CN110872725B - 变频极化抛光装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种变频极化抛光装置，具有：一电源模组，其设有一电源连接端；一逆变频器，其输出可调整频率的交流电；一频率控制装置，其控制该逆变频器所输出的交流电频率；一控制设备，其控制该频率控制装置的交流电预定频率；以及，一电解抛光设备，其利用该逆变频器所输出可变频及变压的交流电，使该电解抛光设备以预定频率及电压的交流电直接加工于工件表面；至此，提供一种使用于电解抛光设备可利用变频方式改变加工电流的频率，达到可稳定抛光的目的。

Description

变频极化抛光装置及方法

技术领域

本发明是关于一种变频极化抛光装置及方法，使用于电解抛光设备可利用变频方式改变加工电流的频率，达到可稳定抛光的目的。

背景技术

一般抛光技术是利用物理抛光方式或利用化学抛光方式令金属表面呈光滑表面状态，而传统的物理抛光利用研磨抛光方法，研磨抛光方法容易造成金属氧化，且研磨抛光易限制于待研磨物的角度，在夹角过小的区域或缝隙则难以使用研磨方式进行抛光作业，为求简化抛光过程并优化抛光方法，因此，业界开始使用化学抛光，化学抛光主要利用电解方式进行抛光处理，电解抛光的原理利用金属表面微观凸点在特定电解液中和适当电流密度下，首先，发生阳极溶解的原理进行抛光的一种电解加工，又称电抛光，工件作为阳极接直流电源的正极，用铅或不锈钢等耐电解液腐蚀的导电材料作为阴极，接直流电源的负极，两者相距一定距离浸入电解液中，在一定温度、电压及电流密度下，通电一定时间，工件表面上的微小凸起部分便首先溶解，而逐渐变成平滑光亮的表面。

电解抛光的特点在于：抛光的表面不会产生变质层，无附加应力，并可去除或减少原有的应力层；对难于用机械抛光的硬质材料、软质材料以及薄壁、形状复杂或细小的零件和制品都能加工；抛光时间短，而且可以多件同时抛光，生产效率高；电解抛光主要用于表面粗糙度小的金属制品和零件，如反射镜、不锈钢餐具、装饰品、注射针、弹簧、叶片或不锈钢管等，还可用于模具或金相磨片的抛光；因此电解抛光广泛用于大量生产且需要抛光的生产线上，利用可同时大量抛光物件的特性，使生产速度较传统机械抛光更为迅速。

依据上述可得知，电解抛光利用工件作为阳极接直流电源的正极，用铅或不锈钢等耐电解液腐蚀的导电材料作为阴极，接直流电源的负极，以达到电解抛光作用，而电解抛光所能达到的表面粗糙度与原始表面粗糙度有关，因此在电解抛光前较粗糙的物件仍需要经过机械研磨将物件表面修整，而大量且大面积的抛光难以全面性且完整的抛光，因此业界更生产有局部电解抛光的工具；但由于电解液的通用性差，使用寿命短和强腐蚀性等缺点，电解抛光的应用范围受到限制，因此局部电解抛光以毛刷沾附电解液，令其容易更换电解液种类；在涂刷的过程中毛刷与工件间的接触面积直接影响毛刷与工件间的电阻值，进而导致毛刷电阻值过高时，毛刷容易因过热而溶断，致使毛刷须经常性更换，而当工件因电阻值过高时容易导致金属表面局部呈凹陷状态，其过程所耗费的电能与物件材料耗损，实为一大弊端问题，而有待改善。

