專利名稱：電鑄設(shè)備和電鑄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一電鑄設(shè)備和一電鑄方法。本發(fā)明特別地涉及一通過電鑄來生產(chǎn)可以用作連接光纖或類似物的連接器終端部的管件(叫做“套管(ferrule)”)的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
在光纖電纜連接器的終端部中，使用管件(叫做“套管”)保護(hù)光纖，所述光纖彼此被同軸地以預(yù)定位置連接在一起。圖11表示使用這種套管連接光纖的例子。如圖所示，光纖202A和202B分別插在套管201A和201B中。所述套管201A和201B安裝到一襯套203內(nèi)并且布置成使光纖202A和202B的各自的末端相互面對。
在上述的情況下使用陶瓷制的套管。但是陶瓷套管的機(jī)械加工很困難并且生產(chǎn)費(fèi)用昂貴。在這樣的情況下，在WO00/31574，WO01/48271，日本專利申請未審公開(KOKAI)昭59-3859和平12-162470等公開中提出一通過電鑄生產(chǎn)金屬套管的方法，在這樣一電鑄型套管生產(chǎn)設(shè)備中，例如，用一電線作為電鑄用模型件被放入到充注在電鑄池中的電解液中進(jìn)行電鑄。
還有，需要以極高的精確度進(jìn)行光纖的連接。因此，用于光纖連接的套管在尺寸上要求極高的質(zhì)量(要求精確度在微米單位或更小)。但是由上述的常規(guī)套管生產(chǎn)設(shè)備，即使在整個電鑄池中攪拌電鑄液也很難得到均勻的電鑄液。因此，不能準(zhǔn)確地控制在所述電線周圍的電流強(qiáng)度。從而，在所述電線周圍形成的一電鑄件的共軸性(即在電鑄件所述管件外部形狀和其中的空心部分的共軸性)，其中的線性，外部形狀截面和電鑄件的空心部分的圓度等都發(fā)生誤差。因此所述電鑄件要經(jīng)過使用一精確機(jī)械(例如一無心線設(shè)備)的麻煩的加工過程。而且，由于用于在至少一端保持所述電線的保持件不可避免地要被浸在電解液中，保持件不希望地與電解液進(jìn)行接觸而產(chǎn)生雜質(zhì)。因此控制電解液很困難，并且所述保持件自身也受到損壞。而且為了高質(zhì)量的電鑄效果，電解液的過濾控制是不可缺少的。但是，合理地過濾電解液很困難。
本發(fā)明是根據(jù)上述的問題而作出的，并且本發(fā)明的目的在于提供一能夠滿意地進(jìn)行極高精確度的電鑄的電鑄設(shè)備和電鑄方法。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一能夠減小在電鑄電解液中的雜質(zhì)產(chǎn)生的電鑄設(shè)備和電鑄方法。
本發(fā)明的又一目的在于提供一能夠合理地過濾電鑄電解液的電鑄設(shè)備和電鑄方法。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一電鑄設(shè)備包括一電鑄池(如一電鑄池1或101)，在頂部具有一個開口；電解液供應(yīng)裝置(如供應(yīng)管4，一控制槽5，和一循環(huán)泵6)，向電鑄池中供應(yīng)電鑄的電解液；一溢流層(如一溢流層10或110)，由電解液從所述開口溢流而在電鑄池的開口上形成；定位裝置(如一卡具傳送裝置20，和一保持卡具30)，將一個在所述溢流層上的電鑄模型件(如一母線25或125)定位；一第一電極(如電極36和38)，與模型件連接；一第二電極(如一陽電極54)，設(shè)置在所述電鑄池內(nèi)；和一電源(如可以為程控電源53)，在所述第一環(huán)繞第二電極之間施加一電壓。因此，在電解液基本上為完全均勻的溢流層(即沒有由于雜質(zhì)引起的電解液成份的不均勻)中進(jìn)行電鑄操作。因此能夠防止由于在電解液中電流強(qiáng)度的不均勻?qū)е碌碾婅T件幾何精確度的下降和變化并能夠以高產(chǎn)量生產(chǎn)高精確的電鑄件。例如，在用于連接光纖或類似如一電鑄件的連接件終端部的一管件(如一套管71，72，181或182)的生產(chǎn)中，能夠明顯地提高管件外部形狀和其中空心部分的共軸性、管件的線性、管件外部形狀和空心部分的截面的圓度、管件外部直徑和空心部分的內(nèi)部直徑的尺寸準(zhǔn)確度等等。而且在極大程度上減少在制造過程中對增加管件精確度的要求。還有，能夠以低費(fèi)用提供高精的管件(套管)。而且由于只要求具有足夠的電解液形成一溢流層就能夠進(jìn)行電鑄操作，對電解液的用量的要求非常小。
