陳金明

(中國(guó)電科43所合肥恒力電子裝備公司,安徽 合肥　230088)

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磨頭鎳-金剛石復(fù)合鍍層電鍍工藝及設(shè)備

陳金明

(中國(guó)電科43所合肥恒力電子裝備公司,安徽 合肥230088)

摘要：在電動(dòng)組合開(kāi)孔和研磨用鉆頭表面電鍍鎳-金剛石復(fù)合鍍層。介紹了鎳-金剛石復(fù)合電鍍工藝流程、溶液配方及電鍍方法；闡述了磨頭電鍍鎳-金剛石復(fù)合鍍層生產(chǎn)線特點(diǎn)，設(shè)備組成，性能要求以及設(shè)備特殊配置的制造和應(yīng)用；重點(diǎn)闡述旋轉(zhuǎn)鍍和掛具的結(jié)構(gòu)等。

關(guān)鍵詞:磨頭； 鎳-金剛石復(fù)合鍍層； 旋轉(zhuǎn)鍍； 控制

The Electroplating Process and Equipment of Grinding

Head Ni-Diamond Composite Coating

CHEN Jinming

(Hengli Eletek Co.Ltd.，China Electronics Technology Group Corporation No.43 Research Institute，Hefei 230088,China)

Abstract:Ni-diamond composite coatings were electroplated on the surface of aiguille used in electric combination trepanning and grinding.In this paper，the technological process,solution components and electroplating method of grinding head Ni-diamond composite coating were introduced；characteristics，of the electroplating production line equipment structure,performance requirements and manufacture and application of peculiar setup of were expounded；rotary electroplating and rack structure were elaborated emphatically.

Keyword:grinding head;Ni-diamond composite coating；rotary electroplating;control

引言

磨頭(電動(dòng)組合開(kāi)孔、研磨鉆頭，簡(jiǎn)稱磨頭)在加工玻璃、瓷器及玉器過(guò)程中損耗大，常通過(guò)電沉積法使鎳與不溶性的固體顆粒(金剛石)均勻共同沉積在磨頭表面，形成鎳-金剛石復(fù)合鍍層。由于金剛石微粒均勻地彌散于基質(zhì)金屬之中，使磨頭具有高的硬度，其耐磨性、抗高溫氧化性和耐腐蝕性得以很大提高。在電鍍過(guò)程中，將金剛石微粒經(jīng)活化后均勻地懸浮于電鍍?nèi)芤褐?，在直流電?chǎng)作用下，控制金剛石微粒懸浮量、陰極電流密度、溫度、pH及攪拌強(qiáng)度等工藝參數(shù)，通過(guò)埋砂和落砂鍍方法，使金剛石微粒與鎳實(shí)現(xiàn)共同沉積。

1磨頭鎳-金剛石復(fù)合鍍層落砂鍍工藝

1.1鍍件名稱及尺寸

磨頭的形狀和尺寸見(jiàn)圖1。

圖1　磨頭形狀及幾何尺寸

1.2復(fù)合鍍工藝流程

上掛→除油(金屬清洗劑70~80℃,15min)→雙聯(lián)水洗→下掛→人工打磨、拋光、裝套→上掛→活化(5%H2SO4或5%HCl)→雙聯(lián)水洗→打底(預(yù)鍍瓦特鎳)→上砂1→上砂2→加厚鍍鎳1→加厚鍍鎳2→上砂3→上砂4→加厚鍍鎳3→加厚鍍鎳4→回收→熱水洗→烘干→下掛(下掛后去絕緣套，表面修整)

除油、活化屬于預(yù)處理，按常規(guī)工藝進(jìn)行，預(yù)處理后人工打磨、拋光,采用絕緣套對(duì)不需電鍍表面進(jìn)行絕緣處理。

預(yù)鍍(打底)在普通硫酸鹽電解液中預(yù)鍍鎳。

鍍鎳-金剛石復(fù)合鍍層(上砂)采用復(fù)合鍍工藝，電鍍時(shí)使被鍍表面水平朝上放置(或使施鍍需要鍍覆表面旋轉(zhuǎn)處于水平朝上位置)，在其上均勻地散布金剛石粉，采用較低的電流密度，以防氫氣析出過(guò)多而將金剛石粉沖散。金剛石粉加入之前作潤(rùn)濕處理，以保證鍍層和基體結(jié)合牢固。

