專利名稱：連續電鍍裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及供電至在電鍍槽內連續輸送的工件并電鍍工件的連續電鍍裝置。
背景技術：
在本申請的申請人的專利文獻I中，公開了使用共同陽極電極和分割陰極軌道的電流控制方法。該方法為，如專利文獻I的圖1所示，例如5個單元經由對應的5個分割陰極軌道(陰極中繼部件)而供電至在電鍍槽單元內連續輸送的最大5個工件，從而成為一定的電流密度(A/dm2)。5個電源單元，在工件整面與共同陽極電極對置的全部浸潰狀態下，以設定電流值進行恒定電流控制。而且，最上游的電源單元，根據與送入電鍍槽內的部分浸潰狀態的工件和共同陽極電極對置的電解面積，對電流進行漸增控制。最下游的電源單元，根據從電鍍槽單元內送出的部分浸潰狀態的工件和共同陽極電極對置的電解面積，對電流進行漸減控制。這樣，能夠以針對每個工件而設定的電流值進行連續電鍍，能夠以與所設定的電流密度相應的膜厚在各工件形成均勻且高品質的電鍍覆膜。專利文獻1:日本特開2009 - 132999號公報。
發明內容
在專利文獻I中，有必要與電鍍槽并列地配置分割陰極軌道，連續電鍍槽裝置的橫寬增大。由此，裝置的設置面積增大。在專利文獻I中，有必要以按照批單位流動的全部的工件作為對象而在部分浸潰狀態下對電流值進行漸增或漸減控制，控制復雜化。另外，如果將在電鍍槽內成為全部浸潰狀態的工件的數量設為N，那么，在電鍍槽內的上游側和下游側成為部分浸潰狀態的情況的工件數成為(N+1)。因而，分割陰極軌道和電源單元的數量分別需要成為(N+1)個。本發明的幾個方式能夠提供不使用多個分割陰極軌道地以與設定電流值相應的膜厚在各工件形成電鍍覆膜的連續電鍍裝置。本發明的其他幾個方式能夠提供進一步使電源數減少的連續電鍍裝置。本發明的再一個方式能夠提供僅對批單位的最初和最后的工件進行電流值的漸增或漸減控制即可而沒有必要進行以按照批單位流動的全部的工件作為對象的電流值的漸增或漸減控制的連續電鍍裝置。本發明的再一個方式能夠提供即使變更工件尺寸，也沒有必要變更陽極電極且沒有必要進行電流值的漸增或漸減控制的連續電鍍裝置。(I)本發明的一個形態，涉及一種連續電鍍裝置，該裝置具有
電鍍槽，容納電鍍液，同時地電鍍沿輸送路徑連續輸送的多個工件； 共同陰極電極，經由分別保持所述多個工件的多個輸送夾具而與所述多個工件電連
接；多個分割陽極電極，在所述電鍍槽內與所述輸送路徑對置配置；以及多個電源，與所述多個分割陽極電極的各一個和所述共同陰極電極連接，分別獨立地控制供給至所述多個分割陽極電極的電流。依照本發明的一個形態，由于與現有技術不同地分割陽極電極，因而不需要與工件連接的分割陰極軌道，工件經由輸送夾具而與共同陰極電極連接即可。因而，能夠縮窄連續電鍍裝置的橫寬。另外，由于與共同陰極電極連接的多個工件，相鄰的工件彼此擁有微小的間隙地連續輸送，因而在I個工件與分割陽極電極對置時和2個工件與分割陽極電極對置時，與一個分割陽極電極對置的工件的總電解面積大致相等。因而，在連續輸送中，對分割陽極電極進行恒定電流控制即可。(2)在本發明的一個形態中，能夠是，所述多個分割陽極電極的各個包括與所述多個工件的各個的第I面對置的第I電極和與所述多個工件的各個的第2面對置的第2電極。這樣的話，能夠電鍍工件的兩面。(3)在本發明的一個形態中，能夠是，所述多個電源的各個包括通電至所述第I電極的第I電源和通電至所述第2電極的第2電源，所述第I電源和所述第2電源分別獨立地設定電流值。這樣的話，在電鍍對象面積在工件的兩面不同的情況下，能夠在工件的兩面設定為不同的電流值。
