CN117587487B - 一种高精度镁合金工件表面电镀设备及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高精度镁合金工件表面电镀设备及控制方法,涉及电镀设备技术领域,包括机架、初步电镀工位、均匀电镀工位和电镀控制器,所述初步电镀工位安装在机架上,用于对待电镀镁合金工件进行大电流基层电镀,所述均匀电镀工位包括均匀电镀槽、旋转式阳极组件和阴极旋转夹持机构。本发明采用两步法进行高精度镁合金工件的电镀,在初步电镀工位的大电流基层电镀后,高效地获得一个电镀基层;再送入均匀电镀工位,在电镀控制器的控制下旋转式阳极组件和阴极旋转夹持机构挂载的待电镀镁合金工件同步旋转,扰动可以使金属原子更加均匀地在待电镀镁合金工件表面形成更加稳定的镀层,大幅提升高精度镁合金工件电镀均匀性及稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及电镀设备技术领域,尤其是涉及一种高精度镁合金工件表面电镀设备及控制方法。
背景技术
高精度的镁合金工件对于加工精度要求很高,而在机加工成型后,采用电镀工艺来使镁合金工件获得更好的机械性能以及更好的外观表现,镁合金电镀是一种在镁合金基材上制备一层或多层金属或合金镀层的表面处理技术。镁合金具有良好的电磁屏蔽性、高强度、轻质和良好的抗腐蚀性能,广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。由于镁合金在某些环境条件下容易发生腐蚀,因此电镀还可以提高其耐蚀性能。
目前,镁合金工件在电镀工艺中存在一些技术缺陷,主要表现在以下几个方面:
1. 结合力问题:镁合金表面氧化膜的存在会影响电镀层与基体的结合强度。氧化膜生成速度较快,在进行电镀前需要找到一种适当的前处理方法,以在镁合金表面形成稳定的镀层。
2. 腐蚀问题:镁合金本身化学性质活泼,容易腐蚀。因此,在电镀过程中,需要采取措施提高镁合金的耐腐蚀性能。
3. 镀层均匀性:镁合金电镀过程中,由于金属离子在基体表面的沉积速度不同,可能导致镀层厚度不均匀,不仅这会影响镁合金的性能和美观度,还会对工件的精度造成不可控影响。
4. 镀层性能:镁合金电镀层的一些性能,如硬度、耐磨性、耐蚀性等,可能无法满足某些特定应用场景的要求。因此,需要针对不同应用需求,研究和优化电镀工艺。
总之,高精度镁合金工件电镀存在一些缺陷,需要通过设备及工艺来改善上述缺陷。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种高精度镁合金工件表面电镀设备及控制方法。采用如下的技术方案:
一种高精度镁合金工件表面电镀设备,包括机架、初步电镀工位、均匀电镀工位和电镀控制器,所述初步电镀工位安装在机架上,用于对待电镀镁合金工件进行大电流基层电镀,所述均匀电镀工位包括均匀电镀槽、旋转式阳极组件和阴极旋转夹持机构,所述均匀电镀槽安装在机架上,并位于初步电镀工位一侧,所述旋转式阳极组件安装在均匀电镀槽内壁的一侧,所述阴极旋转夹持机构安装在均匀电镀槽内壁的另一侧,阴极旋转夹持机构设有能旋转的阴极承载件,所述阴极承载件用于夹持经过大电流基层电镀后的待电镀镁合金工件,并为待电镀镁合金工件提供与旋转式阳极组件一致的旋转动力,所述电镀控制器与初步电镀工位控制连接,控制初步电镀工位的电镀电流,与旋转式阳极组件和阴极旋转夹持机构控制连接,控制旋转式阳极组件和阴极旋转夹持机构的电镀电流,并控制旋转式阳极组件和阴极旋转夹持机构的旋转动作。
