CN103668373B - 旋转电镀机及其自动卸料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转电镀机及其自动卸料装置，旋转电镀机用于片式元器件的电镀和卸料，包括阴极环、阴极环旋转机构和自动卸料装置，阴极环旋转机构控制阴极环进行旋转，自动卸料装置包括底盘和自动分离机构，自动分离机构控制底盘和阴极环之间相互闭合和相互分离。本发明通过自动分离机构控制底盘和阴极环之间的闭合与分离，可以使旋转电镀机完成片式元器件的电镀和卸料；在电镀时，阴极环和底盘之间相互闭合，而在需要卸料时，将阴极环和底盘之间相互分离并形成空隙，让片式元器件在旋转时随着水流从空隙中被甩出，从而完成自动卸料步骤，并卸料干净。

Description

旋转电镀机及其自动卸料装置

技术领域

本发明涉及一种旋转电镀机，尤其涉及一种片式元器件的旋转电镀机及其自动卸料装置。

背景技术

现有的片式元器件的电镀方式普遍采用旋转电镀机电镀，和常见的挂镀、滚镀等电镀方式，旋转电镀机的电镀片式元器件的品质效果更好。由于目前在行业内旋转电镀机的自动卸料功能通常存在自动卸料不干净、卡料、漏料等问题，大多旋转电镀机干脆不设自动卸料功能，将阴极环的下端面直接用塑料材料封底，在电镀后，需要人工操作从设备上拆卸***极环，单独将料片倒出，再次电镀时则需要再在设备上安装阴极环，费时费力。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种旋转电镀机及其自动卸料装置，该旋转电镀机可以实现自动卸料，并且卸料干净、快速，省时省力。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明公开了一种旋转电镀机，用于片式元器件的电镀和卸料，包括阴极环、阴极环旋转机构和自动卸料装置，所述阴极环旋转机构控制所述阴极环进行旋转，所述自动卸料装置包括底盘和自动分离机构，所述自动分离机构控制所述底盘和所述阴极环之间相互闭合和相互分离。

优选地，所述阴极环旋转机构包括旋转驱动机构、下转盘、支撑杆、导柱和上转盘，所述旋转驱动机构耦合连接所述下转盘，所述支撑杆连接所述下转盘和所述阴极环，所述导柱轴向可活动地穿过所述下转盘并连接所述上转盘，所述底盘包括所述上转盘和紧贴结合所述上转盘上端面与所述阴极环下端面之间的密封件。

优选地，所述阴极环旋转机构包括垫圈和内罩，其中所述垫圈在圆周方向设有多个槽，所述槽贯通所述垫圈的内圈端面和外圈端面，并且所述槽的深度和宽度均小于或等于所述片式元器件的最小尺寸；所述内罩的形状为圆凸台形。

优选地，所述自动分离机构包括升降驱动机构、升降基盘、拉盘、所述下转盘和所述导柱，所述升降驱动机构耦合连接所述升降基盘，所述升降基盘耦合连接所述拉盘，所述导柱下端连接所述拉盘。

优选地，所述拉盘包括主动拉盘和从动拉盘，所述从动拉盘套在所述主动拉盘内，所述升降基盘耦合连接所述主动拉盘，所述导柱下端连接所述从动拉盘；所述自动分离机构还包括交叉滚珠轴环，所述交叉滚珠轴环设置在所述从动拉盘和所述主动拉盘的连接部位之间，所述主动拉盘通过所述交叉滚珠轴环拉动所述从动拉盘。

优选地，所述自动分离机构还包括设置在所述上转盘和所述下转盘之间的弹性元件。

优选地，所述自动卸料装置还包括排料机构，所述排料机构包括排水盆和外罩，所述外罩罩在所述阴极环和所述底盘的外周，所述排水盆连接在所述外罩的下端。

优选地，所述外罩包括内层和外层，其中所述外层的下端面与所述排水盆贴合，所述内层的下端面低于所述外层的下端面。

优选地，所述排料机构还包括振动器和排料口，所述排水盆倾斜设置，所述振动器安装在所述排水盆底部的最高位置，所述排料口设置在所述排水盆底部的最低位置。

本发明还公开了一种旋转电镀机的自动卸料装置，用于片式元器件的卸料，所述旋转电镀机包括阴极环和阴极环旋转机构，所述阴极环旋转机构控制所述阴极环进行旋转，所述自动卸料装置包括底盘和自动分离机构，所述自动分离机构控制所述底盘和所述阴极环之间相互闭合和相互分离。

