TWI385605B - Applicable to the fuzzy control teaching of the card plating device - Google Patents

Description

適用於模糊控制教學之插卡電鍍裝置

本發明是有關於一種電鍍裝置，特別是指一種適用於模糊控制教學之插卡電鍍裝置。

一般的電鍍作業是在一被鍍物上形成一電鍍層，隔絕外界的空氣、水份，以防止生銹，或是改變被鍍物表面性質而使被鍍物有耐酸的抗腐蝕性。

參閱圖1，現有的電鍍裝置1包括一能容裝有導電液體100的容置槽11、一直流電源12、一電連接該直流電源12之正極且容置於該容置槽11之導電液體100中的擬鍍導線13，及一電連接該直流電源之負極且容置於該容置槽11之導電液體中的被鍍導線14。

以下以在一鐵金屬101表面電鍍一銅金屬102作說明，當要在鐵金屬101表面電鍍銅金屬102時，是將該銅金屬102與該擬鍍導線13電連接，並將該鐵金屬101與被鍍導線14電連接，然後再將含有硫酸銅的導電液體100添加至該容置槽11中，接著將該鐵金屬101與該銅金屬102置於該容置槽11的導電液體100中，最後啟動該直流電源12，利用氧化還原反應使與該直流電源12正極電連接之銅金屬102釋放出Cu²⁺ 電子而沈積於與負極電連接之鐵金屬101上生成Cu，如此雖能達成電鍍的功效，但是，由於每個電鍍裝置1僅具有一個負極，因此，一次僅能電鍍一個被鍍物(如前述之鐵金屬101)導致電鍍效率較差；而且現有的電鍍裝置1不但無法適時調整電鍍參數，也容易因操作不慎造成漏電或是因電線彎折損壞而造成電鍍失效。

此外，被鍍物在完成電鍍的過程中其實需要許多嘗試，由於電鍍的過程有許多變因存在，且電鍍品良莠與否往往不是電鍍完成後再經精密量測即可斷定，有時候電鍍成敗依靠的是作業人員豐富的電鍍經驗，肉眼的觀察及明快的電鍍變因控制，才會有真正的良品出現，因此，如何建構一套可用於教學並得以套用在工業上具有實施價值的電鍍裝置，即為目前有待改善之處。

因此，本發明之目的，即在提供一種可調控多種電鍍參數且電鍍效率高又安全的適用於模糊控制教學之插卡電鍍裝置。

於是，本發明適用於模糊控制教學之插卡電鍍裝置，包含一容置單元、一設置於該容置單元中的電鍍單元，及一輔助單元。

該容置單元包括一底座，及一環繞於該底座周緣的圍繞板，其中，該底座與該圍繞板界定出一容置空間；該電鍍單元包括一可拆卸地設置於該容置空間中的被鍍機構、一與該被鍍機構間隔設置於該容置空間中的擬鍍機構，及一電連接該被鍍機構與該擬鍍機構的直流電源供應器。

該被鍍機構包括多數可拆卸地設置於該容置空間中且形成有一安裝空間的安裝板、多數設置於每一安裝空間的定位件，及多數電連接該定位件與該直流電源供應器之負極的電連接組，該擬鍍機構包括一位於該容置空間中且電連接該直流電源供應器之正極的夾持件。該輔助單元包括一用以控制該直流電源供應器之電流大小的控制器。

本發明之功效在於利用該被鍍機構之所述安裝板，配合每一電連接組能一次電鍍多個待鍍物，同時觀察多個待鍍物之電鍍變化提高電鍍效率，而利用插卡式的設計不但結構較為穩固安全，也便於待鍍物的安裝，再者更可以利用該控制器適時控制該直流電源供應器之電流大小以改變電鍍參數而控制電鍍品質。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖2，本發明適用於模糊控制教學之插卡電鍍裝置2之較佳實施例包含一容置單元3、一設置於該容置單元3中的電鍍單元4，及一輔助單元5。

參閱圖2、3，圖3中省略部分構件，該容置單元3包括一底座31，及一環繞於該底座31周緣的圍繞板32，其中，該底座31與該圍繞板32相配合界定出一容置空間33；該電鍍單元4包括一可拆卸地設置於該容置空間33中的被鍍機構41、一與該被鍍機構41間隔設置於該容置空間33中的擬鍍機構42，及一電連接該被鍍機構41與該擬鍍機構42的直流電源供應器43。於本較佳實施例中該直流電源供應器43是一安裝於該底座31中且能與市電電連接的交直流轉換器，當然在實際應用上也可以用電池，依然可以達成相同的功效，並不應為本實施例的揭露所限。

