JPS6149397B2 - - Google Patents

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JPS6149397B2
JPS6149397B2 JP5302679A JP5302679A JPS6149397B2 JP S6149397 B2 JPS6149397 B2 JP S6149397B2 JP 5302679 A JP5302679 A JP 5302679A JP 5302679 A JP5302679 A JP 5302679A JP S6149397 B2 JPS6149397 B2 JP S6149397B2
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JP
Japan
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electroforming
circuit
energization
electrode
time
Prior art date
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Application number
JP5302679A
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Japanese (ja)
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JPS55145190A (en
Inventor
Kyoshi Inoe
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Inoue Japax Research Inc
Original Assignee
Inoue Japax Research Inc
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Publication date
Application filed by Inoue Japax Research Inc filed Critical Inoue Japax Research Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電鋳装置に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to an electroforming device.

電鋳は、機械加工が困難な形状の部品や金型等
を製造する際広く利用されている。
Electroforming is widely used to manufacture parts and molds with shapes that are difficult to machine.

一般に、電鋳殻を電着させる電型の形状は複雑
であり、電着面は緩急、深浅さまざまな起伏、凹
凸に富んでいる。
Generally, the shape of the electrode mold on which the electroformed shell is electrodeposited is complex, and the electrodeposition surface is rich in undulations and irregularities of varying degrees of slope and depth.

而して、電鋳では一般的に電型の転写精度が最
重要視されており、電鋳殻の厚みについては、特
殊な機械部品を除きあまり高い精度は要求されて
いなかつた。
Therefore, in electroforming, the most important thing is generally the transfer accuracy of the electroform, and the thickness of the electroformed shell is not required to have very high precision except for special machine parts.

然しながら、電鋳殻としては均一な厚み又は所
望の厚み分布を持つことが望ましいのは言うまで
もないことである。
However, it goes without saying that it is desirable for the electroformed shell to have a uniform thickness or a desired thickness distribution.

即ち、電鋳殻が薄すぎる部分があると、その強
度や耐用命数が減殺され、また逆に厚すぎる部分
があると、資材、電力及び作業時間等が浪費され
ることになる。また、これらの問題点は、電鋳殻
をさらに機械加工して機械部品等に仕上げる場合
には、さらに深刻なものとなる。
That is, if the electroformed shell has a portion that is too thin, its strength and service life will be reduced, and if the electroformed shell has a portion that is too thick, materials, power, working time, etc. will be wasted. Moreover, these problems become even more serious when the electroformed shell is further machined to be finished into a mechanical part or the like.

而して、従来は電鋳殻の各部を所望の厚みをす
るために、多数の電極を使用し、それらを電着面
に適宜分散して配置して、それぞれの電極に略特
定局部の電鋳を行なわせると共に、全体的には所
望の厚み分布が得られるようにするという方法が
採用されている。
Conventionally, in order to give each part of an electroformed shell a desired thickness, a large number of electrodes are used and are appropriately distributed on the electrodeposited surface, so that each electrode has a substantially specific local voltage. A method is adopted in which casting is carried out and a desired overall thickness distribution is obtained.

然しながら、この方法では、高度の熟練者でも
通常は数回の試験加工にもとずく修正を経なけれ
ば、所望の精度を実現し難いものであり、従つ
て、同一形状の部品を多数個繰返し電鋳するよう
な場合にはよいが、各種用途の金型等を少数宛製
造する場合には極めて不都合なものであつた。
However, with this method, it is difficult for even a highly skilled person to achieve the desired accuracy without making corrections based on several test machinings, and therefore it is difficult to achieve the desired accuracy by repeatedly making many parts of the same shape. Although it is good for electroforming, it is extremely inconvenient when manufacturing molds for various purposes in small quantities.

また、一般的に、電鋳殻を金型や電気加工用電
極として使用する場合には、電型の凸部では薄
く、凹部では厚く電着を行なうことが望ましいの
であるが、これは電着における自然的傾向に逆ら
う要求であり、このような電着量制御は困難であ
つた。
In addition, when using electroformed shells as molds or electrodes for electrical machining, it is generally desirable to deposit thinly on the convex parts of the mold and thickly on the concave parts; This requirement goes against the natural tendency of electrodeposition, and it has been difficult to control the amount of electrodeposition.

本発明は叙上の観点に立つてなされたものであ
つて、その目的とするところは、特別な熟練や経
験を必要とせず、また試験加工等によることもな
く、簡単かつ確実に、所望の厚み分布を有する電
鋳殻が得られる電鋳装置を提供することにある。
The present invention has been made based on the above-mentioned viewpoints, and its purpose is to easily and reliably achieve the desired results without requiring special skill or experience, and without using test processing or the like. An object of the present invention is to provide an electroforming device that can obtain an electroformed shell having a thickness distribution.

而して、本発明の要旨とするところは、電鋳殻
の電着する面に近接して、電型内に超音波厚み計
を多数設けておき、これらにより電鋳殻の成長速
度を検出し、その遅速に応じて当該部分近傍の電
極への通電量を増減し、もつて所望の厚み分布を
有する電鋳殻を得ることにある。
Therefore, the gist of the present invention is to provide a large number of ultrasonic thickness gauges in the electroforming mold close to the surface of the electroformed shell to be electrodeposited, and to detect the growth rate of the electroformed shell using these. The object is to increase or decrease the amount of current applied to the electrode near the part in accordance with the slowing speed, thereby obtaining an electroformed shell having a desired thickness distribution.

