浸漬処理装置のワーク浸漬装置および浸漬処理装置
【課題】ワーク浸漬時のワークおよびワーク処理槽の環境を一定にし、ムラ無く適切に表面処理を行うことができる浸漬処理装置のワーク浸漬装置および浸漬処理装置を提供する。
【解決手段】ワークＷに表面処理を行うワーク処理槽５の処理溶液に、ワークＷを浸漬するための浸漬処理装置１の浸漬移動機構１７であって、ワークＷを吊り下げる吊下げ機構５１と、吊下げ機構５１を昇降自在に支持すると共に、吊下げ機構５１を介してワークＷをワーク処理槽５に浸漬する昇降機構５２と、を備え、吊下げ機構５１を支持する昇降機構５２の出力端であるリードねじ７９が、吊下げ機構５１およびこれに吊り下げられたワークＷの重心位置に配設されている。
【解決手段】ワークＷに表面処理を行うワーク処理槽５の処理溶液に、ワークＷを浸漬するための浸漬処理装置１の浸漬移動機構１７であって、ワークＷを吊り下げる吊下げ機構５１と、吊下げ機構５１を昇降自在に支持すると共に、吊下げ機構５１を介してワークＷをワーク処理槽５に浸漬する昇降機構５２と、を備え、吊下げ機構５１を支持する昇降機構５２の出力端であるリードねじ７９が、吊下げ機構５１およびこれに吊り下げられたワークＷの重心位置に配設されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに表面処理を行うワーク処理槽の処理溶液に、前記ワークを浸漬するための浸漬処理装置のワーク浸漬装置および浸漬処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の浸漬処理装置のワーク浸漬装置として、処理液を貯留した液槽に、ケーシング（ワークマガジン）に収容した複数個のワークをケーシングと共に浸漬するものが知られている（特許文献１参照）。このワーク浸漬装置は、支持バーを介して、ケーシングの上端に片寄って取り付けた棒状の係止具と、先端を係止具と離間してケーシングに取り付けた一対のワイヤから成る吊り具と、吊り具を引張る手段と、を備えている。係止具を液槽の上端に係止し、吊り具を送り込むことで、ケーシングが回動して液槽に浸漬され、この状態から吊り具をひくことで、ケーシングが逆方向に回動して液槽から引き上げられる。
【特許文献１】特開平７−２６８６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような、従来のワーク浸漬装置では、係止具を中心に、ワークを収容したケーシングを回動させることにより、ワークの処理液への浸漬が行われる。このため、各ワークの浸漬条件が異なることになると共に、液槽内に波立ちが生じ易くなり、ワークの引き上げ時に波立ちが影響する処理では、適切な浸漬処理が不可能となる問題があった。
【０００４】
本発明は、処理ムラを生ずることなく、ワークを適切に表面処理することができる浸漬処理装置のワーク浸漬装置および浸漬処理装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の浸漬処理装置のワーク浸漬装置は、ワークに表面処理を行うワーク処理槽の処理溶液に、ワークを浸漬するための浸漬処理装置のワーク浸漬装置であって、ワークを吊り下げる吊下げ機構と、吊下げ機構を昇降自在に支持すると共に、吊下げ機構を介してワークをワーク処理槽に浸漬する昇降機構と、を備え、吊下げ機構を支持する昇降機構の出力端が、吊下げ機構およびこれに吊り下げられたワークの重心位置に配設されていることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、吊下げ機構を支持する昇降機構の出力端が、吊下げ機構およびこれに吊り下げられたワークの重心位置に配設されているため、昇降機構の駆動によるワークの浸漬動作において、ワークを、その姿勢を維持したまま安定に昇降させることができる。特に、ワークを処理溶液に浸漬してゆくとき或いは引き上げてゆくときに、昇降機構が受ける荷重が変化するが、その際、吊下げ機構やワークが傾くことがない。したがって、処理溶液の波立ちが抑制され、ワークを適切に表面処理することができる。なお、ワークの引き上げは、ワーク投入時の波立ちが収まるのを待って行うことが、好ましい。
【０００７】
この場合、吊下げ機構は、ワークの浸漬に連動してワーク処理槽を閉蓋する処理時開閉蓋を、有していることが好ましい。
【０００８】
この構成によれば、ワークの浸漬中において、処理時開閉蓋によりワーク処理槽が閉塞される。このため、周辺気流による処理溶液の波立ちや塵埃等の異物の混入が防止されると共に、揮発性の高い処理溶液にあっては、その蒸散を抑制することができる。
【０００９】
この場合、昇降機構は、ロータの軸心に形成した雌ねじにリードねじを螺合した特殊モータを有し、リードねじの下端が昇降機構の出力端を構成していることが、好ましい。
【００１０】
この場合、リードねじおよび雌ねじが、ボールねじで構成されていることが、好ましい。
【００１１】
この構成によれば、装置構成を単純化することができると共に、リードねじ自身は回転しないため（雌ねじ（ロータ）が回転）、昇降に際し出力端を介して吊下げ機構に回転力が作用することがない。したがって、ワークを、その姿勢を維持したまま極めて安定に昇降させることができる。
【００１２】
この場合、特殊モータが、ステッピングモータで構成されていることが、好ましい。
【００１３】
この構成によれば、特殊モータの回転制御を精密に行うことができるため、昇降速度を所望の一定速度で精度良く行うことができ、ワークを、極めて安定に昇降させることができる。
【００１４】
この場合、ワークの複数個がワークマガジンにセットされた状態で、ワークマガジンと共にワーク処理槽に浸漬され、吊下げ機構は、前記ワークマガジンを吊り下げるための、丸棒を折り曲げて形成した一対のフックを有していることが、好ましい。
【００１５】
この構成によれば、１回の浸漬処理で複数個のワークを表面処理することができるため、作業効率が大幅に向上し、またワークマガジンにセットされた複数のワークを、同一条件で浸漬処理することができる。さらに、各フックが、丸棒を折り曲げて形成されているため、この部分の水切り性を良好なものとすることができる。
【００１６】
この場合、吊下げ機構は、一対のフックを、ワークマガジンに対する吊下げ位置と吊下げ解除位置との間で同時に移動させるアクチュエータを、更に有していることが、好ましい。
【００１７】
この構成によれば、ワークマガジンにセットした複数のワークを浸漬処理した後に昇降させ、吊下げ機構のフックからワークマガジンを取り外し、新たなワークマガジンを装着させることができる。したがって、ワークマガジンを入れ替えるだけで、新たなワークの浸漬処理も同じ環境で、効率良く実施することができる。
【００１８】
これらの場合、昇降機構を支持すると共に、昇降機構および吊下げ機構を介して吊り下げたワークマガジンを、ワークマガジンの徐給材位置とワーク処理槽の直上位置との間で移動させる横移動機構を、更に備えることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、ワーク処理槽から離れた位置に徐給材されるワークマガジン（ワーク）を、ワーク処理槽の直上位置との間で円滑に搬送することができる。
【００２０】
この場合、横移動機構は、昇降機構を片持ちで支持していることが、好ましい。
【００２１】
この構成によれば、横移動機構による昇降機構の移動軌跡を含め、全体として省スペース化を図ることができる。
【００２２】
本発明の浸漬処理装置は、上記した浸漬処理装置のワーク浸漬装置と、ワーク処理槽と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、処理ムラを生ずることなく、ワークを適切に表面処理することができ、生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置について説明する。この浸漬処理装置は、処理溶液にワークを浸漬してコーティング等の表面処理を行う、いわゆるＤｉｐコータである。
【００２５】
図１または図２に示すように、浸漬処理装置１は、下部のタンクキャビネット２と、タンクキャビネット２の上面に配設した機台３と、機台３上に設置され、ワーク処理槽５を有する処理装置本体４と、処理装置本体４を収容し、機台３の上部空間を覆うようにして設けられた装置カバー６と、を備えている。タンクキャビネット２および装置カバー６は、図外の排気設備に連通しており、内部雰囲気が適宜換気されるようになっている。また、浸漬処理装置１には、装置カバー６の背面側に設けた電装ボックス７と、装置カバー６の正面（前面）に設けた制御装置本体８とから成る制御装置９が組み込まれている。
