基于多参数控制的机械电刷镀银方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及铜排生产技术领域，特别是涉及一种基于多参数控制的机械电刷镀银方法及装置；方法，包括步骤1，铜排预处理：超声波清洗；步骤2，机械电刷镀银；步骤3，刷镀后处理：水洗、烘干、防变色处理；设备，包括依次设置的执行部件、传动机构、压力弹簧、镀笔，所述镀笔采用分体式结构，所述执行部件连接铜排机械电刷镀银控制系统，所述铜排机械电刷镀银控制系统连接电压传感器、电流变送器和贴片压力传感器；实现在线电刷镀银，避免采用强酸或去污粉等对环境造成污染，保证镀层硬度、质量和厚度。

【技术实现步骤摘要】
基于多参数控制的机械电刷镀银方法及装置
本专利技术涉及铜排生产
，特别是涉及一种基于多参数控制的机械电刷镀银方法及装置。
技术介绍
高压开关柜是电力系统输变电设备中最重要、使用量最多的高压电器设备。铜排搭接部位作为高压开关柜的重要部位，在运行过程中过程中由于螺丝松动、腐蚀以及烧蚀等容易导致的开关发热或跳闸事故时有发生，其中铜排镀银层质量问题最为常见。目前对于不合格的铜排搭接部位，现场检修人员在被破坏的镀层表面涂凡士林或导电膏以防氧化，运行一段时间后凡士林或导电膏发生硬化、粉化会导致放电现象发生，最终造成设备损坏；目前除了采取更换方式外，现场均采用含氰镀液刷镀银方法进行修复，从而使厚度符合标准要求。但是氰化镀银液的氰化物含量高，毒性大，严重危害生态环境及人体健康。根据使用络合剂种类的不同，电刷镀银可以分为两类：一类是有氰电刷镀银，另一类无氰电刷镀银。有氰电刷镀银主要特点：配方简单，镀层质量高，镀液稳定好；致命弱点是溶液剧毒，不适合大面积刷镀。无氰电刷镀银液是用有机络合剂或无机络合剂络合银离子。现有无氰电刷镀银的工艺流程依次包括屏蔽非镀面-强酸去油-水洗-去污粉擦洗-热水洗-电镀刷银-水洗-烘干-防变色处理-晾干-性能测试及评估。电刷镀技术是一种用电解法在金属表面获取镀层的技术，主要功能在于强化、提高工件表面性能，取得工件的装饰性外观、耐腐蚀、抗磨损和特殊光、电、磁、热性能；同时也可改变工件尺寸，改善机械配合，修复因超差或磨损报废的工件等，因而在工业上有广泛的应用。目前该工艺主要以手工操作为主，劳动强度大，生产效率低。目前存在问题：1、前处理工序，采用强酸去油和去污粉擦洗两个工序都有污染物的存在；2、电刷镀银时采用控制电压模式3～6V,刷镀电流密度不受控制，无法保证镀银的密度；3、采用控制刷镀时间或者刷镀次数来计算镀银层厚度，误差比较大；4、采用手工刷镀，劳动强度大，生产效率低；5、更换镀银液没有标准，易造成镀银液的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于多参数控制的机械电刷镀银方法及装置，实现在线电刷镀银，避免采用强酸或去污粉等对环境造成污染，保证镀层硬度、质量和厚度。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于多参数控制的机械电刷镀银方法，包括如下步骤:步骤1，铜排预处理：超声波清洗；步骤2，机械电刷镀银：采用增量式PID控制算法控制镀笔的伸缩量，调节镀笔与镀件之间的压力，控制镀层的硬度；采用PWM调制法控制刷镀电源占空比，按照预设电镀电流曲线调整电镀电流的大小，控制镀层的质量；采用电量计算控制法，控制镀层的厚度；步骤3，刷镀后处理：水洗、烘干、防变色处理。优选地，所述镀笔采用分体式结构，包括平面结构的镀笔主体和具备可伸出的圆弧面结构的端面镀笔，当刷镀铜排表面时，端面镀笔与镀笔主体平齐；当刷镀铜排端面时，端面镀笔伸出镀笔主体。优选地，所述采用增量式PID控制算法控制镀笔的伸缩量，调节镀笔与镀件之间的压力，控制镀层的硬度，具体包括如下步骤：步骤A1，通过贴片压力传感器采集镀笔与镀件之间的压力F；步骤A2，采用增量式PID控制算法控制执行部件通过传动机构完成对压力的闭环控制；通过对压力的控制，实现镀层硬度的控制。优选地，所述执行部件采用步进电机。优选地，所述镀笔镀银液通过以下方法检测更换：步骤D1，通过电压传感器采集刷镀电压U，通过电流变送器采集刷镀电流I；步骤D2，根据R1＝U/I，计算刷镀电阻值R1；步骤D3，当R1大于设定值时，提醒工作人员更换镀液。优选地，所述采用PWM调制法控制刷镀电源占空比，按照预设电镀电流曲线，调整电镀电流的大小，控制镀层的质量，具体包括如下步骤：步骤B1，通过电流变送器采集刷镀电流I；步骤B2，按照预设电镀电流曲线图，采用PWM调制法控制刷镀电源占空比i，调整电镀电流的大小；通过对刷镀电流的控制，实现镀层质量的控制。优选地，所述采用电量计算控制法，通过控制电镀时间，控制镀层的厚度，具体包括如下步骤：步骤C1，根据Q0＝k·S·δ，计算所需厚度δ的镀层的刷镀电量Q0；其中，k为耗电系数，S为刷镀面积，δ为刷镀层厚度；步骤C2，利用计算电镀时实际消耗的累计电量Q1；K为占空比，t为电镀时间；步骤C3，当累计电量Q1等于刷镀电量Q0时，达到所需镀层的厚度δ，刷镀结束。一种基于多参数控制的机械电刷镀银设备，应用于上述的基于多参数控制的机械电刷镀银方法，包括依次设置的执行部件、传动机构、压力弹簧、镀笔，所述镀笔采用分体式结构，包括平面结构的镀笔主体和具备可伸出的圆弧面结构的端面镀笔，当刷镀铜排表面时，端面镀笔与镀笔主体平齐；当刷镀铜排端面时，端面镀笔伸出镀笔主体；所述执行部件连接铜排机械电刷镀银控制系统，所述铜排机械电刷镀银控制系统连接电压传感器、电流变送器和贴片压力传感器。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：所述的基于多参数控制的机械电刷镀银方法，实现在线电刷镀银，避免采用强酸或去污粉等对环境造成污染，保证镀层硬度、质量和厚度。所述的基于多参数控制的机械电刷镀银装置，采用所述的基于多参数控制的机械电刷镀银方法，实现在线电刷镀银，避免采用强酸或去污粉等对环境造成污染，保证镀层硬度、质量和厚度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种基于多参数控制的机械电刷镀银方法的流程图；图2为本专利技术一种基于多参数控制的机械电刷镀银设备的结构示意图；图3为本专利技术一种镀笔的结构示意图。图中：1、镀笔主体；2、端面镀笔；3、执行部件；4、传动机构；5、压力弹簧。具体实施方式为了使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广。因此本专利技术不受下面公开的具体实施方式的限制。实施例1如图1-3所示，本实施例公开了一种基于多参数控制的机械电刷镀银方法，一种基于多参数控制的机械电刷镀银方法，包括如下步骤:步骤1，铜排预处理：超声波清洗；在此，采用超声波清洗装置，避免采用强酸或去污粉对环境造成污染。步骤2，机械电刷镀银：采用增量式PID控制算法控制镀笔的伸缩量，调节镀笔与镀件之间的压力，控制镀层的硬度；采用PWM调制法控制刷镀电源占空比，按照预设电镀电流曲线调整电镀电流的大小，控制镀层的质量；采用电量计算控制法，通过控制电镀时间，控制镀层的厚度；...

