CN113430606B - 一种水电镀设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种水电镀设备，该设备包括：放料机构、收料机构和镀液池，放料结构和收料机构分别用于薄膜基材的放料和收料，镀液池用于薄膜基材进行电镀，镀液池内设置有主辊、导电铜带以及半径不同的两个圆弧形阳极板。通过采用导电铜带和导电环代替实现阴极的导电，薄膜基材通过一定的包角在绝缘的主辊表面同速运动，配合上述导电铜带实现薄膜导电的同时主辊表面不产生镀铜，从而避免镀铜对膜面的刺破或者划伤，通过薄膜在电镀过程中主要在主辊表面包覆运动，可以有效减小膜面所受到的张力，导电铜带与薄膜在整个电镀过程中均处于镀液中，解决了导电铜带与膜通电时的散热问题，避免了烧孔的问题。

Description

一种水电镀设备

技术领域

本发明涉及电镀装置技术领域，具体为一种水电镀设备。

背景技术

随着技术的发展，柔性薄膜基材表面镀膜需求越来越大，工业生产中通常使用水电镀设备对柔性薄膜基材电镀，即针对各种本体和镀层的需要，配置水镀液，使柔性薄膜基材通过水镀液在较短的时间内即可完成，现有技术中的电镀设备，通常设有多个用于供给电镀液的电镀槽，槽内部与发挥阴极功能地电镀面相对向地设置了阳极，多个电镀槽在柔性薄膜基材输送方向上并排设置，并具有向各电镀槽供电的供电部和柔性薄膜基材的连续输送与张紧机构，通过控制每个电镀槽的通电量，使各电镀槽中的通电量按照该柔性薄膜基材的供给顺序依次增加，即可以连续地形成均匀良好的电镀膜。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于现有的薄膜电镀设备在设计上的不足，导电辊表面易形成镀铜层，镀铜层刺破或划伤薄膜，同时薄膜上下V形前进，经过辊子众多，容易导致张力控制困难、柔性薄膜易褶皱或变形，从而大幅降低了导电薄膜产品的良品率，严重影响企业整体生产效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种水电镀设备，解决了镀铜层刺破或划伤薄膜、张力控制困难、易出现烧孔的问题、柔性薄膜易褶皱或变形和影响生产效率的问题。

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种水电镀设备，所述水电镀设备包括：

放料机构、收料机构和镀液池，所述放料机构和所述收料机构分别用于薄膜基材的放料和收料，所述镀液池用于所述薄膜基材进行电镀，所述镀液池内设置有主辊、导电铜带以及设置在主辊外侧的半径不同的两个圆弧形阳极板；

所述主辊的上下两端为金属圆环，所述金属圆环通过若干根金属支架连接，所述金属圆环的外侧对应的设置有导电铜带，所述导电铜带与所述金属圆环部分接触形成统一导体。

可选的，还包括若干根包胶过辊，所述若干根包胶过辊分别设置在所述主辊周围和所述镀液池的外侧，薄膜基材和所述导电铜带通过包胶过辊导向而在所述主辊上走膜，所述主辊与所述若干根包胶过辊均为竖直设置。

可选的，所述金属圆环的内侧面分别与所述若干根金属支架相连。

可选的，还包括环形齿条，所述环形齿条焊接在所述金属圆环的内侧面，所述若干根金属支架通过丝牙与所述环形齿条刚性连接。

可选的，所述镀液池内设置有若干条进液管和若干条回液管，所述进液管上分布有若干喷孔，镀液经由所述进液管流入并经由所述喷孔喷出，反应后的镀液经由所述回液管进入镀液存储池，所述镀液存储池中的镀液经过隔膜泵泵入所述进液管，实现镀液的循环。

可选的，所述镀液池的后方设置有水洗池，所述水洗池内设置有水洗池入液上压辊、水洗池入液下压辊、水洗池出液上压辊、水洗池出液下压辊以及水洗池液下辊；

所述水洗池入液上压辊贴紧在所述水洗池入液下压辊的表面，所述水洗池出液上压辊贴紧在所述水洗池出液下压辊的表面，薄膜基材从所述水洗池入液上压辊和所述水洗池入液下压辊之间穿过，经过所述水洗池液下辊后，从所述水洗池出液上压辊和所述水洗池出液下压辊之间穿出；