本发明人有鉴于此，并且依据多年从事此领域的相关经验，细心观察及研究，并配合学理运用，进而提出一种合理且有效改善的本发明。

发明内容

发明的主要目的是在于：提供一种使用于电解抛光设备可利用变频方式改变加工电流的频率，达到可稳定抛光的目的。

为达上述目的，本发明一种变频极化抛光装置，其特征在于，具有：

一电源模组，其设有一电源连接端，该电源连接端与电源电性连接，致使电流由该电源连接端导入该电源模组，并由该电源模组输出直流电；一逆变频器，其与该电源模组呈电性连接状态，该电源模组输出的直流电导入该逆变频器，并由该逆变频器输出可调整频率的交流电；一频率控制装置，其与该逆变频器呈电性连接状态，利用该频率控制装置控制该逆变频器所输出的交流电频率；一控制设备，其与该频率控制装置呈电性连接状态，该控制设备控制该频率控制装置的交流电预定频率；一电解抛光设备，其与该逆变频器呈电性连接状态，利用该逆变频器所输出可变频及变压的交流电，使该电解抛光设备以预定频率及电压的交流电直接加工于工件表面；该电源模组与该逆变频器间设有一电压控制装置，该电压控制装置与该电源模组及该逆变频器呈电性连接状态，该电压控制装置设有至少一可变电阻，而该电压控制装置更与该控制设备呈电性连接状态；以及，其中该控制设备设有一缓启动装置，该缓启动装置与该逆变频器及该电解抛光设备呈电性连接状态，该缓启动装置控制该逆变频器所输出的电压及电流以渐增方式提升至预定输出电压及电流，该缓启动装置设有一电阻传感器，该电阻传感器侦测于加工工件时该电解抛光设备与工件间的电阻，并以此调整该逆变频器所输出可变频及变压的交流电。

一种变频极化抛光方法，其特征在于：具有下列步骤：a)电源整流：以一电源模组连接电源并将电源输出的电流经由该电源模组转化为直流电；b)设定数值：利用一频率控制装置设定预定电流频率，并以一电压控制装置设定预定电压，该频率控制装置及该电压控制装置控制一逆变频器输出的交流电其电流频率及电压，该逆变频器与该电源模组呈电性连接状态，令该电源模组输出的直流电导入该逆变频器，该逆变频器输出预定电流频率及预定电压的交流电；c)极化抛光：该逆变频器与一电解抛光设备呈电性连接状态，该电解抛光设备以该逆变频器输出的交流电通过电解液对工件表面进行极化抛光加工，而一缓启动装置与该逆变频器及该电解抛光设备呈电性连接状态，该缓启动装置的一电阻传感器将侦测于加工工件时该电解抛光设备与工件间的电阻值，并以此调整该逆变频器所输出可变频及变压的交流电；d)成品取得：于抛光完成后取出工件并清除表面的电解液，进而获得完成抛光的成品。

本发明的变频极化抛光装置及方法，其功效在于：本发明适用于电解抛光设备，其借由该电源模组，其设有该电源连接端，该电源模组以将交流电转为直流电；该逆变频器，其与该电源模组呈电性连接状态，该逆变频器将该电源模组输出的直流电转为交流电；该频率控制装置，其与该逆变频器呈电性连接状态，该频率控制装置控制该逆变频器输出交流电的频率；该控制设备，其与该频率控制装置呈电性连接状态，该控制设备控制该频率控制装置的交流电预定频率；该电解抛光设备，其与该逆变频器呈电性连接状态，利用该逆变频器所输出的交流电使该电解抛光设备以交流电直接加工于工件表面；借此，提供一种变频极化抛光装置及方法，尤指一种于抛光过程中，利用变频方式改变加工电流的频率，达到可稳定抛光的目的。

附图说明

图1是本发明的电性连接方块示意图。

图2是本发明的流程方块示意图(一)。

图3是本发明的流程方块示意图(二)。

图4是本发明较佳实施例的实施示意图(一)。

图5是本发明较佳实施例的实施示意图(二)。

具体实施方式

请参阅图1至图5所示，为本发明变频极化抛光装置及方法，具有：一变频极化抛光装置A，该变频极化抛光装置A包含：一电源模组1、一逆变频器2、一频率控制装置3、一控制设备5及一电解抛光设备6；其中：

该电源模组1，其设有一电源连接端11，该电源模组1以将交流电转为定频、定压的直流电；该逆变频器2，其与该电源模组1呈电性连接状态，该逆变频器2将该电源模组1输出的直流电转为交流电；该频率控制装置3，其与该逆变频器2呈电性连接状态，该频率控制装置3控制该逆变频器2输出交流电的频率；该控制设备5，其与该频率控制装置3呈电性连接状态，该控制设备5控制该频率控制装置3的交流电预定频率；一电解抛光设备6，其与该逆变频器2呈电性连接状态，利用该逆变频器2所输出的交流电使该电解抛光设备6以交流电直接加工于工件表面；

借由以上结构所述，兹更进一步说明如后：

其中该逆变频器2与该电解抛光设备6间增设有一缓启动装置7，该缓启动装置7与该逆变频器2及该电解抛光设备6呈电性连接状态，该缓启动装置7控制该逆变频器2所输出的电压及电流以渐增方式提升至预定输出电压及电流；

