JP2009052110A - Electrolytic grinding apparatus - Google Patents

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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolytic grinding apparatus for continuously treating a plurality of individual piece-like workpieces in which high grade treatment is carried out by controlling current so as to obtain a desired current density to the workpieces to cope with the change of the number of the workpieces, the omission of the workpieces or the change of the current density due to deficiency. <P>SOLUTION: The electrolytic grinding apparatus 1 is for electrolytically grinding the workpieces W by continuously passing the individual piece-like workpieces W through an electrolyte 2a filled in an electrolytic cell 2 and is provided with a sensor 3 for detecting the workpieces charged in the electrolytic cell 2 and a control part 4 for controlling the current for electrolytic grinding corresponding to the number of the workpieces based on the detected result of the sensor 3. The control part 4 controls the whole current for the electrolytic grinding so as to get the value of current obtained by multiplying the optimum current value per one workpiece by the number of the workpieces to attain high grade treatment. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、個片状の複数のワークを連続的に通すことによりワークを電解研磨する電解研磨装置に関する。   The present invention relates to an electropolishing apparatus for electrolytically polishing a workpiece by continuously passing a plurality of individual workpieces.

従来から、電解液中に浸した導電性の被加工物(ワーク)を正極として電解液中で直流電流を流すことにより被加工物の表面を電気化学的に研磨するいわゆる電解研磨装置が、金属表面の仕上げのために広く用いられている。電解研磨は電解めっきの逆反応として理解される。   2. Description of the Related Art Conventionally, a so-called electropolishing apparatus that electrochemically polishes the surface of a workpiece by passing a direct current in the electrolyte using a conductive workpiece (workpiece) immersed in the electrolyte as a positive electrode has been used as a metal. Widely used for surface finishing. Electropolishing is understood as the reverse reaction of electroplating.

このような電解研磨において、電解研磨による加工品質を安定に保つには、めっき品質の確保の場合と同様に、ワークにおける電流密度を一定に保つことが重要である。電流密度が変動した場合、ワーク表面の研磨除去量が電流密度に比例して変動したり、面粗度などの表面状態が変化したりして、これらの変動が品質不良の原因となる。ところが、個片状の複数のワークを連続的に処理する場合、簡略な方法として、電解液中に存在する全ワークに供給する全体電流を定電流源を用いて一定に制御することによって、電流密度を一定に保つことが行われている。   In such electropolishing, in order to keep the processing quality by electropolishing stable, it is important to keep the current density in the workpiece constant as in the case of ensuring the plating quality. When the current density fluctuates, the polishing removal amount on the workpiece surface fluctuates in proportion to the current density, or the surface condition such as surface roughness changes, and these fluctuations cause quality defects. However, when processing a plurality of individual workpieces continuously, as a simple method, the constant current source is used to control the total current supplied to all the workpieces present in the electrolytic solution to maintain the current. The density is kept constant.

上述の電流密度をより詳細に制御する例として、多層配線基板のめっき装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この例では、めっき液中に露出する露出面に供給する電流を該露出面面積の拡大に応ずる所定の条件に従って増加させ、露出面に供給される電流の電流密度を一定に保つ工夫がなされている。   As an example of controlling the above-described current density in more detail, a multilayer wiring board plating apparatus is known (see, for example, Patent Document 1). In this example, the current supplied to the exposed surface exposed in the plating solution is increased in accordance with a predetermined condition corresponding to the expansion of the exposed surface area, and the current density of the current supplied to the exposed surface is kept constant. Yes.

また、個片状の複数のワークを連続的に通すことによりワークを電解研磨する電解研磨装置の例として、電解液中に多数のローラを配置して搬送機構を形成し、このローラと電解液中の対極との間に電圧を印加してワークに電解研磨処理を施す装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開2007−23368号公報 特開2001−207300号公報
In addition, as an example of an electrolytic polishing apparatus that electrolytically polishes a workpiece by continuously passing a plurality of individual workpieces, a transport mechanism is formed by arranging a number of rollers in the electrolytic solution. There is known an apparatus for applying a voltage between a counter electrode inside and performing an electrolytic polishing process on a workpiece (for example, see Patent Document 2).
JP 2007-23368 A JP 2001-207300 A

しかしながら、上述した特許文献1に示されるような装置は、露出面積の変化が、ワークの形状や電流の流し方によって予想される面積変化率を予め数式的に求めたものであって、処理中の予想外の変化には対応することができない。また、上述した特許文献2には電流密度の制御について何ら記載されていない。   However, in the apparatus as shown in Patent Document 1 described above, the change in the exposed area is obtained mathematically in advance by calculating the area change rate that is expected depending on the shape of the workpiece and the way the current flows. It cannot cope with unexpected changes. Further, Patent Document 2 described above does not describe any control of current density.

ここで、電流密度の制御についてさらに述べる。個片状の同一種類の複数のワークを連続的に電解槽(電解液中)に通すことによりワークを電解研磨する電解研磨装置において、装置が正常に稼動している状態においては、電解槽に入っているワークの数は一定であるので、全体電流を一定に保つことにより電流密度を一定にすることができる。しかしながら、設備の稼動開始時には、電解槽に投入されるワークの数はゼロから一定数まで増加し、稼動終了時には、一定数からゼロまで減少するので、全体電流を一定にするだけでは電流密度を一定に保つことはできない。   Here, the control of the current density will be further described. In an electrolytic polishing apparatus for electrolytically polishing a workpiece by continuously passing a plurality of the same type of individual workpieces through an electrolytic cell (in an electrolytic solution), when the device is operating normally, Since the number of workpieces contained is constant, the current density can be made constant by keeping the entire current constant. However, the number of workpieces charged into the electrolytic cell increases from zero to a fixed number at the start of operation of the equipment, and decreases from a fixed number to zero at the end of the operation. It cannot be kept constant.

上述の処理開始、処理終了時の電流変動の問題は、ダミーのワークを投入することにより解決できるが、ワークの種類毎にダミーを準備する必要がある。しかしながら、定常稼動時において、ワーク投入に失敗してしまうトラブルが発生した際には、電解槽に入っている実質的なワークの数が変動することになるので、やはり、全体電流を一定にするだけでは電流密度を一定に保つことはできない。   The above-described problem of current fluctuation at the start and end of processing can be solved by inserting a dummy workpiece, but it is necessary to prepare a dummy for each type of workpiece. However, when trouble occurs that fails to throw in the workpiece during steady operation, the actual number of workpieces in the electrolytic cell will fluctuate, so the overall current is still constant. The current density cannot be kept constant by itself.

さらに、外見上は電解槽内のワークの数が一定数に保たれている場合においても、給電部とワークとの電気的接触不良などによって接触抵抗が極端に大きくなった場合には、総電流を一定にするだけでは電流密度を一定に保つことはできない。このように、電流密度を変動させる要因は様々に存在する。そして、定電流源が一定の電流を流しているのに、ワークの欠落や接触不良などが発生して実行電極面積が変動するので、たった1つのワークにおける不具合が電流密度の変動を生じさせ、ひいては、電解槽に入っているワーク全ての加工品質に悪影響を与えてしまうことになる。   Furthermore, even when the number of workpieces in the electrolytic cell is maintained at a constant number, if the contact resistance becomes extremely large due to poor electrical contact between the power supply unit and the workpiece, the total current It is not possible to keep the current density constant only by keeping the constant. Thus, there are various factors that cause the current density to fluctuate. And even though the constant current source is carrying a constant current, the missing part of the workpiece, poor contact, etc. occurs and the effective electrode area varies, so a defect in just one workpiece causes a variation in current density, As a result, the machining quality of all the workpieces contained in the electrolytic cell is adversely affected.

本発明は、上記課題を解消するものであって、簡単な構成により、電解槽中のワーク数の変動やワークの脱落、欠損による電流密度変化に対応してワークに対して所望の電流密度となるように電流を制御し、高品質処理を実現できる電解研磨装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problems, and with a simple configuration, a desired current density for a workpiece can be obtained in response to a change in the number of workpieces in the electrolytic cell, a dropout of workpieces, or a change in current density due to defects. An object of the present invention is to provide an electropolishing apparatus capable of controlling current and realizing high-quality processing.