所述水洗池的两侧分别设置有水溢流池。

可选的，所述水洗池内还设置有水洗池进液管和水洗池出液管，所述水洗池下方设置有纯水存储池，所述纯水存储池通过管道与所述水洗池进液管相连通。

可选的，所述水洗池后方还设置有抗氧化池，所述抗氧化池内设置有抗氧化池入液上压辊、抗氧化池入液下压辊、抗氧化池出液上压辊、抗氧化池出液下压辊以及抗氧化池液下辊；

所述抗氧化池入液上压辊贴紧在所述抗氧化池入液下压辊的表面，所述抗氧化池出液上压辊贴紧在所述抗氧化池出液下压辊的表面，所述薄膜基材从所述抗氧化池入液上压辊与抗氧化池入液下压辊之间穿过，经过所述抗氧化池液下辊后，从所述抗氧化池出液上压辊与抗氧化池出液下压辊之间穿出；

所述抗氧化池的两侧分别设置有抗氧化溢流池。

可选的，所述抗氧化池内还设置有抗氧化液进液管和抗氧化液出液管，所述抗氧化池下方设置有抗氧化液存储池，所述抗氧化液存储池与所述抗氧化液进液管相连通。

可选的，所述放料机构和所述收料机构均包括张力控制装置和走带展平装置，用于放料和收料时控制薄膜基材的张力。

上述技术方案具有如下有益效果：

本发明实施例取消了导电辊的结构，采用导电铜带和导电环代替实现阴极的导电，薄膜通过一定的包角在绝缘的主辊表面同速运动，配合上述导电铜带实现薄膜导电的同时主辊表面不产生镀铜，从而避免镀铜对膜面的刺破或者划伤；

本发明实施例通过薄膜在电镀过程中主要在主辊表面包覆运动，可以有效减小膜面所受到的张力，导电铜带与薄膜在整个电镀过程中均处于镀液中，有效解决了导电铜带与膜通电时的散热问题，避免了烧孔的问题；

本发明实施例解决了常规方案中膜在V型走线路径上有效电镀长度占比小的问题，在最短的走膜长度上实现最大的有效电镀长度，缩短了设备的占地长度，采用主辊的设计，实现了整个电镀过程在一个镀槽内完成，简化了电镀设备的结构，有效的提高了生产的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的水电镀设备整体结构示意图；

图2是本发明实施例的水电镀设备中镀液池局部放大示意图；

图3是本发明实施例的水电镀设备中水洗池和抗氧化池局部示意图。

附图标号说明：

1、放料机构；2、收料机构；3、镀液池；4、槽体、5、主辊；6、导电铜带；7、阳极板；8、包胶过辊；9、金属圆环；10、回液管；11、镀液溢流池；12、水溢流池；13、水洗池；14、抗氧化溢流池；15、抗氧化池；16、镀液存储池；17、纯水存储池；18、抗氧化液存储池；19、张力控制装置；20、走带展平装置；21、薄膜基材；

101、水洗池入液上压辊；102、水洗池入液下压辊；103、水洗池液下辊；104、水洗池出液上压辊；105、水洗池出液下压辊；106、抗氧化池入液上压辊；107、抗氧化池入液下压辊；108、抗氧化池液下辊；109、抗氧化池出液上压辊；110、抗氧化池出液下压辊；111、抗氧化池入液上导电辊；112、抗氧化池入液下导电辊。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

如图1至图3所示，本发明实施例提供一种水电镀设备，该水电镀设备包括：放料机构1、收料机构2和镀液池3，放料机构1和收料机构2分别对薄膜基材21进行放料和出料，镀液池3用于对薄膜基材21进行电镀；镀液池3的槽体4内设置有：主辊5、导电铜带6以及主辊5外侧的半径不同的两个圆弧形阳极板7；主辊5的上下两端为金属圆环9，金属圆环9通过若干根金属支架连接，金属圆环9的外侧对应地设置有导电铜带6，导电铜带6的数量与金属圆环9一一对应，与薄膜基材21形成夹层结构，导电铜带6与金属圆环9部分接触形成统一导体。电镀过程中，金属圆环9起到阴极导电的作用，因此也称为导电环，从而实现导电铜带6对薄膜基材21一侧导电，导电环对薄膜基材21另一侧导电。

具体的，镀液池3的槽体4内设有一个大直径的主辊5，直径约2米，主辊5的外侧设置有两个半径大小不同的圆弧形阳极板7，分别对应薄膜基材的正反两面，导电铜带6通过若干包胶过辊8的导向实现在主辊5上的循环运动，电镀时，由于导电铜带6和薄膜基材21通过不同的包胶过辊8的导向分别在主辊5上走带，因此导电铜带6与薄膜基材21的运动路径相同且互不干涉。

