CN102383167B - 表面处理装置 - Google Patents
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Abstract
提供使沿着配置在从电镀槽的上方离开的位置的纵剖面的轮廓为矩形的供电轨道运送的运送夹具稳定行走的表面处理装置。表面处理装置具有表面处理槽,在从表面处理槽的上方离开的位置延伸的供电轨道,保持工件且由供电轨道支撑的运送夹具。运送夹具具有由供电轨道导向的被导向部,保持工件为下垂状态的保持部,将其连结的连结部。被导向部具有与供电轨道的上表面接触的被供电部,与供电轨道的第1侧面滚动接触第1滚子,与供电轨道的第2侧面滚动接触的第2滚子,与连续运送机构啮合的被啮合部,第1滚子与第1侧面滚动接触的第1高度位置比第2滚子与第2侧面滚动接触的第2高度位置低。
Description
技术领域
本发明涉及一种连续电镀装置等表面处理装置。
背景技术
作为表面处理装置、例如对工件表面进行电镀处理的电解电镀处理装置,公知的有在电镀槽内连续地运送电路基板等工件的连续电镀处理装置。工件由沿着供电轨道运送的运送夹具下垂地保持。工件一边被供电轨道经由运送夹具供电一边在电镀槽内连续地运送。在电镀槽中成为阴极的工件运送路径的两侧配置有阳极。从而在阴极-阳极之间形成电场,对电镀液进行电气分解,对工件表面进行电镀。
在此,公知的有取代在电镀槽的上方配置了供电轨道的构造(专利文献1),而在从电镀槽的上方离开的位置与电镀槽的长度方向平行地延伸设置供电轨道的构造(专利文献2)。这样一来,能够防止运送夹具在供电轨道上滑动时所产生的粉尘下落并混入电镀槽内。
【专利文献1】日本专利第3025254号公报
【专利文献2】日本专利第3591721号公报
当如专利文献2那样将供电轨道配置在从电镀槽的上方离开的位置时,与专利文献1那样由供电轨道下垂地支撑运送夹具以及工件的形态不同,工件成为悬臂支撑状态。因此,运送夹具以及工件的重心从通过供电轨道的垂线上偏离。因此在运送夹具上作用有不需要的力矩。
因此,专利文献2所公开的运送夹具成为比专利文献1所公开的夹具复杂的构造。在专利文献2中,在供电轨道的侧面设有用于防止运送夹具脱落的偏离防止导轨,供电轨道的构造也复杂化。
发明内容
本发明的几个技术方案提供一种表面处理装置,改进了沿着配置在从电镀槽的上方离开的位置的纵剖面的轮廓为矩形的供电轨道运送的运送夹具的构造,尽管有力矩的作用也能够稳定地支撑运送夹具。
本发明的一个技术方案的表面处理装置的特征在于,具有:表面处理槽;供电轨道,在从上述表面处理槽的上方离开的位置与上述表面处理槽的长度方向平行地延伸设置;多个运送夹具,配置在上述表面处理槽内,分别保持工件,由上述供电轨道支撑;以及连续运送机构,沿着上述供电轨道连续运送上述多个运送夹具;上述供电轨道在纵剖面上包括上表面、下表面、上述表面处理槽侧的第1侧面,和与上述第1侧面对向的第2侧面;上述多个运送夹具的每一个具有:被导向部,由上述供电轨道导向;连结部,从上述被导向部一侧的基端部朝向自由端部水平方向延伸;以及保持部,与上述连结部的上述自由端部相连,保持工件为下垂状态;上述被导向部具有:被供电部,与上述供电轨道的上述上表面接触;至少一个第1滚子,与上述供电轨道的上述第1侧面滚动接触;至少一个第2滚子,与上述供电轨道的上述第2侧面滚动接触;以及被啮合部,与上述连续运送机构啮合;上述至少一个第1滚子与上述第1侧面滚动接触的第1高度位置比上述至少一个第2滚子与上述第2侧面滚动接触的第2高度位置低。
在本发明的一个技术方案中,在从表面处理槽的上方离开的位置设有与表面处理槽的长度方向平行地延伸设置的供电轨道,沿着该供电轨道运送运送夹具。因此,因供电轨道与运送夹具滑动接触所产生的粉尘不会下落到表面处理槽中。
而且,第1滚子与供电轨道的第1侧面滚动接触的第1高度位置H1比第2滚子与第2侧面滚动接触的第2高度位置H2低。这样一来,能够减小由于是悬臂支撑状态而始终作用有同一方向的弯矩M的运送夹具的倾斜角度。
在本发明的一个技术方案中,可以是上述至少一个第1滚子与上述第1侧面的下端部滚动接触,上述至少一个第2滚子与上述第2侧面的上端部滚动接触。
这是由于第1滚子302的第1高度位置H1越低越好,与供电轨道的第1侧面的下端部滚动接触为好的缘故。关于弯矩M,第2滚子的第2高度位置H2并不重要,但在被导向部与供电轨道的上表面接触的关系上,将第2滚子配置在接近该被导向部的位置在取材的方面比较好。
在本发明的一个技术方案中,上述连结部在上端面与下端面之间垂直方向上具有厚度T,上述至少一个第2滚子的上述第2高度位置包含在上述连结部的上述上端面的高度位置与上述下端面的高度位置之间。
这样,通过在连结部的厚度T的范围内的第2高度位置H2使第2滚子与供电轨道的第2侧面滚动接触,能够降低起因于作用在第2滚子上的移动反作用力F的弯矩作用在连结部上的情况。
在本发明的一个技术方案中,可以使上述至少一个第1滚子的上述第1高度位置位于上述连结部的上述下端面的高度位置的下方。如上所述,这是由于第1滚子的高度位置H1越低越好的缘故。
在本发明的一个技术方案中,可以是上述至少一个第2滚子以及上述至少一个第1滚子的某一种在上述被导向部的运送前端侧位置,运送后端侧位置,和上述运送前端侧位置与上述运送后端侧位置之间的第1中间位置各具有一个、合计为三个的滚子,上述至少一个第2滚子以及上述至少一个第1滚子的另一种在上述运送前端侧位置与上述第1中间位置之间的第2中间位置,和上述第1中间位置与上述运送后端侧位置之间的第3中间位置各具有一个、合计为两个的滚子。
