CN107130287B - 电镀槽液在线浓度检测及加药一体化装置 - Google Patents

电镀槽液在线浓度检测及加药一体化装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电镀槽液在线浓度检测及加药一体化装置，配合电镀在线槽使用，包括外壳，所述外壳上设有取样进水口、取样回水口和进药口，所述取样进水口经取样进水外管与电镀在线槽相连，还包括设于取样进水外管上的取样泵；而外壳内部则设有冷却单元、浓度检测单元、自动加药单元和PLC控制器；所述取样泵用于将电镀在线槽内的槽液送入冷却单元内，而所述冷却单元、浓度检测单元和自动单元则在PLC控制器的控制下自动对取样的槽液完成冷却和浓度检测，并根据计算得到的加药量向在线槽内加药，该装置能够代替人工，具有很高的控制精度和工作效率。

Description

电镀槽液在线浓度检测及加药一体化装置
技术领域
本发明涉及一种电镀槽液在线浓度检测及加药一体化装置。
背景技术
目前电镀时由于电镀在线槽内成份不断损耗故需要及时向槽内加药，确保槽内浓度能够始终保持在预设的浓度范围内。因此在电镀行业中对于在线槽内成份浓度的控制精确与否直接关系到电镀质量的好坏。
传统的方式是由人工或借助取样泵实时抽取电镀在线槽内的槽液并转移至其他地方进行冷却，再用仪器来测定其中的单成份浓度，然后通过计算机计算出所需的单成份加药量，最后再手工加药，过程繁琐，周期长，对于工人来说费时费力，而对于企业来说则增加了用工成本。并且由于槽液浓度检测和加药是两个独立的过程，之间的间隔时间长，难免造成误差和遗漏。
发明内容
本发明目的是：提供一种电镀槽液在线浓度检测及加药一体化装置，其能够对从电镀在线槽内取样获得的槽液自动完成冷却、浓度检测和后续向在线槽内加药的步骤，具有很高的控制精度和工作效率。
本发明的技术方案是：一种电镀槽液在线浓度检测及加药一体化装置，配合电镀在线槽使用，其特征在于这种装置包括外壳，所述外壳上设有取样进水口、取样回水口和进药口，所述取样进水口经取样进水外管与电镀在线槽相连，还包括设于取样进水外管上的取样泵；而外壳内部则设有冷却单元、浓度检测单元、自动加药单元和PLC控制器；
所述冷却单元包括冷却槽和取样进水内管，所述冷却槽经取样进水内管连接取样进水口，还包括用于冷却所述冷却槽内槽液的冷却装置和设置在冷却槽内的温度探头，所述冷却装置和温度探头均与PLC控制器电连接；
所述浓度检测单元包括流通槽、用于将冷却槽内的槽液抽取至流通槽内的采样泵及其采样管和用于检测流通槽内槽液浓度的浓度计，所述浓度计上连接有置于流通槽内的浓度探头，并且所述浓度计与PLC控制器电连接；
所述自动加药单元包括设有进药管和出药管的药槽、设于出药管上的加药计量阀以及连接冷却槽与取样回水口的取样回水内管，该取样回水内管上设有排放电磁阀，所述进药管与外壳上的进药口相连，而所述出药管与取样回水内管相连，所述取样回水口则经取样回水外管与电镀在线槽相连；并且所述加药计量阀和排放电磁阀均与PLC控制器电连接。
进一步的，本发明中所述冷却槽内设置有液位探头，所述液位探头和所述取样泵均与所述PLC控制器电连接。取样泵向冷却槽内输入槽液时，当槽液达到预定液位，液位探头立即发送信号给PLC控制器，由其控制取样泵停止工作。
进一步的，本发明中所述冷却装置包括设于所述冷却槽内的循环冷却管路，所述外壳上设有冷却水进、出口，分别与循环冷却管路的两端相连，所述冷却水进、出水口与设置在外壳外侧的用户冷却水供给系统通过管道相连，还包括设于循环冷却管路上的回水电磁阀，该回水电磁阀与PLC控制器电连接。
