(57)【要約】      （修正有）【課題】センシング電流の迷走を低減することで、良好にワークの検出を行って、メッキの作業効率の向上を図る電流センサ及びメッキ設備を提供する。【解決手段】ワーク１８の有無を検出するセンシング電流をメッキ液１４中に流す電流センサ２００、２０２を、絶縁性の筐体に電極棒を設けるとともに、横穴を通じてメッキ液１４と接触させる。センシング電流は、電流センサ２００の他の電極棒から、メッキ液１４等を通じて電流センサ２００の他の電極棒や、他方の電流センサ２０２の電極棒にも流れ、更にはメッキ電源３０の内部インピーダンスを通じても流れる。これらセンシング電流を、ワークなしの場合とワークありの場合で比較し、ワーク１８の有無が検知される。センシング電流の迷走が低減されて効率よくセンシング電流を捕捉できるようになる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
メッキ液中に金属板とワークを投入し、メッキ電流を通電して前記金属板の金属を前記ワークにメッキする際に、前記ワークの有無を検知するための電流センサであって、
メッキ液中に投入される電極棒，
この電極棒を覆う絶縁性の筐体，
前記筐体に設けられており、前記電極棒を前記メッキ液に浸すための連通穴，
を備えたことを特徴とする電流センサ。
【請求項２】
前記筐体に、前記電極棒が挿入される縦穴と、この縦穴に連通して前記メッキ液が侵入する横穴を設けたことを特徴とする請求項１記載の電流センサ。
【請求項３】
前記筐体に、下端の深さ位置が異なる複数の電極棒を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の電流センサ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電流センサを備えており、
この電流センサにセンシング電流を流して、前記ワークを検知する電流センシング部，
この電流センシング部におけるワークの検知結果に基づいて、メッキ電流を制御するメッキ工程制御装置，
を備えたことを特徴とするメッキ装置。
【請求項５】
前記電流センサを２つ備えており、一方の電流センサからセンシング電流が流出し、他方の電流センサにセンシング電流が流入することを特徴とする請求項４記載のメッキ設備。
【請求項６】
前記電流センサを２つ備えており、両方の電流センサを並列に接続してセンシング電流がそれぞれ流出することを特徴とする請求項４記載のメッキ設備。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ワークの有無を検知して、電気メッキの工程を制御する電流センサ及びメッキ設備の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気メッキ設備としては、例えば、下記特許文献１記載の「めっき電流を自動調節するめっき装置」がある。これは、被めっき品のジグへの取付数が変わっても、間断なく次々とめっき液層に入れていけるようにすることを目的としており、ジグにめっき品を取り付ける際に、取り付けた被めっき品の所要総めっき量を可動部材の位置で表示する表示部を、各ジグの同一位置に設け、各ジグがめっき電流調節又はそれに備える所定位置に来たところで、上記表示部可動部材の関係位置を検出装置で検出し、この検出結果に基づいて上記総めっき量に適しためっき電流関連値を求め、当該ジグに対する通電回路の電流を演算制御部で調整するようにしたものである。
【０００３】
下記特許文献２には、２以上のメッキパスのそれぞれにおけるメッキ電流設定回路とメッキ電流発生回路との間に、メッキ電流飽和制限回路を設けるようにすることで、過剰電流を防止しながら全メッキ電流量を所定値に制御するようにした「連続電気メッキのメッキ電流制御装置」が開示されている。
【０００４】