還有，在根據(jù)本發(fā)明的電鑄設(shè)備中，所述定位裝置具有一個保持部分(如母線保持卡具34A和34B)，用于保持所述模型件。所述保持件設(shè)置在所述溢流層外側(cè)，就是電極的外側(cè)。當(dāng)一個電線用作模型時，例如電線的兩端可保持在所述溢流層的外側(cè)同時給電線施加一預(yù)定的張力。因此，保持部分沒有浸在電解液中，并且因此防止了保持部分與電解液接觸而在電解液中產(chǎn)生雜質(zhì)。而且，電解液不會被保持部分帶到外部。因此能夠防止電解液無效地從電鑄池中流失。
還有，在根據(jù)本發(fā)明的電鑄設(shè)備中，所述第一電極設(shè)置在定位裝置的保持部分。因此，能夠防止所述第一電極浸在電解液中，這樣對電極的維護(hù)有利。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的電鑄設(shè)備中，所述定位裝置保持多個模型件并且連續(xù)地沿所述溢流層移動所述模型件進(jìn)行電鑄操作。因此，以這樣的方式在穿過所述溢流層的模型件周圍形成多個電鑄件。因此，在同樣條件下形成所述電鑄件。因此，能夠大量生產(chǎn)均勻的電鑄件。
另外，在根據(jù)本發(fā)明的電鑄設(shè)備中，對每個模型件與第一電極之間的電連接可以進(jìn)行開或關(guān)的控制。因此，盡管同時對多個模型件進(jìn)行電鑄，可以適當(dāng)?shù)貙γ總€單獨(dú)的模型件的電鑄處理進(jìn)行控制。還有，提高了電鑄的準(zhǔn)確性，并且能夠減少多個電鑄件在生產(chǎn)中的變化。
而且，根據(jù)本發(fā)明的電鑄設(shè)備包括轉(zhuǎn)動裝置(如一驅(qū)動馬達(dá)42)，使模型件沿其自身的軸轉(zhuǎn)動。因此，例如當(dāng)在作為一個模型件的電線周圍成形電鑄的管件時，能夠在圓周方向進(jìn)行均勻的電鑄。而且，在如一電鑄件的用于連接光纖或類似物的連接器終端管件的生產(chǎn)過程中，管件外部形狀和其空心部分的共軸性可以有顯著的增加。
以及，根據(jù)本發(fā)明的電鑄設(shè)備包括調(diào)節(jié)裝置(如一水平調(diào)節(jié)器裝置11)，調(diào)節(jié)電鑄池的斜度。因此通過調(diào)節(jié)所述電鑄池的斜度，能夠在所述電鑄池上形成一基本上水平的溢流層。在該處，在溢流層的電解液均勻度得到提高。
還有，根據(jù)本發(fā)明的電鑄設(shè)備包括收集裝置，收集電鑄池溢流的電解液；及過濾器裝置(如一過濾器9)，對收集裝置收集的電解液進(jìn)行過濾。所述電解液供應(yīng)裝置向所述電鑄池供應(yīng)通過所述過濾器裝置過濾的電解液。因此，在電鑄池中的所述電解液合理地由一高純電解液代替。還有，因?yàn)殡娊庖簽檠h(huán)使用，不需要由外部電解液補(bǔ)充到所述電鑄池內(nèi)，并且能夠極大地減少費(fèi)用。
又及，在根據(jù)本發(fā)明的電鑄設(shè)備中，所述收集裝置具有一個外部槽(如一個外部槽2)，容納所述電鑄池。因此，能夠很容易地和方便地重新收集溢流出所述電鑄池的電解液。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的電鑄設(shè)備中包括成形裝置，通過控制在所述溢流層端部電解液的流率使在所述溢流層端部的模型件外圓周上形成的電鑄件成形。因此，能夠容易地形成所述電鑄件。所述成形裝置可以具有一控制板(如控制板160)，阻擋所述電解液的流動。
再有，在根據(jù)本發(fā)明的電鑄設(shè)備中，通過所述成形裝置，使所述電鑄件成為一預(yù)定的形狀，并且使所述電鑄件(如一初級電鑄件161)作為一模型件作進(jìn)一步電鑄操作。因此，可以容易地并準(zhǔn)確地形成所述電鑄件的空心部分的形狀。例如，在作為用于連接光纖或類似物的管件生產(chǎn)中，所跡空心部分可以使用一具有高精度的孔口面的結(jié)構(gòu)(如一孔口面部分181A，182A或182B)。而且，不必進(jìn)行制造處理就能夠提供一孔口面結(jié)構(gòu)或類似物，因此，減少生產(chǎn)的費(fèi)用。
還有，在根據(jù)本發(fā)明的電鑄設(shè)備中，繞在所述模型件圓周形成的電鑄件在電解液中可以與所述模型件分開。因此，可以順利地完成將所述電鑄件從所述模型件分開的操作(去除操作)。換句話說，當(dāng)在所述電鑄件和所述模型件從電解液中取出后分開所述電鑄件和所述模型件時，添加在所跡電鑄件和所述模型件之中的試劑或類似物會由于干燥而固化，這就會給分開的操作帶來麻煩。當(dāng)由于溫度的變化使所述電鑄件和所述模型件的每個體積容量改變，因?yàn)樗鲭婅T件和所述模型件不同的熱膨脹系數(shù)，在所述電鑄件和所述模型件之間就會有尺寸上的不一致。因此，使所述模型件與所述電鑄件之間彼此分離的操作非常困難。相反，當(dāng)在所述電解液內(nèi)進(jìn)行分開時，因?yàn)樗鲭婅T件和模型件放在相同的環(huán)境條件下，沒有試劑的固化或或類似物的干燥，在所述電鑄件和所述模型件之間也沒有尺寸的不一致。因此能夠順利地進(jìn)行分開操作。