运送运送夹具的供电轨道及其前后的导轨(以下称为轨道)不能由一条形成,而经由接缝排列数条而形成。在此,运送夹具的姿势通过五个中的三个第1、第2滚子与相邻的两条轨道的某一条滚动接触而确定。相邻的两条轨道存在不是严格地成一直线状的情况,但能够抑制两条轨道的偏离对运送夹具产生恶劣影响。
在本发明的一个技术方案中,可以是上述被导向部具有支撑上述至少一个第1滚子的支撑板,上述支撑板能够相对于上述被导向部在与上述供电轨道正交的水平方向上进行位置调整。
这样一来,能够调整第1滚子的水平位置。因此能够与供电轨道的第1、第2侧面之间的厚度相匹配地将第1、第2滚子之间的间隔调整成最佳。
在本发明的一个技术方案中,可以是上述多个运送夹具的每一个还具有与上述供电轨道的上述下表面滚动接触的至少一个第3滚子。
这样一来,能够防止运送夹具相对于供电轨道上下变动。从而运送夹具的行走更为稳定。而且,能够通过被供电部和第3滚子上下夹入供电轨道。从而第3滚子能够防止作用在悬臂支撑状态的运送夹具上的弯矩M产生的运送夹具的倾斜。
在本发明的一个技术方案中,上述至少一个第3滚子可以是被支撑为能够移动到与上述供电轨道的上述下表面滚动接触的第1位置,和脱离上述供电轨道的上述下表面的第2位置。
这样一来,能够在使第3滚子退避到第2位置的状态下将运送夹具安装在供电轨道上。其后通过使第3滚子前进到第1位置,第3滚子与供电轨道的下表面滚动接触。
在本发明的一个技术方案中,可以是上述被导向部具有:施力部件,对上述至少一个第3滚子施力,使其朝向上述第1位置移动;以及止挡,克服上述施力部件的施力将上述至少一个第3滚子保持在上述第2位置。
这样一来,通过止挡的卡合以及卡合解除,能够容易地将第3滚子设定在第1、第2位置。
在本发明的一个技术方案中,可以是上述多个运送夹具的每一个还具有与上述供电轨道的上述下表面滚动接触的至少两个第3滚子,上述至少两个第3滚子设在比上述第2中间位置靠运送前端侧,和比上述第3位置靠运送后端侧。
这是由于两个第3滚子隔开距离配置则运送夹具的行走更为稳定的缘故。而且,与被导向部的靠近中央相比,将第3滚子配置在两端侧则止挡容易操作。
本发明的其它技术方案的表面处理装置的特征在于,具有:表面处理槽;供电轨道,在从上述表面处理槽的上方离开的位置与上述表面处理槽的长度方向平行地延伸设置;多个运送夹具,配置在上述表面处理槽内,分别保持工件,由上述供电轨道支撑;以及连续运送机构,沿着上述供电轨道连续运送上述多个运送夹具;上述多个运送夹具的每一个具有:被导向部,由上述供电轨道导向;连结部,从上述被导向部一侧的基端部朝向自由端部水平方向延伸;以及保持部,与上述连结部的上述自由端部相连,保持工件为下垂状态;上述被导向部包括与上述连续运送机构啮合的被啮合部;上述连续运送机构具有被连续运送驱动的链条,和固定在上述链条上的多个带齿块,上述多个带齿块的每一个具有多个齿,上述被啮合部包括与上述多个带齿块的多个齿的某一个啮合的N(N为2个以上(包括该值)的整数)个爪部件,在使上述带齿块的齿间距为P1时,上述N个爪部件是至少啮合前端位置相对于上述多个带齿块的齿分别偏离P1/N地配置的。
在运送夹具承受推动器等的外力而换乘到供电轨道上之际,在该外力消失时运送夹具的爪部件与带齿块的齿啮合,由连续运送机构运送。在外力消失的瞬间,爪部件未与带齿块的齿啮合的情况下,只要使通过链条而移动的带齿块在与分别偏离P1/N间距的N个爪部件的某一个啮合之前仅移动P1/N即可。因此,运送夹具相对于连续运送机构的容许偏离量减小到P1/N。
在本发明的其它技术方案中,可以是上述链条具备:在两个内侧板之间分别支撑两个滚子的多个内侧链节,以及由两个外侧板夹着相邻的两个内侧链节而分别将其彼此连结的多个外侧链节,上述多个外侧链节的每一个包括固定上述多个带齿块的固定部,上述齿间距P1比上述两个滚子的间距P2小。
即,能够一边采用强度的可靠性高的链条作为连续运送机构,一边使间距P1比链条的滚子间距P2小。
在本发明的其它技术方案中,可以是上述齿间距P1在设上述表面处理槽内相邻的两个工件之间的设计值间距为G时满足G/3≤P1<G/2。
为了提高运送夹具的位置精度,只要减小带齿块的齿的间距P1即可,但从与工件的间隙G的关系而言,优选的是P1<G/2。这是由于即使先行的运送夹具向后方偏离一个间距,接着后行的运送夹具向前方偏离一个间距,也是G-2×P1>0,相邻的运送夹具彼此不会冲突的缘故。即,无论是先行还是后行,为了运送夹具彼此不冲突而容许仅有±一个间距P1的位置偏离。特别是如上所述,考虑到运送夹具相对于连续运送机构的容许偏离量为P1/N(小于一个间距P1),运送夹具彼此不会冲突。根据确保带齿块的齿的强度的观点考虑,优选的是使间距P1的下限为P1≥G/3。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的连续电镀装置的示意俯视图;
图2是说明间歇地向电镀槽运送运送夹具,在电镀槽内连续地运送运送夹具的动作的附图;
图3是说明在前处理槽的一部分间歇地运送运送夹具的动作的附图;
图4是说明在前处理槽的另一部分间歇地运送运送夹具的动作的附图;
图5是电镀槽的示意纵向剖视图;
图6是运送夹具的示意立体图;
图7是表示运送夹具的第1、第2滚子的附图;
图8是示意说明第1滚子的配置与运送夹具的倾斜的附图;
图9是说明运送夹具的第1~第3滚子的配置的附图;
图10是表示合计五个第1、第2滚子的一部分跨过形成运送路径的两条导轨之间的接缝的状态的俯视图;
图11(A)是第3滚子的主视图,图11(B)是第3滚子的俯视图;
图12(A)是表示第3滚子处于退避位置的状态的附图,图12(B)表示第3滚子处于滚动接触位置的状态的附图;
图13(A)是链条以及带齿块的主视图,图13(B)是链条以及带齿块的后视图;