【００２６】
処理対象物であるワークＷは、方形の金属板であり、その複数枚（２０枚）を単位としてワークマガジン１１に収容して、浸漬処理装置１に対し徐給材される。より具体的には、複数枚のワークＷを並べて収容した２個のワークマガジン１１，１１が、マガジントレイ１２に搭載され、マガジントレイ１２と共に２個のワークマガジン１１，１１が一括して、浸漬処理装置１に対し徐給材される。そして、複数枚のワークＷは、ワークマガジン１１と共にワーク処理槽５に浸漬され、表面処理される。なお、本実施形態の表面処理において処理ムラが生じないようにするためには、ワークマガジン１１を処理溶液から定速でゆっくり引き上げること、およびその際に処理溶液に波立ちが生じていないこと、が重要となる。
【００２７】
処理装置本体４は、ワークを浸漬処理するワーク処理槽５と、ワーク処理槽５の上端開放部を開閉する開閉蓋１４と、ワーク処理槽５に隣接するワーク給材部１５に配設したマガジンセット機構１６と、複数枚のワークＷをワークマガジン１１と共に、ワーク給材部１５とワーク処理槽５との間で浸漬移動させる浸漬移動機構（ワーク浸漬装置）１７と、ワーク処理槽５に対し開閉蓋１４を開閉移動させる蓋移動機構１８と、を備えている。ワーク処理槽５とマガジンセット機構１６とは、機台３の前部に配設され、浸漬移動機構１７と蓋移動機構１８とは、上下に重なった状態で機台３の後部に配設されている。
【００２８】
浸漬移動機構１７は、ワークマガジン１１をフッキングしてワーク処理槽５の直上部まで移動させ、蓋移動機構１８が開閉蓋１４を開放するのを待って、ワークマガジン１１をワーク処理槽５に浸漬する。この浸漬処理では、浸漬移動機構１７は、ワークマガジン１１を処理溶液にゆっくり沈めてゆき、液面の波立ちが静まるのを待ってゆっくり引き上げてゆく。これにより、ワークマガジン１１内の複数枚のワークＷに表面処理が適切に行われる。後述するように、処理溶液は揮発性の高い溶媒を含んでおり、このワークマガジン１１の引き上げ中に、ワークマガジン１１やワークＷに付着した処理溶液（溶媒）は、急速に気化してゆく（乾燥）。ワークマガジン１１の引き上げが完了すると、直ちに蓋移動機構１８が開閉蓋１４を閉塞する。一方、引き上げられたワークマガジン１１は、ワーク給材部１５のマガジントレイ１２に戻される。以上の動作を２回行って、２個のワークマガジン（ワークＷ）１１，１１の浸漬処理が終了したら、ワークマガジン１１をマガジントレイ１２と共に徐材し、新たなワークマガジン（未処理のワークＷ）１１を給材する。
【００２９】
一方、タンクキャビネット２内には、ワーク処理槽５に処理溶液を供給する給液タンク２１と、使用済みの処理溶液をワーク処理槽５から回収する廃液タンク２２と、フィルタリングのためにワーク処理槽５から処理溶液を抜き取って回収するバッファタンク２３と、が収容されている。給液タンク２１および廃液タンク２２は手前側に配設され、バッファタンク２３は奥側に配設されている。さらに、タンクキャビネット２内には、これらタンク２１，２２，２３に併設するように、各種のポンプおよびバルブが各種配管と共に収容されている。
【００３０】
処理溶液は、表面処理の主成分となる溶剤と、溶剤を溶かし込む溶媒とから成り、溶媒は給液タンク２１からワーク処理槽５に供給され、溶剤はワーク処理槽５の供給した溶媒に直接投入され混合される。また、溶媒には、揮発性の高いものが用いられている。このため、ワーク処理槽５は、浸漬処理を実施するとき以外は、上記の開閉蓋１４で気密に閉塞され、また浸漬処理時にワーク処理槽５から蒸散した気化溶媒は、装置カバー６内の雰囲気と共に排気ダクト２５を介して、上記の排気設備（排気処理設備）に排気される。
【００３１】
ここで、図３および図４を参照して、ワークマガジン１１およびワーク処理槽５について簡単に説明すると共に、図５ないし図８を参照して、浸漬移動機構１７および蓋移動機構１８について詳細に説明する。上述のように、ワークマガジン１１は、マガジントレイ１２に搭載した状態で、機台３の前部に配設されたマガジンセット機構１６にセットされ、またワーク処理槽５は、マガジンセット機構１６の右隣に配設したドレンパン２７上に設置されている。一方、浸漬移動機構１７と蓋移動機構１８とは、上下に重なった状態で、機台３の後部に立設した左右一対の支柱２８，２８により支持されている。
【００３２】
図３に示すように、ワークマガジン１１は、複数枚のワークＷを鉛直姿勢で相互に平行にセットするためのワークセット部３１を構成する一対のワーク支持板３２，３２、および一対のワーク支持板３２，３２を両端部で連結する一対の連結板３３，３３から成る矩形枠状に組んだマガジン本体３０と、ワークセット部３１の上部と各連結板３３側とを仕切るように配設した一対の連結隔板３４，３４と、一対の連結板３３，３３の下端部間に渡した一対の支持ロッド３５，３５と、で構成されている。各連結板３３には、上側の打抜き開口３７により連結板３３の上部にハンドリング部３８が構成され、このハンドリング部３８には、浸漬移動機構１７によりフッキングされる２つの小切欠き部３９，３９が形成されている。
【００３３】
図４に示すように、ワーク処理槽５は、ドレンパン２７上に設置され、ステンレス等で略方形に形成されている。また、ワーク処理槽５は、内部を隔板４２により処理槽部５Ａと補充槽部５Ｂとに画成した処理槽本体４１と、処理槽本体４１をドレンパン２７上に支持する４つの脚片４３と、処理槽本体４１の上端部に設けられ上記の開閉蓋１４を受ける蓋載置部４４と、で構成されている。蓋載置部４４には、開閉蓋１４および後述する処理時開閉蓋６７との間隙をシールする蓋シール４５が上向きに埋め込まれている。複数枚のワークＷを収容したワークマガジン１１は、処理槽部５Ａに浸漬されて表面処理され、その際の処理槽部５Ａの処理溶液の目減り分は、補充槽部５Ｂの処理溶液が隔板４２からオーバーフローさせるようにして補充される。
【００３４】
一方、図５および図６に示すように、浸漬移動機構１７は、ワークマガジン（ワーク）１１をフッキングして吊り下げる吊下げ機構５１と、吊下げ機構５１を昇降自在に支持すると共に、吊下げ機構５１を介してワークマガジン１１をワーク処理槽５に浸漬する昇降機構５２と、昇降機構５２および吊下げ機構５１を介して吊り下げたワークマガジン１１を、ワーク給材部（徐給材位置）１５とワーク処理槽５との間で水平に移動させる横移動機構５３と、を備えている。
【００３５】
ワーク給材部１５には、マガジンセット機構（マガジントレイ）１６にセットしてワークマガジン１１が給材され、横移動機構５３は、昇降機構５２と共に吊下げ機構５１をワークマガジン１１の直上部に移動させる。ここで、昇降機構５２により吊下げ機構５１を下降させ、吊下げ機構５１を駆動して、ワークマガジン１１をフッキングする。続いて、昇降機構５２により吊下げ機構５１と共にワークマガジン１１を上昇させる。次に、横移動機構５３により、ワークマガジン１１をワーク処理槽５の直上部に移動させる。ここで、再度昇降機構５２を駆動し、ワークマガジン１１をワーク処理槽（処理槽部５Ａ）５に浸漬する。そして、ワーク処理槽５による浸漬処理が終了したら、上記と逆の手順で、ワークマガジン１１をマガジンセット機構１６上のマガジントレイ１２に戻す。
【００３６】
図６および図７に示すように、吊下げ機構５１は、ワークマガジン１１を吊り下げる前後一対のフック６１，６１と、一対のフック６１，６１を吊下げ位置と吊下げ解除位置との間で水平移動させるフックエアーシリンダ（アクチュエータ）６２と、中心部の下面にフックエアーシリンダ６２を固定した水平姿勢の板状フレーム６３と、を備えている。板状フレーム６３の中心部上面には連結ブロック６５が固定されており、この連結ブロック６５を介して、後述する昇降機構５２の出力端が上側から連結されている。また、板状フレーム６３の上面には、連結ブロック６５を中心に１８０°点対称位置に配設され、板状フレーム６３から鉛直方向上方に延在する前後一対のガイドバー６６，６６が立設されている。さらに、吊下げ機構５１は、板状フレーム６３に平行に配設され、ワークマガジン１１の浸漬時にワーク処理槽５を閉塞する処理時開閉蓋６７を備えている。
