CN112223122B - 一种离合器冲压件表面防锈处理工艺 - Google Patents

一种离合器冲压件表面防锈处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种离合器冲压件表面防锈处理工艺，对零件进行除油、除锈、抛丸、上料、上油及下料工艺达到离合器冲压件表面防锈的效果，其中除锈溶液使用的除油粉和环保型中性除油剂，有害物质非常少，能有效的减少有害物质排放；零件上防锈油采用机器人自动上下料，降低工人工作强度，改善工作环境；通过抛丸机对零件表面进行抛丸，能去除尖角和毛刺，并强化零件表面的易磨损部分，有效提升零件表面强度，操作员工在零件装配过程也更安全。

Description

一种离合器冲压件表面防锈处理工艺
技术领域
本发明属于防锈处理工艺领域，涉及一种离合器冲压件表面防锈处理工艺。
背景技术
普通离合器零件表面处理防锈方法主要有2种方式：一种是采用表面磷化的防锈方式，另一种是使用酸洗板直接上防锈油的防锈方式，表面磷化的防锈过程包含除油、酸洗、草酸活化（表调）、磷化、皂化、浸油等，此过程主要使用设备包含料框、龙门行架、滑道、水槽等，此过程中还需使用草酸、硫酸、磷酸、磷化液等酸性有害物质，严重污染环境；使用酸洗板直接上防锈油的防锈过程是人工将零件放到上油设备上进行上油后再人工卸料，劳动强度大，且酸洗钢板采购成本比未酸洗的钢板高较多，钢板在酸洗过程中主要使用的盐酸等酸性有害物质，严重污染环境，酸洗板冲压成形后直接上油防锈，零件表面的轮廓较尖利，零件强度低，且易造成扎手等安全问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种离合器冲压件表面防锈处理工艺，具有减少磷、重金属、酸性等有害物质排放、自动化程度高，改善工作环境且效率高、节约防锈油等优点。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种离合器冲压件表面防锈处理工艺，包括除油、除锈、抛丸、上料、上油、下料等作业工艺，采用的设备包括料框、龙门行吊、滑道、水槽、抛丸机、3D视觉系统、上料机器人、上油机、2D视觉系统、下料机器人；所述的料框设有若干个，用于盛放进行待除油、待除锈的零件以及完成防锈处理后的零件；所述的水槽包括装有除油溶液的水槽Ⅰ和除锈溶液的水槽Ⅱ，水槽两侧安装滑道，龙门行吊安装在滑道上；所述的抛丸机安装有抛丸吊具；所述的上料机器人的前后皆设有3D视觉系统；所述的3D视觉系统与上料机器人电性连接；所述的上料机器人的上料工位通过传送带连接下料机器人的下料工位；所述的传送带安装有上油机；所述的下料机器人设有2D视觉系统；所述的2D视觉系统与下料机器人电性连接。
该工艺具体包括以下步骤：
S1除油：将零件装入料框中，使用龙门行吊通过滑道将装有零件的料框放置在装有除油溶液的水槽Ⅰ中除油10～25min；
S2除锈：除油完成后，使用龙门行吊通过滑道将装有除油后的零件的料框放置在装有除锈溶液的水槽Ⅱ中除锈10～25min；
S3抛丸：除锈完成后，将除锈后的零件悬挂到抛丸吊具上通过抛丸机进行抛丸，抛丸时间12～20min，直到完全去除零件表面的氧化皮；
S4上料：抛丸完成后，将抛丸后的零件放置在托盘上，将托盘移动至上料机器人的A、B两个上料工位中并输入相应的程序号，3D视觉系统对零件进行视觉定位并发送信号给上料机器人，上料机器人接收到信号，开始按程序自动抓取抛丸后的零件放置在上油机进料口，直至抓取完A上料工位所有抛丸后的零件后，上料机器人再自动切换开始抓取B工位上抛丸后的零件，重复此步骤直至抓取完成所有抛丸后的零件；
S5上油：抛丸后的零件从上油机的进料口通过输送带输送到上油机内部，防锈油通过上油机的雾化喷头喷出，在上油机的内部形成防锈油雾覆盖在抛丸后的零件表面，同时上油机的内部设有油雾收集系统，废气排出，分离出来的防锈油回到油箱再利用；