加厚鍍使微粒牢固地固定鍍層之中,鍍層厚度與金剛石微粒的粒度相同。

后處理烘干并除去絕緣套。

表面修整除去鍍層表面產(chǎn)生的毛刺等。

1.3鎳-金剛石復(fù)合鍍工藝配方及操作條件

六水硫酸鎳

100～350g/L

六水氯化鎳

7～20g/L

硼酸

30～35g/L

金剛石微粉(d=10～15μm)

20～45g/L

糖精

0.4～0.6g/L

OP-10

0.2～0.8g/L

pH

3～5

θ

45～55℃

Jκ

1～5A/dm2

陽(yáng)極

鎳板或鎳餅

Aκ∶Aa

1∶2

陰陽(yáng)間極距

30mm

通過(guò)實(shí)驗(yàn)、小批量生產(chǎn)及批量生產(chǎn)確定鎳-金剛石復(fù)合鍍?nèi)芤航M成及工藝條件。130～135g/L NiSO4·6H2O，15g/L NiCl2·6H2O，30g/L H3BO3，0.6g/L糖精，0.6g/L OP-10，θ為45～50℃，pH為3～4，Jκ為4A/dm2，金剛石粉體質(zhì)量濃度為30g/L時(shí)，鎳-金剛石復(fù)合鍍層表面平整、無(wú)棱角，晶形規(guī)則，晶粒細(xì)小均勻致密，基體金屬和鍍層結(jié)合力良好。

2磨頭鎳-金剛石復(fù)合鍍生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)

該生產(chǎn)線分為三段：

第一段為上掛→除油→雙聯(lián)水洗→下掛；行車起吊掛具自動(dòng)運(yùn)行。

第二段為人工打磨、拋光、裝套；手工操作。

第三段為上掛→活化→雙聯(lián)水洗→打底→上砂1→上砂2→加厚鍍鎳1→加厚鍍鎳2→上砂3→上砂4→加厚鍍鎳3→加厚鍍鎳4→回收→熱水洗→烘干→下掛；行車起吊掛具自動(dòng)運(yùn)行。

第一、三段生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)形式為單臂行車自動(dòng)起吊掛具(包括零件)從一工位進(jìn)入另一工位，按工藝流程要求運(yùn)行，下掛處空掛具由行車自動(dòng)吊回上掛位。

3磨頭鎳-金剛石復(fù)合鍍生產(chǎn)線特點(diǎn)

1)行車多重硬軟件保護(hù)、急停、防撞防疊杠保護(hù)，運(yùn)行安全、可靠。

2)生產(chǎn)線采用PLC+觸摸屏+工控機(jī)控制，實(shí)時(shí)控制、顯示、記錄存貯工藝槽處理時(shí)間、溫度、液位、電流、電壓及工件旋轉(zhuǎn)速率等以及附屬設(shè)備(如空攪泵、風(fēng)機(jī)、處理塔噴淋泵等)集中到中央程序的觸摸屏上顯示及控制。通過(guò)pH控制儀或安培小時(shí)計(jì)自動(dòng)向打底、上砂及加厚槽添加溶液。

3)多級(jí)水洗采用逆流漂洗；生產(chǎn)線上給水(自來(lái)水或純水)采用電磁閥自動(dòng)控制，工件入槽前給水，出槽后斷水。

4)管路采用PPR管熱熔焊，無(wú)跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，清潔、環(huán)保。閥門采用帶活接球閥，便于維修更換。

5)槽液加熱采用電加熱，設(shè)有電加熱管防干燒裝置；電加熱控制設(shè)有防漏電斷路及安全液位保護(hù)裝置，液位低時(shí)報(bào)警，低于一定值時(shí)，電加熱停止。

6)槽口封閉，槽間設(shè)蓋板，軌道下方至槽口上方設(shè)有裝飾掛板，操作面槽口下方設(shè)有裝飾推拉板，全線整潔美觀，便于6S管理。

7)酸堿、含鎳廢水分開(kāi)排放，便于處理達(dá)標(biāo)，降低處理成本。

8)管路從槽側(cè)進(jìn)入槽內(nèi)，槽口無(wú)管路，便于清潔生產(chǎn)。

9)主風(fēng)管變截面設(shè)計(jì)，最低處設(shè)排放閥，保證風(fēng)壓不變；排除吸風(fēng)管內(nèi)積水，確保抽風(fēng)效果；支路設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)門，保證各支路吸風(fēng)均勻。

