直线电镀自动生产线入门(1)

直线电镀自动生产线入门摘要：介绍了直线自动生产线的基本组成、特性和功能，对产量的计算、槽体工位数的确定与排列、成本核算的范围等作了指导性的论述。关键词：电镀自动生产线；直线；基本常识１、前言电镀自动生产线是严格按照预先制定好的工作程序、工艺流程和受镀时间要求而进行不间断工作的现代化设备。它不仅运行快稳、产量高、质量稳定、节省了大量人力，且由于能源利用较充分、污染少而被国家环保部门广泛推举。供挂镀或滚镀用的自动生产线主要有两类：直线和环形线。适用于各镀种及清洗、发黑、电泳、磷化、铝阳极氧化等表面处理工艺。直线自动生产线是依次将镀好的工件取出后再放入未镀的工件来完成的；其特点是机械简单而电器控制较为复杂，故电器元件的质量尤为关键。环形自动生产线是以每个节拍将镀件向前推进一个工位来完成的；其特点是机械稍复杂而电器控制较为简单，故机械元件的质量尤为关键。由于环形自动生产线不能逆向运行，变更工艺较困难，只适用于工艺十分成熟的场合，加之成本较高，因而直线自动生产线往往成为初投资企业的首选类型并得以广泛的运用。这里着重介绍了直线自动生产线的组成、性能和特点，以便广大用户和工艺人员能够有针对性的选择和利用，使其以最经济的投资发挥出最大的效益。总之，自动生产线没有手动线那样的随意性，更改亦较麻烦，因此制定一套合理的工艺流程尤为关键。由于投资较高，决策前须考虑周到、成熟并长远些，选择时应从自身实力、产量大小、品种范围、质量要求、管理档次、自动化程度、发展目标等几个方面综合考虑。２、直线自动生产线的产量2.1、节拍时间T节拍时间就是用户对上、下一挂（或一桶）工件所期望或要求的时间。节拍时间愈短，单位时间内所产出的挂数（或桶数）就愈多。直线自动生产线的节拍时间一般≥4.5分钟，最短可达3分钟,可按实际需要调节。再短，不仅行车所需数量多，且难有运行空间的余地了。虽然节拍时间愈短，产量愈高，但其镀槽需求的工位数可能亦愈多，全线亦愈长，所需的电镀电源、导电铜排、加温能源等亦愈大。由于每台行车均需升降进退一步一个动作的进行，节拍时间愈短，每台行车控制的范围就愈狭窄，需用行车的数量亦愈多。即成本将随之提高。因此说，节拍时间应按其实际需要妥善确定，并非愈短愈好。2.2、每挂(或每桶)镀件量G对于挂镀件来说，每挂镀件量与槽体的宽度、高度有关。宽度愈宽排放的挂具可愈多，高度愈深排放的挂具可愈长。零件的排放范围应考虑管路的安置和阴极移动的运动走向：水平向应比槽体尺寸小200～300mm，高度应比槽体小350～400mm。虽然镀槽愈宽（最宽可达7米）愈深产量愈高，但所需用材料、所需的电镀电源、导电铜排、加温能源等亦将大增。一个工位的电流若超过2000A时，就需要考虑采用水冷或大电流导电极座了，况且每套阴极吊杆均需加厚加强，其成本亦将大增。镀槽过高将使液体的压力增高，不仅其槽壁必须加强，而且占用了行车运行的节拍时间（镀件先下的后出，后下的先出，对镀层质量亦不利），因此不是不得已时，不必采取此举。直线挂镀自动生产线镀槽的宽度一般多为1500mm～3000mm之间。高度一般多在1100～1600mm之间。对于滚镀件来说，每桶镀件量与滚桶大小有关，一般以重量来计量。零件的排放一般不超过滚桶总容量的三分之一（清洗、磷化除外）。滚镀槽的宽（只需与滚筒大小匹配）、深与产量无关，但镀槽容积大可保持槽液较长时间的稳定性。2.3、产量的计算直线自动生产线的产量与节拍时间T（分钟）及每挂或每桶镀件量G（公斤或件）有关。每小时（60分钟）的产量为：挂×（60/T）或G×（60/T）注：此为正常运行时的产量，不含重新开机时第一批上挂件至下挂时所需占用的时间。根据每天工作的班次（小时）、每年工作多少天，则可算出日产量及年产量了。有些直线自动生产线采用每工位双挂起吊，其产量可翻一番。但由于镀槽内两挂间的间距不可过小，这就迫使全线的水洗等辅槽均须加宽（若采用变间距起吊，行车结构将很复杂），因此全线亦将很长。