一种全自动金刚石镀钴机的制作方法

本发明涉及超硬材料表面镀覆技术领域，尤其涉及一种全自动金刚石镀钴机。

背景技术：

金刚石具有硬度高、耐磨性强、表面摩擦系数低、导热性好等优异的性能，被广泛应用于切削工具和磨削工具等许多领域。锯切和磨削用的金刚石工具目前已成为全世界消耗人造金刚石的最主要领域。由于金刚石本身固有的性质，在实际应用中也存在许多不利因素，主要表现为以下几点：1、由于其本身的特性，与金属结合剂的结合性能差；2、在金刚石工具加工时，产生了很高的温度，由于结合剂与金刚石颗粒的热膨胀程度不一样，使得金刚石颗粒的脱落，引起金刚石工具非正常失效；3、金刚石锯切和钻进工具多用粉末冶金法生产，烧结温度一般高达900度，而金刚石此时在空气中，已经氧化严重，抗压强度下降。

目前，国内外一般采用在金刚石表面镀覆金属的方法，使其表面具有金属或类金属的性能。主要作用是：1、提高结合剂对金刚石的粘结能力；2.提高磨料的强度；3.隔离保护作用；4.改善热传递。这些弥补了金刚石本身的缺陷，可以扩大金刚石的加工和使用领域，更好地发挥金刚石优良的性能。

对金刚石表面镀覆金属，其中一道工艺是采用电镀的方式在金刚石表面镀钴。现有的金刚石镀钴设备简单落后、各种参数凭经验操作、自动化程度低、各种性能指标不能及时反馈，生产时调节不方便、镀槽易磨损，并且每次生产量小、周期长、镀层表面质量达不到要求，远远满足不了生产的需要。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种全自动金刚石镀钴机，能够实现对金刚石表面镀钴，并且能实现全过程的自动化工作及各种参数监测。

本发明采用的技术方案为：

一种全自动金刚石镀钴机，包括基座、镀钴筒搅拌机构、镀钴筒升降机构、可拆卸安装支架、温控系统、电极反应系统和液位控制系统；所述的镀钴筒搅拌机构设于基座上，镀钴筒升降机构设于基座和镀钴筒搅拌机构之间，温控系统、电极反应系统和液位控制系统设于可拆卸安装支架上；

所述的镀钴筒搅拌机构包括升降板、电机和镀钴筒，升降板的右侧与基座铰接，升降板的左侧下方与基座之间设置镀钴筒升降机构，镀钴筒的左端设有筒口，镀钴筒的右端通过轴连接件连接电机，镀钴筒的下方设有多个支撑轮，支撑轮固定在升降板上表面；

所述的镀钴筒升降机构采用剪式千斤顶；

所述的可拆卸安装支架包括支撑杆和与支撑杆可拆卸连接的多个支撑座；

所述的液位控制系统包括自动加液装置和液位采集器，自动加液装置的出液口伸入镀钴筒筒口内，自动加液装置通过支撑架与一个支撑座可拆卸连接；液位采集器设于镀钴筒内，通过采集器支撑杆与一个支撑座可拆卸连接；液位采集器的信号输出端连接自动加液装置的液位采集信号接收端；

所述的电极反应系统包括阳极棒、阴极棒和钴块，阳极棒与钴块电连接，阳极棒的末端和钴块设于镀钴筒内，阳极棒的始端与一个支撑座可拆卸连接；阴极棒的末端伸入镀钴筒内，阴极棒的始端与一个支撑座可拆卸连接；

所述的温控系统包括加热器，加热器通过加热连接杆与一个支撑座可拆卸连接。

所述的镀钴筒采用筒壁向外突出具有弧度的圆筒，圆筒的右端向外延伸形成连接筒。

所述的轴连接件包括结合端子、导向套和转轴，结合端子套设在镀钴筒的连接筒上，导向套密封盖设在结合端子和镀钴筒的右端，导向套的右侧固定有转轴，转轴连接电机。

所述的支撑座上设有套孔，沿套孔的径向设有销钉，支撑座上还设有上下通透的安装孔，并匹配设有调节螺钉。

所述的支撑架采用支撑抱箍，支撑抱箍上设有上下通透的支撑抱箍安装孔，与支撑座上的安装孔相匹配。

所述的阳极棒和阴极棒均采用钛合金制作，且阳极棒和阴极棒的始端部轴身上设有绝缘层，阳极棒和阴极棒的始端部设有上下通透的固定安装孔，与支撑座上的安装孔相匹配。

所述的加热连接杆与支撑座连接的一端设有加热连接杆安装孔，与支撑座上的安装孔相匹配。

所述的自动加液装置包括加液漏斗、设于加液漏斗出料口的电磁阀和中央处理器，中央处理器的液位采集信号接收端连接液位采集器的信号输出端，中央处理器的控制端连接电磁阀的受控端