ところで、電気メッキ設備では、引掛けジグにメッキを施すワークを吊るしてセットし、次に通電を開始してメッキを行っているが、通電の開始し忘れなどの操作遅延が生ずる恐れがあり、作業効率が必ずしも良好とはいえない。メッキの作業現場は、腐食性の強い化学薬品が多数存在するとともに、高湿度というと劣悪な環境であり、効率的に作業を行う必要がある。
【０００５】
このような課題に対処するため、ワークの有無を検知する必要があるが、メッキ設備のメッキ電源の内部抵抗は必ずしも高いとは言えない。図６には、その様子が示されており、メッキ設備１００は、メッキ槽１２内のメッキ液１４に、メッキに使用する金属板１６とメッキ対象のワーク１８が電極バー（ブスバー）２０，２２にそれぞれ吊り下げられて投入されている。電極バー２０，２２には、メッキ電源（整流器）３０の出力端子が接続されている。例えば、ワーク１８に対して銅メッキを行う場合、金属板１６として銅板を用いるとともに、メッキ電源３０のプラス側が電極バー２０に接続され、マイナス側が電極バー２２に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１−１７７４００号公報
【特許文献２】特開昭５５−２８３１２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、メッキ電源３０は、槽側から見ると、同図に等価回路を示すように、電圧源３２と内部インピーダンス３４の並列回路によって表され、内部インピーダンス３４は数ｋΩ以下と小さい。このため、ワーク１８の有無を検出するためのセンシング電流を流すと、このセンシング電流は、電極バー２０，２２，２４を通じてメッキ電源３０の内部も流れるなど、迷走するようになり、良好にワーク１８を検出することができない。
【０００８】
本考案は、かかる点に鑑みてなされたもので、センシング電流の迷走を低減することで、良好にワークの検出を行って、メッキの作業効率の向上と作業ミスの低減を図ることを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本考案の電流センサは、メッキ液中に金属板とワークを投入し、メッキ電流を通電して前記金属板の金属を前記ワークにメッキする際に、前記ワークの有無を検知するための電流センサであって、メッキ液中に投入される電極棒，この電極棒を覆う絶縁性の筐体，前記筐体に設けられており、前記電極棒を前記メッキ液に浸すための連通穴，を備えたことを特徴とする。
【００１０】
主要な形態の一つよれば、前記筐体に、前記電極棒が挿入される縦穴と、この縦穴に連通して前記メッキ液が侵入する横穴を設けたことを特徴とする。他の形態によれば、前記筐体に、下端の深さ位置が異なる複数の電極棒を設けたことを特徴とする。
【００１１】
本考案のメッキ設備によれば、前記いずれかの電流センサを備えており、この電流センサにセンシング電流を流して、前記ワークを検知する電流センシング部，この電流センシング部におけるワークの検知結果に基づいて、メッキ電流を制御するメッキ工程制御装置，を備えたことを特徴とする。
【００１２】
主要な形態の一つによれば、前記電流センサを２つ備えており、一方の電流センサからセンシング電流が流出し、他方の電流センサにセンシング電流が流入することを特徴とする。他の形態によれば、前記電流センサを２つ備えており、両方の電流センサを並列に接続してセンシング電流がそれぞれ流出することを特徴とする。本考案の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【考案の効果】
【００１３】
本考案によれば、絶縁性の筐体に設けた電極棒を、筐体に設けた連通穴によってメッキ電流に浸すようにした電流センサを使用して、ワークの有無を検出することとしたので、センシング電流の迷走が低減されて効率よくセンシング電流を捕捉できるようになり、メッキの作業効率の向上，作業ミスの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１の全体構成を示す図である。
