袋状ワークの表面処理ライン及び表面処理方法
【課題】 袋状ワークの表面処理におけるめっき表面に塗布する防錆油の付着量を最適化させるように、防錆油の塗布技術を改善した袋状ワークの表面処理ライン及び表面処理方法を提供する。
【解決手段】 袋状空間５を有する袋状ワークを搬送しながら、所定のめっき被膜を形成した後、該めっき被膜に防錆油を塗布する表面処理ラインにおいて、袋状空間５の開口部６を上向きとした姿勢で、袋状ワークを防錆油中に浸漬する防錆油浸漬部と、記袋状ワークの引上げの際に、袋状空間５の開口部６を下向きとした姿勢に変換させて防錆油を自重で流下させるワーク姿勢変換部と、姿勢変換された袋状ワークの袋状空間５内に配置されて、該袋状空間５内の空気をそこに付着している防錆油とともに吸引し、若しくは該袋状空間内に圧縮空気を噴射して、そこに付着している防錆油を飛散させ、又はその噴射後に該袋状空間５内の空気を、その空間内に残留する防錆油とともに吸引する第一の油除去部と、を含むことを特徴とする。
【解決手段】 袋状空間５を有する袋状ワークを搬送しながら、所定のめっき被膜を形成した後、該めっき被膜に防錆油を塗布する表面処理ラインにおいて、袋状空間５の開口部６を上向きとした姿勢で、袋状ワークを防錆油中に浸漬する防錆油浸漬部と、記袋状ワークの引上げの際に、袋状空間５の開口部６を下向きとした姿勢に変換させて防錆油を自重で流下させるワーク姿勢変換部と、姿勢変換された袋状ワークの袋状空間５内に配置されて、該袋状空間５内の空気をそこに付着している防錆油とともに吸引し、若しくは該袋状空間内に圧縮空気を噴射して、そこに付着している防錆油を飛散させ、又はその噴射後に該袋状空間５内の空気を、その空間内に残留する防錆油とともに吸引する第一の油除去部と、を含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、袋ナット等の袋状ワークにめっき処理等を施すための袋状ワークの表面処理ライン及び表面処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のホイールをハブに固定するハブナットとしての袋ナット等の袋状ワークには、装飾や防錆のために、めっき処理などの表面処理が施されている。かかる表面処理おいて、各処理工程に袋状ワークを搬送するため、木の枝状になったワーク保持治具が使用されている（特許文献１参照）。
【０００３】
このワーク保持治具の各枝部に、袋状ワークをばねの弾性力が作用するように差し入れて保持し、かかる状態の袋状ワークを、脱脂槽・アルカリ電解槽・酸電解槽や、多層のめっき被膜を形成するための各種めっき槽、各処理槽間の水洗槽などにおける各処理工程が一連の流れで実施されることにより、めっき処理などの表面処理が行われている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−１２７４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そして、このような表面処理の工程において、めっき処理が完了した袋状ワークの表面に防錆油を塗布して工場出荷している。然しながら、防錆油の塗布量が必要以上に多いと、袋ナットのめねじ表面の防錆油の膜が厚くなり、使用時の締め付けトルクに影響を与え、本来の締め付けトルクで締め付けられなくなったり、また、その後の包装工程でのハンドリング工程で、余分な防錆油が他の関連装置に付着して装置稼動に影響をおよぼすような問題などを解消するための防錆油塗布技術の開発が望まれている。
【０００６】
本発明の課題は、袋状ワークの表面処理におけるめっき表面に塗布する防錆油の付着量を最適化させるように、防錆油の塗布技術を改善した袋状ワークの表面処理ライン及び表面処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の袋状ワークの表面処理ラインは、袋状空間を有する袋状ワークに所定のめっき被膜を形成した後、該めっき被膜に防錆油を塗布するようにした表面処理ラインにおいて、袋状空間の開口部を上向きとした姿勢で、前記袋状ワークを防錆油中に浸漬する防錆油浸漬部と、前記袋状ワークの防錆油中から引上げの際に、袋状空間の開口部を下向きとした姿勢に変換させて前記防錆油を自重で流下させるワーク姿勢変換部と、姿勢変換された袋状ワークの袋状空間内に配置されて、該袋状空間内の空気をそこに付着している前記防錆油とともに吸引し、若しくは該袋状空間内に圧縮空気を噴射して、そこに付着している防錆油を飛散させ、又はその噴射後に該袋状空間内の空気を、その空間内に残留する防錆油とともに吸引する第一の油除去部と、前記袋状ワークをその中心軸まわりに軸回転させて、この袋状ワークの外表面に付着している防錆油を遠心力で飛散させるようにした第二の油除去部と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
上記構成とすることにより、所定のめっき被膜を形成した後、袋状ワークを防錆油中に浸漬する防錆油浸漬工程と、袋状ワークの袋状空間内を吸引する吸引工程又は／及び噴射する噴射工程と含む第一の油除去工程と、袋状ワークを軸回転させて防錆油を飛散させる第二の油除去工程とを、連続させるようにした表面処理方法を提供できる。しかも、第一の油除去部によって袋状空間内を吸引又は／及び噴射し、さらに袋状空間内の油付着量を低減し、さらに袋状ワーク表面の防錆油を遠心力で飛散させることにより、袋状ワークの余分な防錆油を除去して最適化できるため、袋状ワークとして、例えば袋ナットであれば、めねじ部に付着する防錆油が少なくなることにより、袋ナットの使用時の締め付けトルクの増加を防止でき、かつその後のハンドリング時における他の個所への油付着も低減できることとなる。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の袋状ワークの表面処理ラインの前記第一の油除去部によって吸引される吸引量と噴射される噴射量は、可変制御されることを特徴とすることにより、袋状ワークの袋状空間内の防錆油の付着量を最適化できる。また、表面処理ラインの第二の油除去部は、袋状ワーク表面の防錆油を、膜状に形成させるように軸回転の回転数を制御させることを特徴とすることにより、袋状ワークの袋状空間内や袋状ワーク表面の防錆油は膜状であるため、その付着量も少なく防錆油の使用量の低減を図ることができ、かつ膜状の防錆油は油滴に成長しにくく、垂れ落ちや、他の個所への油付着を低減できる。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の袋状ワークの表面処理ラインの袋状ワークの軸回転操作中に前記第一の油除去部による吸引又は／及び噴射を行うことを特徴とすることにより、袋状ワークの工程時間を短縮させることができ、生産性の向上に繋がる。また、前記第一の油除去工程による噴射の後に、吸引が行われることを特徴とすることにより、噴射時に発生する防錆油のオイルミストも吸引除去できるため、オイルミストの飛散を防止できるので、周囲環境の維持を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。図１は袋状ワークの一例として袋ナットを示すものである。袋ナット１はめねじ部４を有する本体２と、本体２のおねじ部材の螺入側とは反対側の開口を塞ぐキャップ部３とを備え、めねじ部４とその奥部の空所（ボルト等のおねじ部材の先端部が進入する部分）とにより袋状空間５が形成される。このような袋ナット１が、鍛造加工さらに転造もしくは切削等によるねじ加工、キャップ部３の溶接及び熱処理の後、洗浄や防錆、めっき処理等の表面処理のため、一連の流れで搬送されながら各工程が実施される。
【００１２】