(4)在本發明的一個形態中，能夠是，在將所述工件的沿所述輸送方向的長度設為LI并將所述多個陽極電極的各個的沿所述輸送方向的長度設為L2時，實質上滿足L1=L2。如果將在電鍍槽內成為全部浸潰狀態的工件的數量設為N，那么，即使在電鍍槽內的上游側和下游側成為部分浸潰狀態的情況下配置于電鍍槽內的工件總數成為(N+1)，分割陽極電極和電源的數量也可以分別是N個，如果與像專利文獻I那樣需要(N+1)個電源的情況相比較，則能夠使高價的電源的數量減少。即，實質上滿足L1=L2，由此，能夠使電源的必要個數成為最小限度。(5)在本發明的一個形態中，能夠是，按照批單位將所述多個工件供給至所述電鍍槽，在同一批的最前的工件與所述多個分割陽極電極的各一個對置時，根據所述多個分割陽極電極的各一個和所述最前的工件對置的電解面積，所述多個電源的對應的各一個針對所述多個分割陽極電極的各一個而對電流值進行漸增控制，在同一批的最后的工件與所述多個分割陽極電極的各一個對置時，根據所述多個分割陽極電極的各一個和所述最后的工件對置的電解面積，所述多個電源的對應的各一個針對所述多個分割陽極電極的各一個而對電流值進行漸減控制。S卩，僅對批單位的最初和最后的工件進行電流值的漸增或漸減控制即可，沒有必要進行以按照批單位流動的全部的工件作為對象的電流值的漸增或漸減控制。(6)在本發明的一個形態中，能夠是，在將所述工件的沿所述輸送方向的長度設為L1、將所述多個分割陽極電極的各個的沿所述輸送方向的長度設為L2并將n設為2以上(包括該值)的整數時，滿足L2 < Ll/n。這樣的話，由于沒有必要使分割陽極電極的長度與工件尺寸一致，因而即使變更工件尺寸，也沒有必要更換分割陽極電極。(7)在本發明的一個形態中，能夠是，按照批單位將所述多個工件供給至所述電鍍槽，所述多個電源的各個從所述批單位的最初至最后對所述多個分割陽極電極的各個進行恒定電流控制。
在工件的長度LI和陽極電極的長度L2滿足L2 < Ll/n的情況下，各個陽極電極所擔當的電解面積變窄，因而即使在批單位的最初或最后的工件通過的情況下，也沒有必要使電流值漸增或漸減。(8)在本發明的一個形態中，能夠是，所述電鍍槽，在與所述多個工件的各一個對置的位置，沿所述輸送方向設有朝向所述工件噴射所述電鍍液的多個噴嘴，將所述多個分割陽極電極中的至少各一個分割陽極電極配置于所述多個噴嘴中的相鄰的各2個噴嘴之間。在工件的長度LI和分割陽極電極的長度L2滿足L2 < Ll/n的情況下，分割陽極電極的長度L2能夠比2個噴嘴之間的距離L5更短。因而，能夠將多個分割陽極電極中的至少各一個分割陽極電極配置于多個噴嘴中的相鄰的各2個噴嘴之間。由此，分割陽極電極與工件之間的距離變短，介于分割陽極電極與工件之間的電鍍液的電阻變小，能夠提高從分割陽極電極供給至工件的電流密度而進行高速電鍍。(9)在本發明的一個形態中，能夠是，所述多個分割陽極電極的各個以橫剖面的輪廓作為圓。如果分割陽極電極俯視時為矩形，那么，從工件的被處理面至分割陽極電極的距離變得一定，所噴出的電鍍液集中于該一定距離的窄范圍，沒有逃避的地方。如果以分割陽極電極的橫剖面的輪廓作為圓，那么，越是從分割陽極電極的中心線離開，工件W的被處理面與分割陽極電極之間的距離就越是擴大，由此，確保電鍍液的逃避的地方。