【図２】前記実施例における電流センサを示す図である。
【図３】前記実施例におけるセンシング電流の様子を示す図である。
【図４】前記実施例の全体動作を示す図である。
【図５】本発明の実施例２におけるセンシング電流の様子を示す図である。
【図６】一般的な電気メッキ設備を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下、本考案を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１には、本考案の一実施例の全体が示されており、同図(A)は斜視図、(B)は平面図である。これらの図において、メッキ設備１００は、メッキ槽１２内のメッキ液１４に、メッキする金属板１６が電極バー２０，２２にそれぞれ吊り下げられて投入されており、メッキ対象のワーク１８が電極バー２４に吊り下げられて投入されている。電極バー２０，２２は電気的に接続されており、ワーク１８は金属板１６の間に挿まれる配置となっている。電極バー２０，２２，２４には、メッキ電源（メッキ電源）３０の出力端子が接続されている。例えば、ワーク１８に対して銅メッキを行う場合、金属板１６として銅板を用いるとともに、メッキ電源３０のプラス側が電極バー２０，２２に接続され、マイナス側が電極バー２４に接続されている。これらの構成は、一般的に公知である。
【００１７】
更に本実施例では、ワーク１８が吊り下げされている電極バー２４に、ワーク１８を挟んで、電流センサ２００，２０２が設けられている。そして、これら電流センサ２００，２０２には、メッキ工程制御装置３００が接続されている。
【００１８】
図２には、電流センサ２００が示されている（電流センサ２０２も同様）。同図(A)は斜視図であり、これを矢印Ｆ２方向から見て組み立てた状態が同図(B)に示されている。これらの図において、電流センサ２００は、筐体２１０に、並列に３つの縦穴２１２，２１４，２１６が設けられており、上面で開口している。これらのうち、縦穴２１２は最も浅く、縦穴２１４が最も深く形成されている。すなわち、縦穴２１４の深さは縦穴２１２の３倍となっており、縦穴２１６の深さは縦穴２１２の２倍となっている。縦穴２１２，２１４，２１６の径は同じである。
【００１９】
縦穴２１２，２１４，２１６には、同一方向に横穴２２２，２２４，２２６が設けられており、筐体２１０の側面で開口している。すなわち、縦穴２１２は横穴２２２に連通しており、縦穴２１４は横穴２２４及び２２６が連通しており、縦穴２１６は横穴２２４が連通している。ワーク側の形状や大きさ等が多岐にわたることから、センシング電流の検出精度の向上を図るため、縦穴２１４は２つの横穴２２４及び２２６に連通させている。横穴２２２，２２４，２２６の高さ位置は、メッキ槽１２の深さとメッキ液１４の水位レベルによって決まる。縦穴２１２，２１４，２１６には、それぞれ電極棒ＰＡ，ＰＢ，ＰＣが挿入される。筐体２１０は、塩化ビニールなどの絶縁物によって構成されている。電極棒ＰＡ，ＰＢ，ＰＣとしては、ステンスやチタンなどが使用される。
【００２０】
前記横穴２２２，２２４，２２６が、いずれもメッキ液１４の液面下にあることを条件としている。このため、横穴２２２，２２４，２２６から、縦穴２１２，２１４，２１６内にメッキ液１４が流れ込むようになる。そして、電極棒ＰＡ，ＰＢ，ＰＣを絶縁性の筐体２１０内に挿入することで、電極棒ＰＡ，ＰＢ，ＰＣからセンシング電流が流れるようになる。このときのセンシング電流の方向は、筐体２１０によって規制されている。筐体２１０がないと、同図(C)に示すように、センシング電流は、電極棒ＰＡ，ＰＢ，ＰＣから四方八方に浮遊状態で拡散するようになる。このように、筐体２１０に縦穴２１２，２１４，２１６，横穴２２２，２２４，２２６を設けた構造とすることで、メッキ液１４中のセンシング電流の拡散電位差の最小化を図るとともに、センシング電流の迷走が低減されて電極棒ＰＡ，ＰＢ，ＰＣに効率よく捕捉されるようになる。