図２は、袋ナット１のめっき処理等の表面処理を行う表面処理ラインＬを示す図である。図２において、表面処理ラインＬは、そのライン基端側Ｌａに配置される袋ナット１を供給するためのワーク供給部７から始まって、ライン終端側Ｌｂに配置される表面処理済みの袋ナット１を排出するためのワーク排出部８とを備えている。
【００１３】
また、表面処理ラインＬにおけるワーク供給部７とワーク排出部８との間には、めっき処理等の表面処理の各工程を行うための各種処理液槽や各種処理部が設けられる。本例ではニッケルクロムメッキなどのめっき処理を袋ナット１に施し、めっき処理が完了した袋ナット１に防錆油を塗布し、後工程や出荷などのために排出させるようにしている。
【００１４】
また、表面処理ラインＬにおけるワーク供給部７とワーク排出部８とは、循環搬送路９によって接続されている。この循環搬送路９は、例えばチェーン等の無限軌道が、モーター等の駆動装置（図示せず）により循環させられるものであればよい。
【００１５】
この循環搬送路９には、図３に示すように、袋ナット１を保持して搬送するためのワーク保持具１０が配設されている。ワーク保持具１０は、保持具本体１０ａから延出される中央ピン１０ｂと、その中央ピン１０ｂに対して左右対称に配置された左右ピン１０ｃを備えている。これら３本のピンを使って先端側で袋ナット１を保持する。左右ピン１０ｃは双方の間隔が変る程度に弾性変形可能で、かつ先端部が外側に向かって折れ曲がっている。
【００１６】
袋ナット１を装着する際には、左右ピン１０ｃに力を加えて双方の間隔を狭め、袋ナット１の開口部６から袋状空間５内に差し込み、力を緩めると、左右ピン１０ｃが外側へ弾性変形する力が袋ナット１の袋状空間５の内面に加わるとともに、先端部が引っかかり、循環搬送路９を搬送される際の移動による振動などでは、簡単には抜けなくしている。
【００１７】
このワーク保持具１０は、図４に示すように、袋ナット１を個別に保持し、循環搬送路９における袋ナット１の搬送中での姿勢を、袋状空間５の開口部６を上向きとした姿勢から、その開口部６を下向き（本例では斜め下向き）とする姿勢に変換させるようにした姿勢変換機構１１に連繋されるとともに、循環搬送路９の無限軌道によって移動制御される搬送移動体９ａに接続されている。
【００１８】
図５はこの姿勢反転機構１１を示す概念図である。図５において、ワーク保持具１０が固定される固定プレート１１ａには、油圧、空気圧によって作動するシリンダや、モーターなどの駆動機構１１ｂが連繋されている。そして、この駆動機構１１ｂの作動によって固定プレート１１ａを動かし、ワーク保持具１０で保持される袋ナット１の姿勢を変換させるようにしている。
【００１９】
また、図６に示すように、ワーク供給部７において、開口部６を上向きとなした姿勢の袋ナット１を整列（本例では１０個とし、長手側を５列、短手側を２列）載置させて待機させる矩形状の移載トレー７ａを配置している。この移載トレー７ａは、循環搬送路９における待機位置Ｘ１まで移動制御される。このように複数の袋ナット１が表面処理ライン６の循環搬送路９（待機位置Ｘ１）に移載されたとき、複数の袋ナット１を一括して保持させるように、複数のワーク保持具１０が固定プレート１１ａから吊り下げられた状態で固定されている。
【００２０】
図２に戻り、表面処理ラインＬにおいて、袋ナット１の表面処理に用いられる各種処理液槽として、脱脂等が行われる脱脂槽１２、スケール除去が行われる陰極酸電解槽１３、活性化が行われる陽極電解脱脂槽１４、ニッケルクロムメッキが行われる各種めっき槽１５、防錆油の塗布が行われる防錆液槽１６を備えている。
【００２１】
また、ニッケルクロムメッキが行われる各種めっき槽１５で行われるめっきは、下層としてニッケルメッキを施しており、この場合には、例えば半光沢ニッケルメッキ又は光沢ニッケルメッキ等があり、それらのいずれか一方を施すこと又は相前後して半光沢及び光沢のめっきを別々のめっき槽で順番に行うこともできる。また、上層としてニッケルメッキ層に、クロムメッキを施している。
【００２２】
また、表面処理ラインＬにおける各種めっき槽１５であって、袋ナット１のめっき被膜をニッケルクロムメッキとするためのクロムメッキが行われるクロムめっき槽１５ａと、防錆油の塗布が行われる防錆液槽１６との間には、所定のめっき被膜が形成された袋ナット１を、常温水や温水によって洗浄するワーク洗浄工程に使用するワーク洗浄部１７と、このワーク洗浄部１７によるワーク洗浄工程を経た袋ナット１を乾燥するワーク乾燥工程に使用するワーク乾燥部１８とが配置されている。
【００２３】
ワーク洗浄部１７は、循環搬送経路９において、水洗浄や温水洗浄するための複数の洗浄槽１７ａを連接している。また、ワーク乾燥部１８の直前に位置するワーク洗浄部１７の洗浄槽１７ａは、温水（４０〜５０℃程度）による洗浄が行われる。
【００２４】
また、ワーク乾燥部１８は、圧縮空気の噴射によって袋ナット１の表面に付着する水滴を除去する水滴除去装置１８ａと、この水滴除去装置１８ａによって水滴が除去された袋ナット１の表面の水分を除去する乾燥装置１８ｂと、を備えている。
【００２５】
水滴除去装置１８ａは、図７に示すように、袋ナット１を保持して搬送するワーク保持具１０によって袋状空間５の開口部６を下向きとした姿勢で搬送される袋ナット１に対して、該袋ナット１の開口部６に向かって圧縮空気を噴射する複数の下方ノズル１８ａ１と、袋ナット１のキャップ部３に向かって圧縮空気を噴射する複数の上方ノズル１８ａ２とを備えている。これらのノズルは圧縮空気供給源（図示せず）に接続されている。
【００２６】
また、乾燥装置１８ｂは、図８に示すように、循環搬送経路９中に、複数のワーク保持具１０によって一括搬送される複数の袋ナット１を通過させるようにしたトンネル状の乾燥炉１８ｂ１が配置されている。この乾燥炉１８ｂ１には、本例では２００℃程度の熱風を供給する熱風供給装置１８ｂ２が接続され、乾燥炉１８ｂ１内に供給口１８ｂ３から熱風を供給して対流伝熱乾燥による装置となしている。また、乾燥炉１８ｂ１内には、搬送方向と直交する方向に、袋ナット１と熱風との接触を均一化するための仕切壁１８ｂ４が設けられている。なお、対流伝熱乾燥に代えて主として赤外線による輻射伝熱乾燥なども採用可能である。
【００２７】
図９に示すように、防錆油の塗布が行われる防錆油塗布工程に使用する防錆液槽１６を有する防錆油塗布部１９は、ワーク乾燥部１８よりも搬送方向下流側における循環搬送経路９に設けられるワーク取出位置Ｘ２に連設される。
【００２８】
このワーク取出位置Ｘ２には、循環搬送経路９の外側（図の下側）に袋ナット１を移動するための移載搬送路２０の基端側２０ａを連設している。この移載搬送路２０の終端側２０ｂに、防錆液槽１６、ワーク回転部としてのワーク回転装置２１の順で連設させている。
【００２９】
移載搬送路２０には、その基端側２０ａと終端側２０ｂとの間を往復移動制御される矩形状の移動トレー２０ｃが設けられる。また、ワーク取出位置Ｘ２には、乾燥工程が終了した複数の袋ナット１を仮置きするための矩形状の仮置きトレー８ａが配置されている。また、図１０に示すように、この仮置きトレー８ａに載置された袋ナット１を移載搬送路２０の基端側２０ａで待機する矩形状の移動トレー２０ｃに載置させるためのチャック装置２２が設けられている。このチャック装置２２は袋ナット１を個別に把持するようにしたチャック部２２ａが複数設けられる。このチャック部２２ａは空気圧を利用して開閉制御される一対のチャック爪２２ｂによって、袋ナット１を把持するものである。
【００３０】
また、図１１に示すように、移載搬送路２０の終端側２０ｂと、防錆液槽１６との間を往復移動制御される移動トレー搬送機２３が設けられている。この移動トレー搬送機２３によって袋ナット１が整列載置された移動トレー２０ｃの任意個所（例えば短手側の両側部もしくは長手側の両端部）を保持しながら、防錆液槽１６まで搬送する。この防錆液槽１６には、昇降制御される受け部材１６ａが設けられて防錆油浸漬部を構成している。この受け部材１６ａによって移動トレー２０ｃを防錆油中に浸漬させる防錆油浸漬工程と、防錆液槽１６の防錆油から袋ナット１を引き上げさせる引上工程とが行われる。