4磨頭鎳-金剛石復(fù)合鍍生產(chǎn)線設(shè)備實(shí)例

鎳-金剛石復(fù)合鍍生產(chǎn)線形式及外觀見(jiàn)圖2。生產(chǎn)線由單臂行車、軌道及機(jī)架、行車行走定位及挑線系統(tǒng)、工藝槽系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、槽面極座極杠及掛具、整流電源、行車及輔機(jī)電氣控制系統(tǒng)等組成。

圖2　鎳-金剛石復(fù)合鍍生產(chǎn)線全貌照片

5設(shè)備結(jié)構(gòu)性能及制造方法

5.1單臂行車

生產(chǎn)線采用單臂行車起吊掛具可手動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)運(yùn)行。生產(chǎn)線第一段行車數(shù)量1臺(tái)；第三段行車數(shù)量2臺(tái)。行車行走速度0~25m/min，提升速0~14m/min，提升行程為1.1m，提升質(zhì)量50kg(包括掛具、掛杠等)，行車左右、上下動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)采用變頻控制，左右、上下動(dòng)作軟啟動(dòng)、軟著陸，以保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)定位精度；執(zhí)行機(jī)構(gòu)定位采用定位片接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)方式以及旋轉(zhuǎn)編碼器定位，越位采用行程開(kāi)關(guān)；行車行走定位精度為±2mm。

行車控制系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別多種錯(cuò)誤,實(shí)現(xiàn)多種安全自鎖,包括上下沖限保護(hù)、同一動(dòng)作疊加、電機(jī)防倒轉(zhuǎn)、缺相、過(guò)熱保護(hù)等；系統(tǒng)一旦發(fā)現(xiàn)故障，能迅速停止行車動(dòng)作并聲光報(bào)警。

行車架體采用不銹鋼板折彎成形，吊鉤、掛杠采用SUS304型材制作，不銹鋼材質(zhì)表面均噴涂鐵紅環(huán)氧底漆，面漆采用氟碳涂料，呈橘紅色。

行車上設(shè)有接液盤，掛具、零件提起后，接液盤自動(dòng)平移至掛具下方，接住掛具、零件所滴落的廢液，通過(guò)排放軟管流入槽邊積液槽，積液槽按溶液性質(zhì)分段，廢液按溶液性質(zhì)分別流入酸堿、含鎳廢水輸送管內(nèi)排至廢水處理站處理，當(dāng)掛具下降運(yùn)行前，接液盤自動(dòng)運(yùn)行至原位。

5.2軌道和機(jī)架

生產(chǎn)線軌道、機(jī)架采用不銹鋼型材制作。機(jī)架由軌道支撐立柱、橫筋、連撐、極座固定架、槽體底托、風(fēng)管、走線橋架支架、管路支架等組成，采用拼裝結(jié)構(gòu)。不銹鋼型材表面噴漆處理，底漆采用鐵紅環(huán)氧底漆，面漆采用氟碳涂料，呈藍(lán)色。

軌道下方設(shè)有行車行走定位機(jī)構(gòu)，軌道上方設(shè)有行車拖線機(jī)構(gòu)，軌道兩端設(shè)有行車限位裝置和彈性碰撞保護(hù)裝置，拖線機(jī)構(gòu)采用坦克鏈拖線(坦克鏈在拖線導(dǎo)向槽內(nèi)導(dǎo)向并承托)。

機(jī)架下方設(shè)有可調(diào)節(jié)地腳，地腳為SUS304不銹鋼螺栓，并增加PVC腳墊。

5.3工藝槽系統(tǒng)、管路系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)

工藝槽系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和管路系統(tǒng)中除上砂、加厚鍍鎳槽外，其余槽材質(zhì)根據(jù)溶液性質(zhì)、工藝參數(shù)和用戶要求選取，配置及制作方法與常規(guī)鍍鎳生產(chǎn)線相同。

打底，上砂1，加厚鍍鎳1，上砂2，加厚鍍鎳2槽底四側(cè)均設(shè)50寬、45度的傾斜板過(guò)渡，既保護(hù)焊縫，又保證溶液攪拌均勻，無(wú)死角。為確保打底鎳鍍層均勻，結(jié)晶細(xì)致，與基體有更好的結(jié)合力，打底槽設(shè)有超聲波裝置。

