本發(fā)明屬于電鍍?cè)O(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種陽(yáng)極變速運(yùn)動(dòng)式電鍍裝置。

背景技術(shù)：

電鍍(Electroplating)就是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程，是利用電解作用使金屬或其它材料制件的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止金屬氧化(如銹蝕)，提高耐磨性、導(dǎo)電性、反光性、抗腐蝕性(硫酸銅等)及增進(jìn)美觀等作用。不少硬幣的外層亦為電鍍。傳統(tǒng)的電鍍槽結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，傳統(tǒng)的電鍍主要有以下幾種方式：

1)固定式陽(yáng)極電鍍工藝，其具有以下缺點(diǎn)：

首先，因?yàn)樗嘘?yáng)極均為固定式，則需要在電鍍過程中全部導(dǎo)通，對(duì)于較小工件則沒有問題；而對(duì)于超大超長(zhǎng)件，全部通電需要極大的電流。不但會(huì)造成導(dǎo)電銅牌發(fā)紅發(fā)熱，更甚者會(huì)造成工件燒壞變形；而且還會(huì)對(duì)電鍍液的降溫系統(tǒng)造成威脅；另外大電流還會(huì)增加電鍍電源的設(shè)備投資。

其次，多根陽(yáng)極同時(shí)導(dǎo)通還會(huì)造成導(dǎo)電不均勻的問題。因?yàn)殛?yáng)極數(shù)量較多，難免會(huì)因?yàn)殂~牌表面氧化和鉛陽(yáng)極表面鈍化的程度不同而影響電流的導(dǎo)通能力，從而影響電流的平均分布。這樣就會(huì)造成工件電鍍層的厚度不均勻問題。

再次，固定式陽(yáng)極電鍍中，電鍍層厚度不均，形成馬鞍形電鍍層的缺陷。

2)滾鍍式電鍍工藝，其缺點(diǎn)是，僅能進(jìn)行圓柱形工件的電鍍；電鍍過程中，工件會(huì)露出溶液表面，造成鍍層結(jié)合力不良的風(fēng)險(xiǎn)較大；需要的電鍍輔助工裝較多，工裝裝卸不便，易造成電鍍件的損傷。

3)移動(dòng)陰極式電鍍工藝，其缺點(diǎn)有：僅適合于小件的電鍍，對(duì)于大件則不易實(shí)現(xiàn)；對(duì)于一條生產(chǎn)線，只能對(duì)定型產(chǎn)品進(jìn)行電鍍，通用性差。

4)移動(dòng)陽(yáng)極式電鍍工藝，其缺點(diǎn)有：

一般的移動(dòng)式陽(yáng)極電鍍工藝，因?yàn)殛?yáng)極是根據(jù)提前設(shè)置好的參數(shù)做定速運(yùn)動(dòng)，無(wú)法做到根據(jù)工件各段的尺寸情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，所以不能夠做到對(duì)于工件各段鍍層厚度的精確控制。

5)連續(xù)電鍍，其缺點(diǎn)有為：一套設(shè)備只能鍍定型產(chǎn)品，對(duì)于不同產(chǎn)品的適應(yīng)性較弱；對(duì)于密封套的損耗較大；工件未鍍部分在溶液之外，如果處理不當(dāng)，產(chǎn)生氧化后會(huì)影響鍍層結(jié)合力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種無(wú)需大容量電源、無(wú)需降溫設(shè)備、可以實(shí)現(xiàn)小橫截面電鍍的陽(yáng)極變速運(yùn)動(dòng)式電鍍裝置，其具有無(wú)需所有面積通電的特點(diǎn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種陽(yáng)極變速運(yùn)動(dòng)式電鍍裝置，包括用于電鍍的鍍槽，所述鍍槽內(nèi)設(shè)有陰極工裝，所述陰極工裝上安裝有陰極工件，所述鍍槽上設(shè)有用于與陰極工件發(fā)生電鍍作用的陽(yáng)極裝置；