本发明中所述上转盘既属于所述阴极环旋转机构，又属于所述底盘，是因为所述上转盘的作用一方面在于通过导柱的带动一起进行旋转运动，另一方面在于在卸料时由导柱的拉动会发生纵向运动，使得所述底盘和所述阴极环相互分离。所述底盘优选还包括紧贴结合所述上转盘上端面与所述阴极环下端面之间的密封件，本发明部分实施例中该密封件可以采用橡胶盘，并通过在橡胶盘下端面圆周方向设置环形槽外包住所述上转盘的环形台阶面，使橡胶盘的下端面紧贴住上转盘的上端面，从而使得上转盘的旋转运动和向下拉力都能传递给橡胶盘。

另外，本发明中所述导柱和所述下转盘都是既属于所述阴极环旋转机构，又属于所述自动分离机构。其中，所述导柱的上端连接上转盘、中间轴向可活动地穿过下转盘、下端连接从动拉盘，一方面带动从动拉盘和上转盘一起旋转，另一方面是在卸料时，对于拉动上转盘起拉力传导的作用；所述下转盘一方面通过耦合连接旋转驱动机构，传递旋转运动至导柱和阴极环，另一方面用于在其上端面与上转盘的下端面之间设置弹性元件。

本发明的有益效果是：

本发明的旋转电镀机的自动卸料装置采用自动分离机构控制旋转电镀机的阴极环和底盘之间相互闭合和相互分离，在电镀时，阴极环和底盘之间相互闭合，而在需要卸料时，将阴极环和底盘之间相互分离并形成空隙，让片式元器件在旋转时随着水流从空隙中被甩出，从而完成自动卸料步骤，并卸料干净。

进一步地，该旋转电镀机的自动卸料装置还设有排料机构，排料机构的外罩可以挡住被甩出的片式元器件，使片式元器件落入到排水盆；并通过倾斜设置排水盆，并在排水盆的最高位置设置振动器、最低位置设置排料口，从而使得片式元器件快速干净地被排至料盒内。

附图说明

图1是本发明优选实施例的旋转电镀机的总组装示意图；

图2是图1中的旋转电镀机打开外罩的示意图；

图3是图1中的旋转电镀机中的阴极环旋转机构的结构示意图；

图4是图3中阴极环旋转机构的***示意图；

图5是图4中阴极环旋转机构中的下转盘与从动主轴组装时的示意图；

图6是图4中阴极环旋转机构中的底盘与上转盘的零件示意图；

图7是阴极环和图4中阴极环旋转机构中的垫圈及内罩的零件示意图；

图8是图1中的旋转电镀机中的自动分离机构的结构示意图；

图9是图8中的自动分离机构的***示意图；

图10是图8中的自动分离机构中的若干零件示意图；

图11是图1中的旋转电镀机中的排料机构的结构示意图；

图12是图11中的排料机构中的排水盆和外罩的结构示意图。

附图标记说明：

1阴极环旋转机构、101电机、102主动带轮、103同步带、104从动带轮、105第一固定板、106下轴承座、107连接杆、108第二固定板、109上轴承座、110从动主轴、111下转盘、112支撑杆、113导柱、114上转盘、115垫圈、116内罩；

