CN109385654A - 自动微弧氧化系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微弧氧化技术领域，具体是涉及一种自动微弧氧化系统及其方法，用于生产线上的微弧氧化处理。该自动微弧氧化系统包括，一定数量的槽体，槽体中装有微弧氧化各步骤所用的槽液，全部槽体环绕摆放，正中央处设置有机械手，机械手可以自由转动并伸入周围任意槽体中；机械手旁还设置有传送带；控制计算机，其与机械手信号连接。该自动微弧氧化方法包括，当所述工件浸没在其中一槽体中进行相对应步骤加工时，如果在该步骤之前的对应槽体是空置的，可以在空置的所述槽体中放入另一所述工件同时进行加工。较之以往采用龙门吊车直线型移动吊取工件的方法，本发明的自动微弧氧化系统及其方法的生产效率大为提高。

Description

自动微弧氧化系统及其方法

【技术领域】

本发明涉及微弧氧化技术领域，具体是涉及一种自动微弧氧化系统及其方法。

【背景技术】

微弧氧化技术，是指在普通阳极氧化的基础上，利用弧光放电增强并激活在阳极上发生的反应，从而在以铝、钛、镁金属及其合金为材料的工件表面形成优质的强化陶瓷膜的方法。通过用专用的微弧氧化电源在工件上施加电压，使工件表面的金属与电解质溶液相互作用，在工件表面形成微弧放电，在高温、电场等因素的作用下，金属表面形成陶瓷膜，达到工件表面强化的目的。

微弧氧化生产过程各步骤分别设有相对应的槽体进行加工。以往采用的方法是槽体呈一字形摆放，其上方架设有直线滑轨，滑轨上有龙门吊车，龙门吊车吊取工件，分别放入相对应的槽体进行加工。等待某步加工完成后，取出工件再进行下一步，每一步的加工过程中龙门吊车一直在对应槽体旁等待，而其他槽体处于空置状态，浪费了相当多的工时；其次，龙门吊车的活动范围达到了10米多，占用了较大的空间，龙门吊车体积较大且在移动过程中还容易造成碰撞，对生产安全构成隐患。

有鉴于此，实有必要开发一种自动微弧氧化系统及其方法，以解决上述问题。

【发明内容】

因此，本发明的目的是提供一种自动微弧氧化系统及其方法，以优化微弧氧化设备的设置并提高微弧氧化的效率。

本发明的自动微弧氧化系统包括：

一定数量的槽体，所述槽体中装有微弧氧化各步骤所用的槽液，全部所述槽体环绕摆放，正中央处设置有机械手，所述机械手可以自由转动并伸入周围任意一个所述槽体中；所述机械手旁设置有传送带；控制计算机，其与所述机械手信号连接。

较佳的，所述机械手为六轴机械手。

较佳的，所述机械手端部装设有吊取装置，以吊取工件。

较佳的，所述传送带共有两条且均装设有感应器，所述感应器与所述控制计算机信号连接。

较佳的，两条所述传送带并排设置且传送方向相反。

较佳的，所述槽体共有六个，为第一至第六槽体，其分别对应除油、第一次水洗、微弧氧化、第二次水洗、第三次水洗、封孔这六个步骤。

本发明还提供一种自动微弧氧化方法，所述自动微弧氧化方法包括除油、第一次水洗、微弧氧化、第二次水洗、第三次水洗、封孔六个步骤且各所述步骤对应加工时间不同，加工时所述工件按顺序逐一浸没在相对应步骤槽体的槽液中，当所述工件浸没在其中一槽体中进行相对应步骤加工时，如果在该步骤之前的对应槽体是空置的，可以在空置槽体中放入另一所述工件同时进行加工。

较佳的，所述自动微弧氧化方法同时最多有4个所述工件在进行加工。

较佳的，所述步骤除油对应的加工时间为90-120s，所述步骤第一次水洗、第二次水洗、第三次水洗对应的加工时间为30-50s，所述步骤微弧氧化对应的加工时间为300s，所述步骤封孔对应的加工时间为90s。

相较于现有技术，本发明的自动微弧氧化系统及其方法，通过环绕设置槽体，机械手设置在中央，利用其多轴定点旋转的特性可以伸缩取放工件，将多个工件分别置于各槽体中同时进行加工，尽量避免了槽体空置的情况出现，使得各槽体间工件等待的时间大为减少，提升了生产效率。另外，加工速度及稳定性都比龙门吊车要好。

【附图说明】

图1绘示为本发明的自动微弧氧化系统的示意图。

图2绘示为本发明自动微弧氧化系统一较佳实施例第一工作状态的示意图。

图3绘示为本发明自动微弧氧化系统一较佳实施例第二工作状态的示意图。

图4绘示为本发明自动微弧氧化系统一较佳实施例第三工作状态的示意图。

图5绘示为本发明自动微弧氧化系统一较佳实施例第四工作状态的示意图。

图6绘示为本发明自动微弧氧化系统一较佳实施例第五工作状态的示意图。

图7绘示为本发明自动微弧氧化系统一较佳实施例第六工作状态的示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1所示，图1绘示为本发明的自动微弧氧化系统的示意图。

