一种设有电流密度监控装置的电镀设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种设有电流密度监控装置的电镀设备，包括电镀槽，所述电镀槽内对称设有电极，其特征在于，所述电镀槽下方设有电源控制区域，所述电源控制区域包括依次连接的主电路模块、驱动电路模块、控制芯片模块，所述电镀槽的底部设有电流密度采集模块，所述电流密度采集模块与控制芯片模块连接，所述主电路模块分别与电极连接。本实用新型专利技术可实现对电镀过程中电流密度的在线监控，采用恒电流密度控制模式的电镀工艺过程控制系统在额定输出范围内具有较低的单位厚度能耗和较高的效率，工艺质量优良且对不同规格的电镀工件具有广泛的适应性。

【技术实现步骤摘要】
一种设有电流密度监控装置的电镀设备
本技术属于电镀设备
，具体涉及一种设有电流密度监控装置的电镀设备。
技术介绍
电镀工业电能消耗超过生产成本的一半以上，而能耗主要集中在电源装备电能转换过程及工艺实施过程中。近年来，国家出台了一系列关于节能降耗方面的政策和规划，要求电镀工业朝着环保、节能的方向发展。以高频开关电源为平台的基于电流密度在线监控的电镀工艺过程控制系统，可降低电镀过程中电源装备电能转换和工艺实施过程中的电能消耗，迎合了电镀工业节能降耗的趋势。在电镀生产中，电流密度是影响镀件质量的重要参数。随着表面处理技术的发展，欲获得最佳的镀层质量就要求生产过程中频繁调节电源的参数，使工件表面获得最佳的电流密度。对电流密度进行监测的传统做法是通过电流密度测量仪或测量外电路的电流来实现，作业工人根据电流密度在线数据，控制电源输出，获取所需的电流密度曲线。这种工艺方法使得电镀电源普遍采用恒压控制模式，电镀工艺过程和电镀电源能量转换过程不能形成一个闭环系统，无法消除电镀过程中人为因素的影响和对电镀过程中的诸多变化因素进行及时补偿。电镀工艺中如何消除人为因素的影响及减少过程能量损耗的需求，这对电源的智能化提出了更高的要求。随着大功率高频开关电源的研制成功并开始在电镀行业应用，如何使电镀过程向闭环可控的方向发展，最大限度地实现节能和获得稳定的镀层质量，实现电镀装备向高新技术方向转变，是目前急于解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种设有电流密度监控装置的电镀设备，本技术借助磁敏感传感器采集并经换算获取电镀过程中的实时电流密度，并将其反馈至控制芯片模块，通过控制高频电源的输出，实现对电镀过程中电流密度的在线监控，采用恒电流密度控制模式的电镀工艺过程控制系统在额定输出范围内具有较低的单位厚度能耗和较高的效率，工艺质量优良且对不同规格的电镀工件具有广泛的适应性。本技术的技术方案为：一种设有电流密度监控装置的电镀设备，包括电镀槽，所述电镀槽内对称设有电极，其特征在于，所述电镀槽下方设有电源控制区域，所述电源控制区域包括依次连接的主电路模块、驱动电路模块、控制芯片模块，所述电镀槽的底部设有电流密度采集模块，所述电流密度采集模块与控制芯片模块连接，所述主电路模块分别与电极连接。进一步的，所述控制芯片模块为STM32控制芯片模块。本技术中，采用的STM32控制芯片模块，可通过任一现有技术实现，其自带有16位的AD采集模块实时采集磁敏感传感器提供的实时电流。进一步的，所述电流密度采集模块包括磁敏感传感器、上位机，所述磁敏感传感器、上位机分别与控制芯片模块连接。本技术中，电流密度的采集依赖于电流密度传感器。电镀过程中，电流呈离散状态。一般的电流密度传感器（如霍尔传感器等）无法持续精确采集实时电流密度。对此，使用磁敏感电流传感器采集电镀过程中的实时电流。当电流信号通过交流闭合磁路材料机体时，会影响机体的磁化，使传感器次级输出电压改变，且电流信号与输出电压变化呈线性关系。磁敏感电流传感器的内阻小，能够采集较小的电流，因电流即为电镀过程中通过待镀件的实时电流，通过而适用于电镀过程的实时电流采集。将磁敏感传感换算获得电镀过程中的实时电流密度。进一步的，所述直流电源组设有第一滤波器，所述第一滤波器与变压器连接，所述第二滤波器与电极连接。特别的，所述变压器为高频变压器，可形成高频电源。进一步的，所述驱动电路模块与变压器连接。进一步的，所述控制芯片模块与驱动电路模块连接。本技术中，直流电源组通过连接电源未电镀设备供电，直流电源组通过第一滤波器输出到变压器形成高频电源，再通过第二滤波器整流滤波输出到电极，然后在电镀的过程中，通过磁敏感传感器收集数据，传送至控制芯片模块，经过控制芯片模块与上位机数据交互处理获得电流密度，根据接收到的实时电流密度做出判断，与上位机预设的电流密度做出比较，并发出相应的控制信号。