CN105063735B - 一种基于plc控制的阳极旋转真空电镀装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是一种基于PLC控制的阳极旋转真空电镀装置，这种基于PLC控制的阳极旋转真空电镀装置的镀槽置于真空箱内，镀槽中放置阴极，阴极接线柱焊接在阴极的上表面上，阳极插入到阴极中，阳极通过卡固装置连接电机，阳极连接装置的碳刷抵在阳极上，真空箱上设置有多个接线孔，每个接线孔内均有接线密封块，阳极外接电极线通过相应的接线密封块与脉冲电镀电源正极相连，阴极外接电极线通过相应的接线密封块与脉冲电镀电源负极相连，电机外接两条电极线分别通过相应的接线密封块与可编程逻辑控制器PLC相连。本发明解决对体积较大或结构复杂的阴极镀件电镀困难的问题，降低了操作难度。
Description
技术领域
本发明涉及电镀装置，具体涉及一种基于PLC控制的阳极旋转真空电镀装置。
背景技术
电镀工艺作为一种较为成熟的工艺，已经在实际生产中得到广泛应用。电镀工艺具有沉积金属类型较多、价格低廉等优点。真空电镀是指金属材料在真空条件下，运用化学、物理等特定手段进行有机转换，使金属转换成粒子，沉积或吸附在镀件表面，形成镀膜。真空电镀在真空条件下对镀件进行电镀工艺，在镀件表面沉积金属或非金属镀层，具有镀层较薄，硬度较大，镀层结合力强等优点。当阴极镀件的体积较大或结构复杂时，对其进行电镀时需保证镀层均匀、具有较强的结合力，因此，体积较大或结构复杂的阴极镀件电镀存在困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于PLC控制的阳极旋转真空电镀装置，这种基于PLC控制的阳极旋转真空电镀装置用于解决对体积较大或结构复杂的阴极镀件电镀困难的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种基于PLC控制的阳极旋转真空电镀装置包括真空箱、阳极、阴极、镀槽、阳极连接装置、接线密封装置、真空泵，镀槽置于真空箱内，镀槽中放置阴极，阴极接线柱焊接在阴极的上表面上，阳极插入到阴极中，阳极通过卡固装置连接电机，阳极连接装置的碳刷抵在阳极上，真空箱上设置有多个接线孔，每个接线孔内均有接线密封块，每个接线密封块的两端均设置有挂钩，阳极连接装置具有阳极接线柱，阳极外接电极线通过相应的接线密封块与脉冲电镀电源正极相连，阴极外接电极线通过相应的接线密封块与脉冲电镀电源负极相连，电机外接两条电极线分别通过相应的接线密封块与可编程逻辑控制器PLC相连。
上述方案中阳极连接装置由碳刷、弹簧、支撑板、调节杆、固定板组成，固定板焊接在真空箱的内壁上，固定板上固定安装支撑板，支撑板材质为电木的，调节杆为T型的，调节杆一端穿过支撑板后与碳刷紧固在一起，弹簧套装在碳刷与支撑板之间的调节杆外，调节杆可调节碳刷与阳极之间的距离，属于手动调节，弹簧通过其自身性质调节碳刷与阳极之间的距离，属于自动调节。通过上述两种调解方式，可保证碳刷在电镀过程中一直与阳极保持接触，同时为其传输电流。
上述方案中卡固装置上端和下端分别开轴向连接孔，卡固装置上端和下端还分别有径向销孔，电机轴下端也开有销孔，电机轴伸入卡固装置上部连接孔中通过固定销穿与卡固装置固定在一起；阳极上端也开有销孔，阳极伸入卡固装置下部连接孔中通过固定销穿与卡固装置固定在一起，卡固装置由电木制作而成。
上述方案中真空箱内安装空气滤，空气滤通过橡胶管与真空箱外的真空阀相连，橡胶管上安装有真空表，真空阀通过橡胶管与真空泵相连。
上述方案中电机焊接在真空箱内顶部中心位置。
上述方案中镀槽放置在底座上，底座放置于真空箱底部。
上述方案中镀槽中的镀液配方为：
硫酸镍（NiSO4·6H2O） 140g∕l~320 g∕l；
氯化镍（NiCl2·6H2O） 33 g∕l~42 g∕l；
硼酸（H3BO3） 27g∕l~44 g∕l；
十二烷基硫酸钠 0.3 g∕l~0.7 g∕l；
糖精钠 3.9 g∕l~4.3 g∕l。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过真空场参数对阴极析氢反应速率、析氢量及镀层含氢量的影响及其规律，利用真空场促进析氢反应，改善浓差极化现象、降低镀层含氢量，提高镀层结合力；解决对体积较大或结构复杂的阴极镀件电镀困难的问题，降低了操作难度。
2、本发明通过对阴极内表面实现真空电镀，在其过程中实现阳极旋转的自动化控制，使得阴极镀件内的镀液不断更新，保证其内部镀液与外部镀液具有相同的浓度，对浓差极化现象改善、镀层致密性的提高、电镀过程中氢气等气体的排出等起到很大帮助，进而改善阴极镀件内部的传质条件，得到的镀层有良好的物理性质、抗蚀性等优良特性。
3、本发明利用可编程逻辑控制器PLC对整个真空电镀过程实现自动化控制，具有自动程度高，人工劳动强度小，稳定性好、可靠性高，还可提高生产效率等优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中卡固装置的剖面图；
图3是本发明中阳极连接装置的结构示意图；
图4是本发明装置中碳刷的剖面图；
图5是本发明中接线密封块的结构示意图；
图6是本发明中接线密封块的剖面图；