需要指出，本发明中的上述用户冷却水供给系统为外部公知系统，例如常见的自来水供给系统，或者由用户自行设置的包含储存、温控和动力设备在内的整套冷却水供给系统，并由该系统向本发明装置统一供给满足温度和压力的冷却水即可。
更进一步的，本发明中所述冷却装置还包括设于外壳内的冷却槽搅拌机，所述冷却槽搅拌机上设有的搅拌叶伸入所述冷却槽内，该冷却槽搅拌机与PLC控制器电连接。
进一步的，本发明中所述流通槽与冷却槽之间连接有采样回水管，并且所述采样管上设有采样电磁阀，所述采样电磁阀与PLC控制器相连。
进一步的，本发明中所述冷却槽上设有溢水管，该溢水管与取样回水内管相连。
进一步的，本发明还包括设于外壳上并与PLC控制器电连接的触摸屏。
进一步的，本发明中所述自动加药单元还包括药槽搅拌机，所述药槽搅拌机上设有的搅拌叶伸入所述药槽内，该药槽搅拌机与PLC控制器电连接。
进一步的，本发明中所述自动加药单元还包括设于进药管上的补药电磁阀和设于所述药槽内的液位探头，所述进药口通过管路与设置在外壳外侧的给药设备相连，所述液位探头和补药电磁阀均与所述PLC控制器电连接。
需要指出，上述给药设备是用户公知设备，通常由送药泵和储药容器组成。
本发明的工作原理如下：
1、取样：
将取样进水外管和取样回水外管与电镀在线槽接好，设置并开启取样泵，将槽液输送到冷却槽，当冷却槽达到目标液位后，PLC控制器即发出信号停止取样泵。
2、冷却
PLC控制器控制开启冷却装置中的回水电磁阀和冷却槽搅拌机，将外部冷却水供给设备（事先开启）中的冷却水经循环冷却管路引入冷却槽内冷却槽液，待槽液温度冷却到采样要求的目标温度后，PLC控制器发出信号关闭回水电磁阀和冷却槽搅拌机。
3、浓度检测
PLC控制器控制开启采样电磁阀和采样泵，进行循环采样。浓度计通过探头检测槽液的浓度数据，并传输给PLC控制器，当采样的浓度数据满足要求后，PLC控制器关闭采样电磁阀和采样泵。
上面1-3步为一个采样周期，采样周期可循环执行。
4、加药
初始时，PLC控制器控制补药电磁阀打开，将给药设备中的药注入药槽内至一定量（当然若没有设计补药电磁阀，则也可以预先由人工注药）。
步骤3通过检测获得电镀在线槽内槽液的浓度数据后，经PLC控制器计算出达到目标浓度所需要的加药量，控制开启加药计量阀和排放电磁阀，自动管控加药量，使药和冷却槽内的槽液一同排放回电镀在线槽。
当药槽的液位过低时，PLC控制器会自动打开补药电磁阀，进行自动补药。
本发明的优点是：
1．本发明提供的这种一体化装置能够按顺序自动完成取样、冷却、槽液浓度检测和加药这一系列步骤，工作效率更高，解除了工人负担，也节省了企业的用工成本。
2. 本发明中设计专门的冷却装置对冷却槽内的槽液进行冷却，并通过温度探头对温度监控，能够确保将槽液冷却到合适的温度，方便后续的浓度检测，以便提高浓度检测的准确性。
3. 本发明中进一步设计有冷却槽搅拌机，其中冷却槽搅拌机能够加速槽液冷却，提高冷却效果，同时有益于槽液均匀分散，以便提高后续浓度检测的准确性，而药槽搅拌机能够使进入药槽内的药混合均匀，加快其在线槽的槽液内的溶解速度。
4. 本发明中采用PLC控制器根据测得的槽液浓度计算加药量，浓度检测完毕后，加药能够立即进行，中间无间断，衔接快，防止人工作业时不必要的疏漏和误差，大大提高加药控制精度。
5. 本发明中流通槽内的槽液可通过采样回水管流回冷却槽，而冷却槽内的槽液则可通过取样回水管重新流回电镀在线槽，不会造成槽液浪费，且出药管与取样回水管相连，使得加药与槽液回流同步完成，节约了歩序，还精简了装置，提高了整体的设计工艺性。
6. 本发明中采用外壳来限定冷却单元、浓度检测单元、自动加药单元和PLC控制器，外壳上仅留有取样进水口、取样回水口和进药口，整体结构简洁，便于转移使用。