以下、図面により本発明の詳細を説明する。 Hereinafter, details of the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図は本発明にかかる電鋳装置の一実施例を
示す回路図、第2図は電型内に設けられる超音波
発振素子部分の詳細を示す一部拡大断面図、第3
図は本発明装置の作用効果を説明するためのタイ
ムチヤート、第4図は第1図に示した実施例のバ
リエーシヨンを示す部分回路図、第5図はさらに
他の実施例を示す電極及び超音波発振素子の分布
説明図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the electroforming apparatus according to the present invention, FIG.
4 is a partial circuit diagram showing a variation of the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 3 is a distribution explanatory diagram of ultrasonic oscillation elements.

而して、第1図及び第2図において、1は電鋳
槽、2は所定の電着面2aに導電処理を施したプ
ラスチツク製の電型、3,4および5は超音波発
振素子、6,7および8は電鋳材から成る電極、
9は電鋳殻、10は電鋳浴、11は電鋳用の直流
電源、12は図示されていない主電源リレーの接
点、13,14および15は、それぞれ電極6,
7および8に通電し、電鋳を行なわせるためのス
イツチング素子、16,17および18は半固定
抵抗、19,20および21はそれぞれ超音波発
振素子3,4および5を作動させるパルス発振
器、22,23および24は抵抗、25は定電圧
電源回路、26,27および28は共振検知回
路、29は標準作業時間Ts設定用タイマ、30
はパルスカウンタ、31は入出力変換回路、32
は始動用押ボタンスイツチ、33ないし41は
RSバイステーブルエレメント、42ないし51
はアンド回路、52ないし55はオア回路、56
なしい58はインヒビツト回路、59,60およ
び61は通電時間を設定するタイマ、62ないし
67はモノステーブルエレメント、68はリング
カウンタ、69,70および71はプリセツトカ
ウンタ、72は作業終了指令パルスの出力端子で
ある。
In FIGS. 1 and 2, 1 is an electroforming tank, 2 is a plastic mold whose predetermined electrodeposition surface 2a has been subjected to conductive treatment, 3, 4 and 5 are ultrasonic oscillation elements, 6, 7 and 8 are electrodes made of electroformed material;
9 is an electroforming shell, 10 is an electroforming bath, 11 is a DC power source for electroforming, 12 is a contact of a main power relay (not shown), 13, 14 and 15 are electrodes 6,
7 and 8 are switching elements for energizing and electroforming; 16, 17 and 18 are semi-fixed resistors; 19, 20 and 21 are pulse oscillators for operating the ultrasonic oscillation elements 3, 4 and 5, respectively; 22 , 23 and 24 are resistors, 25 is a constant voltage power supply circuit, 26, 27 and 28 are resonance detection circuits, 29 is a timer for setting standard working time Ts, 30
is a pulse counter, 31 is an input/output conversion circuit, 32
is a starting push button switch, 33 to 41 are
RS bistable element, 42 to 51
is an AND circuit, 52 to 55 are OR circuits, 56
58 is an inhibit circuit, 59, 60 and 61 are timers for setting the energization time, 62 to 67 are monostable elements, 68 is a ring counter, 69, 70 and 71 are preset counters, and 72 is a work end command pulse signal. It is an output terminal.

而して、超音波発振素子3,4および5は、い
ずれも第2図に示す如く、電型2の電着面2aに
近接して電型2の内部に設けられる。第2図中、
2aは電着を可能とするためのメツキ面、2bは
超音波発振素子を収容する室、2cは蓋体を構成
するプラスチツク部材、2dはリード線3a,4
a又は5aの周囲をシールするプラスチツク部材
である。
The ultrasonic oscillation elements 3, 4, and 5 are all provided inside the electromold 2 in close proximity to the electrodeposition surface 2a of the electromold 2, as shown in FIG. In Figure 2,
2a is a plated surface to enable electrodeposition, 2b is a chamber for accommodating an ultrasonic oscillation element, 2c is a plastic member constituting a lid, and 2d is a lead wire 3a, 4.
This is a plastic member that seals around a or 5a.

プラスチツク部材2cは、その厚みdがその内
部を通過する超音波の半波長より充分に短かく、
かつ、超音波発振素子との間に空隙が生じないよ
う密着して設けられ、その外端面には電型の電着
面を構成する表面部分と共にメツキが施される。
The thickness d of the plastic member 2c is sufficiently shorter than the half wavelength of the ultrasonic wave passing through the plastic member 2c,
Further, it is provided in close contact with the ultrasonic oscillation element so as not to create a gap, and its outer end surface is plated together with the surface portion constituting the electrodeposition surface of the electrode mold.

また、本実施例においては、超音波発振周波数
は、電鋳殻内部を通過する超音波の一波長が、所
期の電鋳殻の仕上り厚みDと等しくなるように選
定されている。
Further, in this embodiment, the ultrasonic oscillation frequency is selected such that one wavelength of the ultrasonic wave passing through the electroformed shell is equal to the desired finished thickness D of the electroformed shell.

また、こゝでは、超音波発振素子3,4および
5は、それぞれ電極6,7および8と対応せしめ
られており、各電極の電鋳担当エリアの中心部に
設けられている例を示すが、これは図面および説
明を簡略にするためこのように構成したものであ
り、実際にはより多くの電極および超音波発振素
子が設けられ、かつ両者はより高次の有機的結合
をなすものである。
Furthermore, in this example, the ultrasonic oscillation elements 3, 4, and 5 correspond to the electrodes 6, 7, and 8, respectively, and are provided in the center of the electroforming area of each electrode. , this configuration is made to simplify the drawing and explanation; in reality, more electrodes and ultrasonic oscillation elements are provided, and the two form a higher-order organic bond. be.

