JP2008179875A - Surface treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面処理装置に関するものである。 The present invention relates to a surface treatment apparatus.
めっき等の表面処理に関し、処理時間の短縮化を目指して種々の装置が提案されている。例えば籠型のバレルを用い、処理液を貯留可能な処理槽に対してこのバレルを出し入れするときには処理槽を水平に保持させるが、めっき処理などを行う場合には処理槽を斜めに傾斜させ、更にこの傾斜状態のまま処理槽内でバレルを回転させるようにした装置などが提案されている(特許文献1等参照)。このように処理槽と共にバレルを傾斜させ、この傾斜状態のまま回転させることで、バレル内のワークに攪拌作用を促進させるというものである。 With respect to surface treatment such as plating, various apparatuses have been proposed with the aim of shortening the treatment time. For example, using a bowl-shaped barrel, when this barrel is taken in and out of a treatment tank capable of storing treatment liquid, the treatment tank is held horizontally, but when performing plating treatment, the treatment tank is inclined obliquely, Furthermore, an apparatus has been proposed in which the barrel is rotated in the treatment tank in this inclined state (see Patent Document 1, etc.). In this way, the barrel is tilted together with the treatment tank, and the work in the barrel is promoted to agitate by rotating in this tilted state.
上記特許文献1に記載された処理槽には、バレルの外周面のうち、傾斜させたときに下側を向く領域に対してバックネット状に対向するようになる金属製格子体が設けられており、この格子体が陽極として使用されている。また処理槽には、バレルが装入されたときにバレルの上周部に設けた集電子と摺接するように、バレルを取り囲む配置で円弧状の給電バーが設けられており、この給電バーが陰極として使用されている。
上記した特許文献1のように、従来公知の表面処理装置では、処理槽内へバレルとは離反させた状態で陽極を設け、またバレルに接触させた状態で陰極を設けて、これら陽極と陰極との間で電圧を印加させる構造となっている。
しかし、処理槽内で保持させたバレルを回転させたり、バレルを処理槽ごと傾斜させたりすることは、いずれもバレルに対する陰極の接触不良や接触不安定化等に繋がり、結果、被処理物に対する導電性が不安定になる原因になっている。言うまでもなく、被処理物に対する導電性の不安定化は、表面処理時間を短縮させるうえで重大な悪因となり、且つ表面処理の品質(表面処理膜の厚さや均一さ等)を低下させる要因ともなっている。
As in the above-mentioned Patent Document 1, in a known surface treatment apparatus, an anode is provided in a treatment tank in a state separated from the barrel, and a cathode is provided in contact with the barrel. The voltage is applied between the two.
However, rotating the barrel held in the processing tank or tilting the barrel together with the processing tank leads to poor contact or instability of the cathode with respect to the barrel, and as a result, to the object to be processed. This causes the conductivity to become unstable. Needless to say, the destabilization of the conductivity of the object to be processed becomes a serious adverse factor in shortening the surface treatment time, and also causes the quality of the surface treatment (such as the thickness and uniformity of the surface treatment film) to deteriorate. ing.
なお、処理槽内で被処理物を収容する籠型の入れ物について、上記特許文献1では「バレル」と呼んでいるが以下では「バスケット」と言う。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、被処理物に対する導電性の安定化を図れるようにすることで処理時間の短縮化が図れ、良質の表面処理が得られるようにした、表面処理装置を提供することを目的とする。
In addition, although the bowl-shaped container which accommodates to-be-processed object in a processing tank is called the "barrel" in the said patent document 1, it is called a "basket" below.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and by making it possible to stabilize the conductivity of an object to be processed, the processing time can be shortened and a high-quality surface treatment can be obtained. An object of the present invention is to provide a surface treatment apparatus.
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係る表面処理装置は、処理液を貯留可能な処理槽と、被処理物を収容するバスケットを上記処理槽内で保持可能とすべく処理槽内に設けられたバスケット保持手段とを有し、上記処理槽には、バスケットの出し入れに応じて槽上部を開閉可能にする蓋が設けられており、この蓋には、処理槽の槽上部を閉鎖する状態とされたときに槽内部へ挿入される配置で陰極が設けられている。
このように、本発明に係る表面処理装置では処理槽の槽上部を開閉可能とした蓋に対し、陰極が設けられた構成であるので、処理槽内のバスケット保持手段で保持したバスケット又はバスケット内に収容された被処理物に対して陰極の接触を容易且つ確実なものにできる利点となる。そのため、処理槽内で保持させたバスケットを回転させたり、バスケットを処理槽ごと傾斜させたりする場合にも、陰極の接触不良や接触不安定化を解消させるうえで至極有益となる。
In order to achieve the above object, the present invention has taken the following measures.
That is, the surface treatment apparatus according to the present invention includes a treatment tank capable of storing a treatment liquid, and a basket holding means provided in the treatment tank so as to be able to hold a basket containing an object to be processed in the treatment tank. The processing tank is provided with a lid that allows the tank upper part to be opened and closed in accordance with the removal / insertion of the basket, and the lid is provided with a tank when the tank upper part of the processing tank is closed. A cathode is provided in an arrangement that is inserted into the interior.
Thus, in the surface treatment apparatus according to the present invention, since the cathode is provided for the lid that can open and close the upper part of the treatment tank, the basket held in the basket or the basket held by the basket holding means in the treatment tank This is an advantage that the cathode can be easily and reliably brought into contact with the object to be processed. Therefore, even when the basket held in the processing tank is rotated or the basket is tilted together with the processing tank, it is extremely useful in eliminating the contact failure and contact instability of the cathode.