圖1是本發明的第I實施方式所涉及的連續電鍍裝置的概略平面圖。圖2是連續電鍍裝置的概略剖面圖。圖3 (A) (B)是說明在僅I個工件與一個分割陽極電極對置和2個以上(包括該值)的工件與一個分割陽極電極對置這兩種情況下電解面積實質上相等的圖。圖4是示出僅I個工件與一個分割陽極電極對置的輸送狀態的圖。圖5 (A) (B)是用于說明送入批的最前的工件時的電流值的漸增控制的圖。圖6 (A) (B)是用于說明送出批的最后的工件時的電流值的漸減控制的圖。圖7 (A) 圖(C)是用于說明本發明的第2實施方式的說明圖。圖8是示出在工件與陽極板之間具有噴嘴的現有技術的圖。圖9是用于說明本發明的第3實施方式的說明圖。圖10是示出以分割陽極電極的橫剖面作為圓的示例的圖。附圖標記說明
10電鍍槽；11電鍍液；20輸送夾具；30共同陰極電極；40、40-f 40-4、40A-l 40A-4、40B-l 40B-4 分割陽極電極；50、50_1 50-4、50A_l 50A-4、50B_1 50B-4 電源；100噴嘴；A輸送方向；L1工件的長度；L2分割陽極電極的長度；W工件。
具體實施方式
以下，對本發明的優選的實施方式詳細地進行說明。此外，以下所說明的本實施方式并非不合理地限定權利要求書所記載的本發明的內容，本實施方式所說明的構成的全部作為本發明的解決方案而不限為必須。1.第I實施方式
如圖1所示，連續電鍍裝置具有至少一個電鍍槽10。優選，能夠沿工件50的輸送方向A聯接多個電鍍槽單元10-f 10-3。如圖2所示，電鍍槽單元10容納電鍍液11，同時地電鍍沿圖1所示的輸送方向A連續輸送的多個工件W。如圖2所示，在電鍍槽10的上方，設有經由保持一個工件W的輸送夾具20而與工件W電連接的共同陰極電極30。此外，共同陰極電極30能夠配置于從電鍍槽10的上方離開的側方。具有在電鍍槽10內與工件W的輸送路徑對置地配置的分割陽極電極40(40-1 40-4)。分割陽極電極40 (40-1 40-4)能夠具有配置于輸送路徑的一側方的第I電極40A (40A-1 40A-4)和配置于另一側方的第2電極40B (40B-1 40B-4)。在僅電鍍工件W的單面的情況下，僅將分割陽極電極40 (40-r40-4)配置于輸送路徑的一側方即可。設有多個電源50 (50-1 50-4)，該多個電源50 (50_1 50_4)與分割陽極電極40 (40-r40-4)的各一個和共同陰極電極30連接，分別獨立地控制供給至分割陽極電極40 (40-1 40-4)的電流。將與第I電極40A (40A-1 40A-4)連接的電源稱為第I電源50A (50A-1 50A-4)，將與第2電極40B (40B-1 40B-4)連接的電源稱為第2電源50B(50B-1 50B-4)。第 I 電源 50A (50A-1 50A-4)和第 2 電源 50B (50B-1 50B-4)的各個能夠獨立地設定電流值。
在本實施方式中，由于與現有技術不同地分割陽極電極，因而不需要與工件W連接的分割陰極軌道，工件W經由輸送夾具20而與共同陰極電極30連接即可。因而，能夠縮窄連續電鍍裝置的橫寬。在此，與共同陰極電極30連接的多個工件W，如圖3 (A) (B)所示，相鄰的工件W彼此擁有微小的間隙G地連續輸送。其理由是，因為，如果增大間隙G，則電場集中于工件W的輸送方向A上的兩端側，產生工件W的兩端側的電鍍厚度變厚的被稱為所謂的狗骨(dogbone)的不均勻電鍍。間隙G是不產生電場集中的程度的間隙。在這種情況下，在圖3 (A)的分割陽極電極40A-2僅與I個工件對置時和圖3 (B)所不的分割陽極電極40A-2與2個工件W對置時,與分割陽極電極40A-2對置的工件W的總電解面積大致相等。