【技术保护点】
1.一种基于多参数控制的机械电刷镀银方法，其特征在于，包括如下步骤:/n步骤1，铜排预处理：超声波清洗；/n步骤2，机械电刷镀银：采用增量式PID控制算法控制镀笔的伸缩量，调节镀笔与镀件之间的压力，控制镀层的硬度；采用PWM调制法控制刷镀电源占空比，按照预设电镀电流曲线调整电镀电流的大小，控制镀层的质量；采用电量计算控制法，控制镀层的厚度；/n步骤3，刷镀后处理：水洗、烘干、防变色处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多参数控制的机械电刷镀银方法，其特征在于，包括如下步骤:
步骤1，铜排预处理：超声波清洗；
步骤2，机械电刷镀银：采用增量式PID控制算法控制镀笔的伸缩量，调节镀笔与镀件之间的压力，控制镀层的硬度；采用PWM调制法控制刷镀电源占空比，按照预设电镀电流曲线调整电镀电流的大小，控制镀层的质量；采用电量计算控制法，控制镀层的厚度；
步骤3，刷镀后处理：水洗、烘干、防变色处理。


2.根据权利要求1所述的基于多参数控制的机械电刷镀银方法，其特征在于，所述镀笔采用分体式结构，包括平面结构的镀笔主体(1)和具备可伸出的圆弧面结构的端面镀笔(2)，当刷镀铜排表面时，端面镀笔(2)与镀笔主体(1)平齐；当刷镀铜排端面时，端面镀笔(2)伸出镀笔主体(1)。


3.根据权利要求1所述的基于多参数控制的机械电刷镀银方法，其特征在于，所述采用增量式PID控制算法控制镀笔的伸缩量，调节镀笔与镀件之间的压力，控制镀层的硬度，具体包括如下步骤：
步骤A1，通过贴片压力传感器采集镀笔与镀件之间的压力F；
步骤A2，采用增量式PID控制算法控制执行部件(3)通过传动机构(4)完成对压力的闭环控制；通过对压力的控制，实现镀层硬度的控制。


4.根据权利要求3所述的基于多参数控制的机械电刷镀银方法，其特征在于，所述执行部件(3)采用步进电机。


5.根据权利要求3所述的基于多参数控制的机械电刷镀银方法，其特征在于，所述镀笔镀银液通过以下方法检测更换：
步骤D1，通过电压传感器采集刷镀电压U，通过电流变送器采集刷镀电流I；
步骤D2，根据R1＝U/I，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙云生，耿凯，于海锋，咸日明，荆美，赵如杰，荣庆玉，
申请(专利权)人：山东中安电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37