因金剛石粉價(jià)格昂貴，為了減少金剛石粉用量，同時(shí)便于溶液處理，上砂、加厚槽內(nèi)均設(shè)有金剛石微粉隔離盒。掛具及掛具下方皮帶輪、墻板、工件裝夾夾具和工件均位于隔離盒內(nèi)，隔離盒上方開(kāi)口，底部及槽寬方向兩側(cè)采用PP板，槽長(zhǎng)方向上兩側(cè)采用PP板焊成外框架內(nèi)襯PP或鈦加強(qiáng)框架。

金剛石微粉在電鍍過(guò)程中始終處于懸浮狀態(tài)，金剛石微粉隔離盒內(nèi)設(shè)空氣攪拌管路，使金剛石微粉循環(huán)無(wú)死角，攪拌均勻。攪拌管支路在槽外側(cè)設(shè)有活接頭，此活接頭卸后可以取出金剛石微粉隔離盒內(nèi)壓縮空氣攪拌管，便于金剛石微粉隔離盒維修。

上砂1，加厚鍍鎳1，上砂2，加厚鍍鎳2槽內(nèi)設(shè)有循環(huán)過(guò)濾管路，過(guò)濾管路出液管路上設(shè)置混合噴嘴加壓加速攪拌，使溶液溫度、濃度均勻，溶液攪拌無(wú)死角，金剛石微粉處于懸浮狀態(tài)。過(guò)濾采用溶液過(guò)濾機(jī)，工作時(shí)卸除濾芯，溶液處理時(shí)，裝上濾芯，進(jìn)行過(guò)濾處理，去除雜物。

打底、上砂、加厚鍍鎳槽設(shè)置有pH自動(dòng)檢測(cè)調(diào)整系統(tǒng)和安培小時(shí)計(jì)自動(dòng)檢測(cè)調(diào)整系統(tǒng)。

5.4導(dǎo)電裝置、電源及掛具

1)導(dǎo)電裝置。與常規(guī)鍍鎳生產(chǎn)線一樣打底、上砂、加厚鍍鎳槽槽口配有陰極實(shí)心紫銅導(dǎo)電極座，陰極導(dǎo)電極座每槽兩只(槽兩側(cè)各一只)，PP不導(dǎo)電支承座一只。其余槽槽口均配三只PP不導(dǎo)電支承座。

槽內(nèi)設(shè)有陽(yáng)極系統(tǒng)，陽(yáng)極系統(tǒng)由紫銅陽(yáng)極杠、鈦籃、鎳陽(yáng)極板和PP陽(yáng)極袋組成；陰極導(dǎo)電桿與掛具成一整體。

生產(chǎn)線上打底、上砂1、加厚鍍鎳1、上砂2、加厚鍍鎳2槽槽側(cè)上設(shè)有掛具旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速器及齒輪機(jī)構(gòu)。打底、上砂1、加厚鍍鎳1、上砂2、加厚鍍鎳2槽槽內(nèi)工件旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為0.5r/min；磨頭施鍍端面與陽(yáng)極鈦籃外側(cè)凈距離為30～40mm左右。

生產(chǎn)線上除油、活化、雙聯(lián)水洗、熱水洗及回收槽槽側(cè)上均設(shè)有掛具旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速器及齒輪機(jī)構(gòu)。除油、活化、雙聯(lián)水洗、熱水洗及回收槽槽內(nèi)工件轉(zhuǎn)速為6～9r/min，便于磨頭處理及清洗。

2)電源。打底、上砂和加厚鍍鎳槽電鍍整流器選用高頻直流開(kāi)關(guān)電源，具有穩(wěn)流、穩(wěn)壓功能，精度為±3%；開(kāi)關(guān)電源采用風(fēng)冷，具有短路、缺相、過(guò)載及過(guò)熱保護(hù)功能，具有0~60s軟啟動(dòng)功能，電流電壓可調(diào)、數(shù)顯、紋波系數(shù)3%，開(kāi)關(guān)電源帶485接口。開(kāi)關(guān)電源與槽上陽(yáng)極杠、槽口陰極導(dǎo)電極座之間采用導(dǎo)電鼻、電纜線連接，鍍槽處工件帶小電流入槽。