7. 本发明还具有自动补药功能，当药槽内的液位降低时，PLC控制器能够控制补药电磁阀开启将外面给药设备中的药补入，极为方便和实用。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图。
其中：1、电镀在线槽；2、取样泵；3、外壳；3a、取样进水口；3b、取样回水口；3c、进药口；3d、冷却水进口；3e、冷却水出口；4、PLC控制器；5、冷却槽；6、取样进水内管；7、取样进水外管；8、流通槽；9、采样泵；10、采样管；11、浓度计；12、浓度探头；13、进药管；14、出药管；15、药槽；16、加药计量阀；17、取样回水内管；18、排放电磁阀；19、取样回水外管；20、循环冷却管路；21、回水电磁阀；22、冷却槽搅拌机；23、采样回水管；24、采样电磁阀；25、溢水管；26、触摸屏；27、药槽搅拌机；28、补药电磁阀。
具体实施方式
实施例：结合图1所示对本发明的这种电镀槽液在线浓度检测及加药一体化装置说明如下：
其配合电镀在线槽1使用，本发明的核心改进点如下：
设计有外壳3，所述外壳3上设有取样进水口3a、取样回水口3b和进药口3c，所述取样进水口3a经取样进水外管7与电镀在线槽1相连，还包括设于取样进水外管7上的取样泵2；而外壳3内部则设有冷却单元、浓度检测单元、自动加药单元和PLC控制器4；
如图1所示，所述冷却单元包括冷却槽5和取样进水内管6，所述冷却槽5经取样进水内管6连接取样进水口3a，还包括用于冷却所述冷却槽5内槽液的冷却装置和设置在冷却槽内的温度探头，所述冷却装置和温度探头均与PLC控制器4电连接；
本实施例中所述冷却装置具体由设于所述冷却槽5内的循环冷却管路20和设于外壳3内的冷却槽搅拌机22共同组成。所述外壳3上设有冷却水进、出口3d、3e，分别与循环冷却管路20的两端相连，所述冷却水进、出水口3d、3e同时与设置在外壳3外侧的用户冷却水供给系统通过管道相连，还包括设于循环冷却管路20上的回水电磁阀21，该回水电磁阀21与PLC控制器4电连接。所述冷却槽搅拌机22上设有的搅拌叶伸入所述冷却槽5内，该冷却槽搅拌机22与PLC控制器4电连接。
本实施例中所述冷却槽5内设置有液位探头（图中未画出），所述液位探头和取样泵2均与所述PLC控制器4电连接。
本实施例中所述浓度检测单元的组成为：流通槽8、用于将冷却槽5内的槽液抽取至流通槽8内的采样泵9及其采样管10和用于检测流通槽8内槽液浓度的浓度计11，所述浓度计11上连接有置于流通槽8内的浓度探头12，并且所述浓度计11与PLC控制器4电连接；同时所述流通槽8与冷却槽5之间连接有采样回水管23，并且所述采样管10上设有采样电磁阀24，所述采样电磁阀24与PLC控制器4相连。
本实施例中所述自动加药单元的组成为：设有进药管13和出药管14的药槽15、设于出药管14上的加药计量阀16以及连接冷却槽5与取样回水口3b的取样回水内管17，该取样回水内管17上设有排放电磁阀18，所述进药管13与外壳3上的进药口3c相连，而所述出药管14与取样回水内管17相连，所述取样回水口3b则经取样回水外管19与电镀在线槽1相连；并且所述加药计量阀16和排放电磁阀18均与PLC控制器4电连接。
本实施例中所述自动加药单元还包括药槽搅拌机27，所述药槽搅拌机27上设有的搅拌叶伸入所述药槽15内，该药槽搅拌机27与PLC控制器4电连接。
本实施例中所述自动加药单元还包括设于进药管13上的补药电磁阀28和设于所述药槽15内的液位探头，所述进药口3c通过管路与设置在外壳3外侧的给药设备相连，所述液位探头和补药电磁阀28均与所述PLC控制器4电连接。
本实施例中所述冷却槽5上设有溢水管25，该溢水管25与取样回水内管17相连，当冷却槽5内液位过高达到警戒水位时，通过溢水管25将槽液回流至电镀在线槽1.