S6下料：上好油的零件通过输送带输送到上油机的出料口，2D视觉系统对上好油的零件进行视觉定位并发送信号给下料机器人，下料机器人接收到信号，开始按程序自动抓取上好油的零件放置在下料工位的料框中并叠放整齐。
作为进一步技术改进，所述的除油溶液是一种除油粉与水的混合溶液，浓度控制在3%～8%，水温控制在60～90℃。本发明中采用的除油溶液中不含重金属、亚硝酸盐等有害物质。
本发明中采用的除油粉的主要成分为氢氧化钠、磷酸三钠、苯磺酸钠、硅酸钠、碳酸钠等。该除油粉可以直接在市场上购买获得，例如市场上常见售卖的无磷除油粉、希尔除油粉、低泡脱脂除油粉等等。
作为进一步技术改进，所述除锈溶液是一种环保型中性除锈剂与水的混合溶液，混合溶液不含盐酸、硫酸、硝酸、磷酸等一切无机酸，浓度控制在10%～30%，PH值控制在6.5～7.5，水温控制在30～70℃。中性除锈剂，是众多除锈产品中的一种，主要特性是pH=7，对需要清洗的工件没有腐蚀性，不伤害工件。环保型中性除锈剂主要成分为醇类、醚类、纳米硅溶胶等。本发明中采用的除锈剂可以直接在市场上购买获得。
作为进一步技术改进，所述的抛丸机采用直径0.5～1.0mm的钢丸，抛丸能对零件表面和易磨损部位进行强化，提升零件的强度。
作为进一步技术改进，所述的防锈油采用挥发性防锈油，易干。
作为进一步技术改进，所述的上油机采用雾化上油，保证零件表面无积油，且节约防锈油的使用。
作为进一步技术改进，所述的下料工位设置为四个工位，可存放4种不同型号的零件。
作为进一步技术改进，所述的下料机器人具备料框未满的数量记忆功能，如果型号A零件未放满A料框，上油机已开始加工型号B零件，下料机器人则会将型号B零件放到B料框中，当型号B的所有零件抓取完成后，如果上油机又开始加工型号A零件，则下料机器人可以将型号A零件按照未执行完的程序继续整齐的叠放在A料框中。
相对于现有技术来说，本发明具有的优点及有益效果如下：
1.本发明中除锈溶液使用的除油粉和环保型中性除油剂，有害物质非常少，能有效的减少有害物质排放。
2.本发明的零件上防锈油采用机器人自动上下料，降低工人工作强度，改善工作环境。
3.本发明的抛丸工序中抛丸机对零件表面进行抛丸，能去除尖角和毛刺，并强化零件表面的易磨损部分，有效提升零件表面强度，操作员工在零件装配过程也更安全。
4.本发明的上油机采用雾化上油，有效节约防锈油的使用。
5.本发明的上油机配备有油雾收集系统，循环利用，提升了工作环境，环保绿色。
6.本发明设备配备3D视觉系统和2D视觉系统，能准确识别和定位零件，自动化程度高。
7.本发明的下料机器人具备料框未满的数量记忆功能，产品型号能随时交替切换，且不影响换型时间，设备的运行效率极高。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
附图标记：1-料框，2-龙门行吊，3-滑道，401-水槽Ⅰ，402-水槽Ⅱ，5-抛丸机，6-3D视觉系统，7-上料机器人，8-上油机，9-2D视觉系统，10-下料机器人。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限制本发明。以下实施例中以盖零件A和盖零件B两种零件交替进行加工为例，以更好的体现本发明的整个加工过程及优点。
实施例1：
将盖零件A装入料框1中，使用龙门行吊2通过滑道3将装有盖零件A的料框1放置在装有除油溶液的水槽Ⅰ401中除油10min，有效去除零件表面的油层，有利于提升抛丸效率；
除油完成后，使用龙门行吊2通过滑道3将装有除油后的盖零件A的料框1放置在装有除锈溶液的水槽Ⅱ402中除锈10min，通过有机微溶解，有效去除零件表面的部分氧化物，有利于提升抛丸效率；