【００３１】
また、図１２に示すように、防錆液槽１６と、該防錆液槽１６とワーク回転装置２１との中間位置Ｘ３までの間を往復移動制御させる移動トレー移動機２４が設けられている。この移動トレー移動機２４によって受け部材１６ａ上の移動トレー２０ｃの任意個所を保持しながら中間位置Ｘ３まで移動するようになしている。
【００３２】
また、移動トレー移動機２４には、中間位置Ｘ３に移動された移動トレー２０ｃを反転させ、袋ナット１の開口部５を下向きとするために、油圧、空気圧によって作動するシリンダや、モーターなどの駆動機構（図示せず）を備えるワーク姿勢変換部としての反転機構２５が設けられている。この反転機構２５は移動トレー２０ｃを反転させ、その反転時に袋ナット１を落とさないようにするものであればよい。例えば、図１３に示すように、移動トレー２０ｃの袋ナット１を上下の網状部材２５ａで挟んで保持し、上下の網状部材２５ａを反転させたり、また、移動トレー２０ｃを使用し、この一対（２個）の移動トレー２０ｃで袋ナット１を挟んで保持し、反転させるものが挙げられる。
【００３３】
また、図１２に戻り、この中間位置Ｘ３には、移動トレー２０ｃにおける袋ナット１の開口部６（下向きである）に入り込むように移動制御される第一の油除去部の一部を構成する吸引部としての吸引ノズル２６が複数設けられている。この吸引ノズル２６は、図示しない吸引機能を備える吸引源（吸引ポンプや圧縮空気を利用したサクション発生器）に接続されている。この吸引ノズル２６によって袋ナット１の袋状空間５内の空気をそこの内面に付着している余分な防錆油とともに吸引して除去するようにして、吸引工程による油除去工程が行われる。また、この吸引ノズル２６を圧縮空気を噴射させるように共用して使用することも可能である。この場合には圧縮空気供給源（図示せず）が切換バルブ（図示せず）を介して接続されている。また、この吸引ノズル２６に加えて圧縮空気を噴射する下方ノズル１８ａ１と同様な別部材の噴射ノズル２６ａを使用することも可能である。この場合も噴射ノズル２６ａが袋ナット１の袋状空間５内に入り込むように移動制御される噴射部として構成され、袋状空間５内に圧縮空気を噴射して、そこに付着している防錆油を飛散させて、袋ナット１の袋状空間５の内面に付着する余分な防錆油の油付着量を低減するようにした噴射工程による油除去工程が行われる。この吸引工程、噴射工程の組み合わせによって第一の油除去工程を行うことができる第一の油除去部が構成される。この第一の油除去部によって、袋ナット１のめねじ部４に付着する防錆油が少なくなることにより、袋ナット１の使用時の締め付けトルクの増加や、その後のハンドリング時における他の個所への油付着を低減できることとなる。また、吸引ノズル２６によって吸引される吸引量と噴射ノズル２６ａによって噴射される噴射量は、可変制御される。
【００３４】
また、図１４に示すように、中間位置Ｘ３とワーク回転部としてのワーク回転装置２１との間を往復移動制御されるワーク移載機２７が設けられている。このワーク移載機２７は、上述のチャック装置２２と同様なものを採用できる。このワーク移載機２７によって、反転された移動トレー２０ｃにおける複数の袋ナット１を第二の油除去部の一部であるワーク回転装置２１に移載させている。
【００３５】
この第二の油除去部（ワーク回転部）としてのワーク回転装置２１は、第二の油除去工程（ワーク回転工程）に使用される。このワーク回転装置２１は、図１５に示すように、複数の袋ナット１に対応した複数の回転軸２１ａが設けられ、この回転軸２１ａは下端側に固定される従動プーリ２１ｂと、モーターなどの回転駆動源２１ｃの駆動プーリ２１ｄとの間に掛け渡されるベルト２１ｅによって所定方向に回転制御される。また、回転軸２１ａには袋ナット１の開口部６内に差し込まれる左右一対のバネ部材２１ｆが設けられ、弾性力によって袋ナット１をその中心軸まわりに軸回転させるように、回転軸２１ａと共回りさせるようにしている。
【００３６】
また、回転軸２１ａに袋ナット１のめねじ部４と螺合するおねじ部（図示せず）を設けて共回り可能にすることもできる。また、回転軸２１ａを筒状の中空部材で構成することによって、この回転軸２１ａを上述の吸引ノズル２６のような吸引機能又は噴射ノズル２６ａのような噴射機能を具有させるものにすることもできる。
【００３７】
次に、袋状ワークの表面処理方法を説明する。図２に示す表面処理ラインＬのワーク供給部７における移載トレー７ａ上には、開口部６を上向きとなした姿勢で複数の袋ナット１がセットされる。この移載トレー７ａは、循環搬送経路９における待機位置Ｘ１に移載される。その後、待機位置Ｘ１の上方に達した複数のワーク保持具１０は昇降機構（図示せず）によって下降され、ワーク保持具１０によって開口部６を上向きとした姿勢の袋ナット１を複数同時に保持する。
【００３８】
このように保持された袋ナット１は循環搬送路９に配置される各種処理液槽としての脱脂槽１２、陰極酸電解槽１３、陽極電解脱脂槽１４、各種めっき槽１５に順次搬送されながらめっき処理が行われる。なお、各種処理液槽の間には、水洗槽２７が配置されており、各工程間での水洗工程が行われる。
【００３９】
そして、所定のめっき被膜を形成した後の袋ナット１は、ワーク洗浄部１７において、循環搬送路９の搬送方向上流側から順次配置される複数の洗浄槽１７ａに搬送される。このワーク洗浄部１７の複数の洗浄槽１７ａの常温水や温水によって、袋ナット１の表面を多段階的に洗浄するワーク洗浄工程が行われる。このワーク洗浄工程を経た袋ナット１は、ワーク乾燥部１８に搬送される。このワーク乾燥部１８によって袋ナット１の水分を除去するようにしたワーク乾燥工程が行われる。
【００４０】
このワーク乾燥部１８のワーク乾燥工程は、図７に示すように、まず、姿勢変換機構１１の作動によって、ワーク保持具１０で保持される袋ナット１を、該袋ナット１の開口部６を下向きとなした姿勢に変換される。その後、ワーク保持具１０で保持される袋ナット１に対して、水滴除去装置１８ａの複数の下方ノズル１８ａ１から圧縮空気を噴射させて、袋状空間５内の水滴を吹き飛ばして除去するとともに、複数の上方ノズル１８ａ２から噴射される圧縮空気によって袋ナット１の表面の水滴を吹き飛ばして除去する水滴除去工程が行われる。このように圧縮空気によって袋ナット１に付着する水滴を概ね除去することにより、次工程の乾燥工程で使用する乾燥装置１８ｂ（乾燥炉１８ｂ１）での負担を低減（省エネルギーを図る）することが可能となる。
【００４１】
そして、このように表面の水滴が除去された袋ナット１は、姿勢変換機構１１の作動によって、ワーク保持具１０によって保持される状態で、開口部６を上向きとなした姿勢に変換される。その後、図８に示す乾燥装置１８ｂの乾燥炉１８ｂ１に搬送され、乾燥炉１８ｂ１内を通過することによって袋ナット１の表面や、めっき被膜のピンホールなどの水分が除去される乾燥工程が行われる。
【００４２】
その後、ワーク乾燥工程を経た袋ナット１は、次工程である防錆油塗布部１９で行う防錆油塗布工程に進む。この防錆油塗布工程では、循環搬送経路９のワーク取出位置Ｘ２の仮置きトレー８ａに、ワーク保持具１０から外されて載置された袋ナット１は、図１０に示すように、チャック装置２２における下向きとなしたチャック爪２２ｂによって保持され、移載搬送路２０の基端側２０ａで待機する移動トレー２０ｃに載置される。この移載トレー２０ｃは移載搬送路２０の終端側２０ｂに移動される（図９参照）。その後、図１１に示すように、移動トレー搬送機２３によって移載トレー２０ｃは保持されながら、防錆部としての防錆液槽１６の受け部材１６ａまで移動される。そして、この受け部材１６ａによって移動トレー２０ｃを防錆油中に浸漬させる防錆油浸漬工程と、移動トレー２０ｃを防錆油から引き上げる引上工程とが行われる。
【００４３】