參閱圖3、4，該被鍍機構41包括多數可拆卸地設置於該容置空間33中且形成有一安裝空間411的安裝板412、多數設置於每一安裝空間411的定位件413，及多數電連接該定位件413與該直流電源供應器43之負極的電連接組414。

每一電連接組414皆包括一位於該容置空間33中且與該直流電源供應器43之負極電連接的卡接座415，及一對應該卡接座415而設置於安裝板412上且與該定位件413電連接的連接件416。而該擬鍍機構42包括一位於該容置空間33中且電連接該直流電源供應器43正極的夾持件421。

參閱圖2、3，該輔助單元5包括一用以控制該直流電源供應器43之電流大小的控制器51、一設置於該容置空間33中且為該控制器51所控制的加熱器52、一設置於該容置空間33中且為該控制器51所控制的攪拌器53，及至少一可拆卸地設置於該容置空間33中且位於相鄰兩間隔設置之電連接組414間的區隔板54。其中，控制器51上具有複數旋鈕可供使用者進行控制操作。該加熱器52可加熱該容置空間33中的環境溫度，該攪拌器53可以在該容置空間33中製造出不同的介質(電鍍液)流速，該區隔板54是藉由至少一設置於該底座31上之卡槽311而夾制定位於該容置空間33中。

參閱圖5，並一併回顧圖4，使用時，可將多數待鍍物6插置於每一安裝空間411內的定位件413上，再將插置有待鍍物6的安裝板412插置於所述卡接座415上，進而利用安裝板412的連接件416使所述待鍍物6與該直流電源供應器43的負極電連接。其中，該多數待鍍物6可以是不同材質或是形狀之物品。

接著，將一擬鍍物7夾制於該夾持件421上而與該直流電源供應器43的正極電連接，然後將電鍍液200倒入該容置空間33中，使所述待鍍物6與該擬鍍物7浸置於電鍍液200中，最後啟動該直流電源供應器43利用氧化還原反應使與正極電連接之擬鍍物7鍍覆於與負極電連接之每一待鍍物6上，達成一次鍍覆多個待鍍物6的目的，且除了能有效提高電鍍效率之外，亦可提供使用者觀察不同待鍍物6在其表面形成電鍍層時的變化。

當然，使用時也可以利用該區隔板54將該容置空間33區隔成如圖6所示之容置有電鍍液200的電鍍區331，與未容置電鍍液200的非電鍍區332，除了使用上更具彈性之外，也可以節省該電鍍液200的使用量，也易於用來調整不同區之電鍍液200濃度。

在此要特別說明的是，在電鍍作業進行時，操作者可以利用該控制器51(顯示於圖2、3)，調整直流電源供應器43的電流強度、或是調整該加熱器52的加熱溫度與該攪拌器53的轉速，藉此改變電鍍作業時的電鍍參數(亦即前述之電流強度、加熱溫度與轉速)，不但能藉由控制電鍍參數以掌握電鍍品質，更能以電流強度的大小、加熱溫度的高低與攪拌器53轉速快慢，驗證電鍍品質與電流、溫度與流速間的關係以實證模糊理論，有利於模糊理論的教學與推廣。

值得一提的是，所謂模糊(Fuzzy)理論是近數十年來新興的一種理論，一種可以綜合前人在多值邏輯(Multivalue logic)與概率論的研究成果，主要是將自然現象中沒有絕對明確外延的模糊概念表現出來。事實上，在整個電鍍過程中有很大一部分是屬於模糊性的存在，例如待鍍物6受不同的變因影響，其電鍍成形的瞬間臨界點，差異就會產生並且是模糊的產生，電鍍過程中具有沒有絕對明確外延的模糊概念，這適用於教學說明讓受教者接受模糊性的存在，研究電鍍的目的就是處理概念模糊的事物，並且積極地將模糊的事物數值化以進行後續嚴密的處理。

因此，以電鍍過程作為模糊教學的說明是相當適合的，本發明適用於模糊控制教學之插卡電鍍裝置2建構了能夠提供多種變因之電鍍環境，讓模糊理論的精神得以藉由所述之插卡電鍍裝置2具體化，並藉由教學實驗的方式得以將所獲得之數據套用在往後具有工業化實質價值的電鍍作業參數。