图14是图13(A)的B部放大图;
图15是用于说明爪部件的啮合前端位置的偏离的附图。
附图标记说明:
20:工件,30:运送夹具,200:表面处理槽(电镀槽),201:供电轨道,201A:上表面,201B:下表面,201C:第1侧面,201D:第2侧面,300:被导向部,301:被供电部,301B:支撑板,302:第1滚子,303:第2滚子,304:被啮合部,304A1~304A4:爪部件,305:第3滚子,330:连结部,340:保持部,400:连续运送机构,410:链条,411:内侧链节,411B:滚子,412:外侧链节,420:带齿块,421:齿,H1:第1高度位置,H2:第2高度位置,H3:连结部的上端面高度,H4:连结部的下端面高度,T:连结部的厚度,P1:齿间距,P2:链条滚子间距,p1:运送前端侧位置,p2:第3滚子位置,p3:第2中间位置,p4:第1中间位置,p5:第3中间位置,p6:第3滚子位置,p7:运送后端侧位置。
具体实施方式
以下,对本发明的优选实施方式进行详细说明。另外,以下说明的本实施方式并不是不正当地限定权利要求书所记载的本发明的内容,并不是限定作为本发明的解决手段必须是本实施方式中所说明的结构的全部。
1.表面处理装置的概要
图1是表面处理装置、例如连续电镀处理装置的俯视图。连续电镀处理装置10具有分别保持电路基板等工件20的多个运送夹具30沿着图1的例如右旋的循环运送方向A循环运送的循环运送路径100。另外,在图1中省略了一部分工件20及一部分运送夹具30的图示。
在循环运送路径100中设有:电镀槽(广义而言是表面处理槽)200,对由多个运送夹具30的每一个保持的工件20进行表面处理、例如电镀处理;运入部210,设在电镀槽200的循环运送路径100的上游,将未处理的工件20运入多个运送夹具30,以及运出部220,设在电镀槽200的循环运送路径100的下游,将处理后的工件20从多个运送夹具30上运出。
循环运送路径100具有:第1直线运送路径110,与第1直线运送路径110平行的第2直线运送路径120,使多个运送夹具30的至少一个水平旋转而从第1直线运送路径110的一端交接到第2直线运送路径120的一端的第1旋转装置130,以及使多个运送夹具30的至少一个水平旋转而从第2直线运送路径120的另一端交接到第1直线运送路径110的另一端的第2旋转装置140。
在本实施方式中,电镀槽200沿着第2直线运送路径120设置,运入部210以及运出部220设在第1直线运送路径110上。在循环运送路径100上,进而设有配置在电镀槽200的上游一侧的前处理槽组230和配置在电镀槽200的下游一侧的后处理槽组240。
前处理槽组230通过从上游一侧开始依次将例如脱脂槽230A,热水洗槽230B,冷水洗槽230C,喷淋槽230D,以及酸洗槽230E配置在运入部210与电镀槽200之间而构成。后处理槽组240通过从上游一侧开始依次将例如喷淋槽240A以及冷水洗槽240B配置在电镀槽200与运出部220之间而构成。另外,前处理槽组230以及后处理槽组240的数量及种类能够适当改变。而且,在本实施例的装置中,由第1旋转装置130旋转的工件20在旋转中在喷淋槽230D中被清洗。同样,由第2旋转装置140旋转的工件20在旋转中在喷淋槽240A中被清洗。
在前处理槽组230以及后处理槽组240中的喷淋槽230D、240A以外,运送夹具30是间歇运送的。为此,在前处理槽组230以及后处理槽组240中,设有运送并引导运送夹具30的两种导轨。一种是用于在同一个处理槽内间歇运送运送夹具30的固定轨道232、234、235、242、243。另一种是能够在不同的处理槽之间越过分隔壁间歇地运送运送夹具30的升降轨道231、233、236、241。
在前处理槽组230以及后处理槽组240的喷淋槽230D、240A以外的第1、第2直线运送路径110、120中,通过该两种导轨和使一个或多个运送夹具30沿着导轨仅移动单位距离的推动器,运送夹具30被间歇运送。另外,对于间歇运送动作,采用图3以及图4在之后进行叙述。
在前处理槽组230以及后处理槽组240中的喷淋槽230D、240A中,运送夹具30通过第1、第2旋转装置130、140而被间歇运送。为此,第1旋转装置130具有被一体驱动旋转的两条旋转轨道131、132,第2旋转装置140具有被一体驱动旋转的两条旋转轨道141、142。
例如,在第1旋转装置130中,以将运送夹具30支撑在两条旋转轨道131、132中位于循环运送方向上游一侧的旋转轨道上,位于循环运送方向下游一侧的另一条旋转轨道为空的状态,一体地间歇驱动两条旋转轨道131、132逐次旋转180°。第2旋转装置140也是同样。由在通过第1、第2旋转装置130、140旋转的运送夹具30保持的工件20在喷淋槽230D或者喷淋槽240A中被喷淋清洗。此时,由于无需在喷淋槽230D、240A中收容使工件20浸渍的液体,所以即使存在隔壁也可以较低,不会对工件20的水平运送产生妨碍。
如图1所示,分别设在第1、第2旋转装置130、140上的两条旋转轨道131、132、141、142的每一个配置成在停止位置与分别配置在第1、第2直线运送路径110、120的两端的四条导轨234、235、242、243中对应的各一条导轨为一直线。
在电镀槽200中从电镀槽200的上方离开的位置设有在图1的俯视图中与电镀槽200的长度方向平行地延伸设置的供电轨道201。由供电轨道201支撑的多个运送夹具30配置在电镀槽200内并分别保持工件20。而且,沿着供电轨道201设有使多个运送夹具30沿着供电轨道201连续运送的连续运送机构400。另外,对于连续运送动作,采用图2在以后进行叙述。
