JPH1046376A

JPH1046376A - 液処理工程用水槽

Info

Publication number: JPH1046376A
Application number: JP20715396A
Authority: JP
Inventors: Kiichiro Yamaguchi; 喜一郎山口
Original assignee: NIPPON PAINT PLANT ENG KK
Current assignee: NIPPON PAINT PLANT ENG KK
Priority date: 1996-08-06
Filing date: 1996-08-06
Publication date: 1998-02-17

Abstract

(57)【要約】【課題】塗装の前処理工程等における表面処理におい
て、液体に振動波を与えて処理の効率化等を図ると、振
動波により水槽壁面が疲労し、強度が低減したりひび割
れを生じる。【解決手段】水槽３８の内側に、パンチングメタルで
できた内側槽５２を水槽３８と非接触に配置する。低周
波振動発生器５０と車体３０とは内側槽５２に位置し、
振動波による車体３０に対する表面処理の改善が図れ
る。一方、水槽３８の内壁面に向かう振動波は内側槽５
２にて減衰されるため、水槽３８への悪影響が抑制され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車車体等の被
処理物の塗装ライン等において、液体を用いて表面処理
を行う液処理工程用の水槽に関し、特に振動波発生器を
用いて均一かつ高速に処理を行うことができる水槽の保
護に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車車体等の被処理物の塗装ライン等
においては、成型加工された被処理物をオーバーヘッド
方式のハンガーに吊り下げて連続搬送しながら、この被
処理物に対し酸洗、脱脂処理、化成処理、親水化処理、
水洗浄といった処理を施す。これらの処理は、酸などの
液体を用いて行われる表面処理であり、具体的には、処
理に用いる液体を溜めた水槽（タンク）に被処理物を浸
すことにより行われる。水槽には、例えば酸洗に対して
はステンレス製のもの、脱脂等のアルカリ洗浄に対して
は鉄製のものが用いられる。

【０００３】これらの表面処理は、例えば被処理物表面
の入り組んだ部分では不十分となったり、単に液体に浸
すだけでは処理がなかなか進行しない場合がある。そこ
で、従来は、例えば、低周波振動波発生器を用いて液体
中で振動波を発生させ、被処理物表面に対する反応処理
や洗浄処理を促進することが行われていた。これにより
表面上均一な処理が短時間で完了することができるとい
う利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、低周波振動波
発生器等により液体中に発生させた振動波は水槽にも作
用し、長期間のうちに水槽の壁面を疲労させ、水槽の強
度が低下したり、さらに亀裂が生じたりするという問題
点があった。

【０００５】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたもので、振動波発生器を用いて表面処理を良好に行
うことができるとともに水槽に対する振動波の影響を低
減することのできる液処理工程用水槽を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る液処理工程
用水槽は、被処理物に対して表面処理を施す液体を貯留
する水槽と、前記液体に振動波を与えて前記表面処理を
促進する振動波発生器と、前記水槽の内壁と振動波発生
器との間に設けられ前記内壁に到達する前記振動波を減
衰する減衰材とを有することを特徴とする。

【０００７】本発明によれば、水槽内には被処理物の表
面処理、例えば酸洗、脱脂処理、化成処理、親水化処
理、水洗浄といった処理に用いられる液体が貯留される
とともに、その水槽内の液体中に振動波発生器が配置さ
れる。振動波発生器は液体中で振動波を生じさせ、液体
の流動や液体濃度の均一化をもたらし、これにより被処
理物に対する液体の化学的または物理的な表面処理が促
進される。減衰材は、それを通過する前記振動波を散乱
したり、振動波に対して抵抗となることによって振動波
を弱めて水槽の内壁に及ぼされる振動波の力を緩和し、
水槽の壁面を保護するためのものであり、例えば多孔板
や網などである。水槽の壁面を保護するため、減衰材は
水槽の内壁と振動波発生器との間に配置される。また減
衰材は、例えば振動波の振動方向に面する壁面のみを保
護するように設置されてもよいし、それ以外、特に水槽
の内壁全面を保護するように設置されてもよい。なお、
被処理物は振動波中に置かれるので、減衰材に対して振
動波発生器と同じ側に位置される。

