CN104593744A - 一种等离子体处理盾构刀具的自动化设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种等离子体处理盾构刀具的自动化设备，包括：送料系统、抽预真空系统、等离子体处理系统和出料系统，其中，送料系统用于将盾构刀具输送至抽预真空系统；抽预真空系统用于对送料系统输送来的盾构刀具进行抽真空处理以及对等离子体处理后的盾构刀具进行真空静置处理；等离子体处理系统用于对抽真空处理后的盾构刀具进行等离子体处理；出料系统用于承载并传送经过等离子体处理后的盾构刀具。本发明通过对盾构刀具进行抽真空和等离子体处理，可以提高盾构刀具的硬度、耐磨性、薄膜与基体结合力，并且可以提高生产效率，进而提高盾构刀具的使用寿命。

Description

一种等离子体处理盾构刀具的自动化设备

技术领域

本发明涉及等离子体处理技术领域，特别涉及一种等离子体处理盾构刀具的自动化设备。

背景技术

从1967年硬质涂层刀具问世以来，刀具涂层技术得到了飞速发展，涂层工艺也越来越成熟。涂层刀具技术能将刀具基材高强度、高韧性和涂层高硬度、高耐磨性相结合，可提高刀具的耐磨性而不降低其韧性，从而有效地解决刀具材料的硬度、耐磨性和抗弯强度、冲击韧性之间的矛盾，成为刀具改性的有效途径之一。目前工业发达国家涂层刀具已占80％以上，其CNC（Computer numerical control，计算机数控机床）机床上所用的切削刀具90％以上是涂层刀具。常用的刀具薄膜沉积技术有物理气相沉积（PVD, Physical Vapor Deposition）和化学气相沉积(CVD，Chemical Vapor Deposition)，存在刀具硬度、耐磨性或使用寿命提高的不明显，薄膜与基体结合力不够理想以及沉积速率低等问题。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种等离子体处理盾构刀具的自动化设备，包括：送料系统、抽预真空系统、等离子体处理系统和出料系统，其中，所述送料系统用于将所述盾构刀具输送至所述抽预真空系统；所述抽预真空系统用于对所述送料系统输送来的所述盾构刀具进行抽真空处理以及对等离子体处理后的所述盾构刀具进行真空静置处理，其中，所述抽预真空系统包括：第一抽预真空子系统，所述第一抽预真空子系统与所述送料系统相连，用于对所述送料系统输送来的所述盾构刀具进行抽真空处理；第二抽预真空子系统，所述第二抽预真空子系统与所述等离子体处理系统相连，用于对等离子体处理后的所述盾构刀具进行真空静置处理，其中，所述第二抽预真空子系统在所述盾构刀具到达前已完成抽真空处理；等离子体处理系统，所述等离子体处理系统的一端与所述第一抽预真空子系统相连，另一端与所述第二抽预真空子系统相连，用于对抽真空处理后的所述盾构刀具进行等离子体处理；出料系统，所述出料系统与所述第二抽预真空子系统相连，用于承载并传送经过等离子体处理后的所述盾构刀具。

在本发明的一个实施例中，所述送料系统包括:送料车，用于容纳所述盾构刀具；上料台，所述上料台位于所述送料车的下方，用于承载所述送料车；第一链传动电机，所述第一链传动电机位于所述上料台的下方，用于向所述上料台提供动力，驱动所述上料台带动所述送料车沿所述上料台表面运行。

在本发明的又一个实施例中，所述第一抽预真空子系统包括：第一预真空室；第一真空阀门；第一门电机，所述第一门电机与所述第一真空阀门相连，用于在所述送料车邻近所述第一真空阀门时驱动所述第一真空阀门向上运动以使所述送料车进入所述第一预真空室，以及在所述送料车进入所述第一预真空室后驱动所述第一真空阀门向下运动以关闭所述第一预真空室与所述送料系统的连通；第一传动电机，所述第一传动电机位于所述第一预真空室内的底部，用于驱动所述送料车运动；第一真空泵，所述第一真空泵位于所述第一预真空室的下方，用于对所述第一预真空室、所述送料车和所述盾构刀具进行抽真空处理。

优选的，所述等离子体处理系统包括：离子注入室，所述离子注入室通过真空阀门与所述第一预真空室选择性连通；注入探头，所述注入探头位于所述离子注入室的上方；扫描注入电机，所述扫描注入电机位于所述离子注入室内的底部，用于驱动所述注入探头注入等离子体；第二传动电机，所述第二传动电机位于所述离子注入室内的底部，用于驱动所述送料车运动；第二真空泵，所述第二真空泵位于所述离子注入室的下方，用于对所述离子注入室、所述送料车和所述盾构刀具进行抽真空处理。

