Установка для нанесения гальванопокрытий

, 21/12, 1983,НАНЕСЕНИЯ вт.св,ающая ся,пиения точносУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВ(54)(57) УСТАНОВКАДЛЯ ГАЛЬВАНОПОКРЫТИЙ по а В 1113432, о т л и ч тем, что, с целью пов 96422 А ти нанесения покрытий, она снабженаблоком измерения толщины покрытий,элементом деления, элементом сравнения и блоком индикации, подключенным к выходу элемента сравнения,первый вход которого подключен кчетвертому выходу блока задания параметров, а второй вход в .к третьему входу второго элемента умноженияи выходу элемента деления, первыйвход которого подключен к выходублока измерения толщины покрытия,а второй вход - к второму выходублока задания параметров.1 119Изобретение относится к гальваническому оборудованию и являетсяусовершенствованием установки поосновному авт,св, У 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 7памяти, 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 20и блок 21 вычитания,Блок 3 задания параметров содержит кольцевой сдвиговый регистр 22,резистор 23, переключатель 24 изадатчики 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 параметровподключен к первому выходу блока 4 цикловой автоматики. Таймер 18подключен первым входом через элемент 17 задержки к выходу датчика 16 загрузки и к первому выходублока 4 цикловой автоматики. Второйвход таймера 18 соединен с входомблока 4 цикловой автоматики, а выход - с вторым выходом блока 4 цикловой автоматики, подключенного кпервому 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 которо.го через аналого-цифровой преобразователь 9 подключены к датчику 10температуры, а первый и второй выходы - к первым входам элементов 5и 6 умножения соответственно, вторые входы которых соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока 4 задания параметров. Вы 10 ход элемента 5 умножения соединенс вторым входом регулируемого источника 2 питания, а выход элемента 6умножения - с входом блока 4 цикловой автоматики.15 Интеграторы 19 и 20 подключенысоответственно к первому и второмувходам блока 21 вычитания, третийвход которого подключен.к второмувходу устройства 11 определения2 О концентрации, а выход - к выходу уст-.ройства 11 определения концентрации, первый и третий входы которогоподключены к входам интеграторов 19и 20 соответственно,25. Счетный вход кольцевого сдвигового регистра 22 подключен к входублока 3. задания параметров. Входсинхронизации установки кольцевогосдвигового регистра 22 подключен кЗО шине "+" через резистор 23 и черезпереключатель 24 к шине "Земля",Р-входы кольцевого сдвигового регистра 22, кроме последнего, йодключены к шине "Земля", а последний - к шине "1".35Выходы кольцевого сдвигового регистра 22 подключены к второму вы-.ходу блока 3 задания параметров через задатчики 25 и к третьему выходублока 3 задания параметров череззадатчики 26, Задатчик 27 подключенк первому выходу, а задатчики 28 кчетвертому выходу блока 3 заданияпараметров (фиг. 2),Элементы И 31 первыми входами45подключены к первым входам блока 7памяти через дешифратор 29, вторыми входами - к вторым входам блока 7 памяти через задатчики 32 и квторому выходу блока 7 памяти через50задатчики 33 (фиг. 3). Выход блока 12 измерения толщиныпокрытия соединен с первым входом элемента 13 деления, второй вход ко торого подключен к второму выходублока 3 задания параметров, а выход подключен к третьему входу элемента 6 умножения и второму входу элез 1196422 4мента 15 сравнения, первый вход эле- мент 5 умножения вычисляет уставкумента 15 сравнения подключен к четвер- тока 1 д и-й подвески по формулетому выходу блока 3 задания парамет-, п ип)п (2)ров, а выход к блоку 14 индикации, где ) - уставка плотности токаУстановка работает следующим об и-й подвески, поступающая на первыйвход элемента 5 умножения с первогоразом.При включении установки в блоке 3 выхода блока 7 памяти,задания параметров устанавливается Уставка тока 1 с выхода элеменначальное значение концентрации . С та 5 умножения поступает на второйосновного компонента электролита с . 10 вход регулируемого источника 2помощью задатчика 27, которое посту- питания.пает на первый выход блока 3 заданияУставкавремени покрытия выпараметров, С помощью переключате- числяется элементом 6 умножения поля 24 на вход синхронизации установ- формулам (3) и (4), являющимисяки кольцевого сдвигового регистра 22 15 следствием закона фарадея.подается нулевой потенциал, и кольце- й = Р с" Ь(3)чй новон сдвиговый регистр 22 устанавливается в исходное состояние, т,е. (4)все разряды, кроме последнего, уста- он 111ь Кнавливаются в "О", а последний - 2 где )" - плотность наносимого ме 201 11 талла,После загрузки очередной подвесК - электрохимический эквиваки на установку в блоке 3 задания1параметров на соответствующем задат чике 26 задается уставка площади де коэффициент коррекции,.