通过控制信号传送至驱动电路模块控制变压器的电源输出，实现电镀过程中电流密度的在线监控。本技术借助磁敏感传感器采集并经换算获取电镀过程中的实时电流密度，并将其反馈至控制芯片模块，通过控制高频电源的输出，实现对电镀过程中电流密度的在线监控，采用恒电流密度控制模式的电镀工艺过程控制系统在额定输出范围内具有较低的单位厚度能耗和较高的效率，工艺质量优良且对不同规格的电镀工件具有广泛的适应性。特别的，本技术中所有功能模块或组件均可通过任一现有技术实现，本申请中涉及软件、电路程序的技术特征，其功能的实现属于现有技术，本申请技术方案的实质是对硬件部分的组成以及连接关系进行的改进，并不涉及软件程序或电路结构本身的改进。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的功能模块结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例1一种设有电流密度监控装置的电镀设备，包括电镀槽10，所述电镀槽内对称设有电极20，其特征在于，所述电镀槽下方设有电源控制区域30，所述电源控制区域包括依次连接的主电路模块1、驱动电路模块2、控制芯片模块3，所述电镀槽的底部设有电流密度采集模块4，所述电流密度采集模块与控制芯片模块连接，所述主电路模块分别与电极连接。进一步的，所述控制芯片模块为STM32控制芯片模块。本技术中，采用的STM32控制芯片模块，可通过任一现有技术实现，其自带有16位的AD采集模块实时采集磁敏感传感器提供的实时电流。进一步的，所述电流密度采集模块包括磁敏感传感器41、上位机42，所述磁敏感传感器、上位机分别与控制芯片模块连接。本技术中，电流密度的采集依赖于电流密度传感器。电镀过程中，电流呈离散状态。一般的电流密度传感器（如霍尔传感器等）无法持续精确采集实时电流密度。对此，使用磁敏感电流传感器采集电镀过程中的实时电流。当电流信号通过交流闭合磁路材料机体时，会影响机体的磁化，使传感器次级输出电压改变，且电流信号与输出电压变化呈线性关系。磁敏感电流传感器的内阻小，能够采集较小的电流，因电流即为电镀过程中通过待镀件的实时电流，通过而适用于电镀过程的实时电流采集。将磁敏感传感换算获得电镀过程中的实时电流密度。进一步的，所述主电路模块包括依次连接的第二滤波器14、变压器13、直流电源组11。特别的，所述直流电源组内连接有第一滤波器12，所述第一滤波器与变压器连接，所述变压器为高频变压器，可形成高频电源。所述第二滤波器与电极连接。进一步的，所述驱动电路模块2与变压器13连接。进一步的，所述控制芯片模块3与驱动电路模块2连接。本技术中，直流电源组通过连接电源未电镀设备供电，直流电源组通过第一滤波器输出到变压器形成高频电源，再通过第二滤波器整流滤波输出到电极，然后在电镀的过程中，通过磁敏感传感器收集数据，传送至控制芯片模块，经过控制芯片模块与上位机数据交互处理获得电流密度，根据接收到的实时电流密度做出判断，与上位机预设的电流密度做出比较，并发出相应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设有电流密度监控装置的电镀设备，包括电镀槽，所述电镀槽内对称设有电极，其特征在于，所述电镀槽下方设有电源控制区域，所述电源控制区域包括依次连接的主电路模块、驱动电路模块、控制芯片模块，所述电镀槽的底部设有电流密度采集模块，所述电流密度采集模块与控制芯片模块连接，所述主电路模块分别与电极连接。

【技术特征摘要】
1.一种设有电流密度监控装置的电镀设备，包括电镀槽，所述电镀槽内对称设有电极，其特征在于，所述电镀槽下方设有电源控制区域，所述电源控制区域包括依次连接的主电路模块、驱动电路模块、控制芯片模块，所述电镀槽的底部设有电流密度采集模块，所述电流密度采集模块与控制芯片模块连接，所述主电路模块分别与电极连接。2.根据权利要求1所述的设有电流密度监控装置的电镀设备，其特征在于，所述控制芯片模块为STM32控制芯片模块。3.根据权利要求1所述的设有电流密度监控装置的电镀设备，其特征在于，所述电流密度采集模块包括磁敏感传感器、上位机，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贤财，
申请(专利权)人：惠州市新伟五金制品有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44