优选的，在所述第二真空泵对所述离子注入室、所述送料车和所述盾构刀具进行抽真空处理至预设真空状态之后，启动所述扫描注入电机驱动所述注入探头注入等离子体。

优选的，所述第二抽预真空子系统包括：第二预真空室；第二真空阀门；第二门电机，所述第二门电机与所述第二真空阀门相连，用于在所述送料车邻近所述第二真空阀门时驱动所述第二真空阀门向上运动以使所述送料车从所述第二预真空室进入所述出料系统，以及在所述送料车进入所述出料系统后驱动所述第二真空阀门向下运动以关闭所述第二预真空室与所述出料系统的连通；第三传动电机，所述第三传动电机位于所述第二预真空室内的底部，用于驱动所述送料车运动；第三真空泵，所述第三真空泵位于所述第二预真空室的下方，用于在所述送料车进入所述第二预真空室之前完成对所述第二预真空室的抽真空处理。

优选的，在所述送料车进入所述第二预真空室后静置预设时长，所述第三传动电机驱动所述送料车离开所述第二预真空室。

并且，所述出料系统包括：出料台，所述出料台用于承载由所述第二预真空室驶出的送料车；第二链传动电机，所述第二链传动电机位于所述出料台的下方，用于向所述出料台提供动力，驱动所述出料台带动所述送料车沿所述出料台表面运行，其中，所述送料车内容纳有经过等离子体处理和抽真空处理后的盾构刀具。

根据本发明实施例的等离子体处理盾构刀具的自动化设备，具有以下有益效果：通过对盾构刀具进行抽真空和等离子体处理以对盾构刀具设置涂层，由此得到的盾构刀具具有较高的硬度、耐磨性、薄膜与基体结合力，并且可以提高生产效率，进而可以提高盾构刀具的使用寿命，满足客户的需求。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的等离子体处理盾构刀具的自动化设备的结构图；

图2为根据本发明实施例的等离子体处理盾构刀具的自动化设备的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下面参考图1和图2对本发明实施例的等离子体处理盾构刀具的自动化设备进行描述。

如图1所示，本发明实施例的等离子体处理盾构刀具的自动化设备包括：送料系统100、抽预真空系统、等离子体处理系统300和出料系统500。

具体地，送料系统100用于将盾构刀具输送至抽预真空系统。如图2所示，送料系统100包括送料车3、上料台2和第一链传动电机1。其中，盾构刀具4放置于送料车3内。上料台2位于送料车3的下方，用于承载该送料车3。第一链传动电机1位于上料台2的下方，用于向上料台2提供动力，驱动上料台2带动送料车3沿上料台2的表面运行。

抽预真空系统包括第一抽预真空子系统200和第二抽预真空子系统400。其中，第一抽预真空子系统200与送料系统100相连，用于对送料系统100输送来的盾构刀具4进行抽真空处理。

在本发明的一个实施例中，第一抽预真空子系统200包括第一预真空室6、第一真空阀门7、第一门电机8、第一传动电机5和第一真空泵21。其中，第一门电机8与第一真空阀门7相连，用于在送料车3邻近第一真空阀门7时驱动第一真空阀门7向上运动，以使得送料车3进入第一预真空室6，以及在送料车3进入第一预真空室6后驱动第一真空阀门7向下运动，从而关闭第一预真空室6与送料系统100的连通。第一传动电机5位于第一预真空室6内的底部，用于驱动送料车3运动。第一真空泵21位于第一预真空室6的下方，用于对第一预真空室6、送料车3和盾构刀具4进行抽真空处理。

在本发明的一个实施例中，第一抽预真空子系统200还包括第三真空阀门22和第三门电机23。其中，第三门电机23与第三真空阀门22相连，用于在送料车3邻近第三真空阀门22时驱动第三真空阀门22向上运动，以使得送料车3进入等离子体处理系统300，以及在送料车3进入等离子体处理系统300后驱动第三真空阀门22向下运动，从而关闭等离子体处理系统300与第一抽预真空子系统200的连通。

等离子体处理系统300的一端与第一抽预真空子系统200相连，另一端与第二抽预真空子系统400相连，用于对第一抽预真空子系统200进行抽真空处理后的盾构刀具4进行等离子体处理。

具体地，如图2所示，等离子体处理系统300包括离子注入室9、注入探头10、扫描注入电机18、第二传动电机20和第二真空泵19。其中，离子注入室9通过第三真空阀门22与第一预真空室6选择性连通。即，在送料车3邻近第三真空阀门22时驱动第三真空阀门22向上运动，以使得送料车3进入离子注入室9实现等离子体处理系统300与第一抽预真空子系统200的连通，在送料车3进入离子注入室9后驱动第三真空阀门22向下运动，从而关闭等离子体处理系统300与第一抽预真空子系统200的连通。