本发明实施例取消了导电辊的结构，采用导电铜带6和导电环代替实现阴极的导电，薄膜基材21通过一定的包角在绝缘的主辊5表面同速运动，配合上述导电铜带6实现薄膜基材21导电的同时主辊5表面不产生镀铜，从而避免镀铜对膜面的刺破或者划伤。

在一些实施例中，导电铜带6具备一定的结构及尺寸，例如导电铜带6的宽度是100mm，厚度是5mm，作为极限条件的使用案例，可以适当增加宽度以达到与薄膜更大的接触面，增加厚度以达到更好的刚性及加工精度。在结构上具有一面导电、三面绝缘的特点，在宽度上，其尺寸与导电环的宽度相同，导电薄膜在来料尺寸及穿膜路径上会达到不能完全包覆导电环的情况，优选只包覆到导电环宽度的1/2或2/3，从而使导电环、导电薄膜和导电铜带6形成一种三明治的结构，在导电薄膜未包覆的导电环的区域，导电环与导电铜带6直接接触导通，从而实现导电环与导电铜带6同时分别向导电薄膜的正反两面导电的目标。

在一些实施例中，主辊5的结构为笼型结构，所谓笼型结构就是上下两端为金属圆环9(或钛材质的圆环)，具备一定的光洁度，金属圆环9具有一定的宽度，优选为200mm，上下两端的金属圆环9的内侧面通过若干根金属支架相连接。金属支架材质优选为铜(例如铜棒)，其与金属圆环9构成笼型结构，即该主辊5就是由上下两端的金属圆环9通过铜棒连接后构成，铜棒在作为笼型结构的支架的同时，也作为上下金属圆环9的连接导体实现电流分配的目的，金属圆环9内侧通过焊接的方式与伺服电机的环型齿条转动连接。

在一些实施例中，环形齿条焊接在金属圆环9的内侧面，若干根金属支架通过丝牙与环形齿条刚性连接，优选的，上下两端的金属圆环9可以各焊接一个环形链条，在一个金属圆环9上焊接一个链条也可以实现主辊5转动，此处可以理解为环形齿条在金属圆环9的内侧，与金属圆环9同心，铜棒在金属圆环9的内侧且与金属圆环9不在同一个平面上，铜棒通过丝牙与环形齿条连接，能够增加笼形结构的刚性。齿条具备一定的尺寸和材质特点，优选为钛，材质要保证在镀液中耐腐蚀及足够的使用寿命，可以考虑SUS316L或更高规格不锈钢作为替代选择。

在一些实施例中，该水电镀设备还包括若干根包胶过辊8，若干根包胶过辊8分别设置在主辊5周围和镀液池3的外侧，薄膜基材21和导电铜带6通过包胶过辊8导向而在主辊5上走膜，主辊5与若干根包胶过辊8均为竖直设置，解决了常规方案中膜在V型走线路径上有效电镀长度占比小的问题，在最短的走膜长度上实现最大的有效电镀长度，缩短了设备的占地长度。

具体的，在主辊5的电镀入口配合设计有多根小直径的包胶过辊8，小直径的包胶过辊8的目的是导向控制薄膜基材21按一定的路径成一定的包角在大直径的主辊5上走膜；在槽体4的外侧同样设置有若干包胶过辊8，导电铜带6通过包胶过辊8的导向成一定的包角在主辊5上和槽体4上循环走带，需要说明的是，导电铜带6和薄膜基材21在不同的包胶过辊8的作用下在电镀主辊5上贴合走带，因此，导电铜带6和薄膜基材21在主辊5上的走带路径互不干涉。

在一些实施例中，镀液池3内设置有若干条进液管和若干条回液管10，进液管上分布有若干喷孔，镀液经由进液管流入并经由喷孔喷出，反应后的镀液经由回液管10进入镀液存储池16，镀液存储池16中的镀液经过隔膜泵泵入进液管，实现镀液的循环，作为一个举例，此处隔膜泵可以是磁力泵，也可以是用于实现镀液循环的其他泵体。

在一些实施例中，镀液池3的后方设置有水洗池13，水洗池13内设置有水洗池入液上压辊101、水洗池入液下压辊102、水洗池液下辊103、水洗池出液上压辊104以及水洗池出液下压辊105。

