JP2017008361A - 電気めっき装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造の複雑化を回避できるバレル装置の提供。【解決手段】めっき液を収容する外カップ１５と、外カップ１５内に収容され、かつ、めっき液が進入する内カップ１６と、内カップ１６内に配置されるアノード電極６７と、内カップ１６に取り付けられ、かつ、アノード電極６７との間でめっき液を介して電気的に導通するカソード電極３４，３５と、外カップ１５に設けられ、かつ、カソード電極３４，３５に接続する第２端子２５と、内カップ１６及び外カップ１５を一体回転させる電動モータ４１と、を有する電気めっき装置。内カップを外カップへ入れた状態で、第２電極と給電金具とが接続され、第１電極と第２電極との間で、めっき液を介して電流を流すことが可能となる。したがって、内カップを外カップ内で移動させる搬送手段を設けずに済み、めっき装置の構造の複雑化を回避できる。【選択図】図１４

Description

本発明は、被処理物の表面にめっき層を形成する電気めっき装置に関する。

電気めっきは、めっき用物質をアノード電極とし、被処理物をカソード電極としてめっき液に浸漬し、直流電流によって被処理物の表面に金属膜を電解析出させる表面処理技術である。一度のめっき処理により大量の被処理物をめっき処理するために、バレルめっき装置が用いられており、そのバレルめっき装置の例が特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載されたバレルめっき装置は、めっき液を溜めためっき槽と、めっき槽内に設けられるバレル筒体と、バレル筒体を支持するバレルユニットと、を有する。めっき槽の外部に電源ユニットが設けられており、めっき槽内にアノード電極としての第１電極が設けられている。第１電極は、電源ユニットの正極に接続されている。

バレル筒体はメッシュであり、バレル筒体に被処理物が収容される。バレル筒体は支持軸を中心として回転可能である。支持軸にはスプロケットが取り付けられており、スプロケットに伝達される動力で、バレル筒体が回転する。バレル筒体の底部には、回転方向に沿ってカソード電極としての複数の第２電極が固定されている。

バレルユニットは、バレル筒体を支持するユニット側板と、複数の第２電極に接続される集電器と、を有する。また、ユニット側板にユニット座が設けられている。めっき槽の底部に搬送手段が設けられている。搬送手段は、ユニット座を支え、搬送手段によってバレルユニットがめっき槽内で搬送されることで、電源ユニットから集電器へ通電可能な所定位置に、バレルユニットが停止する。

そして、バレル筒体が回転すると被処理物が撹拌されるとともに、電源ユニットの電流は、正極から第１電極、めっき液、被処理物、第２電極を経て電源ユニットの負極に至る経路で流れ、めっき液中に溶解している金属イオンが元の金属に還元、析出し、被処理物の表面にめっき層が形成される。

特開２００４−２５０７１６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された電気めっき装置は、電源ユニットから集電器への給電が可能となる位置へ、バレルユニットをめっき槽内で搬送する搬送手段を設けなければならず、めっき装置の構造が複雑化する問題があった。

本発明の目的は、構造の複雑化を回避できる電気めっき装置を提供することにある。

本発明は、めっき液に浸漬された被処理物にめっき層を形成する電気めっき装置であって、前記めっき液を収容する外カップと、前記外カップ内に収容され、かつ、前記めっき液が進入する内カップと、前記内カップ内に配置される第１電極と、前記内カップに取り付けられ、かつ、前記第１電極との間で前記めっき液を介して電気的に導通する第２電極と、前記外カップに設けられ、かつ、前記第２電極に接続する給電金具と、前記内カップ及び前記外カップを一体回転させる駆動機構と、を有する。

本発明における前記第２電極は、前記内カップの回転方向に複数配置され、前記給電金具は、前記外カップの回転方向に複数配置され、前記内カップと前記外カップとを回転方向に位置決めする位置決め機構が設けられ、前記内カップと前記外カップとを回転方向に位置決めすると、前記第２電極と前記給電金具とが接続される。