在盖零件A除锈的同时，将盖零件B装入另一个料框1中，使用龙门行吊2通过滑道3将装有盖零件B的料框1放置在除油溶液的水槽Ⅰ401中除油10min；
盖零件A除锈完成后，将盖零件A悬挂到抛丸吊具上通过抛丸机5进行抛丸，抛丸时间12min，去除零件表面的氧化皮，提升零件的表面强度和防锈油的吸附力；盖零件A抛丸的同时，使用龙门行吊2通过滑道3将装有盖零件B的料框1放置在装有除锈溶液的水槽Ⅱ402中除锈10min；
盖零件A抛丸完成后放置在托盘上，将托盘移动至上料机器人7的A上料工位中并输入程序号A，3D视觉系统6对盖零件A进行视觉定位并发送信号给上料机器人7，上料机器人7接收到信号，开始按程序A自动抓取抛丸后的盖零件A放置在上油机8的进料口，盖零件A从上油机8的进料口通过输送带输送到上油机8内部，防锈油通过雾化喷头喷出，在上油机8的内部形成防锈油雾覆盖在零件表面，涂油均匀，没有积油、滴油，能有效的节约防锈油。上油机8的内部有油雾收集系统，使废气排出，分离出来的防锈油回到油箱再利用，避免油雾过多而溢出到空气中，改善了工作环境；
盖零件A继续通过上油机8的输送带输送到上油机8的出料口，2D视觉系统9对盖零件A进行视觉定位并发送信号给下料机器人10，下料机器人10接收到信号，开始按程序A自动抓取零件放置在下料工位的A料框1中并叠放整齐。上料机器人7自动抓取盖零件A的同时，将盖零件B悬挂到抛丸吊具上通过抛丸机5进行抛丸，抛丸时间12min；
盖零件B抛丸完成后放置在另一托盘上，将托盘移动至上料机器人7的B上料工位中并输入下一步的程序号B，待上料机器人7将A上料工位抛丸后的盖零件A抓取完后，3D视觉系统6对抛丸后的盖零件B进行视觉定位并发送信号给上料机器人7，同时上料机器人7会将盖零件A已加工完成的信号发送给下料机器人10，下料机器人10将上油机8内部的抛丸后的盖零件A加工完成后自动切换为程序B。上料机器人7接收到信号，开始按程序B自动抓取抛丸后的盖零件B放置在上油机8的进料口，抛丸后的盖零件B从上油机8的进料口通过输送带输送到上油机8内部进行雾化上油，再继续通过上油机8的输送带输送到上油机8的出料口，2D视觉系统9对盖零件B进行视觉定位并发送信号给下料机器人10，下料机器人10接收到信号，开始按程序B自动抓取零件B放置在下料工位的B料框1中并叠放整齐；
若盖零件B加工完后又接着加工盖零件A，下料机器人10具备料框1未满的数量记忆功能，会将盖零件A放置在原来的A料框1内，而且还能记忆起之前A料框1内叠放程序及数量，保证在不断切换不同型号盖零件时能不停线的生产，设备的运行效率极高。
实施例2：
将盖零件A装入料框1中，使用龙门行吊2通过滑道3将装有盖零件A的料框1放置在装有除油溶液的水槽Ⅰ401中除油25min，有效去除零件表面的油层，有利于提升抛丸效率；
除油完成后，使用龙门行吊2通过滑道3将装有除油后的盖零件A的料框1放置在装有除锈溶液的水槽Ⅱ402中除锈25min，通过有机微溶解，有效去除零件表面的部分氧化物，有利于提升抛丸效率；
在盖零件A除锈的同时，将盖零件B装入另一个料框1中，使用龙门行吊2通过滑道3将装有盖零件B的料框1放置在除油溶液的水槽Ⅰ401中除油25min；
盖零件A除锈完成后，将盖零件A悬挂到抛丸吊具上通过抛丸机5进行抛丸，抛丸时间12-20min，去除零件表面的氧化皮，提升零件的表面强度和防锈油的吸附力；盖零件A抛丸的同时，使用龙门行吊2通过滑道3将装有盖零件B的料框1放置在装有除锈溶液的水槽Ⅱ402中除锈25min；
盖零件A抛丸完成后放置在托盘上，将托盘移动至上料机器人7的A上料工位中并输入程序号A，3D视觉系统6对盖零件A进行视觉定位并发送信号给上料机器人7，上料机器人7接收到信号，开始按程序A自动抓取抛丸后的盖零件A放置在上油机8的进料口，盖零件A从上油机8的进料口通过输送带输送到上油机8内部，防锈油通过雾化喷头喷出，在上油机8的内部形成防锈油雾覆盖在零件表面，涂油均匀，没有积油、滴油，能有效的节约防锈油。上油机8的内部有油雾收集系统，使废气排出，分离出来的防锈油回到油箱再利用，避免油雾过多而溢出到空气中，改善了工作环境；