進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的電鑄設(shè)備包括一反射器(如一反射器55)，設(shè)置在所述第二電極下面。因此可以對在所述溢流層產(chǎn)生的電流強(qiáng)度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
在一根據(jù)本發(fā)明的電鑄方法中，由電解液在一電鑄池上的溢流形成一溢流層，并且在所述溢流層進(jìn)行電鑄操作。因此，因?yàn)樵陔娊庖簽橥耆鶆虻臈l件下的溢流層內(nèi)進(jìn)行電鑄操作，能夠以高的產(chǎn)量和高的準(zhǔn)確性進(jìn)行電鑄。而且，因?yàn)橹灰笥凶銐虻碾娊庖盒纬梢灰缌鲗泳湍軌蜻M(jìn)行電鑄操作，對電解液的量的要求非常小。
又及，在根據(jù)本發(fā)明的電鑄方法中，一電鑄的模型件保持在溢流層外部。因此，一保持所述模型件的保持部分沒有浸在電解液中，并且因此減少在電解液中產(chǎn)生雜質(zhì)的可能。而且，電解液不可能被保持部分帶到外部。因此能夠防止電解液無效地從電鑄池中流失。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的電鑄方法中，多個電鑄的模型件連續(xù)地沿所述溢流層移動進(jìn)行電鑄。因此，以同樣的條件在所述多個模型件周圍形成電鑄件。因此，能夠大量生產(chǎn)均勻的電鑄件。
還有，在根據(jù)本發(fā)明的電鑄方法中，使所述電鑄用的模型件沿其自身軸轉(zhuǎn)動進(jìn)行電鑄。因此例如當(dāng)管件電鑄件在作為一模型件的電線周圍形成時，能夠在圓周方向上進(jìn)行均勻的電鑄。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的電鑄方法中，收集電鑄槽溢流的電解液并且對所收集的電解液進(jìn)行過濾，并且進(jìn)一步將過濾的電解液供應(yīng)到電鑄槽中形成溢流層。因此，在電鑄槽中的電解液經(jīng)常被高純電解液合理地替換。及因?yàn)殡娊庖貉h(huán)使用，不需要由外部電解液補(bǔ)充到所述電鑄池內(nèi)，并且能夠極大地減少費(fèi)用。
另外，在根據(jù)本發(fā)明的電鑄方法中，通過控制在溢流層端部的電解液流率，在溢流層端部形成一電鑄件。因此，所述電鑄件成形容易。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的電鑄方法中，以預(yù)定的形狀成形所述電鑄件，并且通過使用該成形的電鑄件作為一模型件進(jìn)一步進(jìn)行電鑄。因此可以容易并準(zhǔn)確地形成所述電鑄件的空心部分的結(jié)構(gòu)(如一管件的空心部分的孔口面結(jié)構(gòu)，該管件用于連接光纖或類似物的連接器終端)。
還有，在根據(jù)本發(fā)明的電鑄方法中，可以在電解液中使在所述模型件圓周形成的電鑄件與所述模型件分開。因此，在與進(jìn)行電鑄處理期間的相同條件下將所述電鑄件從所述模型件分開(去除)。因此，去除操作可以順利地進(jìn)行。就是加在所述電鑄件和所述模具中的試劑或類似物沒有可能變硬或變干，或所述電鑄件和所述模型件的尺寸也不受到溫度變化的影響而變化，不象在當(dāng)在所述電鑄件和所述模型件從電解液中取出后將所述電鑄件與所述模型件分開的情況。因此分開操作不會變得很困難。而且，所述電鑄件和所述模型件的分開操作就緊接著電鑄操作，且不必在所述電鑄件從電解液中取出后再設(shè)置一個分開所述電鑄件和所述模型件的步驟。因此，減少了生產(chǎn)過程中所要求的步驟的數(shù)量。就降低了費(fèi)用。
圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的一電鑄設(shè)備的剖面圖；圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的一電鑄設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為表示一保持卡具的斜視圖；圖4為表示一母線安裝在一電極上的方式的斜視圖；圖5為表示反射器布置在在一電鑄池中的方式的示意圖，其中圖5A表示一個凹形反射器布置；圖5B表示一個凸形反射器布置；圖6表示一電鑄過程的示意圖；圖7表示本發(fā)明第一實(shí)施例的生產(chǎn)的套管的示例的剖視圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的一電鑄設(shè)備的示意圖；圖9為表示通過一控制板控制所述電解液流率的示意圖；圖10表示本發(fā)明第二實(shí)施例的生產(chǎn)的套管的示例的剖視圖；圖11表示用套管連接光纖的示例剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
