CN103966637B - 电刷镀实验平台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电刷镀实验平台,其包括:升降台;装夹台,其设置于所述升降台的上端并由所述升降台驱动其上下移动,该装夹台设置有与其所装夹的工件对应的压力检测装置;镀笔阳极,其通过一驱动机构设置于所述装夹台的上方并与所述工件对应,该镀笔阳极的下端布设有包裹层;以及镀液输送装置,其为所述镀笔阳极输送镀液;所述压力检测装置为若干个压力传感器;所述包裹层为若干个固定设置于所述镀笔阳极的下端的毛束;还包括一镀液回收装置。本发明通过调控电刷镀过程的速度、压力、电压以及镀液流量来自动进行电刷镀,通过对不同材料的板块进行实验,可获取对不同材料进行电刷镀时的最佳参数范围。

Description

电刷镀实验平台
技术领域
本发明涉及电刷镀领域,特别涉及一种电刷镀实验平台。
背景技术
电刷镀技术作为我国新技术领域重点推广项目,其已广泛应用于机械设备的维修和再制造,并取得了显著的经济和社会效益。由于不同材料的工件在使用电刷镀技术时所采取的参数值也是不同的,其中镀笔阳极的移动速度、相对压力及电刷镀电压等参数是影响镀层性能的主要因素,为了能够确定和获取不同材料在使用电刷镀技术时的最佳参数范围,需要对不同材料的板块进行实验,获取电刷镀过程的最佳参数值,以为电刷镀的产品进行批量处理及工艺流程设计提供条件和基础。目前对工件进行电刷镀实验多为传统的手工电刷镀,其劳动强度大,电刷镀效率低,且难以准确地控制电刷镀的参数,获得的镀层性能差。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电刷镀实验平台,从而克服电刷镀实验过程中传统手工电刷镀劳动强底大、效率低且难以准确控制电刷镀的参数的缺点,并获取对不同材料进行电刷镀的最佳参数范围。
为实现上述目的,本发明提供了一种电刷镀实验平台,其中,包括:
升降台;装夹台,其设置于所述升降台的上端并由所述升降台驱动其上下移动,该装夹台设置有与其所装夹的工件对应的压力检测装置;镀笔阳极,其通过一驱动机构设置于所述装夹台的上方并与所述工件对应,该镀笔阳极的下端布设有包裹层;以及镀液输送装置,其为所述镀笔阳极输送镀液。
优选地,上述技术方案中,所述压力检测装置为若干个设置于所述装夹台的上端且与所述工件的下端对应的压力传感器。
优选地,上述技术方案中,所述装夹台的上端面设置有若干个上端开口且中空的传感器隔离台以容纳所述若干个压力传感器,该传感器隔离台的侧壁高出于所述装夹台的上端面。
优选地,上述技术方案中,所述镀笔阳极为一不锈钢板。
优选地,上述技术方案中,所述包裹层为若干个通过毛束安装孔固定设置于所述镀笔阳极的下端的毛束。
优选地,上述技术方案中,所述毛束安装孔为通孔。
优选地,上述技术方案中,所述驱动机构包括:支撑架;滚珠丝杆,其以能够转动的方式架设于所述支撑架的上端;丝杆螺母,其啮合于所述滚珠丝杆上,且该丝杆螺母与所述镀笔阳极固定连接;以及步进电机,其与所述滚珠丝杆的一端连接。
优选地,上述技术方案中,还包括一镀液回收装置,该镀液回收装置包括:镀液隔离台,其为一设置于所述装夹台的上端面且上端设置有开口的中空凸台,该镀液隔离台的内腔用于容纳所述工件,且该镀液隔离台的侧壁高于所述工件的上端面;盛液漏斗,其设置于所述装夹台的下端,且该盛液漏斗的内腔与所述镀液隔离台的内腔相通;以及收液箱,其与所述盛液漏斗的下端对应。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1、本发明通过调控电刷镀过程的速度、压力、电压以及镀液流量来进行自动化电刷镀,通过对不同材料的板块进行实验,可获取对不同材料进行电刷镀时的最佳参数范围,其劳动强度小,效率高,且对参数的控制准确。
2、本发明通过设置传感器隔离台可防止镀液与压力传感器接触,损坏压力传感器。
3、本发明的镀笔阳极采用不锈钢板,其制造方便,成本较低,且不易生锈。且包裹层为在镀笔阳极下端密集布设的毛束,清洗方便,毛束安装孔为通孔,其可提高镀笔阳极的散热性能。
4、本发明还设置有镀液回收装置,其可以防止镀液飞溅,且对镀液进行集中回收处理。