2自动分离机构、201气缸座、202气缸、203升降基盘、204主动拉盘、205从动拉盘、206交叉滚珠轴环、207固定弹簧螺丝、208弹簧；

3排料机构、301排水盆、302球振动器、303外罩、304料盒、3031外层、3032内层；

400阴极环、500橡胶盘、600机架。

具体实施方式

下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，本发明公开了一种旋转电镀机，用于片式元器件的电镀和卸料。如图1、图3、图8和图11所示，本发明的优选实施例的旋转电镀机包括阴极环旋转机构1、自动分离机构2、排料机构3、阴极环400、橡胶盘500、机架600、阳极钛筒(图中未示)和整流器(图中未示)。旋转电镀机在电镀生产时，阳极钛筒(图中未示)下降至阴极环400内，在阴极环400内不断补充镀液，阴极环旋转机构1间歇式地驱动阴极环400高速地正反转，整流器(图中未示)提供电镀工艺所要求的直流电流，正转时片式元器件贴附在阴极环400的内壁上，完成镀层上镀；反转时产品短时间脱离，这样周而复始的进行，电镀工艺所要求的时间到达后，便在片式元器件端头镀上了均匀的镀层。在片式元器件完成电镀后，进行水洗并自动化卸料，阴极环旋转机构1驱动阴极环400间歇式地以较低的速度正反转，同时自动分离机构2自动拉开橡胶盘500，使橡胶盘500的上端与阴极环400的下端分开，这样片式元器件便随阴极环400内不断补充的水流从橡胶盘500的上端与阴极环400的下端之间的空隙中甩出，被排料机构3中的外罩303挡住，落到排料机构1中的排水盆301中，再从排水盆301中排至料盒304。

如图3所示为阴极环旋转机构1的结构示意图，如图4所示为阴极环旋转机构1的***示意图，阴极环旋转机构1包括电机101、主动带轮102、同步带轮103、从动带轮104、第一固定板105、下轴承座106、连接杆107、第二固定板108、上轴承座109、从动主轴110、下转盘111、支撑杆112、导柱113和上转盘114、垫圈115和内罩116。其中电机101、主动带轮102、同步带轮103、从动带轮104、第一固定板105、下轴承座106、连接杆107、第二固定板108、上轴承座109和从动主轴110为阴极环旋转机构1的旋转驱动机构。

阴极环旋转机构1的连接关系如下：如图3和图4所示，电机101的主轴连接并带动主动带轮102，通过同步带103带动从动带轮104，从动主轴110下端套在从动带轮104上，从动主轴110的径向由下轴承座106和上轴承座109定位，轴向定位则可通过轴肩、卡位等方法定位(但不以此为限)；下轴承座106和上轴承座109则分别安装在由连接杆107连接的第一固定板105和第二固定板108上，并用螺丝锁紧。如图5所示，下转盘111装配在从动主轴110的上端，采用键连接，并用3个螺丝从下转盘中心的3个孔穿过，锁在从动主轴110上，这样便在径向和轴向上固定了下转盘111。如图4所示，支撑杆112共有6根，各支撑杆112的上下端面均钻螺纹孔，各支撑杆112下端的螺纹孔分别贴在下转盘111上端面最***的6个环形同心沉头孔，用内六角螺丝将各支撑杆112锁在下转盘111上；各支撑杆112上端的螺纹孔分别贴在阴极环400下端面对应的沉头孔上，用短的蝶形螺杆锁紧，轴向固定住阴极环400。导柱113共有4根，环形均匀分布，各导柱113的上端开有螺纹孔，上端与上转盘114用平头内六角连接，各导柱113从下往上是轴向可活动地穿过下转盘111的，这样下转盘111在转动时，转矩带动各导柱113转动，并通过各导柱113便可带动上转盘一起转动。如图6所示，橡胶盘500的下端面圆周方向设有环形槽外包住上转盘114的环形台阶面，使橡胶盘500的下端面紧贴住上转盘114的上端面。如图7所示，在垫圈115、内罩116和阴极环400的相应位置打螺丝孔，利用多个螺丝将垫圈115和内罩116锁紧在阴极环400上。

阴极环旋转机构1的工作原理为：电机101的主动轴通过同步带103及主动带轮102和从动带轮104带动从动主轴110旋转，从动主轴110带动下转盘111旋转。下转盘111通过支撑杆112带动阴极环400转动，并带动锁紧在阴极环400上的垫圈115和内罩116；与此同时，下转盘111通过导柱113带动上转盘114及嵌套在上转盘114上的橡胶盘500旋转。