圖1和2表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電鑄設(shè)備。
如圖所示，所述電鑄設(shè)備具有一個電鑄池1和一容納所述電鑄池1的外部槽2。所述電鑄池1為具有一個在其頂部的開口的容器。所述電鑄池1充滿電解液(電鑄液體)3。因此，所述電解液3由所述電鑄池溢流后流到所述外部槽2中。作為電解液，例如可以使用氨基磺酸鎳溶液與一增亮劑和一防銹劑的混合物。
供應(yīng)管4與所述電鑄池1連接，通過所述供應(yīng)管4，電解液3由一控制槽5的供應(yīng)室5A通過一個循環(huán)泵6供應(yīng)到所述電鑄池1內(nèi)。同時，排放管7與所述外部槽2連通。通過所述排放管7，在外部槽2中的所述電解液被收集到所述控制槽5的一個收集室5B內(nèi)。
所述控制槽5的所述供應(yīng)室5A和收集室5B由一個電解液絕緣板5C彼此分開。收集進(jìn)入收集室5B的含有雜質(zhì)的電解液，在經(jīng)過一過濾器9的過濾后供應(yīng)到所述供應(yīng)室5A。根據(jù)電解液溫度、氫離子濃度、硬度等對在所述供應(yīng)室5A內(nèi)的電解液3進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂疲缯{(diào)節(jié)所述電解液溫度為50±1℃，調(diào)節(jié)氫離子濃度為4.2±0.2pH。通過控制加入的光亮劑的量適當(dāng)調(diào)節(jié)所述電解液3的硬度。
由所述供應(yīng)室5A，連續(xù)地向所述電鑄池1供應(yīng)控制的電解液3。結(jié)果，所述電解液3持續(xù)地從電鑄池頂部開口1A溢流出電鑄池1。高于所述電鑄池1的開口1A的電解液3(即溢流出電鑄池1的電解液3)形成一溢流層10，如后面所述，在該電鑄設(shè)備中，在所述溢流層10內(nèi)進(jìn)行電鑄，因此，可增加電鑄的精確性。用于電鑄和含有雜質(zhì)的電解液3溢流進(jìn)入外部槽2并且被收集到所述控制槽5的收集室5B中，然后被過濾。
一水平調(diào)節(jié)裝置11設(shè)置在所述電鑄池1下面，所述水平調(diào)節(jié)裝置11保持所述電鑄池1位于一個基本上水平的狀態(tài)。因此在所述電鑄池1的頂部的整個區(qū)域形成一個基本上水平的溢流層10，使電解液在整個溢流層10內(nèi)均勻地分布。
在所述電鑄池1的上部設(shè)置一個卡具傳送裝置20(圖1未顯示)。所述卡具傳送裝置20具有一對軸輥21和22及一個繞過所述軸輥21和22的皮帶23。所述皮帶23沿所述電鑄池1的長度方向(在圖2中的水平方向)循環(huán)運(yùn)動。
多個保持卡具30安裝到所述皮帶23的外圓周，每個保持卡具30裝有一個母線25。所述母線25為一個用作電鑄的模型件的電線。要注意在圖2中所述皮帶23逆時針循環(huán)運(yùn)動，并且在一個裝載位置X處將一母線25裝載到每個保持卡具30上。
如圖1和3所示，每個保持卡具30具有一個板形基板31，它在垂直于所述電鑄池1的縱向方向的方向(圖1中水平方向)上延伸。所述保持卡具30還包括一對側(cè)板32A和32B，它們固定在基板31上的相對的基板31的兩端部附近。所述側(cè)板32A和32B被布置成當(dāng)所述保持卡具30直接位于所述電鑄池1上側(cè)時，分別正好在所述電鑄池1的左側(cè)和右側(cè)。
母線保持軸34A和34B分別由所述側(cè)板32A和32B支承，使它們能夠繞自身的軸轉(zhuǎn)動。一母線25的兩端由所述母線保持軸34A和34B保持。因此，所述母線25被放入在所述電鑄池1上部的溢流層10內(nèi)。
更特別地，在面對所述電鑄池1的母線保持軸34A的一端設(shè)置一電極36。母線25的一端固定在所述電極36上。同時，在面對所述電鑄池1的母線保持軸34B的一端設(shè)置一拉伸裝置37。所述拉伸裝置37具有一個電極38，所述母線25的另一端固定到該電極上；以及一個彈簧39。所述彈簧39設(shè)置在電極38和所述遠(yuǎn)端的母線保持軸34B之間以給支持在電極36和電極38之間的所述母線25施加一預(yù)定的張力。