上記課題を達成するために、請求項1の発明は、電解槽に満たされた電解液中に個片状の複数のワークを連続的に通すことにより該ワークを電解研磨する電解研磨装置において、電解槽中に投入されたワークを検知するセンサと、前記センサによる検知結果に基づくワーク数に応じて電解研磨用の電流を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、ワーク1個あたりの最適電流値にワーク数を掛け算して得られた電流値となるように電解研磨用の全体電流を制御するものである。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is an electropolishing apparatus for electrolytically polishing a work by passing a plurality of pieces of work continuously through an electrolytic solution filled in an electrolytic cell. A sensor for detecting a workpiece put in the electrolytic cell; and a control unit for controlling a current for electropolishing according to the number of workpieces based on a detection result by the sensor. The overall current for electropolishing is controlled so as to be a current value obtained by multiplying the optimum current value by the number of workpieces.

請求項2の発明は、請求項1に記載の電解研磨装置において、前記センサは、1個のワークに流れる電解研磨用の電流を計測してワークを検知するものである。   According to a second aspect of the present invention, in the electropolishing apparatus according to the first aspect, the sensor detects a work by measuring a current for electropolishing flowing through one work.

請求項3の発明は、請求項2に記載の電解研磨装置において、前記センサは、電解槽の入口部分に配置され、電解槽に新たに投入されるワークに流れる電解研磨用の電流を計測するものである。   According to a third aspect of the present invention, in the electropolishing apparatus according to the second aspect, the sensor is disposed at an inlet portion of the electrolytic cell, and measures an electric current for electrolytic polishing flowing through a workpiece newly introduced into the electrolytic cell. Is.

請求項4の発明は、請求項2に記載の電解研磨装置において、前記センサは、電解槽の入口部分と出口部分の2箇所に配置されてそれぞれ投入されるワークと排出されるワークに流れる電流を計測し、前記制御部は、前記入口部分のセンサの電流計測結果に基づいてワーク投入の良不良を検知すると共に前記出口部分のセンサによって計測される電流値を所望の電流値とするように電解研磨用の全体電流を制御するものである。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the electropolishing apparatus according to the second aspect, wherein the sensors are arranged at two locations, an inlet portion and an outlet portion of the electrolytic cell, and currents flowing through the workpiece to be charged and discharged, respectively. The control unit detects whether or not a workpiece is input based on the current measurement result of the sensor at the inlet portion, and sets the current value measured by the sensor at the outlet portion as a desired current value. It controls the overall current for electropolishing.

請求項5の発明は、請求項4に記載の電解研磨装置において、前記制御部は、前記入口部分のセンサの電流計測結果に基づいて投入不良としたワークが電解槽の出口部分に至ったときに、前記出口部分のセンサによって計測される電流値に基づく電流制御を行わずに、電解槽内のワーク数に基づいて電解研磨用の全体電流を制御するものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the electrolytic polishing apparatus according to the fourth aspect, when the control unit reaches the outlet portion of the electrolytic cell, the work that has been poorly inserted based on the current measurement result of the sensor at the inlet portion. In addition, the overall current for electrolytic polishing is controlled based on the number of workpieces in the electrolytic cell without performing current control based on the current value measured by the sensor at the outlet portion.

請求項6の発明は、請求項1に記載の電解研磨装置において、前記制御部は、電解研磨用の電流を流す電流源の電圧をモニタしており、電解槽に新たにワークが投入された際に前記電圧の変化率が所定の電圧範囲を越えたときに、ワークに投入不良が発生したとみなすものである。   According to a sixth aspect of the present invention, in the electropolishing apparatus according to the first aspect, the control unit monitors a voltage of a current source for supplying a current for electropolishing, and a new work is put into the electrolytic cell. At this time, when the rate of change of the voltage exceeds a predetermined voltage range, it is considered that a loading failure has occurred in the workpiece.

請求項1の発明によれば、投入されたワークの数をセンサでカウントし、電解槽に入っているワークの数に基づいて電解研磨用の電流を制御するので、ワーク数の変動やワークの脱落、欠損による電流密度変化に対応してワークに対して所望の電流密度となるように電流を制御でき、高品質処理を実現できる。すなわち、ワークを検知するセンサを備えることにより、電解槽内に入っているワークの数を正確に管理することにより、電流密度を一定に保つことができ、不良を防ぐことができる。また、本発明によれば、処理開始、処理終了時の電流変動の問題を、ダミーのワークを投入することなく解決できる。   According to the first aspect of the present invention, the number of workpieces charged is counted by the sensor, and the current for electropolishing is controlled based on the number of workpieces in the electrolytic cell. The current can be controlled so as to obtain a desired current density for the workpiece in response to a change in current density due to dropout or chipping, and high quality processing can be realized. That is, by providing a sensor for detecting a workpiece, the current density can be kept constant by controlling the number of workpieces in the electrolytic cell accurately, and defects can be prevented. Further, according to the present invention, the problem of current fluctuation at the start and end of processing can be solved without introducing a dummy workpiece.

請求項2の発明によれば、赤外線センサや近接センサなどを用いてワークの有無を検知する方法に比べて、1個のワークに流れる電流値を計測してワークを検知する方法は、外見では判断ができないような電気接続に関する異常(給電部とワークの接触不良など)も検出でき、電流計測結果に基づいて異常箇所以外のワークに対する電流密度を所望の値になるように制御できる。   According to the invention of claim 2, compared with a method of detecting the presence or absence of a workpiece using an infrared sensor or a proximity sensor, a method of detecting a workpiece by measuring a current value flowing through one workpiece is Abnormalities relating to electrical connections that cannot be determined (such as poor contact between the power feeding unit and the workpiece) can be detected, and the current density for workpieces other than the abnormal location can be controlled to a desired value based on the current measurement result.

請求項3の発明によれば、電流計を入口部分に配置することにより、必要最少限のセンサ数でワーク検知の機能を果たすことができる。通常、電解槽中ではワーク数の変動は発生しないと考えられるので、入口部分で投入失敗などによるワーク欠落の発見を早期に行って電解槽中で既に処理中の他のワークへの影響を最小限にとどめることができる。   According to the invention of claim 3, by arranging the ammeter at the entrance portion, the work detection function can be achieved with the minimum number of sensors. Normally, it is considered that the number of workpieces does not fluctuate in the electrolytic cell. Therefore, it is possible to detect the missing workpiece due to a failure of loading at the entrance part at an early stage to minimize the influence on other workpieces already processed in the electrolytic cell. Can be limited.

請求項4の発明によれば、互いに離間した少なくとも2つのセンサで電流を計測することができるので、2つのセンサのうち、一方のセンサ位置においてワークが欠損している場合であっても、通常、他方のセンサ位置におけるワークに流れる電流を測定できる。また、出口部分のセンサによって計測される電流値を制御用に用いるので、ワーク1個あたりの電流、すなわち電流密度に基づいて全体電流を制御でき、高品質処理を実現できる。つまり、出口部分に設けた電流計を用いて、出口部分における正常なワークに対しての電流値が最適となるように全体の電流を制御することにより、状態をフィードバックした正確な電流密度制御をすることができる。   According to the invention of claim 4, since current can be measured by at least two sensors spaced apart from each other, even if the workpiece is missing at one of the two sensors, The current flowing through the workpiece at the other sensor position can be measured. Moreover, since the current value measured by the sensor at the exit portion is used for control, the entire current can be controlled based on the current per work, that is, the current density, and high quality processing can be realized. In other words, by using an ammeter provided at the exit part, the entire current is controlled so that the current value for a normal workpiece at the exit part is optimized, so that accurate current density control with feedback of the state is performed. can do.

この場合、ワーク1個あたりの最適電流値にワーク数を掛け算して得られた電流値となるように電解研磨用の全体電流を制御する制御方法よりも、より処理中の状況に即した制御ができる。また、電流制御の基準とされる出口部分のワークと、少なくとも同一形状かつ電気的に同一状態の電解槽中のワークには、その基準とされたワークと同量の電流が流れるので、1つのワークにおける不具合が電流密度の変動を生じさせて電解槽に入っているワーク全ての加工品質に悪影響を与えるという従来の問題を解消することができる。   In this case, the control is more suited to the situation during processing than the control method of controlling the overall current for electrolytic polishing so that the current value obtained by multiplying the optimum current value per work by the number of works is obtained. Can do. In addition, since the same amount of current flows through the work in the electrolytic cell that is at least in the same shape and in the same electrical state as the work of the outlet portion that is the standard for current control, It is possible to solve the conventional problem that a defect in the workpiece causes a fluctuation in current density and adversely affects the machining quality of all the workpieces contained in the electrolytic cell.