因此，这种方法只有在镀槽多而辅槽少的情况下，方可适当考虑。３、直线自动生产线的排列3.1、工艺流程由于电镀工艺五花八门、采用配方各异、受镀件基体材料及镀前表面状况不一、产量有多有少、质量标准各自要求不同，故相同的镀种其生产工艺往往并不相同，这就需要用户选择一种适合自己产品特色、其先进性还不至于被迅速淘汰的工艺流程。最好是聘请一位熟知本行镀件特性的工艺专业人士。由于手工操作与自动操作要求有所不同，若工艺专业人士不精通自动线的规律，制定方案时，应与自动线设计单位的技术人员好好沟通。直线自动生产线的工艺槽主要是按工艺流程要求呈直线形排列的，挂镀、滚镀均可。挂镀作业时可在升降过程中实现自动倾斜，以沥尽横向排列管件中的遗液；滚镀作业时可在升降过程中实现继续滚动，以沥尽聚集在盲孔或深洼内的遗液。若厂房长度不够而宽度有余，则可考虑将工艺槽排成两排，通过中间转换装置联成一体，设置成U型直线。由于行车是可以反复来回工作的，因此可跨过暂时不需用的工序而有选择的执行现需工艺流程，故实现一机多种工作程序（可多达十余种）尤为方便。当一条线为多种工作程序时，其间大部分的工艺流程应相同，否则将失去其意义。由于前一道工序的溶液易带至下一道工序的槽内，各工序的排列先后顺序应有所考虑，必要时应装槽盖加以防护。3.2、镀槽各镀槽究竟设多少（即工位数）为合适呢？它仅与该镀槽所需受镀时间和节拍时间有关。详细介绍请参阅“工位数n”。有极杆的镀槽长度根据镀种的不同一般在650～1000mm之间（特殊镀件可更小些）。当要求不高时，可将两个（或更多的）镀槽合并为一个镀槽（即两个或更多的工位合用一台电镀电源，相邻两工位间的两边极杆可合用）以节省成本。需保持恒温的镀槽通常不与其它槽体相联，以免温度调节过于频繁。考究的可在外壁加上隔热层。考虑到槽底杂质较多易卡住阀门而使其关不严，为避免槽液的流失，较贵重溶液的槽底部一般不设放液口，考究的只设倾斜面和集污斗（以便吸管抽尽）。3.3、水洗槽由于自动生产线的产量较大，从而使清洗工作显得更加频繁，因此每道工序后的清洗槽往往是设置2只或更多，以利清洗干净。为保持清洗后槽内清水一定的清洁度，清洗槽须一边进水，另一边排放；为保持液面的高度，清洗槽均设有溢流槽；为节省用水，2只或更多的清洗槽一般设置为联槽，并采取逆流漂洗的形式（仅需末一道清洗槽进水，头一道清洗槽设溢流槽排放）使之一道比一道水质洁净；逆流漂洗槽的液面应依次渐高，以便将挂具上部所沾染的残液尽量洗净。所有清洗槽的底部一般均设置放液口，以利清除底部沉积的杂物。对于较贵重的镀液，清洗槽之前应设置若干回收槽。因回收槽沉积的镀液需回用，故回收槽一般不设置溢流槽及放液口，当镀液浓度达一定程度后用泵抽出。回收、水洗槽的数量应适当。过少将影响清洗效果而满足不了镀层质量；过多将使全线太长，增加行车负担（以致需增加行车数量），造成不必要的浪费。为增加清洗效果，可在清洗槽内增加空气搅拌装置，亦可在槽口添置自动喷淋装置。为充分利用回收，最好的办法是设置回收用组合管路，可将回用液按层依次补充至镀槽内并及时给末一道回收槽补水。回收、水洗槽（包括其它非镀槽）长度根据每挂镀件排放的宽窄和长短不同一般在450～600mm之间。需加温的热水槽，为给加热管留出位置，一般需多放100mm尺寸。3.4、交换槽直线自动生产线的上下挂可在同边（节省占地、上下方便，但操作时间较紧张），亦可分别在两边（场地宽畅、时间充足）；它可将镀后卸下工件的吊杆（亦可联同空挂具）自动带回上挂处。当行车为两台或以上时，它是*行车之间的相互衔接来完成的，这中间的交换位置通常是选择在水洗槽。若吊杆带有空挂具返回时，空挂具必然会进入水洗槽；此时的水洗槽若不能允许空挂具浸入，就需要在此旁设置一空工位（或空槽，可作为换液用的备用槽）作为交换用。其总数为所需行车数量减去一个。交换槽的位置应能使各行车负荷大致相等。3.5、工位数n各镀槽的工位数只与其所需受镀时间及节拍时间相关。当工件在槽内所需受镀时间t小于节拍时间T时，只需一个工位便可满足其要求：n=1。