第二真空泵19位于离子注入室9的下方，用于对离子注入室9、送料车3和盾构刀具4进行抽真空处理。

注入探头10位于离子注入室9的上方。扫描注入电机18位于离子注入室9的底部，用于驱动注入探头10注入等离子体。第二传动电机20位于离子注入室9的底部，用于驱动送料车3运动。

在第二真空泵19对离子注入室9、送料车3和盾构刀具4进行抽真空处理至预设真空状态之后，启动扫描注入电机18驱动注入探头10注入等离子体。

第二抽预真空子系统400与等离子体处理系统300相连，用于对等离子体处理系统300执行等离子体处理后的盾构刀具4进行真空静置处理。其中，第二抽预真空子系统400在盾构刀具4到达前已完成抽真空处理。

具体地，第二抽预真空子系统400包括：第二预真空室12、第二真空阀门26、第二门电机11、第四真空阀门24、第四门电机25、第三传动电机13和第三真空泵17。其中，第四门电机25与第四真空阀门24相连，用于在送料车3邻近第四真空阀门24时驱动第四真空阀门24向上运动，以使得送料车3从离子注入室9进入第二预真空室12，以及在送料车3进入第二预真空室12后驱动第四真空阀门24向下运动以关闭离子注入室9与第二预真空室12的连通。

第三传动电机13位于第二预真空室12内的底部，用于驱动送料车3运动。第三真空泵17位于第二预真空室12之前完成对第二预真空室12的预抽真空处理，使得第二预真空室12接近真空状态。

在本发明的一个实施例中，在送料车3进入已完成预真空处理的第二预真空室12后静置预设时长，第三传动电机13驱动送料车3离开第二预真空室12。

第二门电机11与第二真空阀门26相连，用于在送料车3邻近第二真空阀门26时驱动第二真空阀门26向上运动，以使得送料车3从第二预真空室12进入出料系统500，以及在送料车3进入第二预真空室12后驱动第二真空阀门26向下运动以关闭第二预真空室12与出料系统500的连通。

出料系统500与第二抽预真空子系统400相连，用于承载并传送经过等离子体处理后的盾构刀具14。

具体地，出料系统500包括出料台15和第二链传动电机16。其中，出料台15用于承载由第二预真空室12驶出的送料车3。第二链传动电机16位于出料台15的下方，用于向出料台15提供动力，驱动出料台15带动送料车3沿出料台15表面运行。其中，送料车3内容纳有经过等离子体处理和抽真空处理后的盾构刀具14。

本发明实施例提出的等离子体处理盾构刀具的自动化设备的工作原理为：将待处理的盾构刀具4放入送料车3内，然后启动第一链传动电机1工作以驱动送料车3在上料台2的表面自动向前运行。在送料车3邻近第一真空阀门7时启动第一门电机8的开关，以由第一门电机8驱动第一真空阀门7向上运动以使得送料车3自动进入第一预真空室6，并停止运动，然后第一真空阀门7向下运动，第一门电机8自动关闭。在第一预真空室6，启动第一真空泵21，对第一预真空室6、送料车3和盾构刀具4进行抽真空处理。在抽真空处理至预设真空状态后，启动第一传动电机5驱动送料车3逐渐向等离子体系统300运动。送料车3经第三真空阀门22进入离子注入室9，启动第二真空泵19对离子注入室9、送料车3和盾构刀具4进行抽真空处理，在达到所需真空状态后停止抽真空。启动扫描注入电机18使得注入探头10产生等离子体，对送料车3上的盾构刀具4进行等离子体处理。完成等离子体处理后，启动第二传动电机20驱动送料车3向第二预真空室12运动，经第四真空阀门24进入已完成预真空处理的第二预真空室12，静置预设时长后启动第三传动电机13使送料车3向出料系统500运动，经第二真空阀门26进入到出料系统500的出料台14上。在送料车3停止后，取出已完成等离子体处理的盾构刀具14。至此自动化设备完成对盾构刀具的整个等离子体处理过程。

本发明实施例等离子体处理盾构刀具的自动化设备通过对盾构刀具进行抽真空和等离子体处理以对盾构刀具设置涂层，由此得到的盾构刀具具有较高的硬度、耐磨性、薄膜与基体结合力，并且可以提高生产效率，进而可以提高盾构刀具的使用寿命，满足客户的需求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (8)