請求項5の発明によれば、出口部分のワークにおける電流値が参照できるときと参照できないときとを使い分けるので、その場面における最適な方法で電流制御を行うことができ高品質処理を実現できる。   According to the invention of claim 5, since the current value in the work at the exit portion can be referred to and when it cannot be referred to, current control can be performed by an optimum method in that scene, and high quality processing can be realized.

請求項6の発明によれば、定電流制御を行っている場合において、電解槽内のワークの数が減少したり電流が流れない不良があったりした場合、電圧値が上昇し電流密度も上昇することに基づいて電圧値の上昇をモニタするので、ワークへの電流供給異常を効果的に検出でき、電流密度制御に反映して高品質処理を実現できる。この場合、電解液の抵抗率は液の温度や液中の金属イオン濃度によって変化するため、電圧値が閾値を越えるかどうかの判断ではなく、電圧値の変化率に注目することにより電流供給異常検出の機能を果たすことができる。この方法によれば、簡易な構成により不良判断をすることができる。   According to the sixth aspect of the present invention, when the constant current control is performed, the voltage value increases and the current density also increases when the number of workpieces in the electrolytic cell is reduced or there is a defect that current does not flow. Since the rise in the voltage value is monitored based on this, it is possible to effectively detect an abnormality in the current supply to the workpiece, and to implement high quality processing reflecting the current density control. In this case, since the resistivity of the electrolyte varies depending on the temperature of the solution and the concentration of metal ions in the solution, current supply abnormality is not determined by determining whether the voltage value exceeds the threshold, but by looking at the rate of change of the voltage value. It can serve the function of detection. According to this method, it is possible to determine a defect with a simple configuration.

以下、本発明の実施形態に係る電解研磨装置について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an electropolishing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1(a)は本発明の第1の実施形態に係る電解研磨装置の全体構成を示し、図1(b)は電解研磨プロセスの流れを示す。電解研磨装置1は、電解槽2に満たされた電解液2a中に個片状の複数のワークWを連続的に通すことにより該ワークWを電解研磨する電解研磨装置である。電解研磨装置1は、電解槽2中に投入されたワークWを検知するセンサ3と、センサ3による検知結果に基づくワーク数に応じて電解研磨用の電流を制御する制御部4と、を備えている。制御部4は、ワーク1個あたりの最適電流値にワーク数を掛け算して得られた電流値となるように電解研磨用の全体電流を制御して高品質処理を実現する。以下、詳細に説明する。
(First embodiment)
FIG. 1A shows the overall configuration of the electropolishing apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B shows the flow of the electropolishing process. The electropolishing apparatus 1 is an electropolishing apparatus for electropolishing the workpiece W by continuously passing a plurality of individual workpieces W through an electrolytic solution 2 a filled in an electrolytic bath 2. The electropolishing apparatus 1 includes a sensor 3 that detects a workpiece W put into the electrolytic cell 2, and a control unit 4 that controls a current for electropolishing according to the number of workpieces based on the detection result of the sensor 3. ing. The control unit 4 controls the overall current for electrolytic polishing so as to obtain a current value obtained by multiplying the optimum current value per workpiece by the number of workpieces, thereby realizing high quality processing. Details will be described below.

電解研磨装置1は、金属片から成る各ワークWを電解研磨するために、電解研磨の前後に前処理や後処理を行う設備を備えている。その処理の全体は、例えば、ワーク取付けa、電解研摩b、液切りc、洗浄d、液切りe、乾燥f、ワーク取外しg、の7工程からなる。ワークWは、これらの工程を順番に経て電解研磨される。   The electropolishing apparatus 1 includes equipment for performing pretreatment and posttreatment before and after electropolishing in order to electropolish each workpiece W made of a metal piece. The entire process includes, for example, seven steps of workpiece attachment a, electrolytic polishing b, liquid drain c, cleaning d, liquid drain e, drying f, and workpiece removal g. The workpiece W is electrolytically polished through these steps in order.

上述の各工程に対応して、ワーク自動取付け装置(不図示)、電解槽2、エア12aを噴出する液きりノズル12、洗浄槽13、エア15aを噴出する液きりノズル15、熱風16aを噴出する乾燥ノズル16、ワーク自動取外し装置(不図示)が、この順番で配置され、これらが配置された空間の上方に、一方方向に一定速度で循環走行するリング状の金属ベルト10が配置されている。   Corresponding to each of the above-described steps, a workpiece automatic mounting device (not shown), an electrolytic bath 2, a liquid discharge nozzle 12 for jetting air 12a, a cleaning bath 13, a liquid discharge nozzle 15 for jetting air 15a, and hot air 16a are jetted. The drying nozzle 16 and the automatic workpiece removal device (not shown) are arranged in this order, and the ring-shaped metal belt 10 that circulates at a constant speed in one direction is arranged above the space where these are arranged. Yes.

金属ベルト10は、ワークWの搬送とワークWへの給電経路の役割を担い、金属ベルト10が一定の速度でワークWを搬送することにより、ワークWの加工時間が一定に保たれる。金属ベルト10は、ワークWを吊り下げて搬送するための金属角棒を一定間隔で備えている。各金属角棒には、ワークWを固定するためのクリップが設けられている(これらの構造は、後述の図4に、金属角棒10a、クリップ10bとして示されている)。   The metal belt 10 plays a role of conveyance of the workpiece W and a power feeding path to the workpiece W, and the machining time of the workpiece W is kept constant as the metal belt 10 conveys the workpiece W at a constant speed. The metal belt 10 includes metal square bars for suspending and transporting the workpiece W at regular intervals. Each metal square bar is provided with a clip for fixing the workpiece W (these structures are shown as metal square bar 10a and clip 10b in FIG. 4 described later).

金属ベルト10は、給電ローラ51を介して電流源5の正極に接続され、搬送中のワークWは、金属ベルト10、金属角棒10a、およびクリップ10bを介して給電される。電流源5の負極側は、電解槽2の電解液2a中に設けられた電極板(不図示、後述の図2に電極板52として示されている)に接続されている。   The metal belt 10 is connected to the positive electrode of the current source 5 through the power supply roller 51, and the workpiece W being conveyed is supplied with power through the metal belt 10, the metal square bar 10a, and the clip 10b. The negative electrode side of the current source 5 is connected to an electrode plate (not shown, shown as an electrode plate 52 in FIG. 2 described later) provided in the electrolytic solution 2a of the electrolytic cell 2.

センサ3は、電解槽2中に投入されたワークWを検知して、その検知結果を制御部4に送信するものであればよい。センサ3は、例えば、赤外線センサ、近接センサ、あるいは、機械的にワークWに接触してオンオフするスイッチ(例えば、電解槽2の入口部分に配置したレバーによって動作する微小接点間隔とスナップアクション機構とを有するいわゆるマイクロスイッチ)などを用いることができる。   The sensor 3 may be any sensor that detects the workpiece W put into the electrolytic cell 2 and transmits the detection result to the control unit 4. The sensor 3 is, for example, an infrared sensor, a proximity sensor, or a switch that mechanically contacts and turns on and off the workpiece W (for example, a minute contact interval and a snap action mechanism that are operated by a lever disposed at the inlet portion of the electrolytic cell 2) A so-called micro switch having

ここで、電解研磨装置1の動作、すなわち、ワークWに対する処理を、順番に説明する。処理前のワークWは、マガジン11に収納されている。ワーク自動取付け装置(不図示)は、電解槽2の入口前において、ワークWをマガジン11から取り出し、一定速度で移動中の金属ベルト10の金属角棒10aにクリップ10bを用いて装着する。   Here, the operation of the electropolishing apparatus 1, that is, the processing for the workpiece W will be described in order. The workpiece W before processing is stored in the magazine 11. The automatic workpiece attachment device (not shown) takes out the workpiece W from the magazine 11 and attaches it to the metal square bar 10a of the metal belt 10 moving at a constant speed using the clip 10b before the entrance of the electrolytic cell 2.