【００２１】
前記筐体２１０には、上面に取付蓋２３０が被せられる。取付蓋２３０の上面には吊下げ具２３２が設けられており、その貫通穴２３４に上述した電極バー２４が貫通することで電極バー２４に吊り下げられ、ビス（図示せず）などで固定されている。取付蓋２３０には引出線２３６が設けられており、取付蓋２３０を筐体２１０に被せることで、電極棒ＰＡ，ＰＢ，ＰＣが引出線２３６に各々接続されて引き出されるようになっている。
【００２２】
以上のように、本実施例の電流センサ２００，２０２によれば、センシング電流の最小化を図るとともに、ワーク１８の有無によるセンシング電流の増減比の最大化を図ることができる。また、メッキ液１４の液面が、電極棒ＰＡの横穴２２２の位置以下となると、センシング電流が変化することから、これを検知することで、メッキ作業を中断することができる。
【００２３】
次に、上述した電流センサ２００，２０２は、本実施例では、図３に示すように各部に接続される。同図(A)はワーク１８が無い場合を示し、同図(B)はワーク１８が有る場合を示す。これらの図に示すように、電流センサ２００，２０２の電極棒ＰＡ１，ＰＡ２は、一方において互いに接続されており、他方において可変抵抗ＲＡを介してメッキ工程制御装置３００のセンシング電流入力側に接続されている。電流センサ２００の電極棒ＰＢ１は、リレーＲＹを介してメッキ工程制御装置３００のセンシング電流出力側に接続されており、電流センサ２０２の電極棒ＰＢ２は、メッキ工程制御装置３００のセンシング電流出力側に接続されている。電流センサ２００の電極棒ＰＣ１は、コンデンサＣＡを介してメッキ工程制御装置３００のセンシング電流出力側に接続されており、電流センサ２０２の電極棒ＰＣ２は、コンデンサＣＢを介してメッキ工程制御装置３００のセンシング電流入力側に接続されている。
【００２４】
一方、上述したように、メッキする金属板１６が吊り下げられた電極バー２０，２２は、メッキ電源３０のプラス側に接続されており、ワーク１８が吊り下げられる電極バー２４は、メッキ電源３０のマイナス側に接続されている。メッキ電源３０のマイナス側は、可変抵抗ＲＢを介して、メッキ工程制御装置３００のセンシング電流入力側に接続されている。
【００２５】
以上の各部のうち、リレーＲＹは、メッキ作業時において、メッキ作業時にメッキ電源３０によるメッキ電流がメッキ工程制御装置３００側に流れないようにするために接続されている。コンデンサＣＡ，ＣＢは、ワーク投入時の放電に基づいて起動をより確実に行うために接続されている。可変抵抗ＲＡ，ＲＢは、メッキ電源３０を経由するセンシング電流を最大限減らすために設けられている。
【００２６】
メッキ工程制御装置３００は、図１(B)に示すように、電流センシング部３０２，コントローラ３０４，操作部３０６を備えており、電流センシング部３０２は、センシング電流を出力するともに、戻ってきたセンシング電流の変化を検出してワーク１８の有無を検知する機能を備えている。電流センシング部３０２としては、微小電流で動作する高感度のアンプがよいが、例えば、本件の考案者による実用新案登録第３２２５２４０号が好適な例である。コントローラ３０４は、前記電流センシング部３０２の検知結果に基づいて、各部の動作を制御する機能を備えている。操作部３０６は、例えば、ワーク投入時間，メッキ作業時間，ワーク取出時間などを設定する機能を備えている。
【００２７】
電流センシング部３０２から出力されるセンシング電流の主な流路を示すと、図３に矢印で示すようになる。図３(A)はワーク無しの場合を示し、同図(B)はワーク有りの場合を示す。点線は、メッキ液１４中におけるセンシング電流の流れを示す。すなわち、電流センサ２００の電極棒ＰＢ１から、同図(A)の場合、メッキ液１４を通じて、電流センサ２０２の電極棒ＰＢ２に主に流れ、同図(B)の場合、メッキ液１４，ワーク１８を通じて、主に電流センサ２０２の電極棒ＰＢ２に流れる。図３(A)，(B)共に、主に金属板１６，１６からメッキ電源３０の内部インピーダンスを通じても流れる。図３(B)の場合は、メッキ電源３０の内部インピーダンスを流れる電流は微少のため、センシングには影響しないといった具合である。これらのセンシング電流は、結線に沿って流れ、最終的にはメッキ工程制御装置３００に戻る。