さらに、図１２に示すように、移動トレー移動機２４によって受け部材１６ａ上の移動トレー２０ｃを保持しながら中間位置Ｘ３まで移動させる。かかる位置では、図１３に示すように、反転機構２５（ワーク姿勢変換部）によって移動トレー２０ｃの上下を反転させ、袋ナット１の開口部５を下向きとすることにより、袋ナット１の開口部６から防錆油を自重で流下させて、袋ナット１の内部の余分な防錆油を除去するようにしている。その後、図１２に示す吸引部としての吸引ノズル２６を袋ナット１の袋状空間５内に配置されるように移動させ、袋状空間５の内面に付着する余分な防錆油を除去する吸引工程（図１６（ａ）参照）又は／及び噴射ノズル２６ａを袋ナット１の袋状空間５内に配置されるように移動させ、袋状空間５の内面に付着する余分な防錆油を除去する噴射工程（図１６（ｂ）、（ｃ）参照）が行われる。また、噴射ノズル２６ａによる噴射工程と同時又は後に、吸引ノズル２６による吸引工程（図１６（ｄ）参照）を行うこともできる。この場合には、噴射時に発生する防錆油のオイルミストＭも吸引ノズル２６によって吸引除去（オイルミスト吸引工程）できるため、オイルミストＭの飛散を防止できるので、周囲環境の維持を図ることができる。また、吸引機能と噴射機能を兼ね備える吸引ノズル２６でも同様な油除去工程を行うことができる。換言すれば、姿勢変換された袋ナット１の袋状空間５内に配置されて、該袋状空間５内の空気をそこに付着している防錆油とともに吸引し、若しくは該袋状空間５内に圧縮空気を噴射して、そこに付着している防錆油を飛散させ、又はその噴射後に該袋状空間５内の空気を、その空間内に残留する防錆油とともに吸引する第一の油除去工程を行っている。このことによって、袋ナット１のめねじ部４に付着する防錆油が少なくなることにより、袋ナット１の使用時の締め付けトルクの増加や、その後のハンドリング時における他の個所への油付着を低減できることとなる。
【００４４】
続いて、図１４に示すように、移動トレー２０ｃの袋ナット１をワーク移載機２７のチャック装置２２における水平方向を向くチャック爪２２ｂによって保持し、第二の油除去部（ワーク回転部）としてのワーク回転装置２１に移載させる。このワーク回転装置２１に移載される袋ナット１は、図１５に示すように、回転軸２１ａと共回りされるよう保持され、回転軸２１ａの回転によって、袋ナット１の外表面に付着している防錆油が油滴状態で飛散されることにより除去される第二の油除去工程としてのワーク回転工程が行われる。この防錆油の遠心力による除去は、袋ナット１の表面に防錆油が膜状に残るように回転軸２１ａの回転数が制御されている。このことによって、袋ナット１のめねじ部４に付着する防錆油が少なくなることにより、袋ナット１の使用時の締め付けトルクの増加や、その後のハンドリング時における他の個所への油付着を低減できることとなる。また、回転軸２１ａに吸引機能を具有させるものであれば、回転操作中に吸引工程を行うことができる。
【００４５】
この防錆油塗布工程では、前工程の乾燥工程によって、袋ナット１の水分が熱風によって除去させられた状態であるため、防錆油がはじかれることによる未塗布部を無くすことができる。また、このような乾燥状態から連続して防錆油塗布工程に進むことができる表面処理ラインＬを構築することができる。これによて、例えばめっき被膜における微細なピンホールに入り込んでいる水分が除去でき、かつその水分が除去されたピンホール内へ防錆油が入りやすくなり、防錆効果を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】袋状ワークである袋ナットの表面及び断面図。
【図２】本発明の袋状ワークの表面処理ラインの概念図。
【図３】ワーク保持具の各状態の概略図。
【図４】ワーク保持具の姿勢変換状態の概略図。
【図５】姿勢変換装置の概念図。
【図６】表面処理ラインにおけるライン基端側の部分概略図。
【図７】ワーク乾燥部の水滴除去装置の概略図。
【図８】ワーク乾燥部の乾燥装置の概略図。
【図９】表面処理ラインにおけるライン終端側の部分概略図。
【図１０】ライン終端側と移載搬送路との間のワーク移動の概略図。
【図１１】移載搬送路から防錆油槽へのワーク移載の概略図。
【図１２】防錆油槽とワーク回転装置との間の概略図。
【図１３】反転機構によるワーク反転状態の概略図。
【図１４】反転されたワークをワーク回転装置に移載させる概略図。
【図１５】ワーク回転装置の概略図。
【図１６】第一の油除去工程の各工程の状態を示す概要図。
【符号の説明】
【００４７】
１ 袋ナット（袋状ワーク）
５ 袋状空間
６ 開口部
１７ ワーク洗浄部
１８ ワーク乾燥部
１８ａ 水滴除去装置
１８ｂ１ 乾燥炉
１９ 防錆油塗布部
２６ 吸引ノズル
２６ａ 噴射ノズル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、袋ナット等の袋状ワークにめっき処理等を施すための袋状ワークの表面処理ライン及び表面処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のホイールをハブに固定するハブナットとしての袋ナット等の袋状ワークには、装飾や防錆のために、めっき処理などの表面処理が施されている。かかる表面処理おいて、各処理工程に袋状ワークを搬送するため、木の枝状になったワーク保持治具が使用されている（特許文献１参照）。
【０００３】
このワーク保持治具の各枝部に、袋状ワークをばねの弾性力が作用するように差し入れて保持し、かかる状態の袋状ワークを、脱脂槽・アルカリ電解槽・酸電解槽や、多層のめっき被膜を形成するための各種めっき槽、各処理槽間の水洗槽などにおける各処理工程が一連の流れで実施されることにより、めっき処理などの表面処理が行われている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−１２７４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そして、このような表面処理の工程において、めっき処理が完了した袋状ワークの表面に防錆油を塗布して工場出荷している。然しながら、防錆油の塗布量が必要以上に多いと、袋ナットのめねじ表面の防錆油の膜が厚くなり、使用時の締め付けトルクに影響を与え、本来の締め付けトルクで締め付けられなくなったり、また、その後の包装工程でのハンドリング工程で、余分な防錆油が他の関連装置に付着して装置稼動に影響をおよぼすような問題などを解消するための防錆油塗布技術の開発が望まれている。
【０００６】
本発明の課題は、袋状ワークの表面処理におけるめっき表面に塗布する防錆油の付着量を最適化させるように、防錆油の塗布技術を改善した袋状ワークの表面処理ライン及び表面処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の袋状ワークの表面処理ラインは、袋状空間を有する袋状ワークに所定のめっき被膜を形成した後、該めっき被膜に防錆油を塗布するようにした表面処理ラインにおいて、袋状空間の開口部を上向きとした姿勢で、前記袋状ワークを防錆油中に浸漬する防錆油浸漬部と、前記袋状ワークの防錆油中から引上げの際に、袋状空間の開口部を下向きとした姿勢に変換させて前記防錆油を自重で流下させるワーク姿勢変換部と、姿勢変換された袋状ワークの袋状空間内に配置されて、該袋状空間内の空気をそこに付着している前記防錆油とともに吸引し、若しくは該袋状空間内に圧縮空気を噴射して、そこに付着している防錆油を飛散させ、又はその噴射後に該袋状空間内の空気を、その空間内に残留する防錆油とともに吸引する第一の油除去部と、前記袋状ワークをその中心軸まわりに軸回転させて、この袋状ワークの外表面に付着している防錆油を遠心力で飛散させるようにした第二の油除去部と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