因而，在多個工件W經由間隙G而連續輸送的期間，將分割陽極電極40恒定電流控制在設定電流值(A/dm2)即可。即，能夠將通過電鍍槽10的多個工件W看作一個連續的工件，因為，在全部的分割陽極電極40的各個，即使工件W移動，電解面積實質上也不變化。關于這點，在專利文獻I的技術中，有必要以按照批單位流動的全部的工件作為對象而針對部分浸潰狀態的工件W而對電流值進行漸增或漸減控制，控制復雜化。在專利文獻I中，橫跨2個電鍍槽10的工件W與送出側的電鍍槽的分割陰極軌道和送入側的電鍍槽的分割陰極軌道接觸。因而，在送出的一側的電鍍槽中，對電流值進行漸減控制，因為，在送出的一側的電鍍槽10中，有必要對電流值進行漸增控制。關于這點，在本實施方式中，由于橫跨2個電鍍槽10的工件W的陰極共同，因而沒有必要進行那樣的復雜的控制。在本實施方式中，如圖3 (A)所示，在將工件W的沿輸送方向A的長度設為LI并將多個分割陽極電極40的各個的沿輸送方向A的長度設為L2時，實質上能夠滿足L1=L2。如圖4所示，將在電鍍槽10內成為全部浸潰狀態的工件的數量設為N(在圖4中，N=4)。如圖1所示，在電鍍槽10內的上游側和下游側成為部分浸潰狀態的情況下，配置于電鍍槽10內的工件總數是(N+1)(在圖1中，N+l=5)。如從圖1和圖4顯而易見的，電鍍槽10內的分割陽極電極40 (40A或40B)和電源50 (50A或50B)的數量可以分別是N個(在圖1和圖4中，N=4)，如果與像專利文獻I那樣需要(N+1)個電源的情況相比較，則能夠使高價的電源50的數量減少。即，實質上滿足L1=L2，由此，能夠使電源50的必要個數成為最小限度。在本實施方式中，按照批單位將多個工件W1 WN供給至電鍍槽10。如圖5 (A)所示，在同一批的最前的工件Wl與分割陽極電極40A-f 40A-4的各一個對置時，電鍍對象的其他工件不存在于工件Wl的下游。或者，也可以在工件Wl的下游設置上述的間隙G并設置只用于避免向工件端部的電場集中的虛設工件。在這種情況下，根據分割陽極電極40A和最前的工件Wl對置的電解面積(圖5 (A)的L3X工件高度)，電源50A-f50A-4的對應的各一個針對分割陽極電極40A-f40A-4的各一個而對電流值進行漸增控制(參照圖5(B))。這樣，能夠使工件W1的電流密度一定。同樣地，如圖6 (A)所示，在同一批的最后的工件％與分割陽極電極40A-1 40A-4的各一個對置時，電鍍對象的其他工件不存在于工件Wn的上游。或者，也可以在工件Wn的上游設置上述的間隙G并設置只用于避免向工件端部的電場集中的虛設工件。在這種情況下，根據分割陽極電極40A和最后的工件Wn對置的電解面積(圖6 (A)的L4X工件高度)，電源50A-1 50A-4的對應的各一個針對分割陽極電極40A-1 40A-4的各一個而對電流值進行漸減控制(參照圖6 (B))。 這樣，能夠使工件Wn的電流密度一定。S卩，僅對批單位的最初和最后的工件W1、WN進行電流值的漸增或漸減控制即可，沒有必要像專利文獻I那樣進行以按照批單位流動的全部的工件作為對象的電流值的漸增或漸減控制。2 第2實施方式