将所需微弧氧化过程中每一步都设置为在相对应的单独槽体中进行，除油、第一次水洗、微弧氧化、第二次水洗、第三次水洗、封孔这些步骤所用槽体分别对应第一槽体11、第二槽体12、第三槽体13、第四槽体14、第五槽体15、第六槽体16；然后将所述槽体呈环绕摆放，正中央处设置机械手20，机械手20可以伸入周围的任意所述槽体中；机械手20旁还设有传送带。控制计算机(图未示)，其与所述机械手信号连接，按照预设程式向所述机械手下达动作指令。

较佳的，机械手20为六轴机械手，能够多角度灵活旋转并且吊取工件放入或移出各所述槽体。

较佳的，机械手20的端部装设有吊取装置(图未示)，以吊取工件。

较佳的，传送带共有两条，其并排放置且传送方向相反，一条是传送带31用于上料，另一条是传送带32用于下料，传送带31与传送带32上均装设有传感器(图未示)，所述传感器与所述控制计算机信号连接。

其中，传送带31和传送带32上设有上料区和下料区，当机械手20从传送带31或传送带32上取放工件时，所述感应器发出信号，使得传送带31或传送带32移动一段距离，使得下一工件进入上料区或该工件移出下料区。

其中，第一槽体11中盛有硅酸盐或碳酸盐溶液，第二槽体12、第四槽体14、第五槽体15、第六槽体16中盛有纯水，第三槽体13中盛有微弧氧化溶液。

本发明还提供一种自动微弧氧化方法，其包括：

所述自动微弧氧化方法包括除油、第一次水洗、微弧氧化、第二次水洗、第三次水洗、封孔六个步骤且各所述步骤对应加工时间不同，加工时所述工件按顺序逐一浸没在相对应步骤槽体的槽液中，当所述工件浸没在其中一槽体中进行相对应步骤加工时，如果在该步骤之前的对应槽体是空置的，可以在空置槽体中放入另一所述工件同时进行加工。

较佳的，所述自动微弧氧化方法同时最多有4个所述工件在进行加工。

较佳的，所述步骤除油对应的加工时间为90-120s，所述步骤第一次水洗、第二次水洗、第三次水洗对应的加工时间为30-50s，所述步骤微弧氧化对应的加工时间为300s，所述步骤封孔对应的加工时间为90s。具体加工过程中，可根据加工的需要对各步骤所用时间进行小幅调整。

以下就使用本发明进行微弧氧化的过程给出一较佳实施例。

请参阅图2至图7并结合图1所示，其中图2至图7绘示为本发明自动微弧氧化系统一较佳实施例第一至第六工作状态的示意图，图1绘示为本发明的自动微弧氧化系统的示意图。

本实施例以工件101为参照对象，下面所述的第一至第六工作状态分别对应工件101分别进行除油、第一次水洗、微弧氧化、第二次水洗、第三次水洗、封孔这六个步骤。

当传送带31运送工件至上料区时，所述传感器感应到工件101，传递信号给所述控制计算机，控制计算机发送控制信号给机械手20，机械手20吊取工件101开始依序加工。

第一工作状态：

机械手20从传送带31的上料区吊取工件101，移动到第一槽体11的上方，将工件101浸没到第一槽体11的槽液中进行除油，然后机械手20从第一槽体11中移出待命。

以下所述的加工过程中，机械手20的动作均为吊取工件并移动到对应槽体上方，将工件浸没到槽体中进行加工，而后机械手20从槽体中移出，后文不再赘述。

第二工作状态：

等待工件101除油完成以后，机械手20从第一槽体11中吊取工件101，放入第二槽体12进行第一次水洗；机械手20从传送带31吊取工件102，放入第一槽体11进行除油。

第三工作状态：

机械手20从第二槽体12中吊取工件101，放入第三槽体13进行微弧氧化；机械手20返回第一槽体11等待工件102除油完成后，吊取工件102放入第二槽体12进行第一次水洗；机械手20从传送带31吊取工件103，放入第一槽体11进行除油。

第四工作状态：

机械手20返回第三槽体13等待，工件101的微弧氧化步骤完成后，机械手20从第三槽体13中吊取工件101，放入第四槽体14进行第二次水洗；机械手20返回第二槽体12取出工件102，放入第三槽体13进行微弧氧化。