在一些实施例中，水洗池入液上压辊101贴紧在水洗池入液下压辊102的表面，水洗池出液上压辊104贴紧在水洗池出液下压辊105的表面，薄膜基材21从水洗池入液上压辊101和水洗池入液下压辊102之间穿过，经过水洗池液下辊103后，从水洗池出液上压辊104和水洗池出液下压辊105之间穿出；水洗池10的两侧分别设置有水溢流池12。

在一些实施例中，水洗池13内还设置有水洗池进液管和水洗池出液管，水洗池13下方设置有纯水存储池17，纯水存储池17通过管道与水洗池进液管相连通。

本发明实施例中，水洗池入液上压辊101、水洗池入液下压辊102、水洗池出液上压辊104和水洗池出液下压辊105一起配合使用，对薄膜基材21进行切液，同时使得水洗池13内的水洗液与纯水存储池17内的纯水循环过程中，避免了前端的镀液池3中的镀液和水洗池13中的纯水相互混合。

在一些实施例中，水洗池13后方还设置有抗氧化池15，抗氧化池15内设置有抗氧化池入液上压辊106、抗氧化池入液下压辊107、抗氧化池液下辊108、抗氧化池出液上压辊109以及抗氧化池出液下压辊110。

抗氧化池入液上压辊106贴紧在抗氧化池入液下压辊107的表面，抗氧化池出液上压辊109贴紧在抗氧化池出液下压辊110的表面，薄膜基材21从抗氧化池入液上压辊106与抗氧化池入液下压辊107之间穿过，经过抗氧化池液下辊108后，从抗氧化池出液上压辊109与抗氧化池出液下压辊110之间穿出；抗氧化池15的两侧分别设置有抗氧化溢流池14。

在一些实施例中，抗氧化池15内还设置有抗氧化液进液管和抗氧化液出液管，抗氧化池15下方设置有抗氧化液存储池，抗氧化液存储池与抗氧化液进液管相连通。

本发明实施例中，抗氧化池入液上压辊106、抗氧化池入液下压辊107、抗氧化池出液上压辊109和抗氧化池出液下压辊110一起配合，对薄膜基材21进行切液，同时使得抗氧化池内的抗氧化液在抗氧化池与抗氧化液存储池内循环过程中，避免了与前端的水洗池13中的纯水相互混合。

在一些实施例中，在抗氧化池15的入液端的抗氧化溢流池14设有抗氧化池入液上导电辊111和抗氧化池入液下导电辊112，抗氧化池入液上导电辊111和抗氧化池入液下导电辊112并排设置，薄膜基材21依次反向绕过抗氧化池入液上导电辊111和抗氧化池入液下导电辊112后进入抗氧化池15内。本发明实施例中，通过设置抗氧化池入液上导电辊111和抗氧化池入液下导电辊112，能够进一步提高薄膜基材21的抗氧化效果。

在一些实施例中，放料机构1和收料机构2均包括张力控制装置19和走带展平装置20，用于放料和收料时控制薄膜基材21的张力。本发明实施例中的所有辊都采用竖直设置，解决了常规方案中膜在V型走线路径上有效电镀长度占比小的问题，在最短的走膜长度上实现最大的有效电镀长度，缩短了设备的占地长度。

本发明实施例取消了导电辊的结构，采用导电铜带和导电环代替实现阴极的导电，薄膜通过一定的包角在绝缘的主辊表面同速运动，配合上述导电铜带实现薄膜导电的同时主辊表面不产生镀铜，从而避免镀铜对膜面的刺破或者划伤；本发明实施例通过薄膜在电镀过程中主要在主辊表面包覆运动，可以有效减小膜面所受到的张力，导电铜带与薄膜在整个电镀过程中均处于镀液中，有效解决了导电铜带与膜通电时的散热问题，避免了烧孔的问题；本发明实施例采用主辊的设计，实现了整个电镀过程在一个镀槽内完成，简化了电镀设备的结构，有效的提高了生产的效率。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种水电镀设备，其特征在于，所述水电镀设备包括：放料机构(1)、收料机构(2)和镀液池(3)，所述放料机构(1)和收料机构(2)分别用于薄膜基材(21)的放料和收料，所述镀液池(3)用于对所述薄膜基材(21)进行电镀；