图7是本发明中可编程逻辑控制器PLC控制电机正反转梯形图。
图中：1真空箱，2电机，3电机轴，4卡固装置，5阳极，6固定销，7接线密封块，8阴极，9镀液，10镀槽，11底座，12空气滤，13真空表，14真空阀，15真空泵，16碳刷，17弹簧，18支撑板，19调节杆，20固定板。
具体实施方式
下面对本发明作进一步的说明：
如图1所示，这种基于PLC控制的阳极旋转真空电镀装置包括真空箱1、阳极5、阴极8、镀槽10、阳极连接装置、接线密封装置、真空泵15，真空箱1内安装空气滤12，空气滤12通过橡胶管与真空箱1外的真空阀14相连，橡胶管上安装有真空表13，真空阀14通过橡胶管与真空泵15相连。真空箱1底部有底座11，镀槽10放置在底座11上，镀槽10中放置阴极8，阴极8接线柱焊接在阴极8的上表面上，以保证其不与镀液9接触，防止电流连通到镀液9中。阳极5材质为Ni，阳极5插入到阴极8中，阳极5连接卡固装置4，卡固装置4连接电机轴3，电机轴3连接电机2，电机2焊接在真空箱1内顶部中心位置。阳极连接装置的碳刷16抵在阳极5上，阳极接线柱焊接在阳极连接装置中的调节杆19上；真空箱1上设置有多个接线孔，每个接线孔内均有接线密封块7，每个接线密封块7的两端均设置有挂钩，阳极接线柱与相应的接线密封块7的挂钩间连接阳极外接电极线，阳极外接电极线通过该接线密封块7与脉冲电镀电源正极相连；阴极接线柱与相应的接线密封块7的挂钩间连接阴极外接电极线，阴极外接电极线通过该接线密封块7与脉冲电镀电源负极相连，电机2外接两条电极线分别通过相应的接线密封块7与可编程逻辑控制器PLC相连。
镀槽中有镀液，镀液配方为：
硫酸镍（NiSO4·6H2O） 140g∕l~320 g∕l；
氯化镍（NiCl2·6H2O） 33 g∕l~42 g∕l；
硼酸（H3BO3） 27g∕l~44 g∕l；
十二烷基硫酸钠 0.3 g∕l~0.7 g∕l；
糖精钠 3.9 g∕l~4.3 g∕l。
如图3所示，阳极连接装置由碳刷16、弹簧17、支撑板18、调节杆19、固定板20组成，固定板20焊接在真空箱1的内壁右侧，固定板20上通过螺栓固定安装支撑板18，支撑板18中间开有与调节杆19外螺纹相配合的螺纹通孔、下端开有与螺栓外螺纹相配合的螺纹孔，支撑板18材质为电木的，防止电流连通到真空箱1上；如图4所示，碳刷16左端与阳极5相接触，其右端开有与调节杆19左端外螺纹相配合的螺纹孔，用于和调节杆19进行螺纹连接；调节杆19为T型的螺纹杆，调节杆19一端穿过支撑板18后与碳刷17紧固在一起，弹簧17套装在碳刷16与支撑板18之间的调节杆19外，调节杆19可调节碳刷16与阳极5之间的距离，属于手动调节，为阳极5传输电流；弹簧17通过其自身性质调节碳刷16与阳极5之间的距离，属于自动调节。通过上述两种调解方式，在电镀过程中，弹簧17压紧碳刷16与阳极5，可保证碳刷16在电镀过程中一直与阳极5保持接触，同时为其传输电流。
如图2所示，卡固装置4上端和下端分别开轴向连接孔，卡固装置4上端和下端还分别有径向销孔，电机轴下端也开有销孔，电机轴伸入卡固装置4上部连接孔中通过固定销6与卡固装置4固定在一起；阳极5上端也开有销孔，阳极5伸入卡固装置4下部连接孔中通过固定销6与卡固装置4固定在一起，当电机轴旋转时，带动连接装置旋转，阳极5随之旋转。卡固装置4由电木制作而成，其目的是防止阳极5上的电流连通到电机轴上。
如图5、图6所示，接线密封块7安装在真空箱1右侧箱体上的通孔中。接线密封块7为外部包裹橡胶的金属块，左右两端分别焊接两个挂钩，用于连接电极线，橡胶包裹的目的是防止电流与真空箱1相接触，同时也可保证真空箱1内的真空度。
如附图7所示，可编程逻辑控制器PLC控制电机2实现正反转的原理如下：X00为可编程逻辑控制器PLC的正向启动按钮SB1，X01为反向启动按钮SB2，X02为停止按钮SB3，X03为热继电保护器FR，Y00为正转接触器，Y01为反转接触器。当完成对电机2正反转程序的编辑后，将程序下载到可编程逻辑控制器PLC中。在电镀过程中，如需电机2正转，按下SB1按钮，如需电机2反转，则按下SB2按钮，停止则按下SB3按钮。
Claims (7)
1.一种基于PLC控制的阳极旋转真空电镀装置，其特征在于：这种基于PLC控制的阳极旋转真空电镀装置包括真空箱（1）、阳极（5）、阴极（8）、镀槽（10）、阳极连接装置、接线密封装置、真空泵（15），镀槽（10）置于真空箱（1）内，镀槽（10）中放置阴极（8），阴极接线柱焊接在阴极（8）的上表面上，阳极（5）插入到阴极（8）中，阳极（5）通过卡固装置（4）连接电机（2），阳极连接装置的碳刷（16）抵在阳极（5）上，真空箱（1）上设置有多个接线孔，每个接线孔内均有接线密封块（7），每个接线密封块（7）的两端均设置有挂钩，阳极连接装置具有阳极接线柱，阳极（5）外接电极线通过相应的接线密封块（7）与脉冲电镀电源正极相连，阴极（8）外接电极线通过相应的接线密封块（7）与脉冲电镀电源负极相连，电机（2）外接两条电极线分别通过相应的接线密封块（7）与可编程逻辑控制器PLC相连；通过对阴极内表面实现真空电镀，在其过程中实现阳极旋转的自动化控制，使得阴极镀件内的镀液不断更新，保证其内部镀液与外部镀液具有相同的浓度。