【００２８】
これらセンシング電流を、図３(A)のワーク無しの場合と、同図(B)のワーク有りの場合を比較すると、ワーク１８を通じてセンシング電流が流れるかどうかが異なる。これを、メッキ工程制御装置３００で検出することで、ワーク１８の有無が検知されるようになっている。上述したように、ワーク１８がない状態でも、各部を通じてセンシング電流は流れる。そこで、本実施例では、図２(D)に示すように、センシング電流の基準点を設定し、この基準点から＋ΔＡ以上の電流値となったらワーク有りと判定し、逆に基準点から−ΔＡ以下の電流値となったらワーク無しと判定することとしている。基準点は、メッキ液１４中を流れるセンシング電流が支配的であることから、メッキ液１４のコンダクタンス値で決定される。
【００２９】
次に、図４のタイムチャートも参照しながら、本実施例の全体動作を説明する。同図において、時刻Ｔ１において前回のメッキサイクルが終了する。メッキ工程制御装置３００は、コントローラ３０４によりリレーＲＹをＯＮとするとともに、電流センシング部３０２によりセンシング電流を電流センサ２００に流す（同図(A)参照）。また、メッキの終了灯を消灯する（同図(H)参照）。この時点では、メッキ電源３０のメッキ電流も流れておらず、ワーク１８が投入されていないので、上述した図３(A)の状態となり、同図に矢印で示すようにセンシング電流が流れる。
【００３０】
電流センシング部３０２で、センシング電流の値を検出して、図２(D)のグラフからワーク１８の有無を検知する。時刻Ｔ２になって、コントローラ３０４は、その検知結果に基づいて、コントール信号（パルス）を出力し（同図(B)参照）、ワーク１８の投入を、光，音など適宜の手段で促す。これに基づいて、作業者は、ワーク１８を電極バー２４に吊るす（同図(C)参照）。この時点で、上述した図３(B)の状態となり、同図に矢印で示すようにセンシング電流が流れる。これにより、電流センシング部３０２がワーク投入を検知すると、ワーク投入時間のタイマーがカウントを開始する。
【００３１】
そして、時刻Ｔ３となって、予め設定したワーク投入時間を経過すると、コントローラ３０４は、リレーＲＹをＯＦＦとしてメッキ工程制御装置３００をメッキ装置から遮断するとともに（同図(A)参照）、メッキ電源３０を駆動してメッキ電流を流すとともに（同図(D)参照）、予め設定した時間をタイマーでカウントする（同図(E)参照）。また、このとき、通電表示灯を点灯する（同図(F)参照）。時刻Ｔ４となって、タイマーがメッキ時間のカウントを終了すると、メッキ電流の通電が終了してメッキ作業が終了し、通電表示灯が消灯する（同図(D)〜(F)参照）。すると、コントローラ３０４は、ワーク取出しに要する時間をタイマーでカウントするとともに（同図１(G)参照）、終了灯を点灯する（同図(H)参照）。その後、時刻Ｔ５において、ワーク１８の取出しが完了し、タイマーがカウントを終了する。
【００３２】
以上のように、本実施例によれば、ワーク１８の有無を検出するセンシング電流をメッキ液１４中に流す電流センサ２００，２０２を、絶縁性の筐体２１０に電極棒ＰＡ，ＰＢ，ＰＣを設けるとともに、横穴２２２，２２４，２２６を通じてメッキ液１４と接触するようにしたので、センシング電流の迷走が低減されて効率よくセンシング電流を捕捉できるようになる。また、電極棒ＰＡ，ＰＢ，ＰＣの長さを液面からの深さに応じて設定したので、メッキ液１４の液面も検出することができる。
【実施例２】
【００３３】