【００３７】
板状フレーム６３は、前後方向に長い矩形に形成されており、中心部上面に設けた連結ブロック６５には、昇降機構５２のリードねじ７９の下端部（出力端が）が固定されている。前後一対のガイドバー６６，６６は、後述する昇降機構５２の一対の筒状ガイド７７，７７に上下方向スライド自在に係合しており、昇降機構５２による吊下げ機構５１の昇降を案内する。そして、一対のガイドバー６６，６６の上端は、両ガイドバー６６，６６の相互の平行状態を維持すべく、板状の連結片６８で連結されている。なお、各ガイドバー６６と各筒状ガイド７７とのスライド面は、ボールスプラインが構成されていることが、好ましい。
【００３８】
各フック６１は、左右一対の棒状フック６９，６９と、一対の棒状フック６９，６９の上端部を固定したフック取付けブロック７０と、で構成されており、各棒状フック６９は、丸棒を「Ｊ」字状に折り曲げて形成され且つ外向きに配設されている。この場合、一対のフック６１，６１は、ワークマガジン１１に形成した一対のハンドリング部３８，３８に対応しており、各ハンドリング部３８の一対の小切欠き部３９，３９に一対の棒状フック６９，６９が、フッキングされるようになっている。
【００３９】
フックエアーシリンダ６２は、ワークマガジン１１に対し、一対のフック６１，６１を吊下げ位置と吊下げ解除位置との間で同時に平行移動させるミラー動作型のシリンダで構成されている。フックエアーシリンダ６２の前後一対のプランジャ部７２，７２には、それぞれフック取付けブロック７０を介して一対の棒状フック６９，６９がそれぞれ連結されている。昇降機構５２により、一対のフック６１，６１を、上記ワークマガジン１１の各連結板３３と各連結隔板３４との間に挿入するように下降させ（吊下げ解除位置）、次いで、フックエアーシリンダ６２を駆動して、両フック６１，６１をハンドリング部３８の直下までそれぞれ外側に向って移動させ（吊下げ位置）、ここで、一対のフック６１，６１を上昇させることにより、ワークマガジン１１のフッキングが行われる。また、逆の動作でフッキング解除が行われる。
【００４０】
処理時開閉蓋６７は、４本のスペーサ支柱７３を介して、板状フレーム６３に平行に垂設されている。この場合、処理時開閉蓋６７は、上記の開閉蓋１４と異なり、浸漬移動機構１７によりワークマガジン１１がワーク処理槽５に浸漬されている状態で、ワーク処理槽５を閉蓋（閉塞）するものであり、矩形の外観形状を有している。また、ワークマガジン１１は、ワーク処理槽５の処理槽部５Ａに浸漬されるが、処理時開閉蓋６７は、ワーク処理槽５全体（処理槽本体４１）を開閉するため、処理時開閉蓋６７は片寄った位置で、板状フレーム６３に垂設されている。
【００４１】
さらに、処理時開閉蓋６７には、前後一対の大きな開口部７４，７４が形成されており、この各開口部７４に、フックエアーシリンダ６２の各プランジャ部７２および各フック６１が臨んでいる。昇降機構５２により、ワークマガジン１１がワーク処理槽５に完全に浸漬されると、同時に処理時開閉蓋６７が下降して、ワーク処理槽５の蓋載置部４４に密接して、ワーク処理槽５を閉塞する（図８および図９参照）。上述のように、ワーク処理槽５に貯留されている処理溶液は、揮発性が高く気化し易いが、浸漬処理時にあっても、ワーク処理槽５を閉塞するようにしているため、処理溶液の気化が抑制される。
【００４２】
図６に示すように、昇降機構５２は、後述する横移動機構５３のＬ字ブラケット８３に搭載されており、Ｌ字ブラケット８３の略中心位置に配設され、吊下げ機構５１を昇降自在に支持する特殊モータ７６と、特殊モータ７６を中心に１８０°点対称に位置して、Ｌ字ブラケット８３上に配設された前後一対の筒状ガイド７７，７７と、上記の両ガイドバー６６，６６および連結片６８と共に、特殊モータ７６および一対の筒状ガイド７７，７７を覆う昇降部集塵ボックス７８と、を備えている。この場合、昇降部集塵ボックス７８は、その下部でＬ字ブラケット８３を覆っており、この状態でＬ字ブラケット８３の側面に固定されている。そして、昇降部集塵ボックス７８は、上記の排気設備に接続されている。また、各筒状ガイド７７には、各ガイドバー６６がスライド自在に挿通しており、この一対の筒状ガイド７７，７７により、吊下げ機構５１の昇降が回転ブレ等を生ずることなく安定にガイドされるようになっている。
【００４３】
特殊モータ７６は、ステッピングモータの一種であり、ロータの軸心に形成した雌ねじにリードねじ７９を螺合して、構成されている。リードねじ７９および雌ねじは、ボールねじで構成されており、ロータの正逆回転（雌ねじの正逆回転）に伴ってリードねじ７９が昇降（上下動）する。リードねじ７９の下端は、昇降機構５２の出力端になっており、上記の連結ブロック６５を介して板状フレーム６３に固定されている。この場合、連結ブロック６５は、処理時開閉蓋６７を含む吊下げ機構５２、およびこれに吊り下げられた複数枚のワークＷを含むワークマガジン１１の重心位置に配設されている。すなわち、リードねじ７９は、これが吊り下げる機構や部品、ワークＷ等をこれらの重心位置で支持している。なお、回転する雌ねじ（ロータ）との摩擦によりリードねじ７９も小さな回転力が作用するが、この回転力は、一対のガイドバー６６，６６および一対の筒状ガイド７７，７７により抑えられる。
【００４４】
横移動機構５３は、上記の一対の支柱２８に支持されたモータ駆動の移動テーブル８１と、移動テーブル８１のスライダ８２に固定したＬ字ブラケット８３と、移動テーブル８１の上側に併設したケーブルベア（商標：ケーブル担持体）８４と、ケーブルベア８４を覆う横移動部集塵ボックス８５と、を有している。そして、このＬ字ブラケット８３に上記の昇降機構５２が搭載されている。すなわち、昇降機構５２および吊下げ機構５１は、Ｌ字ブラケット８３を介して横移動機構５３に片持ちで支持されている。
【００４５】
横移動部集塵ボックス８５および移動テーブル８１は、上下に位置し且つ左右方向に水平に延在している。移動テーブル８１は、スライダ８２と、スライダ８２を左右方向にスライド自在に支持するスライドガイド８６を有し、リードねじ機構とモータとで構成された駆動部（いずれも図示省略）により、昇降機構５２および吊下げ機構５１を、ワーク給材部１５の直上部とワーク処理槽５の直上部との間で水平に移動させる。また、横移動部集塵ボックス８５は、上記の排気設備に接続されており、ケーブルベア８４の摺動部分から発生した塵埃を排気する。
【００４６】
一方、図５および図１０に示すように、蓋移動機構１８は、開閉蓋１４を片持ちで保持し、これをワーク処理槽５に対し開閉動作させる鉛直移動機構９１と、鉛直移動機構９１を介して開閉蓋１４を、ワーク処理槽５の直上部位置とマガジンセット機構１６の直上位置との間で水平に移動させる水平移動機構９２と、水平移動機構９２に併設したケーブルベア（商標：ケーブル担持体）９３と、ケーブルベア９３を覆う蓋移動部集塵ボックス９４と、を備えている。水平移動機構９２は、左右方向に水平に延在し、ケーブルベア９３および蓋移動部集塵ボックス９４は、水平移動機構９２の下側に位置して、水平移動機構９２と平行に延在している。
【００４７】
開閉蓋１４は、ワーク処理槽５の蓋載置部４４に密接して、ワーク処理槽５を閉塞する矩形の蓋本体９６と、蓋本体９６の後端中間部から後方に延在し、鉛直移動機構９１に取り付けられた取付け片部９７と、で板状に一体に形成されている。鉛直移動機構９１は、復動の昇降シリンダ（エアーシリンダ）９８と、昇降シリンダ９８を支持する鉛直支持プレート９９とで構成されており、開閉蓋１４は、昇降シリンダ９８のプランジャブロック１００の下端面に取り付けられている。昇降シリンダ９８は、僅かな距離上下動するようになっており、開閉蓋１４を、ワーク処理槽５に対する開放位置と閉塞位置との間で、開閉動作させる。
【００４８】
水平移動機構９２は、上記一対の支柱２８に支持された厚板状の横長フレーム１０２と、横長フレーム１０２の前面に設けた水平ガイド板１０３と、水平ガイド板１０３にスライド自在に取り付けたスライドブロック１０４と、横長フレーム１０２の背面に固定され、そのプランジャ１０６をスライドブロック１０４に連結した復動の水平シリンダ（エアーシリンダ）１０５と、を有している。横長フレーム１０２の前面には、スライドブロック１０４に当接する左右一対の度当りストッパ１０７，１０７が取り付けられており、鉛直移動機構９１の左右の移動端位置をワーク処理槽５の直上部位置とマガジンセット機構１６の直上位置との間で、位置規制している。