所述镀液池(3)的槽体(4)内设置有主辊(5)、导电铜带(6)以及设置在主辊(5)的外侧半径不同的两个圆弧形阳极板(7)，所述主辊(5)的上下两端为金属圆环(9)，所述金属圆环(9)通过若干根金属支架连接，所述金属圆环(9)的外侧对应的设置有导电铜带(6)，所述导电铜带(6)与所述金属圆环(9)部分接触形成统一导体；

所述金属圆环(9)的内侧面分别与所述若干根金属支架相连；

所述水电镀设备还包括若干根包胶过辊(8)，所述若干根包胶过辊(8)分别设置在所述主辊(5)周围和所述槽体(4)的外侧，所述若干根包胶过辊(8)分别用于导向控制所述薄膜基材(21)在所述主辊(5)上走膜、以及导向所述导电铜带(6)在所述主辊(5)上和所述槽体(4)上循环走带，所述导电铜带(6)和所述薄膜基材(21)在所述主辊(5)上的走带路径互不干涉，所述薄膜基材(21)在所述主辊(5)的表面同速运动，其中，所述主辊(5)的表面是绝缘的。

2.根据权利要求1所述的水电镀设备，其特征在于：所述主辊(5)与所述若干根包胶过辊(8)均为竖直设置。

3.根据权利要求1所述的水电镀设备，其特征在于：还包括环形齿条，所述环形齿条焊接在所述金属圆环(9)的内侧面，所述若干根金属支架通过丝牙与所述环形齿条刚性连接。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的水电镀设备，其特征在于：所述镀液池(3)内设置有若干条进液管和若干条回液管(10)，所述进液管上分布有若干喷孔，镀液经由所述进液管流入并经由所述喷孔喷出，反应后的镀液经由所述回液管(10)进入镀液存储池(16)，所述镀液存储池(16)中的镀液经过磁力泵泵入所述进液管，实现镀液的循环。

5.根据权利要求4所述的水电镀设备，其特征在于：所述镀液池(3)的后方设置有水洗池(13)，所述水洗池(13)内设置有水洗池入液上压辊(101)、水洗池入液下压辊(102)、水洗池液下辊(103)、水洗池出液上压辊(104)以及水洗池出液下压辊(105)；

所述水洗池入液上压辊(101)贴紧在所述水洗池入液下压辊(102)的表面，所述水洗池出液上压辊(104)贴紧在所述水洗池出液下压辊(105)的表面，所述薄膜基材(21) 从所述水洗池入液上压辊(101)和所述水洗池入液下压辊(102)之间穿过，经过所述水洗池液下辊(103)后，从所述水洗池出液上压辊(104)和所述水洗池出液下压辊(105)之间穿出；

所述水洗池(13)的两侧分别设置有水溢流池(12)。

6.根据权利要求5所述的水电镀设备，其特征在于：所述水洗池(13)内还设置有水洗池进液管和水洗池出液管，所述水洗池(13)下方设置有纯水存储池(17)，所述纯水存储池(17)通过管道与所述水洗池进液管相连通。

7.根据权利要求6所述的水电镀设备，其特征在于：所述水洗池(13)后方还设置有抗氧化池(15)，所述抗氧化池(15)内设置有抗氧化池入液上压辊(106)、抗氧化池入液下压辊(107)、抗氧化池液下辊(108)以及抗氧化池出液上压辊(109)、抗氧化池出液下压辊(110)；

所述抗氧化池入液上压辊(106)贴紧在所述抗氧化池入液下压辊(107)的表面，所述抗氧化池出液上压辊(109)贴紧在所述抗氧化池出液下压辊(110)的表面，所述薄膜基材(21)从所述抗氧化池入液上压辊(106)与所述抗氧化池入液下压辊(107)之间穿过，经过所述抗氧化池液下辊(108)后，从所述抗氧化池出液上压辊(109)与所述抗氧化池出液下压辊(110)之间穿出；

所述抗氧化池(15)的两侧分别设置有抗氧化溢流池(14)。

8.根据权利要求7所述的水电镀设备，其特征在于：所述抗氧化池(15)内还设置有抗氧化液进液管和抗氧化液出液管，所述抗氧化池(15)下方设置有抗氧化液存储池(18)，所述抗氧化液存储池(18 )与所述抗氧化液进液管相连通。

9.根据权利要求1所述的水电镀设备，其特征在于：所述放料机构(1)和所述收料机构(2)均包括张力控制装置(19)和走带展平装置(20)，用于放料和收料时控制所述薄膜基材(21)的张力。

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