通过采用上述技术方案,传动电镀控制中为了提高电镀效率通常在一个电镀槽内进行不同的电流控制实现更高的电镀效率,例如在电镀初期采用冲击电流来进行电镀,然而冲击电流和均匀电流均在一个电镀槽内,在冲击电流过后会导致局部的电解液中金属原子的密度降低,影响电镀的均匀度,电镀工艺设计采用两步法进行高精度镁合金工件的电镀,可以在初步电镀工位的大电流基层电镀后,高效地获得一个电镀基层,大幅提高电镀效率;
再送入均匀电镀工位的阴极承载件,在电镀控制器的控制下旋转式阳极组件和阴极旋转夹持机构挂载的待电镀镁合金工件同步旋转,为了挂载便捷,旋转的形式可以是摆动,通过一定幅度的同步摆动,在提供均匀电镀电流的同时,可以对待电镀镁合金工件表面的电解液进行不断的扰动,扰动可以使金属原子更加均匀的在待电镀镁合金工件表面形成更加稳定的镀层,从而在满足电镀效率的同时,大幅提升高精度镁合金工件电镀均匀性及稳定性。
可选的,还包括自动转运机构,所述自动转运机构包括电动直线导轨、伸缩电缸和电动夹爪,所述电动直线导轨的轨道安装在机架上,并位于初步电镀工位和均匀电镀工位的正上方,所述伸缩电缸的壳体安装在电动直线导轨的滑块的底面,且伸缩电缸的活塞杆朝下,所述电动夹爪安装在伸缩电缸的活塞杆端部,跟随活塞杆上下移动,所述电动夹爪用于抓夹待电镀镁合金工件。
可选的,还包括延长夹爪,所述延长夹爪的端部可拆卸安装在电动夹爪的夹爪端部,用于跟随被抓夹的待电镀镁合金工件伸入初步电镀工位或均匀电镀工位内的电镀液中,延长夹爪采用聚四氟乙烯材料制成。
通过采用上述技术方案,在初步电镀工位、均匀电镀工位之间采用自动转运机构来实现自动化的待电镀镁合金工件的转运,电动直线导轨提供横向移动驱动,伸缩电缸可以实现上下移动,电动夹爪可以实现自动抓夹, 额外的采用延长夹爪,可以将待电镀镁合金工件伸入初步电镀工位或均匀电镀工位内的电镀液中,采用聚四氟乙烯材料制成,耐腐蚀的基础上,还能有良好的机械性能。
可选的,初步电镀工位包括初步电镀槽、固定阳极和固定阴极,所述初步电镀槽安装在机架上,所述固定阳极和固定阴极分别安装在初步电镀槽的内壁两侧,当延长夹爪抓夹待电镀镁合金工件伸入初步电镀槽内的电镀液中时,将待电镀镁合金工件的侧面紧贴固定阴极实现阴极电连接,电镀控制器控制固定阳极和固定阴极的电镀电流。
通过采用上述技术方案,初步电镀工位的设计采用固定阳极和固定阴极,固定阴极与待电镀镁合金工件的电连接,采用贴合的方式,延长夹爪抓住待电镀镁合金工件后,伸入初步电镀槽,将一侧紧贴固定阴极即可快速地实现电连接,简化连接流程,可以便捷地实现双工位之间的自动化转运。
可选的,旋转式阳极组件包括阳极旋转电机、第一密封轴承、第一传动轴、阳极卡装件和仿形阳极,所述阳极旋转电机的壳体安装在均匀电镀槽的外壁一侧,均匀电镀槽的内壁两侧分别设置贯穿的轴承安装孔,所述第一密封轴承的外圈密封装配在轴承安装孔处,所述第一传动轴密封装配在第一密封轴承的内圈,一端与阳极旋转电机的主动轴传动连接,所述阳极卡装件的一侧设有转轴连接部,另一侧设有阳极卡装部,转轴连接部与第一传动轴的另一端传动连接,所述仿形阳极的一面设有卡装凸台,卡装凸台卡装在阳极卡装件的阳极卡装部,仿形阳极与待电镀镁合金工件的外形一致,电镀控制器与阳极旋转电机控制连接,并依次通过第一传动轴和阳极卡装件与仿形阳极电连接,控制仿形阳极的电流。