阴极环旋转机构1中需要说明的是：一、主动带轮102、同步带103和从动带轮104均具备可高速传动、传动平稳、可传动大扭矩的特性，在零件选型时需要注意。二、下轴承座106和上轴承座109选型优选为带有扣环的单轴承座、方便安装，本发明实施例中采用一对轴承，也有效地防止从动主轴110的径向跳动。三、橡胶盘500作为密封件，材质要求有较好的耐酸液腐蚀、耐高温60～70℃，柔韧性好，制作采用模具加工，上下端面要求光滑、不得有凹凸点，防止卡住片式元器件；本实施例中密封件采用橡胶材质，但并不以此为限。四、阴极环400加工时必须保证内壁光滑，不得有凹凸点，防止卡住片式元器件及内壁产生的镀层粗糙，并方便后续镀层的剥离，阴极环400的下端面要求平整性好，有利于电镀时与橡胶盘500的紧密贴合。五、垫圈115的上端面在圆周方向设有多个槽，这些槽贯通垫圈的内圈端面和外圈端面，槽的深度和宽度不得超过片式元器件的最小尺寸，开槽的原因在于电镀完成后，需要将阴极环400内的镀液通过旋转的方式甩出，而镀液因为离心力的作用无法全部从内罩116的上端口甩出，这些槽的作用就可以让镀液甩出干净；另外垫圈115的材质选用优质PVC。六、内罩116材质优选为玻璃，而形状优选为圆凸台形，原因在于如果设计成直筒形，片式元器件太小且重量太轻，在电镀时当阴极环400正反转切换时，片式元器件可能因为突然失去离心力，从阴极环400上掉下来，沿着光滑的玻璃内壁随着溢流出的镀液涌出；而设计为圆凸台形，便可以避免这个问题，玻璃的圆台斜面可以挡住切换旋转方向时片式元器件向上的浮动，从而片式元器件不会从内罩116的上端口涌出。

如图8所示为自动分离机构2的结构示意图，如图9所示为自动分离机构2的***示意图，自动分离机构2包括第一固定板105、气缸座201、气缸202、升降基盘203、主动拉盘204、从动拉盘205、交叉滚珠轴环206、固定弹簧螺丝207、弹簧208、下转盘111、导柱113和上转盘114。其中第一固定板105、气缸座201、气缸202为自动分离机构2的升降驱动机构。

自动分离机构2的连接关系如下：如图8和图9所示，气缸202和气缸座201均设有4个，各气缸202固定在各气缸座201上，气缸座201固定在第一固定板105上，升降基盘203与4个气缸202的导柱端头的连接块连接。如图9和图10所示，主动拉盘204通过平头内六角螺丝固定在升降基盘203上，交叉滚珠轴环206与从动拉盘205空心轴配合处的外圆柱表面打紧，交叉滚珠轴环206的内圈端面贴住从动拉盘205的轴肩，交叉滚珠轴环206与从动拉盘205再一起套在主动拉盘204上，使得主动拉盘204的下端面接触交叉滚珠轴环206的外圈，主动拉盘204的薄圆套筒的内壁与交叉滚珠轴环206的外圆柱面之间有较小的间隙配合。如图10所示，4个导柱113的下端也都开有螺纹孔，各导柱113的下端与从动拉盘205之间用普通内六角螺丝锁紧。如图9所示，下转盘111环形同心均布12个螺纹孔，用12个固定弹簧螺丝207从上至下锁住，仅留螺帽在上面，在各个固定弹簧螺丝207内套住弹簧208，径向定住弹簧208的下端；上转盘的下端面环形同心均布12个盲孔，用于外套住弹簧208，径向固定住弹簧208的上端。

自动分离机构2的工作原理为：卸料时，阴极环400间歇式地以较低的速度正反转，此时气缸202拉下升降基盘203，固定在升降基盘203的主动拉盘204便跟着向下运动，将拉力传递到紧套在从动拉盘205的交叉滚珠轴环206，交叉滚珠轴环206将拉力再传递给从动拉盘205，使从动拉盘205向下拉；从动拉盘205上连接的导柱113是轴向可活动地穿过下转盘111后与上转盘114连接起来的，这样从动拉盘205的向下运动带着导柱113又拉着上转盘114向下运动，并使上转盘114与下转盘111之间的弹簧208被压缩；而橡胶盘500是紧套在上转盘114上的，于是橡胶盘500便也被往下拉，从而橡胶盘500和阴极环400之间便产生空隙；阴极环400内的片式元器件在阴极环400内随水流不断地间歇式地正反转，便会从橡胶盘500与阴极环400之间的间隙内被甩出，从而完成卸料工序。