循环运送路径100在从第1直线运送路径110的运出部220到运入部210的范围内还具有夹具返回运送路径150。夹具返回运送路径150例如具有两条环状链条151、152。夹具返回运送路径150具有将空状态的运送夹具30从运出部220返回运送到运入部210的功能,以及使空状态的运送夹具30在运入部210的上游一侧待机的功能。
2.运送夹具的间歇运送和连续运送
图2表示了电镀槽200内的运送夹具30的连续运送动作和酸洗槽230E与电镀槽200之间的运送夹具30的间歇运送动作。图2表示了由升降轨道236支撑的三个运送夹具30中虚线所示的先头的运送夹具30从升降轨道236刚刚交接到供电轨道201上实线所示的位置后的状态。
在图2中,升降轨道236能够通过升降马达250的驱动而沿着升降轴252升降。该升降轨道236具有能够支撑四个运送夹具30的长度,在实际的驱动中是两个或者三个运送夹具30被支撑。因此,作为空置的空间,具有支撑至少一个运送夹具30的空间。
在升降轨道236从图2的状态上升之前,处于喷淋槽230D中的一个运送夹具30(图2中未图示)以由升降轨道236支撑的方式进行进给动作。这样,搭载了三个运送夹具30的升降轨道236上升。在上升位置配置有上部推动器260。该上部推动器260在杆262上具有三个进给定程块264。杆262通过由进给马达266驱动的进给丝杠268而能够前进后退。
另一方面,在由升降轨道236支撑的三个运送夹具30的每一个上固定有第1驱动片320(也参照图6)。当升降轨道236上升时,三个第1驱动片320配置在上部推动器260的三个进给定程块264的前方。当之后使杆262前进时,与杆262一起前进的三个进给定程块264推动三个第1驱动片320,三个运送夹具30仅前进单位距离。这样,先头的运送夹具30从酸洗槽230E的上方向电镀槽200的上方移动。
之后,升降轨道236下降。这样一来,先头的运送夹具30如图2中虚线所示配置在电镀槽200内。为了越过不同的处理槽之间的隔壁237,使用升降轨道236和上部推动器260,运送夹具30被间歇运送。
支撑在升降轨道236上的先头的运送夹具30(虚线所示)通过下部推动器270而从升降轨道236向供电轨道201交接。下部推动器270具有由杆272支撑的进给定程块274。另一方面,运送夹具30具有能够与进给定程块274抵接的第2驱动片321(也参照图6),支撑在升降轨道236上的先头的运送夹具30的第2驱动片321配置在进给定程块274的前方。当之后使杆272前进时,与杆272一起前进的进给定程块274推动第2驱动片321,运送夹具30沿着箭头A方向仅前进单位距离。这样,先头的运送夹具30从酸洗槽230E的上方向电镀槽200的上方移动。从升降轨道236向供电轨道201交接。
此时,由通过杆272的顺序控制而被杆272推进的后行的运送夹具30支撑的工件20与支撑在以低速度在供电轨道201上连续运送中的先行的运送夹具30上的工件20仅隔开间隙G地配置。间隙G越狭窄越好,但需要防止先行以及后行的工件20彼此的干扰,作为设计值而设定成10mm或者其左右的尺寸。这是由于如果间隙G大,则电解集中在工件20的两端,如所谓犬骨那样工件20两端的电镀厚度变厚,不能够确保面内均匀性的缘故。
以下,参照图3以及图4对在前处理槽组230中间歇地运送运送夹具30的动作进行说明。在图3以及图4中,与图2中的间歇运送动作同样,仅在同一槽内的间歇运送动作采用下部推动器280、284、286与固定轨道232、234、235实施,在包含在不同的槽之间超过隔壁237的间歇运送动作的情况下,采用上部推动器282和升降轨道233实施间歇运送动作。另外,图4是作为将从冷水洗槽230C至酸洗槽230E展开后的图进行表示的,但喷淋槽230D内的间歇运送是取代固定轨道而采用水平旋转的旋转轨道131或者旋转轨道132实施的,旋转轨道131(132)与其前后的固定轨道234、235之间的间歇运送是通过下部推动器284、286实施的。而且,对于后处理槽组240中的间歇运送动作省略了说明,但与上述同样,是采用旋转轨道141、142,固定轨道242、243与未图示的下部推动器实施的。
3.电镀槽
图5是电镀槽200的示意剖视图。电镀槽200具有上部开口的框体202。在框体202内对向地配置有两个阳极盒203,在阳极盒203内收容有作为消耗品的阳极球203A。在两个阳极盒203之间配置有两列喷嘴管204。在两列喷嘴管204的每一列上以纵列固定有多个喷嘴204A,能够将电镀液朝向工件20的两面喷出。两列喷嘴管204的下端分别固定在分配管205上。
在工件20的两侧,能够设置运送并引导工件20的引导部件,及遮挡工件20的上下端部的遮挡部件。进而,能够与工件20的全长相匹配地调整引导部件以及遮挡部件的高度位置。由于遮挡部件对工件20的上下端部进行遮挡,所以能够防止电场集中在工件20的上下端而电镀厚度变厚。
4.运送夹具
保持工件20的运送夹具30如图5以及图6所示,具有由供电轨道201导向的被导向部300,从被导向部300一侧的基端部朝向自由端部水平方向延伸的连结部330,以及与连结部330的自由端部相连并保持工件20为下垂状态的保持部340。
在此,对被导向部300进行导向的供电轨道201如图6所示,纵剖面为具有上表面201A、下表面201B、电镀槽200一侧的第1侧面201C、以及与第1侧面201C对向的第2侧面201D的矩形剖面。另外,供电轨道201的形状与在电镀槽200以外间歇运送运送夹具30的导轨(固定轨道232、234、235、242、243、升降轨道231、233、236、241或者旋转轨道131、132、141、142)的形状一致。