超音波発振素子3,4および5を設けた電型は
電鋳槽1内にセツトされ、図示されていない支承
装置に支承された電極が配設され、図示されてい
るように結線される。
The electromold provided with the ultrasonic oscillation elements 3, 4, and 5 is set in the electroforming bath 1, and electrodes supported by a support device (not shown) are disposed and wired as shown.

所望の電鋳を行なうため必要な標準作業時間
Tsが算出され、タイマ29にセツトされる。の
タイマ29は、始動後それぞれTs/2±ΔTに相当 する時刻T1及びT2に短かいパルスを発振し、カ
ウンタ30を歩進させるものである。
Standard working time required to perform desired electroforming
Ts is calculated and set in the timer 29. The timer 29 oscillates short pulses at times T 1 and T 2 corresponding to Ts/2±ΔT after starting, respectively, to increment the counter 30.

而して、電鋳を開始する際は、押ボタンスイツ
チ32を押圧する。然るときは、図示されていな
いが、制御回路全体の電源がオンとなり、RSバ
イステーブルエレメント36ないし38がセツト
されると共に、カウンタ30、リングカウンタ6
8、プリセツトカウンタ69ないし71、および
RSバイステーブルエレメント33ないし35、
同39ないし41がリセツトされ、タイマ29が
スタートし、同時にリレー接点12が閉じられ
る。
When starting electroforming, the push button switch 32 is pressed. In such a case, although not shown, the power of the entire control circuit is turned on, the RS bistable elements 36 to 38 are set, and the counter 30 and ring counter 6 are turned on.
8, preset counters 69 to 71, and
RS bistable elements 33 to 35,
39 to 41 are reset, timer 29 is started, and at the same time relay contact 12 is closed.

また、このときオア回路53を介してタイマ6
0が始動する。このタイマ60は、各電極の一回
当りの標準通電時間τを設定するタイマであ
り、始動後時間τが経過するまでその出力が状
態1となるよう構成されている。またタイマ59
および61には、それぞれこの時間τより短い
時間τおよび長い時間τが設定されている。
Also, at this time, the timer 6
0 starts. This timer 60 is a timer that sets a standard energization time τ 0 for each electrode once, and is configured so that its output remains in state 1 until time τ 0 has elapsed after starting. Also timer 59
and 61 are set to a time τ shorter than this time τ 0 and a time τ + longer than this time τ 0 , respectively.

一方インヒビツト回路56,57および58は
それぞれリングカウンタの第一ビツト68―1、
第二ビツト68―2および第三ビツト68―3の
出力を抑止否定入力とするオア回路であり、抑止
否定入力以外の入力はタイマ59,60および6
1の出力である。
On the other hand, the inhibit circuits 56, 57 and 58 control the first bit 68-1 of the ring counter, respectively.
This is an OR circuit that uses the outputs of the second bit 68-2 and the third bit 68-3 as inhibition negation inputs, and the inputs other than the inhibition negation inputs are timers 59, 60 and 6.
This is the output of 1.

従つて、図示されている状態では、リングカウ
ンタ68の第一ビツト68―1が状態1であり、
タイマ60の出力も状態1であるから、インヒビ
ツト回路56の出力が状態1となり、スイツチン
グ素子13が導通し、電極6により電鋳が行なわ
れる。
Therefore, in the illustrated state, the first bit 68-1 of the ring counter 68 is in state 1;
Since the output of the timer 60 is also in state 1, the output of the inhibit circuit 56 is in state 1, the switching element 13 becomes conductive, and the electrode 6 performs electroforming.

而して、所定の時間τが経過し、タイマ60
の出力が状態0となると、インヒビツト回路56
の出力も状態0となり、スイツチング素子13は
導通を断たれるが、このときは、モノステーブル
エレメント62が出力パルスを発振し、リングカ
ウンタ68を歩進せしめるので、その1表示位置
が第二ビツト68―2に遷移し、モノステーブルエ
レメント66がトリガされ、その出力パルスがア
ンド回路46およびオア回路53を通つてタイマ
60を再始動させるものである。
Then, the predetermined time τ 0 has elapsed, and the timer 60
When the output of is in state 0, the inhibit circuit 56
The output also becomes state 0, and the switching element 13 is cut off. At this time, however, the monostable element 62 oscillates an output pulse and advances the ring counter 68, so that the 1st display position becomes the 2nd bit. 68-2, the monostable element 66 is triggered, and its output pulse passes through the AND circuit 46 and the OR circuit 53 to restart the timer 60.

而して、今回は、タイマ60の出力パルスは、
インヒビツト回路57を通過してスイツチング素
子14を導通させ、電極7により電鋳を行なわせ
る。
Therefore, this time, the output pulse of timer 60 is
It passes through the inhibit circuit 57, turns on the switching element 14, and causes the electrode 7 to perform electroforming.