第2實施方式,在將工件W的沿輸送方向A的長度設為L1、將分割陽極電極40的各個的沿輸送方向A的長度設為L2并將n設為2以上(包括該值)的整數時，滿足L2 < Ll/n。圖7 (A) 圖7 (C)示出在各自具有長度L2的分割陽極電極40-1、40-2、40_3、40-4……的電鍍槽10輸送不同的長度1認、118、11(的工件1、1^1。的狀態。在圖7 (A)中，n=3，L2 < L1A/3 成立，在圖 7 (B)中，n=4，L2 < L1B/4 成立，在圖 7 (A)中，n=2，L2< L1C/2 成立。這樣，由于沒有必要使分割陽極電極40的長度與工件尺寸一致，因而即使變更工件尺寸，也沒有必要更換分割陽極電極40。在本實施方式中，能夠是，按照批單位將工件W供給至電鍍槽10，多個電源50的各個從批單位的最初至最后對多個分割陽極電極40的各個進行恒定電流控制。在工件的長度LI (L1A、LIB、LlC)和陽極電極40的長度L2滿足L2 < Ll/n的情況下，電解面積與各個陽極電極40所擔當的n成比例地變窄。因而，即使在如圖5 (A)或圖6 (A)所示地批單位的最初或最后的工件W通過的情況下，如果分割陽極電極40與工件W不對置的面積窄而能夠無視，則也沒有必要像圖5 (B)或/和圖6 (B)那樣使電流值漸增或漸減。此外，工件WA、WB、WC的長度L1A、L1B、L1C不限于成為周期性地排列的分割陽極電極的一個周期的整數倍，能夠適用各種長度。 3 第3實施方式
有時候在工件與電極(陽極板)之間設有將電鍍液噴出至工件的噴嘴。在日本特開2000 - 178784號公報(圖1、圖3)、日本特開2006 — 214006號公報(圖1)或日本特開昭58 - 6998號公報等(圖4)中記載了該噴嘴。在現有技術中，如圖8所示，在工件W與陽極板200之間，需要至少噴嘴100的直徑以上的空間。在日本特開昭58 - 6998號公報中，公開了工件W和陽極板200的距離SI為IOOmm以上(包括該值)。在本實施方式中，如圖9所示，能夠是，電鍍槽10，在與多個工件W的各一個對置的位置，沿輸送方向A設有朝向工件W噴射電鍍液的多個噴嘴100，將多個分割陽極電極40中的至少各一個分割陽極電極40配置于多個噴嘴100中的相鄰的各2個噴嘴100之間。由此，分割陽極電極40的至少一部分能夠進入相鄰的各2個噴嘴100之間。在工件W的長度LI和分割陽極電極40的長度L2滿足L2 < Ll/n的情況下，分割陽極電極40的長度L2能夠比2個噴嘴100之間的距離L5更短。因而，能夠將多個分割陽極電極40中的至少各一個分割陽極電極配置于多個噴嘴中的相鄰的各2個噴嘴100之間。由此，分割陽極電極40與工件W之間的距離S2變短，介于分割陽極電極40與工件W之間的電鍍液的電阻變小，能夠提高從分割陽極電極40供給至工件W的電流密度而進行高速電鍍。尤其是，多個分割陽極電極40的各個，如圖10所示，能夠以橫剖面的輪廓作為圓。如果分割陽極電極俯視時為矩形，那么，從工件的被處理面至分割陽極電極40的距離變得一定，所噴出的電鍍液11集中于該一定距離的窄范圍，沒有逃避的地方。如果以分割陽極電極40的橫剖面的輪廓作為圓，那么，越是從分割陽極電極40的中心線B離開，工件W的被處理面與分割陽極電極40之間的距離就越是擴大，由此，確保電鍍液11的逃避的地方。通過確保電鍍液11的逃避的地方，從而能夠使工件I始終與新鮮的電鍍液接觸。另外，如果在工件W與噴嘴100和陽極電極40之間的區域，電鍍液的流動不足，那么，電鍍液不遍布于在高速噴嘴流的周圍產生的負壓區域，尤其是，觀察到柔軟的工件W吸附于噴嘴100側的現象。因此，出于防止工件W吸附于負壓區域側的現象的觀點，確保從噴嘴100噴出的電鍍液的逃避的地方也重要。以上，對幾個實施方式進行了說明，但本領域技術人員能夠容易地理解，能夠進行不從本發明的新事項和效果本質上脫離的許多變形。所以，這樣的變形例全部被包括在本發明的范圍中。例如，在說明書或附圖中，不管在說明書或附圖的怎樣的地方，都能夠至少一次將與更廣義或同義的不同的用語一起記載的用語置換為該不同的用語。