其中该缓启动装置7设有多个调整件71，该缓启动装置7的各调整件71分别控制电流频率渐增数值及电压渐增数值；

其中该缓启动装置7设有至少一显示器72，该缓启动装置7的各显示器72显示电流频率渐增数值及电压渐增数值；

其中该缓启动装置7设有一电阻传感器73，该电阻传感器73以侦测加工工件时毛刷与工件间的电阻，当毛刷与工件接触面积小其电阻值大，而毛刷与工件接触面积大其电阻值小，利用侦测电阻值方式使该逆变频器2于电阻值大时降低电流频率及电压，并于电阻值小时提升电流频率及电压，以避免毛刷与工件在接触面积较小时使工件表面因瞬间电解而产生不规则凹陷，或者因电阻值过大造成毛刷烧断；

其中该电源模组1更可设有至少一可变电阻12，令该电源模组1其输出的直流电其电压及电流可借由该电源模组1的各可变电阻12调整，致使该电源模组1其输出的电流及电压呈可调状态；

其中该电源模组1与该逆变频器2间设有一电压控制装置4，该电压控制装置4与该电源模组1及该逆变频器2呈电性连接状态，该电压控制装置4设有至少一可变电阻41，而该电压控制装置4更与该控制设备5呈电性连接状态，令该电压控制装置4可将该电源模组1所输入的电流借由各可变电阻41调整预定电压及电流，进而改变该电解抛光设备6以交流电直接加工于工件表面的加工功率，而该电压控制装置4更可利用该电解抛光设备6于加工工件时产生的电阻自动调节所需参数并控制预定电压及电流；

其中该电压控制装置4以数字或模拟方式的其中任一者调整输出电流及电压，该电压控制装置4为数字方式时利用IC板配合晶体管控制输出电流及电压，而以模拟方式则以继电器改变电阻方式控制输出电流及电压；

其中该控制设备5设有多个调整件51，该控制设备5的各调整件51分别控制预定电流频率及预定电压的数值；

其中该控制设备5设有至少一显示器52，该控制设备5的各显示器52显示预定电流频率及预定电压的数值；

其中该电解抛光设备6设有一电流输出端61及一电流回流端62，该电解抛光设备6的电流回流端62以夹持、卡设、枢设或贴合的其中任一者方式，令该电解抛光设备6的电流回流端62与工件呈电性连接状态；

其中该电解抛光设备6的电流输出端61以浸泡于电解液或以毛刷沾附电解液涂刷于工件方式，使工件表面抛光；

其中该电源模组1为宽电压整流器，令该电源模组1的电源连接端11可连接90V～240V电压的电源；

其中该电解抛光设备6所输出的交流电流其频率波形以正弦波、修正弦波、三角波、涟波或方波的其中任一者或任一组合波形，令抛光过程中可利用不同波形而达到不同的抛光功效；

至此，由上述结构可知，本发明可供使用于变频式电解抛光设备，且电解抛光的过程中，该控制设备5设有各调整件51，该控制设备5的各调整件51分别控制预定电流频率及预定电压的数值，使电解抛光过程根据抛光深度改变预定电流频率及预定电压的数值，达到具调整功率的金属抛光装置功能；

再者，该控制设备5增设有该缓启动装置7，该缓启动装置7与该逆变频器2及该电解抛光设备6呈电性连接状态，该缓启动装置7控制该逆变频器2所输出的电压及电流以渐增方式提升至预定输出电压及电流；该缓启动装置7设有多个调整件71，该缓启动装置7的各调整件71分别控制电流频率渐增数值及电压渐增数值；并于该缓启动装置7其一端处设有各显示器72，该缓启动装置7的各显示器72显示电流频率渐增数值及电压渐增数值，其中，该缓启动装置7设有一电阻传感器73，该电阻传感器73以侦测加工工件时毛刷与工件间的电阻，当毛刷与工件接触面积小其电阻值大，而毛刷与工件接触面积大其电阻值小，利用侦测电阻值方式使该逆变频器2于电阻值大时降低电流频率及电压，并于电阻值小时提升电流频率及电压，以避免毛刷与工件在接触面积较小时使工件表面因瞬间电解而产生不规则凹陷，或者因电阻值过大造成毛刷烧断，达到自动调整输出功率的金属表面处理装置功能；

至此，一种变频极化抛光方法，具有下列步骤：

S1电源整流：以一电源模组1连接电源并将电源输出的电流经由该电源模组1转化为直流电；

S2设定数值：利用一频率控制装置3设定预定电流频率，并以一电压控制装置4设定预定电压，该频率控制装置3及该电压控制装置4控制一逆变频器2输出的交流电其电流频率及电压，该逆变频器2与该电源模组1呈电性连接状态，令该电源模组1输出的直流电导入该逆变频器2，该逆变频器2输出预定电流频率及预定电压的交流电；