自动分离机构2中需要说明的是：一、气缸202优选选用双联气缸，4个气缸202正方形均匀分布，这样在卸料时，可以保证圆周方向的拉力均匀，底盘被打开的空隙均等。二、交叉滚珠轴环206设置在从动拉盘205和主动拉盘204的连接部位之间，在卸料时，需要在装置的旋转运动中拉开橡胶盘500，如果没有交叉滚珠轴环206，让主动拉盘204直接拉动从动拉盘205，而从动拉盘205在卸料时处于旋转运动，从动拉盘205与主动拉盘204之间直接接触的后果便会使两者之间产生干性接触，会使两者受损，还会使原来的旋转运动受阻。而交叉滚珠轴环206的作用便在于将这种直接的干性摩擦转换为交叉滚珠轴环206内部的滚珠的滚动摩擦，保证了从动拉盘205即使在高速运动的同时也可以不受阻地被拉下。三、自动分离机构2中下转盘111与上转盘114之间安装有弹簧208，在卸料时，上转盘114被拉下，而下转盘111在轴向是固定不动的，这样弹簧208处于压缩状态，当卸料完成后，气缸202向上运动，升降基盘203与主动拉盘204被迅速地升起，拉力消失，弹簧208的压缩力被释放，弹簧208弹起将橡胶盘500顶起，使之与阴极环400紧密贴合。

对于阴极环旋转机构1和自动分离机构2需要注意的是：阴极环旋转机构1和自动分离机构2在旋转电镀机中是为一体的，而且该两个机构的中心轴也是一致的，但是本实施例为便于分别对阴极环旋转机构1和自动分离机构2进行说明，将这两个机构的零件进行拆分，分别如图3和图8所示。而阴极环旋转机构1和自动分离机构2的连接关系是通过第一固定板105作为共同的支撑构件，并通过从动主轴110作为共同的中心轴进行连接。其中第一固定板105是用于同时固定阴极环旋转机构1中的下轴承座106和自动分离机构2中的气缸座201。

如图11为排料机构3的结构示意图，排料机构3包括排水盆301、球振动器302、外罩303、料盒304。

排料机构3的连接关系如下：如图12所示，外罩303包括外层3031和内层3032，外层3031的外壁环环形分布4个孔和内层3032的外壁环形分布的4个孔一一对齐，用螺杆穿过孔，并用螺母固定。另外，内层3032的下端面低于外层3031的下端面，外层3031的下端面与排水盆301连接，可采用螺纹连接或者自动化机构，不以此为限。如图11和图12所示，排水盆301的底面设置为与水平面倾斜，并在排水盆301的底部形成环形槽，将球振动器302安装在排水盆301底部环形槽的最高位置，而排料口设置在环形槽的最低位置，在排料口的外部设置料盒304，料盒304的底部设有纱网。

排料机构3的工作原理为：当片式元器件随水流从阴极环400和橡胶盘500被拉开的间隙被甩出时，被内层3032挡住，落在排水盆301的环形槽内，启动球振动器302，使得片式元器件随着水流快速落入排料口，并通过排料口落入料盒304，并使得片式元器件留在料盒304内，而液体通过料盒304的纱网流出。

排料机构3中需要说明的是：一、外罩303分为外层3031和内层3032两层，内层3032主要起挡料作用，内层3032的下端面在安装时要低于外层3031与排水盆301贴合的平面，避免片式元器件可能被甩在外层3031与排水盆301贴合面的缝隙处。外层3031和内层3032之间保持约20mm的距离，并相互连接固定。二、球振动器302可以采用气动方式，当冲洗片式元器件时，供气对排水盆301产生振动，这样排水盆301内的片式元器件便不会堆积不动，便于水流的冲洗。三、排水盆301的底部优选设计成与水平面成约5°的倾角，并在斜面上成型环形槽，在环形槽的最低端设置排料口，一方面可以使排水盆301与装置的其他机构不存在干涉，另一方面倾斜式的底面便于纯水向排料口流动。根据需要还可以将排水盆301设计成可转动式，这样可以让排料口移动，对准不同的排液位置，实现电镀工艺的切换，如片式元器件先镀镍后镀锡，为防止镀液交叉污染，可以让排水盆301的排料口移动，而如果只用一种镀液电镀，则可以将排水盆301固定在机架600上。四、料盒304的底部设有的纱网网孔小于片式元器件的最小尺寸。五、排水盆301、外层3031和内层3032优选选用有机玻璃。