被导向部300具有:与供电轨道201的上表面201A接触的被供电部301,与供电轨道201的第1侧面201C滚动接触的至少一个、例如两个第1滚子302,与供电轨道201的第2侧面201D滚动接触的至少一个、例如三个第2滚子303,以及与连续运送机构400啮合的被啮合部304。这样,具有因自重而与供电轨道201的上表面201A接触的被供电部301的被导向部300通过夹持供电轨道201的两侧面201C、201D地滚动接触的第1、第2滚子302、303而由供电轨道201导向。由于在由供电轨道201导向的被导向部300自身设有与连续运送机构400啮合而使运送力作用在被导向部300上的被啮合部304,所以被导向部300顺畅地在供电轨道201上运送。在该被导向部300上,如图6所示设有上述的第1、第2驱动片320、321。
4.1.第1、第2滚子的高度位置的关系
在本实施方式中,如图7所示,第1滚子302与第1侧面201C滚动接触的第1高度位置H1比第2滚子303与第2侧面201D滚动接触的第2高度位置H2低。这样一来,能够减小由于是悬臂支撑状态而如图7所示始终作用有同一方向的弯矩M的运送夹具30的倾斜角度。其理由是当作用有弯矩M时,相对于第2滚子303向离开供电轨道201的方向移动,第1滚子302被供电轨道201推压而作为移动止挡发挥功能。参照示意化的图8对此进行说明。图8表示了在将被导向部300示意化后所示的L字型部件L1、L2上作用有弯矩M,L字型部件L1、L2以在供电轨道201的第1侧面201C与L字型部件L1、L2的前端之间仅形成空隙δ地倾斜时的倾斜角度θ1、θ2。在较低的高度位置H1与第1侧面201C相接的L字型部件L1仅倾斜较小的角度θ1。另一方面,如L字型部件L2那样在较高的高度位置H2与第1侧面201C相接的L字型部件L2仅倾斜较大的角度θ2。
第1滚子302的高度位置H1越低越好,以与供电轨道201的第1侧面201C的下端部滚动接触为好。关于弯矩M,第2滚子303的高度位置并不重要,但在被导向部300与供电轨道201的上表面201A接触的关系上,将第2滚子303配置在接近该被导向部300的位置在取材的方面比较好。因此,以第2滚子303与供电轨道201的第2侧面201D的上端部滚动接触为好。
如图7所示,连结部330在上端面331与下端面332之间垂直方向上具有厚度T。第2滚子303的第2高度位置H2配置在连结部330的上端面331的高度位置H3与下端面的高度位置H4之间。这样,通过在连结部330的厚度T的范围内的第2高度位置H2使第2滚子303与供电轨道201的第2侧面201D滚动接触,能够降低起因于作用在第2滚子303上的移动反作用力(参照图7)的弯矩作用在连结部330上。因此,运送夹具30的动作顺畅。
就与连结部330的厚度T的关系而言,能够使第1滚子302的第1高度位置H1如图7所示位于连结部330的下端面332的高度位置H4下方。如上所述,这是由于第1滚子302的高度位置H1越低越好的缘故。
4.2.第1、第2滚子的循环运送路径方向上的位置关系
图9表示了设在运送夹具30上的滚子的循环运送方向A上的位置。
例如三个第2滚子303在被导向部300的运送前端侧位置p1、运送后端侧位置p7、运送前端侧位置p1与运送后端侧位置p7之间的第1中间位置p4各设有一个。而且,例如两个第1滚子302在运送前端侧位置p1与第1中间位置p4之间的第2中间位置p3、第1中间位置p4与运送后端侧位置p7之间的第3中间位置p5各设有一个。另外,也可以与图9不同,将三个第1滚子302配置在位置p1、p4、p7,将两个第2滚子303配置在位置p3、p5。
图10是表示合计五个第1、第2滚子302、303的一部分跨过形成运送路径100的两条导轨101A、101B之间的接缝102的状态的俯视图。合计五个第1、第2滚子302、303配置成俯视为锯齿状。在此,运送夹具30的姿势通过三个第1、第2滚子302、303与导轨101A、101B的某一个滚动接触而确定。在图10所示的状态下,通过运送方向A的先头侧的三个第1、第2滚子302、303与导轨101A滚动接触而确定运送夹具30的姿势。换句话说,运送方向A的后端侧的两个第1、第2滚子302、303与导轨201B滚动接触能够抑制对运送夹具30的姿势产生恶劣影响。相反,在图10所示的状态之前的状态下,通过运送方向A的后端侧的三个第1、第2滚子302、303与导轨101B滚动接触而确定运送夹具30的姿势。在这种情况下,运送方向A先头侧的两个第1、第2滚子302、303与导轨101A滚动接触能够抑制对运送夹具30产生恶劣影响。
两条导轨101A、101B有可能不是严格地在一直线上。因此要求要抑制相邻的导轨101A、101B的偏离对运送夹具300的姿势产生恶劣影响。在本实施方式中能够解决这一课题。
特别是,如果当由运送夹具30保持的工件20在液体中行进时,工件20的姿势倾斜成俯视时与运送方向A相交叉,则工件20承受液体的阻力而弯曲,会有损商品价值。本实施方式能够抑制这种事态的发生。
另外,在本实施方式中,由于第2滚子303能够如上所述使运送夹具30的运送移动稳定且顺畅,所以在循环运送路径A的最大长度范围内等间隔地配置最多个数为三个。另一方面,由于第1滚子302防止运送夹具30相对于图7所示的力矩M的作用的倾斜,所以即使少于第2滚子303的数量也能够担保其功能。而且能够通过在两个第2滚子303之间各配置一个第1滚子302而确保运送夹具30的稳定运动。
4.3.第3滚子
如图6所示,运送夹具30的被导向部300可以还具有与供电轨道201的下表面201B滚动接触的至少一个、例如两个第3滚子305。参照侧视图的图11(A)以及俯视图的图11(B)对该第3滚子305进行说明。而且,在图12(A)和图12(B)中示出了第3滚子305的退避位置和滚动接触位置。