上記構成とすることにより、所定のめっき被膜を形成した後、袋状ワークを防錆油中に浸漬する防錆油浸漬工程と、袋状ワークの袋状空間内を吸引する吸引工程又は／及び噴射する噴射工程と含む第一の油除去工程と、袋状ワークを軸回転させて防錆油を飛散させる第二の油除去工程とを、連続させるようにした表面処理方法を提供できる。しかも、第一の油除去部によって袋状空間内を吸引又は／及び噴射し、さらに袋状空間内の油付着量を低減し、さらに袋状ワーク表面の防錆油を遠心力で飛散させることにより、袋状ワークの余分な防錆油を除去して最適化できるため、袋状ワークとして、例えば袋ナットであれば、めねじ部に付着する防錆油が少なくなることにより、袋ナットの使用時の締め付けトルクの増加を防止でき、かつその後のハンドリング時における他の個所への油付着も低減できることとなる。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の袋状ワークの表面処理ラインの前記第一の油除去部によって吸引される吸引量と噴射される噴射量は、可変制御されることを特徴とすることにより、袋状ワークの袋状空間内の防錆油の付着量を最適化できる。また、表面処理ラインの第二の油除去部は、袋状ワーク表面の防錆油を、膜状に形成させるように軸回転の回転数を制御させることを特徴とすることにより、袋状ワークの袋状空間内や袋状ワーク表面の防錆油は膜状であるため、その付着量も少なく防錆油の使用量の低減を図ることができ、かつ膜状の防錆油は油滴に成長しにくく、垂れ落ちや、他の個所への油付着を低減できる。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の袋状ワークの表面処理ラインの袋状ワークの軸回転操作中に前記第一の油除去部による吸引又は／及び噴射を行うことを特徴とすることにより、袋状ワークの工程時間を短縮させることができ、生産性の向上に繋がる。また、前記第一の油除去工程による噴射の後に、吸引が行われることを特徴とすることにより、噴射時に発生する防錆油のオイルミストも吸引除去できるため、オイルミストの飛散を防止できるので、周囲環境の維持を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。図１は袋状ワークの一例として袋ナットを示すものである。袋ナット１はめねじ部４を有する本体２と、本体２のおねじ部材の螺入側とは反対側の開口を塞ぐキャップ部３とを備え、めねじ部４とその奥部の空所（ボルト等のおねじ部材の先端部が進入する部分）とにより袋状空間５が形成される。このような袋ナット１が、鍛造加工さらに転造もしくは切削等によるねじ加工、キャップ部３の溶接及び熱処理の後、洗浄や防錆、めっき処理等の表面処理のため、一連の流れで搬送されながら各工程が実施される。
【００１２】
図２は、袋ナット１のめっき処理等の表面処理を行う表面処理ラインＬを示す図である。図２において、表面処理ラインＬは、そのライン基端側Ｌａに配置される袋ナット１を供給するためのワーク供給部７から始まって、ライン終端側Ｌｂに配置される表面処理済みの袋ナット１を排出するためのワーク排出部８とを備えている。
【００１３】
また、表面処理ラインＬにおけるワーク供給部７とワーク排出部８との間には、めっき処理等の表面処理の各工程を行うための各種処理液槽や各種処理部が設けられる。本例ではニッケルクロムメッキなどのめっき処理を袋ナット１に施し、めっき処理が完了した袋ナット１に防錆油を塗布し、後工程や出荷などのために排出させるようにしている。
【００１４】
また、表面処理ラインＬにおけるワーク供給部７とワーク排出部８とは、循環搬送路９によって接続されている。この循環搬送路９は、例えばチェーン等の無限軌道が、モーター等の駆動装置（図示せず）により循環させられるものであればよい。
【００１５】
この循環搬送路９には、図３に示すように、袋ナット１を保持して搬送するためのワーク保持具１０が配設されている。ワーク保持具１０は、保持具本体１０ａから延出される中央ピン１０ｂと、その中央ピン１０ｂに対して左右対称に配置された左右ピン１０ｃを備えている。これら３本のピンを使って先端側で袋ナット１を保持する。左右ピン１０ｃは双方の間隔が変る程度に弾性変形可能で、かつ先端部が外側に向かって折れ曲がっている。
【００１６】
袋ナット１を装着する際には、左右ピン１０ｃに力を加えて双方の間隔を狭め、袋ナット１の開口部６から袋状空間５内に差し込み、力を緩めると、左右ピン１０ｃが外側へ弾性変形する力が袋ナット１の袋状空間５の内面に加わるとともに、先端部が引っかかり、循環搬送路９を搬送される際の移動による振動などでは、簡単には抜けなくしている。
【００１７】
このワーク保持具１０は、図４に示すように、袋ナット１を個別に保持し、循環搬送路９における袋ナット１の搬送中での姿勢を、袋状空間５の開口部６を上向きとした姿勢から、その開口部６を下向き（本例では斜め下向き）とする姿勢に変換させるようにした姿勢変換機構１１に連繋されるとともに、循環搬送路９の無限軌道によって移動制御される搬送移動体９ａに接続されている。
【００１８】
図５はこの姿勢反転機構１１を示す概念図である。図５において、ワーク保持具１０が固定される固定プレート１１ａには、油圧、空気圧によって作動するシリンダや、モーターなどの駆動機構１１ｂが連繋されている。そして、この駆動機構１１ｂの作動によって固定プレート１１ａを動かし、ワーク保持具１０で保持される袋ナット１の姿勢を変換させるようにしている。
【００１９】
また、図６に示すように、ワーク供給部７において、開口部６を上向きとなした姿勢の袋ナット１を整列（本例では１０個とし、長手側を５列、短手側を２列）載置させて待機させる矩形状の移載トレー７ａを配置している。この移載トレー７ａは、循環搬送路９における待機位置Ｘ１まで移動制御される。このように複数の袋ナット１が表面処理ライン６の循環搬送路９（待機位置Ｘ１）に移載されたとき、複数の袋ナット１を一括して保持させるように、複数のワーク保持具１０が固定プレート１１ａから吊り下げられた状態で固定されている。
【００２０】
図２に戻り、表面処理ラインＬにおいて、袋ナット１の表面処理に用いられる各種処理液槽として、脱脂等が行われる脱脂槽１２、スケール除去が行われる陰極酸電解槽１３、活性化が行われる陽極電解脱脂槽１４、ニッケルクロムメッキが行われる各種めっき槽１５、防錆油の塗布が行われる防錆液槽１６を備えている。
【００２１】
また、ニッケルクロムメッキが行われる各種めっき槽１５で行われるめっきは、下層としてニッケルメッキを施しており、この場合には、例えば半光沢ニッケルメッキ又は光沢ニッケルメッキ等があり、それらのいずれか一方を施すこと又は相前後して半光沢及び光沢のめっきを別々のめっき槽で順番に行うこともできる。また、上層としてニッケルメッキ層に、クロムメッキを施している。
【００２２】
また、表面処理ラインＬにおける各種めっき槽１５であって、袋ナット１のめっき被膜をニッケルクロムメッキとするためのクロムメッキが行われるクロムめっき槽１５ａと、防錆油の塗布が行われる防錆液槽１６との間には、所定のめっき被膜が形成された袋ナット１を、常温水や温水によって洗浄するワーク洗浄工程に使用するワーク洗浄部１７と、このワーク洗浄部１７によるワーク洗浄工程を経た袋ナット１を乾燥するワーク乾燥工程に使用するワーク乾燥部１８とが配置されている。
【００２３】
ワーク洗浄部１７は、循環搬送経路９において、水洗浄や温水洗浄するための複数の洗浄槽１７ａを連接している。また、ワーク乾燥部１８の直前に位置するワーク洗浄部１７の洗浄槽１７ａは、温水（４０〜５０℃程度）による洗浄が行われる。
【００２４】
また、ワーク乾燥部１８は、圧縮空気の噴射によって袋ナット１の表面に付着する水滴を除去する水滴除去装置１８ａと、この水滴除去装置１８ａによって水滴が除去された袋ナット１の表面の水分を除去する乾燥装置１８ｂと、を備えている。