ワークWは、金属ベルト10に次々と装着され、搬送されて電解槽2に投入される。電解槽2の入口部分では、センサ3が投入されたワークWを検知して、検知結果を制御部4に送信する。制御部4は、時間経過と共に電解槽2から排出されるワークWの数と、センサ3から送信される投入されたワークWの数から、電解槽2に存在するワークWの個数を把握することができる。制御部4は、ワーク1個あたりの最適電流値にワーク数を掛け算して得られた電流値の電流を出力するように電流源5を制御して、電解研磨用の全体電流を制御する。   The workpieces W are successively attached to the metal belt 10, transported, and put into the electrolytic cell 2. At the entrance portion of the electrolytic cell 2, the workpiece W into which the sensor 3 is inserted is detected, and the detection result is transmitted to the control unit 4. The controller 4 grasps the number of workpieces W present in the electrolytic cell 2 from the number of workpieces W discharged from the electrolytic cell 2 over time and the number of loaded workpieces W transmitted from the sensor 3. Can do. The control unit 4 controls the current source 5 so as to output a current having a current value obtained by multiplying the optimum current value per work by the number of works, thereby controlling the overall current for electropolishing.

電解槽2を通過したワークWは、液きりノズル12から噴出するエア12aによって電解液が吹き飛ばされ(すなわち、液きりされ)、洗浄槽13に投入されて洗浄液13aによって洗浄される。なお、洗浄液13aは、不図示のポンプによって循環されており、洗浄槽13の外部のイオン交換樹脂14によって再生されて、洗浄槽13の下流側から上流側に向かってオーバフローしながら流されている。   The workpiece W that has passed through the electrolytic bath 2 is blown away (that is, drained) by the air 12a ejected from the liquid discharge nozzle 12, and is introduced into the cleaning bath 13 and cleaned by the cleaning liquid 13a. The cleaning liquid 13 a is circulated by a pump (not shown), is regenerated by the ion exchange resin 14 outside the cleaning tank 13, and flows while overflowing from the downstream side to the upstream side of the cleaning tank 13. .

洗浄槽13を通過したワークWは、液きりノズル15から噴出するエア15aによって洗浄液が吹き飛ばされ、乾燥ノズル16から噴出する熱風16aによって乾燥され、ワーク自動取外し装置(不図示)によって金属ベルト10から外されて、マガジン17に収納され、電解研磨装置1による処理が終了する。   The work W that has passed through the cleaning tank 13 is blown away by the air 15a ejected from the liquid discharge nozzle 15 and dried by hot air 16a ejected from the drying nozzle 16, and is removed from the metal belt 10 by an automatic workpiece removal device (not shown). It is removed and stored in the magazine 17, and the processing by the electropolishing apparatus 1 is completed.

上述の電解槽2についてさらに述べる。電解槽2の入口側と出口側は、二重箱構造になっており、それぞれワークWが通過可能なスリットが設けられている(不図示)。また、内側の箱体のスリットからは、内部の電解液2aがオーバフローして、外側の箱体に溢れ出し、溢れ出た電解液2aは外側の箱体によって回収される。ワークWは、電解液2aがオーバフローしているスリットを通って電解液2a中に入り、同様に電解液2aがオーバフローしているスリットを通って電解液2a中から出てくる。ワークWが電解液2aの中に入ると、ワークWに電流が流れて、ワークWが電解研磨される。   The above-described electrolytic cell 2 will be further described. The inlet side and the outlet side of the electrolytic cell 2 have a double box structure, and are provided with slits through which the workpiece W can pass (not shown). Further, the inner electrolyte 2a overflows from the slit of the inner box and overflows to the outer box, and the overflowed electrolyte 2a is collected by the outer box. The workpiece W enters the electrolytic solution 2a through the slit in which the electrolytic solution 2a overflows, and similarly exits from the electrolytic solution 2a through the slit in which the electrolytic solution 2a overflows. When the workpiece W enters the electrolytic solution 2a, a current flows through the workpiece W, and the workpiece W is electrolytically polished.

ここで、ワークWが有効に電解研磨される電解槽2の長さを有効電解長Lとする。また、ワークWが投入されるピッチ、つまり、上述の金属ベルト10に取り付けられた金属角棒10aのピッチをピッチDとする。このとき、有効電解長Lが、ピッチDの整数倍、つまり、L=n×D、(nは整数)であると、有効電解長Lの内部に存在するワークWの個数が常にnとなる(但し、ワークWの取付け欠損はないとする)。つまり、例えば、入口側でワークWが三分の一だけ有効電解長Lの中に侵入したとき、出口側で、同様に、ワークWが三分の一だけ有効電解長Lから出ており、入口側で半分だけ有効電解長Lの中に侵入したとき、出口側で、半分だけ出ていることになる。   Here, the length of the electrolytic cell 2 where the workpiece W is effectively electropolished is defined as an effective electrolysis length L. Further, the pitch at which the workpiece W is thrown, that is, the pitch of the metal square bars 10 a attached to the metal belt 10 is defined as a pitch D. At this time, if the effective electrolysis length L is an integral multiple of the pitch D, that is, L = n × D, where n is an integer, the number of workpieces W existing inside the effective electrolysis length L is always n. (However, there is no mounting defect of the workpiece W). That is, for example, when the workpiece W enters the effective electrolytic length L by one third on the inlet side, similarly, the workpiece W comes out of the effective electrolytic length L by one third on the outlet side, When only half of the effective electrolytic length L has entered the inlet side, only half of it has come out on the outlet side.

なお、ワークWの取付け欠損がある場合は、金属ベルト10の搬送速度に基づいて、その欠損部の位置が有効電解長Lのどこにあるかを判断できると共に、有効電解長Lの中のワークWの数を算出することができる。   In addition, when there is an attachment defect of the work W, it is possible to determine where the position of the defect part is in the effective electrolysis length L based on the conveyance speed of the metal belt 10 and to determine the work W in the effective electrolysis length L. Can be calculated.

本発明において処理対象とする複数のワークWは、全て同一形状と仮定されている。ワークWは、例えば、電気かみそりの外刃のような薄い金属片に多数の加工孔を有するものであり、機械加工やエッチング加工されたワークWの加工部が電解研磨される。また、本発明において、ワークWは個片状の物であれば適用でき、その大きさや形状に限定されるものではない。   In the present invention, the plurality of workpieces W to be processed are all assumed to have the same shape. The workpiece W has a large number of processed holes in a thin metal piece such as an outer blade of an electric razor, for example, and a processed portion of the workpiece W that has been machined or etched is electropolished. Moreover, in this invention, if the workpiece | work W is a piece-like thing, it is applicable and it is not limited to the magnitude | size and shape.

本実施形態の電解研磨装置1によれば、投入されたワークWの数をセンサ3の検知結果に基づいてカウントし、電解槽2に入っているワークWの数に基づいて電解研磨用の電流を制御するので、ワーク数の変動やワークWの脱落、欠損による電流密度変化に対応してワークWに対して所望の電流密度となるように電流を制御でき、高品質処理を実現できる。すなわち、ワークWを検知するセンサ3を備えることにより、電解槽2内に入っているワークWの数を正確に管理することができ、従って、電流密度を一定に保つことができ、不良を防ぐことができる。また、順次変化する電解槽2内のワークWの個数に応じて電流を制御できるので、処理開始、処理終了時の電流変動の問題を、ダミーのワークを投入することなく解決できる。   According to the electrolytic polishing apparatus 1 of the present embodiment, the number of workpieces W that have been input is counted based on the detection result of the sensor 3, and the current for electrolytic polishing is based on the number of workpieces W that are in the electrolytic cell 2. Therefore, it is possible to control the current so as to obtain a desired current density for the workpiece W in response to a change in the number of workpieces, a drop in the workpiece W, and a change in the current density due to the chipping, thereby realizing high quality processing. That is, by providing the sensor 3 for detecting the workpiece W, the number of the workpieces W contained in the electrolytic cell 2 can be accurately managed. Therefore, the current density can be kept constant, and defects can be prevented. be able to. Further, since the current can be controlled in accordance with the number of workpieces W in the electrolytic cell 2 that changes sequentially, the problem of current fluctuation at the start and end of processing can be solved without introducing a dummy workpiece.