なお、処理槽に対して蓋を設けることで、処理槽まわりの環境が処理液から発生する刺激ガスで害されるのを防止することができる。
陰極は、蓋で処理槽の槽上部を閉鎖したときに、バスケット保持手段に保持されるバスケット内へ挿入され、バスケット内の被処理物と接触するように設けるのが好適である。
このように陰極を蓋に設ける構成を採用することで、陰極を直接、バスケット内の被処理物へ接触させるといったことも可能になるのである。陰極を直接、被処理物へ接触させることで、被処理物に対する導電性をより一層、安定で且つ確実にできることは言うまでもない。このようなことから、表面処理時間の短縮化ができ、また表面処理の品質(表面処理膜の厚さや均一さ等)を向上させることができる。
In addition, it can prevent that the environment around a processing tank is harmed by the stimulating gas which generate | occur | produces from a processing liquid by providing a cover with respect to a processing tank.
The cathode is preferably provided so as to be inserted into the basket held by the basket holding means when the upper part of the processing tank is closed with a lid, and to come into contact with the object to be processed in the basket.
By adopting such a configuration in which the cathode is provided on the lid, the cathode can be brought into direct contact with the workpiece in the basket. It goes without saying that the conductivity of the object to be processed can be made more stable and reliable by bringing the cathode directly into contact with the object to be processed. For this reason, the surface treatment time can be shortened, and the quality of the surface treatment (such as the thickness and uniformity of the surface treatment film) can be improved.
陰極は、処理槽の槽上部を閉鎖した状態下にある蓋に対して処理槽内へ挿入される状態と処理槽内から待避する状態とを切り替えるべく、移動可能にすることができる。又は、陰極は、処理槽の槽上部を閉鎖した状態下にある蓋に対して着脱自在にすることも可能である。
これらの構成を採用すると、処理槽に対して蓋を開閉したり、蓋を開けた状態下で処理槽に対するバスケットの出し入れをしたりする場合において、陰極が周辺構造物に接触干渉することがないようにできる。そのため、処理槽をはじめ、バスケット保持手段、或いは処理槽に対するバスケットの出し入れ装置(ハンドリング装置など)において、装置が大型化や複雑化するのを防止することができるものである。また陰極が周辺構造物に接触干渉することがないので、陰極の破損も防止できる利点がある。
The cathode can be made movable so as to switch between a state in which it is inserted into the processing tank and a state in which it is retracted from the processing tank with respect to the lid under the state in which the upper part of the processing tank is closed. Or it is also possible to make the cathode detachable with respect to the lid under a state in which the upper part of the processing tank is closed.
When these configurations are adopted, the cathode does not interfere with the surrounding structure when the lid is opened and closed with respect to the processing tank or when the basket is taken in and out of the processing tank with the lid open. You can Therefore, in the processing tank, the basket holding means, or the basket loading / unloading apparatus (handling apparatus etc.) with respect to the processing tank, it is possible to prevent the apparatus from becoming large and complicated. Also, since the cathode does not interfere with the surrounding structure, there is an advantage that damage to the cathode can be prevented.
なお、陰極の移動は処理槽又は蓋に設けた陰極操作装置によって行わせることもできるし、このような陰極操作装置を用いずに、人手作業によって行うこともできる。
バスケット保持手段は、バスケット内の被処理物に導通した陰極との間で被処理物に通電する陽極を形成させるとよい。このようにバスケット保持手段自体で陽極を形成させると、陽極がバスケット外周面に接触した状態とできるから、被処理物に対する導電性の更なる向上に繋がり、処理時間の短縮化や表面処理の良質化などを一層推進させることができる。
In addition, the movement of the cathode can be performed by a cathode operating device provided in the treatment tank or the lid, or can be manually performed without using such a cathode operating device.
The basket holding means may form an anode for energizing the object to be processed between the basket and the cathode conducted to the object to be processed in the basket. When the anode is formed by the basket holding means itself as described above, the anode can be brought into contact with the outer peripheral surface of the basket, which leads to further improvement in conductivity with respect to the object to be processed, shortening the processing time and improving the surface treatment. Can be further promoted.
また処理槽内に、わざわざ別個独立した状態として陽極を設ける必要はないので、処理槽を可及的に小型化することができ、その分、処理槽の容量を抑えることができるから、処理液の貯留量も少なく抑えることができるのである。このことは、処理液を浄化したり濃度調整したり、或いは生成させたりするための管理槽を設ける場合、この管理槽へ向けて処理槽から処理液を出し入れするのに要する時間を短縮化でき、管理槽において処理液を浄化、濃度調整、生成、温度管理などさせるための時間も短縮化できることに繋がるのである。当然に、管理槽の小型化も可能である。 Moreover, since it is not necessary to provide an anode as a separate and independent state in the processing tank, the processing tank can be made as small as possible, and the capacity of the processing tank can be reduced accordingly, so that the processing liquid Therefore, the amount of storage can be reduced. This means that when a management tank for purifying, adjusting the concentration, or generating the processing liquid is provided, it is possible to shorten the time required for the processing liquid to be taken in and out of the processing tank toward this management tank. This also leads to a reduction in the time for purifying, adjusting the concentration, generating, and managing the temperature of the processing liquid in the management tank. Of course, the management tank can be downsized.
処理槽には、蓋を開閉駆動するための蓋開閉装置を設けることが可能である。このようにすることで、自動運転が可能となる。
本発明に係る表面処理装置は、バスケット保持手段により保持したバスケットの中心を回転軸心として、このバスケット保持手段を回転可能にするための回転駆動部を有したものとするのが好適である。またバスケット保持手段には、バスケットの回転軸心を斜めに傾斜させることでバスケットを傾斜回転させる処理モードと、バスケットの回転軸心を鉛直状態にさせることでバスケットを水平回転させる脱水モードとに切り替える傾動手段を設けることもできる。
The treatment tank can be provided with a lid opening / closing device for opening and closing the lid. In this way, automatic operation is possible.