本発明における前記位置決め機構は、前記第２電極と前記給電金具とが接続される前に、前記外カップを前記内カップに対して回転させて、前記内カップと前記外カップとを回転方向に位置決めするモータを含む。

本発明における前記位置決め機構は、前記外カップに設けた第１係合部と、前記内カップに設けられ、かつ、前記第１係合部と係合して、前記内カップと前記外カップとを回転方向に位置決めする第２係合部と、を含む。

本発明は、前記第１電極を前記内カップ及び前記外カップの回転中心線に沿った方向に移動して、前記第１電極を前記内カップへ出入りさせる移動機構を有する。

本発明は、前記内カップ及び前記外カップの回転中心線と鉛直線との間に形成される角度を調整する角度調整機構を有する。

本発明によれば、内カップを外カップへ入れた状態で、第２電極と給電金具とが接続され、第１電極と第２電極との間で、めっき液を介して電流を流すことが可能となる。したがって、内カップを外カップ内で移動させる搬送手段を設けずに済み、めっき装置の構造の複雑化を回避できる。

被処理物を処理する複数の工程を示す模式的な平面図である。 本発明の電気めっき装置を示す左側面断面図である。 本発明の電気めっき装置を示す正面図である。 本発明の電気めっき装置を示す正面図である。 本発明の電気めっき装置を示す右側面図である 図２に示す内カップと外カップとが分離されている断面図である。 図２に示す内カップと外カップ内との位置決め構造を示す断面図である。 図２に示す内カップ及び外カップ内の平面図である。 図２に示す内カップ及び外カップ内の要部を拡大した断面図である。 図２に示す外カップの底面図である。 図２に示すめっき装置の部分的な断面図である。 図２に示すカップユニットの平面図である。 図１１に示す支持ブロックの平面図である。 図３に示すカップユニット及び昇降機構及びアノードユニットの右側面図である。 図３に示すカップユニットの平面図である。 電気めっき装置に設けたカップユニット及び供給ポンプの正面断面図である。 図１６のＤ−Ｄ線における側面断面図である。 電気めっき装置に設けたタンク及び供給ポンプ及び排出ポンプの平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

めっき処理を含む処理工程の概略を、図１を参照して説明する。第１前処理工程Ａ１、第１水洗い工程Ａ２、第２前処理工程Ａ３、第２水洗い工程Ａ４、めっき工程Ａ５、湯洗い工程Ａ６、後処理工程Ａ７が、順次行われる。第１前処理工程Ａ１は、苛性ソーダ等の脱脂液を用いて、被処理物の脱脂処理を行う。第１水洗い工程Ａ２では、被処理物に付着している異物を洗い落とす。第２前処理工程Ａ３では、被処理物の表面が研磨される。第２水洗い工程Ａ４では、被処理物に付着している異物を洗い落とす。めっき工程Ａ５では、被処理物にハンダ、例えば、錫合金、銅めっき、ニッケルめっき、銀めっき、金めっき等を処理する。湯洗い工程Ａ６では、被処理物に付着している異物を洗い落とす。後処理工程Ａ７では、乾燥機またはヒータにより、被処理物に付着している水分を除去する。

図１のように、各工程に沿って往復移動可能な搬送ロボットＲ１が設けられている。搬送ロボットＲ１はレール１００によって水平方向への移動がガイドされる。また、搬送ロボットＲ１にチャックが設けられており、チャックは、上昇及び下降が可能である。さらに、チャックは、被処理物を入れる容器を把持及び解放する動作を行う。搬送ロボットＲ１及びチャックは、電動モータ、油圧シリンダ、空気圧シリンダ等のアクチュエータにより動作が制御される。搬送ロボットＲ１は複数設けられており、１つの工程の処理が終わると、搬送ロボットＲ１は、容器を把持して次工程へ搬送する。容器の有無及び容器の位置を検出するセンサが設けられている。センサの信号を処理してアクチュエータを制御し、搬送ロボットＲ１の水平方向及び上下方向の移動・停止を制御し、チャックによる容器の把持・解放を制御するコントローラが設けられている。