可选的,阴极旋转夹持机构包括阴极旋转电机、第二密封轴承、第二传动轴和阴极承载件,所述阴极旋转电机的壳体安装在均匀电镀槽的外壁另一侧,所述第二密封轴承的外圈密封装配在轴承安装孔处,所述第二传动轴密封装配在第二密封轴承的内圈,一端与阴极旋转电机的主动轴传动连接,所述阴极承载件的一侧设有转轴连接部,另一侧设有电镀件挂钩部,所述电镀件挂钩部用于挂住待电镀镁合金工件,待电镀镁合金工件依次通过阴极承载件和第二传动轴与电镀控制器电连接,电镀控制器与阴极旋转电机控制连接,并通过第二传动轴与阴极承载件电连接。
通过采用上述技术方案,旋转式阳极组件和阴极旋转夹持机构的设计思路相同,均采用一个驱动电机来进行驱动旋转或摆动,导电采用一根传动轴实现,仿形阳极可以便捷的进行更换,例如需要电镀一个矩形的镁合金工件,就可以更换大小尺寸一致的仿形阳极来进行替换,在电镀时,仿形阳极和待电镀镁合金工件正对,且旋转或摆动的动作一致进行,可以使电流分布更加均匀,且旋转或摆动会一定程度的使电解液中的金属原子分布更加均匀,及时的将仿形阳极和待电镀镁合金工件表面的微气泡破坏,使后续得到的电镀层更加均匀稳定。
可选的,电镀控制器包括电镀整流电源控制器和执行器控制芯片,所述电镀整流电源控制器的多个阳极输出端分别与固定阳极和第一传动轴电连接,多个阴极输出端分别与固定阴极和第二传动轴电连接,所述执行器控制芯片分别与初步电镀工位、均匀电镀工位和自动转运机构各执行器的执行动作。
通过采用上述技术方案,电镀整流电源控制器设有多路的阳极输出和配套的阴极输出,可以多路进行单独控制,电镀电流的控制可以通过设置的电镀程序进行;执行器控制芯片可以对初步电镀工位、均匀电镀工位和自动转运机构各执行器进行程序化控制,自动化程度更高。
可选的,旋转式阳极组件还包括阳极旋转电连接器,阴极旋转夹持机构还包括阴极旋转电连接器,第一传动轴通过阳极旋转电连接器和导线与电镀整流电源控制器的阳极输出端电连接,第二传动轴通过阴极旋转电连接器和导线与电镀整流电源控制器的阴极输出端电连接。
通过采用上述技术方案,阳极旋转电连接器和阴极旋转电连接器均是旋转电连接器,可以在旋转的同时提供导电,稳定可靠。
一种高精度镁合金工件表面电镀控制方法,采用一种高精度镁合金工件表面电镀设备的电镀控制器控制待电镀镁合金工件的电镀工艺流程,包括以下步骤:
步骤1,将待电镀镁合金工件放置在延长夹爪之间,执行器控制芯片控制电动夹爪动作驱动延长夹爪夹住待电镀镁合金工件,控制电动直线导轨动作将待电镀镁合金工件移动到初步电镀槽上方;
步骤2,执行器控制芯片控制伸缩电缸动作,将待电镀镁合金工件伸入初步电镀槽内的电镀液中,且一侧紧贴固定阴极,电镀整流电源控制器控制固定阳极和固定阴极通电开始初步电镀,电镀电流为工艺设计电镀电流的3倍-5倍,电镀时间为5分钟-10分钟,初步电镀完成后执行器控制芯片伸缩电缸和电动直线导轨联动,将待电镀镁合金工件投入到均匀电镀槽中,将待电镀镁合金工件挂装在电镀件挂钩部;
步骤3,电镀整流电源控制器控制仿形阳极和待电镀镁合金工件通电开始均匀电镀,电镀电流为工艺设计电镀电流,执行器控制芯片控制阳极旋转电机和阴极旋转电机同步动作,使仿形阳极和待电镀镁合金工件同步作循环摆动动作,电镀工艺设计时间到后,电镀整流电源控制器断电,执行器控制芯片控制伸缩电缸和电动直线导轨联动将待电镀镁合金工件取出,松开电动夹爪,完成电镀。
可选的,步骤3中,摆动角度为±10°到±30°,摆动周期为5秒-10秒,摆动持续时间为5-10秒。
通过采用上述技术方案,摆动角度为±10°到±30°,摆动周期为5秒-10秒,摆动持续时间为5-10秒,在不影响待电镀镁合金工件挂载稳定性的基础上,获得更均匀和稳定的电镀层。