盖零件A继续通过上油机8的输送带输送到上油机8的出料口，2D视觉系统9对盖零件A进行视觉定位并发送信号给下料机器人10，下料机器人10接收到信号，开始按程序A自动抓取零件放置在下料工位的A料框1中并叠放整齐。上料机器人7自动抓取盖零件A的同时，将盖零件B悬挂到抛丸吊具上通过抛丸机5进行抛丸，抛丸时间20min；
盖零件B抛丸完成后放置在另一托盘上，将托盘移动至上料机器人7的B上料工位中并输入下一步的程序号B，待上料机器人7将A上料工位抛丸后的盖零件A抓取完后，3D视觉系统6对抛丸后的盖零件B进行视觉定位并发送信号给上料机器人7，同时上料机器人7会将盖零件A已加工完成的信号发送给下料机器人10，下料机器人10将上油机8内部的抛丸后的盖零件A加工完成后自动切换为程序B。上料机器人7接收到信号，开始按程序B自动抓取抛丸后的盖零件B放置在上油机8的进料口，抛丸后的盖零件B从上油机8的进料口通过输送带输送到上油机8内部进行雾化上油，再继续通过上油机8的输送带输送到上油机8的出料口，2D视觉系统9对盖零件B进行视觉定位并发送信号给下料机器人10，下料机器人10接收到信号，开始按程序B自动抓取零件B放置在下料工位的B料框1中并叠放整齐。
实施例3：
将盖零件A装入料框1中，使用龙门行吊2通过滑道3将装有盖零件A的料框1放置在装有除油溶液的水槽Ⅰ401中除油20min，有效去除零件表面的油层，有利于提升抛丸效率；
除油完成后，使用龙门行吊2通过滑道3将装有除油后的盖零件A的料框1放置在装有除锈溶液的水槽Ⅱ402中除锈15min，通过有机微溶解，有效去除零件表面的部分氧化物，有利于提升抛丸效率；
在盖零件A除锈的同时，将盖零件B装入另一个料框1中，使用龙门行吊2通过滑道3将装有盖零件B的料框1放置在除油溶液的水槽Ⅰ401中除油20min；
盖零件A除锈完成后，将盖零件A悬挂到抛丸吊具上通过抛丸机5进行抛丸，抛丸时间15min，去除零件表面的氧化皮，提升零件的表面强度和防锈油的吸附力；盖零件A抛丸的同时，使用龙门行吊2通过滑道3将装有盖零件B的料框1放置在装有除锈溶液的水槽Ⅱ402中除锈15min；
盖零件A抛丸完成后放置在托盘上，将托盘移动至上料机器人7的A上料工位中并输入程序号A，3D视觉系统6对盖零件A进行视觉定位并发送信号给上料机器人7，上料机器人7接收到信号，开始按程序A自动抓取抛丸后的盖零件A放置在上油机8的进料口，盖零件A从上油机8的进料口通过输送带输送到上油机8内部，防锈油通过雾化喷头喷出，在上油机8的内部形成防锈油雾覆盖在零件表面，涂油均匀，没有积油、滴油，能有效的节约防锈油。上油机8的内部有油雾收集系统，使废气排出，分离出来的防锈油回到油箱再利用，避免油雾过多而溢出到空气中，改善了工作环境；
盖零件A继续通过上油机8的输送带输送到上油机8的出料口，2D视觉系统9对盖零件A进行视觉定位并发送信号给下料机器人10，下料机器人10接收到信号，开始按程序A自动抓取零件放置在下料工位的A料框1中并叠放整齐。上料机器人7自动抓取盖零件A的同时，将盖零件B悬挂到抛丸吊具上通过抛丸机5进行抛丸，抛丸时间15min；
