PCB金手指电镀生产线是按照一定的工艺要求，将有关的各种电镀处理槽、行车、机架、电气系统、电源设备、抽风系统、循环过滤系统、温控加热系统、空气搅拌系统、液位控制系统、阴极移动装置等构成一个完整的多功能自动控制系统,该电镀生产线适用于滚镀、挂镀两用。

工作过程:

1.挂好镀件吊钩上升，SQ接近到上限感应片时停止，转到下一步工序

2.行车右移，直至SQ接近2号感应片时才停止，吊钩正好在前处理工位上方

3.吊钩下降，直至SQ接近下限感应片时才停止，镀件放入前处理槽里，按具体工艺要求定时一段时间处理好镀件

4.定时时间一到，吊钩上升提起镀件，直至SQ接近上限感应片时才停止，继续转到下一步工序

5.行车继续右移，直至SQ接近3号感应片停止，镀件恰好在镀槽工位的正上方

6.吊钩下降，直至SQ接近下限感应片时才停止，镀件放入镀槽里，按具体工艺要求定时一段时间电镀好镀件

7.电镀完毕，吊钩上升直至SQ接近上限感应片停止，镀件恰好在后处理槽工位的正上方

8.行车继续右移，直至SQ接近4号感应片才停止，镀件恰好在后处理槽工位的正上方

9.吊钩下降，直至SQ接近下限感应片时才停止，镀件放入后处理槽里，进行回收镀液，并且水洗干净

10.吊钩上升到位后，行车继续右移到达下料工位放下镀好的工件，并且返回上料工位重复前述工序。

机械结构设计部分

由于生产车间的条件限制，全自动电镀生产线采用了直线悬臂式结构,机械结构主要包括机架、两台行车及各种镀槽组成。

机架:考虑到电镀生产的环境酸碱腐蚀性较大，我们在机架整体部分采用了优质不锈钢型材，提高设备的耐蚀性，并且达到了设备要求的强度和刚度。同时，为了安装调试方便，机架各部件间均采用螺丝联接，便于整个机械结构的拆装，维护简便，结构紧凑美观。

行车:为了充分发挥设备的性能，提高生产效率，选择了2台行车，单臂起吊。除了人工上下料以外，整个过程全自动运行。考虑到生产中行车提升的实际重量较小，在生车升降系统除采用变频器调速外，行车采用尼龙基胶带拖动，单臂起吊，能够使吊起工件时实现先慢后快，下降时先快后慢的软着陆状态。行车的运行是依靠行走轮沿镀槽一侧的机架上的主副导轨行走，而提升臂则沿行车架上的导轨滑行，以滚动滑动方式替代直接提升或拖动，减少了负荷。

阴极移动:由于在电镀时阴极上有气泡产生，如果这些气体粘附在阴极表面，就会阻止金属离子的继续沉积，结果造成镀层表面麻点、小孔的出现，影响产品的质量。为了消除这种现象，我们采用了阴极移动装置。该机构选用水平移动方法，移动次数15—20次/min，移动行程60mm，以370W的单相直流电机来完成驱动。并且在阴极移动的一侧装有位置传感器，使行车与阴极移动相配合，防止出现误运作，影响流程的正常运行。

电气设计部分:由于该电镀生产线运行动作复杂，循环运动、附属设备、各种定位位置检测、信号的拾取种类繁多，而且要据不同的工艺要求，需要完成不同的任务也有不同，这就要求能够随时修改工艺流程和运行参数，使整个控制系统具有较强的自适应能力和可调性，同时要求系统安全、可靠、准确、性能稳定。为此选用了工程控制常用的可编程控制器PLC、工控机IPC、变频器、触摸屏组成主要控制系统。

可编程控制器PLC

PLC选用西门子公司生产的CPU224、226两块，椐所需I/O的实际点数选择适合的扩展模块。由CPU224控制镀槽中草药液位传感器来控制镀液的液面高度；在和上位通迅的前提下，由CPU224控制行车的运行、阴极移动、喷淋系统、空气搅拌系统。

工控机:上位机和PLC通过RS-485串行通讯来完成对生产过程实时监控显示，同时软件的编制及操作使用均在WINDOWS98环境下进行，在界面上有组态王软件编制的各功能模块。系统具有掉电保护功能，能及时对现场数据和状态进行保护，确保系统能继续安全运行。

当启动计算机时，会出现控制软件欢迎界面，点击进入按钮，即进入工艺管理画面。在此画面显示选择工艺、编制新工艺、存储工艺、删除工艺、电源管理、阴术移动开/关以及退出画面。在调入工艺管理画面后，可以修改工艺参数。

在电源管理画面中功能模块：电源控制的模式分为远端模式和本地模式，通过这两种模式调节电镀电流、电压值。

触摸屏:由于上位机工艺参数设置后读入PLC，但不能立即生效。为了解决这个难点我们选用触摸屏，液晶显示各种参数及其操作工功能。生效条件为：触摸屏上按下初始化按钮，并顺利完成初始化。

变频器:为了使小车能准确定位，就需要对行车的速度进行控制。富士变频器的低噪音、高性能价格比适用于全自动控制系统。为此我们选用2台富士变频器分别控制2台行车的平移、升降进行无级变频调速，避免了抱闸所产生的麻烦。

当变频器有正向输出时，电机正转，行车左平移、吊钩上升；当变频器有反向输出时，电机反转，行车右平移、吊钩下降。为了防止行车运行出现镀件晃动和不能到达目的工位，我们就要求：行车平移时，先快速，当接近工位时转为慢速，以减小制动力矩，提高定位的准确性，减少对导轨的磨损；行车上行时先慢后快，下行时先快后慢，防止镀件的晃动脱落。

关键附属设备

喷淋设备:为使工件清洗彻底干净，在各镀槽后的水洗槽上配有喷淋设备。当行车按工艺要求到达水洗槽后水洗完毕，工件被提起时，由sPLC控制的电磁阀立即被打开，定时冲洗工件后自动关闭电磁阀。

电镀电源:从电镀原理可知，电镀电源必须是直流电源或脉冲电源。各类镀槽对电源的要求也不尽相同，电镀时电流、电压应控制在一定的误差范围内。故选用高频开关电源，具有恒压、恒流、恒电流密度控制功能，采用IGBT模块和独特的驱动保护方式。由PLC实现对其进行本地控制和远端控制机及其转换，为实际生产带来了便利。

温控系统:由于电解除油和电镀槽对温度的要求比较高，它直接影响了镀件产品的质量，为此我们选用了温度控制系统。该系统由温控仪、温度传感器、加热管以及继电器组成。

温控系统原理：当温度传感器所测槽液温度低于温控仪设定温度时，温控仪输出信号，驱动继电器，加热管继续加热；当所测槽液温度高于设定温度时，温控仪停止输出，加热管停止加热。