综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:
本发明能提供一种高精度镁合金工件表面电镀设备及控制方法,采用两步法进行高精度镁合金工件的电镀,在初步电镀工位的大电流基层电镀后,高效地获得一个电镀基层,大幅提高电镀效率;再送入均匀电镀工位,在电镀控制器的控制下旋转式阳极组件和阴极旋转夹持机构挂载的待电镀镁合金工件同步旋转,为了挂载便捷,旋转的形式可以是摆动,通过一定幅度的同步摆动,在提供均匀电镀电流的同时,可以对待电镀镁合金工件表面的电解液进行不断地扰动,扰动可以使金属原子更加均匀地在待电镀镁合金工件表面形成更加稳定的镀层,从而在满足电镀效率的同时,大幅提升高精度镁合金工件电镀均匀性及稳定性。
附图说明
图1是本发明一种高精度镁合金工件表面电镀设备的结构示意图;
图2是本发明一种高精度镁合金工件表面电镀设备均匀电镀工位的结构示意图;
图3是本发明一种高精度镁合金工件表面电镀设备的电器件连接原理示意图。
附图标记说明:1、机架;2、初步电镀工位;21、初步电镀槽;22、固定阳极;23、固定阴极;31、均匀电镀槽;32、旋转式阳极组件;321、阳极旋转电机;322、第一密封轴承;323、第一传动轴;324、阳极卡装件;325、仿形阳极;326、阳极旋转电连接器;33、阴极旋转夹持机构;331、阴极旋转电机;332、第二密封轴承;333、第二传动轴;334、阴极承载件;3341、电镀件挂钩部;335、阴极旋转电连接器;41、电动直线导轨;42、伸缩电缸;43、电动夹爪;44、延长夹爪;5、电镀控制器;51、电镀整流电源控制器;52、执行器控制芯片;100、待电镀镁合金工件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例公开一种高精度镁合金工件表面电镀设备及控制方法。
参照图1-图3,实施例1,一种高精度镁合金工件表面电镀设备,包括机架1、初步电镀工位2、均匀电镀工位和电镀控制器5,初步电镀工位2安装在机架1上,用于对待电镀镁合金工件100进行大电流基层电镀,均匀电镀工位包括均匀电镀槽31、旋转式阳极组件32和阴极旋转夹持机构33,均匀电镀槽31安装在机架1上,并位于初步电镀工位2一侧,旋转式阳极组件32安装在均匀电镀槽31内壁的一侧,阴极旋转夹持机构33安装在均匀电镀槽31内壁的另一侧,阴极旋转夹持机构33设有能旋转的阴极承载件334,阴极承载件334用于夹持经过大电流基层电镀后的待电镀镁合金工件100,并为待电镀镁合金工件100提供与旋转式阳极组件32一致的旋转动力,电镀控制器5与初步电镀工位2控制连接,控制初步电镀工位2的电镀电流,与旋转式阳极组件32和阴极旋转夹持机构33控制连接,控制旋转式阳极组件32和阴极旋转夹持机构33的电镀电流,并控制旋转式阳极组件32和阴极旋转夹持机构33的旋转动作。
传动电镀控制中为了提高电镀效率通常在一个电镀槽内进行不同的电流控制实现更高的电镀效率,例如在电镀初期采用冲击电流来进行电镀,然而冲击电流和均匀电流均在一个电镀槽内,在冲击电流过后会导致局部的电解液中金属原子的密度降低,影响电镀的均匀度,电镀工艺设计采用两步法进行高精度镁合金工件的电镀,可以在初步电镀工位2的大电流基层电镀后,高效地获得一个电镀基层,大幅提高电镀效率;
再送入均匀电镀工位的阴极承载件334,在电镀控制器5的控制下旋转式阳极组件32和阴极旋转夹持机构33挂载的待电镀镁合金工件100同步旋转,为了挂载便捷,旋转的形式可以是摆动,通过一定幅度的同步摆动,在提供均匀电镀电流的同时,可以对待电镀镁合金工件100表面的电解液进行不断的扰动,扰动可以使金属原子更加均匀的在待电镀镁合金工件100表面形成更加稳定的镀层,从而在满足电镀效率的同时,大幅提升高精度镁合金工件电镀均匀性及稳定性。