【００４９】
ここで、図１１および図１２を参照して、制御装置９により関連付けて制御される浸漬移動機構１７および蓋移動機構１８の制御動作について、説明する。装置の起動開始時において、複数枚のワークＷを収容した２個のワークマガジン１１，１１が、マガジントレイ１２を介してマガジンセット機構１６上にセットされている。すなわち、２個のワークマガジン１１，１１は、ワーク給材部１５にセットされている。また、浸漬移動機構１７は、その吊下げ機構５１が左側のワークマガジン１１の直上部の上昇端位置にあって、駆動待機している。同様に、蓋移動機構１８は、開閉蓋１４がワーク処理槽５を閉塞する閉塞位置にあって、ワーク処理槽５を閉蓋している。
【００５０】
この状態から、装置の起動を開始すると、先ず浸漬移動機構１７の昇降機構５２が駆動し、吊下げ機構５１をフッキング位置に下降させると共に吊下げ機構５１を駆動する（図１１（ａ）参照）。吊下げ機構５１により一対のフック６１，６１を吊下げ位置に移動したら再度昇降機構５２を駆動し、左側のワークマガジン１１を吊り上げた状態で吊下げ機構５１を元の上昇端位置に上昇させる（図１１（ｂ）参照）。続いて、横移動機構５３が駆動し、吊り上げたワークマガジン１１をワーク処理槽５の直上部位置まで移動させる（図１１（ｃ）参照）。
【００５１】
ここで、蓋移動機構１８の鉛直移動機構９１が駆動し、開閉蓋１４を開放位置に上動させ（図１１（ｄ）参照）、更に水平移動機構９２が駆動し、開放位置にある開閉蓋１４を右側のワークマガジン１１の直上部の開放待機位置に移動させる（図１１（ｅ）参照）。続いて、浸漬移動機構１７の昇降機構５２が駆動し、吊り上げたワークマガジン１１を吊下げ機構５１と共に下降させ、ワークマガジン１１をワーク処理槽５に浸漬する（図１１（ｆ）参照）。この浸漬ための下降動作では、ワークマガジン１１を、処理溶液にゆっくり且つ定速で沈めてゆく。ワークマガジン（ワークＷ）１１が処理溶液に完全に没する（浸漬位置）と、昇降機構５２が停止し、同時に処理時開閉蓋６７がワーク処理槽５を閉塞する。
【００５２】
ここで、液面の波立ちが静まるのを待って（所定時間）、再度昇降機構５２が駆動し、ワークマガジン１１をワーク処理槽５から引き上げる（図１２（ａ）参照）。この引き上げのための上昇動作では、処理溶液に波立ちが生じないように、ワークマガジン１１をゆっくり且つ定速で引き上げる。これにより、ワークＷにムラの無い表面処理が行われる。吊下げ機構５１（ワークマガジン１１）が上昇端位置に達したら、続いて蓋移動機構１８の水平移動機構９２が駆動し、開放待機位置の開閉蓋１４をワーク処理槽５の直上部の開放位置に移動させ（図１２（ｂ）参照）、更に鉛直移動機構９１が駆動し、開閉蓋１４を閉塞位置に移動させる（図１２（ｃ）参照）。
【００５３】
以降、上記と逆の手順で、横移動機構５３が駆動し、吊り上げたワークマガジン１１をワーク給材部１５に戻し（図１２（ｄ）参照）、マガジントレイ１２上にセットする（図１２（ｅ）参照）。これにより、左側のワークマガジン１１（ワークＷ）の一連の浸漬処理を終了する。続いて、右側のワークマガジン１１（ワークＷ）を上記と同様の動作で行い、２個のワークマガジン（ワークＷ）１１，１１の浸漬処理を完了する。そして、２個のワークマガジン１１，１１をマガジントレイ１２と共に徐材する。
【００５４】
以上のように、本実施形態では、ワークマガジン１１（ワークＷ）をワーク処理槽５に浸漬させる昇降機構５２のリードねじ（特殊モータ７６）７９の下端が、これにより支持される吊下げ機構５１およびワークマガジン１１の重心位置に連結されているため、ワークＷは揺れや回転等を生ずることなく、ワーク処理槽５に浸漬され且つ引き上げられる。また、その際、処理溶液の液面の波立ちを極力抑えることができる。したがって、複数のワークＷに同一条件で、且つムラ無く適切に表面処理を行うことができる。
【００５５】
なお、本実施形態では、ワークＷを、隣接するワーク除給材部１５からワーク処理槽５に持ち込むようにしているが、横移動機構５３を省略し、ワークマガジン１１を昇降機構５２および吊下げ機構５１に直接セットする構成としてもよい。また、ワークマガジン１１を用いることなく、ワークＷを直接把持して浸漬する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１実施形態に係る浸漬処理装置の正面側から見た外観斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る浸漬処理装置の背面側から見た外観斜視図である。
【図３】ワークマガジンの斜視図である。
【図４】ワーク処理槽廻りの斜視図である。
【図５】処理装置本体の拡大斜視図である。
【図６】浸漬移動機構の斜視図である。
【図７】吊下げ機構廻り拡大斜視図である。
【図８】浸漬動作前後の吊下げ機構廻りの側面図である。
【図９】浸漬動作中の吊下げ機構廻りの側面図である。
【図１０】蓋移動機構の斜視図である。
【図１１】浸漬移動機構および蓋移動機構の動作を表した模式図（１）である。
【図１２】浸漬移動機構および蓋移動機構の動作を表した模式図（２）である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 浸漬処理装置、４ 処理装置本体、５ ワーク処理槽、５Ａ 処理槽部、５Ｂ 補充槽部、９ 制御装置、１１ ワークマガジン、１５ ワーク給材部、１６ マガジンセット機構、１７ 浸漬移動機構、５１ 吊下げ機構、５２ 昇降機構、５３ 横移動機構、６１ フック、６２ フックエアーシリンダ、６３ 板状フレーム、６７ 処理時開閉蓋、７６ 特殊モータ、７９ リードねじ、８１ 移動テーブル、８２ スライダ、８３ Ｌ字ブラケット、Ｗ ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに表面処理を行うワーク処理槽の処理溶液に、前記ワークを浸漬するための浸漬処理装置のワーク浸漬装置および浸漬処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の浸漬処理装置のワーク浸漬装置として、処理液を貯留した液槽に、ケーシング（ワークマガジン）に収容した複数個のワークをケーシングと共に浸漬するものが知られている（特許文献１参照）。このワーク浸漬装置は、支持バーを介して、ケーシングの上端に片寄って取り付けた棒状の係止具と、先端を係止具と離間してケーシングに取り付けた一対のワイヤから成る吊り具と、吊り具を引張る手段と、を備えている。係止具を液槽の上端に係止し、吊り具を送り込むことで、ケーシングが回動して液槽に浸漬され、この状態から吊り具をひくことで、ケーシングが逆方向に回動して液槽から引き上げられる。
【特許文献１】特開平７−２６８６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような、従来のワーク浸漬装置では、係止具を中心に、ワークを収容したケーシングを回動させることにより、ワークの処理液への浸漬が行われる。このため、各ワークの浸漬条件が異なることになると共に、液槽内に波立ちが生じ易くなり、ワークの引き上げ時に波立ちが影響する処理では、適切な浸漬処理が不可能となる問題があった。
【０００４】
本発明は、処理ムラを生ずることなく、ワークを適切に表面処理することができる浸漬処理装置のワーク浸漬装置および浸漬処理装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の浸漬処理装置のワーク浸漬装置は、ワークに表面処理を行うワーク処理槽の処理溶液に、ワークを浸漬するための浸漬処理装置のワーク浸漬装置であって、ワークを吊り下げる吊下げ機構と、吊下げ機構を昇降自在に支持すると共に、吊下げ機構を介してワークをワーク処理槽に浸漬する昇降機構と、を備え、吊下げ機構を支持する昇降機構の出力端が、吊下げ機構およびこれに吊り下げられたワークの重心位置に配設されていることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、吊下げ機構を支持する昇降機構の出力端が、吊下げ機構およびこれに吊り下げられたワークの重心位置に配設されているため、昇降機構の駆動によるワークの浸漬動作において、ワークを、その姿勢を維持したまま安定に昇降させることができる。特に、ワークを処理溶液に浸漬してゆくとき或いは引き上げてゆくときに、昇降機構が受ける荷重が変化するが、その際、吊下げ機構やワークが傾くことがない。したがって、処理溶液の波立ちが抑制され、ワークを適切に表面処理することができる。なお、ワークの引き上げは、ワーク投入時の波立ちが収まるのを待って行うことが、好ましい。