めっき工程Ａ５に設けられる電気めっき装置１０を、図２〜図５を参照して説明する。電気めっき装置１０は、基台１１と、基台１１に支持されたカップユニット１２と、カップユニット１２を中心線Ｂ１を中心として回転させる駆動ユニット１３と、基台１１に設けられたタンク１４と、を備えている。

カップユニット１２は、図６のように、めっき液を収容する外カップ１５と、外カップ１５内へ出入り可能な内カップ１６と、を有する。外カップ１５及び内カップ１６は、中心線Ｂ１を中心として同心状に配置されている。外カップ１５は、円筒部１７と、円筒部１７の一方の開口端に固定した円板状の底部１８と、を有する。外カップ１５は、絶縁性の材料、例えば、硬質プラスチックで製造されている。外カップ１５の内面に、ブラケット１９がねじ部材２０により固定されている。ブラケット１９は、中心線Ｂ１方向で円筒部１７の開口端に近い位置に設けられている。図７のように、ブラケット１９にピン２１がそれぞれ固定されている。ブラケット１９は、図８のように、円筒部１７の回転方向で異なる複数箇所に配置されている。図８は、ブラケット１９を２箇所に配置した例を示す。

図９に示すように、円筒部１７の外に第１端子２２が設けられている。第１端子２２は、円筒部１７の外内面にねじ部材２３で固定されている。第１端子２２は、図１０のように、外カップ１５の回転方向に間隔をおいて複数取り付けられている。各第１端子２２は、径方向で内側に向けて延ばされた接触部２４を、それぞれ有する。

図９のように、円筒部１７の内面に第２端子２５が固定されている。第２端子２５は、図１２のように、外カップ１５の回転方向に間隔をおいて複数取り付けられている。本実施形態では、第１端子２２の数と第２端子２５の数とが同じであり、外カップ１５の回転方向で同じ位置に配置された第１端子２２と第２端子２５とが、同一のねじ部材２３で固定されている。第２端子２５は、径方向で内側に向けて延ばされた接触部２６を、それぞれ有する。外カップ１５の底部１８は、中心線Ｂ１方向で接触部２４と接触部２６との間に配置されている。

底部１８は、円筒部１７の一端を液密に閉じており、底部１８の内面に凹部２７が設けられている。凹部２７は中心線を中心として円形に設けられ、凹部２７の内側に、環状の傾斜面２８が形成されている。傾斜面２８は、円筒部１７の開口端に近づくことに伴い、中心線Ｂ１との距離が長くなる向きで傾斜している。

内カップ１６は、筒部２９と、中心線Ｂ１方向で筒部２９の一方の端部にねじ部材３０で固定されたリング３１と、中心線Ｂ１方向で筒部２９の他方の端部に固定された底部３２と、を有する。内カップ１６は、絶縁性の材料で製造されている。リング３１の外径は、筒部２９の外径よりも大きく、リング３１の外径は、外カップ１５の円筒部１７の内径よりも小さい。筒部２９は、絶縁性のフレームにメッシュを固定したものである。つまり、内カップ１６は液体が径方向に出入り可能である。リング３１の外周に、筒部２９の回転方向で間隔をおいて切り欠き３１Ａが設けられている。切り欠き３１Ａは、複数、例えば、図８のように、２つ設けられている。

図９のように、筒部２９の外面から底部３２の外面に亘ってＬ字形に屈曲された第３端子３３が固定されている。第３端子３３は、図１２のように、内カップ１６の回転方向に間隔をおいて複数個配置されている。各第３端子３３を内カップ１６に固定するカソード電極３４，３５が設けられている。カソード電極３４は、第３端子３３を筒部２９の外面に固定するボルト及びナットであり、カソード電極３５は、第３端子３３を底部３２の外面に固定するボルト及びナットである。カソード電極３４，３５は、導電性の金属で製造されている。カソード電極３４，３５は、内カップ１６の回転方向に複数個配置されている。各第３端子３３は、径方向に延ばされた接触部３６をそれぞれ有する。内カップ１６と外カップ１５とが同心状に配置されると、第３端子３３の接触部３６の配置範囲と、第２端子２５の接触部２６の配置範囲とが、径方向で重なる。

