电镀工艺及参数微机控制系统技术方案

本发明专利技术关于电镀工艺流程及参数的微机控制系统。它以ｚ８０微机为基础，并配置必要器件组成。工作时系统的操作命令、工位信号和参数信号经各自的通道送入ｏｐｕ处理后发出相应控制，从而对系统提供多种工艺流程，对镀件实施自动喷水处理，实现电镀电流、冲击电流、镀液温度自动控制和光亮剂自动添加。因此，可以最大限度地满足各种镀件的需要，通用性很强。同时，若干参数、特别是冲击电流的自动控制，可以提高镀件、特别是复杂镀件的质量。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属微机控制领域目前国内仅有的几条微机控制电镀生产线都只限于工艺流程，没有实现自动喷水处理和参数自动控制;国外如西德先令公司（SCHERING）的“先令电镀自动浅”（SCHERING    GALVANO    TECHNIK）是用INTER    8085微机控制一台单臂行车的运动，并实现自动喷水、电镀电流、镀液温度、光亮剂等参数（PH值电微机外的另一独立系统控制）的自动控制。该系统未能实现冲击电流的自动动控制，并且工艺流程单一，对工件的适用范围窄（印制板电镀线）。本专利技术用Z80微机控制一台双臂（双勾）行车运动，实现多种工艺流程，可适用于大小、形状各异的工件，并实现了冲击电流的自动控制，这是处理某些表面形状凸凹的工件所需要的一种特殊参数。因此本专利技术能达到下列目的：1.合理地控制电镀参数，特别是冲击电流，以解决镀件，特别是复杂镀件的质量问题。2.提供不同镀件所需要的多种电镀工艺流程及参数，以增强控制系统的通用性。本专利技术适用于铜、镍、铬电镀生产线，镀件包括伞杆和杂件两大类，可实现8种工艺流程控制，每种流程又可进行8种电镀电流，及冲冲击电流参数的选择，每种冲击电流还有4种不同的持续时间。工艺流程、电镀电流、冲击电流可以组合成8×8×4＝256种工艺方案。自动线上有30多个镀槽成直线排列，40多个水平工位及垂直工位，一架双勾行车，行车上有三台电动机分别控制行车的前进与后退、前勾的上下及后勾的上下。为了实现多种不同的工艺流程，行车-->除了前进、后退外，还需在有关的位置进行跳槽、退半步、迂回运动等，动作规律复杂。微机对工艺流程的控制实际上就是通过控制行车上的三台电机来实现的。控制系统的总体框图如图1所示，中央处理单元OPU通过地址总线AB数据总线DB控制总线C.B.与存贮器RAM、EPROM，并行输入输出接口电路PIO和定时器/计数器CTC等构成一个计算机系统，实现运算和控制的功能。外部输入信号可分为开关量和模拟量两种。各种操作命令CZ和现场工位信号GW及槽液温度检测信号WDR等开关量均通过外部输入电路IN由PIO进入计算机，而电镀电流及冲击电流DLC则是一种连续变化的模拟量，经模拟放大器MF，由模数转换器A/D转换为数字量再进入计算机，CPU将这些输入信号进行运算、处理后由PIO经外部输出接口电路OUT分别发出下列信号：行车工作信号HC控制电镀工艺流程;喷水信号PS控制7个镀槽的自动喷水处理;温度信号WDC控制6个槽液温度的升降;电流升降信号DLS、DLJ控制8个镀槽的电镀电流及两个镀槽的冲击电流;光亮剂信号GLJ控制5个镀槽光亮剂的自动添加。此外本系统还具有行车运行周期计数显示、故障报警及现场模拟显示。为了利用一台Z80微型单板机对整个系统实现上述功能的自动控制，我们将PIO扩充至四片：PIO1-PIO4，并利用有关门电路构成外部输入、输出接口电路，以解决大量的输入信号检测及输出信号控制问题，其接口电路如图2所示。在PIO1中，自动线上的40多个水平工位信号GW按照一定的规律各自组合在一起，分别经或非门7430输入PIO1的7位，另有4个垂直工位信号：前勾上、下到位QSD、QXD，后勾上、下到位HSD、HXD分别输入PIO1的4位，行车前超程及后超程等故障信号GZ、操作命令OZ-启动QD、停-->打TJ分别输入PIO1的3位。本系统工件分伞杆和杂件两大类，其杂件与伞杆的选择信号ZJ/SG由PIO3输入，对每一种工件都有4种工艺流程选择，工艺流程的选择信号LC通过编码器74LS148输入PIO1，行车输出信号由PIO3发出，其中有行车前进HCQJ，行车后退HCHT，前勾上QS，前勾下QX，后勾上HS，后勾下HX，故障报警GZBJ。另有PIO3的3位输出经译码器74138分时控制7个镀槽的自动喷水PS。在处理杂件时，自动线上的两个镀镍槽只需1个投入运行，其选择信号NI1/NI2由PIO3输入。在参数控制中，6种槽液温度通过各自的传感器将检测信号WDB输入PIO2，经CPU与标准值比较发出相应的温度控制信号WDC控制温度电磁阀动作，以达到温度升、降的目的。8种电流量程的选择信号DLLC经编码器74LS148输入PIO23位，4种冲击电流的持续时间选择信号CLK经74LS148输入PIO3的2位。本系统共有8个镀槽电流需要控制，每个镀槽都接有一个分流器供采样，电流检测回路将采样得到的电镀电流，冲击电流信号DLC送至模拟放大器MF，由A/D转换器的8个通道进入计算机供计算机分时检测，OPU根据所选量程，调出相应的标准值与之比较，然后由PIO4输出电流上升信号DLS或电流下降信号DLJ分别控制8个槽的电流。对于某些形状复杂的工件，在进入镀槽的瞬间需通以较大的冲击电流，并持续若干秒钟再进入正常电镀电流的处理，即首先要求实现冲击电流的控制。在本系统中要求实现冲击电流控制的是予镀铜槽及镀铬槽，对予镀铜槽要求行车前进途中工件放入时产生冲击，而镀铬槽槽则要求行车返回途中工件放入时产生冲击。冲击电流信号根据行车运行的速度从到达该槽前的某个工位中取得，同时在缓冲区中开辟两个存贮器作为电流开始冲击的记忆单元，当工件进入镀槽时，冲击电-->流便产生，并且过检测比较，按照给定的冲击电流标准值进行调节。OTC作为检测电流的时钟，当冲击电流的持续时间已到，电流下降，工件便转入正常电镀电流处理。冲击电流控制信号DLS（升）、DLJ（降）由PIO4输出。为了增加镀件的光亮度，需根据工件消耗电流的大小及处理时间的长短，分别在三个酸镀铜槽及两个镀镍槽中定时添加一定的光亮剂，由PIO2及PIO3输出信号GTJ，通过外部接口电路驱动光亮剂电磁阀动作。我们调整阀门每次开启的时间，以固定其添加量，槽中电流消耗越大，则添加光亮剂所需间隔的时间越短，反之，间隔时间越长。计算机对电流、时间检测后进行数据处理的依据是：电流与时间的乘积，即千安小时。本专利技术属于铜、镍、铬电镀生产线中，使复杂的生产过程自动化，不仅改善了劳动条件，减轻工人的劳动强度，而且可以提高产品质量，节约能耗、物耗，且一线多用，通用性强，能产生显著的经济效益。本文档来自技高网...