附图说明
图1是根据本发明的电刷镀实验平台的结构示意图。
图2是根据本发明的装夹台的俯视图。
1-升降台;2-装夹台,21-装夹台固定孔,22-装夹台固定螺栓,23-装夹螺栓,24-镀液回流孔,25-传感器隔离台;3-工件;4-镀笔阳极,41-毛束;5-驱动机构,51-支撑架,52-步进电机,53-滚珠丝杆,54-丝杆螺母;6-压力传感器;7-镀液回收装置,71-镀液隔离台,72-盛液漏斗,73-收液箱。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。
根据本发明具体实施方式的一种电刷镀实验平台,图1为本发明的结构示意图,如图中所示,本发明包括:升降台1、装夹台2、镀笔阳极4、驱动机构5、压力传感器6以及镀液输送装置(图未视),其中:
装夹台2设置于升降台1的上端,如图2所示,装夹台2的四个对角设置有装夹台固定孔21,装夹台固定螺栓22通过装夹台固定孔21把装夹台2固定设置于升降台1的上端,升降台1用于调整装夹台2的高度。装夹台2上设置有用于装夹工件3的夹具,工件3为平板状,其上端面为待镀面。装夹台2上设置有若干个与工件3的下端面对应的压力传感器6作为压力检测装置,如图2所示,装夹台2的上端对应于压力传感器6分别设置有凸出于装夹台2的上端面的传感器隔离台25,该传感器隔离台25为上端开口的中空凸台,其侧壁高于装夹台2的上端面,压力传感器6设置于传感器隔离台25内,且压力传感器6的测头高于传感器隔离台25的侧壁以用于支撑工件3并检测压力,传感器隔离台25可防止镀液与压力传感器6接触,损坏压力传感器6。进一步地,如图2所示,压力传感器6的数量为三个并分别对应于所述工件3的下端面呈三角形分布,或者压力传感器6的数量为四个并分别对应于所述工件3的下端面的四个对角。
如图1所示,驱动机构5包括支撑架51、步进电机52、滚珠丝杆53以及丝杆螺母54,支撑架51于升降台1的左右两侧设置有两个向上延伸的立柱。滚珠丝杆53通过滚子轴承以能够转动的方式架设于支撑架51的两个立柱的上端,该滚珠丝杆53的一端与一个步进电机52连接,步进电机52的转速和正反转均通过PLC编程来调控,以准确控制滚珠丝杆53的转动。丝杆螺母54通过内螺纹啮合于滚珠丝杆53的外螺纹,且丝杆螺母54的下端与镀笔阳极4的上端固定连接,镀笔阳极4通过与丝杆螺母54的固接悬挂于装夹台2的上方并与工件3的上端面对应。滚珠丝杆53转动时,其使丝杆螺母54沿其轴线作直线运动,从而驱动镀笔阳极4作直线运动,以对工件3的整个上端面进行电刷镀。通过步进电机52对电刷镀速度的准确控制,可以通过实验获得对不同材料的工件3进行电刷镀时的最佳速度范围。
镀笔阳极4采用3-5mm厚的不锈钢板制造而成,其制造方便,且不易生锈。镀笔阳极4上密集地设置有若干个贯穿其上下两端面的毛束安装孔,每个毛束安装孔内安装有毛束41以作为镀笔阳极4的包裹层,毛束41向下伸出的长度为5-10mm,毛束41可以为动物的毛发,如马的鬓毛等。毛束安装孔为通孔,其可提高镀笔阳极4的散热性能,且毛束41的清洗方便,其与工件3的上端面接触的一致性好。在电刷镀时,通过镀液输送装置向镀笔阳极4的毛束41输送镀液,镀液输送装置可以是一泵体,其通过管道将镀液输送到镀笔阳极4,泵体可以调控镀液的流量,以通过实验获得对不同材料的工件3进行电刷镀时的最佳镀液的流量范围。
镀笔阳极4与工件3之间的压力通过压力传感器6来检测,在对工件3夹紧前,先通过升降台1调整装夹台2的高度,并通过压力传感器6的检测来获取镀笔阳极4的毛束41与工件3上端面之间挤压后形成的压力大小,当检测的压力值达到实验设定的值时,通过夹具对工件3进行固定,使工件3与毛束41之间的压力值在电刷镀过程中保持恒定。通过压力传感器6的检测可精确地控制工件3与镀笔阳极4之间的压力,并通过在不同的压力情况下对工件3进行电刷镀,可获得对不同材料的工件3进行电刷镀时需要的最佳压力范围。另外,为镀笔阳极4提供电刷镀电压的电源也可以根据实验的设定进行控制,以通过实验获得对不同材料的工件3进行电刷镀时需要的最佳电压范围。