底部３２は、底部１８に向けて中心線Ｂ１方向に突出された突出部３７を有する。突出部３７は中心線Ｂ１を中心として設けられており、突出部３７の外周面に、環状の傾斜面３８が設けられている。傾斜面３８は、中心線Ｂ１に対して、傾斜面２８と同じ向きで傾斜している。傾斜面３８と中心線Ｂ１との間に形成される鋭角側の角度は、傾斜面２８と中心線Ｂ１との間に形成される鋭角側の角度と同じである。傾斜面３８の外径の最大値は、傾斜面２８の外径の最大値と同じである。内カップ１６が外カップ１５に対して中心線Ｂ１方向に移動すると、突出部３７の先端は凹部２７へ出入りする。さらに、底部３２を中心線Ｂ１方向に貫通する孔３９が設けられている。孔３９は、中心線Ｂ１を中心として設けられている。

駆動ユニット１３は、図１１に示すように、フレーム４０に取り付けられた電動モータ４１と、電動モータ４１のロータ４２に連結された回転軸４３と、フレーム４０に固定された支持ブロック４４と、支持ブロック４４と回転軸４３との間に介在され、かつ、回転軸４３を回転可能に支持する軸受４５と、を有する。また、回転軸４３の先端にボス部４６が固定され、ボス部４６はねじ部材４７により底部１８へ固定されている。つまり、外カップ１５及び回転軸４３は、中心線Ｂ１を中心として同心状に回転可能に連結されている。

第１端子２２に接続される給電端子４８が設けられている。給電端子４８は、ねじ部材４９により支持ブロック４４に固定されている。給電端子４８は、図１３のように中心線Ｂ１の周囲に２個配置されている。２個の給電端子４８は、回転軸４３の回転方向に沿った円弧形状を有する。ねじ部材４９を緩めることにより、支持ブロック４４に対する固定位置を回転方向で変更することができる。回転軸４３の径方向で、２個の給電端子４８の配置位置は、第１端子２２の接触部２４の配置範囲内にあり、２個の給電端子４８は、少なくとも１個の第１端子２２にそれぞれ接触する。外カップ１５の回転方向で、２個の給電端子４８が接触する第１端子２２は、支持ブロック４４に対する２個の給電端子４８の固定位置で決まる。

図４のように、カップユニット１２の中心線Ｂ１と鉛直線Ｅ１との間に形成される角度を調整可能な角度調整機構５０が設けられている。角度調整機構５０は、フレーム４０に固定された軸受５１と、軸受５１により回転可能に支持された支持軸５２と、支持軸５２の一端に固定したカラー５３と、カラー５３に取り付けたレバー５４と、カラー５３と軸受５１との間に介在されたブラケット５５と、を有する。軸受５１はブラケット５５に固定され、ブラケット５５は基台１１に固定されている。また、ブラケット５５が軸受５１とカラー５３との間に介在され、かつ、ブラケット５５が基台１１に固定されて、支持軸５２を中心線Ｂ２方向に位置決めしている。さらに、支持軸５２においてカラー５３が固定された端部とは反対の端部に、支持ブロック４４が固定されている。このため、レバー５４を操作すると、支持軸５２及び支持ブロック４４は、図３及び図４のように、中心線Ｂ２を中心として回転する。

さらに、支持軸５２の回転を防止するストッパが設けられている。図１１のように、支持軸５２の中心線Ｂ２と、カップユニット１２の中心線Ｂ１とは直角であり、支持軸５２が回転すると、鉛直線Ｅ１とカップユニット１２の中心線Ｂ１との間に形成される角度を、任意に調整可能である。

図３、図４、図１４のように、フレーム４０にアノードユニット５６及び昇降機構５７が設けられている。昇降機構５７は、フレーム４０に固定されたガイドレール５８と、ガイドレール５８に沿って直線状に移動可能なスライダ５９と、スライダ５９に固定されたブラケット６０と、ガイドレール５８に設けたサーボモータ６１と、サーボモータ６１に連結されたシャフト６２と、を有する。スライダ５９に雌ねじが設けられ、シャフト６２の外面に雄ねじが形成されている。サーボモータ６１は正逆回転可能である。