(第2の実施形態)
図2は第2の実施形態に係る電解研磨装置の電解槽の平面図と電流制御のブロック構成を示し、図3(a)〜(d)はワークの電流計測の様子を示し、図4は電流計測用のクランプ部の外観と動作を示す。本実施形態の電解研磨装置1は、上述の第1の実施形態において、1個のワークWに流れる電解研磨用の電流を計測してワークWを検知するセンサ3を備えるものであり、そのセンサ3は、電解槽2の入口部分に配置され、電解槽2に新たに投入されるワークWに流れる電解研磨用の電流を計測する。
(Second Embodiment)
2 shows a plan view of an electrolytic cell of an electropolishing apparatus according to the second embodiment and a block configuration of current control, FIGS. 3A to 3D show a state of current measurement of a workpiece, and FIG. The appearance and operation of the clamp part for current measurement are shown. The electropolishing apparatus 1 according to the present embodiment includes a sensor 3 that detects the work W by measuring the current for electropolishing flowing through one work W in the first embodiment described above. 3 is arranged at the entrance of the electrolytic cell 2 and measures the current for electropolishing flowing through the workpiece W newly introduced into the electrolytic cell 2.

図2に基づいて電解槽2の詳細部分の構成を説明する。金属ベルト10は、給電ローラ51を介して電流源5の正極に接続されている。電解槽2には、ワークWの両側に電極板52が設けられ、それは電流源5の負極に接続されている。   Based on FIG. 2, the structure of the detailed part of the electrolytic cell 2 is demonstrated. The metal belt 10 is connected to the positive electrode of the current source 5 via the power supply roller 51. In the electrolytic cell 2, electrode plates 52 are provided on both sides of the workpiece W, and are connected to the negative electrode of the current source 5.

センサ3は、クランプ式電流計であって、そのクランプ部31が電解槽2の入り口部分に配置されている。クランプ部31は、金属ベルト10の動きに同期して移動することができ、電解槽2に新たなワークWが入ってくる毎に、その新たなワークWに流れる電流を測定する。   The sensor 3 is a clamp-type ammeter, and the clamp portion 31 is disposed at the entrance of the electrolytic cell 2. The clamp unit 31 can move in synchronization with the movement of the metal belt 10 and measures the current flowing through the new workpiece W every time a new workpiece W enters the electrolytic cell 2.

上述のクランプ部31の動きをさらに説明する。図3(a)において、クランプ部31は、新たに投入されたワークWに対して電流測定のために退避位置からワークWに接近するところである。クランプ部31は、ワークWに接近後、図3(b)、図4に示すように、金属角棒10aを囲む配置とされる。金属角棒10aは、金属ベルト10とワークWとを電気的かつ機械的に接続する導体であり、クランプ部31は、金属角棒10aを流れる電流、従ってワークWを流れる電流を計測する。   The movement of the clamp part 31 will be further described. In FIG. 3A, the clamp unit 31 is a position that approaches the workpiece W from the retracted position for current measurement with respect to the newly loaded workpiece W. After approaching the workpiece W, the clamp portion 31 is disposed so as to surround the metal square bar 10a as shown in FIGS. The metal square bar 10a is a conductor that electrically and mechanically connects the metal belt 10 and the workpiece W, and the clamp unit 31 measures the current flowing through the metal square bar 10a, and hence the current flowing through the workpiece W.

クランプ部31は、図3(c)示すように、金属ベルト10の移動に同期して移動し、その間、金属角棒10aを流れる電流を計測する。クランプ部31は、ワークWの装着ピッチ(前述のピッチD)を移動する前に、図3(d)示すように、金属角棒10aから後退して電流計測を中止し、図3(a)示す状態に復帰し、次の新たに投入されるワークWについて電流計測を開始する。従って、クランプ部31は、図3における矢印pで示すように、接近、移動、後退、復帰の動作を繰り返して、新たに投入されたワークWに流れる電流を測定する。   As shown in FIG. 3C, the clamp unit 31 moves in synchronization with the movement of the metal belt 10, and measures the current flowing through the metal square bar 10 a during that time. Before moving the mounting pitch (the above-mentioned pitch D) of the workpiece W, the clamp part 31 moves backward from the metal square bar 10a as shown in FIG. Returning to the state shown, current measurement is started for the next newly loaded workpiece W. Therefore, as shown by the arrow p in FIG. 3, the clamp unit 31 repeats the approach, movement, retreat, and return operations, and measures the current flowing through the newly loaded workpiece W.

制御部4は、上述のセンサ3から送られる電流測定結果に基づいて、ワーク有無判別、接触不良判別、電解槽内ワーク数カウント、電解研磨用に流す電流値(全体電流I)の計算、および電流源5の制御による電流制御を行う。   Based on the current measurement result sent from the sensor 3 described above, the control unit 4 determines the presence / absence of the workpiece, the contact failure determination, the count of the number of workpieces in the electrolytic cell, Current control is performed by controlling the current source 5.

上述のワーク有無判別、不良判別は、新たに電解槽2に入ってきたワークWに対する電流値が、予め設定した範囲から外れた場合に不良と判断することにより行われる。ワークWが無い状態も不良に含めるものとする。ワークWが無い状態では、金属角棒10aが電解液2aに浸かっている少ない面積部分からしか電流が流れないので、他の正常なワークWと比べて測定値が非常に低い値となる。判別基準となる電流値の範囲は、品質要求から許容される電流のばらつき範囲を根拠に決定する必要がある。   The above-described workpiece presence / absence determination and defect determination are performed by determining that the current value for the workpiece W newly entering the electrolytic cell 2 is out of the preset range. The state where there is no workpiece W is also included in the defect. In a state where there is no workpiece W, current flows only from a small area where the metal square bar 10a is immersed in the electrolyte 2a, so that the measured value is very low compared to other normal workpieces W. It is necessary to determine the range of the current value serving as the discrimination criterion based on the range of current variation allowed from the quality requirement.

また、電解槽2内のワークW数のカウントは、上記判定結果、電解槽2の有効長さ、および金属ベルト10の搬送速度に基づいて求めることができる。制御部4は、電解槽2内のどの場所を不良のワークWが移動中かという位置情報を常時算出する。制御部4は、不良ワークWの位置情報を参照して、電解槽2内のワークWの個数を求めて記憶する。制御部4は、電解槽2内に存在するワークWの個数に応じて、電解研磨のための全体電流Iを算出し、全体電流Iを流すように電流源5を制御する。   Further, the count of the number of workpieces W in the electrolytic cell 2 can be obtained based on the determination result, the effective length of the electrolytic cell 2, and the conveyance speed of the metal belt 10. The control unit 4 constantly calculates position information indicating in which location in the electrolytic cell 2 the defective workpiece W is moving. The control unit 4 refers to the position information of the defective workpiece W and obtains and stores the number of workpieces W in the electrolytic cell 2. The control unit 4 calculates an overall current I for electrolytic polishing in accordance with the number of workpieces W present in the electrolytic cell 2 and controls the current source 5 so that the overall current I flows.

本実施形態の電解研磨装置1によれば、赤外線センサや近接センサなどを用いてワークWの有無を検知する方法に比べて、1個のワークWに流れる電流値を計測してワークWを検知する方法は、外見では判断ができないような電気接続に関する異常、例えば、給電部であるクリップ10bにおけるワークWの電気的接触不良なども検出できる。また、電流計測結果に基づいて異常箇所以外のワークWに対する電流密度を所望の値になるように制御できる。   According to the electropolishing apparatus 1 of the present embodiment, the work W is detected by measuring the value of the current flowing through one work W as compared to the method of detecting the presence or absence of the work W using an infrared sensor or a proximity sensor. This method can also detect abnormalities related to electrical connection that cannot be determined by appearance, for example, poor electrical contact of the workpiece W in the clip 10b serving as a power feeding unit. Further, it is possible to control the current density with respect to the workpiece W other than the abnormal part to be a desired value based on the current measurement result.

また、電流計から成るセンサ3を入口部分に配置することにより、必要最少限のセンサ数でワークW検知の機能を果たすことができる。通常、電解槽2中ではワークW数の変動は発生しないと考えられるので、入口部分で投入失敗などによるワークW欠落の発見を早期に行って電解槽2中で既に処理中の他のワークWへの影響を最小限にとどめることができる。   In addition, by arranging the sensor 3 made of an ammeter at the entrance portion, the work W detection function can be achieved with the minimum number of sensors. Normally, it is considered that the number of workpieces W does not fluctuate in the electrolytic cell 2, so that the detection of a missing workpiece W due to a failure of loading or the like at the entrance portion is performed early and another workpiece W already being processed in the electrolytic cell 2 Can be minimized.