татей на подвеске и на соответствую- Коэффициент коррекции Р учитываетщем задатчике 25 уставка Вн толщи-отклонение фактической толщины покна наносимого покрытия, рытия от расчетной и позволяет скомЗадатчиком 28 задается величина пенсировать влияние на технологикритического отношеНи 11 р ф - . ческий процесс факторов не поддаюкр акти 30Уческой толщины нанесенного покры-щихся измерению. К таким факторамтия 11" к уставкеф еотносятся: состояние анодов сте 1пень загрязнения электролита, час"фтичное истирание покрытия при исРкр - (1) пользовании барабанов и др.При загрузке первой подвески 35в гальваническую ванну 1 транспорти- К ффоэффициент Р поступает на трерующим устройством (не показано) тий вход элемента 6 умножения с выпульс с его выхода поступает на вход ный момент времени Р = 1,блока 3 задания параметров. При этом 40 К ффна первом выходекольцевого сдвиго-: мент 6 умножения из блока 7р и ра. появляется высокийумножения из блока 7 памяти.потен циал, и на второй и третий вы- ка 1 времени поступаэлемента умножения устав-хо ы бло аходы лока 3 задания параметров с ерез промежутоксоответствующих задатчиков 25 и 26 45 временвремени , после загрузки подвескипоступают потен иалыц , пропорциональ- в ванну на первом входе таймера 18ные уставкам толщины покрытия д" и появляется импульс с датчика 16П и загплощади деталей для первой подвески, загрузки Промери загрузке в ванну следующих под- . ределяется элементом 17 задержки.весок, высокий потенциал появляется 50 Импульс с 16ульс с датчика 16 загрузкина соответствующих выходах кольцевого сдвигового регистра 22, и на де появляется высокий потенциал,ает р гулируемый исвтором и .третьем выходах блока 3 ва- который включает р 6 мыйдания параметров появляются уставки точни 2толщины б и площади 3 , соответточник питания. По истечении в е П рствующие обрабатываемой подвеске. Этимени покрытия 1 на выхо е. таймеыходе. таймера 18 устанавливается низкий потенуставки поступают на вторые вхо ыэлементов 5 и 6 мно еходы циал, и регулируемый источник 2у ожения. Эле-тания отключается.1 Пнч3 11Определяется средняя толщина 3 ф 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 Р: д"фР =-- (5)ф Нкоторый поступает на третий вход элемента 6 умножения и на второй вход элемента 15 сравнения. В элементе 15 сравнения коэффициент Р сравнивается с максимально и минимально допустимыми значениями, которые зависят от конкретного технологического процесса и в среднем составляют соответственно 1,5 и 0,7Эти величины поступают в элемент 15 сравнения из блока 3 задания параметров. Выход величины Р 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 Р 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 1и начальная концентрация С основного,компонента электролита.Устройство 11 определения концентрации вычисляет текущую концентрацию электролита С в блоке 21 вычитания по формулеС, = С, - ЬС- ЬС (6) где ЬС - изменение концентрации 96422 Ьза счет электроосаждения, вычисляется интегратором 18 по формулеь С= К 2: 1. (7)где К - коэффицйент пропорциональ 5 нсти;1 поступает на вход иньтегратора 19 с регулируемого источника питания.ДС - изменение концентрации за2О счет уноса и разбавленияэлектролита, вычисляетсяинтегратором 16 по формулеЬС = К и (8) 15 где К - коэффициент пропорциональ 2ности;и . - количество обработанныхподвесок.Потенциалы, пропорциональные зна чениям текущей концентрации С основного компонента электролита и еготемпературе, поступают соответственно на входы аналого-цифровых преобразователей 8 и 9, которые преобра зуют их в соответствующие коды. Блок 7 памяти имеет матричнуюструктуру. Зо Код с выходов аналого-цифровогопреобразователя 8, соответствующийтекущей концентрации С основногокомпонента электролита, поступаетна первые входы блока 7 памяти и 35далее на дешифратор 29, и на одномиз его выходов появляется потенциал,.который поступает разрешением напервые входы соответствующих,элементов И 31, Одновременно код .с 41 выхода аналого-цифрового преобразо-,вателя 9, соответствующий текущейтемпературе, поступает на вторыевходы блока .7 памяти и далее на дешифратор 30, и на одном из его выходов появляется потенциал, которыйпоступает разрешением на вторые входы 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 ) плотности тока и коэффициент Ь, соответствующие текущей температуре. электролита и текущей концентрации С основного компонента электро.лита. Уставка 3плотности тока икоэффициент Ь устанавливаются назадатчиках 32 и 33 в соответствиис моделью процесса электроосаждения, выражакнцей зависимость выходапо токуот значений плотноститока и концентрации основного компонента электролита и формулой (4),Такие модели разработаны для процессов меднения, цинкования, оловянирования и др.Таким образом, установка обеспечивает бочее 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.196422Пономарев Корректор А,Обручар оставительехред М.Надь Редактор Н.Яцола Тираж 636 ПГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб.,аказ 7531 исное НИИПИ по 11303