本发明通过基座支撑整个装置，起到稳固的作用；镀钴筒搅拌机构主要通过伺服电机带动镀钴筒进行转动，同时利用一对支撑轮进行支撑滑动，在镀钴筒的一端设置开口，方便加料液、采集一些数据信息、设置一些实验用的设备器材；镀钴筒升降机构主要用于将镀钴筒搅拌机构进行一方的倾斜，使得镀钴筒根据液位情况调整整个镀钴筒的倾斜角度，进而满足镀钴实验的需要；由于镀钴筒搅拌机构中的升降板右侧与基座铰接，使得镀钴筒搅拌机构能够以升降板右侧边为轴进行转动，再利用升降板的左侧下方与基座之间设置镀钴筒升降机构，达到快速升降镀钴筒搅拌机构的目的，即快速升降镀钴筒的目的；温控系统采用的是加热器，当外界温度较低，需要对液体进行升温时，可以开启加热器，对液体加热，使得实验环境更佳；电极反应系统是本装置的必要设备，是实验必不可少的设备，在阴极和阳极通电状态下，进行镀钴的化学反应；液位控制系统主要是根据液位情况，及时向镀钴筒添加液体，主要是通过自动加液装置和液位采集器完成。

附图说明

图1为本发明的结构示意主视图；

图2为本发明的结构示意左视图；

图3为本发明的轴连接件的结构示意图；

图4为本发明的可拆卸安装支架的结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明包括基座1、镀钴筒搅拌机构、镀钴筒升降机构、可拆卸安装支架、温控系统、电极反应系统和液位控制系统；所述的镀钴筒搅拌机构设于基座1上，镀钴筒升降机构设于基座1和镀钴筒搅拌机构之间，温控系统、电极反应系统和液位控制系统设于可拆卸安装支架上。

所述的镀钴筒搅拌机构包括升降板2、电机3和镀钴筒4，升降板2的右侧与基座1铰接，升降板2的左侧下方与基座1之间设置镀钴筒升降机构，镀钴筒升降机构采用剪式千斤顶5；镀钴筒4的左端设有筒口，镀钴筒4的右端通过轴连接件连接电机3。如图3所示，所述的轴连接件包括结合端子6、导向套7和转轴8，结合端子6套设在镀钴筒4的连接筒4-2上，导向套7密封盖设在结合端子6和镀钴筒4的右端，导向套7的右侧固定有转轴8，转轴8连接电机3。所述的镀钴筒4采用筒壁向外突出具有弧度的圆筒4-1，圆筒4-1的右端向外延伸形成连接筒4-2。镀钴筒4的下方设有多个支撑轮9，支撑轮9固定在升降板2上表面。支撑轮9采用一对或者两对，每队对称设于镀钴筒4的筒壁最低点的两侧，用于支撑镀钴筒4，同时，在电机3的带动下，使得镀钴筒4轻松地转动。

如图4所示，所述的可拆卸安装支架包括支撑杆10和与支撑杆10可拆卸连接的多个支撑座11；所述的支撑座11上设有套孔，沿套孔的径向设有销钉12，销钉12和支撑杆10之间设有弹片，弹片的作用是在支撑座11与支撑杆10之间锁紧后防止松动。支撑座11上还设有上下通透的安装孔，并匹配设有调节螺钉13。

所述的液位控制系统包括自动加液装置和液位采集器，自动加液装置的出液口伸入镀钴筒4筒口内，自动加液装置通过支撑架与一个支撑座11可拆卸连接，所述的支撑架采用支撑抱箍14，支撑抱箍14上设有上下通透的支撑抱箍安装孔，与支撑座11上的安装孔相匹配。液位采集器设于镀钴筒4内，通过采集器支撑杆15与一个支撑座11可拆卸连接；液位采集器的信号输出端连接自动加液装置的液位采集信号接收端；所述的自动加液装置包括加液漏斗16、设于加液漏斗16出料口的电磁阀17和中央处理器，中央处理器的液位采集信号接收端连接液位采集器的信号输出端，中央处理器的控制端连接电磁阀17的受控端。液位采集器采用可视探头18。