綜上所述，本發明之適用於模糊控制教學之插卡電鍍裝置2是利用該被鍍機構41之所述安裝板412，配合每一電連接組414能一次電鍍多個待鍍物6提高電鍍效率，而利用插卡式的設計不但結構較為穩固安全，也有利於待鍍物6的安裝，再者更可以利用該控制器51適時控制調整直流電源供應器43的電流強度、或是調整該加熱器52的加熱溫度與該攪拌器53的轉速，以改變不同的電鍍參數控制電鍍品質，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2．．．適用於模糊控制教學之插卡電鍍裝置

3．．．容置單元

31．．．底座

311．．．卡槽

32．．．圍繞板

33．．．容置空間

331．．．電鍍區

332．．．電鍍區

4．．．電鍍單元

41．．．被鍍機構

411．．．安裝空間

412．．．安裝板

413．．．定位件

414．．．電連接組

415．．．卡接座

416．．．連接件

42．．．擬鍍機構

421．．．夾持件

43．．．直流電源供應器

5．．．輔助單元

51．．．控制器

52．．．加熱器

53．．．攪拌器

54．．．區隔板

6．．．待鍍物

7．．．擬鍍物

200．．．電鍍液

圖1是一示意圖，說明現有電鍍裝置；

圖2是一俯視圖，說明本發明之適用於模糊控制教學之插卡電鍍裝置的較佳實施例；

圖3是一剖視圖，說明輔助說明圖2；

圖4是一方塊圖，說明該較佳實施例元件間的連接關係；

圖5是一剖視圖，說明該較佳實施例運作時的態樣；及

圖6是一剖視圖，說明該較佳實施例的另一種運作時的態樣。

2．．．適用於模糊控制教學之插卡電鍍裝置

3．．．容置單元

311．．．卡槽

32．．．圍繞板

33．．．容置空間

4．．．電鍍單元

41．．．被鍍機構

411．．．安裝空間

412．．．安裝板

413．．．定位件

414．．．電連接組

42．．．擬鍍機構

421．．．夾持件

5．．．輔助單元

51．．．控制器

52．．．加熱器

53．．．攪拌器

54．．．區隔板

Claims (8)

1. 一種適用於模糊控制教學之插卡電鍍裝置，包含：一容置單元，包括一底座，及一環繞於該底座周緣的圍繞板，其中，該底座與該圍繞板界定出一容置空間；一電鍍單元，包括一可拆卸地設置於該容置空間中的被鍍機構、一與該被鍍機構間隔設置於該容置空間中的擬鍍機構，及一電連接該被鍍機構與該擬鍍機構的直流電源供應器，其中，該被鍍機構包括多數可拆卸地設置於該容置空間中且形成有一安裝空間的安裝板、多數設置於每一安裝空間的定位件，及多數電連接該定位件與該直流電源供應器之負極的電連接組，該擬鍍機構包括一位於該容置空間中且電連接該直流電源供應器之正極的夾持件；以及一輔助單元，包括一用以控制該直流電源供應器之電流大小的控制器。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之適用於模糊控制教學之插卡電鍍裝置，其中，每一電連接組皆包括一位於該容置空間中且與該直流電源供應器電連接的卡接座，及一對應該卡接座而設置於安裝板上且與該定位件電連接的連接件。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之適用於模糊控制教學之插卡電鍍裝置，其中，該輔助單元更包括一設置於該容置空間中且為該控制器所控制的加熱器。
4. 依據申請專利範圍第3項所述之適用於模糊控制教學之插卡電鍍裝置，其中，該輔助單元更包括一設置於該容置空間中且為該控制器所控制的攪拌器。
5. 依據申請專利範圍第4項所述之適用於模糊控制教學之插卡電鍍裝置，其中，該輔助單元更包括一可拆卸地設置於該容置空間中且位於兩相間隔之電連接組之間的區隔板。
6. 依據申請專利範圍第2至5項中任一項所述之適用於模糊控制教學之插卡電鍍裝置，其中，該直流電源供應器是安裝於該底座中的電池。
7. 依據申請專利範圍第2至5項中任一項所述之適用於模糊控制教學之插卡電鍍裝置，其中，該直流電源供應器是安裝於該底座中且能與市電電連接的交直流轉換器。
8. 依據申請專利範圍第5項所述之適用於模糊控制教學之插卡電鍍裝置，其中，該底座上相鄰兩間隔之電連接組間設置有至少一卡槽，該區隔板是插置於該卡槽上而夾制定位於該容置空間中。