Установка для нанесения гальванопокрытий

 

УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ГАЛЬВАНОПОКРЫТИЙ по авт.св. № 1113432, отличающаяся тем, что, с целью повьшения точности нанесения покрытий, она снабжена блоком измерения толщины покрытий, элементом деления, элементом сравнения к блоком индикации, подключенным к выходу .элемента сравнения, первый вход которого подключен к четвертому выходу блока задания параметров , а второй вход - к третьему входу второго элемента умножения и выходу элемента деления, первьй вход которого подключен к выходу блока измерения толщины покрытия, а второй вход - к второму выходу блока задания параметров.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 C 25 D 21 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1113432 (21) 3771193/22-02 (22) 13.07.84 (46) 07.12.85. Бюл. ¹ 45 (72) Э.И.Ошмянский, А.А.Карманцев, Л.Б.Сабашников и N.Ë.Çåëêîâñêàÿ (53) 621.357.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1113432, кл. С 25 D 21/12, 1983. (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ

ГАЛЬВАНОПОКРЫТИЙ по авт.св, № 1113432, отличающаяся, тем, что, с целью повышения точносЛ0„„1196422 А ти нанесения покрытий, она снабжена блоком измерения толщины покрытий, элементом деления, элементом сравнения и блоком индикации, подключенным к выходу элемента сравнения, первый вход которого подключен к четвертому выходу блока задания параметров, а второй вход †.к третьему входу второго элемента умножения и выходу элемента деления, первый вход которого подключен к выходу блока измерения толщины покрытия, а второй вход — к второму выходу блока задания параметров.

1 119

Изобретение относится к гальваническому оборудованию и является усовершенствованием установки по основному авт,св. Ф 1113432.

Цель изобретения — повышение точ-. ности нанесения покрытия.

На фиг. 1 представлена блок-схема установки для нанесения гальванопокрытий, на фиг. 2 — схема блока задания параметров; на фиг. 3— схема блока памяти.

Установка содержит гальваническую ванну 1 с регулируемым источником 2 питания, блок 3 задания параметров, блок 4 цикловой автоматики, элементы 5 и 6 умножения, блок 7 памяти, аналого-цифровые преобразователи 8 и 9, датчик 10 температуры, устройство 11 определения концентрации, блок 12 измерения толщины покрытия, элемент 13 деления, блок 14 индикации и элемент 15 сравнения, Блок 4 цикловой автоматики содержит датчик 16 загрузки, элемент 17 задержки и таймер 18.

Устройство 11 определения концентрации содержит интеграторы 19 и 20 и блок 21 вычитания, Блок 3 задания параметров содержит кольцевой сдвиговый регистр 22, резистор 23, переключатель 24 и задатчики 25-28 (фиг. 2).

Блок 7 памяти содержит дешифраторы 29 и 30, элементьь И 31 и задатчики 32 и 33 (фиг. 3).

Вход блока 3 задания параметров подключен к первому выходу блока 4 цикловой автоматики. Таймер 18 подключен первым входом через элемент 17 задержки к выходу датчика 16 загрузки и к первому выходу блока 4 цикловой автоматики. Второй вход таймера 18 соединен с входом блока 4 цикловой автоматики, а выход — с вторым выходом блока 4 цикловой автоматики, подключенного к первому входу регулируемого источника 2 питания.

Первый вход устройства 11 определения концентрации соединен с выходом регулируемого источника 2 питания, второй вход — с первым выходом блока 3 задания параметров, третий вход — с первым выходом блока 4 цикловой автоматики, а выход подключен через аналого-цифровой .преобразователь 8 к первым входам

6422 блока 7 памяти, вторые входы которого через аналого-цифровой преобразователь 9 подключены к датчику 10 температуры, а первый и второй выходы — к первым входам элементов 5 и 6 умножения соответственно, вторые входы которых соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока 4 задания параметров. Bb)10 ход элемента 5 умножения соединен с вторым входом регулируемого источника 2 питания, а выход элемента 6 умножения — с входом блока 4 цикловой автоматики.

15 Интеграторы 19 и 20 подключены соответственно к первому и второму входам блока 21 вычитания, третий вход которого подключен.к второму входу устройства 11 определения

20 концентрации, а выход — к выходу уст-. ройства 11 определения концентрации, первый и третий входы которого подключены к входам интеграторов 19 и 20 соответственно, 25. Счетный вход кольцевого сдвигового регистра 22 подключен к входу блока 3. задания параметров. Вход синхронизации установки кольцевого сдвигового регистра 22 подключен к

З0 шине "+" через резистор 23 и через переключатель 24 к шине "Земля", D-входы кольцевого сдвигового регистра 22, кроме последнего, йодключены к шине "Земля", а последний — к шине "1".