盖零件B抛丸完成后放置在另一托盘上，将托盘移动至上料机器人7的B上料工位中并输入下一步的程序号B，待上料机器人7将A上料工位抛丸后的盖零件A抓取完后，3D视觉系统6对抛丸后的盖零件B进行视觉定位并发送信号给上料机器人7，同时上料机器人7会将盖零件A已加工完成的信号发送给下料机器人10，下料机器人10将上油机8内部的抛丸后的盖零件A加工完成后自动切换为程序B。上料机器人7接收到信号，开始按程序B自动抓取抛丸后的盖零件B放置在上油机8的进料口，抛丸后的盖零件B从上油机8的进料口通过输送带输送到上油机8内部进行雾化上油，再继续通过上油机8的输送带输送到上油机8的出料口，2D视觉系统9对盖零件B进行视觉定位并发送信号给下料机器人10，下料机器人10接收到信号，开始按程序B自动抓取零件B放置在下料工位的B料框1中并叠放整齐。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改，等同替代或改进等，均应包含在本发明的包含范围内。

Claims (1)

1.一种离合器冲压件表面防锈处理工艺，其特征在于：
所述工艺采用的设备包括料框、龙门行吊、滑道、水槽、抛丸机、3D视觉系统、上料机器人、上油机、2D视觉系统、下料机器人；所述的料框设有若干个，用于盛放进行待除油、待除锈的零件以及完成防锈处理后的零件；所述的水槽包括装有除油溶液的水槽Ⅰ和除锈溶液的水槽Ⅱ，水槽两侧安装滑道，龙门行吊安装在滑道上；所述的抛丸机安装有抛丸吊具；所述的上料机器人的前后皆设有3D视觉系统；所述的3D视觉系统与上料机器人电性连接；所述的上料机器人的上料工位通过传送带连接下料机器人的下料工位；所述的传送带安装有上油机；所述的下料机器人设有2D视觉系统；所述的2D视觉系统与下料机器人电性连接；
所述工艺具体包括以下步骤：
S1除油：将零件装入料框（1）中，使用龙门行吊（2）通过滑道（3）将装有零件的料框（1）放置在装有除油溶液的水槽Ⅰ（401）中除油10～25min；
所述的除油溶液是一种除油粉与水的混合溶液，浓度控制在3%～8%，水温控制在60～90℃；
S2除锈：除油完成后，使用龙门行吊（2）通过滑道（3）将装有除油后的零件的料框（1）放置在装有除锈溶液的水槽Ⅱ（402）中除锈10～25min；
所述除锈溶液是一种环保型中性除锈剂与水的混合溶液，浓度控制在10%～30%，pH值控制在6.5～7.5，水温控制在30～70℃；
S3抛丸：除锈完成后，将除锈后的零件悬挂到抛丸吊具上通过抛丸机（5）进行抛丸，抛丸时间12～20min，直到完全去除零件表面的氧化皮；
所述的抛丸机（5）采用直径0.5～1.0mm的钢丸；
S4上料：抛丸完成后，将抛丸后的零件放置在托盘上，将托盘移动至上料机器人（7）的A、B两个上料工位中并输入相应的程序号，3D视觉系统（6）对零件进行视觉定位并发送信号给上料机器人（7），上料机器人（7）接收到信号，开始按程序自动抓取抛丸后的零件放置在上油机（8）进料口，直至抓取完A上料工位所有抛丸后的零件后，上料机器人（7）再自动切换开始抓取B工位上抛丸后的零件，重复此步骤直至抓取完成所有抛丸后的零件；
S5上油：抛丸后的零件从上油机（8）的进料口通过输送带输送到上油机（8）内部，防锈油通过上油机（8）的雾化喷头喷出，在上油机（8）的内部形成防锈油雾覆盖在抛丸后的零件表面，同时上油机（8）的内部设有油雾收集系统，废气排出，分离出来的防锈油回到油箱再利用；
所述的防锈油采用挥发性防锈油；所述的上油机（8）采用雾化上油；
S6下料：上好油的零件通过输送带输送到上油机（8）的出料口，2D视觉系统（9）对上好油的零件进行视觉定位并发送信号给下料机器人（10），下料机器人（10）接收到信号，开始按程序自动抓取上好油的零件放置在下料工位的料框（1）中并叠放整齐；
所述的下料工位设置为四个工位，可存放4种不同型号的零件；
所述的下料机器人（10）具备料框（1）未满的数量记忆功能，如果型号A零件未放满A料框，上油机（8）已开始加工型号B零件，下料机器人（10）则会将型号B零件放到B料框中，当型号B的所有零件抓取完成后，如果上油机（8）又开始加工型号A零件，则下料机器人（10）可以将型号A零件按照未执行完的程序继续整齐的叠放在A料框中。
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