【００２５】
水滴除去装置１８ａは、図７に示すように、袋ナット１を保持して搬送するワーク保持具１０によって袋状空間５の開口部６を下向きとした姿勢で搬送される袋ナット１に対して、該袋ナット１の開口部６に向かって圧縮空気を噴射する複数の下方ノズル１８ａ１と、袋ナット１のキャップ部３に向かって圧縮空気を噴射する複数の上方ノズル１８ａ２とを備えている。これらのノズルは圧縮空気供給源（図示せず）に接続されている。
【００２６】
また、乾燥装置１８ｂは、図８に示すように、循環搬送経路９中に、複数のワーク保持具１０によって一括搬送される複数の袋ナット１を通過させるようにしたトンネル状の乾燥炉１８ｂ１が配置されている。この乾燥炉１８ｂ１には、本例では２００℃程度の熱風を供給する熱風供給装置１８ｂ２が接続され、乾燥炉１８ｂ１内に供給口１８ｂ３から熱風を供給して対流伝熱乾燥による装置となしている。また、乾燥炉１８ｂ１内には、搬送方向と直交する方向に、袋ナット１と熱風との接触を均一化するための仕切壁１８ｂ４が設けられている。なお、対流伝熱乾燥に代えて主として赤外線による輻射伝熱乾燥なども採用可能である。
【００２７】
図９に示すように、防錆油の塗布が行われる防錆油塗布工程に使用する防錆液槽１６を有する防錆油塗布部１９は、ワーク乾燥部１８よりも搬送方向下流側における循環搬送経路９に設けられるワーク取出位置Ｘ２に連設される。
【００２８】
このワーク取出位置Ｘ２には、循環搬送経路９の外側（図の下側）に袋ナット１を移動するための移載搬送路２０の基端側２０ａを連設している。この移載搬送路２０の終端側２０ｂに、防錆液槽１６、ワーク回転部としてのワーク回転装置２１の順で連設させている。
【００２９】
移載搬送路２０には、その基端側２０ａと終端側２０ｂとの間を往復移動制御される矩形状の移動トレー２０ｃが設けられる。また、ワーク取出位置Ｘ２には、乾燥工程が終了した複数の袋ナット１を仮置きするための矩形状の仮置きトレー８ａが配置されている。また、図１０に示すように、この仮置きトレー８ａに載置された袋ナット１を移載搬送路２０の基端側２０ａで待機する矩形状の移動トレー２０ｃに載置させるためのチャック装置２２が設けられている。このチャック装置２２は袋ナット１を個別に把持するようにしたチャック部２２ａが複数設けられる。このチャック部２２ａは空気圧を利用して開閉制御される一対のチャック爪２２ｂによって、袋ナット１を把持するものである。
【００３０】
また、図１１に示すように、移載搬送路２０の終端側２０ｂと、防錆液槽１６との間を往復移動制御される移動トレー搬送機２３が設けられている。この移動トレー搬送機２３によって袋ナット１が整列載置された移動トレー２０ｃの任意個所（例えば短手側の両側部もしくは長手側の両端部）を保持しながら、防錆液槽１６まで搬送する。この防錆液槽１６には、昇降制御される受け部材１６ａが設けられて防錆油浸漬部を構成している。この受け部材１６ａによって移動トレー２０ｃを防錆油中に浸漬させる防錆油浸漬工程と、防錆液槽１６の防錆油から袋ナット１を引き上げさせる引上工程とが行われる。
【００３１】
また、図１２に示すように、防錆液槽１６と、該防錆液槽１６とワーク回転装置２１との中間位置Ｘ３までの間を往復移動制御させる移動トレー移動機２４が設けられている。この移動トレー移動機２４によって受け部材１６ａ上の移動トレー２０ｃの任意個所を保持しながら中間位置Ｘ３まで移動するようになしている。
【００３２】
また、移動トレー移動機２４には、中間位置Ｘ３に移動された移動トレー２０ｃを反転させ、袋ナット１の開口部５を下向きとするために、油圧、空気圧によって作動するシリンダや、モーターなどの駆動機構（図示せず）を備えるワーク姿勢変換部としての反転機構２５が設けられている。この反転機構２５は移動トレー２０ｃを反転させ、その反転時に袋ナット１を落とさないようにするものであればよい。例えば、図１３に示すように、移動トレー２０ｃの袋ナット１を上下の網状部材２５ａで挟んで保持し、上下の網状部材２５ａを反転させたり、また、移動トレー２０ｃを使用し、この一対（２個）の移動トレー２０ｃで袋ナット１を挟んで保持し、反転させるものが挙げられる。
【００３３】
また、図１２に戻り、この中間位置Ｘ３には、移動トレー２０ｃにおける袋ナット１の開口部６（下向きである）に入り込むように移動制御される第一の油除去部の一部を構成する吸引部としての吸引ノズル２６が複数設けられている。この吸引ノズル２６は、図示しない吸引機能を備える吸引源（吸引ポンプや圧縮空気を利用したサクション発生器）に接続されている。この吸引ノズル２６によって袋ナット１の袋状空間５内の空気をそこの内面に付着している余分な防錆油とともに吸引して除去するようにして、吸引工程による油除去工程が行われる。また、この吸引ノズル２６を圧縮空気を噴射させるように共用して使用することも可能である。この場合には圧縮空気供給源（図示せず）が切換バルブ（図示せず）を介して接続されている。また、この吸引ノズル２６に加えて圧縮空気を噴射する下方ノズル１８ａ１と同様な別部材の噴射ノズル２６ａを使用することも可能である。この場合も噴射ノズル２６ａが袋ナット１の袋状空間５内に入り込むように移動制御される噴射部として構成され、袋状空間５内に圧縮空気を噴射して、そこに付着している防錆油を飛散させて、袋ナット１の袋状空間５の内面に付着する余分な防錆油の油付着量を低減するようにした噴射工程による油除去工程が行われる。この吸引工程、噴射工程の組み合わせによって第一の油除去工程を行うことができる第一の油除去部が構成される。この第一の油除去部によって、袋ナット１のめねじ部４に付着する防錆油が少なくなることにより、袋ナット１の使用時の締め付けトルクの増加や、その後のハンドリング時における他の個所への油付着を低減できることとなる。また、吸引ノズル２６によって吸引される吸引量と噴射ノズル２６ａによって噴射される噴射量は、可変制御される。
【００３４】
また、図１４に示すように、中間位置Ｘ３とワーク回転部としてのワーク回転装置２１との間を往復移動制御されるワーク移載機２７が設けられている。このワーク移載機２７は、上述のチャック装置２２と同様なものを採用できる。このワーク移載機２７によって、反転された移動トレー２０ｃにおける複数の袋ナット１を第二の油除去部の一部であるワーク回転装置２１に移載させている。
【００３５】
この第二の油除去部（ワーク回転部）としてのワーク回転装置２１は、第二の油除去工程（ワーク回転工程）に使用される。このワーク回転装置２１は、図１５に示すように、複数の袋ナット１に対応した複数の回転軸２１ａが設けられ、この回転軸２１ａは下端側に固定される従動プーリ２１ｂと、モーターなどの回転駆動源２１ｃの駆動プーリ２１ｄとの間に掛け渡されるベルト２１ｅによって所定方向に回転制御される。また、回転軸２１ａには袋ナット１の開口部６内に差し込まれる左右一対のバネ部材２１ｆが設けられ、弾性力によって袋ナット１をその中心軸まわりに軸回転させるように、回転軸２１ａと共回りさせるようにしている。
【００３６】
また、回転軸２１ａに袋ナット１のめねじ部４と螺合するおねじ部（図示せず）を設けて共回り可能にすることもできる。また、回転軸２１ａを筒状の中空部材で構成することによって、この回転軸２１ａを上述の吸引ノズル２６のような吸引機能又は噴射ノズル２６ａのような噴射機能を具有させるものにすることもできる。
【００３７】
次に、袋状ワークの表面処理方法を説明する。図２に示す表面処理ラインＬのワーク供給部７における移載トレー７ａ上には、開口部６を上向きとなした姿勢で複数の袋ナット１がセットされる。この移載トレー７ａは、循環搬送経路９における待機位置Ｘ１に移載される。その後、待機位置Ｘ１の上方に達した複数のワーク保持具１０は昇降機構（図示せず）によって下降され、ワーク保持具１０によって開口部６を上向きとした姿勢の袋ナット１を複数同時に保持する。