圖4表示將所述母線25安裝到所述電極36的細(xì)節(jié)。如圖所示，在所述母線25的端部形成一個環(huán)形的鉤部25A，所述鉤部25A與所述電極36的一個安裝銷36A接合，右側(cè)將所述母線25安裝到電極36上。要注意的是以同樣的方式將母線25安裝到電極38上。因此省略對其的描述。
如圖1和3所示，由所述側(cè)板32A和32B支持一個轉(zhuǎn)動軸41，以使該軸能夠繞其軸轉(zhuǎn)動。所述轉(zhuǎn)動軸由一驅(qū)動馬達(dá)驅(qū)動而轉(zhuǎn)動。齒輪43A和43B固定在所述轉(zhuǎn)動軸41的外圓周上。所述齒輪43A與一個固定在母線保持軸34A外圓周的齒輪35A咬合。所述齒輪43B與一個固定在母線保持軸34A外圓周的齒輪35B咬合。因此，所述轉(zhuǎn)動軸41的轉(zhuǎn)動被傳送到母線保持軸34A和34B上，使在母線保持軸34A和34B支持的母線25繞自身的軸轉(zhuǎn)動。在電鑄處理中以適當(dāng)?shù)闹?，?5rpm或更低速度控制所述母線25的轉(zhuǎn)動。所述母線25的轉(zhuǎn)動能夠提高在所述母線25外圓周上電解的淀積物的均勻性。
導(dǎo)電淀積輥51A和51B分別固定在母線保持軸34A和34B上。當(dāng)所述保持卡具30定位在所述電鑄池1正上部時，所述電極輥51A和51B與拉伸在所述池1內(nèi)部左側(cè)和右側(cè)的導(dǎo)電淀積線52A和52B接觸。淀積線52A和52B都與一程控電源53的負(fù)電極連接。因此，所述電極輥51A和51B電連接到所述程控電源53的負(fù)電極上。
所述母線保持軸34A上設(shè)置一導(dǎo)電件(如，一電線，未顯示)，用于將所述電極輥51A和所述電極36電連接。同樣，所述母線保持軸34B上設(shè)置一導(dǎo)電件(如，一電線，未顯示)，用于將所述電極輥51B與所述彈簧39和所述電極38電連接。而且，所述母線保持軸34A和34B上的導(dǎo)電件上分別設(shè)置一開關(guān)裝置(未顯示)，使電極輥51A和電極36之間通過所述導(dǎo)電件的電連接和另一側(cè)的電極輥51B和在另一側(cè)的所述彈簧39及電極38之間通過所述導(dǎo)電件的電連接能夠由分別的開關(guān)裝置控制開與關(guān)。
以上述的結(jié)構(gòu)，所述電極36和38與所述程控電源53的負(fù)電極電連接作為陰極。由所述開關(guān)裝置為每個保持卡具30控制電連接的開與關(guān)。換句話說，能夠控制施加到每個在所述溢流層10中的單個母線25上的電壓的開與關(guān)。結(jié)果，可以在單獨(dú)的母線25分別控制電鑄操作。
另一方面，如圖1中34A，34B和圖2所示，連接所述程控電源53的正極的一陽電極54設(shè)置在所述電鑄池1的底部。通過在一個如鈦鋼制的網(wǎng)眼形或鉆孔的箱體容納電鑄用的金屬小顆粒(如鎳顆粒)形成所述陽電極54。
所述程控電源53向所述陽電極54和陰電極36和38之間施加電壓，使在所述溢流層10上產(chǎn)生的電流為適當(dāng)?shù)闹?如3到12A/dm2；當(dāng)所述電鑄件的圓度很重要時為3到4A/dm2)。因此，金屬電解淀積到所述母線25的外圓周，并且因此形成一個電鑄件。
應(yīng)該注意在所述電鑄設(shè)備中設(shè)置有一個夾具裝置，一用于切斷每個母線25的切斷加工機(jī)構(gòu)，和一用于去除所述母線25的去除機(jī)構(gòu)(見圖6)。所述夾具裝置將在所述溢流層10內(nèi)的電鑄件夾住，所述夾具裝置可以使切斷加工機(jī)構(gòu)切斷由所述夾具裝置夾住的母線25。由所述去除機(jī)構(gòu)將所述母線25從所述電鑄件中去除。就是，在該電鑄設(shè)備中，所述母線25和所述電鑄件在所述電解液3中彼此分開。因此，所述母線25和所述電鑄件的分離不會受到由于所述母線25和所述電鑄件的體積容量的改變或在所述母線25和所述電鑄件中添加的試劑的干燥而固化的影響，而這些現(xiàn)象在將所述母線25和所述電鑄件從所述電解液中取出時就會發(fā)生。因此，能夠順利地進(jìn)行去除所述母線25的操作。
而且，如圖5A和圖5B所示，一反射器55A或55B可以設(shè)置在所述陽電極54下面。所述反射器55A或55B由一阻熱樹脂材料，如反射來自所述陽電極54電流的材料制成。因此，所述電流能夠均勻傳播，甚至使電流進(jìn)入到所述電鑄池1內(nèi)電流可能減少的的區(qū)域，因此使所述電鑄池1內(nèi)的電流分布均勻。結(jié)果，在所述溢流層10內(nèi)的電流強(qiáng)度能夠被適當(dāng)?shù)乜刂?，并且能夠提高在母線25上的電解淀積的均勻地。
