苏ICP备112451047180号-6
印刷线路板图形电镀机的设计
摘要:图形电镀机由PLC控制系统、伺服驱动系统、丝杆传动，轴承传动装置及气动装置等组成。工作人员可通过操作触摸屏控制PLC，再驱动接触器、中间继电器、电磁阀以伺服驱动器等，实现对天车、气抓等执行元件的控制运行。
图形电镀机的运动过程:一开始通过A天车吊起止除油缸除去表面杂质，后再经A天车吊出水洗，接着由B天车吊至微蚀缸微蚀，在水洗，最后由C天车吊至预浸缸预浸，人后放入铜缸镀铜。完成后由C车吊起至水缸水洗，经镀锡预浸，再镀锡完成全过程。
关键词:图形电镀，PLC，微蚀，除油，预浸，镀铜，镀锡
Pattern plating processes
Abstract:Pattern plating pattern plating machine by PLC control system, servo drive system, screw drive, bearing driving device and pneumatic devices. Staff can be operated via a touch screen control PLC, and then drives the contactor, an intermediate relay, the solenoid valve to the servo driver, realization of the crane, gas catch actuator operation control.
The motion process pattern plating machine: a start by A crane lift check except thecylinder removal of surface impurities, then through A crane hanging out the washing,followed by a B crane crane to micro etching cylinder micro etching, in washing, finally by Clifting crane to prepreg cylinder prepreg, people put after copper plating copper cylinder.After the completion of the car by C lifted to the tank washing, the tin prepreg, and tin plating finish the whole process.
Keywords： pattern plating, PLC, micro etching, degreasing, pre leaching, copper,tinplated.
目录
一、绪论
1.1图形电镀的背景及意义……………………………………………1
1.2图形电镀的原理……………………………………………………1
1.3图形电镀的研究内容………………………………………………2
二、图形电镀系统的总体设计
2.1图形电镀系统的整体设计思路……………………………………2
2.2图形电镀系统的组成及其原件介绍………………………………2
三、图形电镀的机械系统设计
3.1齿轮选用与计算……………………………………………………6
3.2 丝杠的选择…………………………………………………………11
3.3轴的计算与选用……………………………………………………12
四、图形电镀系统的气动控制系统的设计
4.1系统的运行流程……………………………………………………15
4.2 I/O点的填写………………………………………………………16
4.3PLC控制程序设计…………………………………………………21
五、总结与展望
六．毕业设计小结及致谢
1.毕业设计小结致谢……………………………………………………22
2.参考文献………………………………………………………………23
一、绪论
1.1图形电镀的背景及意义
图形电镀是印刷线路板中一个重要的工序，何为印刷线路板呢?印制线路板我们通常用英文名字Printed Circuit Board，简称为PCB。它是一个重要的电子元器件，同时也是电子元器件的支撑体和电子元器件电气连接的载体。它的制作过程其实很像古代的印刷术，只是变得现代化了是用电子印刷术技术制作而成的，所以我们也通常将它称为“印制”电路板。而图形电镀是当中一个必不可少的组成部分。何又为图形电镀呢？为此我查了一些相关资料得到了一个大体的含义----图形电镀就是在PCB的制造生产过程中，将前面工序检查合格的并且已经经过显影将干菲林图形转移到待加的工板料上，并用电化学铜的方法将板材上的线路铜及孔壁铜电镀加厚到一定的厚度以便满足客户的要求，便于客户安装元器件。同时也要在镀完铜的基础上再镀一层锡层来作为下一个工序（外蚀，外形等）的保护层。
1.2图形电镀的原理
电镀是一个缓慢的电化学过程，它需要一定的时间进行电化学反应。列如我所在的电镀线它的电镀时间就为168分钟与126分钟（这是常见的电镀板件的时间，也有500分钟等）。电镀其实还是一种氧化还原反应的过程，其通过正负极的得失电子进行对板件的加工。电镀的基本过程就是将零件浸在金属盐的溶液中并且将其作为阴极，反之我们把金属板作为阳极，在接直流电源后，使其在零件的表层上沉积出所需的镀层并使其达到一定的厚度要求。