【技术保护点】
在电镀工艺流程及参数微机控制系统中，包括电镀工艺及参数微机控制装置。该装置以微机为基础并配置必要的器件组成，其特征在于：（１）为增强其通用性，需添加下列器件：ａ、中央处理器ｚ８０ｏｐｕ：用作并行输入输出接口电路ｐｌｏ、存储器ＲＡＭ、 ＦＰＲＯＭ、定时／计数器ＧＴＣ以及模数转换器Ａ／Ｄ之间的信息处理与传递；ｂ、并行输入输出接口电路ｐｌｏ：用作输入输出信息的传递；ｃ、可擦写存储器ＦＰＲＯＭ：用作保存控制系统的控制程序及所需参数标准值；ｄ、随机存侧器ＲＡＭ：用作暂 存所需的测量参数；ｅ、模数转换器Ａ／Ｄ：用来将所检测到的电流模拟量转换为数字量，并送ＣｐＵ控制；ｆ、或非门７４３０：用作对工位信号的输入处理；ｇ、编码器７４ＬＳ１４８：用作对工艺流程、电流量程的输入选择；ｈ、译码器７４１３８ ：用作镀槽自动喷水输出控制；ｉ、运算放大器ＬＭ３２４：用于将所采集的电流模拟量号进行放大，再送至Ａ／Ｄ处理。（２）、为提高复杂镀件质量需进行冲击电流控制时，还增加如下器件：ａ、模数转换器Ａ／Ｄ：用于将采集的冲击电流模拟量转换为数 字量量，并送ＣＰＵ处理；ｂ、定时器／计数器ＣＴＣ：作定时器用；ｃ、编码器７４ＬＳ１４８：用作对冲击电流持续时间的输入选择。...

【技术特征摘要】
1、在电镀工艺流程及参数微机控制系统中，包括电镀工艺及参数微机控制装置。该装置以微机为基础并配置必要的器件组成，其特征在于：(1)为增强其通用性，需添加下列器件：a、中央处理器z80 opu：用作并行输入输出接口电路plo、存储器RAM、FPROM、定时/计数器GTC以及模数转换器A/D之间的信息处理与传递；b、并行输入输出接口电路plo：用作输入输出信息的传递；c、可擦写存储器FPROM：用作保存控制系统的控制程序及所需参数标准值；d、随机存侧器RAM：用作暂存所需的测量参数；e、模数转换器A/D：用来将所检测到的电流模拟量转换为数字量，并送CpU控制；f、或非门7430：用作对工位信号的输入处理；g...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈本孝，杨国清，
申请(专利权)人：华中工学院，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]