CN106222719B - 一种用于镁合金表面微弧氧化-电泳复合处理的全自动化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于镁合金表面微弧氧化‑电泳复合处理的全自动化装置，包括：行车系统、槽体系统、烤炉系统和控制系统，所述行车系统包括：机架体、吊车组件和回挂组件，所述槽体系统包括微弧氧化‑电泳处理工艺流程所需的各种槽体，所述烤炉系统包括封闭隧道、加热装置、运风装置和悬挂链，所述控制系统包括主控制柜、槽体温控柜和烤炉温控柜。本发明的有益效果：实现了一种短流程、连续式、环保高效的“一线式”微弧氧化‑电泳复合处理，弥补了市场上的产线空白；既能进行铝镁合金的微弧氧化‑电泳处理，也能进行单独的微弧氧化处理，实现“一线多用”的功能；全程自动化进行，除上、下挂具外，其他过程均无需人员介入，全程安全高效。

Description

一种用于镁合金表面微弧氧化-电泳复合处理的全自动化 装置

技术领域

本发明涉及表面改性处理领域，尤其涉及一种用于镁合金表面微弧氧化-电泳复合处理的全自动化装置。

背景技术

镁合金由于具有质量轻、比强度高、弹性模量大、散热快、高的导热和导电性能、屏蔽性好和无毒，具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收等特点，在汽车、航空航天、3C等领域得到越来越广泛的应用。但由于镁合金耐腐蚀性差，限制了镁合金的应用。

目前提高镁合金耐腐蚀性的方法主要有：铬化处理、磷化处理、阳极氧化、微弧氧化等，铬化处理污染环境，需要对铬离子废液进行处理，且铬离子对人体有害，阳极氧化处理工艺复杂，铬化和阳极氧化形成的膜均不足以满足镁合金在恶劣的环境下腐蚀。微弧氧化处理工艺简单，无污染，处理后镁合金表面形成的陶瓷层具有高硬度、耐磨、附着力强等特点，近年来得到快速的发展，大大改善了镁合金的各项性能，但微弧氧化处理后，颜色较单一，且在特殊环境下无法满足耐腐蚀性要求。

微弧氧化-电泳复合处理系统是铝镁合金微弧着色复合表面处理系统，通过此系统制备出的复合膜层，具有硬度高，耐磨，耐腐蚀的特点，且有效的解决了镁合金微弧氧化陶瓷膜层难以变色的难题，得到的膜层外观光滑，颜色和色泽可调的复合膜层。经过中性盐雾测试分析，复合膜层达1000小时无明显变化。

但目前的镁合金进行微弧氧化-电泳复合处理工艺较为复杂、缓慢，并不能够满足人们对镁合金的需求，因此，为了实现微弧氧化-电泳复合处理工艺，设计建造一种短流程、连续式、环保高效的全自动化装置显得至关重要。

发明内容

本发明提供一种用于镁合金表面微弧氧化-电泳复合处理的全自动化装置，为制备综合性能优异的微弧氧化-电泳复合膜层提供一种短流程、连续式、环保高效的全自动化装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种用于镁合金表面微弧氧化-电泳复合处理的全自动化装置，包括行车系统、槽体系统、烤炉系统和控制系统，所述行车系统由机架体、吊车组件和回挂组件构成，用于飞靶及悬挂于飞靶上挂具的移动；所述机架体包括槽体机架体和回挂机架体，所述槽体机架体设有上挂位和下挂位，上挂位和下挂位之间设有互相平行的、由上挂位到下挂位延伸的上导轨和下导轨，所述槽体机架体是由下导轨和下导轨下方从上挂位到下挂位之间依次排列的上挂车、槽体系统和下挂车组成；所述回挂机架体设置在上导轨上，所述上导轨和下导轨上都设置有定位传感器，用于吊车组件的定位；所述上挂车由上挂车支架、驱动装置、导向装置、挂座和校正片组成，所述下挂车与上挂车的结构相同；