以上所述的所有旋转电镀机中的零部件，在材质选择上，均需要考虑电镀的恶劣环境，优选优质的耐酸碱腐蚀的材质，并满足强度上的要求。本发明优选实施例的旋转电镀机，通过实际检验，在电镀时不会漏料，电镀完成后自动卸料，而且卸料快速、干净，省时省力，结构巧妙，满足生产，很大地提高了生产效率。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种旋转电镀机，用于片式元器件的电镀和卸料，包括阴极环和阴极环旋转机构，所述阴极环旋转机构控制所述阴极环进行旋转，其特征在于，还包括自动卸料装置，所述自动卸料装置包括底盘和自动分离机构，所述自动分离机构控制所述底盘和所述阴极环之间相互闭合和相互分离。

2.如权利要求1所述的旋转电镀机，其特征在于，所述阴极环旋转机构包括旋转驱动机构、下转盘、支撑杆、导柱和上转盘，所述旋转驱动机构耦合连接所述下转盘，所述支撑杆连接所述下转盘和所述阴极环，所述导柱轴向可活动地穿过所述下转盘并连接所述上转盘，所述底盘包括所述上转盘和紧贴结合所述上转盘上端面与所述阴极环下端面之间的密封件。

3.如权利要求1所述的旋转电镀机，其特征在于，所述阴极环旋转机构包括垫圈和内罩，其中所述垫圈在圆周方向设有多个槽，所述槽贯通所述垫圈的内圈端面和外圈端面，并且所述槽的深度和宽度均小于或等于所述片式元器件的最小尺寸；所述内罩的形状为圆凸台形。

4.如权利要求2所述的旋转电镀机，其特征在于，所述自动分离机构包括升降驱动机构、升降基盘、拉盘、所述下转盘和所述导柱，所述升降驱动机构耦合连接所述升降基盘，所述升降基盘耦合连接所述拉盘，所述导柱下端连接所述拉盘。

5.如权利要求4所述的旋转电镀机，其特征在于，所述拉盘包括主动拉盘和从动拉盘，所述从动拉盘套在所述主动拉盘内，所述升降基盘耦合连接所述主动拉盘，所述导柱下端连接所述从动拉盘；所述自动分离机构还包括交叉滚珠轴环，所述交叉滚珠轴环设置在所述从动拉盘和所述主动拉盘的连接部位之间，所述主动拉盘通过所述交叉滚珠轴环拉动所述从动拉盘。

6.如权利要求4所述的旋转电镀机，其特征在于，所述自动分离机构还包括设置在所述上转盘和所述下转盘之间的弹性元件。

7.如权利要求1至6任一项所述的旋转电镀机，其特征在于，所述自动卸料装置还包括排料机构，所述排料机构包括排水盆和外罩，所述外罩罩在所述阴极环和所述底盘的外周，所述排水盆连接在所述外罩的下端。

8.如权利要求7所述的旋转电镀机，其特征在于，所述外罩包括内层和外层，其中所述外层的下端面与所述排水盆贴合，所述内层的下端面低于所述外层的下端面。

9.如权利要求7所述的旋转电镀机，其特征在于，所述排料机构还包括振动器和排料口，所述排水盆倾斜设置，所述振动器安装在所述排水盆底部的最高位置，所述排料口设置在所述排水盆底部的最低位置。

10.一种旋转电镀机的自动卸料装置，用于片式元器件的卸料，所述旋转电镀机包括阴极环和阴极环旋转机构，所述阴极环旋转机构控制所述阴极环进行旋转，其特征在于，所述自动卸料装置包括底盘和自动分离机构，所述自动分离机构控制所述底盘和所述阴极环之间相互闭合和相互分离。