实施例2,还包括自动转运机构,自动转运机构包括电动直线导轨41、伸缩电缸42和电动夹爪43,电动直线导轨41的轨道安装在机架1上,并位于初步电镀工位2和均匀电镀工位的正上方,伸缩电缸42的壳体安装在电动直线导轨41的滑块的底面,且伸缩电缸42的活塞杆朝下,电动夹爪43安装在伸缩电缸42的活塞杆端部,跟随活塞杆上下移动,电动夹爪43用于抓夹待电镀镁合金工件100。
实施例3,还包括延长夹爪44,延长夹爪44的端部可拆卸安装在电动夹爪43的夹爪端部,用于跟随被抓夹的待电镀镁合金工件100伸入初步电镀工位2或均匀电镀工位内的电镀液中,延长夹爪44采用聚四氟乙烯材料制成。
在初步电镀工位2、均匀电镀工位之间采用自动转运机构来实现自动化的待电镀镁合金工件100的转运,电动直线导轨41提供横向移动驱动,伸缩电缸42可以实现上下移动,电动夹爪43可以实现自动抓夹, 额外的采用延长夹爪44,可以将待电镀镁合金工件100伸入初步电镀工位2或均匀电镀工位内的电镀液中,采用聚四氟乙烯材料制成,耐腐蚀的基础上,还能有良好的机械性能。
实施例4,初步电镀工位2包括初步电镀槽21、固定阳极22和固定阴极23,初步电镀槽21安装在机架1上,固定阳极22和固定阴极23分别安装在初步电镀槽21的内壁两侧,当延长夹爪44抓夹待电镀镁合金工件100伸入初步电镀槽21内的电镀液中时,将待电镀镁合金工件100的侧面紧贴固定阴极23实现阴极电连接,电镀控制器5控制固定阳极22和固定阴极23的电镀电流。
初步电镀工位2的设计采用固定阳极22和固定阴极23,固定阴极23与待电镀镁合金工件100的电连接,采用贴合的方式,延长夹爪44抓住待电镀镁合金工件100后,伸入初步电镀槽21,将一侧紧贴固定阴极23即可快速地实现电连接,简化连接流程,可以便捷地实现双工位之间的自动化转运。
实施例5,旋转式阳极组件32包括阳极旋转电机321、第一密封轴承322、第一传动轴323、阳极卡装件324和仿形阳极325,阳极旋转电机321的壳体安装在均匀电镀槽31的外壁一侧,均匀电镀槽31的内壁两侧分别设置贯穿的轴承安装孔,第一密封轴承322的外圈密封装配在轴承安装孔处,第一传动轴323密封装配在第一密封轴承322的内圈,一端与阳极旋转电机321的主动轴传动连接,阳极卡装件324的一侧设有转轴连接部,另一侧设有阳极卡装部,转轴连接部与第一传动轴323的另一端传动连接,仿形阳极325的一面设有卡装凸台,卡装凸台卡装在阳极卡装件324的阳极卡装部,仿形阳极325与待电镀镁合金工件100的外形一致,电镀控制器5与阳极旋转电机321控制连接,并依次通过第一传动轴323和阳极卡装件324与仿形阳极325电连接,控制仿形阳极325的电流。
实施例6,阴极旋转夹持机构33包括阴极旋转电机331、第二密封轴承332、第二传动轴333和阴极承载件334,阴极旋转电机331的壳体安装在均匀电镀槽31的外壁另一侧,第二密封轴承332的外圈密封装配在轴承安装孔处,第二传动轴333密封装配在第二密封轴承332的内圈,一端与阴极旋转电机331的主动轴传动连接,阴极承载件334的一侧设有转轴连接部,另一侧设有电镀件挂钩部3341,电镀件挂钩部3341用于挂住待电镀镁合金工件100,待电镀镁合金工件100依次通过阴极承载件334和第二传动轴333与电镀控制器5电连接,电镀控制器5与阴极旋转电机331控制连接,并通过第二传动轴333与阴极承载件334电连接。