The surface treatment apparatus according to the present invention preferably has a rotation drive section for allowing the basket holding means to rotate with the center of the basket held by the basket holding means as the rotation axis. In addition, the basket holding means is switched between a processing mode in which the basket is tilted and rotated by inclining the rotation axis of the basket and a dehydration mode in which the basket is horizontally rotated by bringing the rotation axis of the basket into a vertical state. Tilt means can also be provided.
このようにバスケット保持手段を回転させるための回転駆動部を設けたりバスケット保持手段を傾斜させるための傾動手段を設けたりすることで、表面処理中、バスケット内での被処理物の攪拌を促進させ、もって表面処理時間の短縮化や表面処理の良質化に有益となるのである。言うまでもなく、これら回転駆動部や傾動手段を設けても、被処理物に対する導電性が低下したり不安定になったりするおそれはない。
なお、傾動手段を設けることで脱水モードを実施できるようになるが、この脱水モードでは安定的でバランスのよい高速回転が実施できることに伴って確実で迅速な脱水ができるといった利点が得られる。
In this way, by providing a rotation drive unit for rotating the basket holding means or by providing a tilting means for tilting the basket holding means, stirring of the object to be processed in the basket is promoted during the surface treatment. Therefore, it is useful for shortening the surface treatment time and improving the quality of the surface treatment. Needless to say, even if these rotation driving units and tilting means are provided, there is no possibility that the conductivity with respect to the object to be processed is lowered or unstable.
In addition, although it becomes possible to implement the dehydration mode by providing the tilting means, this dehydration mode has the advantage that reliable and quick dehydration can be performed along with the fact that stable and balanced high-speed rotation can be performed.
この脱水モードのとき、陰極をバスケット内、或いは処理槽内から待避させるようにするのであれば、陰極の破損を防止できる効果にも繋がる。換言すれば、陰極をバスケット内、或いは処理槽内から待避させるようにする構成の採用が、傾動手段によって脱水モードを可能にさせることに好都合に作用しているのである。 In the dehydration mode, if the cathode is retracted from the basket or the processing tank, the cathode can be prevented from being damaged. In other words, the adoption of the configuration in which the cathode is retracted from the basket or the processing tank advantageously works to enable the dehydration mode by the tilting means.
本発明に係る表面処理装置では、被処理物に対する導電性の安定化を図れるものであり、もって処理時間の短縮化が図れ、良質の表面処理が得られるようになる。
良質の表面処理が得られるようになる。
In the surface treatment apparatus according to the present invention, the conductivity of the object to be treated can be stabilized, so that the treatment time can be shortened and a high quality surface treatment can be obtained.
A high-quality surface treatment can be obtained.
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図1乃至図11は、本発明に係る表面処理装置1の第1実施形態を示しており、図12はこの表面処理装置1を複数台用いて構築した表面処理システム2を示している。この表面処理システム2は、表面処理工程3、水洗工程4、脱水工程5が処理順序にしたがって一連に配置され、被処理物を収容するバスケット6(図1等参照)がこれら各工程間をその配置順に従って移送される構成となっている。図例では、表面処理システム2の始端位置にロードステーション8が付属され、終端位置にアンロードステーション9が付属されたものとしてある。これら各ステーション8,9は必須不可欠ではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 11 show a first embodiment of a surface treatment apparatus 1 according to the present invention, and FIG. 12 shows a
なお、バスケット6は底板6aとこの底板6aの回りで立ち上がる周壁6bとを有する籠型とされ、これら底板6aや周壁6bが多孔板や網構造材等により形成されて透水性を有したものとなっている。周壁6bは、上半分がストレートの円筒形に形成され、下半分が下すぼみのテーパコーン状に形成されたものを使用するものとする。
バスケット6の移送は、例えば上方軌道(図示略)に沿って移動可能とされた昇降型ハンドリング装置7等による。