进一步地,本发明还设置有镀液回收装置7,该镀液回收装置7包括:镀液隔离台71、盛液漏斗72以及收液箱73,镀液隔离台71设置于装夹台2的上端面,其为一上端开口且把工件3容纳于其内腔的中空凸台,镀液隔离台71的侧壁凸出于装夹台2的上端面,且高于工件3的上端面,且装夹台固定螺栓22位于镀液隔离台71之外,镀液隔离台71可防止镀液向外飞溅以把镀液挡在其内腔,且可防止镀液与装夹台固定螺栓22接触。装夹台2对应于镀液隔离台71设置有镀液回流孔24,盛液漏斗72的上端固定于装夹台2的下端,且其内腔与镀液回流孔24相通。盛液漏斗72的下方对应设置一收液箱73,收液箱73用于收集从盛液漏斗72回流出来的镀液,以对镀液进行回收和集中处理。在电刷镀过程中,镀液从工件3或镀液隔离台71的侧壁流到镀液隔离台71的底部,并最后通过镀液回流孔24及盛液漏斗72进入到收液箱73内,同时由于传感器隔离台25的存在,使渡液回流时不会与传感器接触。进一步地,盛液漏斗72及收液箱73的材质为聚乙烯,其为耐腐蚀材料。进一步地,装夹台2的夹具为装夹螺栓23,装夹螺栓23设置于镀液隔离台71的侧壁上,且其通过压紧工件3的侧面以把工件3固定于装夹台2上。
本发明采用自动化方式代替了实验室中传统的手工电刷镀,降低了劳动强度,提高了电刷镀效率。在其工作过程中,先把工件3放置于压力传感器6的上端,并通过升降台1调整好工件3与毛束41之间的压力值,然后通过装夹螺栓23把工件3固定,最后根据实验设定的电刷镀电源电压、镀液流量以及镀笔阳极4的移动速度对工件3的上表面进行电刷镀,由于电刷镀过程中镀笔阳极4的移动速度、毛束41对工件3的压力、电源电压及镀液流量均可精确控制,可以对不同材料的工件3通过以不同的速度、电源电压,镀液流量和压力值的组合进行电刷镀,并结合最终工件通过电刷镀后的具体质量情况,可以得到不同材料的最佳电刷镀参数范围的组合方式,从而为大批量产品进行电刷镀提供合理的参数值组合。本发明结构稳固、操作简单、具有较强的实用性,还可进行各种板块材料的电刷镀实验和教学。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (8)

1.一种电刷镀实验平台,其特征在于,包括:
升降台;
装夹台,其设置于所述升降台的上端并由所述升降台驱动其上下移动,该装夹台设置有与其所装夹的工件对应的压力检测装置;
镀笔阳极,其通过一驱动机构设置于所述装夹台的上方并与所述工件对应,该镀笔阳极的下端布设有包裹层;以及
镀液输送装置,其为所述镀笔阳极输送镀液。
2.根据权利要求1所述的电刷镀实验平台,其特征在于,所述压力检测装置为若干个设置于所述装夹台的上端且与所述工件的下端对应的压力传感器。
3.根据权利要求2所述的电刷镀实验平台,其特征在于,所述装夹台的上端面设置有若干个上端开口且中空的传感器隔离台以容纳所述若干个压力传感器,该传感器隔离台的侧壁高出于所述装夹台的上端面。
4.根据权利要求1所述的电刷镀实验平台,其特征在于,所述镀笔阳极为一不锈钢板。
5.根据权利要求4所述的电刷镀实验平台,其特征在于,所述包裹层为若干个通过毛束安装孔固定设置于所述镀笔阳极的下端的毛束。
6.根据权利要求5所述的电刷镀实验平台,其特征在于,所述毛束安装孔为通孔。
7.根据权利要求1所述的电刷镀实验平台,其特征在于,所述驱动机构包括:
支撑架;
滚珠丝杆,其以能够转动的方式架设于所述支撑架的上端;
丝杆螺母,其啮合于所述滚珠丝杆上,且该丝杆螺母与所述镀笔阳极固定连接;以及
步进电机,其与所述滚珠丝杆的一端连接。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的电刷镀实验平台,其特征在于,还包括一镀液回收装置,该镀液回收装置包括:
镀液隔离台,其为一设置于所述装夹台的上端面且上端设置有开口的中空凸台,该镀液隔离台的内腔用于容纳所述工件,且该镀液隔离台的侧壁高于所述工件的上端面;
盛液漏斗,其设置于所述装夹台的下端,且该盛液漏斗的内腔与所述镀液隔离台的内腔相通;以及
收液箱,其与所述盛液漏斗的下端对应。
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