旋转式阳极组件32和阴极旋转夹持机构33的设计思路相同,均采用一个驱动电机来进行驱动旋转或摆动,导电采用一根传动轴实现,仿形阳极325可以便捷的进行更换,例如需要电镀一个矩形的镁合金工件,就可以更换大小尺寸一致的仿形阳极325来进行替换,在电镀时,仿形阳极325和待电镀镁合金工件100正对,且旋转或摆动的动作一致进行,可以使电流分布更加均匀,且旋转或摆动会一定程度地使电解液中的金属原子分布更加均匀,及时地将仿形阳极325和待电镀镁合金工件100表面的微气泡破坏,使后续得到的电镀层更加均匀稳定。
实施例7,电镀控制器5包括电镀整流电源控制器51和执行器控制芯片52,电镀整流电源控制器51的多个阳极输出端分别与固定阳极22和第一传动轴323电连接,多个阴极输出端分别与固定阴极23和第二传动轴333电连接,执行器控制芯片52分别与初步电镀工位2、均匀电镀工位和自动转运机构各执行器的执行动作。
电镀整流电源控制器51设有多路的阳极输出和配套的阴极输出,可以多路进行单独控制,电镀电流的控制可以通过设置的电镀程序进行;执行器控制芯片52可以对初步电镀工位2、均匀电镀工位和自动转运机构各执行器进行程序化控制,自动化程度更高。
实施例8,旋转式阳极组件32还包括阳极旋转电连接器326,阴极旋转夹持机构33还包括阴极旋转电连接器335,第一传动轴323通过阳极旋转电连接器326和导线与电镀整流电源控制器51的阳极输出端电连接,第二传动轴333通过阴极旋转电连接器335和导线与电镀整流电源控制器51的阴极输出端电连接。
阳极旋转电连接器326和阴极旋转电连接器335均是旋转电连接器,可以在旋转的同时提供导电,稳定可靠。
实施例9,一种高精度镁合金工件表面电镀控制方法,采用一种高精度镁合金工件表面电镀设备的电镀控制器5控制待电镀镁合金工件100的电镀工艺流程,包括以下步骤:
步骤1,将待电镀镁合金工件100放置在延长夹爪44之间,执行器控制芯片52控制电动夹爪43动作驱动延长夹爪44夹住待电镀镁合金工件100,控制电动直线导轨41动作将待电镀镁合金工件100移动到初步电镀槽21上方;
步骤2,执行器控制芯片52控制伸缩电缸42动作,将待电镀镁合金工件100伸入初步电镀槽21内的电镀液中,且一侧紧贴固定阴极23,电镀整流电源控制器51控制固定阳极22和固定阴极23通电开始初步电镀,电镀电流为工艺设计电镀电流的3倍-5倍,电镀时间为5分钟-10分钟,初步电镀完成后执行器控制芯片52伸缩电缸42和电动直线导轨41联动,将待电镀镁合金工件100投入到均匀电镀槽31中,将待电镀镁合金工件100挂装在电镀件挂钩部3341;
步骤3,电镀整流电源控制器51控制仿形阳极325和待电镀镁合金工件100通电开始均匀电镀,电镀电流为工艺设计电镀电流,执行器控制芯片52控制阳极旋转电机321和阴极旋转电机331同步动作,使仿形阳极325和待电镀镁合金工件100同步作循环摆动动作,电镀工艺设计时间到后,电镀整流电源控制器51断电,执行器控制芯片52控制伸缩电缸42和电动直线导轨41联动将待电镀镁合金工件100取出,松开电动夹爪43,完成电镀。
实施例10,步骤3中,摆动角度为±10°到±30°,摆动周期为5秒-10秒,摆动持续时间为5-10秒。
摆动角度为±10°到±30°,摆动周期为5秒-10秒,摆动持续时间为5-10秒,在不影响待电镀镁合金工件100挂载稳定性的基础上,获得更均匀和稳定的电镀层。