所述鍍槽上設(shè)有用于陽(yáng)極裝置沿所述鍍槽運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述陽(yáng)極裝置包括小車、陽(yáng)極和連接板，所述陽(yáng)極設(shè)置于所述小車的端部，所述連接板設(shè)置于小車的側(cè)部。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述鍍槽兩側(cè)的上端面設(shè)有用于小車滾動(dòng)的導(dǎo)軌。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，還包括沿所述鍍槽兩側(cè)設(shè)置的傳動(dòng)鏈條，所述傳動(dòng)鏈條在所述傳動(dòng)裝置的作用下帶動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)；所述連接板與所述傳動(dòng)鏈條連接。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述鍍槽上還設(shè)有用于固定傳動(dòng)鏈條的鏈輪。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述鍍槽內(nèi)設(shè)有用于放置固定和導(dǎo)電所述陰極工裝的支撐座。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述支撐座為V型銅座。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，還包括一控制單元，所述陽(yáng)極工裝上設(shè)有用于電流/電壓檢測(cè)裝置，所述傳動(dòng)裝置上設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置，所述電流/電壓檢測(cè)裝置與所述控制單元的輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)裝置通過驅(qū)動(dòng)模塊與所述控制單元的輸出端連接。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明進(jìn)行電鍍時(shí)，不需要配備容量很大的電源(尤其是對(duì)于鍍鉻而言)，在傳統(tǒng)固定式陽(yáng)極電鍍工藝中，工件的電鍍面需要全部通電同時(shí)電鍍，所以需要較大的電流，對(duì)于鍍鉻工藝的單位電流密度遠(yuǎn)大于其他電鍍工藝的情況下更是如此(尤其是對(duì)于超大面積的工件)，而陽(yáng)極變速移動(dòng)式電鍍工藝則不需要所有面積同時(shí)通電，從而降低了總電流，使得電源投資得以降低，另外也降低了電阻損耗，同時(shí)達(dá)到節(jié)能降耗的目的。不需要配備很大的降溫設(shè)備。

本發(fā)明無(wú)需所有面積同時(shí)通電，從而降低了總電流，使得電阻消耗得以大幅降低，因此同時(shí)也減小的降溫設(shè)備投入，可以使成本進(jìn)一步降低。而在一般電鍍過程中，所施加的電流一方面用于鍍層的沉積，另一方面也不可避免的產(chǎn)生電阻損耗(就是發(fā)熱)。根據(jù)歐姆定律，電流越大，發(fā)熱越大，發(fā)熱越大，電阻也會(huì)相應(yīng)增加，更加劇了電能的損耗，而且會(huì)使溶液溫度急劇上升。所以電鍍生產(chǎn)中都會(huì)配備相應(yīng)的降溫設(shè)備，以達(dá)到電鍍液溫度維持在工藝范圍內(nèi)。

本發(fā)明能夠?qū)τ跈M截面積過小，導(dǎo)電困難的產(chǎn)品進(jìn)行電鍍。當(dāng)有些工件，為細(xì)長(zhǎng)形狀，且為空心時(shí)，則電流的導(dǎo)通會(huì)有困難，這是因?yàn)楣ぜ臋M截面積過小。根據(jù)電阻定律，電阻的大小跟導(dǎo)體的橫截面積成反比，則橫截面積越小，電阻越大，能夠?qū)ǖ碾娏鲃t越小。采用傳統(tǒng)工藝對(duì)此類產(chǎn)品進(jìn)行電鍍時(shí)，會(huì)因?yàn)殡娏鞑荒軌驈囊欢送耆珜?dǎo)通到另一端，無(wú)法達(dá)到工藝要求的電流密度，所以鍍層的厚度也是由一端逐漸下降。因此工件的鍍層會(huì)出現(xiàn)一端厚，一端?。簧踔翉囊欢伍_始往后沒有鍍層的現(xiàn)象。