(第3の実施形態)
図5は第3の実施形態に係る電解研磨装置の電解槽の平面図と電流制御のブロック構成示す。本実施形態の電解研磨装置1は、第2の実施形態の電解研磨装置1においてセンサ3を電解槽2の出口部分に追加したものである。すなわち、電解研磨装置1において、センサ3は、電解槽2の入口部分と出口部分の2箇所に配置されてそれぞれ投入されるワークWと排出されるワークWに流れる電流を計測する。出口部分におけるクランプ部31は、入口部分におけるクランプ部31と同様の動作を行って、排出されつつあるワークWに流れる電流を測定し、その測定結果は制御部4に送信される。
(Third embodiment)
FIG. 5 shows a plan view of an electrolytic cell of an electropolishing apparatus according to a third embodiment and a block configuration of current control. The electropolishing apparatus 1 of the present embodiment is obtained by adding a sensor 3 to the outlet portion of the electrolytic cell 2 in the electropolishing apparatus 1 of the second embodiment. That is, in the electropolishing apparatus 1, the sensor 3 is arranged at two locations of the inlet portion and the outlet portion of the electrolytic cell 2 and measures the current flowing through the workpiece W that is input and discharged. The clamp part 31 at the outlet part performs the same operation as the clamp part 31 at the inlet part, measures the current flowing through the workpiece W being discharged, and the measurement result is transmitted to the control part 4.

制御部4は、入口部分のセンサ3の電流計測結果に基づいてワークW投入の良不良を検知すると共に、出口部分のセンサ3によって計測される電流値を所望の電流値とするように電解研磨用の全体電流Iを制御する。   The control unit 4 detects whether the workpiece W is inserted or not based on the current measurement result of the sensor 3 at the entrance portion, and performs electropolishing so that the current value measured by the sensor 3 at the exit portion is a desired current value. Control the total current I.

それぞれの計測された電流値は、制御部4へ入力される。制御部4は入力された情報に基づいて、ワーク有無判別、接触不良判別、電解槽内ワーク数カウント、電流値計算、を行い電流指令の信号を電流源5へと出力する。電流源5は、制御部4によって指示された電流値を出力するように定電流制御を行う。   Each measured current value is input to the control unit 4. Based on the input information, the control unit 4 performs workpiece presence / absence discrimination, contact failure discrimination, electrolytic cell workpiece count, and current value calculation, and outputs a current command signal to the current source 5. The current source 5 performs constant current control so as to output the current value instructed by the control unit 4.

本実施形態の電解研磨装置1によれば、互いに離間した少なくとも2つのセンサ3で電流を計測することができるので、2つのセンサ3のうち、一方のセンサ位置においてワークWが欠損している場合であっても、通常、他方のセンサ位置におけるワークWに流れる電流を測定できる。また、出口部分のセンサ3によって計測される電流値をを制御用に用いるので、ワークWの1個あたりの電流、すなわち電流密度に基づいて全体電流を制御でき、高品質処理を実現できる。   According to the electropolishing apparatus 1 of the present embodiment, since the current can be measured by at least two sensors 3 that are separated from each other, the workpiece W is missing at one of the two sensors 3. However, the current flowing through the workpiece W at the other sensor position can usually be measured. Further, since the current value measured by the sensor 3 at the exit portion is used for control, the entire current can be controlled based on the current per work W, that is, the current density, and high quality processing can be realized.

なお、理想的には全てのワークWに対するそれぞれの電流値をフィードバックすることが望ましいが、全てをモニタすることは現実的ではなく、出口部分の1箇所の電流値をモニタすることにより、必要最少限のセンサ数で有効な制御を実現できる。つまり、出口部分に設けた電流計を用いて、出口部分における正常なワークWに対しての電流値が最適となるように制御することにより、状態をフィードバックした正確な電流密度制御をすることができる。この場合、ワーク1個あたりの最適電流値にワーク数を掛け算して得られた電流値となるように電解研磨用の全体電流を制御する制御方法よりも、より処理中の状況に即した制御ができる。   Ideally, it is desirable to feed back the current values for all the workpieces W. However, monitoring all is not practical, and it is the minimum necessary by monitoring the current value at one location of the exit portion. Effective control can be realized with a limited number of sensors. In other words, by using an ammeter provided at the exit portion to control the current value for the normal workpiece W at the exit portion to be optimal, accurate current density control with feedback of the state can be performed. it can. In this case, the control is more suited to the situation during processing than the control method of controlling the overall current for electrolytic polishing so that the current value obtained by multiplying the optimum current value per work by the number of works is obtained. Can do.

(第4の実施形態)
図6、図7は第4の実施形態に係る電解研磨装置の電解電流制御のフローチャートを示す。本実施形態の電解研磨装置1は、上述の第3の実施形態の電解研磨装置1において電解研磨用の電流制御をさらに詳細にしたものである。すなわち、電解研磨装置1において、制御部4は、入口部分のセンサ3の電流計測結果に基づいて投入不良としたワークWが電解槽の出口部分に至ったときに、出口部分のセンサ3によって計測される電流値に基づく電流制御を行わずに、電解槽2内のワーク数に基づいて電解研磨用の全体電流を制御するものである。
(Fourth embodiment)
6 and 7 show flowcharts of the electrolytic current control of the electropolishing apparatus according to the fourth embodiment. The electropolishing apparatus 1 of the present embodiment is a more detailed control of the current for electropolishing in the electropolishing apparatus 1 of the above-described third embodiment. That is, in the electrolytic polishing apparatus 1, the control unit 4 uses the sensor 3 at the outlet portion to measure when the work W that has been made defective based on the current measurement result of the sensor 3 at the inlet portion reaches the outlet portion of the electrolytic cell. The overall current for electrolytic polishing is controlled based on the number of workpieces in the electrolytic cell 2 without performing current control based on the current value.

上述の電流制御の処理を、電解槽2の入口部分における処理と、電解槽2の出口部分における処理とに分けて説明する。制御部4は各センサ3、すなわちクランプ部31を備えた電流計を制御しており、電解槽2の入口部分において、図6に示すように、センサ3によって、新たに投入されたワークWの電流計測を行う(#1)。制御部4は、その電流計測結果に基づいて、新たに投入されたワークWの良不良判断を行い(#2)、その結果に基づいて電解槽2内の良品ワーク数を算出する(#3)。   The above-described current control process will be described separately for the process at the inlet part of the electrolytic cell 2 and the process at the outlet part of the electrolytic cell 2. The control unit 4 controls each sensor 3, that is, an ammeter provided with the clamp unit 31, and at the entrance of the electrolytic cell 2, as shown in FIG. Current measurement is performed (# 1). Based on the current measurement result, the control unit 4 determines the quality of the newly inserted workpiece W (# 2), and calculates the number of non-defective workpieces in the electrolytic cell 2 based on the result (# 3). ).

その後、制御部4は、処理終了かどうかを判断し、終了でない場合には(#4でNo)、次の新たに導入されるワークWについて上記の処理を行うため、ステップ#1に処理を戻し、以下同様に繰り返す。処理が終了の場合には(#4でYes)、処理を終了する。   Thereafter, the control unit 4 determines whether or not the process is finished. If the process is not finished (No in # 4), the process is performed in step # 1 in order to perform the above process on the next newly introduced workpiece W. Return, and so on. When the process is finished (Yes in # 4), the process is finished.

上述のステップ#1〜#4の処理は、新たなワークWが電解槽2に投入されるタイミング、すなわち、金属ベルト10の移動速度とワークWの装着ピッチDとに基づく時間間隔(その間隔を時間ΔTとする)で繰り返される。   The processes in steps # 1 to # 4 described above are performed at a time interval based on the timing at which a new workpiece W is thrown into the electrolytic cell 2, that is, the moving speed of the metal belt 10 and the mounting pitch D of the workpiece W. Repeated at time ΔT).

制御部4は、上述のワークWの良不良の判断結果を記憶しており、電解処理中の各時点における電解槽2中における、良品ワークWの個数と、不良品ワークWの位置とを把握している。これらの情報は、以下に述べる電解槽2の出口部分における処理において参照される。   The control unit 4 stores the above-described determination result of the quality of the workpiece W, and grasps the number of the non-defective workpiece W and the position of the defective workpiece W in the electrolytic cell 2 at each time point during the electrolytic treatment. is doing. These pieces of information are referred to in the processing at the outlet portion of the electrolytic cell 2 described below.

