JPS609900A

JPS609900A - メツキ制御システム

Info

Publication number: JPS609900A
Application number: JP11754883A
Authority: JP
Inventors: Kiyokazu Ishii; 石井　清和
Original assignee: Yokogawa Hokushin Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1983-06-29
Filing date: 1983-06-29
Publication date: 1985-01-18
Also published as: JPH0333800B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、金属を電気メッキするときの電液中の金属イ
オンの濃度を制御するシステムに関する。

鋼板の表面等をメッキするメッキプロセスにおいては、
メッキ液の組成コントロールが最も重要な課題の一つで
ある。メッキ液の組成コントロールの方法としては、従
来、ｐＨ計と比重計を組合せて制御する等種々の方法が
考案されてきている。

近年、メッキ液の組成が複雑になるにつれ、オンライン
分析計を組込んで′ル解液の組成を直接測定し、その結
果をフィードバックする方式がとられつつある。メッキ
液のコントロールは、通常酸及び数種類の金属を投入す
ることＫより管理されるが、以下に示すような不具合を
有している。

属（１）　金２投入後、その結果が測定できるまでの無駄
時間が大きい。

（２）　オンライン分析計としては、サンプリング方式
が採られるが、分析値の得られろ時間間隔が長い。また
、分析計の故障する確率が高い。

従って、制御性のよいメッキ液のコントロールを行うこ
とが不可能であった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであって、
メッキ液中の金属イオンの変化をメッキ電流の変化とし
て検出して、金属イオンの投入制御をメッキ電流の積算
値によりフィードフォワード的に行うと共に、このフィ
ードフォワード制御による誤差を分析計出力から得られ
た分析値に基づいて修正するようにして、金属イオン投
入後のメッキ液組成変化の時間遅れの影響を受けず如制
御性を向上させたメッキ制御システムを実現したもので
ある。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。

図において、１はその中にメッキ液が充填された循環タ
ンク、２はメッキ液をシャワー室（後述）に圧送するポ
ンプ、Ｒ１−Ｒ３はシャワー室、８１〜Ｓ３は各シャワ
ー室に設けられたシャワー、ＲＯ，〜ＲＯ３はその間に
価板３を挾むローラである。図中左側から進行してきた
鋼板は、各シャワー室を通過する間にメッキ（例えばニ
ッケルメッキ）がほどこされ、右側から出て行く。４は
メッキ液中の金属イオン濃度を測定するサンプリング方
式の分析計で、例えばタイトレータが用いられる。５は
所定の金属イオンが貯蔵されたタンク、６は該タンクか
らの電解液流量を制御する調節弁で、タンク５中の金属
イオン液は所定の址だけ循環タンク１中に注入され、該
タンク中の金属イオン濃度が一定に保たれる。このよう
に構成された装置の動作を説明すれば、以下のとおりで
ある。

図に示す装ｆ値では、循環タンク１内のメッキ液がポン
プ２によってシャワー室Ｒ１〜Ｒ３に圧送され、各シャ
ワー室を通過中の鋼板３にふりかかる。この時、鋼板３
には各市のローラＲＯ，〜ＲＯ３を介して電位が与えら
れているので、あたかも鋼板３をメッキ液中に入れたの
と同じ原理で電気メッキが行われ、鋼板３の表面は金属
メッキされる。鋼板３にふりかかったメッキ液は落下し
再び循環タンク１に戻されるが、メッキされた計だけ金
属イオンは減少している。そこで、タンク５に予め貯蔵
されている金属イオン液を循環タンク１に注入してタン
ク内の金！へイオン濃度をほぼ一定に保つ必要がある。

本発明は、このタンク中の金属イオン濃度を一定に保つ
手段に関する。

通常の動作状態においては、メッキ量とメッキ電流とけ
比例関係にあると考えてよい。従って、成る一定期間内
のメッキ電流の積算値は、その間に消費された金属量に
対応したものとなる。即ち、（３）消費金属ｔ　Ｑは次式で表わされる。