例如：我们在镀铜时，通常把阴极作为待镀零件，铜阳极作为阳极，因此在阴阳极分别发生如下的反应：
阴极(镀件) 还原反应：Cu2++2e→Cu (主反应)
2H++2e→H2↑ (次反应)
阳极(铜阳极) 氧化反应：Cu －2e→Cu2+ (主反应)
4OH-－4e→2H2O+O2 (次反应)
再选其电解质时，我们也要注意到电解质的金属离子能不能从当前的盐溶液中置换出来，因为并不是所有的金属离子都能从盐溶液中还原出来，金属离子都有各自的活泼性，如上述阴极的氢离子被还原为氢气的过程如果占主要地位的话，那么它就是一种很难电离出的金属离子。这我们也可以根据化学元素周期表可得出，从水溶液中电沉积的可能性，金属离子也可以在元素周期表中查找出一定的规律性，阳极我们也可分为可溶性和不溶性阳极，列如我所在的电镀线它的阳极就是一个一个的铜机球它就是可溶性阳极，还有锡阳极，与锡铅合金阳极在电镀阳极溶解铅合金。但当中也有一些是不溶性阳极，如酸性镀金用于贵金属如铂或钛阳极。如金盐离子标准溶液不达标是只需加入金补充即可。总之还有一些诶纯铅镀铬阳极，铅锡合金，铅锑合金等都属于不溶性阳极。
1.3图形电镀的研究内容
时代在不停的变迁而我们也会随着社会的快速发展对智能化的要求会越来越高，因此印制线路板的高精度，高技术，高产量就成为了企业的竞争目标，致使工作效率的提升成为必然。因此我设计的是基于工作中整改而来的一个较为快捷的方式。所以本次研究就是如何使设计的电镀更为快捷，有效。当然基于自己的能力，我也做了相应的简化工作。
参考文献
[1]西门子公司.s7-200 可编程控制器系统手册.[M].西门子公司，2008
[2]向晓汉，黎雪芬，张爱红等.PLC 控制技术与应用.[M].北京：清华大学出版社,2010.
[3]向晓汉等.电气控制与PLC 技术.[M].北京：人民邮电出版社，2011.
[4]倪森寿.机械技术基础.[M].北京：人民邮电出版社，2012.
[5]三菱公司.MR-E-A 伺服放大器使用手册.[M].上海：三菱公司，2003.
[6]北京昆仑通态自动化软件科技有限公司.mcgsTpc 中级教程.[M].北京：北京昆仑通态自动化软件科技有限公司，
2011.
[7]曾文萱等.液压与气动控制.[M].北京：机械工业出版社，2012.
[8]俞云强等.传感器与检测技术.[M].北京：高等教育出版社，2008.
[9]闻邦椿.机械设计手册（第5 版）.[M].北京：机械工业出版社，2010.
摘要:图形电镀机由PLC控制系统、伺服驱动系统、丝杆传动，轴承传动装置及气动装置等组成。工作人员可通过操作触摸屏控制PLC，再驱动接触器、中间继电器、电磁阀以伺服驱动器等，实现对天车、气抓等执行元件的控制运行。
图形电镀机的运动过程:一开始通过A天车吊起止除油缸除去表面杂质，后再经A天车吊出水洗，接着由B天车吊至微蚀缸微蚀，在水洗，最后由C天车吊至预浸缸预浸，人后放入铜缸镀铜。完成后由C车吊起至水缸水洗，经镀锡预浸，再镀锡完成全过程。
关键词:图形电镀，PLC，微蚀，除油，预浸，镀铜，镀锡
Pattern plating processes
Abstract:Pattern plating pattern plating machine by PLC control system, servo drive system, screw drive, bearing driving device and pneumatic devices. Staff can be operated via a touch screen control PLC, and then drives the contactor, an intermediate relay, the solenoid valve to the servo driver, realization of the crane, gas catch actuator operation control.
The motion process pattern plating machine: a start by A crane lift check except thecylinder removal of surface impurities, then through A crane hanging out the washing,followed by a B crane crane to micro etching cylinder micro etching, in washing, finally by Clifting crane to prepreg cylinder prepreg, people put after copper plating copper cylinder.After the completion of the car by C lifted to the tank washing, the tin prepreg, and tin plating finish the whole process.
Keywords： pattern plating, PLC, micro etching, degreasing, pre leaching, copper,tinplated.