所述的电极反应系统包括阳极棒19、阴极棒20和钴块23，阳极棒19与钴块23电连接，阳极棒19的末端和钴块23设于镀钴筒4内，阳极棒19的始端与一个支撑座11可拆卸连接；阴极棒20的末端伸入镀钴筒4内，阴极棒20的始端与一个支撑座11可拆卸连接；所述的阳极棒19和阴极棒20均采用钛合金制作，且阳极棒19和阴极棒20的始端部轴身上设有绝缘层，阳极棒19和阴极棒20的始端部设有上下通透的固定安装孔，与支撑座11上的安装孔相匹配。

所述的温控系统包括加热器22，加热器22通过加热连接杆21与一个支撑座11可拆卸连接。所述的加热连接杆21与支撑座11连接的一端设有加热连接杆安装孔，与支撑座11上的安装孔相匹配。

实施例：

本装置主要包括有基座1、镀钴筒搅拌机构、镀钴筒升降机构、可拆卸安装支架、温控系统、电极反应系统和液位控制系统。基座1用于支撑整个装置，起到稳固的作用；镀钴筒搅拌机构主要通过伺服电机3带动镀钴筒4进行转动，同时利用一对支撑轮9进行支撑滑动，在镀钴筒4的一端设置开口，方便加料液、采集一些数据信息、设置一些实验用的设备器材。镀钴筒升降机构主要用于将镀钴筒搅拌机构进行一方的倾斜，使得镀钴筒4根据液位情况调整整个镀钴筒4的倾斜角度，进而满足镀钴实验的需要。由于镀钴筒搅拌机构中的升降板2右侧与基座1铰接，使得镀钴筒搅拌机构能够以升降板2右侧边为轴进行转动，再利用升降板2的左侧下方与基座1之间设置镀钴筒升降机构，达到快速升降镀钴筒搅拌机构的目的，即快速升降镀钴筒4的目的。温控系统采用是的加热器22，当外界温度较低，需要对液体进行升温时，可以开启加热器22，对液体加热，使得实验环境更佳。电极反应系统是本装置的必要设备，是实验必不可少的设备，在阴极和阳极通电状态下，进行镀钴的化学反应。液位控制系统主要是根据液位情况，及时向镀钴筒4添加液体，主要是通过自动加液装置和液位采集器完成。

下面结合附图说明本发明的工作原理：

当正常使用时，首先，通过自动加液装置向镀钴筒4内添加实验需要的液体，利用液位采集器实时采集液位高度，从而控制添加的液体量。之后，再通过可拆卸安装支架，利用5个支撑座11和支撑座11上设有的上下通透的安装孔，将支撑抱箍14、采集器支撑杆15、阳极棒19、阴极棒20和加热连接杆21，通过调节螺钉13，组装固定。可拆卸安装支架方便安装、拆卸，使用便捷。之后，抽出阳极棒19，把钴块23固定在阳极棒19的预留位置，再把阳极棒19推入到合适的工作位置，把需要镀钴的金刚石浸入到镀钴筒4内的反应液中。准备工作完毕后，启动电机3，电机3通过轴连接件连接带动镀钴筒4转动，在转动的过程中，由设于镀钴筒4下方的一对支撑轮9进行支撑滑动，在镀钴筒4的倾斜角度变动的情况下，不影响支撑轮9对镀钴筒4的转动。而且，在镀钴筒4转动的时候，反应液在不停的搅拌，其他的外围设备是不动的状态，目的是使得反应液能够充分的与钴块23接触，增加反应利用率，提高反应液的效率。在反应的过程中，阳极产生氧化反应，阴极发生还原反应，从而对金刚石进行镀钴反应。并且，可视探头18实时监测液位情况，根据液位情况，及时向镀钴筒4添加液体，或者根据液位情况人为的操作剪式千斤顶5，适当抬高镀钴筒4左侧的高度，从而改变液位高度。当外界温度较低，需要对液体进行升温时，可以开启加热器22，对液体加热，使得实验环境更佳。