3)掛具。掛件架見(jiàn)圖3。工件裝夾夾具組成見(jiàn)圖4。

圖3　槽體、掛具、陽(yáng)極系統(tǒng)裝配立體圖

圖4　槽體、掛具、陽(yáng)極系統(tǒng)裝配圖

傳動(dòng)原理：槽側(cè)上電機(jī)減速器(13)帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)此掛具上傳動(dòng)齒輪(12)傳動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)軸(10)上皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)工件裝夾夾具(17)、工件(14)旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)工件旋轉(zhuǎn)電鍍過(guò)程中落砂均勻。

掛件架：由墻板(3)、傳動(dòng)齒輪(12)、傳動(dòng)軸(10)、皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、陰極導(dǎo)電桿(19)和支撐杠(2)組成。墻板(3)、皮帶輪(5)采用PP制作，傳動(dòng)軸(10)采用A3制作外套PPR管，傳動(dòng)齒輪(12)采用45#鋼制作，發(fā)藍(lán)后噴防腐涂料。與槽口陰極導(dǎo)電極座(11)接觸處導(dǎo)電桿成“V”形，陰極導(dǎo)電桿(19)采用不銹鋼制作，支撐杠(2)采用PVC棒料制作。兩墻板之間采用A3連接桿(外套PPR管)將兩墻板制成一整體，并與墻板一側(cè)上陰極導(dǎo)電桿、支撐杠連成一體。

墻板上陰極導(dǎo)電桿與墻板上工件裝夾夾具旋轉(zhuǎn)用的固定套(16)間用導(dǎo)電銅排(18)連接，此連接處導(dǎo)電銅排(18)上安裝導(dǎo)電簧片與工件裝夾夾具中部凸臺(tái)外圓面采用摩擦導(dǎo)電或碳刷接觸導(dǎo)電，從而實(shí)現(xiàn)工件裝夾夾具、工件導(dǎo)電。工件裝夾夾具旋轉(zhuǎn)軸采用不銹鋼外鑲塑料制成或直接采用工程塑料制成。

工件裝夾夾具：裝掛量每掛288件，采用A3材質(zhì)制作并浸掛具膠，與工件接觸處以及旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電簧片接觸處掛具膠應(yīng)去除。工件裝夾夾具每一工件安裝孔處均設(shè)有夾緊機(jī)構(gòu)，便于裝卸、夾緊工件。

5.5行車及輔機(jī)電氣控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D見(jiàn)圖5。 自動(dòng)控制系統(tǒng)采用PLC+觸摸屏+工控機(jī)控制，以PLC為控制核心，采用西門子高性能PLC，操作人員根據(jù)零件規(guī)格、型號(hào)、輸入零件代碼，通過(guò)人機(jī)界面(HMI)輸入?yún)?shù)或控制指令，行車能按照所需的工藝流程，處理時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行；工控機(jī)上以直觀動(dòng)畫形式顯示行車運(yùn)行動(dòng)作；顯示每個(gè)工位施鍍時(shí)間、剩余時(shí)間、電流、電壓及工位溫度等參數(shù)；進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)、顯示檢測(cè)結(jié)果，員工操作順序、產(chǎn)量、生產(chǎn)時(shí)間等的顯示及打印輸出；歷史故障的顯示打?。还に囐|(zhì)量的數(shù)據(jù)追溯。電控系統(tǒng)控制功能見(jiàn)表1。