由于运送夹具30的被导向部300与供电轨道201的上表面201A滚动接触,同时第3滚子305与供电轨道201的下表面201B滚动接触,所以能够防止相对于供电轨道201上下变动。因此,运送夹具30的行走更为稳定。而且,能够通过被供电部301和第3滚子305上下夹入供电轨道201。因此,第3滚子305具有能够防止运送夹具30因图7所示的弯矩M而倾斜的功能。
在此,本实施方式的运送夹具30是被导向部300在供电轨道201的纵剖面上与四个面201A~201D接触。这样一来,将运送夹具30安装在供电轨道201上的作业麻烦。
因此,第3滚子305被支撑成能够移动到与供电轨道201的下表面201B滚动接触的第1位置(图11(A)、图11(B)的虚线位置以及图12(A)的位置)、或脱离供电轨道201的下表面201B的第2位置(图11(A)。图11(B)的实线位置以及图12(B)的位置)。这样一来,在使第3滚子305退避到图11(A)、图11(B)的实线或者图12(A)所示的第2位置的状态下,能够将运送夹具30安装在供电轨道201上。之后,通过使第3滚子305前进到图11(A)、图11(B)的虚线或者图12(B)所示的第1位置,第3滚子305与供电轨道201的下表面201B滚动接触。
在本实施方式中,能够具有对第3滚子305施力而使其朝向第1位置移动的施力部件、例如螺旋弹簧306,以及克服施力部件306的施力将第3滚子305保持在第2位置的止挡307。例如,被导向部300与支撑第1滚子302的支撑板308一体地具有第3滚子305的支撑部308A。固定在穿过形成在支撑部308A上的孔(未图示)中的螺栓轴309A的一端。在螺栓轴309A的另一端,通过螺母310、311固定有止挡307。作为施力部件的螺旋弹簧306套在螺栓轴309上并配置在第3滚子305与支撑部308A之间。止挡307例如为L字型的金属件。在图11(A)、图11(B)的实线以及图12(A)所示的状态下,通过作为L字型的金属件的止挡307的端部与支撑部308A抵接,使螺旋弹簧306压缩,并使第3滚子305退避。若作为L字型的金属件的止挡307旋转90°,则作为L字型的金属件的止挡307的端部脱离支撑部308A。这样一来,能够使螺旋弹簧306自由伸展,如图11(A)、图11(B)的虚线以及图12(B)所示使第3滚子305前进。
在本实施方式中,至少两个第3滚子305能够如图9所示设在第2中间位置p3运送前端侧的位置p2,和第3中间位置p5运送后端侧的位置p6。这是由于两个第3滚子305隔开距离配置能够使运送夹具30的行走更为稳定的缘故。而且,相比被导向部300的靠近中央而将第3滚子305配置在两端侧更容易操作止挡307。
另外,如图12(A)、图12(B)所示,被导向部300的被供电部301具有垂直壁301A,并具有安装在该垂直壁301A上、支撑第1滚子302的支撑板310B。支撑板310B具有与垂直壁301A对向的立起片301C。该立起片301C通过螺栓301D固定在垂直壁301A上。此时,能够调整决定立起片301C的水平方向的位置的螺母301E的位置。这样,支撑板301B能够调整相对于被供电部301在与供电轨道201正交的方向的位置。这样一来,能够调整第1滚子302的水平位置。从而能够与供电轨道201的第1、第2侧面201C、201D之间的厚度相匹配地将第1、第2滚子302、303之间的间隔调整成最佳。
4.4.连结部
运送夹具30的连结部330如图6所示,将相互分离配置的被导向部300与保持部340连结在一起。由于运送夹具30具有连结部330,所以如图5所示,对运送夹具30的被导向部300进行导向的供电轨道201成为从电镀槽200的上方离开的位置。这样一来,在被导向部300在供电轨道201上滑动时所产生的粉尘不会下落到电镀槽200中。
在连结部330上例如固定有两个载置片331、332。该两个载置片331、332载置在图1所示的返回运送路径150的两条链条151、152上,运送夹具30沿着返回运送路径150返回运送。
4.5.保持部
保持部340如图6所示具有将工件20的上部夹紧的多个、例如三个夹紧部341。为了能够保持幅度宽的工件20,作为标准装备或者作为选项,能够在三个夹紧部341的两侧设置可动夹紧部342。可动夹紧部342能够与工件20的宽度相匹配地滑动移动。
5.连续运送机构和被啮合部
以下,对图1所示的连续运送机构400、运送夹具30和被啮合部304进行说明。另外,关于与连续运送机构400和被啮合部304有关的下述说明能够广泛地适用于运送夹具30至少具有由供电轨道201导向的导向部300,从被导向部300一侧的基端部朝向自由端部水平方向延伸的连结部330,以及与连结部330的自由端部相连、保持工件20为下垂状态的保持部340的结构。即,是否采用下述的第1~第3固定轨道303~305是任意的。
5.1.连续运送机构
图1所示的连续运送机构400如图6所示,能够具有被连续运送驱动的链条410,和固定在链条410上的多个带齿块420。连续运送机构也可以由功能上带齿的皮带形成,但当用于数十米以上(包括该值)的电镀槽200时在强度及挠曲这一点上可靠性差。因此,在本实施方式中采用了链条410。其中,链条410如后所述,由于不能够确保运送夹具30的位置精度,所以将多个带齿块420固定在链条410上。