圖5A表示使用一凹形的反射器55A的結(jié)構(gòu)。圖5B表示使用一凹形的反射器55B的結(jié)構(gòu)。但是可以根據(jù)各種不同分條件改變所述反射器的結(jié)構(gòu)，如附加在所表示的示例中，根據(jù)所述電鑄池1的形狀作改變。例如，反射器55A和55B上可以甚至細(xì)小的凹形或突起(波紋)。
下面，參考圖6對使用該實(shí)施例的所述電鑄設(shè)備完成電鑄的方法進(jìn)行說明，所述溢流層10的不同的位置由10A到10G來表示。
首先，在所述卡具傳輸裝置20的裝載位置X，將一母線25裝載到一保持卡具30上。裝載在保持卡具30上的所述母線25由皮帶23的循環(huán)送到所述溢流層10內(nèi)。
進(jìn)入所述溢流層10的母線25在所述溢流層10內(nèi)從10A到10G連續(xù)地移動，同時以預(yù)定的轉(zhuǎn)動速度進(jìn)行轉(zhuǎn)動。而且，在所述陰電極36和38在一側(cè)和在另一側(cè)的陽電極54之間施加電壓，使溢流層10中產(chǎn)生適當(dāng)?shù)碾娏?。接著，在位?0A、10B和10C，由于電鑄作用，在所述母線25的外圓周上增長電解淀積金屬61。
當(dāng)在所述母線25的外圓周上淀積的電解淀積金屬61的外徑到達(dá)所希望的形成一電鑄件62的直徑時，停止向母線25施加電壓從而停止所述母線25沿其自身軸的轉(zhuǎn)動。然后，如位置10D所示，所述電鑄件62由所述夾具裝置(未顯示)夾住，并且母線25一端的切斷位置25B由一帶有切斷加工機(jī)構(gòu)的加工(如研磨或沖壓)而逐漸變尖。請注意在圖6中的黑三角記號表示所述電鑄件62被所述夾具裝置抓住。
接著，在位置10E，由所述去除機(jī)構(gòu)(未顯示)將所述母線25從切斷位置25B拉出。而后，母線25在切斷位置25B處斷開并且從電鑄件62中被拉出。在位置10F和10G，表示母線25從電鑄件62中拉出的方式。
當(dāng)作為一個管件的電鑄件62如上所述完全成形后，所述電鑄件62從所述溢流層10中取出并且進(jìn)行清潔和干燥。而且，根據(jù)需要，電鑄件62的空心部分的端部要作孔口面處理。這樣，得到了如圖7A以示例方式示出的具有一個孔口面部71A的套管71?；蛘?，得到了兩端具有孔口面部72A和72B的套管72。
如上所述，使用根據(jù)本實(shí)施例的電鑄設(shè)備和電鑄方法在所述溢流層10內(nèi)進(jìn)行電鑄操作。因此，在母線25周圍的電流強(qiáng)度是穩(wěn)定的，能夠獲得高精確度的電鑄件62。而且，能夠使作為電鑄的結(jié)果獲得的套管71在外部形狀和空心部分的圓度及所述套管71的外部形狀和空心部分之間的共軸性都顯著地提高。而且，套管71外徑和空心部分的內(nèi)徑的尺寸誤差被減小到極端小的值(如不超過0.1μm)。還有，由于多個由所述電鑄設(shè)備獲得的電鑄件在沿所述溢流層10移動的母線25的周圍形成，這些電鑄件可以在一樣的條件下形成。因此能夠得到具有均勻質(zhì)量的電鑄件。而且，由于施加到多個母線25上的電壓可以對每個母線25進(jìn)行開和關(guān)的控制，能夠適當(dāng)?shù)乜刂泼總€母線25的電鑄處理，因此顯著提高了電鑄的準(zhǔn)確性。還有，由于母線25的保持部分沒有一個被浸入到所述電解液3，能夠減少在電解液3中產(chǎn)生的雜質(zhì)。還有，能夠防止所述保持部分自身的損壞。而且，由于沒有所述保持件將電解液3從電鑄池1帶出的可能，電解液3不會無用地?fù)p失。而且，由于陰電極36和38都不浸沒在電解液3中，電極的保養(yǎng)很方便。而且由于由所述電鑄池1溢流的電解液3被外部槽2收集并隨后被過濾，電解液3能夠合理地被過濾并且費(fèi)用低。還有，由于在電解液3中將電鑄件62和母線25分開，能夠順利地進(jìn)行分離操作。
圖8表示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電鑄設(shè)備。
如圖所示，在該實(shí)施例中，一電鑄池101具有一初級電鑄段101A和一二級電鑄段101B，它們具有不同的寬度。一送入電鑄池101的初級電鑄段101A上的溢流層110A的母線125，從具有較窄寬度的初級電鑄段101A向具有較寬寬度的二級電鑄段101B移動。
在初級電鑄段101A的兩側(cè)設(shè)置控制板160。所述控制板160阻擋電解液103從在所述初級電鑄段101A上部的溢流層110A的側(cè)向流動。因此，在溢流層110A的兩側(cè)控制施加到母線25上的電解液103。
圖9表示用所述控制板16控制電解液流率的細(xì)節(jié)。如圖所示，每個控制板160基本布置在電鑄池101的初級電鑄段101A側(cè)壁的正上方并且通過一控制器控制的驅(qū)動裝置垂直地移動。在圖中，分別以實(shí)線和點(diǎn)劃線表示控制板160的不同的位置。