陽(yáng)極變速運(yùn)動(dòng)式電鍍工藝的一個(gè)特性就是采用“局部導(dǎo)電”的方式，使得電鍍過程中的總電流得以大幅降低，所以因?yàn)闄M截面積不足導(dǎo)致的電流密度不夠的問題得以解決。能夠根據(jù)設(shè)定的參數(shù)精確自動(dòng)控制鍍層厚度；以往的電鍍工藝，無(wú)論是固定式陽(yáng)極，還是滾鍍等，因?yàn)閰?shù)，設(shè)備的功能都是固化的，所以不具備精確自動(dòng)控制鍍層厚度的能力。而陽(yáng)極變速運(yùn)動(dòng)式電鍍工藝采用移動(dòng)陽(yáng)極，檢測(cè)當(dāng)前電流的大小，依據(jù)庫(kù)倫法則和歐姆定律實(shí)時(shí)計(jì)算出陽(yáng)極移動(dòng)到的當(dāng)前位置的鍍層沉積狀態(tài)，實(shí)時(shí)調(diào)整陽(yáng)極的運(yùn)動(dòng)速度和電流大小，達(dá)到精確控制電鍍層厚度的目的。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的固定式陽(yáng)極電鍍槽；

圖2為本發(fā)明提供的一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的另一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的一種陽(yáng)極變速運(yùn)動(dòng)式電鍍裝置的電路原理圖；

圖中數(shù)字和字母所表示的相應(yīng)部件名稱：

1、支撐座；2、導(dǎo)軌；3、陰極工裝；4、陽(yáng)極裝置；4-1、小車；4-2、陽(yáng)極；4-3、連接板；5、傳動(dòng)裝置；6、鍍槽；7、鏈輪；8、傳動(dòng)鏈條；9、陰極工件；10、電流/電壓檢測(cè)裝置；11、驅(qū)動(dòng)模塊；12、驅(qū)動(dòng)模塊；13、控制單元。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

實(shí)施例1

參照附圖2-4所示，本發(fā)明提供的一種陽(yáng)極變速運(yùn)動(dòng)式電鍍裝置，包括用于電鍍的鍍槽6，所述鍍槽6內(nèi)設(shè)有陰極工裝3，所述陰極工裝3上安裝有準(zhǔn)備電鍍的陰極工件9，所述鍍槽6上設(shè)有用于與陰極工件9發(fā)生電鍍作用的陽(yáng)極裝置4；通過陽(yáng)極裝置4實(shí)現(xiàn)了與陰極工件9的電鍍。

其中，陰極工件9即為需要電鍍的產(chǎn)品，電鍍工藝中，陰極就是要產(chǎn)生鍍層的產(chǎn)品。將要電鍍的產(chǎn)品接在陰極，浸入溶液，并通上合適的電流，這時(shí)陰極就會(huì)有鍍層開始沉積。

為了實(shí)現(xiàn)陽(yáng)極變速運(yùn)動(dòng)的電鍍，所述鍍槽6上設(shè)有用于陽(yáng)極裝置4沿所述鍍槽6運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置5。

具體地，所述陽(yáng)極裝置4包括小車4-1、陽(yáng)極4-2和連接板4-3，所述陽(yáng)極設(shè)置于所述小車4-1的端部，所述連接板4-3設(shè)置于小車4-1的側(cè)部。傳動(dòng)裝置5運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)小車4-1運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而陽(yáng)極4-2也隨之運(yùn)動(dòng)。

具體地，陽(yáng)極4-2為鉛制合金，用于與陰極產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，將金屬鍍層沉積在陰極上。常見形式有鉛板和鉛柱等。