アノードユニット５６は、ブラケット６０に取り付けた電動モータ６３と、電動モータ６３のロータに連結された回転軸６４と、回転軸６４に取り付けたアーム６５と、アーム６５に取り付けたシャフト６６と、シャフト６６の先端に固定したアノード電極６７と、を有する。アノード電極６７は、導電性の金属であるニッケル等を用いることができる。アノード電極６７として用いる金属は、被処理物に形成する被膜となる物質であればよい。アノード電極６７とカソード電極３４，３５とが、めっき液を介して電気的に導通可能である。

電動モータ６３のロータは正逆回転可能であり、図１５のように、アーム６５は回転軸６４を支点として所定角度の範囲内で揺動可能である。シャフト６６は、アーム６５において回転軸６４に連結された箇所とは反対の端部に取り付けられており、シャフト６６はシャフト６２と平行に配置されている。サーボモータ６１の回転力でシャフト６２が回転すると、スライダ５９がガイドレール５８に沿って移動するとともに、アノード電極６７が中心線Ｂ１方向に移動する。このため、内カップ１６が外カップ１５内へ配置されていると、アノード電極６７は、内カップ１６内へ出入り可能である。

カップユニット１２へめっき液を供給し、かつ、カップユニット１２からめっき液を排出する機構、図２、図１６、図１７、図１８を参照して説明する。基台１１に支持台６８が設けられている。支持台６８は、フレーム４０よりも下方に配置されている。支持台６８にタンク１４が設置され、タンク１４内にめっき液（薬液）が溜められている。支持台６８に供給ポンプ６９及び排出ポンプ７０が設けられている。供給ポンプ６９及び排出ポンプ７０としては、ベローズポンプを用いることができる。供給ポンプ６９は、タンク１４内のめっき液を吸入し、吸入しためっき液をカップユニット１２へ送る機能を有する。

供給ポンプ６９は電動モータ７１の動力でベローズ７２を伸縮させて、めっき液を吸入及び吐出する。タンク１４内にヒータ７３が設けられており、ヒータ７３はタンク１４内のめっき液を温める。供給ポンプ６９の吸込口とタンク１４内とをつなぐ樹脂チューブ７４が設けられている。供給ポンプ６９の吐出口に樹脂チューブ７５が接続され、樹脂チューブ７５に接続具７６を介して樹脂チューブ７７が接続されている。その樹脂チューブ７７は接続具７８を介して樹脂チューブ７９に接続されている。接続具７８はアーム６５に取り付けられている。アノードユニット５６が中心線Ｂ１方向に移動すると、樹脂チューブ７９は内カップ１６内へ出入り可能である。

排出ポンプ７０は、カップユニット１２内のめっき液を吸入し、吸入しためっき液をタンク１４へ戻す機能を有する。排出ポンプ７０は電動モータ８０の動力でベローズ８１を伸縮させて、めっき液を吸入及び吐出する。排出ポンプ７０の吐出口とタンク１４内とをつなぐ樹脂チューブ８２が設けられている。排出ポンプ７０の吸入口に樹脂チューブ８３が接続され、樹脂チューブ８３に接続具８４を介して樹脂チューブ８５が接続されている。その樹脂チューブ８５は接続具８６を介して樹脂チューブ８７に接続されている。樹脂チューブ８７は接続具８８を介して樹脂チューブ８９に接続されている。樹脂チューブ８９は、中心線Ｂ１方向の長さが、樹脂チューブ７９の長さよりも大きい。接続具８８はアーム６５に取り付けられている。アノードユニット５６が中心線Ｂ１方向に移動すると、樹脂チューブ８９は内カップ１６内へ出入りする。

タンク１４内のめっき液の温度を検出する温度センサ９０が設けられている。温度センサ９０としては、熱電対を用いることができる。樹脂チューブ７５，８５は、ブラケット６０に沿って取り回されており、ブラケット６０の移動に伴い移動する。また、樹脂チューブ７５，８５を覆うカバー９１が設けられている。