而して、再び時間τが経過すると、上記と同
様のプロセスによりスイツチング素子14の導通
が断たれ、同15が導通して電極8により電鋳が
行なわれるようになり、以下同様なサイクルを繰
返して電鋳が進行する。このような、多様の電極
に対する通電制御は、n本をm本ずつの複数組に
分けて行なうとか、その他の通電制御手段を用い
ても良く、また必ずしも輪番通電とする必要はな
い。
Then, when the time τ 0 has elapsed again, the conduction of the switching element 14 is cut off by the same process as described above, and the conduction of the switching element 15 becomes conductive, so that electroforming is performed by the electrode 8, and the same cycle is repeated thereafter. Electroforming progresses repeatedly. Such energization control for various electrodes may be performed by dividing n electrodes into a plurality of groups of m electrodes each, or by using other energization control means, and it is not necessarily necessary to conduct energization in rotation.

而して、電着面2a上に電鋳殻9が成長し、そ
の厚みが、電鋳殻内を通過する超音波の半波長に
一致すると共振現象が発生し、電鋳殻内に定在波
が現われる。然るときは、超音波発振素子も共振
し、その振動電圧が急激に変化するから、この共
振は直ちに共振検知回路によつて検知される。
Then, when the electroformed shell 9 grows on the electrodeposited surface 2a and its thickness matches the half wavelength of the ultrasonic wave passing through the electroformed shell, a resonance phenomenon occurs, and the electroformed shell 9 remains stationary within the electroformed shell. A wave appears. In such a case, the ultrasonic oscillation element also resonates and its oscillating voltage changes rapidly, so this resonance is immediately detected by the resonance detection circuit.

今、製造すべき電鋳殻の厚みDが電鋳殻内を伝
搬する超音波の波長に等しいものとし、電鋳殻の
厚みは電鋳開始時から時間T1が経過した後、時
間T2が経過する以前にDに達すべきものとす
る。
Now, it is assumed that the thickness D of the electroformed shell to be manufactured is equal to the wavelength of the ultrasonic wave propagating within the electroformed shell, and the thickness of the electroformed shell is changed at a time T 2 after a time T 1 has elapsed from the start of electroforming. It is assumed that D should be reached before .

但し、こゝで T1=Ts/2−ΔT T2=Ts/2+ΔT である。 However, here, T 1 =Ts/2-ΔT T 2 =Ts/2+ΔT.

換言すれば、このような速度で電鋳が行なわれ
る場合には、そのまゝの条件で電鋳を継続するこ
とにより、標準作業時間Ts経過時に、所望の厚
み公差範囲内の良好な電鋳殻が得られるものであ
る。
In other words, when electroforming is performed at such a speed, by continuing electroforming under the same conditions, it is possible to achieve good electroforming within the desired thickness tolerance range after the standard working time Ts has elapsed. This is what gives you the shell.

然しながら、今、何等かの理由、例えば、電極
配置や電流配分率の不適切等により、電鋳殻成長
速度に誤差が生じ、それぞれ超音波発振素子3,
4および5の近傍における電鋳殻成長が、第3図
中の線,およびの如くになつたものとす
る。
However, for some reason, for example, due to inappropriate electrode arrangement or current distribution ratio, an error has occurred in the growth rate of the electroformed shell, and the ultrasonic oscillation elements 3,
It is assumed that the electroformed shell growth in the vicinity of 4 and 5 becomes as shown in the lines and in FIG. 3.

然るときは、電鋳殻9において、超音波発振素
子3が対向する部分では、許容時間T1より早い
時間t1に共振が発生し、共振検知回路26が出力
パルスを発振する。
In such a case, resonance occurs at a time t 1 earlier than the allowable time T 1 in the portion of the electroformed shell 9 where the ultrasonic oscillation element 3 faces, and the resonance detection circuit 26 oscillates an output pulse.

一方、カウンタ30の表示値は、電鋳開始後時
間T1経過前は000、同T1経過後T2経過前は00、同
T2経過後は010となるよう構成されており、ま
た、入出力変換回路31は、それぞれ共振検知回
路26,27および28が出力パルスを発振した
とき、カウンタ30からの入力が000であるとき
はそれぞれその出力端子a,bおよびcから出力
パルスを発振し、また、それが010であるときに
はそれぞれその出力端子d,eおよびfから出力
パルスを発振するが、カウンタ30からの入力が
001であるときは何等出力パルスを発振しないよ
う構成されている。
On the other hand, the displayed value of the counter 30 is 000 before time T 1 has elapsed after the start of electroforming, 00 after T 1 has elapsed and before T 2 has elapsed, and
The input/output conversion circuit 31 is configured so that the value becomes 010 after T 2 elapses, and when the resonance detection circuits 26, 27 and 28 respectively oscillate an output pulse, the input from the counter 30 is 000. oscillates an output pulse from its output terminals a, b, and c, respectively, and when it is 010, it oscillates an output pulse from its output terminals d, e, and f, respectively, but the input from the counter 30
When the value is 001, the configuration is such that no output pulse is oscillated.

従つて、叙上のケースでは、カウンタ30から
の入力が000である間に、共振検知回路26が作
動し出力パルスを発振したので、入出力変換回路
31は、その出力端子aから出力パルスを発振
し、このため、RSバイステーブルエレメント3
3がセツト状態に、また同36がリセツト状態に
反転せしめられる。
Therefore, in the above case, while the input from the counter 30 is 000, the resonance detection circuit 26 operates and oscillates an output pulse, so the input/output conversion circuit 31 outputs an output pulse from its output terminal a. oscillates, and for this reason, the RS bistable element 3
3 is inverted to the set state, and 36 is inverted to the reset state.