所述吊车组件包括龙门架、吊车驱动电机、机械手、飞靶和接水盘，所述龙门架设在上导轨之上，所述吊车驱动电机安装在龙门架上并作用于上导轨，所述机械手由承重杆、连接在承重杆上的钩爪和升降驱动电机组成；所述飞靶与机械手相连；所述机械手和接水盘可在龙门架上升降，升降驱动电机用于调节成长杆升降，所述接水盘在钩爪提起飞靶后自动闭合，用于盛装工件上掉落的槽液；所述吊车组件的数量为5个。

所述回挂组件由回挂主轴、驱动电机、升降架、承重杆、导向轮和定位传感器组成，用于将飞靶从下料位移至上料位，所述回挂组件在上导轨上往复运动。

所述飞靶包括钩挂部和夹持装置，所述钩挂部包括搭杠、固定在搭杠上的挂钩及搭杠两端的楔形嵌头，所述搭杠的两端楔形嵌头可放置在槽体系统中全部槽体两端的V型挂座内，所述夹持装置沿搭杠方向均匀分布四个夹持点，采用螺纹固定方式固定挂具，所述飞靶通体为导电材料制成。

所述槽体系统由除油槽、清洗槽、喷淋水洗槽、超声波清洗槽、微弧氧化槽、中和槽、电泳槽、回收槽、脱水槽和风切槽组成；

所述烤炉系统由封闭隧道、加热装置、运风装置和悬挂于所述烤炉系统的悬挂链组成；

所述控制系统由主控制柜、槽体温控柜和烤炉温控柜组成，所述主控制柜实现远程监控和在线参数监测，所述槽体温控柜配合主控制柜实现槽体温度的自动化控制，所述烤炉温控柜实现了对烤炉各位置的温度监测与自动调控。

作为本发明的进一步改进，所述槽体系统从上挂车到下挂车之间的顺序依次为除油槽、两个相邻的清洗槽、五个相邻的微弧氧化槽、喷淋水洗槽、超声波清洗槽、清洗槽、中和槽、两个相邻的清洗槽、电泳槽、回收槽、喷淋水洗槽、电泳槽、回收槽、喷淋水洗槽、三个相邻的清洗槽、脱水槽和风切槽。

作为本发明的进一步改进，所述除油槽设置有过滤装置、超声波震板、超声波源、温控装置和V型挂座，可实现超声波除油和自动温控功能；

所述清洗槽设置有打气装置和V型挂座，所述打气装置用于加强工件的清洗；

所述微弧氧化槽设置有过滤装置、打气装置、槽液冷却装置、飞靶冷却槽、V型挂座和不锈钢板，所述槽液冷却装置包括制冷空调和冷却塔，所述V型挂座连接电源的阳极，所述不锈钢板连接电源的阴极，所述打气装置用于槽液搅拌、防止工件表面聚气，所述飞靶冷却槽用于飞靶和V型挂座接触位置的冷却，所述微弧氧化槽可实现槽液自动温控功能；

所述喷淋水洗槽设置有喷头装置、水泵装置和V型挂座，通过喷头装置喷出高压水雾，实现更加彻底的工件清洗；

所述超声波清洗槽设置有不锈钢外壁、超声波震板、超声波源、温控装置和V型挂座；

所述中和槽的结构和所述清洗槽的结构相同，所述中和槽内为弱酸性药剂；

所述电泳槽设置有温控装置、阳极管装置、过滤装置、超滤装置、循环装置、冷却装置、飞靶冷却槽和V型挂座，所述电泳槽的V型挂座连接电源阴极，所述阳极管装置连接电源阳极；

所述回收槽设置有过滤装置、超滤装置和V型挂座，实现电泳漆回收功能；

所述脱水槽设置有打气装置和V型挂座，用于去除工件表面的水渍；

所述风切槽设置有沿槽壁的打气装置和V型挂座，进一步去除工件上面的水渍。

作为本发明的进一步改进，所述微弧氧化槽和电泳槽中的V型挂座的材料采用导电材料，所述除油槽、清洗槽、喷淋水洗槽、超声波清洗槽、中和槽、回收槽、脱水槽和风切槽中的V型挂座的材料采用绝缘材料。