【００３８】
このように保持された袋ナット１は循環搬送路９に配置される各種処理液槽としての脱脂槽１２、陰極酸電解槽１３、陽極電解脱脂槽１４、各種めっき槽１５に順次搬送されながらめっき処理が行われる。なお、各種処理液槽の間には、水洗槽２７が配置されており、各工程間での水洗工程が行われる。
【００３９】
そして、所定のめっき被膜を形成した後の袋ナット１は、ワーク洗浄部１７において、循環搬送路９の搬送方向上流側から順次配置される複数の洗浄槽１７ａに搬送される。このワーク洗浄部１７の複数の洗浄槽１７ａの常温水や温水によって、袋ナット１の表面を多段階的に洗浄するワーク洗浄工程が行われる。このワーク洗浄工程を経た袋ナット１は、ワーク乾燥部１８に搬送される。このワーク乾燥部１８によって袋ナット１の水分を除去するようにしたワーク乾燥工程が行われる。
【００４０】
このワーク乾燥部１８のワーク乾燥工程は、図７に示すように、まず、姿勢変換機構１１の作動によって、ワーク保持具１０で保持される袋ナット１を、該袋ナット１の開口部６を下向きとなした姿勢に変換される。その後、ワーク保持具１０で保持される袋ナット１に対して、水滴除去装置１８ａの複数の下方ノズル１８ａ１から圧縮空気を噴射させて、袋状空間５内の水滴を吹き飛ばして除去するとともに、複数の上方ノズル１８ａ２から噴射される圧縮空気によって袋ナット１の表面の水滴を吹き飛ばして除去する水滴除去工程が行われる。このように圧縮空気によって袋ナット１に付着する水滴を概ね除去することにより、次工程の乾燥工程で使用する乾燥装置１８ｂ（乾燥炉１８ｂ１）での負担を低減（省エネルギーを図る）することが可能となる。
【００４１】
そして、このように表面の水滴が除去された袋ナット１は、姿勢変換機構１１の作動によって、ワーク保持具１０によって保持される状態で、開口部６を上向きとなした姿勢に変換される。その後、図８に示す乾燥装置１８ｂの乾燥炉１８ｂ１に搬送され、乾燥炉１８ｂ１内を通過することによって袋ナット１の表面や、めっき被膜のピンホールなどの水分が除去される乾燥工程が行われる。
【００４２】
その後、ワーク乾燥工程を経た袋ナット１は、次工程である防錆油塗布部１９で行う防錆油塗布工程に進む。この防錆油塗布工程では、循環搬送経路９のワーク取出位置Ｘ２の仮置きトレー８ａに、ワーク保持具１０から外されて載置された袋ナット１は、図１０に示すように、チャック装置２２における下向きとなしたチャック爪２２ｂによって保持され、移載搬送路２０の基端側２０ａで待機する移動トレー２０ｃに載置される。この移載トレー２０ｃは移載搬送路２０の終端側２０ｂに移動される（図９参照）。その後、図１１に示すように、移動トレー搬送機２３によって移載トレー２０ｃは保持されながら、防錆部としての防錆液槽１６の受け部材１６ａまで移動される。そして、この受け部材１６ａによって移動トレー２０ｃを防錆油中に浸漬させる防錆油浸漬工程と、移動トレー２０ｃを防錆油から引き上げる引上工程とが行われる。
【００４３】
さらに、図１２に示すように、移動トレー移動機２４によって受け部材１６ａ上の移動トレー２０ｃを保持しながら中間位置Ｘ３まで移動させる。かかる位置では、図１３に示すように、反転機構２５（ワーク姿勢変換部）によって移動トレー２０ｃの上下を反転させ、袋ナット１の開口部５を下向きとすることにより、袋ナット１の開口部６から防錆油を自重で流下させて、袋ナット１の内部の余分な防錆油を除去するようにしている。その後、図１２に示す吸引部としての吸引ノズル２６を袋ナット１の袋状空間５内に配置されるように移動させ、袋状空間５の内面に付着する余分な防錆油を除去する吸引工程（図１６（ａ）参照）又は／及び噴射ノズル２６ａを袋ナット１の袋状空間５内に配置されるように移動させ、袋状空間５の内面に付着する余分な防錆油を除去する噴射工程（図１６（ｂ）、（ｃ）参照）が行われる。また、噴射ノズル２６ａによる噴射工程と同時又は後に、吸引ノズル２６による吸引工程（図１６（ｄ）参照）を行うこともできる。この場合には、噴射時に発生する防錆油のオイルミストＭも吸引ノズル２６によって吸引除去（オイルミスト吸引工程）できるため、オイルミストＭの飛散を防止できるので、周囲環境の維持を図ることができる。また、吸引機能と噴射機能を兼ね備える吸引ノズル２６でも同様な油除去工程を行うことができる。換言すれば、姿勢変換された袋ナット１の袋状空間５内に配置されて、該袋状空間５内の空気をそこに付着している防錆油とともに吸引し、若しくは該袋状空間５内に圧縮空気を噴射して、そこに付着している防錆油を飛散させ、又はその噴射後に該袋状空間５内の空気を、その空間内に残留する防錆油とともに吸引する第一の油除去工程を行っている。このことによって、袋ナット１のめねじ部４に付着する防錆油が少なくなることにより、袋ナット１の使用時の締め付けトルクの増加や、その後のハンドリング時における他の個所への油付着を低減できることとなる。
【００４４】
続いて、図１４に示すように、移動トレー２０ｃの袋ナット１をワーク移載機２７のチャック装置２２における水平方向を向くチャック爪２２ｂによって保持し、第二の油除去部（ワーク回転部）としてのワーク回転装置２１に移載させる。このワーク回転装置２１に移載される袋ナット１は、図１５に示すように、回転軸２１ａと共回りされるよう保持され、回転軸２１ａの回転によって、袋ナット１の外表面に付着している防錆油が油滴状態で飛散されることにより除去される第二の油除去工程としてのワーク回転工程が行われる。この防錆油の遠心力による除去は、袋ナット１の表面に防錆油が膜状に残るように回転軸２１ａの回転数が制御されている。このことによって、袋ナット１のめねじ部４に付着する防錆油が少なくなることにより、袋ナット１の使用時の締め付けトルクの増加や、その後のハンドリング時における他の個所への油付着を低減できることとなる。また、回転軸２１ａに吸引機能を具有させるものであれば、回転操作中に吸引工程を行うことができる。
【００４５】
この防錆油塗布工程では、前工程の乾燥工程によって、袋ナット１の水分が熱風によって除去させられた状態であるため、防錆油がはじかれることによる未塗布部を無くすことができる。また、このような乾燥状態から連続して防錆油塗布工程に進むことができる表面処理ラインＬを構築することができる。これによて、例えばめっき被膜における微細なピンホールに入り込んでいる水分が除去でき、かつその水分が除去されたピンホール内へ防錆油が入りやすくなり、防錆効果を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】袋状ワークである袋ナットの表面及び断面図。
【図２】本発明の袋状ワークの表面処理ラインの概念図。
【図３】ワーク保持具の各状態の概略図。
【図４】ワーク保持具の姿勢変換状態の概略図。
【図５】姿勢変換装置の概念図。
【図６】表面処理ラインにおけるライン基端側の部分概略図。
【図７】ワーク乾燥部の水滴除去装置の概略図。
【図８】ワーク乾燥部の乾燥装置の概略図。
【図９】表面処理ラインにおけるライン終端側の部分概略図。
【図１０】ライン終端側と移載搬送路との間のワーク移動の概略図。
【図１１】移載搬送路から防錆油槽へのワーク移載の概略図。
【図１２】防錆油槽とワーク回転装置との間の概略図。
【図１３】反転機構によるワーク反転状態の概略図。
【図１４】反転されたワークをワーク回転装置に移載させる概略図。
【図１５】ワーク回転装置の概略図。
【図１６】第一の油除去工程の各工程の状態を示す概要図。
【符号の説明】
【００４７】
１ 袋ナット（袋状ワーク）
５ 袋状空間
６ 開口部
１７ ワーク洗浄部
１８ ワーク乾燥部
１８ａ 水滴除去装置
１８ｂ１ 乾燥炉
１９ 防錆油塗布部
２６ 吸引ノズル
２６ａ 噴射ノズル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