然るときは、爾後、リングカウンタ68の第一
ビツト68―1が状態1となり、電極6に通電して
電鋳を行う際、モノステーブルエレメント65の
出力パルスはアンド回路45を通過できなくな
り、代りに同42を通り、オア回路52を介して
タイマ59を始動させることになる。
In this case, the first bit 68-1 of the ring counter 68 becomes state 1, and when the electrode 6 is energized to perform electroforming, the output pulse of the monostable element 65 cannot pass through the AND circuit 45. Instead, the signal passes through 42 and starts the timer 59 via the OR circuit 52.

而して、イマ59の設定時間τは同60の設
定時間τより短かく、従つて、電極6を通じて
の電鋳時間が短縮されるので、第3図に示した如
く、時間t1以降は、超音波発振素子3の近傍の電
鋳殻成長速度はスローダウンされ、他の部分電鋳
殻成長速度が相対的にスピードアツプされる。
Therefore, the setting time τ - of the current 59 is shorter than the setting time τ 0 of the current 60, and therefore, the electroforming time through the electrode 6 is shortened, so that the time t 1 is shorter as shown in FIG. Thereafter, the growth rate of the electroformed shell in the vicinity of the ultrasonic oscillation element 3 is slowed down, and the growth rate of other parts of the electroformed shell is relatively sped up.

この状態で電鋳が進行すると、やがて超音波発
振素子3の対向する電鋳殻内での共振が終了し、
次いで、第3図に示す時間t2において、超音波発
振素子4の対向部で共振が発生する。
As electroforming progresses in this state, resonance in the opposing electroformed shells of the ultrasonic oscillator 3 will eventually end,
Next, at time t2 shown in FIG. 3, resonance occurs in the opposing portions of the ultrasonic oscillation element 4.

然しこのときは、カウンタ30の表示値が001
であるので、入出力変換回路31は何等出力を発
生せず、電鋳のための通電時間に変化は生じな
い。
However, at this time, the displayed value of the counter 30 is 001.
Therefore, the input/output conversion circuit 31 does not generate any output, and the energization time for electroforming does not change.

而して、さらに電鋳が進行すると、超音波発振
素子5の対向面で共振が生じ、共振検知回路28
が出力パルスを発振する。
As the electroforming progresses further, resonance occurs on the opposing surface of the ultrasonic oscillation element 5, and the resonance detection circuit 28
oscillates an output pulse.

この出力パルスの発振時t3がT2より以前であれ
ば、各電極への通電時間の変更は行なわれず、電
鋳はそのまゝ進行せしめられるが、第3図に示さ
れているように、T2以降に共振が発生したもの
とすると、このときはカウンタ30の表示が010
となつているために、入出力変換回路31がその
出力端子fから出力パルスを発振するので、RS
バイステーブルエレメント38がリセツト状態
に、また同41がセツト状態に反転せしめられ、
電極8に対する通電時間はタイマ61に設定され
たτ+に変更される。このτ+は、τより長
く、そのため、超音波発振素子5の近傍への電着
速度は高められ、他の部分へのそれは相対的に低
下せしめられるものである。
If the oscillation time t 3 of this output pulse is earlier than T 2 , the energization time to each electrode is not changed and electroforming is allowed to proceed as it is, but as shown in Figure 3. , if resonance occurs after T 2 , then the display on the counter 30 will be 010.
Since the input/output conversion circuit 31 oscillates an output pulse from its output terminal f, the RS
The bistable element 38 is reversed to the reset state, and the bistable element 41 is reversed to the set state,
The energization time for the electrode 8 is changed to τ+ set in the timer 61. This τ+ is longer than τ0 , so that the rate of electrodeposition in the vicinity of the ultrasonic oscillation element 5 is increased, and the rate of electrodeposition in other parts is relatively reduced.

以降、電鋳は最初に設定した時間Tsが経過す
る項まで継続される。而して、その頃には、電鋳
殻9の厚みは超音波の一波長λに等しくなり、再
び電鋳殻内で共振が発生し、各共振検知回路2
6,27および28は再び出力パルスを発振す
る。これらのパルスはそれぞれプリセツトカウン
タ69、70および71によりカウントされる
が、本実施例においては、これらのプリセツトカ
ウンタのプリセツト値は2であり、従つてこれら
のプリセツトカウンタはそれぞれ対応する共振検
知回路からのこの二番目の入力パルスをカウント
するとの出力が状態1となる。而して、すべての
プリセツトカウンタの出力が状態1となると、ア
ンド回路51の出力が状態1となり、作業終了が
指令される。
Thereafter, electroforming is continued until the initially set time Ts elapses. By that time, the thickness of the electroformed shell 9 becomes equal to one wavelength λ of the ultrasonic wave, resonance occurs within the electroformed shell again, and each resonance detection circuit 2
6, 27 and 28 oscillate output pulses again. These pulses are counted by preset counters 69, 70 and 71, respectively, which in this embodiment have a preset value of 2, so that each of these preset counters has a corresponding resonance. The output of counting this second input pulse from the sensing circuit will be state 1. When the outputs of all the preset counters become state 1, the output of the AND circuit 51 becomes state 1, and the end of the work is commanded.