作为本发明的进一步改进，所述上挂车和下挂车上的挂座为V型挂座。

本发明的有益效果是：本发明实现了一种短流程、连续式、环保高效的“一线式”微弧氧化-电泳复合处理，弥补了市场上的产线空白，在具体实施时，只需设定好各工艺参数，通过上挂位将挂有工件的挂具紧固在飞靶上，吊车组件就能自动按照设定的工艺将工件移至指定的槽体中进行相应工艺处理，既能进行微弧氧化-电泳复合处理，也能进行单独的微弧氧化处理，实现“一线多用”的功能；在下挂位只需将挂具从飞靶卸下，悬挂于上述烤炉系统的悬挂链上，就能实现烘烤的功能，除上、下挂具外，其他过程均无需人员介入，全程安全高效。

附图说明

图1是本发明的最佳实施例的整体结构示意图；

图2是图1中2所示吊车组件、机架体和上挂车之间的结构示意图；

图3是图1中3所示回挂组件的结构示意图；

图4是图1中6和17所示上挂车、下挂车的结构示意图；

图5是图1中7所示除油槽的结构示意图；

图6是图1中8所示清洗槽的结构示意图；

图7是图1中9所示微弧氧化槽的结构示意图；

图8是图1中10所示喷淋水洗槽的结构示意图；

图9是图1中11所示超声波清洗槽的结构示意图；

图10是图1中13所示电泳槽的结构示意图；

图11是图1中14所示回收槽的结构示意图；

图12是图1中15所示脱水槽的结构示意图；

图13是图1中16所示风切槽的结构示意图；

其中，1为回挂机架体，2为吊车组件，201为机械手，202为吊车驱动电机，204为接水盘，3为回挂组件，301为驱动电机，302为连轴器，303为回挂主轴，305为皮带，312为升降架，313为承重杆，316为导向轮，4为悬挂链，5为上挂位，6为上挂车，601为上挂车支架，602为驱动装置，603为导向装置，604为V型挂座，605为校正片，7为除油槽，701为超声波震板，704为不锈钢外壁，705为温控装置，8为清洗槽，9为微弧氧化槽，901为飞靶冷却槽，904为制冷空调，905为不锈钢板，10为喷淋水洗槽，1001为喷头装置， 11为超声波清洗槽，12为中和槽，13为电泳槽，1302为阳极管装置，1306为冷却装置，14为回收槽，15为脱水槽， 16为风切槽，17为下挂车，18为下挂位，19为微弧氧化电源，20为电泳电源，21为下导轨，22为上导轨，23为废气处理系统，24为冷却塔，25为悬挂链导轨，26为制水系统，27为飞靶，28为挂具，29为待加工产品。

具体实施方式

下面将结合附图1至13以及较佳实例对本发明提出的一种用于镁合金表面微弧氧化-电泳复合处理的全自动化装置作更详细的说明。

本发明提供一种用于镁合金表面微弧氧化-电泳复合处理的全自动化装置，包括行车系统、槽体系统、烤炉系统和控制系统。

行车系统由机架体、五个吊车组件2和回挂组件3构成，用于飞靶27及悬挂于飞靶27上挂具28的移动；机架体包括槽体机架体和回挂机架体1，槽体机架体设有上挂位5和下挂位18，上挂位和下挂位之间设有互相平行的、由上挂位到下挂位延伸的上导轨22和下导轨21，槽体机架体是由下导轨21和下导轨21下方从上挂位到下挂位之间依次排列的上挂车6、槽体系统和下挂车18组成，槽体系统从上挂车到下挂车之间的顺序依次为除油槽7、两个相邻的清洗槽8、五个相邻的微弧氧化槽9、喷淋水洗槽10、超声波清洗槽11、清洗槽8、中和槽12、两个相邻的清洗槽8、电泳槽13、回收槽14、喷淋水洗槽10、电泳槽13、回收槽14、喷淋水洗槽10、三个相邻的清洗槽8、脱水槽15和风切槽16；回挂机架体1设置在上导轨22上，回挂组件3在上导轨22上往复运动，所述上导轨22和下导轨21上设置有定位传感器，用于吊车组件2和回挂组件3的定位；吊车组件2由龙门架、吊车驱动电机202，在龙门架上升降的机械手201及接水盘204组成，在吊车驱动电机202作用下，吊车组件2实现机械手201的升降、在下导轨21上的移动和接水盘204的开合；飞靶27两端采用楔形设计，飞靶27上采用螺纹固定方式固定挂具28，待加工产品29装夹在挂具28上，在吊车组件2的作用下，从上挂位5提起，移动至各个处理槽中；回挂组件3由驱动电机301、联轴器302、回挂主轴303、皮带305、升降架312、承重杆313和导向轮316组成，回挂组件3在驱动电机301的作用下进行移动和升降；吊车组件2和回挂组件3的升降和移动过程均采用自动化控制，方便高效；上挂车6由上挂车支架601、驱动装置602、导向装置603、塑胶V型挂座604和校正片605组成，所述下挂车17与所述上挂车6结构相同。