さらに、電動モータ４１，６３，７１，８０、サーボモータ６１、ヒータ７３をそれぞれ別々に制御するコントローラが設けられている。コントローラは、中心線Ｂ１方向におけるアノードユニット５６の位置を検出するセンサ、温度センサ９０の信号を処理する。

次に、めっき工程Ａ５で行われる処理を説明する。第２水洗い工程Ａ４から、被処理物を入れた容器がめっき工程Ａ５へ搬送されると、作業者は、被処理物を手作業で容器から内カップ１６へ入れ替える。一方、内カップ１６を外カップ１５内へ入れる前の段階で、外カップ１５は、図３のように、中心線Ｂ１と鉛直線Ｅ１とが一致した状態に保持されている。また、コントローラは、電動モータ４１を停止している。具体的に説明すると、ピン２１が外カップ１５の回転方向でどの位置で停止しているかを、センサの信号を処理して検出している。さらに、電気めっき装置１０の平面視で、アノードユニット５６は、外カップ１５の配置範囲から外れた位置で停止している。また、アノード電極６７の下端及び樹脂チューブ８９の下端は、カップユニット１２の上端よりも上方に位置している。

搬送ロボットＲ１は、内カップ１６を第２水洗い工程Ａ４からめっき工程Ａ５へ搬送し、搬送ロボットＲ１は、内カップ１６を外カップ１５の上方へ搬送する。そして、搬送ロボットＲ１は、図６のように内カップ１６と外カップ１５とが同心状になると停止する。搬送ロボットＲ１が、内カップ１６を外カップ１５の上方で停止する時点で、内カップ１６の回転方向の位置が予め決められている。つまり、リング３１に設けた２つの切り欠き３１Ａが、中心線Ｂ１を中止とする回転方向で、常に同じ位置に来る状態で、搬送ロボットＲ１のチャックが内カップ１６を保持している。

次いで、搬送ロボットＲ１が下降し、内カップ１６を外カップ１５内へ進入させ、リング３１がピン２１に接触する前に、搬送ロボットＲ１が中間位置で停止する。搬送ロボットＲ１が中間位置で停止した状態において、第３端子３３は第２端子２５に接触していない。そして、コントローラは、電動モータ４１を回転させて外カップ１５を回転して、中心線Ｂ１を中心とする回転方向で、ピン２１の位置を切り欠き３１Ａの位置に一致させ、電動モータ４１を停止する。

さらに、コントローラが搬送ロボットＲ１を下降させると、外カップ１５のピン２１が、リング３１の切り欠き３１Ａへ進入する。そして、コントローラは、図９のように突出部３７の傾斜面３８が傾斜面２８に接触した時点で搬送ロボットＲ１を停止する。搬送ロボットＲ１が停止した状態で、内カップ１６に固定された複数の第３端子３３は、図９及び図１２のように第２端子２５へ別々に接続される。

その後、第３端子３３と第２端子２５とが接続された後、搬送ロボットＲ１のチャックが内カップ１６を解放する。さらに、搬送ロボットＲ１が上昇して停止し、電気めっき装置１０は図２に示す状態となる。次いで、電動モータ６３を駆動してアーム６５を回転軸６４を支点として回転させ、図１４のように、アノード電極６７を内カップ１６の上方に位置させて停止する。具体的には、シャフト６６の中心と中心線Ｂ１とを一致させる。

そして、サーボモータ６１が駆動してアノードユニット５６を下降させ、図１４のように、アノード電極６７及び樹脂チューブ７９，８９を内カップ１６内へ進入させ、サーボモータ６１が停止する。サーボモータ６１が停止すると、供給ポンプ６９が駆動され、タンク１４内のめっき液が、樹脂チューブ７５，７７，７９を経由してカップユニット１２内へ供給される。コントローラは、カップユニット１２に対するめっき液の供給を開始した時点から所定時間が経過すると、供給ポンプ６９を停止し、カップユニット１２に対するめっき液の供給を停止する。内カップ１６内へ供給されためっき液は、内カップ１６のメッシュを通り外カップ１５内へ満たされる。内カップ１６内の被処理物は、めっき液に浸漬される。