Выходы кольцевого сдвигового регистра 22 подключены к второму вы-. ходу блока 3 задания параметров через задатчики 25 и к третьему выходу блока 3 задания параметров через задатчики 26. Задатчик 27 подключен к первому выходу, а задатчики 28 к четвертому выходу блока 3 задания параметров (фиг. 2).

Элементы И 31 первыми входами подключены к первым входам блока 7 памяти через дешифратор 29, вторыми входами — к вторым входам блока 7 памяти через задатчики 32 и к второму выходу блока 7 памяти через

50 задатчики 33 (фиг. 3).

Выход блока 12 измерения толщины покрытия соединен с первым входом элемента 13 деления, второй вход ко55 торого подключен к второму выходу блока 3 задания параметров, а выход подключен к третьему входу элемента 6 умножения и второму входу элез 1196422 4 мента 15 сравнения, первый вход эле- мент 5 умножения вычисляет уставку мента 15 сравнения подключен к четвер- тока j:ä и-й подвески по формуле тому выходу блока 3 задания парамет- . р )и (2) ров, а выход к блоку 14 индикации. где j — уставка плотности тока б

Установка работает следующим об- и-й подвески, поступающая на первый вход элемента 5 умножения с первого разом.

При включении установки в блоке 3 выхода блока 7 памяти. задания параметров устанавливается Уставка тока I с выхода элеменначальное значение концентрации С та 5 умножения поступает на второй основного компонента электролита с . 10 вход регулируемого источника 2 помощью задатчика 27, которое посту- питания. пает на первый выход блока 3 задания Уставка t> времени покрытия выпараметров, С помощью переключате- числяется элементом 6 умножения по ля 24 на вход синхронизации установ- формулам (3) и (4), являющимися ки кольцевого сдвигового регистра 22 15 следствием закона Фарадея. подается нулевой потенциал, и кольце- t = р d" h (3) A н вон сдвиговый регистр 22 устанавливается в исходное состояние, т.е. h = --- †-т- . (4) все разряды, кроме последнего, устаК навливаются в»0» а последний— 20

»1» талла,.

После загрузки очередной подвесК вЂ” электрохимический эквиваки на установку в блоке 3 задания

Э параметров на соответствующем зЩат чике 26 задается уставка площади де.талей на подвеске и на соответствую-. о клонение фактическои толщины IIoK рытия от расчетной и позволяет скомЗадатчиком 28 задается величина HPQBaTb HHHHe на технологический процесс факторов не поддаюB,K TH- Зо

У ческой тол нанесенного покры- щихся измерению. К таким факторам тия d" к уставке ф е относятся: состояние анодов степень загрязнения электролита, часЫ"ф тичное истирание покрытия при иср = (1) пользовании барабанов и др.

При загрузке первой подвески З5 в гальваническую ванну 1 транспорти- К фф оэффициент P поступает на трерующим устройством (не показано) тий вход элемента 6 умножения с выпульс с его выхода поступает на вход ный момент времени P = 1, блока 3 задания параметров. При этом 40 К фф на первом выходе кольцевого сдвиго- мент 6 умножения из блока 7 р и ра. появляется высокий умножения из блока 7 памяти. потен циал, и на второй и третий вы- ка t времени поступа элеме нта умножения устав- хо ы бло а ходы лока 3 задания параметров с ерез промежуток соответствующих задатчиков 25 и 26 45 времен времени после загрузки подвески поступают потен иалы ц, пропорциональ- в ванну на первом входе таймера 18 ные уставкам толщины покрытия d" и появляется импульс с датчика 16

П и з аг площади деталей для первой подвески. загрузки Проме ри загрузке в ванну следующих под- . ределяется элементом 17 задержки. весок, высокий потенциал появляется о Импульс с 16 ульс с датчика 16 загрузки на соответствующих выходах кольцевого сдвигового регистра 22, и на де появляется высокий потенциал, ает р гулируемый исвтором и .третьем выходах блока 3 ва- который включает р6 мый дания параметров появляются уставки точни 2 толщины d и площади S, соответ- 55 точник питания. По истечении в е° П р ствующие обрабатываемой подвеске. Эти мени покрытия t на выхо е. таймеыходе. таймера 18 устанавливается низкий потенуставки поступают на вторые вхо ы элементов 5 и 6 мно е ходы циал, и регулируемый источник 2 у ожения. Эле- тания отключается.

nu\

5 11

Определяется средняя толщина 3ф покрытия на деталях первой подвески (барабана). Сигнал, пропорциональный толщине покрытия, с выхода блока 12 измерения толщины покрытий поступает на первый вход элемента 13 деления, на второй вход которого поступает с выхода 2 блока 3 задания параметров сигнал уставки толщины покрытия.