進(jìn)一步地，為了方便小車4-1滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)陽(yáng)極的變速運(yùn)動(dòng)，所述鍍槽6兩側(cè)的上端面設(shè)有用于小車4-1滾動(dòng)的導(dǎo)軌2。導(dǎo)軌2的加入，方便引導(dǎo)小車4-1實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其可以采用金屬或者其它材料制成。其中，導(dǎo)軌2的作用是支撐小車4-1運(yùn)動(dòng)，其材質(zhì)可以是金屬材料也可以是非金屬材料或者其組合件，但要求其有一定的耐腐蝕性。

進(jìn)一步地，還包括沿所述鍍槽6兩側(cè)設(shè)置的傳動(dòng)鏈條8，所述傳動(dòng)鏈條8在所述傳動(dòng)裝置5的作用下帶動(dòng)小車4-1運(yùn)動(dòng)；所述連接板4-3與所述傳動(dòng)鏈條8連接。

具體地，所述鍍槽6上還設(shè)有用于固定傳動(dòng)鏈條8的鏈輪7。

為了方便放置陰極工裝3，所述鍍槽6內(nèi)設(shè)有用于放置固定和導(dǎo)電所述陰極工裝3的支撐座1。其中，所述支撐座1為V型銅座。采用V型銅座可以有效避免陰極工裝3掉落，V型的兩側(cè)部很好的夾持住了陰極工裝3，保證了其運(yùn)動(dòng)中連接的穩(wěn)定性。

為方便控制，還包括一控制單元13，所述陽(yáng)極工裝3上設(shè)有用于電流/電壓檢測(cè)裝置10，所述傳動(dòng)裝置5上設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置11，所述電流/電壓檢測(cè)裝置10與所述控制單元13的輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)裝置11通過驅(qū)動(dòng)模塊12與所述控制單元13的輸出端連接。

其中，控制單元13的目的主要是控制整個(gè)使用中的傳動(dòng)，以及根據(jù)電鍍情況對(duì)傳動(dòng)速度等進(jìn)行改變。

本申請(qǐng)中，控制單元13可以為PLC或者專門設(shè)計(jì)的嵌入式控制板；其中，移動(dòng)速度動(dòng)速度是通過傳動(dòng)裝置5來(lái)控制的，具體是：控制單元根據(jù)分流器反饋回來(lái)的電流值，使用控制算法(程序)，實(shí)時(shí)線性的通過變頻器調(diào)節(jié)傳動(dòng)裝置5的電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)達(dá)到控制移動(dòng)速度的目的；電流是通過控制單元將實(shí)時(shí)計(jì)算得出的電流值通過4-20ma或RS485反饋給電源，達(dá)到實(shí)時(shí)控制的目的。

決定鍍層厚度的最主要因素就是沉積時(shí)間和電流密度，移動(dòng)速度就是用來(lái)變相控制沉積時(shí)間的(較慢的運(yùn)動(dòng)速度相當(dāng)于延長(zhǎng)沉積時(shí)間，較快的運(yùn)動(dòng)速度相當(dāng)于縮短沉積時(shí)間)，然后電流密度也通過實(shí)時(shí)控制達(dá)到了精確可控，從而實(shí)現(xiàn)精確控制的目的。

在使用以往的固定模式進(jìn)行電鍍時(shí)，較大的電流密度，較小的橫截面積，較大的電阻，則意味著較大的壓降和功耗。而此裝置則采用動(dòng)態(tài)的方法來(lái)進(jìn)行電鍍，從而解決了以往電鍍工藝中的不足。

實(shí)施例2

使用本發(fā)明時(shí)，參照附圖2-4，首先將鍍槽6水平安裝于地面基準(zhǔn)之上，然后在鍍槽6上端面的兩側(cè)安裝小車導(dǎo)軌2，將小車4-1放置于導(dǎo)軌2之上，并將小車4-1上的連接板4-3連接在傳動(dòng)鏈條8上，使其能夠在傳動(dòng)裝置5的牽引下來(lái)回滑動(dòng)。另外陰極工件9安裝在陰極工裝3上，而陰極工裝3則架在鍍槽6上端面的V型銅座1上，用于固定和導(dǎo)電。