本实施例中在外壳3设置有与PLC控制器4电连接的触摸屏26，通过触摸屏26操控各阀的开闭以及显示浓度检测数据和加药量。
本发明的工作原理如下：
1、取样：
将取样进水外管7和取样回水外管19与电镀在线槽1接好，设置并开启取样泵2，将槽液输送到冷却槽5，当冷却槽5达到目标液位后，PLC控制器4即发出信号停止取样泵2。
2、冷却
PLC控制器4控制开启冷却装置中的回水电磁阀21和冷却槽搅拌机22，将外部冷却水供给设备（事先开启）中的冷却水经循环冷却管路20引入冷却槽5内冷却槽液，待槽液温度冷却到采样要求的目标温度后，PLC控制器4发出信号关闭回水电磁阀21和冷却槽搅拌机22。
3、浓度检测
PLC控制器4控制开启采样电磁阀24和采样泵9，进行循环采样。浓度计11通过探头检测槽液的浓度数据，并传输给PLC控制器4，当采样的浓度数据满足要求后，PLC控制器4关闭采样电磁阀24和采样泵9。
上面1-3步为一个采样周期，采样周期可循环执行。
4、加药
初始时，PLC控制器4控制补药电磁阀28打开，将给药设备中的药注入药槽15内至一定量。
步骤3通过检测获得电镀在线槽1内槽液的浓度数据后，经PLC控制器4计算出达到目标浓度所需要的加药量，控制开启加药计量阀16和排放电磁阀18，自动管控加药量，使药和冷却槽5内的槽液一同排放回电镀在线槽1。
当药槽的液位过低时，PLC控制器4会自动打开补药电磁阀28，进行自动补药。
当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电镀槽液在线浓度检测及加药一体化装置，配合电镀在线槽(1)使用，其特征在于这种装置包括外壳(3)，所述外壳(3)上设有取样进水口(3a)、取样回水口(3b)和进药口(3c)，所述取样进水口(3a)经取样进水外管(7)与电镀在线槽(1)相连，还包括设于取样进水外管(7)上的取样泵(2)；而外壳(3)内部则设有冷却单元、浓度检测单元、自动加药单元和PLC控制器(4)；
所述冷却单元包括冷却槽(5)和取样进水内管(6)，所述冷却槽(5)经取样进水内管(6)连接取样进水口(3a)，还包括用于冷却所述冷却槽(5)内槽液的冷却装置和设置在冷却槽内的温度探头，所述冷却装置和温度探头均与PLC控制器(4)电连接；所述冷却装置包括设于所述冷却槽(5)内的循环冷却管路(20)，所述外壳(3)上设有冷却水进、出口(3d、3e)，分别与循环冷却管路(20)的两端相连，所述冷却水进、出水口(3d、3e)与设置在外壳(3)外侧的用户冷却水供给系统通过管道相连，还包括设于循环冷却管路(20)上的回水电磁阀(21)，该回水电磁阀(21)与PLC控制器(4)电连接；所述冷却装置还包括设于外壳(3)内的冷却槽搅拌机(22)，所述冷却槽搅拌机(22)上设有的搅拌叶伸入所述冷却槽(5)内，该冷却槽搅拌机(22)与PLC控制器(4)电连接；
所述浓度检测单元包括流通槽(8)、用于将冷却槽(5)内的槽液抽取至流通槽(8)内的采样泵(9)及其采样管(10)和用于检测流通槽(8)内槽液浓度的浓度计(11)，所述浓度计(11)上连接有置于流通槽(8)内的浓度探头(12)，并且所述浓度计(11)与PLC控制器(4)电连接；所述流通槽(8)与冷却槽(5)之间连接有采样回水管(23)，并且所述采样管(10)上设有采样电磁阀(24)，所述采样电磁阀(24)与PLC控制器(4)相连；待冷却槽(5)内的槽液温度冷却到采样要求的目标温度后，PLC控制器控制浓度检测单元对槽液进行抽取并检测浓度；
所述自动加药单元包括设有进药管(13)和出药管(14)的药槽(15)、设于出药管(14)上的加药计量阀(16)以及连接冷却槽(5)与取样回水口(3b)的取样回水内管(17)，该取样回水内管(17)上设有排放电磁阀(18)，所述进药管(13)与外壳(3)上的进药口(3c)相连，而所述出药管(14)与取样回水内管(17)相连，所述取样回水口(3b)则经取样回水外管(19)与电镀在线槽(1)相连；并且所述加药计量阀(16)和排放电磁阀(18)均与PLC控制器(4)电连接，并且冷却槽(5)上设有溢水管(25)，该溢水管(25)与取样回水内管(17)相连。
2.根据权利要求1所述的电镀槽液在线浓度检测及加药一体化装置，其特征在于所述冷却槽(5)内设置有液位探头，所述液位探头和所述取样泵(2)均与所述PLC控制器(4)电连接。
3.根据权利要求1所述的电镀槽液在线浓度检测及加药一体化装置，其特征在于还包括设于外壳(3)上并与PLC控制器(4)电连接的触摸屏(26)。
4.根据权利要求1所述的电镀槽液在线浓度检测及加药一体化装置，其特征在于所述自动加药单元还包括药槽搅拌机(27)，所述药槽搅拌机(27)上设有的搅拌叶伸入所述药槽(15)内，该药槽搅拌机(27)与PLC控制器(4)电连接。
5.根据权利要求1所述的电镀槽液在线浓度检测及加药一体化装置，其特征在于所述自动加药单元还包括设于进药管(13)上的补药电磁阀(28)和设于所述药槽(15)内的液位探头，所述进药口(3c)通过管路与设置在外壳(3)外侧的给药设备相连，所述液位探头和补药电磁阀(28)均与所述PLC控制器(4)电连接。
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