图13(A)、图13(B)中示出了链条410和带齿块420。图13(A)是主视图,图13(B)是后视图。链条410具备在两个内侧板411A、411A之间分别支撑两个滚子411B、411B的多个内侧链节411,和由两个外侧板412A夹着相邻的两个内侧链节411而分别将其彼此连结的多个外侧链节412。外侧链节412的每一个包含固定多个带齿块420的固定部412B,在固定部412B上形成有螺栓孔412C,带齿块420被螺栓固定。
以下,对带齿块420进行说明。带齿块420例如由树脂注射成形,如图13(A)所示在上表面具有多个齿421。如作为图13(A)的B部放大图的图14所示,齿421以间距P1排列。当将一个间距的齿421例如定义为第1斜面、顶面、第2斜面以及波谷面时,如图14所示,第1斜面、顶面、第2斜面以及波谷面的各宽度W例如相等,W=P1/4。
一个带齿块420例如是线对称的形状,两端的齿421以斜面结束。此时,一个带齿块420的长度BL在设齿数为K时成为K×P1-P1/4。例如,K=19、P1=4mm时,BL=75mm。在本实施方式中,如图13(A)所示,相邻的两个带齿块420之间的空隙设定成P1/4,该空隙作为处在各块420的对向端部的两个齿421的波谷面发挥功能。这样,形成在固定于链条410上的多个带齿块420上的齿421在链条410的直线行走部上块420之间也维持一定的间距P1。
另外,图13(B)所示的链条410的两个滚子411B的排列间距P2比图13(A)所示的带齿块420上的齿421的排列间距P1大(P2>P1)。这样,由于仅通过链条410不能够确保运送夹具30的位置精度,所以将形成有小间距的齿421的带齿块420固定在链条410上。
带齿块420的齿421的间距P1如图2所示要考虑与电镀槽200内相邻的两个工件20之间的设计值间隔(间隙)G的关系后决定。如上所述,这是由于当间隙G大时工件20两端的电镀厚度变厚,不能够确保面内均匀性,为此要提高电镀槽200内的工件20的位置精度、即运送夹具30的位置精度的缘故。
为了提高运送夹具30的位置精度,使齿421的间距P1越小越好,但从与工件20的间隙G的关系而言,优选的是P1<G/2。这是由于即使先行的运送夹具30向后方偏离一个间距,接着后行的运送夹具30向前方偏离一个间距,也是G-2×P1>0,相邻的运送夹具30彼此不会冲突的缘故。即,无论是先行还是后行,容许运送夹具30仅有±一个间距P1的位置偏离。根据确保齿421的强度的观点考虑,优选的是使间距P1的下限为P1≥G/3。在本实施方式中,G=10mm,P1=4mm,满足G/3≤<P1<G/2。
5.2.被啮合部
配置在图1所示的两部位的被啮合部304具有啮合在固定于链条410上的某一个带齿块420上的N(N为2以上(包括该值)的整数)个、例如四个爪部件304A1~304A4。
该四个爪部件304A1~304A4示于图15。在图15中,两个爪部件304A1、304A2由固定在运送夹具30的被导向部300上的第1轴312A支撑。另外两个爪部件304A3、304A4由固定在运送夹具30的被导向部300上的第2轴312B支撑而能够旋转。在爪部件304A1、304A2的上下,隔开空隙配置有第1、第2止挡销313A、314A。同样,在爪部件304A3、304A4的上下,隔开空隙配置有第1、第2止挡销313B、314B。
这样,四个爪部件304A1~304A4在与形成在带齿块420上的齿421啮合之际,能够在越过齿421的波峰部和波谷部的避开范围(第1、第2止挡销之间)上下运动。该四个爪部件304A1~304A4在运送夹具30通过图2所示的下部推动器270以高于链条410的移动速度的速度进给移动时,一边越过形成在带齿块420上的齿421的波峰部和波谷部一边前进。
而且,在图2所示的下部推动器270的前进行程终端位置,运送夹具30不再承受来自下部推动器270的外力,四个爪部件304A1~304A4中的某一个与形成在带齿块420上的齿421啮合。因而之后运送夹具30通过链条410的驱动力被运送。
为了使四个爪部件304A1~304A4的某一个与带齿块420的齿421啮合,如图15所示,四个爪部件304A1~304A4的啮合前端位置是偏离的。
图15图示了四个爪部件304A1~304A4的某一个与带齿块420的齿421啮合,其它的三个爪部件为与啮合的爪部件相同的姿势。在本实施方式中,四个爪部件304A1~304A4的啮合前端位置相对于带齿块420的齿421分别前后偏离P1/4。因此,同轴的两个爪部件304A1、304A2的啮合前端位置是爪部件304A2在运送方向A上相对于成为先头的爪部件304A1仅向后方偏离P1/4。同样,同轴的另外两个爪部件304A3、304A4的啮合前端位置是爪部件304A4在运送方向A上相对于成为先头的爪部件304A3仅向后方偏离P1/4。
爪部件304A2、304A3的啮合前端位置的间隔在S为2以上(包括该值)的整数时设定为S×P1+P1/4。这样,四个爪部件304A1~304A4的啮合前端位置相对于带齿块420的齿421分别前后偏离P1/4。
在此,设想在运送夹具30上仅配置了一个爪部件304A1,或者以齿间距P1的整数倍的间距配置了多个爪部件304A1的比较例。如上所述,在图2所示的下部推动器207的前进行程终端位置,运送夹具30不再承受来自下部推动器270的外力的瞬间,存在爪部件304A1未与齿421啮合的情况。在这种情况下,在通过链条410而移动的带齿块420最大移动一个间距P1的期间,爪部件304A1与某一个齿421啮合。因此,容许偏离量为一个间距P1。
在本实施方式中,在图2所示的下部推动器207的前进行程终端位置,运送夹具30不再承受来自下部推动器270的外力的瞬间,爪部件304A1未与齿421啮合的情况下,只要使通过链条410而移动的带齿块420在与分别偏离P1/4间距的四个爪部件304A1~304A4的某一个啮合之前仅移动P1/4即可。因此,容许偏离量减小到P1/4。