次に、図５を参照しながら、本発明の実施例２について説明する。図５は、上述した図３に対応しており、同図(A)はワーク１８が無い場合のセンシング電流の主な流路を示し、同図(B)はワーク１８が有る場合のセンシング電流の主な流路を示す。本実施例は、上述した実施例１と比較して、２つの電流センサ２００，２０２を並列に接続したもので、電流センサ２００の電極棒ＰＡ１，ＰＢ１は、電流センサ２０２の電極棒ＰＡ２，ＰＢ２とそれぞれ接続されている。電流センサ２００の電極棒ＰＣ１は、電流センサ２０２の電極棒ＰＣ２と、抵抗ＲＣ１，ＲＣ２を介して接続されている。電極棒ＰＢ１，ＰＢ２はメッキ工程制御装置３００のセンシング電流出力側に接続されており、電極棒ＰＡ１，ＰＡ２はメッキ工程制御装置３００のセンシング電流入力側に抵抗ＲＤ，ＲＥを介して接続されている。更に、電極棒ＰＣ１，ＰＣ２は、抵抗ＲＣ１，ＲＣ２をそれぞれ介するとともに、メッキ工程制御装置３００のセンシング電流入力側に抵抗ＲＥを介して接続されている。
【００３４】
一方、上述したように、メッキする金属板１６が吊り下げられた電極バー２０，２２は、メッキ電源３０のプラス側に接続されており、ワーク１８が吊り下げられる電極バー２４は、メッキ電源３０のマイナス側に接続されている。メッキ電源３０のマイナス側は、抵抗ＲＥを介して、メッキ工程制御装置３００のセンシング電流入力側に接続されている。
【００３５】
上述した実施例１は、図の左側の電流センサ２００から右側の電流センサ２０２にセンシング電流が流れるのに対し、本実施例２では、左右の電流センサ２００，２０２からセンシング電流が流れるようになる。このため、メッキ液１４の抵抗が比較的小さくセンシング電流が大きい場合は実施例１の結線が有効であり、逆にメッキ液１４の抵抗が比較的大きくセンシング電流が小さい場合は実施例２の結線が有効である。
【００３６】
＜他の実施例＞  なお、本考案は、上述した実施例に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例では、電極棒ＰＡ，ＰＢ，ＰＣと３つの場合を示したが、原理的には少なくとも１本でよい。複数設けることで、より安定した動作を実現できる。
(2)前記実施例では、メッキ電源の陽極側に金属板を接続し、陰極側にワークを接続したが、逆の接続とする場合もある。
(3)前記実施例で示したメッキ装置の各部の形状等は一例であり、公知の各種の形状・構造としてよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本考案によれば、絶縁性の筐体に設けた電極棒を、筐体に設けた連通穴によってメッキ電流に浸すようにした電流センサを使用して、ワークの有無を検出することとしたので、センシング電流の迷走が低減されて効率よくセンシング電流を捕捉できるようになり、メッキの作業効率が向上するとともに、作業ミスが低減されて欠損品防止に寄与することができ、各種のメッキ設備に好適である。
【符号の説明】
【００３８】
１２：メッキ槽
１４：メッキ液
１６：金属板
１８：ワーク
２０，２２，２４：電極バー
３０：メッキ電源
３２：電圧源
３４：内部インピーダンス
１００：メッキ設備
２００，２０２：電流センサ
２１０：筐体
２１２，２１４，２１６：縦穴
２２２，２２４，２２６：横穴
２３０：取付蓋
２３２：吊下げ具
２３４：貫通穴
２３６：引出線
３００：メッキ工程制御装置
３０２：電流センシング部
３０４：コントローラ
３０６：操作部
ＣＡ，ＣＢ：コンデンサ
ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＡ１，ＰＢ１，ＰＣ１，ＰＡ２，ＰＢ２，ＰＣ２：電極棒
ＲＡ，ＲＢ：可変抵抗
ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＤ，ＲＥ：抵抗
ＲＹ：リレー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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