電解槽2の出口部分における処理は、図7に示すように、繰り返し処理の最初のステップにおいて、制御部4によってタイマがセットされる(S1)。このタイマは、上述の時間ΔTから所定の時間を差し引いた時間に設定されている。その所定の時間は、上述のクランプ部31が復帰するのに要する時間などを含んでいる。   As shown in FIG. 7, in the process at the outlet portion of the electrolytic cell 2, a timer is set by the control unit 4 in the first step of the repeated process (S1). This timer is set to a time obtained by subtracting a predetermined time from the above-described time ΔT. The predetermined time includes a time required for the above-described clamp unit 31 to return.

次のステップで、制御部4は、電解槽2の出口部分において、電流測定の対象としているワークWの良不良を、上述の図6の処理において得られた情報に基づいて、判断する(S2)。なお、不良ワークは、ワークの欠落の場合も含めた表現となっている。   In the next step, the control unit 4 determines the quality of the workpiece W that is the object of current measurement at the outlet portion of the electrolytic cell 2 based on the information obtained in the processing of FIG. 6 described above (S2). ). In addition, the defective work is expressed including a case where the work is missing.

制御部4は、対象とするワークWが良品ワークWの場合に(S2でYes)、対象ワークWに流れる電流を測定し(S3)、電流源5に出力指令するための、新しい電流指令値Inを決定する(S4)。   When the target workpiece W is a non-defective workpiece W (Yes in S2), the control unit 4 measures the current flowing through the target workpiece W (S3) and outputs a new current command value for commanding the output to the current source 5. In is determined (S4).

電流指令値Inは、In=Ic+k(id−ie)、によって決定される。ここで、Icは、電流源5に対する現在の電流指令値、kは定数、idはワークWの1個あたりの最適電流値、ieは出口部分の電流計による対象ワークWに流れる電流の測定値である。   The current command value In is determined by In = Ic + k (id−ie). Here, Ic is the current current command value for the current source 5, k is a constant, id is the optimum current value for each work W, and ie is a measured value of the current flowing through the target work W by the ammeter at the exit portion. It is.

上述のように、新しい電流指令値Inは、出口部分の良品ワークWに流れる電流値ie(測定値)に基づいて、他のワークWに流れる電流をフィードバック制御するように決定される。従って、上記の定数kは、フィードバックの効き具合を決定する定数であり、一般的なフィードバック手法に基づいて決定される。   As described above, the new current command value In is determined based on the current value ie (measured value) flowing through the non-defective workpiece W at the exit portion so as to feedback control the current flowing through the other workpiece W. Therefore, the constant k is a constant that determines the effectiveness of feedback, and is determined based on a general feedback method.

また、上述のステップS2において、対象とするワークWが不良品とされる場合に(S2でNo)、新しい電流指令値Inは、電解槽2内の良品ワークWの個数nに基づいて決定される(S5)。すなわち、上記のidを用いて、In=n×id、によって決定される。   Further, in the above-described step S2, when the target workpiece W is a defective product (No in S2), a new current command value In is determined based on the number n of non-defective workpieces W in the electrolytic cell 2. (S5). That is, it is determined by In = n × id using the above id.

上述のように、ワークWの良不良に応じて決定された新しい電流指令値Inが、制御部4によって、電流源5に与えられ、電流源5は電流In(全体電流I)を出力する(S6)。   As described above, the new current command value In determined according to the quality of the workpiece W is given to the current source 5 by the control unit 4, and the current source 5 outputs the current In (overall current I) ( S6).

その後、制御部4は、タイマが時間切れでない場合に(S7でNo)、上述のステップS2から処理を繰り返す。出口部分におけるワークWが良品の場合、ステップS4における数式による電流指令値Inによるフィードバック制御を一定時間内に繰り返すことにより、出口部分の電流計による測定値ieがワーク1個あたりの最適電流値idへと収束する。また、出口部分のワークWが不良のため電流値を参照できないときには、ステップS5による電流指令値Inを用いるので、制御部4は、その場面における最適な方法で電流制御を行うことができる。   Thereafter, when the timer has not expired (No in S7), the control unit 4 repeats the process from step S2 described above. When the workpiece W at the exit portion is a non-defective product, the measured value ie by the ammeter at the exit portion is the optimum current value id per workpiece by repeating the feedback control by the current command value In according to the mathematical expression in step S4 within a certain time. Converge to Further, when the current value cannot be referred to because the work W at the exit portion is defective, the current command value In in step S5 is used, so that the control unit 4 can perform current control by an optimum method in that scene.

上述のタイマが時間切れとは、現在電流測定の対象としているワークWが排出されてしまうので、次に排出されるワークWを電流測定の対象にすべきという指示と解される。クランプ部31は、測定対象を次のワークWに切り替える(乗り換える)ことになる。   The time-out of the above-mentioned timer is interpreted as an instruction that the workpiece W that is currently subject to current measurement is discharged, and that the workpiece W to be discharged next should be the target of current measurement. The clamp unit 31 switches (changes) the measurement target to the next workpiece W.

タイマが時間切れの場合には(S7でYes)、制御部4は、全体の処理が終了かどうかを判断する(S8)。ステップS8で処理終了ではないとされる場合(S8でNo)、制御は、ステップS1から繰り返され、ステップS8で処理終了とされる場合(S8でYes)、処理は終了される。   When the timer expires (Yes in S7), the control unit 4 determines whether or not the entire process is completed (S8). If it is determined in step S8 that the process is not terminated (No in S8), the control is repeated from step S1, and if the process is terminated in step S8 (Yes in S8), the process is terminated.

本実施形態の電解研磨装置1によれば、出口部分のワークWに流れる電流値が参照できるときと参照できないときとを使い分けるので、その場面における最適な方法で電流制御を行うことができ高品質処理を実現できる。なお、図6を参照して説明した入口部分における良不良の判断は(#2)、ワークW投入後のなるべく早い時期に行われる方が好ましいが、本実施形態の電流制御によると、電解槽2の入口部分と出口部分とにおいて同時に不良のワークWが存在しない限り、時間ΔTの間に行えばよいことになる。   According to the electropolishing apparatus 1 of the present embodiment, since the current value flowing through the workpiece W at the exit portion can be referred to and when it cannot be referred to, current control can be performed by an optimum method in that scene, and high quality can be achieved. Processing can be realized. The determination of good or bad at the entrance portion described with reference to FIG. 6 (# 2) is preferably performed as soon as possible after the workpiece W is input. However, according to the current control of this embodiment, the electrolytic cell As long as there is no defective workpiece W at the same time at the two inlet portions and the outlet portion, it may be performed during the time ΔT.

(第5の実施形態)
第5の実施形態に係る電解研磨装置1は、上述の第1乃至第4の実施形態の電解研磨装置において、制御部4が、電解研磨用の電流を流す電流源5の電圧をモニタしており、電解槽2に新たにワークWが投入された際にその電圧の変化率が所定の電圧範囲を越えたときに、そのワークWに投入不良が発生したとみなすようにしたものである。
(Fifth embodiment)
In the electropolishing apparatus 1 according to the fifth embodiment, in the electropolishing apparatus according to the first to fourth embodiments described above, the control unit 4 monitors the voltage of the current source 5 through which the current for electropolishing flows. In addition, when a work W is newly put into the electrolytic cell 2 and the rate of change of the voltage exceeds a predetermined voltage range, it is considered that a throwing failure has occurred in the work W.

本実施形態の電解研磨装置1によれば、定電流制御を行っている場合において、電解槽2内のワークWの数が減少したり電流が流れない不良があったりした場合、電圧値が上昇し電流密度も上昇することに基づいて電圧値の上昇をモニタするので、ワークWへの電流供給異常を効果的に検出でき、電流密度制御に反映して高品質処理を実現できる。   According to the electropolishing apparatus 1 of the present embodiment, when constant current control is performed, the voltage value increases when the number of workpieces W in the electrolytic cell 2 is reduced or there is a defect in which no current flows. Since the increase in the voltage value is monitored based on the increase in the current density, an abnormal current supply to the workpiece W can be detected effectively, and high quality processing can be realized by reflecting the current density control.