【０００７】
この場合、吊下げ機構は、ワークの浸漬に連動してワーク処理槽を閉蓋する処理時開閉蓋を、有していることが好ましい。
【０００８】
この構成によれば、ワークの浸漬中において、処理時開閉蓋によりワーク処理槽が閉塞される。このため、周辺気流による処理溶液の波立ちや塵埃等の異物の混入が防止されると共に、揮発性の高い処理溶液にあっては、その蒸散を抑制することができる。
【０００９】
この場合、昇降機構は、ロータの軸心に形成した雌ねじにリードねじを螺合した特殊モータを有し、リードねじの下端が昇降機構の出力端を構成していることが、好ましい。
【００１０】
この場合、リードねじおよび雌ねじが、ボールねじで構成されていることが、好ましい。
【００１１】
この構成によれば、装置構成を単純化することができると共に、リードねじ自身は回転しないため（雌ねじ（ロータ）が回転）、昇降に際し出力端を介して吊下げ機構に回転力が作用することがない。したがって、ワークを、その姿勢を維持したまま極めて安定に昇降させることができる。
【００１２】
この場合、特殊モータが、ステッピングモータで構成されていることが、好ましい。
【００１３】
この構成によれば、特殊モータの回転制御を精密に行うことができるため、昇降速度を所望の一定速度で精度良く行うことができ、ワークを、極めて安定に昇降させることができる。
【００１４】
この場合、ワークの複数個がワークマガジンにセットされた状態で、ワークマガジンと共にワーク処理槽に浸漬され、吊下げ機構は、前記ワークマガジンを吊り下げるための、丸棒を折り曲げて形成した一対のフックを有していることが、好ましい。
【００１５】
この構成によれば、１回の浸漬処理で複数個のワークを表面処理することができるため、作業効率が大幅に向上し、またワークマガジンにセットされた複数のワークを、同一条件で浸漬処理することができる。さらに、各フックが、丸棒を折り曲げて形成されているため、この部分の水切り性を良好なものとすることができる。
【００１６】
この場合、吊下げ機構は、一対のフックを、ワークマガジンに対する吊下げ位置と吊下げ解除位置との間で同時に移動させるアクチュエータを、更に有していることが、好ましい。
【００１７】
この構成によれば、ワークマガジンにセットした複数のワークを浸漬処理した後に昇降させ、吊下げ機構のフックからワークマガジンを取り外し、新たなワークマガジンを装着させることができる。したがって、ワークマガジンを入れ替えるだけで、新たなワークの浸漬処理も同じ環境で、効率良く実施することができる。
【００１８】
これらの場合、昇降機構を支持すると共に、昇降機構および吊下げ機構を介して吊り下げたワークマガジンを、ワークマガジンの徐給材位置とワーク処理槽の直上位置との間で移動させる横移動機構を、更に備えることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、ワーク処理槽から離れた位置に徐給材されるワークマガジン（ワーク）を、ワーク処理槽の直上位置との間で円滑に搬送することができる。
【００２０】
この場合、横移動機構は、昇降機構を片持ちで支持していることが、好ましい。
【００２１】
この構成によれば、横移動機構による昇降機構の移動軌跡を含め、全体として省スペース化を図ることができる。
【００２２】
本発明の浸漬処理装置は、上記した浸漬処理装置のワーク浸漬装置と、ワーク処理槽と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、処理ムラを生ずることなく、ワークを適切に表面処理することができ、生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施形態に係る浸漬処理装置について説明する。この浸漬処理装置は、処理溶液にワークを浸漬してコーティング等の表面処理を行う、いわゆるＤｉｐコータである。
【００２５】
図１または図２に示すように、浸漬処理装置１は、下部のタンクキャビネット２と、タンクキャビネット２の上面に配設した機台３と、機台３上に設置され、ワーク処理槽５を有する処理装置本体４と、処理装置本体４を収容し、機台３の上部空間を覆うようにして設けられた装置カバー６と、を備えている。タンクキャビネット２および装置カバー６は、図外の排気設備に連通しており、内部雰囲気が適宜換気されるようになっている。また、浸漬処理装置１には、装置カバー６の背面側に設けた電装ボックス７と、装置カバー６の正面（前面）に設けた制御装置本体８とから成る制御装置９が組み込まれている。
【００２６】
処理対象物であるワークＷは、方形の金属板であり、その複数枚（２０枚）を単位としてワークマガジン１１に収容して、浸漬処理装置１に対し徐給材される。より具体的には、複数枚のワークＷを並べて収容した２個のワークマガジン１１，１１が、マガジントレイ１２に搭載され、マガジントレイ１２と共に２個のワークマガジン１１，１１が一括して、浸漬処理装置１に対し徐給材される。そして、複数枚のワークＷは、ワークマガジン１１と共にワーク処理槽５に浸漬され、表面処理される。なお、本実施形態の表面処理において処理ムラが生じないようにするためには、ワークマガジン１１を処理溶液から定速でゆっくり引き上げること、およびその際に処理溶液に波立ちが生じていないこと、が重要となる。
【００２７】
処理装置本体４は、ワークを浸漬処理するワーク処理槽５と、ワーク処理槽５の上端開放部を開閉する開閉蓋１４と、ワーク処理槽５に隣接するワーク給材部１５に配設したマガジンセット機構１６と、複数枚のワークＷをワークマガジン１１と共に、ワーク給材部１５とワーク処理槽５との間で浸漬移動させる浸漬移動機構（ワーク浸漬装置）１７と、ワーク処理槽５に対し開閉蓋１４を開閉移動させる蓋移動機構１８と、を備えている。ワーク処理槽５とマガジンセット機構１６とは、機台３の前部に配設され、浸漬移動機構１７と蓋移動機構１８とは、上下に重なった状態で機台３の後部に配設されている。
【００２８】
浸漬移動機構１７は、ワークマガジン１１をフッキングしてワーク処理槽５の直上部まで移動させ、蓋移動機構１８が開閉蓋１４を開放するのを待って、ワークマガジン１１をワーク処理槽５に浸漬する。この浸漬処理では、浸漬移動機構１７は、ワークマガジン１１を処理溶液にゆっくり沈めてゆき、液面の波立ちが静まるのを待ってゆっくり引き上げてゆく。これにより、ワークマガジン１１内の複数枚のワークＷに表面処理が適切に行われる。後述するように、処理溶液は揮発性の高い溶媒を含んでおり、このワークマガジン１１の引き上げ中に、ワークマガジン１１やワークＷに付着した処理溶液（溶媒）は、急速に気化してゆく（乾燥）。ワークマガジン１１の引き上げが完了すると、直ちに蓋移動機構１８が開閉蓋１４を閉塞する。一方、引き上げられたワークマガジン１１は、ワーク給材部１５のマガジントレイ１２に戻される。以上の動作を２回行って、２個のワークマガジン（ワークＷ）１１，１１の浸漬処理が終了したら、ワークマガジン１１をマガジントレイ１２と共に徐材し、新たなワークマガジン（未処理のワークＷ）１１を給材する。
【００２９】
一方、タンクキャビネット２内には、ワーク処理槽５に処理溶液を供給する給液タンク２１と、使用済みの処理溶液をワーク処理槽５から回収する廃液タンク２２と、フィルタリングのためにワーク処理槽５から処理溶液を抜き取って回収するバッファタンク２３と、が収容されている。給液タンク２１および廃液タンク２２は手前側に配設され、バッファタンク２３は奥側に配設されている。さらに、タンクキャビネット２内には、これらタンク２１，２２，２３に併設するように、各種のポンプおよびバルブが各種配管と共に収容されている。
【００３０】
処理溶液は、表面処理の主成分となる溶剤と、溶剤を溶かし込む溶媒とから成り、溶媒は給液タンク２１からワーク処理槽５に供給され、溶剤はワーク処理槽５の供給した溶媒に直接投入され混合される。また、溶媒には、揮発性の高いものが用いられている。このため、ワーク処理槽５は、浸漬処理を実施するとき以外は、上記の開閉蓋１４で気密に閉塞され、また浸漬処理時にワーク処理槽５から蒸散した気化溶媒は、装置カバー６内の雰囲気と共に排気ダクト２５を介して、上記の排気設備（排気処理設備）に排気される。