以上均为本发明的较佳实施例,并非以此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种高精度镁合金工件表面电镀设备,其特征在于:包括机架(1)、初步电镀工位(2)、均匀电镀工位和电镀控制器(5),所述初步电镀工位(2)安装在机架(1)上,用于对待电镀镁合金工件(100)进行大电流基层电镀,所述均匀电镀工位包括均匀电镀槽(31)、旋转式阳极组件(32)和阴极旋转夹持机构(33),所述均匀电镀槽(31)安装在机架(1)上,并位于初步电镀工位(2)一侧,所述旋转式阳极组件(32)安装在均匀电镀槽(31)内壁的一侧,所述阴极旋转夹持机构(33)安装在均匀电镀槽(31)内壁的另一侧,阴极旋转夹持机构(33)设有能旋转的阴极承载件(334),所述阴极承载件(334)用于夹持经过大电流基层电镀后的待电镀镁合金工件(100),并为待电镀镁合金工件(100)提供与旋转式阳极组件(32)一致的旋转动力,所述电镀控制器(5)与初步电镀工位(2)控制连接,控制初步电镀工位(2)的电镀电流,与旋转式阳极组件(32)和阴极旋转夹持机构(33)控制连接,控制旋转式阳极组件(32)和阴极旋转夹持机构(33)的电镀电流,并控制旋转式阳极组件(32)和阴极旋转夹持机构(33)的旋转动作;
还包括自动转运机构,所述自动转运机构包括电动直线导轨(41)、伸缩电缸(42)和电动夹爪(43),所述电动直线导轨(41)的轨道安装在机架(1)上,并位于初步电镀工位(2)和均匀电镀工位的正上方,所述伸缩电缸(42)的壳体安装在电动直线导轨(41)的滑块的底面,且伸缩电缸(42)的活塞杆朝下,所述电动夹爪(43)安装在伸缩电缸(42)的活塞杆端部,跟随活塞杆上下移动,所述电动夹爪(43)用于抓夹待电镀镁合金工件(100);
还包括延长夹爪(44),所述延长夹爪(44)的端部可拆卸安装在电动夹爪(43)的夹爪端部,用于跟随被抓夹的待电镀镁合金工件(100)伸入初步电镀工位(2)或均匀电镀工位内的电镀液中,延长夹爪(44)采用聚四氟乙烯材料制成;
初步电镀工位(2)包括初步电镀槽(21)、固定阳极(22)和固定阴极(23),所述初步电镀槽(21)安装在机架(1)上,所述固定阳极(22)和固定阴极(23)分别安装在初步电镀槽(21)的内壁两侧,当延长夹爪(44)抓夹待电镀镁合金工件(100)伸入初步电镀槽(21)内的电镀液中时,将待电镀镁合金工件(100)的侧面紧贴固定阴极(23)实现阴极电连接,电镀控制器(5)控制固定阳极(22)和固定阴极(23)的电镀电流;
旋转式阳极组件(32)包括阳极旋转电机(321)、第一密封轴承(322)、第一传动轴(323)、阳极卡装件(324)和仿形阳极(325),所述阳极旋转电机(321)的壳体安装在均匀电镀槽(31)的外壁一侧,均匀电镀槽(31)的内壁两侧分别设置贯穿的轴承安装孔,所述第一密封轴承(322)的外圈密封装配在轴承安装孔处,所述第一传动轴(323)密封装配在第一密封轴承(322)的内圈,一端与阳极旋转电机(321)的主动轴传动连接,所述阳极卡装件(324)的一侧设有转轴连接部,另一侧设有阳极卡装部,转轴连接部与第一传动轴(323)的另一端传动连接,所述仿形阳极(325)的一面设有卡装凸台,卡装凸台卡装在阳极卡装件(324)的阳极卡装部,仿形阳极(325)与待电镀镁合金工件(100)的外形一致,电镀控制器(5)与阳极旋转电机(321)控制连接,并依次通过第一传动轴(323)和阳极卡装件(324)与仿形阳极(325)电连接,控制仿形阳极(325)的电流;
