[发明专利]电铸层厚度可智能化控制的电铸机

权利要求书

1.一种电铸层厚度可智能化控制的电铸机，包括机床床身、电铸槽、直流电源、工控机、水平磁场及磁场控制装置、垂直磁场及磁场控制装置、位移传感器及其运动控制装置，直流电源分别与阳极板、阴极原模连接，位移传感器的前端靠近电铸件阴极原模，位移传感器与位移传感器移动装置连接，所述电铸槽的中间设有能够开合的塑料导流板，塑料导流板中心开有圆孔，导流板将电铸槽分为左右腔，阳极板、阴极原模分别设于电铸槽的左右腔内，水平磁场设于电铸槽水平面两侧，垂直磁场设于电铸槽的上下两侧，水平磁场及垂直磁场分别产生水平和竖直的匀强磁场，其中水平磁场方向可调、竖直方向磁场强度大小及极性可调；工控机分别与位移传感器、位移传感器移动装置、水平磁场控制装置、垂直磁场控制装置连接。

2.如权利要求1所述的电铸层厚度可智能化控制的电铸机，其特征是，所述水平磁场控制装置包括旋转臂、第一电磁铁对、第一伺服电机、光栅编码器，其中相对应的两个第一电磁铁固定在旋转臂对称的两侧，旋转臂的中心线固定在电解池的中心线上，第一伺服电机通过减速器驱动旋转臂转动，光栅编码器、第一伺服电机分别受工控机控制，调整水平磁场与电极板之间的电场方向夹角，从而使从圆孔发出的离子在电解液中改变竖直运动方向，实现离子在竖直方向上位置的准确沉积。

3.如权利要求1所述的电铸层厚度可智能化控制的电铸机，其特征是，所述竖直磁场控制装置包括上直流电磁铁、下直流电磁铁、滑动变阻器，上直流电磁铁、下直流电磁铁分别固定在电极板之间电场的上面和下面，滑动变阻器分别与上直流电磁铁、下直流电磁铁的线圈连接，第二伺服电机通过丝杠螺母副与滑动变阻器的电阻滑块连接，第二伺服电机受工控机控制，从而控制竖直磁场强度大小和极性，使从圆孔中出来离子在水平方向的运动角度发生偏转，实现离子在阴极铸件平面上的准确水平位置沉积。

4.如权利要求1所述的电铸层厚度可智能化控制的电铸机，其特征是，所述位移传感器移动装置包括床身上设置的机床导轨、滚珠丝杠、立柱，立柱与机床导轨连接，立柱上设有立柱导轨、滚珠丝杠、悬臂梁，悬臂梁设有悬臂梁导轨、滚珠丝杠、测量杆，测量杆上端与悬臂梁连接，位移传感器与测量杆末端连接，所述测量杆、悬臂梁、立柱分别与伺服电机连接，伺服电机与工控机连接，测量杆左右、前后和上下移动的位移受工控机控制，光纤位移传感器测量的是已铸表面到传感器的直线距离，工控机通过伺服电机控制三根数控轴移动，使光纤位移传感器对电铸沉积表面进行逐点扫描，得到电铸表面各点沉积厚度的测量值，然后与试件最终厚度尺寸进行比较，该差值和其对应点的位置坐标作为水平磁场伺服电机和竖直磁场伺服电机控制的输入，利用洛伦兹力使从小圆孔中出来的离子改变偏转角度，实现离子在阴极铸件平面上的准确位置沉积；当该点的厚度尺寸达到目标值时，工控机就会使水平和竖直两个磁场方向的伺服电机运动，改变水平和竖直磁场从而引导金属离子运动到厚度还未达到设定值的其它位置，并继续沉积，重复上述过程，直到阴极铸件平面上各点的厚度达到理论设计尺寸为止。

5.如权利要求1所述的电铸层厚度可智能化控制的电铸机，其特征是，所述电铸槽内设有恒温控制装置，恒温控制装置与工控机连接，槽内电解液温度受工控机控制。

6.如权利要求1所述的电铸层厚度可智能化控制的电铸机，其特征是，所述位移传感器为光纤位移传感器，位移传感器的位置坐标及其对应位置的测量值要存入工控机，位移传感器的移动是通过3个方向运动的伺服电机来实现的，3个方向运动的伺服电机的运动受工控机的控制，并且位移传感器的厚度测量与工控机和水平以及竖直两个磁场方向伺服电机的运动组成闭环控制。

7.如权利要求1所述的电铸层厚度可智能化控制的电铸机，其特征是，所述电铸槽内设有搅拌系统和电解液循环过滤系统，这两个系统的运行受工控机的控制。