權利要求
1.一種連續電鍍裝置，其特征在于，具有電鍍槽，容納電鍍液，同時地電鍍沿輸送路徑連續輸送的多個工件；共同陰極電極，經由分別保持所述多個工件的多個輸送夾具而與所述多個工件電連接;多個分割陽極電極，在所述電鍍槽內與所述輸送路徑對置配置；以及多個電源，與所述多個分割陽極電極的各一個和所述共同陰極電極連接，分別獨立地控制供給至所述多個分割陽極電極的電流。
2.如權利要求1所述的連續電鍍裝置，其特征在于，所述多個分割陽極電極的各個包括與所述多個工件的各個的第I面對置的第I電極和與所述多個工件的各個的第2面對置的第2電極。
3.如權利要求2所述的連續電鍍裝置，其特征在于，所述多個電源的各個包括通電至所述第I電極的第I電源和通電至所述第2電極的第 2電源，所述第I電源和所述第2電源分別獨立地設定電流值。
4.如權利要求1至3的任一項所述的連續電鍍裝置，其特征在于，在將所述工件的沿所述輸送方向的長度設為LI并將所述多個分割陽極電極的各個的沿所述輸送方向的長度設為L2時，實質上滿足L1=L2。
5.如權利要求4所述的連續電鍍裝置，其特征在于，按照批單位將所述多個工件供給至所述電鍍槽，在同一批的最前的工件與所述多個分割陽極電極的各一個對置時，根據所述多個分割陽極電極的各一個和所述最前的工件對置的電解面積，所述多個電源的對應的各一個針對所述多個分割陽極電極的各一個而對電流值進行漸增控制，在同一批的最后的工件與所述多個分割陽極電極的各一個對置時，根據所述多個分割陽極電極的各一個和所述最后的工件對置的電解面積，所述多個電源的對應的各一個針對所述多個分割陽極電極的各一個而對電流值進行漸減控制。
6.如權利要求1至3的任一項所述的連續電鍍裝置，其特征在于，在將所述工件的沿所述輸送方向的長度設為L1、將所述多個分割陽極電極的各個的沿所述輸送方向的長度設為L2并將η設為2以上(包括該值)的整數時，滿足L2 < Ll/n。
7.如權利要求6所述的連續電鍍裝置，其特征在于，按照批單位將所述多個工件供給至所述電鍍槽，所述多個電源的各個從所述批單位的最初至最后對所述多個分割陽極電極的各個進行恒定電流控制。
8.如權利要求6或7所述的連續電鍍裝置，其特征在于，所述電鍍槽，在與所述多個工件的各一個對置的位置，沿所述輸送方向設有朝向所述工件噴射所述電鍍液的多個噴嘴，將所述多個分割陽極電極中的至少各一個分割陽極電極配置于所述多個噴嘴中的相鄰的各2個噴嘴之間。
9.如權利要求8所述的連續電鍍裝置，其特征在于，所述多個分割陽極電極的各個，橫剖面的輪廓為圓。
全文摘要
本發明提供不使用多個分割陰極軌道地以與設定電流值相應的膜厚在各工件形成電鍍覆膜的連續電鍍裝置。連續電鍍裝置，具有電鍍槽(10)，容納電鍍液(11)，同時地電鍍沿輸送路徑連續輸送的多個工件(W)；共同陰極電極(30)，經由分別保持多個工件(W)的多個輸送夾具(20)而與多個工件(W)電連接；多個分割陽極電極(40)，在電鍍槽(10)內與輸送路徑對置配置；以及多個電源(50)，與多個分割陽極電極(40)的各一個和共同陰極電極(30)連接，分別獨立地控制供給至多個分割陽極電極(40)的電流。
文檔編號C25D17/00GK103031588SQ20121036738
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月28日 優先權日2011年9月29日
發明者野田朝裕 申請人:Almex Pe 株式會社