｆ ワーク軸線

Claims (8)

1. 端面に凹部が形成された棒状ワークに無電解ニッケルめっきを施す方法において、前記棒状ワークを垂線に対して９０度未満の角度だけ傾斜した姿勢に保持し、当該傾斜姿勢の前記棒状ワークに対してめっき処理を施すことを特徴とする棒状ワークの無電解ニッケルめっき方法。
2. 請求項１において、前記棒状ワークの軸線を含む垂直面で切断した場合の前記凹部の断面形状を規定している上側斜線が、水平あるいは、前記凹部開口側が上方に向いた斜線となるように、前記棒状ワークの傾斜角度が設定されていることを特徴とする棒状ワークの無電解ニッケルめっき方法。
3. 請求項１または２において、前記棒状ワークをワーク搬送手段にローディングし、当該ワーク搬送手段によって搬送される前記棒状ワークに対して無電解ニッケルめっき処理を施し、当該無電解ニッケルめっき処理が施された後の前記棒状ワークを前記ワーク搬送手段からアンローディングするようになっており、
   前記棒状ワークのローディングおよびアンローディングを、前記棒状ワークを垂直な姿勢に変えた状態で行うことを特徴とする棒状ワークの無電解ニッケルめっき方法。
4. 請求項１ないし３のうちの何れかの項において、前記無電解ニッケルめっき処理が施された後の前記棒状ワークを洗浄した後に乾燥する工程を含んでおり、
   当該乾燥は、傾斜姿勢のままの前記棒状ワークに対して水平方向から温風を吹きつけることにより行うことを特徴とする棒状ワークの無電解ニッケルめっき方法。
5. 請求項１または２に記載の方法を実施するための棒状ワークの無電解ニッケルめっき装置において、
   前記棒状ワークを搬送するワーク搬送手段と、前記棒状ワークを前記ワーク搬送手段にローディングするローディングステーションと、前記ワーク搬送手段によって搬送される前記棒状ワークに前処理を施す前処理ラインと、当該前処理ラインを経た後に前記ワーク搬送手段によって搬送される前記棒状ワークに無電解ニッケルめっき処理を施すメッキ処理ステーションと、当該メッキ処理ステーションを経た後に前記ワーク搬送手段によって搬送される前記棒状ワークに対して乾燥を含む後処理を施す後処理ラインと、当該後処理ラインを経た後の前記棒状ワークを前記ワーク搬送手段からアンローディングするアンローディングステーションとを含み、
   前記ワーク搬送手段は、前記棒状ワークを搭載するワーク搭載かごと、当該ワーク搭載かごを保持するかご保持具とを備えており、
   前記ワーク搭載かごは、液体の流通が可能な筒状の胴部と、当該胴部の一端を封鎖している底部と、当該底部の裏面から当該底部を貫通して前記胴部の軸線と平行な方向に延びている軸孔とを備えており、
   前記かご保持具は、前記軸孔に下側から差し込み可能なガイド軸を備え、当該ガイド軸は垂線に対して傾斜していることを特徴とする棒状ワークの無電解ニッケルめっき装置。
6. 請求項５において、前記ローディングステーションおよび前記アンローディングステーションは、前記かご保持具を、前記ガイド軸が垂直な位置から傾斜した位置の間を旋回可能な状態で保持しているかご保持具旋回手段を備えていることを特徴とする棒状ワークの無電解ニッケルめっき装置。
7. 請求項５または６において、前記かご保持具旋回手段を備えた運搬用台車を有し、当該運搬用台車は、前記ローディングステーションおよび前記アンローディングステーションの間を往復移動可能となっていることを特徴とする棒状ワークの無電解ニッケルめっき装置。
8. 請求項５ないし７のうちの何れかの項において、前記棒状ワークを乾燥させるための前記後処理ラインの乾燥手段は、前記搬送手段によって傾斜した状態で搬送される前記棒状ワークに対して水平方向から温風を吹きつける送風手段を備えていることを特徴とする棒状ワークの無電解ニッケルめっき装置。

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