如上所述,在满足P1<G/2的情况下,无论是先行还是后行,运送夹具30仅容许有±一个间距P1的位置偏离。其中,运送夹具30的位置精度依赖于图2所示的下部推动器270的前进行程的离散、移动速度等及各种部件的安装尺寸精度。因此,在各种电镀装置之间下部推动器270实现的运送夹具30的送出位置各不相同,爪部件的啮合位置误差与这种运送夹具的停止位置的误差叠加,必须要确保图2所示的工件之间的间隙G。
在本实施方式中,通过在P1<G/2的条件下使爪部件的容许偏离量减小到P1/N(N为2以上(包括该值)的整数),图2所示的工件之间的间隙G设定成始终为例如10m以内(包括该值),并且防止了前后的工件20之间的冲突。
另外,如上所述对本实施方式进行了详细说明,但本领域的技术人员能够容易理解可进行实体上不脱离本发明的新增事项以及效果的更多变形。因此,这种变形例也均包含在本发明的范围内。例如,在说明书或者附图中,至少能够将一度与更广义或者同义的不同用语一同记载的用语在说明书或者附图的各处置换成其不同的用语。而且本实施方式以及变形例的全部组合也包含在本发明的范围内。
Claims (13)
1.一种表面处理装置,其特征在于,
具有:表面处理槽;供电轨道,在从上述表面处理槽的上方离开的位置与上述表面处理槽的长度方向平行地延伸设置;多个运送夹具,配置在上述表面处理槽内,分别保持工件,由上述供电轨道支撑;以及连续运送机构,沿着上述供电轨道连续运送上述多个运送夹具;
上述供电轨道在纵剖面上包括上表面、下表面、上述表面处理槽侧的第1侧面,和与上述第1侧面对向的第2侧面;
上述多个运送夹具的每一个具有:被导向部,由上述供电轨道导向;连结部,从上述被导向部一侧的基端部朝向自由端部水平方向延伸;以及保持部,与上述连结部的上述自由端部相连,保持工件为下垂状态;
上述被导向部具有:被供电部,与上述供电轨道的上述上表面接触;至少一个第1滚子,与上述供电轨道的上述第1侧面滚动接触;至少一个第2滚子,与上述供电轨道的上述第2侧面滚动接触;以及被啮合部,与上述连续运送机构啮合;
上述至少一个第1滚子与上述第1侧面滚动接触的第1高度位置比上述至少一个第2滚子与上述第2侧面滚动接触的第2高度位置低。
2.如权利要求1所述的表面处理装置,其特征在于,
上述至少一个第1滚子与上述第1侧面的下端部滚动接触,上述至少一个第2滚子与上述第2侧面的上端部滚动接触。
3.如权利要求1所述的表面处理装置,其特征在于,
上述连结部在上端面与下端面之间垂直方向上具有厚度,上述至少一个第2滚子的上述第2高度位置包含在上述连结部的上述上端面的高度位置与上述下端面的高度位置之间。
4.如权利要求3所述的表面处理装置,其特征在于,
上述至少一个第1滚子的上述第1高度位置位于上述连结部的上述下端面的高度位置的下方。
5.如权利要求1所述的表面处理装置,其特征在于,
上述第2滚子以及上述第1滚子的某一种在上述被导向部的运送前端侧位置,运送后端侧位置,和上述运送前端侧位置与上述运送后端侧位置之间的第1中间位置各具有一个、合计为三个的滚子,
上述第2滚子以及上述第1滚子的另一种在上述运送前端侧位置与上述第1中间位置之间的第2中间位置,和上述第1中间位置与上述运送后端侧位置之间的第3中间位置各具有一个、合计为两个的滚子。
6.如权利要求1所述的表面处理装置,其特征在于,
上述被导向部具有支撑上述至少一个第1滚子的支撑板,上述支撑板能够相对于上述被导向部在与上述供电轨道正交的水平方向上进行位置调整。
7.如权利要求1所述的表面处理装置,其特征在于,
上述多个运送夹具的每一个还具有与上述供电轨道的上述下表面滚动接触的至少一个第3滚子。
8.如权利要求7所述的表面处理装置,其特征在于,
上述至少一个第3滚子被支撑为能够移动到与上述供电轨道的上述下表面滚动接触的第1位置,和脱离上述供电轨道的上述下表面的第2位置。
9.如权利要求8所述的表面处理装置,其特征在于,
上述被导向部具有:施力部件,对上述至少一个第3滚子施力,使其朝向上述第1位置移动;以及止挡,克服上述施力部件的施力将上述至少一个第3滚子保持在上述第2位置。
10.如权利要求5所述的表面处理装置,其特征在于,
上述多个运送夹具的每一个还具有与上述供电轨道的上述下表面滚动接触的至少两个第3滚子,
上述至少两个第3滚子设在比上述第2中间位置靠运送前端侧,和比上述第3中间位置靠运送后端侧。
11.如权利要求1至10中任一项所述的表面处理装置,其特征在于,
上述连续运送机构具有被连续运送驱动的链条,和固定在上述链条上的多个带齿块,
上述多个带齿块的每一个具有多个齿,
上述被啮合部包括与上述多个带齿块的多个齿的某一个啮合的N个爪部件,其中N为大于或等于2的整数,
在使上述带齿块的齿间距为P1时,上述N个爪部件是至少啮合前端位置相对于上述多个带齿块的齿分别偏离P1/N地配置的。
12.如权利要求11所述的表面处理装置,其特征在于,
上述链条具备多个内侧链节和多个外侧链节,所述多个内侧链节分别具有两个内侧板和支撑在上述两个内侧板之间的两个滚子,所述多个外侧链节分别具有两个外侧板,由上述两个外侧板夹着相邻的两个内侧链节而分别将其彼此连结,上述多个外侧链节的每一个包括固定上述多个带齿块的固定部,
上述齿间距P1比上述两个滚子的间距P2小。
13.如权利要求11所述的表面处理装置,其特征在于,
上述齿间距P1在设上述表面处理槽内相邻的两个工件之间的设计值间隙为G时满足G/3≤P1<G/2。
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