阴极旋转夹持机构(33)包括阴极旋转电机(331)、第二密封轴承(332)、第二传动轴(333)和阴极承载件(334),所述阴极旋转电机(331)的壳体安装在均匀电镀槽(31)的外壁另一侧,所述第二密封轴承(332)的外圈密封装配在轴承安装孔处,所述第二传动轴(333)密封装配在第二密封轴承(332)的内圈,一端与阴极旋转电机(331)的主动轴传动连接,所述阴极承载件(334)的一侧设有转轴连接部,另一侧设有电镀件挂钩部(3341),所述电镀件挂钩部(3341)用于挂住待电镀镁合金工件(100),待电镀镁合金工件(100)依次通过阴极承载件(334)和第二传动轴(333)与电镀控制器(5)电连接,电镀控制器(5)与阴极旋转电机(331)控制连接,并通过第二传动轴(333)与阴极承载件(334)电连接;
电镀控制器(5)包括电镀整流电源控制器(51)和执行器控制芯片(52),所述电镀整流电源控制器(51)的多个阳极输出端分别与固定阳极(22)和第一传动轴(323)电连接,多个阴极输出端分别与固定阴极(23)和第二传动轴(333)电连接,所述执行器控制芯片(52)分别与初步电镀工位(2)、均匀电镀工位和自动转运机构各执行器的执行动作;
待电镀镁合金工件(100)的电镀工艺流程,包括以下步骤:
步骤1,将待电镀镁合金工件(100)放置在延长夹爪(44)之间,执行器控制芯片(52)控制电动夹爪(43)动作驱动延长夹爪(44)夹住待电镀镁合金工件(100),控制电动直线导轨(41)动作将待电镀镁合金工件(100)移动到初步电镀槽(21)上方;
步骤2,执行器控制芯片(52)控制伸缩电缸(42)动作,将待电镀镁合金工件(100)伸入初步电镀槽(21)内的电镀液中,且一侧紧贴固定阴极(23),电镀整流电源控制器(51)控制固定阳极(22)和固定阴极(23)通电开始初步电镀,电镀电流为工艺设计电镀电流的3倍-5倍,电镀时间为5分钟-10分钟,初步电镀完成后执行器控制芯片(52)伸缩电缸(42)和电动直线导轨(41)联动,将待电镀镁合金工件(100)投入到均匀电镀槽(31)中,将待电镀镁合金工件(100)挂装在电镀件挂钩部(3341);
步骤3,电镀整流电源控制器(51)控制仿形阳极(325)和待电镀镁合金工件(100)通电开始均匀电镀,电镀电流为工艺设计电镀电流,执行器控制芯片(52)控制阳极旋转电机(321)和阴极旋转电机(331)同步动作,使仿形阳极(325)和待电镀镁合金工件(100)同步作循环摆动动作,电镀工艺设计时间到后,电镀整流电源控制器(51)断电,执行器控制芯片(52)控制伸缩电缸(42)和电动直线导轨(41)联动将待电镀镁合金工件(100)取出,松开电动夹爪(43),完成电镀;
步骤3中,摆动角度为±10°到±30°,摆动周期为5秒-10秒,摆动持续时间为5秒-10秒。
2.根据权利要求1所述的一种高精度镁合金工件表面电镀设备,其特征在于:旋转式阳极组件(32)还包括阳极旋转电连接器(326),阴极旋转夹持机构(33)还包括阴极旋转电连接器(335),第一传动轴(323)通过阳极旋转电连接器(326)和导线与电镀整流电源控制器(51)的阳极输出端电连接,第二传动轴(333)通过阴极旋转电连接器(335)和导线与电镀整流电源控制器(51)的阴极输出端电连接。
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