【００３１】
ここで、図３および図４を参照して、ワークマガジン１１およびワーク処理槽５について簡単に説明すると共に、図５ないし図８を参照して、浸漬移動機構１７および蓋移動機構１８について詳細に説明する。上述のように、ワークマガジン１１は、マガジントレイ１２に搭載した状態で、機台３の前部に配設されたマガジンセット機構１６にセットされ、またワーク処理槽５は、マガジンセット機構１６の右隣に配設したドレンパン２７上に設置されている。一方、浸漬移動機構１７と蓋移動機構１８とは、上下に重なった状態で、機台３の後部に立設した左右一対の支柱２８，２８により支持されている。
【００３２】
図３に示すように、ワークマガジン１１は、複数枚のワークＷを鉛直姿勢で相互に平行にセットするためのワークセット部３１を構成する一対のワーク支持板３２，３２、および一対のワーク支持板３２，３２を両端部で連結する一対の連結板３３，３３から成る矩形枠状に組んだマガジン本体３０と、ワークセット部３１の上部と各連結板３３側とを仕切るように配設した一対の連結隔板３４，３４と、一対の連結板３３，３３の下端部間に渡した一対の支持ロッド３５，３５と、で構成されている。各連結板３３には、上側の打抜き開口３７により連結板３３の上部にハンドリング部３８が構成され、このハンドリング部３８には、浸漬移動機構１７によりフッキングされる２つの小切欠き部３９，３９が形成されている。
【００３３】
図４に示すように、ワーク処理槽５は、ドレンパン２７上に設置され、ステンレス等で略方形に形成されている。また、ワーク処理槽５は、内部を隔板４２により処理槽部５Ａと補充槽部５Ｂとに画成した処理槽本体４１と、処理槽本体４１をドレンパン２７上に支持する４つの脚片４３と、処理槽本体４１の上端部に設けられ上記の開閉蓋１４を受ける蓋載置部４４と、で構成されている。蓋載置部４４には、開閉蓋１４および後述する処理時開閉蓋６７との間隙をシールする蓋シール４５が上向きに埋め込まれている。複数枚のワークＷを収容したワークマガジン１１は、処理槽部５Ａに浸漬されて表面処理され、その際の処理槽部５Ａの処理溶液の目減り分は、補充槽部５Ｂの処理溶液が隔板４２からオーバーフローさせるようにして補充される。
【００３４】
一方、図５および図６に示すように、浸漬移動機構１７は、ワークマガジン（ワーク）１１をフッキングして吊り下げる吊下げ機構５１と、吊下げ機構５１を昇降自在に支持すると共に、吊下げ機構５１を介してワークマガジン１１をワーク処理槽５に浸漬する昇降機構５２と、昇降機構５２および吊下げ機構５１を介して吊り下げたワークマガジン１１を、ワーク給材部（徐給材位置）１５とワーク処理槽５との間で水平に移動させる横移動機構５３と、を備えている。
【００３５】
ワーク給材部１５には、マガジンセット機構（マガジントレイ）１６にセットしてワークマガジン１１が給材され、横移動機構５３は、昇降機構５２と共に吊下げ機構５１をワークマガジン１１の直上部に移動させる。ここで、昇降機構５２により吊下げ機構５１を下降させ、吊下げ機構５１を駆動して、ワークマガジン１１をフッキングする。続いて、昇降機構５２により吊下げ機構５１と共にワークマガジン１１を上昇させる。次に、横移動機構５３により、ワークマガジン１１をワーク処理槽５の直上部に移動させる。ここで、再度昇降機構５２を駆動し、ワークマガジン１１をワーク処理槽（処理槽部５Ａ）５に浸漬する。そして、ワーク処理槽５による浸漬処理が終了したら、上記と逆の手順で、ワークマガジン１１をマガジンセット機構１６上のマガジントレイ１２に戻す。
【００３６】
図６および図７に示すように、吊下げ機構５１は、ワークマガジン１１を吊り下げる前後一対のフック６１，６１と、一対のフック６１，６１を吊下げ位置と吊下げ解除位置との間で水平移動させるフックエアーシリンダ（アクチュエータ）６２と、中心部の下面にフックエアーシリンダ６２を固定した水平姿勢の板状フレーム６３と、を備えている。板状フレーム６３の中心部上面には連結ブロック６５が固定されており、この連結ブロック６５を介して、後述する昇降機構５２の出力端が上側から連結されている。また、板状フレーム６３の上面には、連結ブロック６５を中心に１８０°点対称位置に配設され、板状フレーム６３から鉛直方向上方に延在する前後一対のガイドバー６６，６６が立設されている。さらに、吊下げ機構５１は、板状フレーム６３に平行に配設され、ワークマガジン１１の浸漬時にワーク処理槽５を閉塞する処理時開閉蓋６７を備えている。
【００３７】
板状フレーム６３は、前後方向に長い矩形に形成されており、中心部上面に設けた連結ブロック６５には、昇降機構５２のリードねじ７９の下端部（出力端が）が固定されている。前後一対のガイドバー６６，６６は、後述する昇降機構５２の一対の筒状ガイド７７，７７に上下方向スライド自在に係合しており、昇降機構５２による吊下げ機構５１の昇降を案内する。そして、一対のガイドバー６６，６６の上端は、両ガイドバー６６，６６の相互の平行状態を維持すべく、板状の連結片６８で連結されている。なお、各ガイドバー６６と各筒状ガイド７７とのスライド面は、ボールスプラインが構成されていることが、好ましい。
【００３８】
各フック６１は、左右一対の棒状フック６９，６９と、一対の棒状フック６９，６９の上端部を固定したフック取付けブロック７０と、で構成されており、各棒状フック６９は、丸棒を「Ｊ」字状に折り曲げて形成され且つ外向きに配設されている。この場合、一対のフック６１，６１は、ワークマガジン１１に形成した一対のハンドリング部３８，３８に対応しており、各ハンドリング部３８の一対の小切欠き部３９，３９に一対の棒状フック６９，６９が、フッキングされるようになっている。
【００３９】
フックエアーシリンダ６２は、ワークマガジン１１に対し、一対のフック６１，６１を吊下げ位置と吊下げ解除位置との間で同時に平行移動させるミラー動作型のシリンダで構成されている。フックエアーシリンダ６２の前後一対のプランジャ部７２，７２には、それぞれフック取付けブロック７０を介して一対の棒状フック６９，６９がそれぞれ連結されている。昇降機構５２により、一対のフック６１，６１を、上記ワークマガジン１１の各連結板３３と各連結隔板３４との間に挿入するように下降させ（吊下げ解除位置）、次いで、フックエアーシリンダ６２を駆動して、両フック６１，６１をハンドリング部３８の直下までそれぞれ外側に向って移動させ（吊下げ位置）、ここで、一対のフック６１，６１を上昇させることにより、ワークマガジン１１のフッキングが行われる。また、逆の動作でフッキング解除が行われる。
【００４０】
処理時開閉蓋６７は、４本のスペーサ支柱７３を介して、板状フレーム６３に平行に垂設されている。この場合、処理時開閉蓋６７は、上記の開閉蓋１４と異なり、浸漬移動機構１７によりワークマガジン１１がワーク処理槽５に浸漬されている状態で、ワーク処理槽５を閉蓋（閉塞）するものであり、矩形の外観形状を有している。また、ワークマガジン１１は、ワーク処理槽５の処理槽部５Ａに浸漬されるが、処理時開閉蓋６７は、ワーク処理槽５全体（処理槽本体４１）を開閉するため、処理時開閉蓋６７は片寄った位置で、板状フレーム６３に垂設されている。
【００４１】
さらに、処理時開閉蓋６７には、前後一対の大きな開口部７４，７４が形成されており、この各開口部７４に、フックエアーシリンダ６２の各プランジャ部７２および各フック６１が臨んでいる。昇降機構５２により、ワークマガジン１１がワーク処理槽５に完全に浸漬されると、同時に処理時開閉蓋６７が下降して、ワーク処理槽５の蓋載置部４４に密接して、ワーク処理槽５を閉塞する（図８および図９参照）。上述のように、ワーク処理槽５に貯留されている処理溶液は、揮発性が高く気化し易いが、浸漬処理時にあっても、ワーク処理槽５を閉塞するようにしているため、処理溶液の気化が抑制される。
【００４２】