なお、叙上の説明では、電鋳殻成長速度は、電
鋳の前半期において超音波発振素子3の近傍で過
大であり、同5の近傍で過小であるものとした。
然しながら、これらの部分での遅速がどのような
ものであれ、電鋳作業が略半分終了した時点で、
局部的にそれぞれ適切な電鋳速度の修正が行なわ
れることは明らかであろう。
In the above explanation, it is assumed that the electroformed shell growth rate is too high near the ultrasonic oscillation element 3 and too small near the ultrasonic oscillation element 5 in the first half of electroforming.
However, whatever the slow speed in these parts, when the electroforming operation is approximately half completed,
It will be clear that locally appropriate electroforming rate modifications may be made.

叙上の如く、本発明装置によるときは、電鋳の
途中で、各部電着速度のチエツクが行なわれ、そ
の結果に基いて電着速度の修正が行なわれるの
で、電鋳終了時には、所望の厚み分布を有する電
鋳殻が得られるものである。
As mentioned above, when using the apparatus of the present invention, the electrodeposition speed of each part is checked during electroforming, and the electrodeposition speed is corrected based on the results. An electroformed shell having a thickness distribution can be obtained.

なお、叙上の実施例については、多種多様なバ
リエーシヨンが考えられるものである。
It should be noted that a wide variety of variations are possible for the embodiments described above.

まず、設定時間がτ、τおよびτである
タイマのほかにより修正量の多い設定時間τ
よびτ++を設定するタイマを設けると共に、これ
らと対応してタイマ29から、例えば、時間Ts/2 −3ΔT、Ts/2−ΔT、Ts/2+ΔT、およびT
s/2+3 ΔTにおいて出力パルスを発振させ、各電極毎の
通電時間を五段階に制御すること、次に、使用す
る超音波の周波数を高め、その半波長が所期の電
鋳殻厚みDの1/3又は4以上の整数分の一となる
ようにしておき、電鋳殻の厚みが半波長の整数倍
に達する毎に電着速度の修正を行なうよう構成す
ることが考れられる。
First, in addition to the timers whose set times are τ , τ 0 and τ + , there are also timers that set the set times τ and τ ++ , which have a larger amount of correction. Time Ts/2-3ΔT, Ts/2-ΔT, Ts/2+ΔT, and T
The output pulse is oscillated at s/2+3 ΔT, and the energization time for each electrode is controlled in five stages.Then, the frequency of the ultrasonic wave used is increased so that its half wavelength is equal to the desired electroformed shell thickness D. It is conceivable to set the electrodeposition rate to 1/3 or an integer fraction of 4 or more, and to adjust the electrodeposition rate every time the thickness of the electroformed shell reaches an integral multiple of a half wavelength.

また、各電極の通電量制御は、制御の確実性お
よび電力効率の観点から、主として通電時間によ
ることが推奨されるものであるが、この制御は通
電電流量をも合わせて制御することによつても、
また、通電時間の制御に代えて通電電流量のみを
制御することによつても達成し得るものである。
In addition, from the viewpoint of control reliability and power efficiency, it is recommended that the amount of current applied to each electrode be controlled mainly by the amount of current applied, but this control is also possible by controlling the amount of current applied. Even if it is
Moreover, it can also be achieved by controlling only the amount of current to be applied instead of controlling the current application time.

その一例を示せば、例えば第1図に示した実施
例において、半固定抵抗16,17および18の
代りに、それぞれ第4図中の回路16′,17′お
よび18′を使用すれば、各電極の通電時間と共
に、その通電電流をも切換え得るものである。
For example, in the embodiment shown in FIG. 1, if circuits 16', 17' and 18' in FIG. 4 are used instead of semi-fixed resistors 16, 17 and 18, each It is possible to change the energizing current as well as the energizing time of the electrode.

而して、第4図中、16―1ないし3、17―
1ないし3および18―1ないし3はいずれも調
整抵抗、16―4ないし6、17―4ないし6お
よび18―4ないし6はスイツチング素子であ
り、33′ないし41′はそれぞれ第1図中のRS
バイステーブルエレメント33ないし41のセツ
ト出力端子に接続され、また56′ないし58′は
それぞれオア回路56ないし58の出力端子に接
続される端子である。
Therefore, in Figure 4, 16-1 to 3, 17-
1 to 3 and 18-1 to 3 are adjustment resistors, 16-4 to 6, 17-4 to 6 and 18-4 to 6 are switching elements, and 33' to 41' are respectively shown in FIG. R.S.
Terminals 56' to 58' are connected to the set output terminals of bistable elements 33 to 41, and are connected to output terminals of OR circuits 56 to 58, respectively.

而して、調整抵抗16―1,17―1および1
8―1の抵抗値はいずれも相等しくR1、同16
―2,17―2および18―2の抵抗値はいずれ
も相等しくR2、同16―3,17―3および1
8―3の抵抗値はいずれも相等しくR3であり、
かつ、 R1>R2>R3 となつているものである。
Therefore, the adjustment resistors 16-1, 17-1 and 1
The resistance values of 8-1 are all the same R 1 and the same 16
-2, 17-2 and 18-2 have the same resistance value R 2 , 16-3, 17-3 and 1
The resistance values of 8-3 are all equal R 3 ,
And R 1 > R 2 > R 3 .