S3极化抛光：该逆变频器2与一电解抛光设备6呈电性连接状态，该电解抛光设备6以该逆变频器2输出的交流电通过电解液对工件表面进行极化抛光加工；

S4成品取得：于抛光完成后取出工件并清除表面的电解液，进而获得完成抛光的成品；

其中该电解抛光设备6设有一电流输出端61及一电流回流端62，该电解抛光设备6的电流回流端62以夹持、卡设、枢设或贴合的其中任一者方式，令该电解抛光设备6的电流回流端62与工件呈电性连接状态；

其中该电解抛光设备6的电流输出端61以浸泡于电解液或以毛刷沾附电解液涂刷于工件方式，使工件表面抛光；

其中该电源模组1为宽电压整流器，令该电源模组1的电源连接端11连接90V～240V电压的电源；

借由以上方法所述，兹更进一步说明如后：

S10电源整流：以该电源模组1连接电源并将电源输出的电流经由该电源模组1转化为直流电，该电源模组1为宽电压整流器，令该电源模组1的电源连接端11可连接90V～240V电压的电源，并将交流电转为直流电；

S20设定数值：利用该频率控制装置3设定预定电流频率，并以该电压控制装置4设定预定电压，该频率控制装置3及该电压控制装置4控制该逆变频器2输出的交流电其电流频率及电压，该逆变频器2与该电源模组1呈电性连接状态，令该电源模组1输出的直流电导入该逆变频器2，并由该逆变频器2输出该频率控制装置3及该电压控制装置4所设置的预定电流频率及预定电压的交流电；

S30极化抛光：该逆变频器2与该电解抛光设备6呈电性连接状态，该电解抛光设备6以该逆变频器2输出的交流电通过电解液对工件表面进行极化抛光加工，加工过程中利用电流变频变压，令电解过程中，导电工件的表面物质受电解分离，并利用变频变压功能因应不同深度的抛光加工，致使金属表面恢复光泽；

S40成品取得：于抛光完成后取出工件并清除表面的电解液，进而获得完成抛光的成品；

借由上述内容所示，针对本发明的变频极化抛光装置及方法较佳实施例的使用状态说明，包含一变频极化抛光装置A，该变频极化抛光装置A包含：一电源模组1、一逆变频器2、一频率控制装置3、一控制设备5及一电解抛光设备6；其中：该变频极化抛光装置A、该电源模组1、该逆变频器2、该频率控制装置3、该控制设备5及该电解抛光设备6，其各个结构已于前述叙明，故不再叙述：

首先，本发明使用于可导电的导电工件表面电解抛光，借由变频电解的过程，利用导电工件表面附着的相异材质的分子电解分离，以还原导电工件的原始表面色泽，并重复上述动作以达到快速抛光的功能；

再者，于处理金属表面时，利用电流变频变压，令电解过程中，导电工件的表面物质受电解分离，并利用变频变压功能因应不同深度的抛光加工，致使金属表面恢复光泽；

至此，本发明可由上述归纳以下特点：

一、本发明用于金属表面处理，利用往复式电解方法中的活性极化原理，使导电工件的金属表面附着的碳分子及非金属物质分离，令导电工件的金属表面恢复光泽，并减少工件损耗；

二、本发明有别于一般电解抛光，而更稳定快速抛光，利用电流变频及变压的功能改变抛光功率，进而因应不同粗糙度的工件表面；

特别一提，本发明该电解抛光设备6更能直接组装一般电解液槽，令导电工件的整体表面可同时电解抛光，并将与导电工件表面附着的相异材质的分子电解分离，以还原导电工件的原始表面色泽。

至此，本发明的变频极化抛光装置及方法，其功效如下：

本发明适用于电解抛光设备，其借由该电源模组1，其设有该电源连接端11，该电源模组1以将交流电转为直流电；该逆变频器2，其与该电源模组1呈电性连接状态，该逆变频器2将该电源模组1输出的直流电转为交流电；该频率控制装置3，其与该逆变频器2呈电性连接状态，该频率控制装置3控制该逆变频器2输出交流电的频率；该电压控制装置4，其与该逆变频器2呈电性连接状态，该电压控制装置4控制该逆变频器2输出交流电的电压；该控制设备5，其与该频率控制装置3及该电压控制装置4呈电性连接状态，该控制设备5控制该频率控制装置3的交流电预定频率，该控制设备5控制该电压控制装置4的交流电预定电压；该电解抛光设备6，其与该逆变频器2呈电性连接状态，利用该逆变频器2所输出的交流电使该电解抛光设备6以交流电直接加工于工件表面；借此，提供一种变频极化抛光装置及方法，尤指一种于抛光过程中，利用变频方式改变加工电流的频率及电压，达到可稳定抛光的目的。