在本實(shí)施例中，通過控制板160的垂直運(yùn)動控制在所述初級電鑄段101A每一側(cè)延伸的母線25的部分(暴露部分125C)上的電鑄操作。更特別地，當(dāng)所述控制板160位于相對低的如圖中實(shí)線所示位置時，控制從溢流層110A側(cè)向流出的電解液的流率。結(jié)果，所述暴露區(qū)域125C的部分上電解液103的流動相對減少。另一方面，當(dāng)所述控制板160位于相對高的如圖中點(diǎn)劃線所示位置時，允許大量電解液103從溢流層110A中側(cè)向流出。因此，所述暴露區(qū)域125C的部分上電解液103的流動變得相當(dāng)大。因此，如上所述，通過控制板160的垂直運(yùn)動控制所述暴露區(qū)域125C的部分上電解液103的流動。因此，控制在暴露區(qū)域125C的外圓周上電解淀積金屬的量。從而在所述暴露部分125C的圓周形成的電鑄件可以形成希望的形狀(如一個錐形形狀)。
如圖8所示，一在初級電鑄段101A上部的溢流層110A中形成的初級電鑄件161具有在其兩端形成的錐部161A。將所述初級電鑄件161從電解液103中取出一次以在所述初級電鑄件161的圓周上形成一個氧化膜。
此后，所述初級電鑄件161和所述母線125一起送到二級電鑄段101B上部的溢流層110B中，在該處以所述初級電鑄件161和母線125作為一個模型件進(jìn)行二級電鑄。因此得到一個管件作為一個二級電鑄件162，所述管件的空心部分具有初級電鑄件和母線125的形狀。所述二級電鑄件162的空心部分具有一高精度形成的孔口面部162A，它仿所述初級電鑄件161的錐形部分161A而成形。
在所述溢流層110B內(nèi)用一切斷加工機(jī)構(gòu)(未顯示)對所述二級電鑄件162的大致中間部分進(jìn)行切斷加工(切削或磨切)，并且在所述溢流層110B內(nèi)用一拉出機(jī)構(gòu)(未顯示)將所述二級電鑄件的兩個半部向兩側(cè)拉出。以這樣的方式，得到如圖10A所示的都具有一個孔口面部181A的兩個套管181。因此在本實(shí)施例中，同樣在電解液中將所述電鑄件和模型件彼此分離。這樣能夠順利地進(jìn)行分離操作。因此，增加了分離的產(chǎn)量(能夠正確地進(jìn)行分離操作的比率)。
雖然在本實(shí)施例中所述電鑄設(shè)備有初級電鑄段101A和二級電鑄段101B以兩個階段完成電鑄，應(yīng)該注意本發(fā)明不限于該實(shí)施例的描述，并且電鑄可以用三或更多的步來完成。例如，可以布置成在二級電鑄段下面設(shè)置一第三級電鑄段，并且可以在所述二級電鑄段兩側(cè)使用控制板為所述二級電鑄件成形。然后，以二級電鑄件的形狀進(jìn)行第三級電鑄。用這樣的設(shè)置，所得到的套管182如圖10B所示，具有在兩步結(jié)構(gòu)中形成的孔口面部182A和182B。同樣，如果一(n-1)級電鑄件放入n及電鑄段中進(jìn)行第n及電鑄操作，就能夠形成一個具有在(n-1)步結(jié)構(gòu)的孔口面部的套管。
如上所述，管件本實(shí)施例，在所述初級電鑄段110A內(nèi)形成的初級電鑄件161用作一模型件在所述二級電鑄段110B中形成一個二級電鑄件162。因此，能夠容易地和準(zhǔn)確地生產(chǎn)具有希望的結(jié)構(gòu)(如一孔口面部181A)的空心部分的一個套管。而且，不必通過制造處理形成一孔口面部。因此減少生產(chǎn)所述套管的費(fèi)用。
權(quán)利要求
1.一電鑄設(shè)備，包括一電鑄池，在其頂部具有一開口；電解液供應(yīng)裝置，將電鑄用的電解液供應(yīng)到所述電鑄池內(nèi)；一溢流層，由所述電解液從所述開口溢流在所述電鑄池的所述開口的上面形成；定位裝置，將一電鑄用的模型件定位在所述溢流層內(nèi)；一與所述模型件連接的第一電極；一設(shè)置在所述電鑄池內(nèi)的第二電極；及一電源，向所述第一電極和所述第二電極之間施加電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的電鑄設(shè)備，其中所述定位裝置具有一個用于保持所述模型件的保持部分，所述保持部分設(shè)置在所述溢流層的外部。
3.如權(quán)利要求2所述的電鑄設(shè)備，其中所述第一電極設(shè)置在所述定位裝置的保持部分上。
4.如權(quán)利要求1到3中任一所述電鑄設(shè)備，其中所述定位裝置保持多個所述模型件并且連續(xù)地將所述模型件沿所述溢流層運(yùn)動而進(jìn)行電鑄。
5.如權(quán)利要求4的所述電鑄設(shè)備，其中可以對每個模型件與所述第一電極之間的電連接進(jìn)行開或關(guān)的控制。