本實(shí)施例中的電鍍過程具體如下：

首先需要進(jìn)行鍍前處理；

然后入槽電鍍；

1)將鍍前處理好的工件按照工藝要求，安裝好工裝，架在V型銅座1上。

2)啟動(dòng)自動(dòng)控制單元，這時(shí)控制單元會(huì)啟動(dòng)小車，并通上電源，開始電鍍。

3)達(dá)到預(yù)期鍍層厚度后，小車自動(dòng)停止，關(guān)掉電源，電鍍結(jié)束(這個(gè)過程，也可以是人工干預(yù)操作)。進(jìn)入鍍后處理階段。

最后進(jìn)行鍍后處理。

其中，鍍前處理和鍍后處理都是在未在本申請(qǐng)的裝置中使用，且鍍前處理和鍍后處理主要操作就是除油和清洗。

本發(fā)明的工作原理：在確定工藝參數(shù)的條件下，啟動(dòng)傳動(dòng)裝置5，移動(dòng)小車4-1使其在傳動(dòng)鏈條8的帶動(dòng)下開始做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，鍍槽6中的陰極工件9逐漸與陽(yáng)極4.2反應(yīng)，與此同時(shí)，安裝于陽(yáng)極導(dǎo)電纜上的電流檢測(cè)裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控電流狀態(tài)，并根據(jù)歐姆定律和庫(kù)倫法則計(jì)算陰極當(dāng)前位置的鍍層沉積情況，自動(dòng)匹配小車的移動(dòng)速度和控制電流的大小，從而達(dá)到對(duì)鍍層的精確控制。

本發(fā)明使用時(shí)，不需要配備容量很大的電源，尤其是對(duì)于鍍鉻而言，因?yàn)殄冦t需要的電流密度為所有鍍種中最大，為30A/dm2，而其他鍍種一般不會(huì)超過5A/dm2。因此鍍鉻在電鍍工藝中效果更加顯著。

本發(fā)明使用時(shí)，不需要配備很大的降溫設(shè)備。因?yàn)楸旧暾?qǐng)中，不需要所有面積同時(shí)通電，從而降低了總電流，使得電阻消耗得以大幅降低，因此同時(shí)也減小的降溫設(shè)備投入，可以使成本進(jìn)一步降低。

本申請(qǐng)中，對(duì)橫截面積過小，導(dǎo)電困難的產(chǎn)品方便進(jìn)行電鍍。

當(dāng)有些工件，為細(xì)長(zhǎng)形狀，且為空心時(shí)，則電流的導(dǎo)通會(huì)有困難，這是因?yàn)楣ぜ臋M截面積過小。根據(jù)電阻定律，電阻的大小跟導(dǎo)體的橫截面積成反比，則橫截面積越小，電阻越大，能夠?qū)ǖ碾娏鲃t越小。

陽(yáng)極變速運(yùn)動(dòng)式電鍍工藝的一個(gè)特性就是采用“局部導(dǎo)電”的方式，使得電鍍過程中的總電流得以大幅降低，所以因?yàn)闄M截面積不足導(dǎo)致的電流密度不夠的問題得以解決。

能夠根據(jù)設(shè)定的參數(shù)精確自動(dòng)控制鍍層厚度。本申請(qǐng)采用移動(dòng)陽(yáng)極，隨時(shí)檢測(cè)當(dāng)前電流的大小，然后控制單元依據(jù)庫(kù)倫法則和歐姆定律實(shí)時(shí)計(jì)算出陽(yáng)極移動(dòng)到的當(dāng)前位置的鍍層沉積狀態(tài)，實(shí)時(shí)調(diào)整陽(yáng)極的運(yùn)動(dòng)速度和電流大小，達(dá)到精確控制電鍍層厚度的目的。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。