综上所述，当知本发明确实可为相关产业广为利用，极具有进步性与新颖性，且发明于申请前未见公开，以符合专利法的规定，依法提出发明专利申请，惟以上所述，仅为本发明的其中较佳实施例而已，当不能以之限定本发明实施的范围；即大凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (8)

1.一种变频极化抛光装置，其特征在于，具有：

一电源模组，其设有一电源连接端，该电源连接端与电源电性连接，致使电流由该电源连接端导入该电源模组，并由该电源模组输出直流电；一逆变频器，其与该电源模组呈电性连接状态，该电源模组输出的直流电导入该逆变频器，并由该逆变频器输出可调整频率的交流电；一频率控制装置，其与该逆变频器呈电性连接状态，利用该频率控制装置控制该逆变频器所输出的交流电频率；一控制设备，其与该频率控制装置呈电性连接状态，该控制设备控制该频率控制装置的交流电预定频率；一电解抛光设备，其与该逆变频器呈电性连接状态，利用该逆变频器所输出可变频及变压的交流电，使该电解抛光设备以预定频率及电压的交流电直接加工于工件表面；该电源模组与该逆变频器间设有一电压控制装置，该电压控制装置与该电源模组及该逆变频器呈电性连接状态，该电压控制装置设有至少一可变电阻，而该电压控制装置更与该控制设备呈电性连接状态；以及，其中该控制设备设有一缓启动装置，该缓启动装置与该逆变频器及该电解抛光设备呈电性连接状态，该缓启动装置控制该逆变频器所输出的电压及电流以渐增方式提升至预定输出电压及电流，该缓启动装置设有一电阻传感器，该电阻传感器侦测于加工工件时该电解抛光设备与工件间的电阻，并以此调整该逆变频器所输出可变频及变压的交流电。

2.如权利要求1所述的变频极化抛光装置，其特征在于：其中该缓启动装置设有多个调整件，各调整件分别控制电流频率渐增数值及电压渐增数值，并于该缓启动装置设有至少一显示器，各显示器显示电流频率渐增数值及电压渐增数值。

3.如权利要求1所述的变频极化抛光装置，其特征在于：其中该控制设备设有多个调整件，各调整件分别控制预定电流频率及预定电压的数值，并于该控制设备设有至少一显示器，各显示器显示预定电流频率及预定电压的数值。

4.如权利要求1所述的变频极化抛光装置，其特征在于：其中该电解抛光设备所输出的交流电流其频率波形以正弦波、修正弦波、三角波、涟波或方波的其中任一者或任一组合波形。

5.一种变频极化抛光方法，其特征在于：具有下列步骤：a)电源整流：以一电源模组连接电源并将电源输出的电流经由该电源模组转化为直流电；b)设定数值：利用一频率控制装置设定预定电流频率，并以一电压控制装置设定预定电压，该频率控制装置及该电压控制装置控制一逆变频器输出的交流电其电流频率及电压，该逆变频器与该电源模组呈电性连接状态，令该电源模组输出的直流电导入该逆变频器，该逆变频器输出预定电流频率及预定电压的交流电；c)极化抛光：该逆变频器与一电解抛光设备呈电性连接状态，该电解抛光设备以该逆变频器输出的交流电通过电解液对工件表面进行极化抛光加工，一缓启动装置与该逆变频器及该电解抛光设备呈电性连接状态，该缓启动装置的一电阻传感器将侦测于加工工件时该电解抛光设备与工件间的电阻值，并以此调整该逆变频器所输出可变频及变压的交流电；d)成品取得：于抛光完成后取出工件并清除表面的电解液，进而获得完成抛光的成品。

6.如权利要求5所述的变频极化抛光方法，其特征在于：其中该电解抛光设备设有一电流输出端及一电流回流端，该电流回流端以夹持、卡设、枢设或贴合的其中任一者方式，令该电流回流端与工件呈电性连接状态。

7.如权利要求6所述的变频极化抛光方法，其特征在于：其中该电流输出端以浸泡于电解液或以毛刷沾附电解液涂刷于工件方式，使工件表面抛光。

8.如权利要求5所述的变频极化抛光方法，其特征在于：其中该电源模组为宽电压整流器，令该电源连接端连接90V～240V电压的电源。

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