図例では、表面処理工程3として、脱脂工程3a、酸洗工程3b、電解工程3c、めっき第1〜第5工程3d〜3h、硝酸工程3i、三価白工程3jが採用されており、各表面処理工程3(3a〜3j)ごとに水洗工程4が付随され、また全工程の終段を締めくくるように脱水工程5が付随される配置となっている。めっき第1〜第5工程3d〜3hは例えば亜鉛めっきである。被処理物としてはボルトやナット等をはじめとして種々様々なものに適応されるものであって、何ら限定されるものではない。
The
The
In the illustrated example, the
なお、本発明に係る表面処理装置1では、後述するように個々独立して実施する脱水モードでの運転により、十分な脱水効果を得ることができるので、上記した脱水工程5に関しては必須不可欠というものではなく、省略することも可能である。あくまでも、本実施形態においては一連の表面処理を終えた最終段階で、集中的に被処理物の完全脱水を行わせる(各工程間では必要最小限の脱水効果に留めておく)ような運転態様とするために、終段に脱水工程5を付属させているにすぎない。
本発明に係る表面処理装置1は、表面処理工程3(3a〜3j)、水洗工程4、及び脱水工程5のうち、酸洗工程3bなど、処理液への特別な対策(耐酸性等)が必要とされる工程を除いた全ての工程で同一構成のものを採用することも可能であるし、いずれかの工程だけ選択的に本発明に係る表面処理装置1を採用することも可能である。勿論、処理液への特別な対策(耐酸性等)を施せば、表面処理工程3(3a〜3j)、水洗工程4、及び脱水工程5の全ての工程で同一構成の表面処理装置1を採用することも可能である。
In addition, in the surface treatment apparatus 1 according to the present invention, a sufficient dehydration effect can be obtained by operation in a dehydration mode that is performed independently as described later. It is not a thing and can also be omitted. To the last, in the present embodiment, in the final stage after a series of surface treatments, an operation mode in which complete dehydration of an object to be processed is performed intensively (a minimum dehydration effect is kept between each process). Therefore, only the
In the surface treatment apparatus 1 according to the present invention, the surface treatment process 3 (3a to 3j), the
図1乃至図4に示すように、本発明に係る表面処理装置1は、処理液を貯留可能な処理槽10と、この処理槽10内でバスケット6を保持可能とすべく処理槽10内に設けられたバスケット保持手段11とを有している。このバスケット手段11は回転自在とされており、表面処理装置1はこのバスケット保持手段11に回転力を伝える回転駆動部12をも有している。
処理槽10の下部には管理槽13が設けられている。すなわち、処理槽10は管理槽13を基礎としてその上部に二階建て状に設けられたものとなっている。この管理槽13は、処理槽10よりも側方へ張り出す大きさに形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the surface treatment apparatus 1 according to the present invention includes a
A
処理槽10は上部が開放されてバスケット6の搬入及び搬出が可能になっており、槽上部の上部開放部分には蓋16が設けられている。この蓋16は、流体圧シリンダ等の蓋開閉装置17によって開閉可能とされている。この蓋16に対して陰極20が設けられている。
蓋16は、管理槽13が張り出す側に面した処理槽10の上端辺部に沿って揺動支点部70が設けられて揺動開閉自在とされていると共にこの揺動支点部70のまわりへ突出する揺動レバー71を有している。蓋開閉装置17は、蓋16の揺動レバー71を押し引きする駆動具72を有している。本実施形態ではこの駆動具72に流体圧シリンダーを用いた。
The upper part of the
The
蓋16に対し、陰極20が設けられる部分には蓋16を肉厚方向に貫通する陰極ソケット80が設けられている。この陰極ソケット80には陰極20を差し込む貫通孔が設けられ、また蓋16の上面側で側方へ突出するようにして接続端子81が設けられている。
これに対して陰極20は、その基端部側に陰極ソケット80の貫通孔に嵌合自在となる嵌合基部20aが設けられ、この嵌合基部20aから棒状の接触杆20bが突出するようになっている。嵌合基部20a及び接触杆20bは導電材により形成されており、接触杆20bの先端は半球状にアール面取りされている。
A
On the other hand, the
陰極20の嵌合基部20aが陰極ソケット80の貫通孔に嵌合した状態では、それ以上、処理槽10内へ入り込むことがないものとされており、このとき接触杆20bが処理槽10内に収容されている被処理物に接触し得るように形成されている。従って、被処理物に対する導電性が安定で且つ確実になり、表面処理時間の短縮化や表面処理の良質化(表面処理膜の厚さを十分厚さにしたり均一厚さにしたりできる)が図れる。
このように陰極20は、陰極ソケット80に対して直線的に移動自在となっている。そのため、蓋16が処理槽10の槽上部を閉鎖した状態下にあるときで言えば、陰極20は接触杆20bの長手方向を上下方向に向けるように保持されることになり、且つ接触杆20bの長手方向に沿って上下動自在で、完全に引き抜くこともできるものとなっている。
In a state where the
Thus, the
また陰極20の嵌合基部20aには、接触杆20bが突出するのとは逆向きとなる状態で係合ヘッド20cが突設されている。この係合ヘッド20cは、嵌合基部20bから直径を細くくびれさせた部分を介して径大部を形成させるようにしたものである。
一方、図3及び図10に示すように、処理槽10には陰極操作装置86が設けられている。この陰極操作装置86は、蓋16(陰極ソケット80)に対して陰極20を上記したように直線移動させることにより、陰極20を、処理槽10内へ挿入される状態と処理槽10内から待避する状態とに切り替えるためのものである。
Further, an
On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 10, the
本実施形態の陰極操作装置86は、更に、蓋16(陰極ソケット80)から完全に陰極20を引き抜き、処理槽10の一隅部に設けられた陰極預けコーナー87へ陰極20を移動させることもできるようになっている。蓋16は、この陰極預けコーナー87が設けられた部分には開閉動作中も含めて接触干渉しないように、平面視して斜めにカットされた形体となっている。また陰極預けコーナー87には陰極ソケット80と略同じ構造の補助陰極ソケット88が設けられており、陰極20を処理槽10の外回り及び処理槽10の内部から隔離した状態で保持できるようになっている。
The
本実施形態の陰極操作装置86は、陰極20の係合ヘッド20cに係合する操作アーム90と、この操作アーム90を上下動と水平揺動とを行わせる駆動具91とを有したもので、駆動具91には流体圧(エア圧又は油圧)で作動するロボットシリンダを採用してある。