6.如權(quán)利要求1到5中任一所述電鑄設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括使所述模型件沿自身的軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動裝置。
7.如權(quán)利要求1到6中任一所述電鑄設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)所述電鑄池傾斜的調(diào)節(jié)裝置。
8.如權(quán)利要求1到7中任一所述電鑄設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括收集從所述電鑄池溢流的電解液的收集裝置；及過濾由所述收集裝置收集的電解液的過濾裝置；其中所述電解液供應(yīng)裝置將經(jīng)過所述過濾裝置過濾的電解液供應(yīng)到所述電鑄池。
9.如權(quán)利要求8的所述電鑄設(shè)備，其中所述收集裝置具有一容納所述電鑄池的外部槽。
10.如權(quán)利要求1到9中任一所述電鑄設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括成形裝置，通過控制在所述溢流層端部電解液的流率使在所述溢流層端部的模型件外圓周上形成的電鑄件成形。
11.如權(quán)利要求10的所述電鑄設(shè)備，其中成形裝置具有一個阻擋所述電解液流動的控制板。
12.如權(quán)利要求10或11的所述電鑄設(shè)備，其中由所述成形裝置使所述電鑄件成形為一預(yù)定的形狀，并且用該經(jīng)過電鑄的電鑄件作為一模型件再進(jìn)行電鑄。
13.如權(quán)利要求1到12中任一所述電鑄設(shè)備，其中在所述電解液中將在所述模型件外圓周上形成的電鑄件與所述模型件分開。
14.如權(quán)利要求1到13中任一所述電鑄設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括一設(shè)置在所述第二電極下面的反射器。
15.一使用如權(quán)利要求1到14中任一所述電鑄設(shè)備制成的電鑄件。
16.一用于光纖連接器終端的管件，所述管件由如權(quán)利要求1到14中任一所述電鑄設(shè)備制成。
17.一電鑄方法，其中由電解液在一電鑄池上的溢流形成一溢流層，并且在所述溢流層進(jìn)行電鑄操作。
18.如權(quán)利要求17所述電鑄方法，其中一電鑄用的模型件在所述溢流層外側(cè)受到支持。
19.如權(quán)利要求17或18所述電鑄方法，其中多個電鑄用的模型件連續(xù)地沿所述溢流層運(yùn)動進(jìn)行電鑄操作。
20.如權(quán)利要求17到19中任一所述電鑄方法，其中電鑄用的模型件沿自身軸轉(zhuǎn)動進(jìn)行電鑄操作。
21.如權(quán)利要求17到20中任一所述電鑄方法，其中收集所述從所述電鑄池溢流的電解液，并且對所述電解液進(jìn)行過濾，且進(jìn)一步將過濾的所述電解液供應(yīng)到所述電鑄池內(nèi)以形成所述的溢流層。
22.如權(quán)利要求17到21中任一所述電鑄方法，其中通過控制在所述溢流層端部電解液的流率使在所述溢流層端部形成的一電鑄件成形
23.如權(quán)利要求22的所述電鑄方法，其中以一預(yù)定形狀形成所述電鑄件，并且用該所述經(jīng)過電鑄的電鑄件作為一模型件再進(jìn)行電鑄。
24.如權(quán)利要求17到23中任一所述電鑄方法，其中在所述電解液中將在所述模型件外圓周上形成的電鑄件與所述模型件分開。
25.一使用如權(quán)利要求17到24中任一所述電鑄方法形成的電鑄件。
26.一用于光纖連接器終端的管件，所述管件用如權(quán)利要求17到24中任一所述電鑄方法形成。
全文摘要
一種能夠進(jìn)行高精度電鑄操作的電鑄設(shè)備和電鑄方法。將一控制浴槽(5)的電解液(3)連續(xù)地供應(yīng)到一個被一外部浴槽(2)容納的電鑄浴池(1)內(nèi)，并且在所述電鑄浴池(1)上部由電解液形成的溢流層(10)內(nèi)進(jìn)行電鑄操作。一電鑄用的母線(25)由一保持卡具(30)保持，且通過一卡具傳送裝置(20)沿所述溢流層(10)移動。由所述電鑄池浴(1)溢流的所述電解液(3)被由外部浴槽(2)回收到一控制浴槽(5)中，并且在經(jīng)過過濾后再次被供應(yīng)到所述電鑄浴池(1)內(nèi)。
文檔編號B23Q3/02GK1545572SQ0182356
公開日2004年11月10日 申請日期2001年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月22日
發(fā)明者小田德治, 市川裕 申請人:光學(xué)成形股份有限公司, 稻生株式會社