1.一种等离子体处理盾构刀具的自动化设备，其特征在于，包括：送料系统、抽预真空系统、等离子体处理系统和出料系统，其中，

所述送料系统用于将所述盾构刀具输送至所述抽预真空系统；

所述抽预真空系统用于对所述送料系统输送来的所述盾构刀具进行抽真空处理以及对等离子体处理后的所述盾构刀具进行真空静置处理，其中，所述抽预真空系统包括：

第一抽预真空子系统，所述第一抽预真空子系统与所述送料系统相连，用于对所述送料系统输送来的所述盾构刀具进行抽真空处理；

第二抽预真空子系统，所述第二抽预真空子系统与所述等离子体处理系统相连，用于对等离子体处理后的所述盾构刀具进行真空静置处理，其中，所述第二抽预真空子系统在所述盾构刀具到达前已完成抽真空处理；

等离子体处理系统，所述等离子体处理系统的一端与所述第一抽预真空子系统相连，另一端与所述第二抽预真空子系统相连，用于对抽真空处理后的所述盾构刀具进行等离子体处理；以及出料系统，所述出料系统与所述第二抽预真空子系统相连，用于承载并传送经过等离子体处理后的所述盾构刀具。

2.如权利要求1所述的等离子体处理盾构刀具的自动化设备，其特征在于，所述送料系统包括:

送料车，用于容纳所述盾构刀具；

上料台，所述上料台位于所述送料车的下方，用于承载所述送料车；

第一链传动电机，所述第一链传动电机位于所述上料台的下方，用于向所述上料台提供动力，驱动所述上料台带动所述送料车沿所述上料台表面运行。

3.如权利要求2所述的等离子体处理盾构刀具的自动化设备，其特征在于，所述第一抽预真空子系统包括：

第一预真空室；

第一真空阀门；

第一门电机，所述第一门电机与所述第一真空阀门相连，用于在所述送料车邻近所述第一真空阀门时驱动所述第一真空阀门向上运动以使所述送料车进入所述第一预真空室，以及在所述送料车进入所述第一预真空室后驱动所述第一真空阀门向下运动以关闭所述第一预真空室与所述送料系统的连通；

第一传动电机，所述第一传动电机位于所述第一预真空室内的底部，用于驱动所述送料车运动；以及第一真空泵，所述第一真空泵位于所述第一预真空室的下方，用于对所述第一预真空室、所述送料车和所述盾构刀具进行抽真空处理。

4.如权利要求1所述的等离子体处理盾构刀具的自动化设备，其特征在于，所述等离子体处理系统包括：

离子注入室，所述离子注入室通过真空阀门与所述第一预真空室选择性连通；

注入探头，所述注入探头位于所述离子注入室的上方；

扫描注入电机，所述扫描注入电机位于所述离子注入室内的底部，用于驱动所述注入探头注入等离子体；

第二传动电机，所述第二传动电机位于所述离子注入室内的底部，用于驱动所述送料车运动；以及第二真空泵，所述第二真空泵位于所述离子注入室的下方，用于对所述离子注入室、所述送料车和所述盾构刀具进行抽真空处理。

5.如权利要求4所述的等离子体处理盾构刀具的自动化设备，其特征在于，在所述第二真空泵对所述离子注入室、所述送料车和所述盾构刀具进行抽真空处理至预设真空状态之后，启动所述扫描注入电机驱动所述注入探头注入等离子体。

6.如权利要求2所述的等离子体处理盾构刀具的自动化设备，其特征在于，所述第二抽预真空子系统包括：

第二预真空室；

第二真空阀门；

第二门电机，所述第二门电机与所述第二真空阀门相连，用于在所述送料车邻近所述第二真空阀门时驱动所述第二真空阀门向上运动以使所述送料车从所述第二预真空室进入所述出料系统，以及在所述送料车进入所述出料系统后驱动所述第二真空阀门向下运动以关闭所述第二预真空室与所述出料系统的连通；

第三传动电机，所述第三传动电机位于所述第二预真空室内的底部，用于驱动所述送料车运动；以及第三真空泵，所述第三真空泵位于所述第二预真空室的下方，用于在所述送料车进入所述第二预真空室之前完成对所述第二预真空室的抽真空处理。

7.如权利要求6所述的等离子体处理盾构刀具的自动化设备，其特征在于，在所述送料车进入所述第二预真空室后静置预设时长，所述第三传动电机驱动所述送料车离开所述第二预真空室。

8.如权利要求7所述的等离子体处理盾构刀具的自动化设备，其特征在于，所述出料系统包括：

出料台，所述出料台用于承载由所述第二预真空室驶出的送料车；

第二链传动电机，所述第二链传动电机位于所述出料台的下方，用于向所述出料台提供动力，驱动所述出料台带动所述送料车沿所述出料台表面运行，其中，所述送料车内容纳有经过等离子体处理和抽真空处理后的盾构刀具。