なお、操作アーム90の先端部は、平面視でU字型の切欠として陰極20の係合ヘッド20cと係合離脱できるようにしてもよいし、或いは係合ヘッド20cのくびれ部分を遊嵌状に挿通させる丸孔として、操作アーム90と陰極20とが連結状態のまま不分離となる構造としてもよい。また、この駆動具91にはロボットシリンダに変えて、モータ駆動による適宜機構(歯車機構やリンク機構等を単独又は複合的に組み合わせた機構)を採用できることは言うまでもない。
The
Note that the distal end portion of the
このように陰極操作装置86により、蓋16に対して陰極20を完全に引き抜きできるため、処理槽10に対して蓋16を開閉したり、蓋16を開けた状態下で処理槽10に対するバスケット6の出し入れをしたりする場合において、陰極20が周辺構造物に接触干渉することは決してない。
そのため、処理槽10をはじめ、バスケット保持手段11、或いは処理槽10に対するバスケット6の出し入れ装置(ハンドリング装置7など)において、装置が大型化や複雑化するのを防止することができる。また陰極20が周辺構造物に接触干渉することがないので、陰極20の破損も防止できることになる。
Since the
Therefore, in the
上記のように蓋16に対して陰極20を設けることで、陰極20の配置や陰極20への電流印加(配線)が容易であると共に省スペース化が図れ、また被処理物に対する陰極20の接触が確実となる等の各種利点が得られるものである。
バスケット保持手段11はバスケット6の底板6aを支持する載置台25を有している。またバスケット保持手段11は、バスケット6の周壁6bを取り囲む包囲壁26を有している。この包囲壁26は、載置台25まわりで立ち上がるような配置とされており、これら載置台25と包囲壁26とは相互連結されている。また、このバスケット保持手段11には傾動手段27が設けられている。
By providing the
The basket holding means 11 has a mounting table 25 that supports the
載置台25は平面視して円形に形成されており、その中心部にはバスケット6の底板6aよりも径小の円盤形をした支持突起25a(図2参照)が設けられている。この支持突起25aによって底板6aとの接触(支持安定性)を確実化させてある。
図5及び図6に示すように、包囲壁26は、バスケット6の周壁6bを取り囲んだ状態としての周方向に沿って互いに所定間隔で多数の支持柱30が立設されることによって形成されている。支持柱30は、バスケット6の中心部から径方向外方へ延びる方向で板面を沿わすように並べられる板片として形成されている。
The mounting table 25 is formed in a circular shape in plan view, and a
As shown in FIGS. 5 and 6, the surrounding
なお、各支持柱30は、載置台25の外周部に沿った配置となっており、載置台25の回転中心(「バスケット6の中心(バスケット6を平面視したときの中心)」に同じ)から径方向外方へ延びる方向で板面を沿わした状態と言うこともできる。
このように多数本の支持柱30の集合体として包囲壁26が形成されているため、包囲壁26は、脱水時などの高速回転時にバスケット6により付加される横荷重にも十分に耐え得る堅牢構造を持つに至っている。また、各支持柱30の相互間によって透水性も十分に高められたものとなっているのである。なお、このように多数本の支持柱30を用いて包囲壁26を形成させると、包囲壁26を低廉に製作できる利点もある。
Each
Since the surrounding
本実施形態において包囲壁26は、図7に示すように、ストレートの短円筒形を呈する上部半体26aと、下すぼみのテーパコーン状(逆円錐台形)を呈する下部半体26bとを別々に製作したうえで、これらをボルト止め又は溶接等で連結する構造とした。上部半体26aは、2枚の円環体31a間を長方形状の板片とされた支持柱30で連結した構造であり、また下部半体26bは、上部半体26aで用いたのと同じ円環体31aとこれより径小の円環体31bとの間を平行四辺形状の板片とされた支持柱30で連結した構造となっている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the surrounding
この包囲壁26は、回転駆動部12による回転中にバスケット6が径方向のガタツキを生じさせない程度に、当該バスケット6の周壁6b外周面に対して微小周間を保持可能な内径で形成されている。具体的には、包囲壁26は、包囲壁26とバスケット6の周壁6bとの周間Gが3mmを超えないようにする内径で形成されている。この周間Gは、好ましくは2mm以下とするのがよい。
本実施形態では、上記したように包囲壁26をバスケット6の周壁6bに対応して下すぼみのテーパコーン状に形成されたものとしているので、バスケット保持手段11でバスケット6を保持する状態とすれば、必然的に包囲壁26の内周面とバスケット6における周壁6bの外周面とが接触するようになる。そこで、包囲壁26における上部半体26aの部分で、バスケット6の周壁6bとの周間Gを上記規定値とさせた。
The surrounding
In the present embodiment, as described above, the surrounding
包囲壁26をバスケット6の周壁6bに対応したテーパーコーン状にすることで、包囲壁26の内周面とバスケット6の外周面との接触を確実化できることは、バスケット6とバスケット保持手段11との両者間での導通を確実にできることに繋がる。そのため、バスケット保持手段11において載置台25は必ずしも必要ではない。
また、バスケット保持手段11でバスケット6を保持させて、バスケット保持手段11における包囲壁26の内周面とバスケット6における周壁6bの外周面とが接触したとき、バスケット保持手段11における載置台25や包囲壁26の中心とバスケット6の中心とが自動調心されることになる。これらのことから、バスケット6やバスケット保持手段11(殊にバスケット6)において、その寸法精度の誤差を吸収できる利点に繋がる。すなわち、バスケット6等はその製作精度をそれほど高精度化させる必要がなく、またバスケット6等が熱収縮変形や使用中の多少の変形などを起こした場合でも表面処理装置1としての稼働をそのまま続けることができることになる。
By making the surrounding
When the
図1及び図2に示したように、このようなバスケット保持手段11において、載置台25の下面には包囲壁26の中心位置に一致するようにして回転軸32が突設されており、この回転軸32が処理槽10の槽底部33に設けられた軸受け34を介して回転自在に保持されている。なお、この軸受け34は、処理槽10内に貯留される処理液に対して防水性を保持すると共に、処理液に対する耐薬品性を有するものとなっている。
回転駆動部12には、バスケット保持手段11の回転速度を「表面処理に適した処理速度」と「脱水に適した脱水速度」とに切り替え可能にする変速手段40が設けられている。処理速度は2rpm以上12rpm以下の範囲(好ましくは3rpm以上10rpm以下)であり、脱水速度は180rpm以上600rpm以下の範囲(好ましくは200rpm以上500rpm以下)である。
As shown in FIGS. 1 and 2, in such a basket holding means 11, a rotating
The