【０００８】本発明の好適な態様においては、前記減衰
材が前記表面処理が行われる領域を内包する内側槽を構
成することを特徴とする。本態様では、水槽の壁面全面
を保護すべく、水槽内に減衰材で構成された内側槽を配
置し、被処理物と振動波発生器はこの内側槽内に配置さ
れて表面処理が行われる。

【０００９】本発明の好適な態様においては、さらに前
記内側槽は前記水槽とは非接触に支持されることを特徴
とする。本態様では、内側槽は水槽に接触しないように
支持され、これにより振動波による内側槽の振動が水槽
に伝達することが防止されるので、水槽の強度の劣化が
抑止される。

【００１０】また本発明の好適な態様においては、前記
減衰材が多孔板であることを特徴とする。本態様では、
減衰材は、多数の孔を有する多孔板、例えばパンチング
メタル、金網等である。これらは液体の通過に対して抵
抗を有するので、通過後の液体の圧力変動は、通過前の
それより抑制され、よって水槽の壁面に作用する力が緩
和される。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。図１は、本発明が実施される自
動車車体の塗装ラインにおける前処理工程のフロー図の
一例である。車体工場で製造された車体は、スプレー方
式で順次、湯洗処理２、水洗処理４を受けた後、ディッ
プ方式で脱脂処理６が施される。次に、スプレー方式で
２度の水洗処理８、１０を受けた後、ディップ方式で、
表面調整処理１２、皮膜化成処理１４が施される。そし
て車体は、スプレーによる水洗処理１６、ディップによ
る水洗処理１８、スプレーによる純水水洗処理２０が施
された後、乾燥（工程２２）されて、電着塗装などの処
理を含む下塗工程に渡される。

【００１２】ここでディップ方式とは、水槽（タンク）
に処理に用いる液体を貯留し、この液体に被処理物であ
る車体を浸して処理を行う方式である。

【００１３】図２は、上記前処理工程のイメージを示す
模式図である。図には脱脂処理６から皮膜化成処理１４
までが示されている。車体３０は、トロリー式の連続コ
ンベアシステム３２によって各工程間を搬送される。こ
の連続式コンベアは、工場の天井側に設けられたレール
３４に吊り下げられたハンガー３６が、レール３４に沿
い走行するチェーン（図示せず）を動力として移動する
といったものである。従って、被処理物である車体３０
はハンガー３６に支持されて移動する。ハンガー３６に
は、車体の上部、例えば窓枠部分を引っかけるタイプ
や、車体３０を載せて運ぶタイプなどがある。

【００１４】ディップ方式の処理で用いる水槽３８に
は、処理に用いる液体４０が溜められている。連続コン
ベアシステム３２のレールは、水槽３８の上では他の場
所に比べて低い位置に設けられている。このレールの高
い位置と低い位置とは、傾斜したレールによって接続さ
れる。よって、車体３０は、水槽３８に近づくとハンガ
ー３６とともにゆっくりと水槽３８内に降下し、液体４
０に浸漬される。そして、車体３０は、水槽３８内をゆ
っくりと移動しながら、液体４０による処理と受ける。

【００１５】水槽３８の端部まで移動すると、緩やかに
液面から引き上げられる。

【００１６】脱脂処理６に用いる液体４０はアルカリ脱
脂剤であり、例えば５０℃程度で１分程度、処理され
る。これにより車体３０の表面に付着した油分を除去す
る。水洗処理８、１０によりアルカリ脱脂剤が十分に洗
い流されると、表面調整処理１２が行われる。表面調整
処理１２は表面調整剤に、例えば数十秒、車体３０を漬
ける処理であり、これにより続く皮膜化成処理１４にお
ける化成皮膜の形成が良好に行われる。皮膜化成処理１
４が前処理工程の中心となる処理である。皮膜化成処理
１４では防錆を目的として、鉄でできた車体３０の表面
にりん酸亜鉛などの化成皮膜が形成される。この化成皮
膜は、無機質の電気不良導体であり、鉄製の素地を緻密
に被膜し電気化学的な腐食を阻止する。また化成被膜は
適当な粗面を形成し、塗料の付着性を著しく向上させ
る。塗装が剥がれにくくなることにより、車体３０の美
観が保たれるとともに防食も図れる。なお、皮膜化成処
理１４では車体３０は、例えば、５０℃程度のりん酸亜
鉛系などの皮膜化成剤に２分程度浸漬される。