また、カップユニット１２へめっき液を供給中、または、めっき液の供給が終わった後に、作業者がレバー５４を操作して、支持軸５２を所定角度回転して停止し、ストッパにより支持軸５２を固定する。支持軸５２の回転に伴い、支持ブロック４４及びカップユニット１２が、中心線Ｂ２を中心として回転する。作業者は、図４のように、カップユニット１２の中心線Ｂ１が鉛直線Ｅ１に対して所定角度傾斜した状態で、支持軸５２を停止する。

カップユニット１２を傾斜した後、電動モータ４１が駆動して外カップ１５及び内カップ１６が一体回転される。カップユニット１２が傾斜した状態において、給電端子４８は、中心線Ｂ１を中心とする回転方向の所定角度の範囲内で、円弧状に配置されている。このため、カップユニット１２の回転中、給電端子４８に接触する第１端子２２は、全ての第１端子２２のうち、相対的に低い位置を移動する複数個の第１端子２２であり、その他の第１端子２２は、給電端子４８に接触しない。このように、カップユニット１２の回転中、給電端子４８が第１端子２２を介して電気的に接続される第３端子３３は、カップユニット１２の回転に伴い切り替わる。

カップユニット１２の回転中に、電源ユニットの正極から流れた電流は、アノード電極６７、めっき液、被処理物、第３端子３３、第２端子２５、第１端子２２、給電端子４８を経由して、負極に流れる。カップユニット１２の回転により、被処理物はめっき液中で撹拌され、被処理物へめっき処理が行われる。即ち、めっき液中に溶解している金属イオンは、元の金属に還元、析出し、被処理物の表面にめっき層（皮膜）が形成される。

また、めっき処理中、供給ポンプ６９を駆動してタンク１４内のめっき液をカップユニット１２内へ供給することに加え、排出ポンプ７０を駆動して、カップユニット１２内のめっき液を、樹脂チューブ８９，８７，８５，８３、を経由してタンク１４内へ排出する処理を実行する。つまり、めっき液は、カップユニット１２、タンク１４、樹脂チューブを循環する。

本実施形態の電気めっき装置１０は、内カップ１６を外カップ１５内へ入れた状態で、カソード電極３４，３５と第２端子２５とが接続され、アノード電極６７とカソード電極３４，３５との間で、めっき液を介して電流を流すことが可能となる。したがって、カソード電極３４，３５と第２端子２５とを接続することを目的として、内カップ１６を外カップ１５内で移動させる搬送手段を設けずに済み、電気めっき装置１０の構造の複雑化を回避できる。さらに、内カップ１６及び外カップ１５と回転させる電動モータ４１は、外カップ１５の外に配置されている。このため、外カップ１５が大型化することを抑制できる。

さらに、めっき処理中、電気めっき装置１０では、カップユニット１２の回転中に、多数の被処理物は、内カップ１６で下方に位置する複数個のカソード電極３４，３５を覆う。したがって、電流が流れているカソード電極３４，３５の表面に、めっき層が形成されることを抑制できる。内カップ１６内で被処理物が接触していないカソード電極３４，３５、つまり、相対的に上方に位置するカソード電極３４，３５には電流が流れないから、被処理物への給電に寄与していないカソード電極３４，３５に、不要なめっき層が形成されることを抑制できる。また、電気めっき装置１０は、内カップ１６と外カップ１５とが一体回転するため、第２端子２５と第３端子３３とがめっき液中で擦れることが無く、異物の発生を防止できる。

上記のめっき処理が終了後、電動モータ４１を停止してカップユニット１２を停止する。さらに、作業者がレバー５４を操作して支持軸５２及び支持ブロック４４を回転させ、カップユニット１２の中心線Ｂ１を垂直状態にし、支持軸５２を停止する。さらに、サーボモータ６１が駆動してアノードユニット５６を上昇させ、アノード電極６７及び樹脂チューブ７９，８９をカップユニット１２の外へ移動させ、サーボモータ６１が停止する。さらに、電動モータ６３が駆動してアーム６５を回転し、電気めっき装置１０の平面視で、アノードユニット５６をカップユニット１２の配置範囲の外へ移動させ、電動モータ６３が停止する。