この変速手段40は、回転駆動部12に設けられる回転駆動用モータ41をインバータ制御する変速回路42を有している。そのため、図8に示すように回転駆動用モータ41の加速や減速は、緩やかな増減傾向で制御されるものとなる。これによりバスケット保持手段11に対するバスケット6の保持状態やバスケット6内に収容された被処理物に対し、慣性的な衝撃(瞬発的な始動や急停止等)が起こることはない。
ところで、本実施形態では、バスケット保持手段11自体(載置台25及び包囲壁26)がSS材などの導体により形成されており、陽極として使用できるようにしてある。これに伴い、バスケット保持手段11の載置台25に対し、回転軸32が電気的な絶縁をされた状態で連結されるようになっており、バスケット保持手段11と処理槽10とが直接的に導通しないようにしてある。
The speed change means 40 has a
By the way, in this embodiment, the basket holding means 11 itself (the mounting table 25 and the surrounding wall 26) is formed of a conductor such as SS material and can be used as an anode. Accordingly, the
またバスケット保持手段11自体で陽極を形成可能とさせていることに関連させて、バスケット6はPVC、PP、PEの樹脂材とするか、又は鉄やステンレスを芯材として形成させたうえで上記樹脂材によりコーティングすることにより、非導体とさせている。これによってバスケット保持手段11(陽極)と陰極20との間での短絡が起こるのを可及的に抑えて、被処理物に対する表面処理が十分に優先されるようにしている。
また、バスケット保持手段11の包囲壁26は、多数本の板片状支持柱30を有していることから、包囲壁26としての表面積、即ち、陽極面積を可及的に拡大させたものとなっている。そのため、陰極対陽極のデシ比を1対1、又は陰極より陽極を大きくできるといった利点に繋がる。従って表面処理時間の短縮や、良質の表面処理を施す点で極めて有益なものとなっている。
Further, in relation to the fact that the anode can be formed by the basket holding means 11 itself, the
Further, since the surrounding
傾動手段27は、バスケット6の回転軸心を斜めに傾斜させたり(図9(B)参照)鉛直状態にさせたり(図11(A)参照)を切り替えるべく、バスケット保持手段11を傾動させるものである。バスケット6の回転軸心を斜めに傾斜させたとき、バスケット6は傾斜回転する処理モードとなり、バスケット6の回転軸心を鉛直状態にさせたとき、バスケット6は水平回転する脱水モードとなる。
本実施形態においてこの傾動手段27は、処理槽10自体を傾動させることでバスケット保持手段11を傾動させるものとなっている。従ってこの傾動手段27は、処理槽10を傾動させるときの傾動軸心(支点軸心)に沿った配置で、処理槽10の両側位置に傾斜支持台73を有しており、これら各傾斜支持台73と処置槽10の側面との間に傾動支軸74が架け渡された構造となっている。言うまでもなく、処理槽10における両側の傾動支軸74は同軸配置である。
The tilting means 27 tilts the basket holding means 11 so that the rotation axis of the
In the present embodiment, the tilting means 27 tilts the basket holding means 11 by tilting the
このようなことから、バスケット手段11を含めた処理槽10全体として、傾動支軸74のまわりで揺動自在に保持されている。一方の傾動支軸74に対して例えばハンドル車75(図3参照)等を直接又は歯車装置76を介して間接的に設けることで、このハンドル車75の回転操作として処理槽10を傾動させることができる。
なお、ハンドル車75に変えてモータ駆動装置などを設けることでこの傾動を電動化させてもよい。なおまた、傾動手段27は、処理槽10を介することなく、バスケット保持手段11だけを傾動させる(即ち、処理槽10は固定しておきその槽内でバスケット保持手段11を傾動させる)ように構成させることもできる。
For this reason, the
Note that this tilting may be motorized by providing a motor drive device or the like instead of the handle wheel 75. Further, the tilting means 27 is configured to tilt only the basket holding means 11 without passing through the processing tank 10 (that is, the
処理モードでは、処理槽10及びバスケット保持手段11と共にバスケット6が傾斜した状態で回転駆動部12が作動し、バスケット6が鈍速回転されるようになる。そのためバスケット6内では被処理物が底板6a(底板6aは傾いている)上で最も下位となる片隅(周壁6b寄り)に塊状に偏りつつ、鈍速回転による転がり作用を受けて巧く攪拌されるようになる。その結果、表面処理時間の短縮や、良質の表面処理(十分厚の表面処理膜が得られ且つ均一厚となる等)を施す点で極めて有益なものとなる。
また脱水モードでは、処理槽10及びバスケット保持手段11と共にバスケット6が正立(水平)状態で回転駆動部12が作動し、バスケット6が高速回転されるようになる。そのためバスケット6内では被処理物が底板6a(底板6aは水平になっている)上の外周寄り全周で均一に散らばり、安定的でバランスのよい高速回転(遠心力)を受けるようになる。その結果、確実で迅速に脱水ができるといった利点に繋がるものである。
In the processing mode, the
In the dewatering mode, the
図4に示すように、管理槽13には処理液が貯留され、必要に応じて処理液の濃度調整部(例えば亜鉛等の溶解材44を投入する部分など)45が設けられている。
処理槽10と管理槽13との間には処理液送給手段46が設けられている。この処理液送給手段46は、例えば管理槽13から処理槽10へ処理液を送る供給管47と、この供給管47に設けられたポンプ48と、処理槽10から管理槽13へ処理液を戻す回収管49とを有したものとすることができる。回収管49は、処理槽10内の処理液水面を一定水位に規制するためのオーバーフロー管を兼ねるものとして形成してもよい。
As shown in FIG. 4, the
Between the
上記したように、管理槽13は、処理槽10よりも側方へ張り出す大きさに形成されている(図1参照)。そして、この管理槽13において、処理槽10の側方へ張り出した位置に処理液送給手段46のポンプ48が設置されている。また処理液の濃度調整部45もこの位置に設けられている。
なお、この回収管49には遠隔操作によって開閉操作可能な開閉弁(図示略)を設けてもよい。この開閉弁を設ける場合、ポンプ48は管理槽13から処理槽10への処理液供給用として使用し、処理槽10内が所定水位となったときに開閉弁を閉じ、これと同時にポンプ48も停止させるようにすればよい。処理槽10から管理槽13への処理液回収は、開閉弁を開いて処理液を自然流下させればよい。勿論、処理槽10から管理槽13への処理液の回収時にもポンプ48(又は回収専用のポンプを別に設けてもよい)を運転させるといった使い方ができる。