この場合、電解液2aの抵抗率は、通常、液の温度や液中の金属イオン濃度によって変化するので、電圧値が閾値を越えるかどうかの判断ではなく、電圧値の変化率に注目することにより、確実かつ効果的に電流供給異常検出の機能を果たすことができる。この方法によれば、簡易な構成により不良判断をすることができる。   In this case, since the resistivity of the electrolytic solution 2a usually changes depending on the temperature of the solution and the concentration of metal ions in the solution, attention should be paid to the rate of change of the voltage value, not to determine whether the voltage value exceeds the threshold value. Thus, the function of detecting an abnormality in current supply can be performed reliably and effectively. According to this method, it is possible to determine a defect with a simple configuration.

なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、上述した各実施形態の構成を矛盾のない範囲で互いに組み合わせた構成とすることができ、そのような組合せ可能な構成の実施形態は明記されていなくても当然に本発明に含まれる。なお、電解研磨と電解めっきとは、互いに逆プロセスの関係にあるので、本発明は、電解めっき装置に対しても、電解研磨装置と同様に適用することができる。   The present invention is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made. For example, the configurations of the above-described embodiments can be combined with each other within a consistent range, and such embodiments that can be combined are naturally included in the present invention even if they are not specified. Since electropolishing and electroplating are in a reverse process relationship, the present invention can be applied to an electroplating apparatus as well as an electropolishing apparatus.

また、第3、第4の実施形態において、電解槽2の出口部分におけるワークWに流れる電流を測定して電流制御の対象とすること(電流制御の基準とすること)について述べたが、この場合の出口部分における電流測定の位置(より詳しくは移動するので範囲)は、少なくとも、電解槽2の有効電解長Lの内部であって、入口部分のワークWよりも下流側、かつ、ワーク装着のピッチDの範囲において有効に電流測定できる範囲を確保できる位置、が好ましい。   Moreover, in 3rd, 4th embodiment, although measuring the electric current which flows into the workpiece | work W in the exit part of the electrolytic cell 2 and making it the object of electric current control (making it the reference | standard of electric current control), this was described. In this case, the current measurement position at the outlet portion (more specifically, the range of movement) is at least inside the effective electrolysis length L of the electrolytic cell 2, downstream of the workpiece W at the inlet portion, and mounted on the workpiece. A position where a current can be effectively measured in the pitch D range is preferable.

また、第4の実施形態において、必要に応じて、出口部分の注目する1つのワークWについて、ピッチDの大略2倍の距離の間、その注目するワークWを電流制御の基準とするようにしてもよい。これは、クランプ部31の移動距離を長くすることにより対応できる。このような構成とすることにより、出口部分でのワークWが不良の場合に、電解槽2内のワークWの個数に基づく電流制御の替わりに、正常ワークWに流れる電流値に基づいて全体電流をより適切に制御できる。   Further, in the fourth embodiment, as needed, for one work W to be noticed at the exit portion, the noticed work W is used as a reference for current control for a distance of approximately twice the pitch D. May be. This can be dealt with by increasing the moving distance of the clamp part 31. By adopting such a configuration, when the workpiece W at the outlet portion is defective, instead of current control based on the number of workpieces W in the electrolytic cell 2, the overall current is based on the current value flowing through the normal workpiece W. Can be controlled more appropriately.

(a)は本発明の第1の実施形態に係る電解研磨装置の全体構成図、(b)は電解研磨の一連の工程図。(A) is a whole block diagram of the electropolishing apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention, (b) is a series of process drawing of electropolishing. 第2の実施形態に係る電解研磨装置の電流制御のブロック構成と電解槽の平面図。FIG. 5 is a plan view of a current control block configuration and an electrolytic cell of an electropolishing apparatus according to a second embodiment. (a)〜(d)は同上電解研磨装置におけるワークの電流計測を説明する電解槽の入口部分の平面図。(A)-(d) is a top view of the entrance part of the electrolytic cell explaining the electric current measurement of the workpiece | work in an electropolishing apparatus same as the above. 同上電流計測用のセンサの動作を説明する斜視図。The perspective view explaining operation | movement of the sensor for current measurement same as the above. 第3の実施形態に係る電解研磨装置の電流制御のブロック構成と電解槽の平面図。FIG. 9 is a plan view of a current control block configuration and an electrolytic cell of an electropolishing apparatus according to a third embodiment. 第4の実施形態に係る電解研磨装置の電解槽入口部分における処理のフローチャート。The flowchart of the process in the electrolytic vessel inlet part of the electropolishing apparatus which concerns on 4th Embodiment. 同上電解研磨装置の電解槽出口部分での処理と電流制御のフローチャート。The flowchart of the process and electric current control in the electrolytic vessel exit part of an electropolishing apparatus same as the above.

符号の説明Explanation of symbols

1 電解研磨装置
2 電解槽
2a 電解液
3 センサ
4 制御部
5 電流源
I 全体電流
W ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electropolishing apparatus 2 Electrolytic tank 2a Electrolytic solution 3 Sensor 4 Control part 5 Current source I Overall current W Workpiece

Claims (6)

電解槽に満たされた電解液中に個片状の複数のワークを連続的に通すことにより該ワークを電解研磨する電解研磨装置において、
電解槽中に投入されたワークを検知するセンサと、
前記センサによる検知結果に基づくワーク数に応じて電解研磨用の電流を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、ワーク1個あたりの最適電流値にワーク数を掛け算して得られた電流値となるように電解研磨用の全体電流を制御することを特徴とする電解研磨装置。
In an electropolishing apparatus for electropolishing the workpiece by continuously passing a plurality of individual workpieces through an electrolytic solution filled in an electrolytic cell,
A sensor for detecting a workpiece placed in the electrolytic cell;
A controller that controls the current for electropolishing according to the number of workpieces based on the detection result by the sensor,
The said control part controls the whole electric current for electropolishing so that it may become the electric current value obtained by multiplying the optimal electric current value per work | work, and the number of workpieces.
前記センサは、1個のワークに流れる電解研磨用の電流を計測してワークを検知することを特徴とする請求項1に記載の電解研磨装置。   The electropolishing apparatus according to claim 1, wherein the sensor detects a work by measuring a current for electropolishing flowing through one work. 前記センサは、電解槽の入口部分に配置され、電解槽に新たに投入されるワークに流れる電解研磨用の電流を計測することを特徴とする請求項2に記載の電解研磨装置。   The electropolishing apparatus according to claim 2, wherein the sensor is disposed at an inlet portion of the electrolytic cell and measures an electric current for electropolishing flowing through a workpiece newly input into the electrolytic cell. 前記センサは、電解槽の入口部分と出口部分の2箇所に配置されてそれぞれ投入されるワークと排出されるワークに流れる電流を計測し、
前記制御部は、前記入口部分のセンサの電流計測結果に基づいてワーク投入の良不良を検知すると共に前記出口部分のセンサによって計測される電流値を所望の電流値とするように電解研磨用の全体電流を制御することを特徴とする請求項2に記載の電解研磨装置。
The sensor is arranged at two locations of the inlet portion and the outlet portion of the electrolytic cell, and measures the current flowing through the workpiece to be charged and discharged,
The control unit detects the quality of the workpiece input based on the current measurement result of the sensor at the inlet portion, and is used for electrolytic polishing so that the current value measured by the sensor at the outlet portion is a desired current value. The electropolishing apparatus according to claim 2, wherein the entire current is controlled.
前記制御部は、前記入口部分のセンサの電流計測結果に基づいて投入不良としたワークが電解槽の出口部分に至ったときに、前記出口部分のセンサによって計測される電流値に基づく電流制御を行わずに、電解槽内のワーク数に基づいて電解研磨用の全体電流を制御することを特徴とする請求項4に記載の電解研磨装置。   The control unit performs current control based on a current value measured by the sensor of the outlet portion when a work that has been poorly charged based on the current measurement result of the sensor of the inlet portion reaches the outlet portion of the electrolytic cell. 5. The electropolishing apparatus according to claim 4, wherein the entire current for electropolishing is controlled based on the number of workpieces in the electrolyzer without performing. 前記制御部は、電解研磨用の電流を流す電流源の電圧をモニタしており、電解槽に新たにワークが投入された際に前記電圧の変化率が所定の電圧範囲を越えたときに、ワークに投入不良が発生したとみなすことを特徴とする請求項1に記載の電解研磨装置。   The control unit monitors the voltage of a current source that supplies a current for electropolishing, and when the rate of change of the voltage exceeds a predetermined voltage range when a new work is put into the electrolytic cell, The electropolishing apparatus according to claim 1, wherein the work is considered to have failed to be charged.
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