В элементе 13 деления определяется коэффициент P:

d"ô

P = -- — —, (5) Н который поступает на третий вход элемента б умножения и на второй вход элемента 15 сравнения. В элементе 15 сравнения коэффициент P сравнивается с максимально и минимально допустимыми значениями, которые зависят от конкретного технологического процесса и в среднем составляют соответственно 1,5 и 0,7 °

Эти величины поступают в элемент 15 сравнения из блока 3 задания параметров.

Выход величины P за допустимые пределы свидетельствует о таких изменениях состояния электролита или анодов, при которых получение качественных покрытий невозможно. При этом установка должна быть остановлена, аноды сменены, а электролит отфильтрован и откорректирован. Если величина P выходит за допустимые пределы, на выходе элемента 15 сравнения появляется высокий потенциал, и в блоке 14 индикации, включается транспорант "Аварийное состояние ванны". Для нормальной работы установки контроль толщины покрытия достаточно провести дважды в течение рабочего дня.

При каждой загрузке подвески в ванну 1 сигнал с выхода датчика» 16 загрузки поступает на третий вход устройства 11 определения концентрации, на первый и второй входы которого поступают соответственно ток h и начальная концентрация С основного.êoMïîíåHòà электролита. Устройство 11 определения концентрации вычисляет текущую концентрацию электролита С в блоке 21 вычитания по формуле

Ст = С вЂ” ЬС„- ACE (6) где ЬС вЂ” изменение концентрации

96422 Ь за счет электроосаждения, вычисляется интегратором 18 по формуле лс1 = К1 r I„. t„(7) где К вЂ” коэффицйент пропорциональ1

5 ности; поступает на вход ини тегратора 19 с регулируемого источника питания.

DC — изменение концентрации за

1О счет уноса и разбавления электролита, вычисляется интегратором 16 по формуле

DCz — К2 n (8)

15 где К вЂ” коэффициент пропорциональ2 ности

n . — количество обработанных подвесок.

Потенциалы, пропорциональные зна20 чениям текущей концентрации С основного компонента электролита и его температуре, поступают соответственно на входы аналого-цифровых преобразователей 8 и 9, которые преобразуют их в соответствующие коды.

Блок 7 памяти имеет матричную структуру.

Зо Код с выходов аналого-цифрового преобразователя 8, соответствующий текущей концентрации С основного компонента электролита, поступает на первые входы блока 7 памяти и

35 далее на дешифратор 29, и на одном из его выходов появляется потенциал, .который поступает разрешением на первые входы соответствующих .элементов И 31. Одновременно код .с

4 выхода аналого-цифрового преобразо-, вателя 9, соответствующий текущей температуре, поступает на вторые входы блока .7 памяти и далее на дешифратор 30, и на одном из его выходов появляется потенциал, который поступает разрешением на вторые вхопы соответствующих элементов И 31.

Такни образом, на оба входа элементов И 31 поступают разрешающие потенциалы и на его выходе устанавливается высокий потенциал, который поступает на соответствующие .задатчики 32 и 33. С задатчиков 32 и 33 на первый и второй выходы блока 7 памяти поступает уставка j плотh ности тока и коэффициент h соответствующие текущей температуре. электролита и текущей концентра1196422 ции С основного компонента электролита. Уставка j плотности тока и коэффициент Ь„ устанавливаются на задатчиках 32 и 33 в соответствии с моделью процесса электроосаждения, выражакнцей зависимость выхода по току от значений плотности тока и концентрации основного компонента электролита и формулой (4).

Такие модели разработаны для процессов меднения, цинкования, оловянирования и др.

Таким образом, установка обеспечивает бо ее высокую точность нанесения гальванопокрытий по сравнению с известной установкой„ так как в ней учтено влияние многих параметров технологического процесса, таких, как качество электролита, состояние анодов и т.д.

1196422!

196422

Составитель С.Пономарев

Техред М.Надь Корректор А.Обручар

Редактор Н.Яцола

Филиал IIIIII "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

- Заказ 7531/25 Тираж 636 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5