第五工作状态：

机械手20返回第四槽体14等待，工件101的第二次水洗步骤完成后，机械手20从第四槽体14中吊取工件101，放入第五槽体15进行第三次水洗；机械手20返回第三槽体13等待，工件102的微弧氧化步骤完成后，机械手20从第三槽体13中吊取工件102，放入第四槽体14进行第二次水洗；机械手20返回第一槽体11，取出工件103放入第二槽体12进行第一次水洗，等待完成后，取出工件103放入第三槽体进行13微弧氧化；机械手20从传送带31吊取工件104，放入第一槽体11进行除油。

第六工作状态：

机械手20返回第五槽体15，取出工件101放入第六槽体16进行封孔；机械手20返回第四槽体14等待，取出工件102放入第五槽体15进行第三次水洗；机械手20返回第一槽体11，取出工件104放入第二槽体12进行第一次水洗；机械手20返回第六槽体16，取出工件101放入一旁的传送带32。传送带32将工件101移出下料区。

至此，工件101的自动微弧氧化过程完成。后续的工件102、工件103、工件104均依次完成。根据以上过程，不断加入新的工件进行循环加工。

因此，加工时所述工件按顺序逐一浸没在相对应步骤槽体的槽液中，当所述工件浸没在其中一槽体中进行相对应步骤加工时，如果在该步骤之前的对应槽体是空置的，可以在空置槽体中放入另一所述工件同时进行加工。

其中，本实施例所采用的时间设置为所述步骤除油所用时间为90s，所述步骤第一次水洗所用时间为60s，所述步骤微弧氧化所用时间为300s，第二次水洗、第三次水洗所用时间为30s，所述步骤封孔所用时间为90s。

由于微弧氧化的时间最长，所以其他步骤都是以微弧氧化这一步为基准进行时间上的分配。据此，编写好机械手动作的程式存储在控制计算机中；自动微弧氧化开始后，所述控制计算机接受到所述传感器传递过来的信号，遵循事先编写好程式，自动执行并指挥机械手完成本实施例中的一系列动作。另外，上述实施例中机械手的等待停顿时间可忽略不计，不影响各所述工件的加工进度。

其中，第一槽体控制温度为30℃-50℃，第二槽体控制温度为45℃-65℃，第四槽体和第五槽体为常温，第五槽体控制温度为90℃-95℃。第三槽体的温度可以根据微弧氧化预期效果的不同作出相应设置。

其中，第一次水洗是为了清洗除油后残留的酸性溶液，第二次水洗及第三次水洗是为了清洗微弧氧化后残留的碱性微弧氧化槽液。封孔这一步骤是指，由于微弧氧化过后工件表面的氧化膜会存在大量的微孔，所以需要对这些微孔进行封闭处理，以达到防腐蚀的要求。

需要指出的是，本发明不限于上述实施方式，任何熟悉本专业的技术人员基于本发明技术方案对上述实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，都落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种自动微弧氧化系统，其特征在于，包括：

一定数量的槽体，所述槽体中装有微弧氧化各步骤所用的槽液，全部所述槽体环绕摆放，正中央处设置有机械手，所述机械手可以自由转动并伸入周围任意一个所述槽体中；所述机械手旁设置有传送带；控制计算机，其与所述机械手信号连接。

2.根据权利要求1所述的自动微弧氧化系统，其特征在于，所述机械手为六轴机械手。

3.根据权利要求2所述的自动微弧氧化系统，其特征在于，所述机械手端部装设有吊取装置，以吊取工件。

4.根据权利要求1所述的自动微弧氧化系统，其特征在于，所述槽体共有六个，为第一至第六槽体，其分别与除油、第一次水洗、微弧氧化、第二次水洗、第三次水洗、封孔这六个步骤相对应。

5.根据权利要求1所述的自动微弧氧化系统，其特征在于，所述传送带共有两条且均装设有感应器，所述感应器与所述控制计算机信号连接。

6.根据权利要求5所述的自动微弧氧化系统，其特征在于，所述两条传送带并排设置且传送方向相反。

7.一种自动微弧氧化方法，基于权利要求1至6中任意一项所述的自动微弧氧化系统，其特征在于，所述自动微弧氧化方法包括除油、第一次水洗、微弧氧化、第二次水洗、第三次水洗、封孔六个步骤且各所述步骤对应加工时间不同，加工时所述工件按顺序逐一浸没在相对应步骤槽体的槽液中，当所述工件浸没在其中一槽体中进行相对应步骤加工时，如果在该步骤之前的对应槽体是空置的，可以在空置槽体中放入另一所述工件同时进行加工。

8.根据权利要求7所述的自动微弧氧化方法，其特征在于，所述自动微弧氧化方法最多有4个所述工件在同时进行加工。

9.根据权利要求7所述的自动微弧氧化方法，其特征在于，所述步骤除油对应的加工时间为90-120s，所述步骤第一次水洗、第二次水洗、第三次水洗对应的加工时间为30-50s，所述步骤微弧氧化对应的加工时间为300s，所述步骤封孔对应的加工时间为90s。