当工件在槽内所需受镀时间t大于节拍时间T时，只能以增加该槽的工位数来满足其受镀时间。即：n=t/T（向上取整数）。例如：t=15分T=5分时，该槽则需设置15/5=3个工位。此槽的3个工位是在不停的受镀的，顺序为：第1个节拍时，行车将第1个工位镀好的挂具取出，再放入未镀的挂具；第2个节拍时，行车将第2个工位镀好的挂具取出，再放入未镀的挂具……；第4个节拍时，行车又回到第1个工位重复工作，此时，第1个工位的挂具已完成了5×3=15分的受镀时间了（实际还需减去一次空间所占用的时间，当工位数多时亦可忽略不计了）。因此，当受镀时间确定后，节拍时间愈短，该槽所需的工位数将愈多（全线愈长），所需的电镀电源、导电铜排、加热能源等愈大。造价当然亦愈高。3.6、受镀时间t受镀时间与镀种、所需镀层厚度、所采用配方的配比、溶液浓度及槽内温度有关，需要依*工艺专业人员的密切配合。受镀时间最好是节拍时间的倍数，以便确定阴极吊杆位置、数量和编排行车运行路线。当希望受镀时间有多种时，通常采用以下几种方法：⑴、以最长的受镀时间设置工位数，依次停用1至数个工位便可分别满足不同的受镀时间了。这种方法应在需停用的工位上单独设置镀槽和电镀电源（否则会造成浪费），且须分别编制工作程序。它的优点是不会降低生产产量。⑵、以延长节拍时间来满足需要增加的受镀时间。这种方法只需增加一延时器（在行车完成一节拍动作后，停留一定时间后再进行下一节拍动作）即可，它简而易行，无须另编制工作程序，且可无极调节。其缺点是：节拍时间延长后，全线所有有阴极吊杆的工位，其受镀时间均将相应增加（即：t=n×T），且生产产量将相应降低。当受镀时间必须少于节拍时间时，可采用以下两种方法实现。⑴、对于受镀时间较短的槽平时不放挂具，每个节拍需将挂具送入后，到时间再取走。对于受镀时间太短的，行车只能原地等待；对于受镀时间稍长的，还需利用其间隙时间作其它工作后再返回。这种方法的特点是，即使节拍时间延长了，其受镀时间亦不会改变。⑵、对于受镀时间较长的槽平时需放上挂具，每个节拍需将已镀挂具取出后，待一段时间（节拍时间减去预定的受镀时间）后再放入未镀挂具。这种方法的特点是，节拍时间延长了，其受镀时间必将随之延长。受镀时间的精确度虽可以用秒来控制，但由于行车运行是有规律性且具有时间限制的（取出后的吊杆必须放入另一个工位方可继续工作，不允许长时间在某个工位原地等待），它并不能保证所有工位上的受镀时间都绝对可满足工艺的任意要求。所以上述的几种方法并不可随意滥用，这就要求工艺人员应按实际需要有选择性的予以重点保证，并加以说明。一般的亦应注明允许范围、希望大于或小于（包括不可停留时间过长的水洗等槽）等。由于一种工作程序只提供一种工艺流程及受镀时间，因此需将相同工艺流程及受镀时间的零件集中起来一次完成；不同工艺流程及受镀时间的零件需转换工作程序作另一批完成。若要求能按输入数据随即应变完成，其电器控制的成本将会大幅提高。４、直线自动生产线的成本直线自动生产线的成本不仅与镀种的要求、工艺流程的长短、节拍时间的长短、镀槽的宽窄等密切相关，且与所需类型的组成部件需求资料及需求辅助设备有关：4.1、槽体槽体规格包括长、宽、高尺寸；常用材料有A3内敷PVC或全PP、全SUS；材质有进口、合资、国产之分。其厚度根据所选材料、主体还是内衬、用户要求而各有所异。槽体应包含所需的逆流漂洗、溢流口、放液口。A3内敷PVC的槽体是以往较常采用的，其优点是能耐受较高温度，强度高（适合长宽高尺寸较大的槽体及多联槽），且可设置为槽边式机架，最为经济实惠；其缺点是槽体若不注意保养易产生锈蚀。自动生产线上，除一些结晶体会凝聚在槽边外，一般是没有溶液漏出的，常见的只是酸碱槽外易腐蚀，只要加料时细心些、平时多注意保养，对于涂上塑料漆后的A3板，仍不失为经久耐用之材。为检测内衬PVC是否泄漏，每只槽的底部应留有检漏孔。全PP板制作的槽体是近来较广泛采用的，其优点是能保持“永不生锈”，不需内衬，外形较美观。其缺