As described above, the
The
回収管49に開閉弁を設けない場合では、ポンプ48の連続運転によって管理槽13から処理槽10への処理液供給を常態化させ、これによって処理槽10内を一定水位に保持させるようにすればよい。処理槽10から管理槽13への処理液回収時にはポンプ48を停止させて処理液を自然流下させることになる。このように開閉弁を設ける仕様とするか設けない仕様とするかは、適宜変更可能である。
上記のようにして、管理槽13から処理槽10へ処理液を供給して処理槽10内に保持されるバスケット6を処理液への浸漬状態にしたり、反対に、処理槽10から管理槽13へ処理液を戻して処理槽10内に保持されるバスケット6を処理液と非接触の乾燥状態にしたりの切り替えが可能になっている。従って、表面処理後に実施する脱水が、個々の処理槽10ごとに独自のタイミングで行える(他の処理槽10でのタイミングと歩調を合わせなくても良い)という利点に繋がる。
In the case where the
As described above, the treatment liquid is supplied from the
表面処理装置1の動作状況としては、まず図9(A)に示すように、処理槽10において蓋16が開いた状態で待機し、バスケット6が処理槽10内に搬入されると蓋16が閉じられる。
この後、陰極操作装置86(図3参照)が作動し、陰極預けコーナー87に保持されている陰極20を取り出して、この陰極20を蓋16に設けられた陰極ソケット80に差し込む(なお図10(A)から図10(B)への動作状況は蓋16から陰極20を取り出す手順であるが、これの逆順として図10(B)から図10(A)への動作状況を参考にすることができる)。
As shown in FIG. 9A, the operation status of the surface treatment apparatus 1 is first waited with the
Thereafter, the cathode operating device 86 (see FIG. 3) is activated, the
これにより、処理槽10内でバスケット保持手段11によって保持されたバスケット6内へ陰極20の接触杆20が挿入され、その先端が被処理物に接触することになる。
次に、図9(B)に示すように、管理槽13内で濃度調整された処理液がポンプ48の作動によって管理槽13から供給管47(図2等参照)を介して処理槽10内へと供給され、処理槽10内の処理液が所定水位とされる。そして処理槽10が全体として斜めに傾斜される。なお、処理槽10を傾斜させた後に処理槽10へ処理液を供給させるようにしてもよい。
As a result, the
Next, as shown in FIG. 9B, the treatment liquid whose concentration is adjusted in the
かくしてバスケット6内の被処理物は、傾斜したバスケット6の低位部に塊状に偏り、処理液内に浸漬された状態になる。また蓋16に設けられた陰極20とバスケット6内の被処理物とが接触した状態になる。これらの状態となった後、回転駆動部12に備えられる回転駆動用モータ41が、変速手段40の変速回路42(図1参照)によるインバータ制御を受けつつバスケット保持手段11を鈍速回転(処理モード)させることになる。
ここにおいてバスケット6は、バスケット保持手段11の包囲壁26に対し、少なくとも周方向の一箇所(傾斜した状態での低位部)で当接状態が維持されることになるので、バスケット6とバスケット保持手段11(即ち、陽極)との間で電気的な導通状態は確実に維持されていることになる。
Thus, the objects to be processed in the
Here, since the
加えて、バスケット保持手段11の包囲壁26をバスケット6の周壁6bに対応して下すぼみのテーパコーン状に形成させているので、包囲壁26の内周面とバスケット6における周壁6bの外周面との接触は確実なものとなっており、この点でも、バスケット6とバスケット保持手段11との両者間での導通が確実化されていることになる。かくして、バスケット保持手段11(陽極)と陰極20との間へ電圧を印加することにより、バスケット6内の被処理物に対する表面処理が開始される。
表面処理に必要な所定時間の経過後(12分以内で十分である)、バスケット保持手段11(陽極)と陰極20との間の電圧印加が解除され、図8に示すように回転駆動用モータ41は一旦停止される。そして図10(A)に示すように、処理槽10内の処理液が管理槽13へ回収されて処理槽10内が空にされると共に、処理槽10が全体として水平状態に戻される。これら処理液の回収と処理槽10の水平移行とはどちらが先行してもよい。
In addition, since the surrounding
After the elapse of a predetermined time required for the surface treatment (within 12 minutes is sufficient), the voltage application between the basket holding means 11 (anode) and the
これらの状態となった後、陰極操作装置86(図3参照)の作動により、図10(A)から図10(B)への動作状況として示すように蓋16から陰極20が取り出され、陰極20が陰極預けコーナー87に預け置かれる。
次に、図11(A)に示すように、回転駆動部12に備えられる回転駆動用モータ41が、変速手段40の変速回路42(図1参照)によるインバータ制御を受けつつバスケット保持手段11を高速回転(脱水モード)させることになり、脱水が開始される。
なお、この脱水時において、バスケット6内の被処理物は、バスケット6の底板6a上でその外周寄りで全周的に均一に散らばるようになり、安定的でバランスのよい高速回転(遠心力)を受けることになる。そのため、確実で迅速な脱水が実施されることになる。
After entering these states, the
Next, as shown in FIG. 11 (A), the
During this dehydration, the object to be processed in the
また、バスケット保持手段11が高速回転をはじめるときやこの高速回転から停止する際には、回転駆動用モータ41が、図8に示すように変速手段40の変速回路42(図1参照)によるインバータ制御を受けてその加速や減速が緩やかな増減傾向に制御されることになる。そのため、バスケット保持手段11に対するバスケット6の保持状態や、バスケット6内に収容された被処理物に対し、慣性的な衝撃(瞬発的な始動や急停止等)が起こることがなく、バスケット保持手段11、バスケット6、及び被処理物において、破損などは起こらない。
Further, when the basket holding means 11 starts high-speed rotation or stops from this high-speed rotation, the
脱水に必要な所定時間の経過後(被処理物の大きさ、形状、量、処理液の粘度などにより異なる)、図11(B)に示すように、処理槽10の蓋16が開かれ、バスケット6が搬出される。