目录
一、绪论
1.1图形电镀的背景及意义……………………………………………1
1.2图形电镀的原理……………………………………………………1
1.3图形电镀的研究内容………………………………………………2
二、图形电镀系统的总体设计
2.1图形电镀系统的整体设计思路……………………………………2
2.2图形电镀系统的组成及其原件介绍………………………………2
三、图形电镀的机械系统设计
3.1齿轮选用与计算……………………………………………………6
3.2 丝杠的选择…………………………………………………………11
3.3轴的计算与选用……………………………………………………12
四、图形电镀系统的气动控制系统的设计
4.1系统的运行流程……………………………………………………15
4.2 I/O点的填写………………………………………………………16
4.3PLC控制程序设计…………………………………………………21
五、总结与展望
六．毕业设计小结及致谢
1.毕业设计小结致谢……………………………………………………22
2.参考文献………………………………………………………………23
一、绪论
1.1图形电镀的背景及意义
图形电镀是印刷线路板中一个重要的工序，何为印刷线路板呢?印制线路板我们通常用英文名字Printed Circuit Board，简称为PCB。它是一个重要的电子元器件，同时也是电子元器件的支撑体和电子元器件电气连接的载体。它的制作过程其实很像古代的印刷术，只是变得现代化了是用电子印刷术技术制作而成的，所以我们也通常将它称为“印制”电路板。而图形电镀是当中一个必不可少的组成部分。何又为图形电镀呢？为此我查了一些相关资料得到了一个大体的含义----图形电镀就是在PCB的制造生产过程中，将前面工序检查合格的并且已经经过显影将干菲林图形转移到待加的工板料上，并用电化学铜的方法将板材上的线路铜及孔壁铜电镀加厚到一定的厚度以便满足客户的要求，便于客户安装元器件。同时也要在镀完铜的基础上再镀一层锡层来作为下一个工序（外蚀，外形等）的保护层。
1.2图形电镀的原理
电镀是一个缓慢的电化学过程，它需要一定的时间进行电化学反应。列如我所在的电镀线它的电镀时间就为168分钟与126分钟（这是常见的电镀板件的时间，也有500分钟等）。电镀其实还是一种氧化还原反应的过程，其通过正负极的得失电子进行对板件的加工。电镀的基本过程就是将零件浸在金属盐的溶液中并且将其作为阴极，反之我们把金属板作为阳极，在接直流电源后，使其在零件的表层上沉积出所需的镀层并使其达到一定的厚度要求。
例如：我们在镀铜时，通常把阴极作为待镀零件，铜阳极作为阳极，因此在阴阳极分别发生如下的反应：
阴极(镀件) 还原反应：Cu2++2e→Cu (主反应)
2H++2e→H2↑ (次反应)
阳极(铜阳极) 氧化反应：Cu －2e→Cu2+ (主反应)
4OH-－4e→2H2O+O2 (次反应)
再选其电解质时，我们也要注意到电解质的金属离子能不能从当前的盐溶液中置换出来，因为并不是所有的金属离子都能从盐溶液中还原出来，金属离子都有各自的活泼性，如上述阴极的氢离子被还原为氢气的过程如果占主要地位的话，那么它就是一种很难电离出的金属离子。这我们也可以根据化学元素周期表可得出，从水溶液中电沉积的可能性，金属离子也可以在元素周期表中查找出一定的规律性，阳极我们也可分为可溶性和不溶性阳极，列如我所在的电镀线它的阳极就是一个一个的铜机球它就是可溶性阳极，还有锡阳极，与锡铅合金阳极在电镀阳极溶解铅合金。但当中也有一些是不溶性阳极，如酸性镀金用于贵金属如铂或钛阳极。如金盐离子标准溶液不达标是只需加入金补充即可。总之还有一些诶纯铅镀铬阳极，铅锡合金，铅锑合金等都属于不溶性阳极。
1.3图形电镀的研究内容
时代在不停的变迁而我们也会随着社会的快速发展对智能化的要求会越来越高，因此印制线路板的高精度，高技术，高产量就成为了企业的竞争目标，致使工作效率的提升成为必然。因此我设计的是基于工作中整改而来的一个较为快捷的方式。所以本次研究就是如何使设计的电镀更为快捷，有效。当然基于自己的能力，我也做了相应的简化工作。
参考文献
[1]西门子公司.s7-200 可编程控制器系统手册.[M].西门子公司，2008
[2]向晓汉，黎雪芬，张爱红等.PLC 控制技术与应用.[M].北京：清华大学出版社,2010.
[3]向晓汉等.电气控制与PLC 技术.[M].北京：人民邮电出版社，2011.
[4]倪森寿.机械技术基础.[M].北京：人民邮电出版社，2012.
[5]三菱公司.MR-E-A 伺服放大器使用手册.[M].上海：三菱公司，2003.
[6]北京昆仑通态自动化软件科技有限公司.mcgsTpc 中级教程.[M].北京：北京昆仑通态自动化软件科技有限公司，
2011.
[7]曾文萱等.液压与气动控制.[M].北京：机械工业出版社，2012.
[8]俞云强等.传感器与检测技术.[M].北京：高等教育出版社，2008.
[9]闻邦椿.机械设计手册（第5 版）.[M].北京：机械工业出版社，2010.