このため、例えば電極6から通電を行うときに
おいて、RSバイステーブルエレメント36がセ
ツト状態にあり、タイマ60が作動して、一回当
り時間τだけ通電が行なわれるときは、スイツ
チング素子16―5がオンとなり標準電流で通電
が行なわれるが、例えば、例えば、RSバイステ
ーブルエレメント33又は39がセツト状態にあ
り、それぞれタイマ59又は61により、τ
り短縮された時間τ又は延長された時間τ
通電を行う際には、それぞれスイツチング素子1
6―5の代りに同16―4又は16―6がオンと
なり、通電電流が通電時間と共に減少又は増大せ
しめられるものである。
For this reason, for example, when energizing from the electrode 6, the RS bistable element 36 is in the set state, the timer 60 is activated, and the energization is performed for a time τ0 per time, the switching element 16-5 is turned on and energization is carried out with the standard current, but for example, if the RS bistable element 33 or 39 is in the set state and the timer 59 or 61 respectively sets the time τ - or the extended time When energizing τ + , each switching element 1
Instead of 6-5, 16-4 or 16-6 is turned on, and the current applied decreases or increases with the energization time.

また、例えば前述実施例に於ける電鋳槽1の構
成や、電型2及び電極6ないし8の配置等は、前
述特許請求の範囲に於ける電鋳槽を何等限定する
ものではない。
Further, for example, the configuration of the electroforming tank 1, the arrangement of the electroforming mold 2 and the electrodes 6 to 8, etc. in the above-mentioned embodiments do not limit the electroforming tank in the scope of the claims.

即ち、図示実施例のものに於ても、電鋳浴10
は連続または間欠的に溢流させながら新しい電鋳
浴10を流入、放射、または6ないし8の先端部
外から噴出させて供給したりできるだけでなく、
槽1内の電鋳浴10を適宜の手段で撹拌等するこ
ともできるものであり、特許請求の範囲に於ける
電鋳槽としても、例えば電鋳浴受として上方開放
受槽を設け、この受槽の開口上に適宜の材料で構
成した桟を設け、この桟の上に電型2を、例えば
実公昭52―21711号公報記載の如き補助電鋳枠槽
に取り付けて載置し、電極6ないし8を同様にこ
の補助枠槽に取り付け、従つて電型2は電鋳浴1
0中に浸漬された状態ではなく、上記下部の受槽
から電鋳浴を汲み上げて電型2に対し、例えば斜
め上方から放射しながら、即ち循還させて電鋳を
行ない、また上記桟上部は、排気手段付覆で覆う
ような形式の電鋳槽にする等各種の変更構成が可
能なものである。
That is, even in the illustrated embodiment, the electroforming bath 10
Not only can the new electroforming bath 10 be supplied by flowing in, radiating, or spouting from outside the tips 6 to 8 with continuous or intermittent overflow,
The electroforming bath 10 in the tank 1 can be stirred or the like by appropriate means, and the electroforming bath within the scope of the claims may also include, for example, an electroforming bath receiving tank provided with an upwardly open receiving tank. A crosspiece made of a suitable material is provided over the opening of the electrode 6, and the electroforming mold 2 is placed on the crosspiece by attaching it to an auxiliary electroforming frame tank as described in Japanese Utility Model Publication No. 52-21711. 8 is attached to this auxiliary frame bath in the same way, and therefore electroforming mold 2 is attached to electroforming bath 1.
Electroforming is performed by pumping up the electroforming bath from the lower receiving tank and radiating it from diagonally above, that is, by circulating it, and the upper part of the crosspiece is not immersed in the bath. Various modifications are possible, such as making the electroforming tank covered with an exhaust means.

また、電極及び超音波発振素子の数および配置
方法は、電鋳の目的、所要の厚み精度、電型の寸
法、形状等により、それぞれ適宜に選択されるも
であり、また両者の数は必ずしも同数とされるも
のではない。
In addition, the number and arrangement method of electrodes and ultrasonic oscillation elements are selected appropriately depending on the purpose of electroforming, required thickness accuracy, dimensions and shape of the electroform, and the number of both is not necessarily determined. They are not considered to be the same number.

第5図には、電極および超音波発振素子の望ま
しい平面的配置例が示されている。図中、80,
80で示されている〓印は電型内に設けられた超
音波発振素子、90,90で示された●印は、そ
れぞれ超音波発振素子80,80と対向する位置
に設けられた電極、91,91で示されたΓ印
は、それらの中間位置に網目状に配設された電極
である。
FIG. 5 shows an example of a desirable planar arrangement of electrodes and ultrasonic oscillation elements. In the figure, 80,
The 〓 mark indicated by 80 is an ultrasonic oscillation element provided in the electric mold, and the ● marks indicated by 90 and 90 are electrodes provided at positions facing the ultrasonic oscillation elements 80 and 80, respectively. The Γ marks 91 and 91 are electrodes arranged in a mesh pattern at intermediate positions.

而して、一つの電極90は、それに対向する一
個の超音波発振素子80を含む制御回路のみによ
りその通電量が制御されるが、中間位置にある電
極91は、その電鋳担当領域内に三個の超音波発
振素子を有し、それらを包含する制御回路により
その通電量が有機的に制御されるものである。
Thus, the amount of current supplied to one electrode 90 is controlled only by a control circuit including one ultrasonic oscillation element 80 facing it, but the electrode 91 located at an intermediate position has an electric current flowing within its electroforming area. It has three ultrasonic oscillation elements, and the amount of current supplied thereto is organically controlled by a control circuit that includes them.