図６に示すように、昇降機構５２は、後述する横移動機構５３のＬ字ブラケット８３に搭載されており、Ｌ字ブラケット８３の略中心位置に配設され、吊下げ機構５１を昇降自在に支持する特殊モータ７６と、特殊モータ７６を中心に１８０°点対称に位置して、Ｌ字ブラケット８３上に配設された前後一対の筒状ガイド７７，７７と、上記の両ガイドバー６６，６６および連結片６８と共に、特殊モータ７６および一対の筒状ガイド７７，７７を覆う昇降部集塵ボックス７８と、を備えている。この場合、昇降部集塵ボックス７８は、その下部でＬ字ブラケット８３を覆っており、この状態でＬ字ブラケット８３の側面に固定されている。そして、昇降部集塵ボックス７８は、上記の排気設備に接続されている。また、各筒状ガイド７７には、各ガイドバー６６がスライド自在に挿通しており、この一対の筒状ガイド７７，７７により、吊下げ機構５１の昇降が回転ブレ等を生ずることなく安定にガイドされるようになっている。
【００４３】
特殊モータ７６は、ステッピングモータの一種であり、ロータの軸心に形成した雌ねじにリードねじ７９を螺合して、構成されている。リードねじ７９および雌ねじは、ボールねじで構成されており、ロータの正逆回転（雌ねじの正逆回転）に伴ってリードねじ７９が昇降（上下動）する。リードねじ７９の下端は、昇降機構５２の出力端になっており、上記の連結ブロック６５を介して板状フレーム６３に固定されている。この場合、連結ブロック６５は、処理時開閉蓋６７を含む吊下げ機構５２、およびこれに吊り下げられた複数枚のワークＷを含むワークマガジン１１の重心位置に配設されている。すなわち、リードねじ７９は、これが吊り下げる機構や部品、ワークＷ等をこれらの重心位置で支持している。なお、回転する雌ねじ（ロータ）との摩擦によりリードねじ７９も小さな回転力が作用するが、この回転力は、一対のガイドバー６６，６６および一対の筒状ガイド７７，７７により抑えられる。
【００４４】
横移動機構５３は、上記の一対の支柱２８に支持されたモータ駆動の移動テーブル８１と、移動テーブル８１のスライダ８２に固定したＬ字ブラケット８３と、移動テーブル８１の上側に併設したケーブルベア（商標：ケーブル担持体）８４と、ケーブルベア８４を覆う横移動部集塵ボックス８５と、を有している。そして、このＬ字ブラケット８３に上記の昇降機構５２が搭載されている。すなわち、昇降機構５２および吊下げ機構５１は、Ｌ字ブラケット８３を介して横移動機構５３に片持ちで支持されている。
【００４５】
横移動部集塵ボックス８５および移動テーブル８１は、上下に位置し且つ左右方向に水平に延在している。移動テーブル８１は、スライダ８２と、スライダ８２を左右方向にスライド自在に支持するスライドガイド８６を有し、リードねじ機構とモータとで構成された駆動部（いずれも図示省略）により、昇降機構５２および吊下げ機構５１を、ワーク給材部１５の直上部とワーク処理槽５の直上部との間で水平に移動させる。また、横移動部集塵ボックス８５は、上記の排気設備に接続されており、ケーブルベア８４の摺動部分から発生した塵埃を排気する。
【００４６】
一方、図５および図１０に示すように、蓋移動機構１８は、開閉蓋１４を片持ちで保持し、これをワーク処理槽５に対し開閉動作させる鉛直移動機構９１と、鉛直移動機構９１を介して開閉蓋１４を、ワーク処理槽５の直上部位置とマガジンセット機構１６の直上位置との間で水平に移動させる水平移動機構９２と、水平移動機構９２に併設したケーブルベア（商標：ケーブル担持体）９３と、ケーブルベア９３を覆う蓋移動部集塵ボックス９４と、を備えている。水平移動機構９２は、左右方向に水平に延在し、ケーブルベア９３および蓋移動部集塵ボックス９４は、水平移動機構９２の下側に位置して、水平移動機構９２と平行に延在している。
【００４７】
開閉蓋１４は、ワーク処理槽５の蓋載置部４４に密接して、ワーク処理槽５を閉塞する矩形の蓋本体９６と、蓋本体９６の後端中間部から後方に延在し、鉛直移動機構９１に取り付けられた取付け片部９７と、で板状に一体に形成されている。鉛直移動機構９１は、復動の昇降シリンダ（エアーシリンダ）９８と、昇降シリンダ９８を支持する鉛直支持プレート９９とで構成されており、開閉蓋１４は、昇降シリンダ９８のプランジャブロック１００の下端面に取り付けられている。昇降シリンダ９８は、僅かな距離上下動するようになっており、開閉蓋１４を、ワーク処理槽５に対する開放位置と閉塞位置との間で、開閉動作させる。
【００４８】
水平移動機構９２は、上記一対の支柱２８に支持された厚板状の横長フレーム１０２と、横長フレーム１０２の前面に設けた水平ガイド板１０３と、水平ガイド板１０３にスライド自在に取り付けたスライドブロック１０４と、横長フレーム１０２の背面に固定され、そのプランジャ１０６をスライドブロック１０４に連結した復動の水平シリンダ（エアーシリンダ）１０５と、を有している。横長フレーム１０２の前面には、スライドブロック１０４に当接する左右一対の度当りストッパ１０７，１０７が取り付けられており、鉛直移動機構９１の左右の移動端位置をワーク処理槽５の直上部位置とマガジンセット機構１６の直上位置との間で、位置規制している。
【００４９】
ここで、図１１および図１２を参照して、制御装置９により関連付けて制御される浸漬移動機構１７および蓋移動機構１８の制御動作について、説明する。装置の起動開始時において、複数枚のワークＷを収容した２個のワークマガジン１１，１１が、マガジントレイ１２を介してマガジンセット機構１６上にセットされている。すなわち、２個のワークマガジン１１，１１は、ワーク給材部１５にセットされている。また、浸漬移動機構１７は、その吊下げ機構５１が左側のワークマガジン１１の直上部の上昇端位置にあって、駆動待機している。同様に、蓋移動機構１８は、開閉蓋１４がワーク処理槽５を閉塞する閉塞位置にあって、ワーク処理槽５を閉蓋している。
【００５０】
この状態から、装置の起動を開始すると、先ず浸漬移動機構１７の昇降機構５２が駆動し、吊下げ機構５１をフッキング位置に下降させると共に吊下げ機構５１を駆動する（図１１（ａ）参照）。吊下げ機構５１により一対のフック６１，６１を吊下げ位置に移動したら再度昇降機構５２を駆動し、左側のワークマガジン１１を吊り上げた状態で吊下げ機構５１を元の上昇端位置に上昇させる（図１１（ｂ）参照）。続いて、横移動機構５３が駆動し、吊り上げたワークマガジン１１をワーク処理槽５の直上部位置まで移動させる（図１１（ｃ）参照）。
【００５１】
ここで、蓋移動機構１８の鉛直移動機構９１が駆動し、開閉蓋１４を開放位置に上動させ（図１１（ｄ）参照）、更に水平移動機構９２が駆動し、開放位置にある開閉蓋１４を右側のワークマガジン１１の直上部の開放待機位置に移動させる（図１１（ｅ）参照）。続いて、浸漬移動機構１７の昇降機構５２が駆動し、吊り上げたワークマガジン１１を吊下げ機構５１と共に下降させ、ワークマガジン１１をワーク処理槽５に浸漬する（図１１（ｆ）参照）。この浸漬ための下降動作では、ワークマガジン１１を、処理溶液にゆっくり且つ定速で沈めてゆく。ワークマガジン（ワークＷ）１１が処理溶液に完全に没する（浸漬位置）と、昇降機構５２が停止し、同時に処理時開閉蓋６７がワーク処理槽５を閉塞する。
【００５２】
ここで、液面の波立ちが静まるのを待って（所定時間）、再度昇降機構５２が駆動し、ワークマガジン１１をワーク処理槽５から引き上げる（図１２（ａ）参照）。この引き上げのための上昇動作では、処理溶液に波立ちが生じないように、ワークマガジン１１をゆっくり且つ定速で引き上げる。これにより、ワークＷにムラの無い表面処理が行われる。吊下げ機構５１（ワークマガジン１１）が上昇端位置に達したら、続いて蓋移動機構１８の水平移動機構９２が駆動し、開放待機位置の開閉蓋１４をワーク処理槽５の直上部の開放位置に移動させ（図１２（ｂ）参照）、更に鉛直移動機構９１が駆動し、開閉蓋１４を閉塞位置に移動させる（図１２（ｃ）参照）。
【００５３】
以降、上記と逆の手順で、横移動機構５３が駆動し、吊り上げたワークマガジン１１をワーク給材部１５に戻し（図１２（ｄ）参照）、マガジントレイ１２上にセットする（図１２（ｅ）参照）。これにより、左側のワークマガジン１１（ワークＷ）の一連の浸漬処理を終了する。続いて、右側のワークマガジン１１（ワークＷ）を上記と同様の動作で行い、２個のワークマガジン（ワークＷ）１１，１１の浸漬処理を完了する。そして、２個のワークマガジン１１，１１をマガジントレイ１２と共に徐材する。
【００５４】
以上のように、本実施形態では、ワークマガジン１１（ワークＷ）をワーク処理槽５に浸漬させる昇降機構５２のリードねじ（特殊モータ７６）７９の下端が、これにより支持される吊下げ機構５１およびワークマガジン１１の重心位置に連結されているため、ワークＷは揺れや回転等を生ずることなく、ワーク処理槽５に浸漬され且つ引き上げられる。また、その際、処理溶液の液面の波立ちを極力抑えることができる。したがって、複数のワークＷに同一条件で、且つムラ無く適切に表面処理を行うことができる。