圖5　控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D

表1電控系統(tǒng)功能表

序號(hào)項(xiàng) 目技 術(shù) 要 求1工藝控制 1)PLC的程序可將任意一個(gè)槽體開(kāi)啟或關(guān)閉。當(dāng)某一槽體被關(guān)閉時(shí),帶產(chǎn)品的行車到此工位時(shí)不停留跨過(guò)此工位;當(dāng)某一槽體被開(kāi)啟時(shí),帶產(chǎn)品的行車到此工位時(shí)便放下產(chǎn)品進(jìn)行該工序處理; 2)每一槽的產(chǎn)品處理時(shí)間可進(jìn)行設(shè)定和修改。2行車的運(yùn)行程序及控制 1)行車的運(yùn)行路線和每步運(yùn)行停留時(shí)間由PLC程序控制器控制,通過(guò)觸摸屏顯示行車運(yùn)行狀態(tài)和修改行車運(yùn)行程序。 2)行車的控制分三種操作狀態(tài),手動(dòng)、半自動(dòng)和全自動(dòng)并且可相互轉(zhuǎn)換。 3)行車具有上下限位保護(hù)、防撞保護(hù)、電機(jī)過(guò)載保護(hù)以及斷電記憶等功能。 4)每臺(tái)行車均設(shè)置聲光報(bào)警裝置,行車運(yùn)行時(shí)報(bào)警燈閃爍。 5)行車故障時(shí)聲光報(bào)警裝置提示操作者,同時(shí)能自動(dòng)停止所有行車的運(yùn)行及其他相應(yīng)輔助設(shè)備的運(yùn)行,并立即智能化診斷出設(shè)備故障具體部位,且在觸摸屏幕上顯示。當(dāng)行車故障解除后,行車應(yīng)能記住故障前的運(yùn)行程序步驟自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行,并啟動(dòng)相應(yīng)的輔助設(shè)備。 6)生產(chǎn)線上下掛端設(shè)置急停按鈕,所有行車停止運(yùn)行。 7)在全自動(dòng)行走時(shí),任意一臺(tái)行車可以獨(dú)立停止而不影響其他行車按程序行走,此行車需繼續(xù)使用時(shí),只需按下“復(fù)位”鍵即可。 8)行車提升、行走速度可調(diào)。3空攪泵、抽風(fēng)風(fēng)機(jī)、超聲波的控制 1)行車自動(dòng)運(yùn)行程序開(kāi)啟時(shí),同時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟空攪泵、風(fēng)機(jī);行車自動(dòng)運(yùn)行程序關(guān)閉時(shí),同時(shí)自動(dòng)關(guān)閉空攪泵;風(fēng)機(jī)則需延遲10min關(guān)閉(延長(zhǎng)時(shí)間可調(diào),手動(dòng)時(shí)可獨(dú)立操控)。 2)當(dāng)行車故障但自動(dòng)程序未關(guān)閉時(shí),空攪泵、風(fēng)機(jī)應(yīng)繼續(xù)開(kāi)啟;行車自動(dòng)程序關(guān)閉時(shí),應(yīng)同時(shí)關(guān)閉空攪泵電源。 3)實(shí)現(xiàn)過(guò)載報(bào)警功能。 4)通過(guò)PLC控制,進(jìn)入超聲波清洗和處理槽時(shí)超聲波開(kāi)啟,離開(kāi)時(shí),超聲波關(guān)閉。4過(guò)濾機(jī)控制 采用每一臺(tái)手動(dòng)獨(dú)立開(kāi)關(guān)。手動(dòng)控制啟停,同時(shí)控制盒上均設(shè)有控制按鈕。5開(kāi)關(guān)電源控制 1)開(kāi)關(guān)電源帶485接口,具有穩(wěn)流或穩(wěn)壓功能,陰極杠落座后通電,開(kāi)關(guān)電源軟啟動(dòng),陰極杠出座后斷電,斷電前軟關(guān)斷。 2)電流電壓參數(shù)的顯示與改變均在觸摸屏上完成。 3)開(kāi)關(guān)電源配置安培計(jì)時(shí)器,以便掌握鍍液的消耗量,自動(dòng)添加。