【００１７】上記脱脂処理、皮膜化成処理処理といった
表面処理を、スプレー方式で行うこともできるが、防錆
効果を向上させるため最近ではディップ方式が採用され
るようになっている。なお、脱脂処理６はアルカリを処
理液として用いるため、鉄製の水槽が用いられ、他の水
槽には、ここではステンレスのものが用いられている。

【００１８】図３、図４は、本実施形態で上記ディップ
方式の各液処理工程に用いる水槽の構成を示す模式的な
断面図であり、図３は搬送方向に沿った断面図、図４は
搬送方向に垂直な断面図である。水槽３８の搬送方向に
向かって両端側にはそれぞれ支柱（図示せず）に支えら
れた低周波振動発生器５０が設置されている。

【００１９】また、低周波振動発生器５０と水槽３８と
の間には、パンチングメタルで構成された内側槽５２が
設けられる。車体３０と低周波振動発生器５０とは、こ
の内側槽５２内に位置される。

【００２０】低周波振動発生器５０のモータ部５４から
はシャフト５６が突出し、シャフト５６の液体中に挿入
される部分には振動板５８が取り付けられている。モー
タ５４によりこの振動板５８を振動させることにより、
水槽３８内の液体に低周波、例えば３０〜５０Ｈｚの振
動波が発生する。この振動波により、例えば脱脂処理６
では洗浄性が向上し、また皮膜化成処理１４では車体３
０と化成剤との界面に液流動が起こされ化成反応が促進
される。

【００２１】水槽３８の壁面を構成する鉄板、またはス
テンレス板の厚さは水槽３８の大きさや貯留される液重
量に依存する。この水槽３８に低周波振動が長期間作用
すると、壁面が微振動により金属疲労を起こし、強度が
低下したり、さらに高じるとひび割れたりする。本発明
に特有の内側槽５２はこれを防止するためのものであ
る。内側槽５２を構成するパンチングメタル７０は、円
形孔が例えば正三角形を基本とした配置で多数配列され
た鉄板、またはステンレス板である。

【００２２】図５は、内側槽５２を構成するパンチング
メタル７０のイメージを示す斜視図である。パンチング
メタル７０の材質は水槽３８の用途に合わせて選択さ
れ、通常は、水槽３８の壁面を構成する材質と同じであ
る。低周波振動波に伴う圧力変動はこの内側槽５２によ
って減衰し、水槽３８に対する圧力変動は緩和される。
これは、自動車のマフラーや消音装置の原理に共通する
ところがある。内側槽５２自身も低周波振動波の影響を
受け、強度が劣化することも考えられるが、内側槽５２
にひびが入っても液漏れを心配する必要はないので、使
用年限上の制約は水槽３８より緩やかとなる。なお、パ
ンチングメタル７０の孔の形状は本実施形態のように円
形の場合が、応力集中がなく内側槽５２の寿命の点から
は最も好ましいと考えられるが、水槽３８の保護効果と
いう観点からは他の形状であってもよい。なお、上記水
槽では、パンチングメタル７０を溶接により接合して、
振動に強い内側槽５２を構成している。

【００２３】図４に示すように、本実施形態の液処理工
程用水槽では、低周波振動発生器５０は水槽３８の上に
水平にせりだしたアーム８０に取り付けられている。ま
た内側槽５２はダンパー（図示せず）などの振動減衰手
段を介在させた支柱８２により、水槽３８に取り付けら
れている。この構成により、低周波振動波による内側槽
５２の振動が水槽３８に伝達しないので、その振動によ
って水槽３８が強度劣化を起こすことがない。なおアー
ム８０は水槽３８の外側の支柱８４により支持される。

【００２４】上記水槽３８では、低周波振動波の水槽３
８への影響を低減するために、パンチングメタル７０を
かご形状とした内側槽５２を用いたが、低周波振動波の
振動方向に相対する水槽壁面や低周波振動波の強度分布
が強くなる水槽壁面の前面にのみパンチングメタル７０
を配置する簡易な構成によっても相応の効果が得られ
る。

【００２５】また、パンチングメタル７０の代わりに他
の多孔質板を用いることもできる。他の多孔質板として
は例えば網がある。さらに、水槽３８の内壁面に向かう
低周波振動波を減衰させる減衰材であれば板状である必
要もない。例えば、多数の棒状体を水槽内壁面の前面に
配列してもよい。