またさらに、第1図等に示した回路の構成も、
本発明の目的の範囲内で自由に設計変更できるも
のであり、例えば超音波厚み計は、叙上の如く共
振型のものでなく、エコータイプその他のもので
よく、他の回路要素も他の公知のもので代替し得
ること勿論であり、本発明はこれらのすべてを包
摂するものである。
Furthermore, the configuration of the circuit shown in FIG.
The design of the ultrasonic thickness gauge can be changed freely within the scope of the purpose of the present invention.For example, the ultrasonic thickness gauge may not be of the resonant type as mentioned above, but may be of the echo type or other type, and other circuit elements may also be different. Of course, known ones may be substituted, and the present invention encompasses all of these.

本発明は叙上の如く構成されるから、本発明に
よるときは、所望の厚み分布を有し、駄肉がな
く、また薄すぎる部分もない良好な電鋳殻を髄
時、容易かつ確実に、しかも最小限度の作業時間
で製造し得るようになるものである。
Since the present invention is constructed as described above, it is possible to easily and reliably produce a good electroformed shell having a desired thickness distribution, no waste material, and no too thin parts. Moreover, it can be manufactured in a minimum amount of working time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明にかゝる電鋳装置の一実施例を
示す回路図、第2図は電型内に設けられる超音波
発振素子部分の詳細を示す一部拡大断面図、第3
図はその作用効果を説明するためにタイムチヤー
ト、第4図は第1図に示した実施例のバリエーシ
ヨンを示す部分回路図、第5図はさらに他の実施
例を示す電極及び超音波発振素子の分布説明図で
ある。 1:電鋳槽、2:電型、3,4,5,80:超
音波発振素子、6,7,8,90,91:電極、
9:電鋳殻、10:電鋳浴、19,20,21:
パルス発振器、25:定電圧電源回路、26,2
7,28:共振検知回路、29,59,60,6
1:タイマ、30:カウンタ、31:入出力変換
回路、68:リングカウンタ、69,70,7
1:プリセツトカウンタ。
Fig. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the electroforming device according to the present invention, Fig. 2 is a partially enlarged sectional view showing details of the ultrasonic oscillation element provided in the electroforming mold, and Fig. 3
The figure is a time chart to explain its operation and effect, Figure 4 is a partial circuit diagram showing a variation of the embodiment shown in Figure 1, and Figure 5 is an electrode and ultrasonic oscillation diagram showing still another embodiment. FIG. 3 is an explanatory diagram of the distribution of elements. 1: electroforming tank, 2: electromold, 3, 4, 5, 80: ultrasonic oscillation element, 6, 7, 8, 90, 91: electrode,
9: Electroformed shell, 10: Electroformed bath, 19, 20, 21:
Pulse oscillator, 25: Constant voltage power supply circuit, 26, 2
7, 28: Resonance detection circuit, 29, 59, 60, 6
1: Timer, 30: Counter, 31: Input/output conversion circuit, 68: Ring counter, 69, 70, 7
1: Preset counter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 下記a項ないしe項記載の構成要素から成る
電鋳装置。 a 電鋳殻電着面の直下に、複数の超音波発振素
子を配設した電型。 b 上記電型が収容または設置され、所望の電鋳
浴が注入または電型に放射され、かつ、複数の
電極や電型に対して配設されて電鋳が行なわれ
る電鋳槽。 c 上記電型と、複数の電極のそれぞれとの間に
通電して、電鋳殻を形成せしめ得る電源回路。 d 上記電型に配設した超音波発振素子毎に設け
られる発振回路および各発振波を利用してそれ
ぞれ当該超音波発振素子近傍の電鋳殻電着速度
を検知する検知回路から成る電着速度検知器。 e 上記電着速度検知器が検知した電着速度の遅
速に応じて、当該部分に電着を行なう電極への
通電量を制御する通電制御回路。 2 通電制御回路が、各電極への通電パルスのデ
ユーテイフアクタ又は通電時間を制御する回路で
ある特許請求の範囲第1項記載の電鋳装置。 3 通電制御回路が、各電極への通電電流を制御
する回路である特許請求の範囲第1項記載の電鋳
装置。 4 通電制御回路が、各電極への通電パルスのデ
ユーテイフアクタ若しくは通電時間と、通電電流
とを制御する回路である特許請求の範囲第1項記
載の電鋳装置。
[Scope of Claims] 1. An electroforming device comprising the components described in the following items a to e. a Electroformed mold with multiple ultrasonic oscillation elements arranged directly below the electroplated surface of the electroformed shell. b. An electroforming tank in which the electroforming mold is housed or installed, a desired electroforming bath is injected or radiated onto the electroforming mold, and the electroforming bath is arranged with respect to a plurality of electrodes and the electroforming mold to perform electroforming. c. A power supply circuit that can form an electroformed shell by applying current between the electromold and each of the plurality of electrodes. d Electrodeposition speed consisting of an oscillation circuit provided for each ultrasonic oscillation element installed in the electromold and a detection circuit that uses each oscillation wave to detect the electrodeposition speed of the electroformed shell in the vicinity of the ultrasonic oscillation element. Detector. e. An energization control circuit that controls the amount of current applied to the electrodes that perform electrodeposition on the portion in accordance with the slowness of the electrodeposition speed detected by the electrodeposition speed detector. 2. The electroforming apparatus according to claim 1, wherein the energization control circuit is a circuit that controls the duty factor or energization time of the energization pulse to each electrode. 3. The electroforming apparatus according to claim 1, wherein the energization control circuit is a circuit that controls the energization current to each electrode. 4. The electroforming apparatus according to claim 1, wherein the energization control circuit is a circuit that controls the duty factor or energization time of the energization pulse to each electrode, and the energization current.
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