續(xù)表

序號(hào)項(xiàng) 目技 術(shù) 要 求6槽液溫度的控制顯示 1)行車自動(dòng)運(yùn)行程序開(kāi)啟時(shí),同時(shí)進(jìn)行自動(dòng)控制各槽的加熱。 2)行車自動(dòng)程序關(guān)閉時(shí),同時(shí)停止對(duì)各槽加熱的自動(dòng)控制。 3)當(dāng)行車故障但自動(dòng)程序未關(guān)閉時(shí),各槽的加熱自動(dòng)控制均應(yīng)繼續(xù)開(kāi)啟。 4)槽液溫度高于工藝溫度時(shí),加熱自動(dòng)停止;低于工藝條件溫度時(shí),自動(dòng)開(kāi)啟。 5)溫控器參數(shù)的顯示與改變均在觸摸屏上完成。7自動(dòng)給水和噴淋系統(tǒng)的控制 1)行車自動(dòng)運(yùn)行程序開(kāi)啟時(shí),同時(shí)自動(dòng)給自來(lái)水,純水,噴淋系統(tǒng)處于自動(dòng)工作狀態(tài)。 2)當(dāng)產(chǎn)品上下行走時(shí),噴淋系統(tǒng)將自動(dòng)打開(kāi),產(chǎn)品浸入水中或上升至行車高位時(shí)噴淋自動(dòng)關(guān)閉。 3)行車自動(dòng)運(yùn)行至水洗槽位時(shí),實(shí)現(xiàn)自來(lái)水(純水)自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉。8添加劑添加系統(tǒng) 添加劑由PLC通過(guò)安培計(jì)時(shí)器自動(dòng)測(cè)試儀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,再指令計(jì)量泵補(bǔ)充溶液。9控制系統(tǒng)要求 1)采用自動(dòng)化控制,設(shè)置觸摸屏。 2)工控機(jī)上以直觀動(dòng)畫形式顯示行車運(yùn)行動(dòng)作;顯示每個(gè)工位已鍍時(shí)間、剩余時(shí)間、電流、電壓及工位溫度等實(shí)時(shí)工藝參數(shù);進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)、顯示檢測(cè)結(jié)果,員工操作順序、產(chǎn)量、生產(chǎn)時(shí)間等的顯示及打印輸出;歷史故障的顯示打印,工藝質(zhì)量的數(shù)據(jù)追溯。系統(tǒng)對(duì)操作命令自動(dòng)進(jìn)行參數(shù)校核,不響應(yīng)誤操作,并自動(dòng)提示錯(cuò)誤。 3)具有三個(gè)操作界面: (a)操作級(jí)界面完成工件號(hào)輸入、行車控制、開(kāi)關(guān)電源設(shè)定、溫度設(shè)定及生產(chǎn)線運(yùn)行狀態(tài)的顯示,故障歷史和報(bào)表打印。 (b)管理級(jí)界面除完成操作級(jí)面的所有功能外,還可完成控制參數(shù)的輸入及修改。如工件號(hào)的材質(zhì)、電流密度、鍍層厚度,各工步處理時(shí)間;能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品加工記錄、過(guò)程控制的質(zhì)量追溯。 (c)系統(tǒng)級(jí)界面除完成管理級(jí)界面的所有功能外,還能規(guī)劃系統(tǒng)工藝庫(kù)及生產(chǎn)系統(tǒng)的初始化,如鍍槽數(shù)量因維修而產(chǎn)生的變更、槽體位置的變動(dòng) 4)觸摸屏系統(tǒng):顯示行車、整流器、溫度及周邊設(shè)備等受控單元的狀態(tài),并可對(duì)其進(jìn)行設(shè)定,生產(chǎn)線上的所有操作級(jí)界面的授權(quán)均可在觸摸屏上完成。 5)安裝零部件編碼掃描識(shí)別控制系統(tǒng)。 6)具備同時(shí)加工多種工藝的程序控制功能。 7)具備隨時(shí)進(jìn)行“手動(dòng)”、“自動(dòng)”控制狀態(tài)的切換功能。 8)具備液位報(bào)警功能,但不影響行車的自動(dòng)運(yùn)行。

6結(jié)語(yǔ)

根據(jù)磨頭電鍍技術(shù)要求，選擇合適工藝，設(shè)計(jì)裝夾方法和掛具，采用旋轉(zhuǎn)鍍，控制溶液攪拌強(qiáng)度，使金剛石粉處于懸浮狀態(tài)。該設(shè)計(jì)建造了磨頭專用的鍍鎳-金剛石復(fù)合電鍍自動(dòng)控制生產(chǎn)線。

該生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了溶液溫度、液位自動(dòng)控制；溶液pH自動(dòng)檢測(cè)；電鍍時(shí)間、電流密度自動(dòng)恒定。生產(chǎn)的磨頭鎳-金剛石復(fù)合鍍層表面更加平整光滑，組織均勻致密，結(jié)合力牢固，厚度均勻一致。生產(chǎn)實(shí)踐證明，該設(shè)備成熟、實(shí)用，運(yùn)行良好。

收稿日期：2015-09-29修回日期： 2015-10-24

中圖分類號(hào)：TQ153.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.3969/j.issn.1001-3849.2016.02.006