2.根据权利要求1所述的基于PLC控制的阳极旋转真空电镀装置，其特征在于：所述的阳极连接装置由碳刷（16）、弹簧（17）、支撑板（18）、调节杆（19）、固定板（20）组成，固定板（20）焊接在真空箱（1）的内壁上，固定板（20）上固定安装支撑板（18），支撑板（18）材质为电木的，调节杆（19）为T型的，调节杆（19）一端穿过支撑板（18）后与碳刷（16）紧固在一起，弹簧（17）套装在碳刷（16）与支撑板（18）之间的调节杆（19）外。
3.根据权利要求2所述的基于PLC控制的阳极旋转真空电镀装置，其特征在于：所述的卡固装置（4）上端和下端分别开轴向连接孔，卡固装置（4）上端和下端还分别有径向销孔，电机轴下端也开有销孔，电机轴伸入卡固装置（4）上部连接孔中通过固定销（6）与卡固装置（4）固定在一起；阳极（5）上端也开有销孔，阳极（5）伸入卡固装置（4）下部连接孔中通过固定销（6）与卡固装置（4）固定在一起，卡固装置（4）由电木制作而成。
4.根据权利要求3所述的基于PLC控制的阳极旋转真空电镀装置，其特征在于：所述的真空箱（1）内安装空气滤（12），空气滤（12）通过橡胶管与真空箱（1）外的真空阀（14）相连，橡胶管上安装有真空表（13），真空阀（14）通过橡胶管与真空泵（15）相连。
5.根据权利要求4所述的基于PLC控制的阳极旋转真空电镀装置，其特征在于：所述的电机（2）焊接在真空箱（1）内顶部中心位置。
6.根据权利要求5所述的基于PLC控制的阳极旋转真空电镀装置，其特征在于：所述的镀槽（10）放置在底座（11）上，底座（11）放置于真空箱（1）底部。
7.根据权利要求6所述的基于PLC控制的阳极旋转真空电镀装置，其特征在于：所述的镀槽（10）中的镀液（9）配方为：
硫酸镍（NiSO4·6H2O） 140g∕L~320 g∕L；
氯化镍（NiCl2·6H2O） 33 g∕L~42 g∕L；
硼酸（H3BO3） 27g∕L~44 g∕L；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Xia Fafeng Inventor after: Wang Jindong Inventor after: Zhang Yuhui Inventor after: Ma Chunyang Inventor after: Dong Kangxing Inventor after: Jia Wanchun Inventor after: Guo Xue Inventor before: Xia Fafeng Inventor before: Ma Chunyang |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20191224 Address after: 236200 Anhui city of Fuyang province Yingshang County Industrial Park Patentee after: YINGSHANG NORTHERN POWER NEW ENERGY CO., LTD. Address before: 163319 No. 199, development road, hi tech Development Zone, Heilongjiang, Daqing Patentee before: Northeast Petroleum University |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200420 Address after: 525200 Gem Village, Yunjie, Shanmei Street, Gaozhou City, Maoming City, Guangdong Province, 29 Patentee after: Guan Yi Address before: 236200 Anhui city of Fuyang province Yingshang County Industrial Park Patentee before: YINGSHANG BEIFANG DONGLI NEW ENERGY Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201204 Address after: 272000 room 2211, Jinchen international building, Linghua South Road, Liuhang street, high tech Zone, Jining City, Shandong Province Patentee after: Jining xinruida Information Technology Co., Ltd Address before: 525200 Gem Village, Yunjie, Shanmei Street, Gaozhou City, Maoming City, Guangdong Province, 29 Patentee before: Guan Yi |