优选的，除油槽7设有过滤装置、超声波震板701、超声波源、温控装置705和塑料V型挂座604，V型挂座604用于配合飞靶27两端楔形头，便于放置飞靶；除油槽7可实现超声波除油和自动温控功能；清洗槽8设有打气装置和塑料V型挂座604，打气装置用于加强工件的清洗；微弧氧化槽9设有过滤装置、打气装置、冷却装置、飞靶冷却槽901、铜质V型挂座604和不锈钢板905，打气装置用于槽液搅拌、防止工件表面聚气，冷却装置包括制冷空调904和冷却塔24，飞靶冷却槽901用于飞靶25和铜质V型挂座604接触位置的冷却，V型挂座604所在挂座连接电源的阳极，不锈钢板905连接电源的阴极，微弧氧化槽9可实现槽液自动温控功能；喷淋水洗槽10设有喷头装置1001、水泵装置和塑料V型挂座604，通过喷头装置1001喷出高压水雾，实现更加彻底的工件清洗；超声波清洗槽11设有不锈钢外壁704、超声波震板701、超声波源、温控装置705和塑料V型挂座604；中和槽12结构和所述清洗槽8相同，中和槽12槽内为弱酸性药剂，用于中和工件表面残留的碱性液体，避免污染后续电泳工艺；所述电泳槽13设有温控装置705、阳极管装置1302、过滤装置、超滤装置、循环装置、冷却装置1306、飞靶冷却槽901和铜质V型挂座604，铜质V型挂座604连接电源阴极，阳极管装置1302连接电源阳极，电泳槽装置13与工业常用阴极电泳工作原理一致；回收槽14设有过滤装置、超滤装置和塑料V型挂座604，可实现电泳漆回收功能；脱水槽15设有打气装置和塑料V型挂座604，可实现工件表面水渍的去除；风切槽16设有沿槽壁的打气装置和塑料V型挂座604，可实现更进一步的去除工件表面水渍。

烤炉系统工作原理与工业常用隧道烤炉类似，所述整个产线的工件由所述悬挂链4进行连接，挂有待加工产品29的挂具28在下挂位18下挂后，由人工将所述挂具28悬挂在悬挂链4上，移动至所述隧道烤炉内进行烘烤。

控制系统由主控制柜、槽体温控柜和烤炉温控柜组成，所述主控制柜采用西门子S7-300可编程控制器+15寸触摸屏人机界面显示进行全部操作过程的远程控制及在线参数监测，在主控制柜的控制下，设定需要的工艺流程与参数后，吊车组件2将自动挂有所述挂具28的所述飞靶27从上挂位5提起，然后依次放入设定的槽体内进行处理，最终从下挂位18取下所述挂具28放在所述悬挂链4上送入移至隧道烤炉内进行烘烤，回挂组件3将空置的飞靶27从下挂位18移至所述上挂位5；槽体温控柜配合主控制柜实现槽体温度的自动化控制，烤炉温控柜实现了对烤炉各位置的温度监测与自动调控。

Claims (7)

1.一种用于镁合金表面微弧氧化-电泳复合处理的全自动化装置，包括行车系统、槽体系统、烤炉系统和控制系统，其特征在于：

所述行车系统由机架体、吊车组件和回挂组件构成，所述机架体包括槽体机架体和回挂机架体，所述槽体机架体设有上挂位和下挂位，上挂位和下挂位之间设有互相平行的、由上挂位到下挂位延伸的上导轨和下导轨，所述槽体机架体是由下导轨和下导轨下方从上挂位到下挂位之间依次排列的上挂车、槽体系统和下挂车组成；所述回挂机架体设置在上导轨上，所述上导轨和下导轨上都设置有定位传感器；所述上挂车由上挂车支架、驱动装置、导向装置、挂座和校正片组成，所述下挂车与上挂车的结构相同；