【００５５】
なお、本実施形態では、ワークＷを、隣接するワーク除給材部１５からワーク処理槽５に持ち込むようにしているが、横移動機構５３を省略し、ワークマガジン１１を昇降機構５２および吊下げ機構５１に直接セットする構成としてもよい。また、ワークマガジン１１を用いることなく、ワークＷを直接把持して浸漬する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１実施形態に係る浸漬処理装置の正面側から見た外観斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る浸漬処理装置の背面側から見た外観斜視図である。
【図３】ワークマガジンの斜視図である。
【図４】ワーク処理槽廻りの斜視図である。
【図５】処理装置本体の拡大斜視図である。
【図６】浸漬移動機構の斜視図である。
【図７】吊下げ機構廻り拡大斜視図である。
【図８】浸漬動作前後の吊下げ機構廻りの側面図である。
【図９】浸漬動作中の吊下げ機構廻りの側面図である。
【図１０】蓋移動機構の斜視図である。
【図１１】浸漬移動機構および蓋移動機構の動作を表した模式図（１）である。
【図１２】浸漬移動機構および蓋移動機構の動作を表した模式図（２）である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 浸漬処理装置、４ 処理装置本体、５ ワーク処理槽、５Ａ 処理槽部、５Ｂ 補充槽部、９ 制御装置、１１ ワークマガジン、１５ ワーク給材部、１６ マガジンセット機構、１７ 浸漬移動機構、５１ 吊下げ機構、５２ 昇降機構、５３ 横移動機構、６１ フック、６２ フックエアーシリンダ、６３ 板状フレーム、６７ 処理時開閉蓋、７６ 特殊モータ、７９ リードねじ、８１ 移動テーブル、８２ スライダ、８３ Ｌ字ブラケット、Ｗ ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに表面処理を行うワーク処理槽の処理溶液に、前記ワークを浸漬するための浸漬処理装置のワーク浸漬装置であって、
前記ワークを吊り下げる吊下げ機構と、
前記吊下げ機構を昇降自在に支持すると共に、前記吊下げ機構を介して前記ワークを前記ワーク処理槽に浸漬する昇降機構と、を備え、
前記吊下げ機構を支持する前記昇降機構の出力端が、前記吊下げ機構およびこれに吊り下げられたワークの重心位置に配設されていることを特徴とする浸漬処理装置のワーク浸漬装置。
【請求項２】
前記吊下げ機構は、前記ワークの浸漬に連動して前記ワーク処理槽を閉蓋する処理時開閉蓋を、有していることを特徴とする請求項１に記載の浸漬処理装置のワーク浸漬装置。
【請求項３】
前記昇降機構は、ロータの軸心に形成した雌ねじにリードねじを螺合した特殊モータを有し、
前記リードねじの下端が前記昇降機構の出力端を構成していることを特徴とする請求項１または２に記載の浸漬処理装置のワーク浸漬装置。
【請求項４】
前記特殊モータが、ステッピングモータで構成されていることを特徴とする請求項３に記載の浸漬処理装置のワーク浸漬装置。
【請求項５】
前記リードねじおよび前記雌ねじが、ボールねじで構成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の浸漬処理装置のワーク浸漬装置。
【請求項６】
前記ワークの複数個がワークマガジンにセットされた状態で、前記ワークマガジンと共に前記ワーク処理槽に浸漬され、
前記吊下げ機構は、前記ワークマガジンを吊り下げるための、丸棒を折り曲げて形成した一対のフックを有していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の浸漬処理装置のワーク浸漬装置。
【請求項７】
前記吊下げ機構は、前記一対のフックを、前記ワークマガジンに対する吊下げ位置と吊下げ解除位置との間で同時に移動させるアクチュエータを、更に有していることを特徴とする請求項６に記載の浸漬処理装置のワーク浸漬装置。
【請求項８】
前記昇降機構を支持すると共に、前記昇降機構および前記吊下げ機構を介して吊り下げた前記ワークマガジンを、前記ワークマガジンの徐給材位置と前記ワーク処理槽の直上位置との間で移動させる横移動機構を、更に備えたことを特徴とする請求項６または７に記載の浸漬処理装置のワーク浸漬装置。
【請求項９】
前記横移動機構は、前記昇降機構を片持ちで支持していることを特徴とする請求項８に記載の浸漬処理装置のワーク浸漬装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の浸漬処理装置のワーク浸漬装置と、
前記ワーク処理槽と、を備えたことを特徴とする浸漬処理装置。
【請求項１】
ワークに表面処理を行うワーク処理槽の処理溶液に、前記ワークを浸漬するための浸漬処理装置のワーク浸漬装置であって、
前記ワークを吊り下げる吊下げ機構と、
前記吊下げ機構を昇降自在に支持すると共に、前記吊下げ機構を介して前記ワークを前記ワーク処理槽に浸漬する昇降機構と、を備え、
前記吊下げ機構を支持する前記昇降機構の出力端が、前記吊下げ機構およびこれに吊り下げられたワークの重心位置に配設されていることを特徴とする浸漬処理装置のワーク浸漬装置。
【請求項２】
前記吊下げ機構は、前記ワークの浸漬に連動して前記ワーク処理槽を閉蓋する処理時開閉蓋を、有していることを特徴とする請求項１に記載の浸漬処理装置のワーク浸漬装置。
【請求項３】
前記昇降機構は、ロータの軸心に形成した雌ねじにリードねじを螺合した特殊モータを有し、
前記リードねじの下端が前記昇降機構の出力端を構成していることを特徴とする請求項１または２に記載の浸漬処理装置のワーク浸漬装置。
【請求項４】
前記特殊モータが、ステッピングモータで構成されていることを特徴とする請求項３に記載の浸漬処理装置のワーク浸漬装置。
【請求項５】
前記リードねじおよび前記雌ねじが、ボールねじで構成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の浸漬処理装置のワーク浸漬装置。
【請求項６】
前記ワークの複数個がワークマガジンにセットされた状態で、前記ワークマガジンと共に前記ワーク処理槽に浸漬され、
前記吊下げ機構は、前記ワークマガジンを吊り下げるための、丸棒を折り曲げて形成した一対のフックを有していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の浸漬処理装置のワーク浸漬装置。
【請求項７】
前記吊下げ機構は、前記一対のフックを、前記ワークマガジンに対する吊下げ位置と吊下げ解除位置との間で同時に移動させるアクチュエータを、更に有していることを特徴とする請求項６に記載の浸漬処理装置のワーク浸漬装置。
【請求項８】
前記昇降機構を支持すると共に、前記昇降機構および前記吊下げ機構を介して吊り下げた前記ワークマガジンを、前記ワークマガジンの徐給材位置と前記ワーク処理槽の直上位置との間で移動させる横移動機構を、更に備えたことを特徴とする請求項６または７に記載の浸漬処理装置のワーク浸漬装置。
【請求項９】
前記横移動機構は、前記昇降機構を片持ちで支持していることを特徴とする請求項８に記載の浸漬処理装置のワーク浸漬装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の浸漬処理装置のワーク浸漬装置と、
前記ワーク処理槽と、を備えたことを特徴とする浸漬処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１９５８７６（Ｐ２００９−１９５８７６Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４２７６０（Ｐ２００８−４２７６０）
【出願日】平成２０年２月２５日（２００８．２．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２５日（２００８．２．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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