袋状空間を有する袋状ワークに所定のめっき被膜を形成した後、該めっき被膜に防錆油を塗布するようにした表面処理ラインにおいて、
袋状空間の開口部を上向きとした姿勢で、前記袋状ワークを防錆油中に浸漬する防錆油浸漬部と、
前記袋状ワークの防錆油中から引上げの際に、袋状空間の開口部を下向きとした姿勢に変換させて前記防錆油を自重で流下させるワーク姿勢変換部と、
姿勢変換された袋状ワークの袋状空間内に配置されて、該袋状空間内の空気をそこに付着している前記防錆油とともに吸引し、若しくは該袋状空間内に圧縮空気を噴射して、そこに付着している防錆油を飛散させ、又はその噴射後に該袋状空間内の空気を、その空間内に残留する防錆油とともに吸引する第一の油除去部と、
前記袋状ワークをその中心軸まわりに軸回転させて、この袋状ワークの外表面に付着している防錆油を遠心力で飛散させるようにした第二の油除去部と、
を含むことを特徴とする袋状ワークの表面処理ライン。
【請求項２】
前記第一の油除去部によって吸引される吸引量と噴射される噴射量は、可変制御されることを特徴とする請求項１に記載の袋状ワークの表面処理ライン。
【請求項３】
前記第二の油除去部は、袋状ワークの外表面の防錆油を、膜状に形成させるように軸回転の回転数を制御させるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の袋状ワークの表面処理ライン。
【請求項４】
前記袋状ワークの軸回転操作中に前記第一の油除去部による吸引又は／及び噴射を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の袋状ワークの表面処理ライン。
【請求項５】
袋状空間を有する袋状ワークに所定のめっき被膜を形成した後、該めっき被膜に防錆油を塗布するようにした表面処理方法において、
袋状空間の開口部を上向きとした姿勢で、前記袋状ワークを防錆油中に浸漬する防錆油浸漬工程と、
前記袋状ワークの防錆油中から引上げの際に、袋状空間の開口部を下向きとした姿勢に変換させて前記防錆油を自重で流下させるワーク姿勢変換工程と、
姿勢変換された袋状ワークの袋状空間内に配置されて、該袋状空間内の空気をそこに付着している前記防錆油とともに吸引し、若しくは該袋状空間内に圧縮空気を噴射して、そこに付着している防錆油を飛散させ、又はその噴射後に該袋状空間内の空気を、その空間内に残留する防錆油とともに吸引する第一の油除去工程と、
前記袋状ワークをその中心軸まわりに軸回転させて、この袋状ワークの外表面に付着している防錆油を遠心力で飛散させるようにした第二の油除去工程と、
を含むことを特徴とする袋状ワークの表面処理方法。
【請求項６】
前記第一の油除去工程による噴射の後に、吸引が行われることを特徴とする請求項５に記載の袋状ワークの表面処理方法。
【請求項７】
前記第一の油除去工程によって吸引される吸引量と噴射される噴射量は、可変制御されることを特徴とする請求項５又は６に記載の袋状ワークの表面処理方法。
【請求項８】
前記第二の油除去工程は、袋状ワーク表面の防錆油を、膜状に形成させるように軸回転の回転数を制御させるようにしたことを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の袋状ワークの表面処理方法。
【請求項９】
前記袋状ワークの軸回転操作中に前記第一の油除去工程による吸引又は／及び噴射を行うことを特徴とする請求項５ないし８のいずれか１項に記載の袋状ワークの表面処理方法。
【請求項１】
袋状空間を有する袋状ワークに所定のめっき被膜を形成した後、該めっき被膜に防錆油を塗布するようにした表面処理ラインにおいて、
袋状空間の開口部を上向きとした姿勢で、前記袋状ワークを防錆油中に浸漬する防錆油浸漬部と、
前記袋状ワークの防錆油中から引上げの際に、袋状空間の開口部を下向きとした姿勢に変換させて前記防錆油を自重で流下させるワーク姿勢変換部と、
姿勢変換された袋状ワークの袋状空間内に配置されて、該袋状空間内の空気をそこに付着している前記防錆油とともに吸引し、若しくは該袋状空間内に圧縮空気を噴射して、そこに付着している防錆油を飛散させ、又はその噴射後に該袋状空間内の空気を、その空間内に残留する防錆油とともに吸引する第一の油除去部と、
前記袋状ワークをその中心軸まわりに軸回転させて、この袋状ワークの外表面に付着している防錆油を遠心力で飛散させるようにした第二の油除去部と、
を含むことを特徴とする袋状ワークの表面処理ライン。
【請求項２】
前記第一の油除去部によって吸引される吸引量と噴射される噴射量は、可変制御されることを特徴とする請求項１に記載の袋状ワークの表面処理ライン。
【請求項３】
前記第二の油除去部は、袋状ワークの外表面の防錆油を、膜状に形成させるように軸回転の回転数を制御させるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の袋状ワークの表面処理ライン。
【請求項４】
前記袋状ワークの軸回転操作中に前記第一の油除去部による吸引又は／及び噴射を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の袋状ワークの表面処理ライン。
【請求項５】
袋状空間を有する袋状ワークに所定のめっき被膜を形成した後、該めっき被膜に防錆油を塗布するようにした表面処理方法において、
袋状空間の開口部を上向きとした姿勢で、前記袋状ワークを防錆油中に浸漬する防錆油浸漬工程と、
前記袋状ワークの防錆油中から引上げの際に、袋状空間の開口部を下向きとした姿勢に変換させて前記防錆油を自重で流下させるワーク姿勢変換工程と、
姿勢変換された袋状ワークの袋状空間内に配置されて、該袋状空間内の空気をそこに付着している前記防錆油とともに吸引し、若しくは該袋状空間内に圧縮空気を噴射して、そこに付着している防錆油を飛散させ、又はその噴射後に該袋状空間内の空気を、その空間内に残留する防錆油とともに吸引する第一の油除去工程と、
前記袋状ワークをその中心軸まわりに軸回転させて、この袋状ワークの外表面に付着している防錆油を遠心力で飛散させるようにした第二の油除去工程と、
を含むことを特徴とする袋状ワークの表面処理方法。
【請求項６】
前記第一の油除去工程による噴射の後に、吸引が行われることを特徴とする請求項５に記載の袋状ワークの表面処理方法。
【請求項７】
前記第一の油除去工程によって吸引される吸引量と噴射される噴射量は、可変制御されることを特徴とする請求項５又は６に記載の袋状ワークの表面処理方法。
【請求項８】
前記第二の油除去工程は、袋状ワーク表面の防錆油を、膜状に形成させるように軸回転の回転数を制御させるようにしたことを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の袋状ワークの表面処理方法。
【請求項９】
前記袋状ワークの軸回転操作中に前記第一の油除去工程による吸引又は／及び噴射を行うことを特徴とする請求項５ないし８のいずれか１項に記載の袋状ワークの表面処理方法。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−７１５８（Ｐ２０１０−７１５８Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７０５７３（Ｐ２００８−１７０５７３）
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【出願人】（５９２１９０４８６）木田精工株式会社 (26)
【出願人】（０００１４７１０９）株式会社杉浦製作所 (11)
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【出願人】（５９２１９０４８６）木田精工株式会社 (26)
【出願人】（０００１４７１０９）株式会社杉浦製作所 (11)
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