搬送ロボットＲ１が下降して、チャックが内カップ１６を掴み、搬送ロボットＲ１が上昇して内カップ１６を外カップ１５から取り出す。さらに、搬送ロボットＲ１は水平移動して、内カップ１６を次工程へ搬送する。次工程で被処理物は内カップ１６から取り出され、内カップ１６は次工程で使用しない。

本実施形態で説明した事項と、本発明の構成との対応関係は以下の通りである。電気めっき装置１０が、本発明のめっき装置であり、アノード電極６７が、本発明の第１電極であり、カソード電極３４，３５が、本発明の第２電極であり、電動モータ４１、回転軸４３、コントローラが、本発明の駆動機構であり、第２端子２５が、本発明の給電金具である。ピン２１、ブラケット１９、切り欠き３１Ａ、電動モータ４１及びコントローラが、本発明の位置決め機構であり、電動モータ４１が、本発明のモータである。また、ピン２１及びブラケット１９が、本発明の第１係合部であり、切り欠き３１Ａが、本発明の第２係合部である。昇降機構５７が、本発明の移動機構であり、中心線Ｂ１が、本発明の回転中心線である。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、アノードユニット５６を昇降させる昇降機構５７として、サーボモータ６１に代えて油圧シリンダを用いることも可能である。また、角度調整機構５０は、作業者が手動で支持軸５２を回転させる構成に代えて、電動モータで支持軸５２を回転及び停止する構成としてもよい。内カップは、メッシュ構造、または、筒体に貫通孔を形成した構造の何れでもよい。

１０…電気めっき装置、１９…ブラケット、２１…ピン、２５…第２端子、３１Ａ…切り欠き、３４，３５…カソード電極、４１…電動モータ、４３…回転軸、５７…昇降機構、６７…アノード電極、Ｂ１…中心線。

Claims (6)

1. めっき液に浸漬された被処理物にめっき層を形成する電気めっき装置であって、
   前記めっき液を収容する外カップと、
   前記外カップ内に収容され、かつ、前記めっき液が進入する内カップと、
   前記内カップ内に配置される第１電極と、
   前記内カップに取り付けられ、かつ、前記第１電極との間で前記めっき液を介して電気的に導通する第２電極と、
   前記外カップに設けられ、かつ、前記第２電極に接続する給電金具と、
   前記内カップ及び前記外カップを一体回転させる駆動機構と、
   を有する、電気めっき装置。
2. 請求項１記載の電気めっき装置において、
   前記第２電極は、前記内カップの回転方向に複数配置され、
   前記給電金具は、前記外カップの回転方向に複数配置され、
   前記内カップと前記外カップとを回転方向に位置決めする位置決め機構が設けられ、
   前記内カップと前記外カップとを回転方向に位置決めすると、前記第２電極と前記給電金具とが接続される、電気めっき装置。
3. 請求項２記載の電気めっき装置において、
   前記位置決め機構は、前記第２電極と前記給電金具とが接続される前に、前記外カップを前記内カップに対して回転させて、前記内カップと前記外カップとを回転方向に位置決めするモータを含む、電気めっき装置。
4. 請求項２または３記載の電気めっき装置において、
   前記位置決め機構は、
   前記外カップに設けた第１係合部と、
   前記内カップに設けられ、かつ、前記第１係合部と係合して、前記内カップと前記外カップとを回転方向に位置決めする第２係合部と、
   を含む、電気めっき装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項記載の電気めっき装置において、
   前記第１電極を前記内カップ及び前記外カップの回転中心線に沿った方向に移動して、前記第１電極を前記内カップへ出入りさせる移動機構が設けられている、電気めっき装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項記載の電気めっき装置において、
   前記内カップ及び前記外カップの回転中心線と鉛直線との間に形成される角度を調整する角度調整機構が設けられている、電気めっき装置。

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