所述吊车组件包括龙门架、吊车驱动电机、机械手、飞靶和接水盘，所述龙门架设在上导轨之上，所述吊车驱动电机安装在龙门架上并作用于上导轨，所述机械手由承重杆、连接在承重杆上的钩爪和升降驱动电机组成；所述飞靶与机械手相连；

所述回挂组件由联轴器、回挂主轴、驱动电机、升降架、承重杆、皮带、导向轮和定位传感器组成；

所述飞靶包括钩挂部和夹持装置，所述钩挂部包括搭杠、固定在搭杠上的挂钩及搭杠两端的楔形嵌头，所述夹持装置沿搭杠方向设置有夹持点；

所述槽体系统由除油槽、清洗槽、喷淋水洗槽、超声波清洗槽、微弧氧化槽、中和槽、电泳槽、回收槽、脱水槽和风切槽组成，所述电泳槽设置有温控装置、阳极管装置、过滤装置、超滤装置、循环装置、冷却装置、飞靶冷却槽和V型挂座，所述电泳槽的V型挂座连接电源阴极，所述阳极管装置连接电源阳极；

所述烤炉系统由封闭隧道、加热装置、运风装置和悬挂于所述烤炉系统的悬挂链组成；

所述控制系统由主控制柜、槽体温控柜和烤炉温控柜组成。

2.如权利要求1所述的用于镁合金表面微弧氧化-电泳复合处理的全自动化装置，其特征在于，所述槽体系统从上挂车到下挂车之间的顺序依次为除油槽、两个相邻的清洗槽、五个相邻的微弧氧化槽、喷淋水洗槽、超声波清洗槽、清洗槽、中和槽、两个相邻的清洗槽、电泳槽、回收槽、喷淋水洗槽、电泳槽、回收槽、喷淋水洗槽、三个相邻的清洗槽、脱水槽和风切槽。

3.如权利要求1所述的用于镁合金表面微弧氧化-电泳复合处理的全自动化装置，其特征在于，

所述除油槽设置有过滤装置、超声波震板、超声波源、温控装置和V型挂座；

所述清洗槽设置有打气装置和V型挂座；

所述微弧氧化槽设置有过滤装置、打气装置、槽液冷却装置、飞靶冷却槽、V型挂座和不锈钢板，所述槽液冷却装置包括制冷空调和冷却塔，所述V型挂座连接电源的阳极，所述不锈钢板连接电源的阴极；

所述喷淋水洗槽设置有喷头装置、水泵装置和V型挂座；

所述超声波清洗槽设置有不锈钢外壁、超声波震板、超声波源、温控装置和V型挂座；

所述中和槽的结构和所述清洗槽的结构相同，所述中和槽内为弱酸性药剂；

所述回收槽设置有过滤装置、超滤装置和V型挂座；

所述脱水槽设置有打气装置和V型挂座；

所述风切槽设置有沿槽壁的打气装置和V型挂座。

4.如权利要求3所述的用于镁合金表面微弧氧化-电泳复合处理的全自动化装置，其特征在于，所述微弧氧化槽和电泳槽中的V型挂座的材料采用导电材料，所述除油槽、清洗槽、喷淋水洗槽、超声波清洗槽、中和槽、回收槽、脱水槽和风切槽中的V型挂座的材料采用绝缘材料。

5.如权利要求1所述的用于镁合金表面微弧氧化-电泳复合处理的全自动化装置，其特征在于，所述上挂车和下挂车上的挂座为V型挂座。

6.如权利要求1所述的用于镁合金表面微弧氧化-电泳复合处理的全自动化装置，其特征在于，所述吊车组件的数量为5个。

7.如权利要求1所述的用于镁合金表面微弧氧化-电泳复合处理的全自动化装置，其特征在于，所述飞靶的夹持装置沿搭杠方向均匀分布有四个夹持点。