ここで、１（ｔ）はメッキ電流、αはフィードバック補
正係数、Ｋけメッキ効率を含んだ定数である。

Ｋは鋼板の種類により変化する。この消費金属量Ｑけ、
とりもなおさずメッキ液中に補充しなければならない金
属量でもある。この量をＦＦとする。

そこで、（１）式でめた金属量をフィードフォワード的
にメッキ液中に補充してやれば、メッキ液中の金属イオ
ン濃度はほぼ一定に保たれる。

ところで、前述の制御は金属量とメッキ電流の積算値が
正確に比例関係にある場合にうまく行われるものであっ
て、実際には正確な比例関係には々い。タンク１中の正
確な金属イオン濃度は、分析計４の出力による他はない
。そこで、分析計４の測定値の結果ｐｖを前記金属イオ
ン投入制御に反映させることができれば、より正確な金
属イオン濃度制御が行えることになる。本発明では、分
析計出力により得た値ＦＢ　（＝ＳＶ−ＰＶ　）によっ
て（１）式の定数αを修正する方式をとった。ここでＳ
Ｖは目標（４）濃度である。即ち、制御の即応性はメッキ電流積算値に
よるフィードフォワード制御で行い、制御の確実性、正
確性は分析計出力によす（１）式の定数αを修正すると
いうフィードバック制御を加味するのである。このよう
な構成を採ることにより、即応性と正確性を兼ねそなえ
た金属イオン濃度制御が行われる。定数αの値をどの程
度の頻度で修正するかけ各場合によって異なる。この修
正動作は、分析計４の出力を受ける演算制御装置（図示
せず）によって行われる。演算制御装置としては、例え
ば制御用コンピュータやマイクロコンピュータが用いら
れる。演算制御装置は、修正した金属量に応じて調節弁
６を調節し、所定の量の金属イオンを循環タンク１内に
注入する。なお、メッキ電流を測定するための装置は図
中に示されていないが、電極ＲＯ，−ＲＯ３と宙、源と
の間に電流計を接続しその出力を積分してメッキ電流積
算値を得るようになっている。

第２図は各部のψｈ作波形を示す図である。図中（ａ）
はメッキ電流■の波形を示す図、（ｂ）はメッキ電流■
の積算値ΣＩを示す図、（Ｃ）は金属投入ｔＱを示す図
、（ｄ）は分析計の測定値ｐｖを示す図である。

第１回のメッキ電流積算値Ｓ１から、第１回の金属投入
量Ｑ＋がまり、第１回目の分析値ＰＶ、　Ｋより修正量
を算出して次回投入量Ｑ２を修正する。このような操作
の繰り返しにより、金属イオン濃度制御が行われること
になる。なお、分析値による修正は１回ごとに行う必要
はなく、何回かのサンプリング値を平均して修正量をめ
るようにしてもよい。本発明の特長を列挙すれば、以下
のとおりである。

（１）　分析値が得られなくてもメッキ電流の積算によ
り金属投入制御を継続することができる。

（２）　メッキ条件が変更となった時は、フィードフォ
ワード的に投入量を１変更することができる。

（３）　分析結果との差から、フィードフォワード級の
重みを偏差が小さくなるように自動的に修正することが
できる。

（４）　プロセスの無駄時間も容易に反映することがで
きる。

以上詳細に説明したように、本発明によればメッキ液中
の金属イオンの変化をメッキ電流の変化として検出して
、金属イオンの投入制御をメッキ電流の積算値によりフ
ィードフォワード的に行うと共に、このフィードフォワ
ード制御による誤差を分析計出力から得られた分析値に
基づいて修正するようにして、金属イオン投入後のメッ
キ液組成変化の時間遅れの影響を受けずに制御性を向上
させたメッキ制御システムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は各部
の動作波形を示す図である。１・・・循環タンク、２・・・ポンプ、３・・・鋼板、
４・・・分析計、５・・・タンク、６・・・調節弁、８
１〜Ｓ３・・・シャワー、Ｒ１−Ｒ３・・・シャワー室
、ＲＯ，〜Ｒｏ３・＝ローラ。（７）（８）第　２　図（ａ）（ｄ）Ｖ

Claims

【特許請求の範囲】

鋼板にメッキ液シャワーをかけて電気メッキを行うと共
に使用済液を循環タンクに集め再びメッキ液シャワーと
して用いるようにしたメッキ制御システムにおいて、金
属イオンの投入制御をメッキ電流の積算値によりフィー
ドフォワード的に行うと共に、循環タンク内に設置され
た分析計のイオン分析値により前記フィードフォワード
量の重みを自動修正するようにしたことを特徴とするメ
ッキ制御システム。