以上詳説したところから明かなように、本発明に係る表面処理装置1では、処理槽10の槽上部を開閉可能とした蓋16に対し、陰極20が設けられた構成であるので、処理槽10内のバスケット保持手段11で保持したバスケット6又はバスケット6内に収容された被処理物に対して陰極20の接触を容易且つ確実なものにできる利点となる。当然に、陰極20を直接、バスケット6内の被処理物へ接触させる場合では、被処理物に対する導電性をより一層、安定で且つ確実にできることは言うまでもない。
After the elapse of a predetermined time necessary for dehydration (depending on the size, shape, amount, viscosity of the treatment liquid, etc.), the
As is apparent from the above detailed description, the surface treatment apparatus 1 according to the present invention has a configuration in which the
そのため、処理槽10内で保持させたバスケット6を回転させたり、バスケット6を処理槽10ごと傾斜させたりする場合にも、陰極20の接触不良や接触不安定化を解消させることができ、表面処理時間の短縮化や表面処理の良質化(表面処理膜の厚さを十分厚さにしたり均一厚さにしたりできる)が図れる。
このようなことから、バスケット保持手段11を回転させるための回転駆動部12を設けたりバスケット保持手段を傾斜させるための傾動手段27を設けたりすることが相乗的に作用し、表面処理時間の短縮化や表面処理の良質化が一層図れるものとなる。
Therefore, even when the
For this reason, the provision of the
なお、処理槽10に対して蓋16を設けることで、処理槽10まわりの環境が処理液から発生する刺激ガスで害されるのを防止することができる。
また、処理槽10内でバスケット6を保持するためのバスケット保持手段11自体で陽極を形成させれば、陽極がバスケット6の外周面に接触した状態とできるから、表面処理に要する時間、電圧、表面処理品質(表面処理膜の厚さや均一さ等)の面でも改善が図れるようになる。そのうえ、処理槽10内に、わざわざ別個独立した状態として陽極を設ける必要はないことから、処理槽10はバスケット6を収納できる範囲で可及的に小型化することができ、その分、容量を抑えることができることから、処理液の貯留量も少なく抑えることができるのである。
In addition, by providing the
Further, if the anode is formed by the basket holding means 11 itself for holding the
従って、処理液を浄化したり濃度調整したり、或いは生成させたりするための管理槽13を設ける場合、この管理槽13へ向けて処理槽10から処理液を出し入れするのに要する時間を短縮化でき、管理槽13において処理液を浄化、濃度調整、生成、温度管理などさせるための時間も短縮化できることになる。当然に、管理槽13の小型化も可能となる。
図13は、本発明に係る表面処理装置1の第2実施形態を示しており、図14はこの表面処理装置1を複数台用いて構築した表面処理システム2を示している。
Therefore, when the
FIG. 13 shows a second embodiment of the surface treatment apparatus 1 according to the present invention, and FIG. 14 shows a
第2実施形態の表面処理装置1は、一つの処理槽10に対して2台のバスケット保持手段11が設けられている点で、第1実施形態と異なっている。その他の構成及び作用効果については第1実施形態と略同様である。
ところで、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
バスケット6は、下すぼみのテーパ状とすることが限定されるものではなく、周壁6bがストレートの円筒形状(所謂、ずんどう状)を呈したものとしてもよい。また、底板6aや周壁6bはパンチングメタルや網材等により形成されて透水性を有したものを採用してもよい。
The surface treatment apparatus 1 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that two basket holding means 11 are provided for one
By the way, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be appropriately changed according to the embodiments.
The
本発明において、表面処理の種類は何ら限定されるものではない。所謂、電着(電圧を印加して行う塗装)やメッキ後の被膜処理なども含まれる。また、被処理物についても何ら限定されるものではない。 In the present invention, the type of surface treatment is not limited at all. Examples include so-called electrodeposition (coating performed by applying a voltage), coating treatment after plating, and the like. Further, the object to be processed is not limited at all.
1 表面処理装置
2 表面処理システム
6 バスケット
6b 周壁
10 処理槽
11 バスケット保持手段
12 回転駆動部
20 陰極
26 包囲壁
27 傾動手段
86 陰極操作装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (9)
上記処理槽(10)には、バスケット(6)の出し入れに応じて槽上部を開閉可能にする蓋(16)が設けられており、
この蓋(16)には、処理槽(10)の槽上部を閉鎖する状態とされたときに槽内部へ挿入される配置で陰極(20)が設けられている
ことを特徴とする表面処理装置。 Basket holding means provided in the processing tank (10) so that the processing tank (10) capable of storing the processing liquid and the basket (6) for storing the object to be processed can be held in the processing tank (10). (11)
The treatment tank (10) is provided with a lid (16) that allows the upper part of the tank to be opened and closed in accordance with the removal of the basket (6).
The lid (16) is provided with a cathode (20) arranged to be inserted into the tank when the tank upper part of the process tank (10) is closed. .
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