【００２６】上記実施形態は自動車の塗装ラインでの前
処理工程における表面処理に用いられる液処理工程用水
槽に関するものであったが、本発明に係る液処理工程用
水槽の用途はこれに限られない。つまり振動波を与えて
表面処理を促進することは、他の製品の加工においても
行われており、本発明に係る液処理工程用水槽はそのよ
うな液処理工程にも用いられるものであり、、例えば自
動車製造工程における他の例を挙げれば、ＥＤ（電着）
塗料を貯留する水槽にも適用することができる。

【００２７】

【実施例】被処理物に応じて、水槽に関する寸法などは
異なる。一例として、実験的に作成した液処理工程用水
槽の諸元を記す。図６はこの実験用水槽の概略の斜視図
である。水槽１３８は、幅、奥行き、高さがそれぞれ約
０．５ｍの立方体形状であり容積はおよそ０．１５立方
メートルである。この水槽１３８は厚さ３．２ｍｍ程度
の鉄板で作られている。内側槽１５２は水槽１３８との
間におよそ５０ｍｍの間隔を有するような大きさであ
る。この内側槽１５２は、厚さ２．２ｍｍ程度の鉄製の
パンチングメタルで作られている。そしてパンチングメ
タルには直径約６ｍｍの円形孔が多数開けられている。
また円形孔の開口面積比率、つまり孔の合計面積が板面
積に占める割合はおよそ２０％程度である。この内側槽
１５２の中側に出力約０．２ｋＷ、周波数４０Ｈｚの低
周波振動発生器１５０を１台配置した。なお、低周波振
動発生器１５０は梁１８０に取り付けられ、梁１８０は
両側を支柱１８４により支持される。

【００２８】上記条件の下では、水槽１３８の壁面振動
加速データとして０．６ｍ／ｓ²という値が得られた。
一方、内側槽１５２が無い場合の値は５．６ｍ／ｓ²で
あるので、この場合、水槽１３８壁面への振動波の影響
は内側槽１５２により約１／１０に低減される。

【００２９】上記各寸法等は、既に述べたように水槽１
３８の大きさが用途によって変わると当然変わるもので
ある。またその他、低周波振動発生器１５０の台数や出
力、周波数、配置位置などの影響を考慮して適切な値が
選択されるべきものである。

【００３０】

【発明の効果】本発明の液処理工程用水槽によれば、振
動波を減衰する減衰材を水槽内壁面の前面に配置したこ
とにより、振動波発生器から水槽の壁面に向かう振動波
が減衰され、振動波により水槽壁面が疲労して強度が低
減したりひび割れしたりすることが抑制され、水槽の寿
命が向上するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る自動車車体塗装ライ
ンにおける前処理工程のフロー図である。

【図２】前処理工程のイメージを示す模式図である。

【図３】液処理工程用水槽の構成を示す搬送方向に平
行な模式的断面図である。

【図４】液処理工程用水槽の構成を示す搬送方向に垂
直な模式的断面図である。

【図５】内側槽を構成するパンチングメタルのイメー
ジを示す斜視図である。

【図６】実験用用水槽の概略の斜視図である。

【符号の説明】

６脱脂処理、１４皮膜化成処理、１８水洗処理、
３０車体、３２連続コンベアシステム、３８水
槽、４０液体、５０低周波振動発生器、５２内側
槽、７０パンチングメタル、７２円形孔、８０ア
ーム、８２支柱。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理物に対して表面処理を施す液体を
貯留する水槽と、前記液体に振動波を与えて前記表面処理を促進する振動
波発生器と、前記水槽の内壁と振動波発生器との間に設けられ前記内
壁に到達する前記振動波を減衰する減衰材と、を有する
ことを特徴とする液処理工程用水槽。
【請求項２】前記減衰材が前記表面処理が行われる領
域を内包する内側槽を構成することを特徴とする請求項
１記載の液処理工程用水槽。
【請求項３】前記内側槽は前記水槽とは非接触に支持
されることを特徴とする請求項２記載の液処理工程用水
槽。
【請求項４】前記減衰材は、多孔板であることを特徴
とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の液処理
工程用水槽。